Anelasticity beneath the Aegean inferred from Rayleigh wave attenuation

PDF (English)
Δημοσιευμένα: Jan 1, 2007
DOI: https://doi.org/10.12681/bgsg.16829
Λέξεις-κλειδιά:
Αιτιατή αντιστροφή Τομογραφία Συνεχής περιφερειοποίηση
I. Kassaras
National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology and Geoenvironment, Department ofGeophysics-Geothermics
F. Louis
National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology and Geoenvironment, Department ofGeophysics-Geothermics
A. Magganas
National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology and Geoenvironment, Department of Petrology-Mineralogy
K. Makropoulos
National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology and Geoenvironment, Department ofGeophysics-Geothermics
G. Kaviris
National and Kapodistrian University of Athens, Faculty of Geology and Geoenvironment, Department ofGeophysics-Geothermics
Περίληψη

Η ανελαστικότητα της Γης επηρεάζει σημαντικά τη διάδοση των σεισμικών κυμάτων και ιδιαίτερα τα κύματα μεγάλης περιόδου. Όμως, παρόλο που οι ελαστικές ιδιότητες της βαθύτερης λιθόσφαιρας και του ανώτερου μανδύα στο Αιγαίο έχουν μελετηθεί ε πισταμένως, η ανελαστική τους δομή είναι ακόμη άγνωστη. Η παρούσα εργασία αποσκοπεί στην καλύτερη γνώση της βαθιάς δομής του Αιγαίου, εισάγοντας πειραματικές ανελαστικές παραμέτρους που προέκυψαν από τη μελέτη της εξασθένησης μεγάλης περιόδου κυμάτων Rayleigh. Προς τούτο, με εφαρμογή της μεθόδου των δύο σταθμών υπολογίσθηκε ο παράγοντας εξασθένησης σε σχέση με την περίοδο γR(Τ) της θεμελιώδους αρμονικής κυμάτων Rayleigh, κατά μήκος διαφορετικών προφίλ στο Αιγαίο. Τα δεδομένα προέρχονται από τις καταγραφές ενός δικτύου ευρέος φάσματος που εγκαταστάθηκε για έξι μήνες στην περιοχή το 1997. Αναλύθηκαν περισσότερα από 1100 σεισμογραφήματα σε περιόδους 10-100 s, από τα οποία προέκυψαν 75 αξιόπιστες καμπύλες του παράγοντα εξασθένησης με την περίοδο, αντιπροσωπευτικές για 17 προφίλ στο Αιγαίο. Οι παράγοντες εξασθένησης κυμαίνονται μεταξύ 2.5*ΙΟ'3 - 0.15*10'3 km'1, συσχετίζονται δε ικανοποιητικά με πειραματικές μετρήσεις σε διάφορες τεκτονικά ενεργές περιοχές στον κόσμο και με συνθετικές μετρήσεις που παρήχθησαν με τη χρήση ενός μοντέλου αναφοράς εξασθένησης από διάφορες βιβλιογραφικές πηγές. Μέσω στοχαστικής μη συζευγμένης αιτιατής αντιστροφής της μέσης καμπύλης του παράγοντα εξασθένησης προέκυψαν τα μέσα συνδυασμένα μοντέλα του παράγοντα Q και της εγκάρσιας ταχύτητας με το βάθος, αντιπροσωπευτικά για την υπό μελέτη περιοχή. Επιπλέον, οι μέσες για κάθε προφίλ καμπύλες του παράγοντα εξασθένησης συνδυάστηκαν μέσω ενός τομογραφικού σχήματος για τον υπολογισμό τοπικών παραγόντων εξασθένησης. Διάφορα τομογραφήματα κατασκευάστηκαν για περιόδους 10-60 s. Το επικρατέστερο στοιχείο στα τομογραφήματα είναι μια περιοχή με μεγάλη εξασθένηση στο κεντρικό και νότιο Αιγαίο. Η περιοχή αυτή εντοπίζεται νότια της τάφρου του βορείου Αιγαίου και συσχετίζεται καλά με μια ζώνη χαμηλής ταχύτητας εγκαρσίων κυμάτων που παρατηρείται σε μελέτες επιφανειακών κυμάτων. Επιπρόσθετα, παρατηρείται σε μια περιοχή, η οποία χαρακτηρίζεται από υψηλό ρυθμό εφελκυστικής παραμόρφωσης, ανισοτροπία του μανδυακού ολιβίνη, πρόσφατη ηφαιστειότητα και υψηλή ροή θερμότητας

