A back projection algorithm is applied to 216 Pn travel time measurements to image lateral variations of compressional velocity in the uppermost mantle in the Korean Peninsula. We obtained an average P-velocity value for the uppermost mantle of $7.90{\pm}0.18km/sec$, and an average mantle P-velocity gradient of $5.3{\times}10^{-3}s^{-1}$ for the Korean Peninsula. The final 3-D velocity image in the uppermost mantle is characterized by a low-velocity (about $7.77{\pm}0.12km/sec$) region in the southeast area of the Korean peninsula, which is called 'Kyongsang Basin' and by high-velocity(${\geq}8.08km/sec$) region in the northern area of the Korean Peninsula(Hamkyong and Pyongan provinces). The crustal thicknesses are calculated for the 10 subregions. The crustal thickness of the northern part(${\geq}39^{\circ}N$) of the Korean Peninsula is 33.0-36.0 km, on the contrary, that of the southern part(< $39^{\circ}N$) is 30.7~33.7 km. The velocity image obtained in this study is somewhat consistent with previous S-P travel time studies and gravity studies.
Events detected by the KIER microearthquake network operated in the Southern Part of Korea for 265 days in 1982~1984 were reviewed, and some of them were identified to be a dynamite explosion from several construction sites. The purpose of the present work is to determine the crustal structure of the Southern Korea using the time-destance data obtained from such explosion seismic records. The time·distance data can be well explained by a crustal model composed of four horizontal layers of which thickness, p and s-wave velocity ($V_p$ and $V_s$) are characterized as follows. 1st layer (surface) ; 0~2km, $V_p=5.5km/sec$, $V_s=3.3km/sec$ 2nd layer (upper crust) ; 2~15km, $V_p=6.0km/sec$, $V_s=3.5km/sec$ 3rd layer (lower crust) ; 15~29km, $V_p=6.6km/sec$, $V_s=3.7km/sec$ 4th layer (upper mantle) ; 29km~ , $V_p=7.7km/sec$, $V_s=4.3km/sec$ The relatively shallow crust·mantle boundary and low $P_n$ velocity compared with the mean values for stable intraplate region are noteworthy. Supposedely, it is responsible for the high heat flow in the South-eastern Korea or an anomalous subterranean mantle. The mean $V_p/V_s$ ratio calculated from the relation between p-wave arrival and s-p arrival times appears to be 1.735 which is nearly equivalent to the elastic medium of ${\lambda}={\mu}$. However, the ratio tends to be slightly larger with the depth. The ratio is rather high compared with that of the adjacent Japanese Island, and the fact suggests that the underlying crust and upper mantle in this region are more ductile and hence the earthquake occurrences are apt to be interrupted. As an alternative curstal model, a seismic velocity structure in which velocities are successively increased with the depth is also proposed by the inversion of the time·distance data. With the velocity profile, it is possible to calculate a travel time table which is appropriate to determine the earthquake parameters for the local events.
이 연구는 한국, 중국, 일본을 포함하는 동아시아 지역의 지각과 최상부맨틀의 SV파 및 SH파 속도구조와 지진파의 속도 방사 이방성(radial anisotropy)을 알아보기 위해 수행하였다. IRIS (Incorporate Research Institutions for Seismology)에서 동아시아에 설치한 광대역 지진관측소에 기록된 지진자료를 사용하여 레일리파와 러브파를 추출하였으며, MFT (Multiple Filter Technique)을 사용하여 각 성분에 기록된 주기 3 ~ 200초 범위의 레일리파와 러브파의 군속도 분산자료를 획득하였다. 수직성분에서 62466개의 레일리파의 분산곡선 측정값을, 접선(transverse)성분에서 54141개의 러브파의 분산곡선 측정값을 얻을 수 있었다. 얻어진 분산자료를 역산하여 속도모델을 구하였고, 역산된 모델을 통해 깊이 100 km 까지의 SV파 및 SH파 속도 구조를 구하였다. SV파와 SH파 속도구조의 경우, 동일하게 깊이 30 km 까지 동해에서 강한 고속도 이상이 나타나며, 30 km 이상의 깊이에서는 중국 남서쪽의 티벳 고원에서 강한 저속도 이상이 나타난다. SH파 속도구조의 경우, 30 km 이상의 깊이에서 동해에서 상대적으로 더 강한 저속도 이상이 나타난다. 그 결과, 지진파 이방성은 평균적으로 동해지역에서 음의 이방성을, 중국 내륙지역에서 양의 이방성이 관측된다.
한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.49-54
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2000
Korea Institute of Geology Mining and Materials(KIGAM) has been operating Korean Earthquake Monitoring System(KEMS) to archive the real-time data stream and to determine event parameters (epicenter origin time and magnitude)by the automatic processing and analyst review. To do this KEMS uses the Vindel Hue's velocity model which was derived from Wonju KSRS data. Because KIGAM now receives the real-time data from many stations including Wonju KSRS Cholwon seismo-acoustic array Uljin Wolsung Youngkwang Taejon Seoul Kimcheon Taegu etc. the proper velocity model should be established around the Korean peninsula, In this study P were velocity structures was derived from VELEST program using 69 events among the 835 events determined by KEMS in 1999 which were recorded by at least 5 stations. General trend of velocity structure was similar to Sang Jo Kim's model but velocity value was low in crust and high in upper mantle. Due to the sensitivity of inversion results to the initial input model the artificial short and blast data might be added.
