Milas fayı'nın paleosismolojik ve morfotektonik özellikleri (Muğla, GB Türkiye)
Paleoseismologic and morphotectonical characteristics of Milas fault (Muğla, SW Turkey)
Yazar: ERDEM KIRKAN
Danışman: PROF. DR. HÜSNÜ SERDAR AKYÜZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma Türkiye'nin aktif yapıları içerisinde yer alan ve Batı Anadolu'nun gerilme rejimie eşlik eden Milas Fayı'nın paleosismolojik, morfotektonik ve depremsellik özelliklerinin belirlenmesi amacı ile gerçekleştirilmiştir. Güneybatı Anadolu'nun hakim tektonik kuvvetler etkisi altında pek çok dönem ve farklı lokasyonlarda önemli derecede hasarlar yaratan deprem aktivitelerine ev sahipliği yaptığı bilinmektedir. Bölgenin mevcut sismik aktivite geçmişinin bir bütün olarak ele alınması MF'nin etkinliğini ve karakterini ortaya koymak bakımından elzem ve tamamlayıcıdır. MTA tarafından 2012'de güncellenen "Türkiye Diri Fay Haritası" Milas ilçesinin ve civarının aktif fayların etkisinde olduğunu göstermektedir. Tarihsel ve aletsel kayıtlara göre Muğla ili ve Milas civarı nispeten uzun süreler ile ifade edilen deprem tekrarlanma aralıkları ile bu sismik aktivitelere maruz kalmış olsalar da, bölgenin beşeri yapısı ve şehirleşme hızı dikkate alındığında bölgenin deprem üretme potansiyelinin araştırılarak bilimsel veriler ile ortaya konması gereklidir ve bölge için hayati öneme sahiptir.
Çalışma alanında MF boyunca temel litolojik birimler ve bu birimlerin birbirleri ile olan ilişkisinin anlaşılması amacı ile literatürdeki bilgiler ve sahada yapılan nokta gözlem çalışmaları birlikte değerlendirilerek, fay zonuna ait bir jeoloji haritası oluşturulmuştur. Çalışma alanındaki litolojik birimlerin genel olarak Menderes Masifinin Pan-Afrikan temelli güney topluluklarını üzerleyen değişik yaşlardaki örtü serisidir (Ersoy, 1991). Fay zonu boyunca arazide hakim olarak gözlenen birimler Üst Paleozoyik yaşlı fillitler, Jura-Kretase yaşlı mermerleri, Üst Paleosen-Eosen yaşlı metakırıntılılar-metakarbonatlar ve Kuvaterner alüvyal çökellerdir (Okay, 2008; Akbaş ve diğ., 2011).
Uydu görüntüler ve arazi gözlemlerinin sonucunda elde edilen bulgulara göre Milas Fayı (MF), Bafa gölünün güneyinden başlayarak Milas GD'suna uzanan, K50-60B konumlu, yaklaşık 55 km uzunlukta sağ yanal atımlı bir faydır. İki segment olarak incelenen MF'nin kuzeybatı kesimini oluşturan Karakuyu segmenti Bafa Gölü'nün güneyi ve Pınarcık güneybatısından başlayarak Bafa, Danişment, Eğridere ve Çandır güneyinden geçerek Hisarcık köyüne kadar takip edilebilir. Milas ilçesinde bir bağlantı fayı ile yaklaşık 3 km güneye sıçrayan fay, Milas güneydoğusundaki Beçin beldesinden itibaren tekrar izlenir. Beçin segmenti olarak adlanan bu kesim, Beçin'den Kalınağıl ve Aslanyaka arasına kadar devam eder ve Kayadere köyü doğusunda sonlanır. Geçmiş deprem verilerine bakıldığında, bölgenin sismik aktivite üretme potansiyelinin olduğu anlaşılmaktadır. Aletsel dönem depremleri araştırıldığında, GB Anadolu'da 1900-2015 yılları arasında International Seismological Centre (ISC) verilerine göre M>4 büyüklüğünde 200'den fazla deprem kaydı tespit edilmişir. GB Anadolu'nun bu aktif yapısına karşın Milas Fayı bölgesi daha sakin bir sismik tarihçe sunmaktadır. Aletsel dönem kataloglarından derlenen 1900-2015 yılları arası sismik verilere göre, çalışma alanında 3>M>4 büyüklüğünde 126 adet, 4>M>5 büyüklüğünde 2 adet, 5>M>6 büyüklüğünde 2 adet  olmak üzere toplam 130 adet deprem tespit edilmiştir. Bahsedilen tarihler arasında çalışma alanında gerçeklemiş en büyük iki deprem 23.05.1941 tarihinde merkez üssü Beçin'in 18 km güneydoğusunda yer alan M 5,6 ve M 6,0 büyüklüklerindeki depremlerdir.
