Çalışmanın kapsamını derin manto yapısı analizi oluşturmaktadır. Bu çalışmada toplam 126 adet uzak alan depreminden 15.624 adet P dalgası seyahat zamanı okunmuştur. Ak135 global referans modeli kullanılarak hatalı ve gürültülü veriler ters çözümde “0’’ olarak gösterilmek kaydıyla her bir istasyona gelen P dalgası kaydından Rawlinson ve Kennett, (2004); tarafından geliştirilen ak135 adaptif yığma tekniği kullanılarak bağıl varış zamanları incelenmiştir. Her bir kayda ait varış zamanı rezidüel hata miktarları elde edilmiştir. Elde edilen değerler FMTT Işın Yolu Hızlı İlerleme Tekniği kullanılarak yapılan ters çözümde girdi dosyası olarak kullanılmıştır. Kovaryans matriks modelinde herbir hız düğüm noktasında köşegen elemanların hızları 0.3 km/s olarak belirlenmiştir. Ters çözümde subinv aşamasında sönümlenme faktörü epsilon; 5, yumuşatma faktörü eta; 10 olarak alınmıştır. Modelin daha net görüntülenebilmesi için yumuşatma operatörünün 2. türevleri elde edilmiştir. Her bir istasyon için ise ortalama sönümlenme faktörü yine 10 olarak kabul edilmiştir. Gelişigüzel matris için G boyutu 0.1 olarak alınmıştır. Model rezidüellerinin ortalama değeri hesaplanmıştır. Radyal grid noktası 20, kuzey güney yönünde 35 grid noktası, doğu-batı yönünde 37 adet grid noktası belirlenmiştir. Alt uzay boyutları 1 derece aralıklarla tanımlanmıştır. Derinlik yönünde 34 adet radyal grid ayrımıyla yaklaşık 700 km derinliğe kadar görüntü sağlanabilmiştir. Optimum hız noktaları orijin noktasında 6.0 km/s, maksimum derinlikte ise 8.0 km/s olarak belirlenmiştir. Tomografik modeller çıkarılırken maksimum perturbasyon aralığı -4 ile +4 arası olarak belirlenmiştir.
Şekil 4.16. Çalışma alanında G-K doğrultusunda alınan boylam profillerinin yerlerini gösterir harita. E-E’ profili GB-KD doğrultusunda alınmış çapraz profildir (Akın, 2016’dan uyarlanmıştır).
Şekil 4.17. Çalışma alanının güney bölümündeki Ege yitim zonunu görüntüleyebilmek amacıyla alınan KB-GD doğrultulu profilin yerini gösterir harita (Akın, 2016’dan uyarlanmıştır).
Şekil 4.18. Çalışma alanında B-D doğrultusunda alınan enlem profillerinin yerlerini gösterir harita (Akın, 2016’dan uyarlanmıştır).
Rawlinson 2004’e tarafından üretilen FMTT tomografi yöntemi, birçok karmaşık hız süreksizliklerini içeren genel bir hız modeline uygulanabilmekte ve model üzerinde her alanda 3B hız değişimlerine imkan sağlamaktadır. 3-B hız yapısını tanımlamak için, çalışılan alanda üç boyutlu grid modeli kurulmuştur. Varış zamanlarının ve ışın yollarının doğru ve hızlı bir şekilde hesaplanması için iteratif olarak etkin olan tam iteratif doğrusal olmayan ters çözüm tekniğini kullanılmıştır. Bu yöntem ile sürekli kontrol edilebilir hız modeli oluşturulmaktadır. Bu teknik 3-B hızlı ilerleme tekniği ters çözüm aşamasında hem yumuşatma, hem de sönümlenme regülasyonu sağlanır. Son olarak sonuçlar çözünürlüğü ve güvenilirliği test etmek amacıyla sentetik çözünürlüklü testler kullanılarak analiz edilir. Yerel 3-D modeli ile FMTT yöntemi kullanılarak seyahat zamanları gridlerin her bir noktasında hesaplanmaktadır. Büyük bir tomografik problemin çözümünde geniş bir veri setini kullanma imkânını tanıyan eşitliğin aralıklı modelini çözmek için kullanılmıştır. Bu da birçok alanda problemlerin çözümüne tomografik olarak imkân sağlamaktadır. Lineer olmayan tomografik problemler, FMTT programı ile iteratif ters çözümle çözülmektedir. Elde edilen tomografik sonucun çözünürlüğünü değerlendirmek içinde, ilk önce doğrusal yolun seyahat zaman gecikmelerinin bir dizisi hesaplanmaktadır. Bu hesaplamada,
