Title (eng)
Upper mantle structure beneath wider Vienna Basin from array analysis of surface waves
Parallel title (deu)
Obere Mantelstruktur unter der Wiener-Becken-Gegend aus Array-Analyse von Oberflächenwellen
Author
Galina Simeonova
Advisor
Petr Kolinsky
Assessor
Petr Kolinsky
Abstract (deu)
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse von Oberflächenwellen und der Messung ihrer Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven mit einem Array-Ansatz. Das untersuchte Gebiet - die Wiener-Becken-Gegend, liegt im Übergang zwischen Alpen, Karpaten und Pannonischem Becken in Mitteleuropa. Für die Durchführung der Studie wurden Daten aus dem AlpArray-Projekt verwendet. Das seismische AlpArray-Netzwerk war ein dichtes Breitbandnetz, das die Untersuchung tiefer Strukturen mittels Oberflächenwellenanalyse ermöglichte.
Ein Array-Ansatz wurde verwendet, um die Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven der Rayleighwellen-Grundmode zu bestimmen. Die Technik ist eine Kombination aus klassischer Zwei-Stations-Methode und Beamforming. Korrelation von Wellenformen, wird verwendet, wie beim Zwei-Stationen-Verfahren, um die Ausbreitungszeit der Grundmode zwischen Stationspaaren in einem ausgewählten Unterarray zu bestimmen. Durch Anwendung einer linearen Regression auf die Messungen erhält man Absolutwert und Richtung des Langsamkeitsvektors. Für jedes Subarray werden alle gemessenen Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven zusammengeführt. Die Dispersionskurven, die jeweils einem einzelnen Subarray entsprechen, werden dann hinsichtlich der Tiefe invertiert.
Als Ergebnis ergibt sich ein 1D-Schergeschwindigkeitsmodell für jedes Unterarray. Eine Zusammenstellung dieser 1D-Modelle liefert ein quasi-3D-Modell des oberen Mantels unter dem Untersuchungsgebiet. Dies ermöglicht es, die verschiedenen tektonischen Einheiten in der Region der Wiener-Becken-Gegend zu unterscheiden. Die Ergebnisse werden diskutiert und mit früheren Studien in der Region verglichen.
Abstract (eng)
The thesis deals with the analysis of surface waves and measuring their phase velocity dispersion curves using an array approach. The investigated area - the wider Vienna Basin, lies in the Alpine-Carpathian-Pannonian junction in central Europe. Data collected from the AlpArray project was used for conducting the study. The AlpArray Seismic Network was a dense broadband network which allowed for the study of deep structures using surface wave analysis.
An array approach was used for determining the phase velocity dispersion curves of Rayleigh wave fundamental mode. The technique is a combination of the classical two-station method and beamforming. Correlation of the waveforms, as in the two-station method, is used to determine the propagation time of the fundamental mode between pairs of stations in a chosen subarray. By applying a linear regression to the measurements, the absolute value and direction of the slowness vector is obtained. For each subarray, all measured phase velocity dispersion curves are merged. Merged dispersion curves, each corresponding to individual subarray, are then inverted for depth. As a result, 1D shear-velocity model is obtained for each subarray. A compilation of these 1D models provides a quasi 3D model of the upper mantle beneath the studied area. This allows to distinguish the different tectonic units in the region of the wider Vienna Basin. The results are discussed and compared to previous studies carried in the area.
Keywords (eng)
surface wavesphase velocity dispersion curvearray methodbeamformingupper mantle
Keywords (deu)
oberflaechenwellephasengeschwindigkeitdispersionskurvearray-ansatzbeamformingobere Mantel
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1398022
rdau:P60550 (deu)
87 Seiten : Illustrationen
Number of pages
89
Association (deu)
Title (eng)
Upper mantle structure beneath wider Vienna Basin from array analysis of surface waves
Parallel title (deu)
Obere Mantelstruktur unter der Wiener-Becken-Gegend aus Array-Analyse von Oberflächenwellen
Author
Galina Simeonova
Abstract (deu)
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse von Oberflächenwellen und der Messung ihrer Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven mit einem Array-Ansatz. Das untersuchte Gebiet - die Wiener-Becken-Gegend, liegt im Übergang zwischen Alpen, Karpaten und Pannonischem Becken in Mitteleuropa. Für die Durchführung der Studie wurden Daten aus dem AlpArray-Projekt verwendet. Das seismische AlpArray-Netzwerk war ein dichtes Breitbandnetz, das die Untersuchung tiefer Strukturen mittels Oberflächenwellenanalyse ermöglichte.
Ein Array-Ansatz wurde verwendet, um die Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven der Rayleighwellen-Grundmode zu bestimmen. Die Technik ist eine Kombination aus klassischer Zwei-Stations-Methode und Beamforming. Korrelation von Wellenformen, wird verwendet, wie beim Zwei-Stationen-Verfahren, um die Ausbreitungszeit der Grundmode zwischen Stationspaaren in einem ausgewählten Unterarray zu bestimmen. Durch Anwendung einer linearen Regression auf die Messungen erhält man Absolutwert und Richtung des Langsamkeitsvektors. Für jedes Subarray werden alle gemessenen Phasengeschwindigkeitsdispersionskurven zusammengeführt. Die Dispersionskurven, die jeweils einem einzelnen Subarray entsprechen, werden dann hinsichtlich der Tiefe invertiert.
Als Ergebnis ergibt sich ein 1D-Schergeschwindigkeitsmodell für jedes Unterarray. Eine Zusammenstellung dieser 1D-Modelle liefert ein quasi-3D-Modell des oberen Mantels unter dem Untersuchungsgebiet. Dies ermöglicht es, die verschiedenen tektonischen Einheiten in der Region der Wiener-Becken-Gegend zu unterscheiden. Die Ergebnisse werden diskutiert und mit früheren Studien in der Region verglichen.
Abstract (eng)
The thesis deals with the analysis of surface waves and measuring their phase velocity dispersion curves using an array approach. The investigated area - the wider Vienna Basin, lies in the Alpine-Carpathian-Pannonian junction in central Europe. Data collected from the AlpArray project was used for conducting the study. The AlpArray Seismic Network was a dense broadband network which allowed for the study of deep structures using surface wave analysis.
An array approach was used for determining the phase velocity dispersion curves of Rayleigh wave fundamental mode. The technique is a combination of the classical two-station method and beamforming. Correlation of the waveforms, as in the two-station method, is used to determine the propagation time of the fundamental mode between pairs of stations in a chosen subarray. By applying a linear regression to the measurements, the absolute value and direction of the slowness vector is obtained. For each subarray, all measured phase velocity dispersion curves are merged. Merged dispersion curves, each corresponding to individual subarray, are then inverted for depth. As a result, 1D shear-velocity model is obtained for each subarray. A compilation of these 1D models provides a quasi 3D model of the upper mantle beneath the studied area. This allows to distinguish the different tectonic units in the region of the wider Vienna Basin. The results are discussed and compared to previous studies carried in the area.
Keywords (eng)
surface wavesphase velocity dispersion curvearray methodbeamformingupper mantle
Keywords (deu)
oberflaechenwellephasengeschwindigkeitdispersionskurvearray-ansatzbeamformingobere Mantel
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1398023
Number of pages
89
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