MF'nın Geç Kuvaterner-Holosen boyunca sismik aktivitesinin belirlenebilmesi ve deprem tekrarlanma aralıklarının tespit edilebilmesi için çalışma bölgesinde üç adet hendek kazısı gerçekleştirilmiş ve tespit edilen sismik aktivitelerin yaşlandırılması için toplam 10 OSL, 8 Bulk ve 2 kömür örneği alınmıştır. 
Morfometrik indis çalışmalarında USGS tarafından açık kaynak kodlu olarak sağlanan 30 m çözünürlüğe sahip ASTER-DEM sayısal yükseklik haritaları kullanılmıştır. Bu haritalar ESRI ArcGis 10.5, RiverTool 4.4 ve ESRI ArcMap 10.5 programları vasıtası ile işlenmiş ve sayısal hale getirilmiş, aynı yazılımlar yardımı ile jeomorfik indis hesaplamaları yapılarak görselleştirilmiştir. MF'nın morfolojideki etkilerinin rölatif olarak değerlendirilebilmesi için uydu haritalarından fay zonu boyunca seçilen 8 adet akaçlama havzasında Hipsometrik integral (Hi), vadi tabanı genişliğinin vadi yüksekliğine oranı (Vf) ve dağ cephesi eğriliği (Smf) indisleri kullanılarak bölgenin morfometrik özellikleri araştırılmıştır.Bu incelemeler sonucunda Milas Fayı'nın yavaş hareket eden aktif bir fay olduğu, morfolojideki izlerinin çok belirgin olmadığı anlaşılmıştır. 
Karakuyu segmentinden elde edilen paleosismolojik verilere göre son 18600 yılda yüzey kırığı oluşturmuş iki adet deprem belirlenmiş, son depremin MÖ 10690 ± 225 ile MÖ 13520 ± 336 yılları arasında meydana geldiği anlaşılmıştır. Paleosismoloji ve morfometrik analiz çalışmaları birlikte değerlendirildiğinde Milas Fayı, üzerinde yüzey kırığı oluşturan son deprem yaklaşık 9000 yılda daha önce gerçekleşmiş, çok yavaş hareket eden ve bölgenin morfolojik yapılarına sınırlı oranda etkisi olan aktif bir faydır ve bilimsel anlamda deprem üretme potansiyeli vardır. Bafa güneyinden başlayıp Milas ilçe merkezini geçerek Beçin beldesi güneybatısında sonlanan Milas Fayı'nın pek çok yerleşim yerini ve özellikle Milas ilçe merkezini kat ediyor oluşu, gerçekleşmesi muhtemel bir depremin hasar riski potansiyelini arttırdığı göz önünde bulundurulmalıdır.

Abstract:
This study aims to identify the paleo-seismologic, morpho-tectonic and seismic features of the Milas Fault which takes place among the active structures of Turkey and accompanies the extensional regime of Western Anatolia. 
