Pn wave tomography in Greece
In this study, we use Pn seismic wave arrivals to obtain structural information for the upper mantle, lower crust i.e. the Moho discontinuity, in Greece. Previous studies indicate that crustal thickness varies significantly across Greece. In detail, crust has the largest thickness in the Hellenides...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Thesis |
Γλώσσα: | English |
Έκδοση: |
2018
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11047 |
id |
nemertes-10889-11047 |
---|---|
record_format |
dspace |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
English |
topic |
Pn tomography Inversion Mohorovicic Discontinuity Τομογραφία pn Αντιστροφή Ασυνέχεια 551.13 |
spellingShingle |
Pn tomography Inversion Mohorovicic Discontinuity Τομογραφία pn Αντιστροφή Ασυνέχεια 551.13 Μπαντούνα, Αθανασία Pn wave tomography in Greece |
description |
In this study, we use Pn seismic wave arrivals to obtain structural information for the upper mantle, lower crust i.e. the Moho discontinuity, in Greece. Previous studies indicate that crustal thickness varies significantly across Greece. In detail, crust has the largest thickness in the Hellenides mountain range that belong to the Alpine orogeny, with a mean thickness of ~ 40-50km. In the Aegean Sea the crust is thinner, due to extension that takes place in the area and ranges from ~25km in the north to ~ 30km in the south. Furthermore, geophysical data show that a Benioff zone submerges underneath Peloponnesus, Crete and the Aegean Sea.
Data for this study were gathered from stations located in the wider Greek region with Latitude range (34.15 to 41.85) and Longitude range (18 to 30.2). Our database consists of 452220 arrivals that cover the time period from 1974 to 2013 and were retrieved from the International Seismological Centre bulletin. In order to increase the data quality, we only used events with magnitude above 3, also from our dataset we left out events without pre-defined residuals and events with missing origin, depth and we only kept data having residuals within a ± 4 sec limit. An additional filter was also used based on epicentral distance, data having epicentral distance less than this critical distance (1.799°) was removed along with data with epicentral distance above 15°. We have used the Pn arrival times to invert mainly for a) Moho velocity, b) velocity gradient below Moho while c) crustal modifier term was also calculated. Methodology is described in detail in Mayers et al, 2010. We have used an initial seismic velocity model of the crust, following the global regional seismic travel time model, proposed by Mayers et al, 2010, in detail the latest version of the model was used.
Results, indicate that Moho depth varies across Greece, as expected. More specifically it is lower in the Ionian compared to central Greece and Peloponnese, where the highest depth is observed while in the Aegean Sea Moho depth is the lowest. In the area around Crete is deeper than the Ionian but not as deep as in the rest of the Aegean. Moho deepens as we travel North above central Greece. Our results are in good agreement with previous studies. |
author2 |
Σώκος, Ευθύμιος |
author_facet |
Σώκος, Ευθύμιος Μπαντούνα, Αθανασία |
format |
Thesis |
author |
Μπαντούνα, Αθανασία |
author_sort |
Μπαντούνα, Αθανασία |
title |
Pn wave tomography in Greece |
title_short |
Pn wave tomography in Greece |
title_full |
Pn wave tomography in Greece |
title_fullStr |
Pn wave tomography in Greece |
title_full_unstemmed |
Pn wave tomography in Greece |
title_sort |
pn wave tomography in greece |
publishDate |
2018 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/11047 |
work_keys_str_mv |
AT mpantounaathanasia pnwavetomographyingreece AT mpantounaathanasia tomographiapnkymatōnstonelladikochōro |
_version_ |
1771297343816073216 |
spelling |
nemertes-10889-110472022-09-05T20:43:22Z Pn wave tomography in Greece Τομογραφία Pn κυμάτων στον ελλαδικό χώρο Μπαντούνα, Αθανασία Σώκος, Ευθύμιος Σώκος, Ευθύμιος Κουκουβέλας, Ιωάννης Ευαγγελίδης, Χρήστος Badouna, Athanasia Pn tomography Inversion Mohorovicic Discontinuity Τομογραφία pn Αντιστροφή Ασυνέχεια 551.13 In this study, we use Pn seismic wave arrivals to obtain structural information for the upper mantle, lower crust i.e. the Moho discontinuity, in Greece. Previous studies indicate that crustal thickness varies significantly across Greece. In detail, crust has the largest thickness in the Hellenides mountain range that belong to the Alpine orogeny, with a mean thickness of ~ 40-50km. In the Aegean Sea the crust is thinner, due to extension that takes place in the area