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Γεωφυσική και Σεισμολογία
Creative Commons License

Αυτή η εργασία είναι αδειοδοτημένη υπό το CC Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση 4.0.

Οι συγγραφείς θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τα παρακάτω: Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την οποία μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς. Οι συγγραφείς μπορούν να: Μοιραστούν — αντιγράψουν και αναδιανέμουν το υλικό με κάθε μέσο και τρόπο, Προσαρμόσουν — αναμείξουν, τροποποιήσουν και δημιουργήσουν πάνω στο υλικό.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Al-Lazki, A.I., Sandvol, E., Seber, D., Barazangi, M., Turkelli N., and Mohamad. R., 2004. Pn tomographic imaging of mantle lid velocity and anisotropy at the junction of the Arabian, Eurasian and African plates, Geophys. J. Int., 158, 1024-1040.
Armijo, R., Meyer, B., King, G.C.P., Rigo, Α., and Papanastassiou, D., 1999. Westward propagation of the North Anatolian fault into the northern Aegean: timing and kinematics, Geology, 27, 267-270.
Bourova, E., Kassaras, I., Pedersen, H.A., Yanovskaya, T., Hatzfeld, D., and Kiratzi, Α., 2005. Constraints on absolute S velocities beneath the Aegean Sea from surface wave analysis, Geophys. J. Int, 160, 1006-1019.
Debayle, E., and Sambridge, M., 2004. Inversion of massive surface wave data sets: model construction and resolution assessments, J. Geophys. Res., 109, B02316, doi: 10.1029/2003 JB002652.
Eleftheriadis, G., Castorina, F., Soldâtes, T., and Masi, U., 2003. Geochemical and Sr-Nd isotopie evidence for the genesis of the Late Cainozoic Almopia volcanic rocks (Central Macedonia, Greece), Mineralogy and Petrology, 78, 21-36.
Fytikas, M., Innocenti, F., Manetti, P., Mazzuoli, P., Reccerillo, Α., and Villari, L., (eds J.E. Dixon, and A.H.F. Robertson), 1984. Tertiary to Quaternary evolution of volcanism in the Aegean region. The geological evolution of the eastern Mediterranean, Geol. Soc, London, Spec. Pubi., 17, 687-699.
Hatzfeld D., Karagianni, E., Kassaras, I., Kiratzi, Α., Louvari, E., Lyon-Caen, H., Makropoulos, K., Papadimitriou, P., Bock, G.. and Priestley, K., 2001. Shear wave anisotropy in the upper mantle beneath the Aegean related to internal deformation, J. Geophys. Res., 106, No 12, 30737-30753.
Hatzidimitriou, P., 1993. Attenuation of coda waves in Northern Greece, Pure Appi. Geophys., 140, 63-78.
Herrmann, R.B., 1973. Some aspects of band-pass filtering of surface waves, Bull. Seism. Soc. Am., 62, 129-139.
Herrmann, R.B., (ed. R.B. HERRMANN), 1991. Surface wave inversion program, Saint Louis University, Saint Louis, MO.
Innocenti, F., Manetti, P., Reccerillo, Α., and Poli, G., 1979. Inner arc volcanism in NW Aegean: geochemical and geochronological data, 7Y. Jb. Miner., Mn., 145-158.
Innocenti F., Agostini, S., Di Vincenzo, G., Doglioni, C, Manetti, P., Savascin, M.Y., and Tonarmi S., 2005. Neogene and Quaternary volcanism in Western Anatolia: Magma sources and geodynamic evolution, Marine Geology, 221, 397- 421.
Jongsma, D., 1974. Heat flow in the Aegean Sea, Geophys. J. R. Astron. Soc, 37, 337- 346.
