An algorithm for automated phase picking and localization of seismic events.

Durante gli ultimi anni, la diffusione della sismometria digitale ha reso disponibile una grande quantità di dati utili alla localizzazione di eventi sismici di diversa natura. L’analisi di queste informazioni richiede tuttavia una enorme mole di lavoro, per cui si è resa evidente la necessità di sviluppare metodi e procedure per individuare in maniera automatica gli arrivi P ed S sui sismogrammi. Se effettuata manualmente, la lettura dei tempi di arrivo (picking) può richiedere molto tempo ed essere affetta da errori sistematici a causa della soggettività nell’individuazione delle diverse fasi sismiche. Questo risulta essere particolarmente problematico nel momento in cui si vogliano confrontare dati provenienti da fonti diverse o addirittura gli stessi dati analizzati da diversi operatori, poiché i criteri usati per la scelta dei tempi saranno certamente diversi. Questi problemi chiaramente non si pongono se la scelta dei tempi di arrivo è automatizzata; inoltre, usando metodi automatici per il picking, è possibile localizzare più rapidamente un maggior numero di eventi. In questo lavoro di tesi è stato sviluppato un codice Matlab che, a partire dalle tracce sismiche, individua automaticamente gli arrivi P ed S e localizza ciascun evento utilizzando il metodo della ricerca su griglia. L’algoritmo si propone di essere versatile e veloce sia nella fase di individuazione dei tempi di arrivo che in quella di localizzazione. Dopo aver passato in rassegna alcune delle tecniche utilizzate per il picking sia delle onde P che delle onde S presenti nella letteratura, seguirà una descrizione dettagliata dell’algoritmo sviluppato; infine verrano presentati i risultati ottenuti testando l’algoritmo su dati reali

Seismic tomography of the North Anatolian Fault: New insights into structural heterogeneity along a continental strike-slip fault

Knowledge of the structure of continental strike-slip faults within the lithosphere is essential to understand where the deformation occurs and how strain localizes with depth. With the aim to improve the constraints on the lower crust and upper mantle structure of a major continental strike-slip fault, we present a high-resolution teleseismic tomography of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) in Turkey. Our results highlight the presence of a relatively high velocity body between the two branches of the fault and significant along-strike variations in the NAFZ velocity structure over distances of ~20 km. We interpret these findings as evidence of laterally variable strain focussing caused by preexisting heterogeneity. Low velocities observed in the crust and upper mantle beneath the NAFZ support the presence of a narrow shear zone widening in the upper mantle, where we constrain its width to be ~50 km.Major funding was provided by the UK Natural Environment Research Council (NERC) under grant NE/I028017/1. Equipment was provided and supported by the NERC Geophysical Equipment Facility (SEIS-UK). This project is also supported by Bogaziçi University Scientific ˘ Research Projects (BAP) under grant 6922 and Turkish State Planning Organization (DPT) under the TAM project, number 2007K120610

Constraints on North Anatolian Fault zone width in the crust and upper mantle from S-wave teleseismic tomography

We present high resolution S‐wave teleseismic tomography images of the western segment of the North Anatolian Fault (NAFZ) in Turkey using teleseismic data recorded during the deployment period of the DANA array. The array comprised 66 stations with a nominal station spacing of 7 km, thus permitting a horizontal and vertical resolution of approximately 15 km. We use the current S‐wave results with previously published P‐wave teleseismic tomography to produce maps of relative VP/VS anomalies, which we use to highlight the difference in overall composition of the three terranes separated by the northern (NNAF) and southern (SNAF) branches of the NAFZ. Our results show a narrow S‐wave low velocity anomaly beneath the northern branch of the NAFZ extending from the upper crust, where it has a width of ∼10 km, to the lower crust, where it widens to ∼30 km. This low velocity zone most likely extends into the upper mantle, where we constrain its width to be ≤50 km and interpret it as indicative of localised shear beneath the NNAF; this structure is similar to what has been observed for the NAFZ west of 32°and therefore we propose that the structure of the NNAF is similar to that of the NAFZ in the east. The SNAF does not show a very strong signature in our images and we conclude that it is most likely rooted in the crust, possibly accommodating deformation related to rotation of the Armutlu/Almacik Blocks situated between the two NAFZ branches