and ranges from ~25km in the north to ~ 30km in the south. Furthermore, geophysical data show that a Benioff zone submerges underneath Peloponnesus, Crete and the Aegean Sea. Data for this study were gathered from stations located in the wider Greek region with Latitude range (34.15 to 41.85) and Longitude range (18 to 30.2). Our database consists of 452220 arrivals that cover the time period from 1974 to 2013 and were retrieved from the International Seismological Centre bulletin. In order to increase the data quality, we only used events with magnitude above 3, also from our dataset we left out events without pre-defined residuals and events with missing origin, depth and we only kept data having residuals within a ± 4 sec limit. An additional filter was also used based on epicentral distance, data having epicentral distance less than this critical distance (1.799°) was removed along with data with epicentral distance above 15°. We have used the Pn arrival times to invert mainly for a) Moho velocity, b) velocity gradient below Moho while c) crustal modifier term was also calculated. Methodology is described in detail in Mayers et al, 2010. We have used an initial seismic velocity model of the crust, following the global regional seismic travel time model, proposed by Mayers et al, 2010, in detail the latest version of the model was used. Results, indicate that Moho depth varies across Greece, as expected. More specifically it is lower in the Ionian compared to central Greece and Peloponnese, where the highest depth is observed while in the Aegean Sea Moho depth is the lowest. In the area around Crete is deeper than the Ionian but not as deep as in the rest of the Aegean. Moho deepens as we travel North above central Greece. Our results are in good agreement with previous studies. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήσαμε αφίξεις σεισμικών κυμάτων Pn για να ανακτήσουμε πληροφορίες σχετικά με τη δομή της περιοχής του ανώτερου μανδύα/κατώτερου φλοιού, δηλαδή της ασυνέχειας Moho για τον Ελλαδικό χώρο. Προηγούμενες μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί για την Ελλάδα δείχνουν ότι το πάχος του φλοιού διαφέρει σημαντικά από περιοχή σε περιοχή. Συγκεκριμένα το μεγαλύτερο πάχος φλοιού παρουσιάζεται στις Ελληνίδες Οροσειρές που ανήκουν στην Αλπική ορογένεση, με μέσο πάχος ~40-50Km. Στο Αιγαίο ο φλοιός είναι λεπτότερος λόγω διαστολής και κυμαίνεται από ~25Km στα βόρεια μέχρι ~30Km στα νότια. Επιπλέον γεωφυσικά δεδομένα δείχνουν μία ζώνη Benioff να βυθίζεται κάτω από την Πελοπόννησο, την Κρήτη και το Αιγαίο. Τα δεδομένα για αυτήν την εργασία συλλέχθηκαν από σταθμούς τοποθετημένους σε περιοχές σε όλη την Ελλάδα με γεωγραφικό πλάτος (34.15 έως 41.85) και γεωγραφικό μήκος (18 έως 30.2). Η βάση δεδομένων μας αποτελείται από 452220 αφίξεις που καλύπτουν μία περίοδο από το 1974 έως το 2013 και τις λάβαμε από το International Seismological Centre (ISC). Για να λάβουμε τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα χρησιμοποιήσαμε κάποια φίλτρα στα δεδομένα. Αρχικά αποκλείσαμε γεγονότα των οποίων το μέγεθος ήταν κάτω από 3 γιατί πιθανότατα δεν θα ξεχώριζαν από τον σεισμικό θόρυβο. Επιπρόσθετα αφήσαμε εκτός γεγονότα με μη καθορισμένα χρονικά υπόλοιπα και συμβάντα με ελλείψεις σε πληροφορίες όπως τα βάθη προέλευσης και κρατήσαμε αυτά των οποίων τα χρονικά υπόλοιπα ήταν μέσα στο όριο ± 4 sec. Το φίλτρο που χρησιμοποιήσαμε με βάση την επικεντρική απόσταση όριζε ότι δεδομένα με επικεντρική απόσταση μικρότερη της κρίσιμης (1.799°) έπρεπε να αποκλειστούν καθώς και αυτά που ξεπερνούσαν το ανώτερο όριο των 15°. Χρησιμοποιήσαμε τους χρόνους διαδρομής των Pn για να κάνουμε αντιστροφή κυρίως για α) την ταχύτητα στην περιοχή της Moho, β) την βαθμίδα ταχύτητας κάτω από την Moho ενώ υπολογίστηκε και η παράμετρος μεταβλητή φλοιού. Η μεθοδολογία περιγράφεται λεπτομερώς από τον Mayers et al. 2010. Χρησιμοποιήσαμε ένα αρχικό μοντέλο ταχυτήτων για τον φλοιό ακολουθώντας το παγκόσμιο μοντέλο χρόνων διαδρομής όπως περιγράφεται από τον Mayers et al. 2010, και συγκεκριμένα το τελευταίο μοντέλο του 2014. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το βάθος της ασυνέχειας Moho είναι χαμηλότερο στο Ιόνιο και μεγαλώνει κάτω από την Πελοπόννησο και την Στερεά Ελλάδα. Στην περιοχή γύρω από την Κρήτη παρατηρείται επίσης χαμηλό βάθος σε σχέση με το υπόλοιπο Αιγαίο. Όσο προχωράμε σε βορειότερα τμήματα της Ελλάδας το βάθος της Moho μεγαλώνει. Τα αποτελέσματά μας συμφωνούν με αυτά προηγούμενων μελετών. 2018-02-15T10:53:45Z 2018-02-15T10:53:45Z 2017-10-27 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11047 en 0 An error occurred getting the license - uri. application/pdf |