Teleseismic earthquake occurrence and subduction-induced volcanic activity along island arcs

Abstract

Konvergentní okraje litosférických desek jsou místem výskytu explozivního vulkanismu a silných zemětřesení, která mohou vyvolat ničivé vlny tsunami. Přestože jsou tyto oblasti společensky a ekonomicky významné, zůstává mnoho procesů na nich probíhajících stále nedostatečně pochopených. Jedním z nich je např. proces výstupu magmatu k zemskému povrchu a jeho interakce s okolním prostředím. Tato diplomová práce se zabývá studiem seismických projevů migrace magmatu. Jejím cílem je tuto specifickou seismicitu charakterizovat prostřednictvím seismostatistických metod a vyhledat ji i v oblastech, kde přímé pozorování vulkanických procesů není možné. V prvních kapitolách je popsán charakter magmatických a vulkanických procesů vyvolaných subdukcí a vysvětleny základní seismologické pojmy, které jsou v práci dále použity. Primárním zdrojem dat pro analýzu je tzv. EHB databáze parametrů zemětřesných ohnisek, vytvořená zpřesněním údajů Mezinárodního seismologického centra (ISC). Analýza kombinované časoprostorové korelační dimenze souboru zemětřesení umožnila vymezit seismické sekvence, a to jak sekvence spjaté s co-seismickým, tak post-seismickým přenosem napětí. Dále byla provedena analýza parametru b z Gutenberg-Richterova zákona, který odráží stupeň heterogenity horninového prostředí. Obě tyto analýzy byly...

This diploma thesis studies seismo-volcanic interactions at convergent plate margins. Its aim is to establish a statistical apparatus appropriate for analyzing seismicity patterns be- neath volcanoes. At the beginning, the thesis summarizes basic concepts of volcanism at convergent plate margins and basic seismological issues. The thesis takes advantage of so called EHB catalogue of hypocentral determinations based on data of the International Seimological Center. The analysis of combined space-time correlation dimension of the EHB catalogue established limits for a definition of seismic sequences related to co-seismic as well as post-seismic stress transfer mechanisms. The analysis of b-value of the Guten- berg-Richter law was carried out to estimate degree of heterogeneity of rock environment. Seismicity pattern beneath subduction-related volcanoes at 14 island arcs was studied by means of seismic sequence density analysis and the b-value analysis. The thesis concentrat- ed on submarine portions of the volcanic arcs, the magmatic/volcanic activity of which is poorly understood. We constrained areas with specific seismicity patterns and distinct sea- floor morphology in order to find potential volcanic structures. Five areas with specific seismicity pattern and pronounced morphological structure...