It is known that the southwestern Anatolia hosts earthquake activities that have caused significant damage in many periods and in different locations under the influence of prevailing tectonic forces. The current history of the seismic activity of the region as a whole is essential and complementary to reveal the effectiveness and character of MF. Which was updated in 2012 by MTA "Active Fault Map of Turkey" shows that the effect of the Milas district and vicinity of active faults. According to historical and instrumental records, the earthquake in Muğla and around Milas has been exposed to these seismic activities due to the seismic repetition intervals. Considering the human structure and urbanization rate of the region, it is necessary to investigate the earthquake potential of the region and reveal it with scientific data.
In order to understand the basic lithological units and the relation of these units with each other in the study area, information in the literature and point observation studies in the field were evaluated together. The lithological units in the study area are the cover series of different ages which overlie the Pan-African-based southern communities of the Menderes Massif (Ersoy, 1991). The dominant units along the fault zone are Upper Paleozoic phyllites, Jurassic-Cretaceous marbles, Upper Paleocene-Eocene metaclastics-metacarbonates and Quaternary alluvial deposits (Okay, 2008; Akbaş et al., 2011).
According to the findings from satellite imagery and field observations, the Milas Fault (MF) is a right lateral fault with N50-60E location, aligning from the south of Bafa Lake to the SW of Milas with a length of approximately 55 km. The Karakuyu segment, which forms the northwestern part of the MF which is examined in two segments, can be traced from the south of Bafa Lake and southwest of Pınarcık, passing through the south of Bafa, Danişment, Eğridere and Çandır to Hisarcık village. The fault, which bounces about 3 km to the south with a connection fault in the district of Milas, reappears from the district of Beçin located at the southeast of Milas. This section, which is named as the Beçin segment, continues from Beçin to Kalınağıl and Aslanyaka and ends at the east of Kayadere village. 
When the historical earthquake data are analyzed, it is understood that the region has the potential to produce seismic activity. When the seismic earthquakes were investigated, according to the International Seismological Center (ISC) data in SW Anatolia between 1900 and 2015, more than 200 earthquakes were recorded with a magnitude M> 4. In spite of the active structure of SW Anatolia, Milas Fault region offers a more calm seismic history. According to seismic data collected from instrumental period catalogs between 1900 and 2015, a total of 130 earthquakes were detected in the study area: 126 in 3> M> 4, 2 in 4> M> 5, and 2 in 5> M> 6. The two largest earthquakes in the study area were the earthquakes of M 5,6 and M 6.0, which are located 18 km southeast of Beçin on 23.05.1941.In order to determine the paleoseismic activity of MF during Late Quaternary-Holocene, three trenches were excavated in the study area and 10 OSL, 8 Bulk and 2 charcoal samples were collected for dating  the seismic activities.
In the morphometric index studies, 30 m resolution ASTER-DEM digital elevation maps, which are provided by USGS as open source, were used. These maps were processed and digitized using ESRI ArcGis 10.5, RiverTool 4.4 and ESRI ArcMap 10.5 programs, and visualized by geomorphic index calculations with the help of the same software. In order to evaluate the relative effects of MF on the morphology, the morphometric properties of the region were investigated by using Hipsometric Integral (HI), ratio of valley width to the valley height (Vf) and mountain front sinousity (Smf) indices in the 8 drainage basins that were chosen.
As a result of these investigations, it was understood that the Milas Fault is an active fault with slow motion and its traces in the morphology are not very clear. According to the paleoseismological data obtained from the Karakuyu segment, two earthquakes that formed surface ruptures in the last 18600 years were determined and it was understood that the last earthquake occurred between MÖ 10690 ± 225 ile MÖ 13520 ± 336 years. When the paleosismology and morphometric analysis studies are evaluated together, the last earthquake that occurs on the Milas Fault, which occurred before about 9000 years, has an active benefit which is very slow moving and has a limited effect on the morphological structures of the region and has the potential to produce earthquake in scientific sense.
It should be kept in mind that the Milas Fault, which starts at the south of Bafa and crosses the Milas district center and ends in the southwest of Beçin town, has covered many settlements and especially the Milas district center and it increases the potential risk of damage.