Karagianni, E.E., Papazachos, C.B, Panagiotopoulos, D.G., Suhadolc, P., Vuan, Α., and Panza, G.F., 2005. Shear velocity structure in the Aegean area obtained by inversion of Rayleigh waves, Geophys. J. Int., 160, 127-143.
Kassaras, I., Makropoulos, K., Bourova, E., Pedersen, H., and Hatzfeld, D., 2005. Upper mantle structure of the Aegean derived from two-station phase velocities of fundamental mode Rayleigh waves. The South Aegean Active Volcanic Arc, Developments in Volcanology, Volume 7, Hardbound, ISBN 0-444-52046-5, Imprint ELSEVIER, 19-45.
Kovachev, S.A., Kuzin, LP., Shoda, O.Yu., 1991. Attenuation of S waves in the lithosphère of the Sea of Crete according to OBS observation, Phys. Earth Planet. Inter., 69, 101- 111.
Makris, J. and Vees, R., 1977. Crustal structure of the Aegean Sea and the Islands of Evia and Crete, Greece, obtained by refraction seismic measurements, J. Geophys. 42, 329-341.
Makris, J., Papoulia, J., Papanikolaou, D., and Stavrakakis, G., 2001. Thinned continental crust below northern Evoikos Gulf, central Greece, detected from deep seismic soundings, Tectonophysics, 341, 225-236.
Marone, F., van der Lee, S., and Giardini, D., 2004. Three-dimensional uppermantle S-velocity model for the Eurasia-Africa plate boundary region, Geophys. J. Int., 158, 109-130.
McClusky, S., Balassanian, S., Barka, Α., Demir, C, Ergintav, S., Georgiev., I., Gurkam, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, Η., Kastens, K., Kekelidze, G., King, R., Kotzev, V., Lenk, Ο., Mahmoud, S., Mishin, Α., Nadariya, M., Ouzounis, Α., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Sanli, I., Seeger, H., Tealeb, Α., Toksöz, M.N., and Veis, G., 2000. Global Positioning System constraints on plate motions and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus, J. Geophys. Res., 105, No B3, 5695-5719.
Montagner, J., 1986. Regional three-dimensional structures using long period surface waves, Ann. Geophys., B, 4, 283-294.
Papazachos, B.C., Comninakis, P.E., 1971. Geophysical and tectonic features of the Aegean arc, J. Geophys. Res., 76 (35), 8517-8533.
Papazachos, C, and Nolet, G., 1997. Ρ and S-wave velocity structure of the Hellenic area obtained by robust nonlinear inversion of travel times, J. Geoph. Res., 102, B4, 8349-8367.
Pe-Piper, G., and Piper, D.J.W., 2002. The igneous rocks of Greece, Gebruder Borntraegen, Berlin-Stuttgard, 573pp.
Polatidis, A, Kiratzi, A, Hatzidimitriou, P., and Margaris, B., 2003. Attenuation of shear-waves in the back-arc region of the Hellenic arc for frequencies from 0.6 to 16 Hz, Tectonophysics, 367,29-40.
Tiberi, C, Lyon-Caen, H., Hatzfeld, D., Achaeur, U., Karagianni, E., Kiratzi, Α., Louvari, E., Panagiotopoulos, D., Kassaras, I., Kaviris, G., Makropoulos, K., and Papadimitriou, P., 2000. Crustal and upper mantle structure beneath the Corinth rift from a teleseismic tomography study, J. Geophys. Res., 105, 28159-28171.
Tselentis, G.-A., 1993. Depth-dependent seismic attenuation in western Greece, Tectonophysics, 225:523-528.
Τα περισσότερο διαβασμένα άρθρα του ίδιου συγγραφέα(s)