서태평양 멜라네시아 지역에는 복잡한 판들의 지구조 운동이 발생하고 있고, 가장 거대한 해양 해대인 온통-자바 해대와 열점인 캐롤라인 제도가 위치해 있다. 이 지역의 복잡한 지구동역학에 대한 이해를 높이기 위해 해저 지진계와 육상 지진계에 기록된 원거리 지진으로부터 상대 주시를 획득하여 P파 및 S파 속도 모델 및 𝛿 (VP/VS) 모델을 계산했다. 그 결과 멜라네시아 지역의 섭입대에서 약 400km 깊이까지 강한 고속도 이상이 관찰됐고, 이는 판경계를 따라 섭입하는 솔로몬해판, 비스마르크판, 그리고 호주판의 모습으로 생각된다. 섭입대를 따라 양의 𝛿 (VP/VS) 이상값이 나타나는데, 이는 탈수 작용에 의한 부분 용융의 결과로 생각된다. 온통-자바 해대 하부 600km 깊이 아래에서 넓은 고속도 이상체가 관찰되며, 음의 𝛿 (VP/VS) 이상값을 보인다. 이는 25-45 Ma 시기에 섭입한 태평양판이 분리된 잔재로 판단되며, 오랜 기간 맨틀 전이대에 머물면서 잔류판의 최상부에 포함되어 있던 유체가 빠져나가면서 주변 맨틀 물질에 비해 상대적으로 점성이 높고 건조해짐으로 인해 강한 고속도 이상과 강한 음의 𝛿 (VP/VS) 이상값이 나타난 것으로 생각된다. 캐롤라인 제도 하부에서는 강한 저속도 이상이 800km 깊이까지 관찰되며 맨틀 전이대에 위치한 태평양판 잔재 하부까지 연결되어 보인다. 이는 하부 맨틀에서 기인한 맨틀 플룸이 태평양판의 잔재와의 상호작용으로 인해 상승방향이 바뀌어 현재 위치에 도달한 것으로 보인다. 또한 맨틀플룸은 양의 𝛿 (VP/VS) 이상값을 가지는데 내포된 유체나 부분 용융에 의한 영향으로 생각된다. 온통-자바 해대 하부의 두꺼운 암석권의 영향으로 해석되는 고속도 이상체가 300km 깊이까지 관찰되었으며 음의 𝛿 (VP/VS) 이상값을 보여주는데, 이는 암석권에 쌓인 용융 잔류물에 유체가 거의 남아있지 않음을 나타내는 것으로 보인다.
이 연구에서는 수신함수와 표면파 분산을 동시역산하는 방법을 통해 한반도 남부지역의 3-D S-파 속도모델을 구하였다. 10-150초 주기의 한반도 평균 레일리 위상속도 데이터와 $12.5{\times}12.5$ 격자의 레일리파 및 러브파 토모그래피 결과로부터 얻은 0.5-20 초 주기의 군속도 자료가 역산에 사용되었다. 수신함수는 95 개 관측소의 광대역(STS-2), 단주기(SS-1), 및 가속도(Episensor) 채널로부터 계산되었다. 한반도에 운영중인 조밀한 지진관측소 분포는 3-D 지각구조의 자세한 연구를 가능하게 한다. 역산 결과 한반도 남부 지역의 지각과 상부맨틀의 S-파 속도변화와 특성을 자세히 관찰할 수 있었다.
The purpose of this study is to find P-wave crustal velocity structure and the Moho characteristics beneath Seoul (SEO) and Inchon (INCN) stations using broadband teleseismic records. The use of broadband receiver function analysis is increasing to estimate the fine-scale velocity structure of the lithosphere. The broadband receiver functions are developed from teleseismic events of P waveforms recorded at Seoul (SEO) and Inchon (INCN) stations, and are analyzed to examine the crustal structure beneath the stations. The teleseismic receiver functions are inverted in the time domain of the vertical P wave velocity structures beneath the stations. The crustal velocity structures beneath the stations are estimated using the receiver function inversion method (Ammon et al., 1990). The general features of inversion results are as follows: (1) For the Seoul station, the Conrad and Moho discontinuities exist at 22 km and 30 km depth in the south ($BAZ=180^{\circ}$) direction. (2) For the Inchon station, the Conrad discontinuity exists at 22 km depth in the direction of SE ($BAZ=145^{\circ}$) and the Moho discontinuity exists at 30~34 km depth with a 4 km thick, which consists of a laminated velocity transition layers with thickness, whereas a crust-mantle boundary beneath the Seoul station consists of a more sharp boundary compared with the Moho shape of INCN station.
The crustal structure of the Korean Peninsula was investigated by analyzing phase velocity dispersion data of Rayleigh waves. Earthquakes recorded by three component broad-band velocity seismographs during 1999-2004 in South Korea were used in this study. The fundamental mode Rayleigh waves were extracted from vertical components of seismograms by multiple filter technique and phase match filter method. Phase velocity dispersion curves of the fundamental mode signal pairs for 14 surface wave propagation paths on the great circle in the range 10 to 80 sec were computed by two-station method. Treating the shear velocity of each layer as an independent parameter, phase velocity data of Rayleigh wave were inverted. All the result models can be explained by a rather homogeneous crust of shear-wave velocity increasing from 2.8 to 3.25 km/sec from top to about 33 km depth without any distinctive crustal discontinuities and an uppermost mantle of shear-wave velocity between 4.55 and 4.67 km/sec. Our results turn out to agree well with recent study of Cho et al. (2006 b) based on the analysis of seismic background noises to recover short-period (0.5-20 sec) Rayleigh- and Love-wave group velocity dispersion characteristics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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