23 Ekim 2011 (Mw=7.2) Van depreminden kaynaklanan kabuk deformasyonlarının jeodezik yöntemlerle araştırılması
The investigation of the crustal deformations induced from the October 23, 2011 Van earthquake with geodetic techniques
Yazar: DENİZ ÖZ DEMİR
Danışman: PROF. DR. UĞUR DOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: GPS = Global Positioning System ; Gerinim parametreleri = Strain parameters

Özet:
Bu çalışmada, 23 Ekim 2011 (Mw=7.2) Van depremine ilişkin deprem anı ve sonrasında meydana gelen kabuk deformasyonları GPS ölçmeleriyle belirlenmiştir. Deprem anına ait deformasyonların belirlenebilmesi için depremin meydana geldiği tarihten bir hafta sonra bölgede bulunan GPS noktalarında ölçmeler yapılmış ve deprem anı oluşan deformasyon büyüklüğü yatayda yaklaşık 50±0.2 cm olarak hesaplanmıştır. Bölgede sürekli veri toplayan sabit ve diğer GPS noktalarının, deprem sonrası oluşan deformasyonu belirlemede yetersiz kalması ve ters faylanmanın görüldüğü bölgede deprem sonrası oluşan deformasyonların belirlenmesi amacıyla tavan ve taban blokları üzerinde yeni bir GPS ağı tesis edilmiştir.  Kasım 2011 – Mayıs 2015 dönemleri arasında, yeni oluşturulan GPS ağında gerçekleştirilen on kampanya GPS ölçmeleri ile bölgedeki deprem sonrası toplam yatay yer değiştirme yaklaşık 33.5±0.1 cm olarak belirlenmiştir.
Depremin meydana geldiği bölgeye ait gerinim birikiminin belirlenmesi amacıyla toplanan GPS ölçüleri ile iki boyutlu gerinim analizi yapılmıştır. Elde edilen asal gerinim değerlerine (ɛmax=50.26±3.89 µstrain, ɛmin=-104.49±8.49 µstrain, γ1=-95.96±6.37 µstrain, γ2=-90.78±10.09 µstrain) göre ana gerinim birikiminin periyotlar boyunca arttığı ve taban bloğunun ana faya yakın kısımlarında meydana geldiği saptanmıştır.
GPS noktalarının deprem sonrasına ait verileri kullanılarak elde edilen sonuçlar elastik yer değiştirme yöntemiyle modellenerek kayma dağılımları ile moment büyüklükleri hesaplanmıştır. Elde edilen kayma miktarı Mw=6.7, M0=13.8822*1018Nm büyüklüğündeki bir depreme eşdeğer büyüklüktedir. GPS noktalarının deprem sonrasına ilişkin belirlenen zaman serilerine göre deprem sonrası deformasyonların halen devam ettiği gözlenmektedir. Ayrıca, deprem sonrasına ait GPS ve InSAR verileri birlikte modellenmiş ve elde edilen sonuçların birbirleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Zamanla logaritmik olarak artış gösteren deprem sonrası deformasyonların elastik yer değiştirme yöntemiyle modellenmesi bu deformasyonların asismik artçı kayma nedeniyle meydana geldiğini göstermektedir. Deprem sonrası oluşan bu asismik kaymanın sadece deprem anında kırılan ana fay üzerinde değil ana faydan ayrılıp şehir merkezi içinden geçen başka bir fay kolu üzerinde de oluştuğu ortaya çıkartılmıştır. 
Bu çalışma, TÜBİTAK-ÇAYDAG (Çevre, Atmosfer, Yer ve Deniz Bilimleri Araştırma Grubu) tarafından 112Y109 numaralı TÜBİTAK 1001 projesi ile desteklenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Van depremi, GPS, gerinim, yer değiştirme, artçı kayma, elastik modelleme, InSAR

Abstract:
In this study, co-seismic and post-seismic surface deformations due to the Mw 7.2, October 23, 2011 Van earthquake were determined with GPS measurements. In order to determine the co-seismic deformation, one week after the earthquake GPS measurements were carried out in the study area. The co-seismic displacement was estimated about 50±0.2 cm in the horizontal component. Continuously operating and other GPS stations in the study area were not sufficient to determine the post-seismic deformations, therefore a new GPS network was established on the footwall block and hanging wall block to detect these deformations associated with reverse faulting. With the GPS measurements carried out in the GPS network, the total horizontal post-seismic displacements between November 2011 and May 2015 period were determined as 33.5±0.1 cm.
A two dimensional strain analysis was applied using GPS campaign measurements in order to determine the strain accumulation of the earthquake area. Considering the principal strain values (ɛmax=50.26±3.89 µstrain, ɛmin=-104.49±8.49 µstrain, γ1=-95.96±6.37 µstrain, γ2=-90.78±10.09 µstrain)  obtained, it is observed that ther main strain accumulation grows through the periods accumulated and occurs close to the section of the main fault block in the footwall.
Modelling the results, which were obtained using the GPS data collected after the earthquake, with the elastic displacement model, slip distributions and moment magnitudes were calculated. The slip rates are equivalent to the rates of an Mw =6.7, M0= 13.8822*1018 Nm earthquake. If post-seismic time series of GPS stations are observed, the ongoing deformation can be detected. GPS and InSAR data were modelled together and the results showed that are compatible with each other.  To model post-seismic deformations that show logarithmic reduction over time with elastic dislocation model indicates that these deformations occur because of aseismic slip. The aseismic slip occurred after the earthquake has revealed that it has not only broken on the main fault but also on another fault that is stretching parallel to the main fault passing close to the city center.
This study was supported by TÜBİTAK-ÇAYDAG (Environment, Climate, Earth and Marine Sciences Research Group) project number 112Y109 TUBITAK 1001.

Keywords: Van earthquake, GPS, strain, displacement, afterslip, elastic modelling, InSAR