bir sentetik yapı testi sayesinde gerçek ışınları izleme sonucunda yapılabilmektedir. Son olarak ilk yapı ile sentetik ters çözüm sonuçları karşılaştırılmaktadır. Bu çalışmada, sentetik dama tahtası (checkerboard resoloution test, CRT) çözünürlük testi kullanılmıştır. Elde edilen çözüm modeli ile bölgeye ait bazı önemli tektonik yapısal unsurlar ortaya çıkarılmıştır. 3-B hız yapısının ortaya konmasına yönelik çalışmalarda, model parametrelerinin hassasiyetini görmek için dama tahtası (checker-board) testi, sismik tomografide yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu deneylerde araştırma bölgesi (hacmi) belirli sayıda dikdörtgen prizmalara bölünür ve bu prizmaların her birine ardışık olarak yüksek ve düşük hız değerleri atanır. Bu şekilde oluşturulan hız modelinden sentetik seyahat zamanları hesaplanmaktadır. Bu sentetik seyahat zamanları tomografi ile işlenerek orijinal dama tahtası şeklindeki hız yapısının düzgün bir şekilde elde edilip edilmediğine bakılır. Eğer dama tahtası görünümlü deneysel hız yapısı elde edilmiyorsa, dikdörtgen prizmaların boyutları değiştirilerek yeni deneme yapılır. Bu işlem tomografi sonucu dama tahtası görünümünde bir sonuç verene kadar devam edilir. Örnekleme aralığını gösteren düğüm düzlemleri arasındaki hız yapısı, çalışma uzayı bloklara bölünür ve bu bloklar arasında hız geçişi ara değer bulma ile hesaplanarak elde edilir.
Damalar arasında akıcılıktan kaynaklanan bazı yanal lekeler tespit edilmiştir. Son olarak, standart dama tahtası analizine ek olarak, modelimizin potansiyelini değerlendirmek için kurtarma testleri yapılmıştır. Sentetik yapılar ve geometrileri kurtarma testleri ile büyük ölçüde uyumluluk göstermiştir (Şekil 4.19, Şekil 4.20, (Şekil 4.21, Şekil 4.22, 4.23, 4.24, 4.25, 4.26, 4.27, 4.28).
Tomografi modellerinde üst manto boyunca yavaş hız pertürbasyonları önceki çalışmalarla tutarlılık göstermektedir (Gans ve ark., 2009; Salaün ve ark., 2012; Delph ve ark., 2015a; Govers ve Fichtner, 2016). Bu yavaş hız pertürbasyon derecesi 500 km derinliğin altında daha hızlı bir pertürbasyon gösterir. Üst mantoda birkaç belirgin hız anomalileri öne çıkmaktadır. Düşey kesitlere paralel şekilde profil boyunca uzanan kuzey yönlü dalan slab Ege slabıdır (Şekil 4.17.). Dalan slab ile Ege kıtasal litosferi arasında kalan kama düşük hızlar göstermiştir. Ancak yatay kesitleri dik kesen düşük hız zonları da mevcuttur. Diğer bir hız anomalisi Kuzey Anadolu’da
İstanbul bölgesi ve Pontid bloğunun altında yatan zon Karadeniz okyanusal litosferi olarak yorumlanmıştır. Bu belirgin anormaliler birbirine alt mantoda düşük genlikli hızlı hız anomalileri ile bağlanır.
Şekil 4.19. FMTT yöntemi kullanılarak çalışma alanı ve çevresinde 7 farklı derinlikteki (km) P- dalgası % hız değişimlerinden elde edilen seviye haritaları. Kırmızı ve mavi renkler sırasıyla düşük ve yüksek hız değişimini, siyah üçgenler ise çalışamada kullanılan istasyonların yerlerini göstermektedir.
Şekil 4.20. FMTT yöntemi kullanılarak elde edilen güney-kuzey doğrultulu tomografi kesitleri. Profil yerleri için Şekil 4.16’ya bakınız. Kırmızı ve mavi renkler sırasıyla düşük ve yüksek hız değişimini göstermektedir.
Şekil 4.21. FMTT yöntemi kullanılarak elde edilen batı-doğu doğrultulu tomografi kesitler. Profil yerleri için Şekil 4.17 ve 4.18’e bakınız. Kırmızı ve mavi renkler sırasıyla düşük ve yüksek hız değişimini göstermektedir.
Şekil 4.22. Derinliklerine göre sentetik dama tahtası testleri. Farklı ölçekte olan modeller veri kümesinin çözüm kalitesini arttırmak için kullanılır. Kırmızı ve mavi renkler sırasıyla düşük ve yüksek hız değişimini göstermektedir. P dalga verisinin her ikisi için dama tahtası sentetik veri girişi. Kırmızı ve mavi semboller grid düğümleri ile belirlenen pozitif ve negatif hız anomalilerini göstermektedir (± 4%).