Orta Marmara Havzası`nın aktif tektonik yapısının deniz jeofiziği akustik yöntemleriyle araştırılması
Investigation of the active tectonism in the Central Marmara basin bye acoustical means
Yazar: DOĞA DÜŞÜNÜR
Danışman: PROF.DR. EMİN DEMİRBAĞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
ORTA MARMARA HAVZASFNIN AKTİF TEKTONİK YAPISININ DENİZ JEOFİZİĞİ AKUSTİK YÖNTEMLERİYLE ARAŞTIRILMASI ÖZET Özellikle 17 Ağustos 1999 Gölcük ve 12 Kasım 1999 Düzce depremlerinin ardından, KAF'm Marmara Denizi içerisindeki devamlılığının araştırılması giderek önemli bir hale gelmiştir. Gerek Marmara Denizi çevresindeki yerleşim ve endüstri yoğunluğunun olası büyük bir depremle risk altında bulunması, gerekse bölgenin tektonik yapısının yerbilimleri açısından gizemini hala koruması nedeniyle pekçok ülkeden birçok yerbilimcinin gözleri bu alana çevirilmiştir. Farklı bilimsel gruplar tarafından, farklı veri grupları değerlendirilerek yapılan çalışmalarla, bölgenin tektoniğini açıklamaya yönelik olarak çeşitli tektonik modeler öne sürülmüştür. Orta Marmara Havzası var olan modellerin sınanması için bir kilit noktası konumundadır. Bu tez kapsammda, Türkiye'nin en önemli aktif fay zonlarından birini oluşturan Kuzey Anadolu Fay (KAF) zonunun detaylarının belirlenebilmesi hedeflenmiştir ve söz konusu alan Marmara Denizi içerisinde yer aldığından, denizde yapılacak sismik çalışmaların önemi büyüktür. Bu amaçla farklı derinliklerden bilgi toplayan çeşitli batimetrik ve sismik veri grupları bir araya getirilmiştir. Bu çalışma kapsammda kullanılan veriler şöyle sınıflandırılabilir; çok ışınlı deniz tabanı batimetri verileri, tek-kanallı sığ sismik veriler, Pasisar verileri, çok-kanallı sismik veriler. Tek- kanallı sığ sismik veriler, pasisar ve deniz tabanı batimetri verileri Le Suroit gemisi tarafından Eylül 2000 'de toplanmışlardır. DMS olarak adlandırılan ilk grup çok-kanallı veri 1997 yılında, M2S olarak adlandırılan ikinci grup çok-kanallı veri ise 2000 yılında Maden Tetkik Arama (MTA) Genel Müdürlüğü'ne ait Sismik- 1 gemisi tarafından toplanmıştır, M2S çok- kanallı veri grubu ilk kez bu tez kapsamında işlenip yorumlanmıştır. Yüzey, sığ ve orta derinlikten bilgi taşıyan bu verilerin işlenip değerlendirilmesi ve ardından gözlenen yapısal unsurların birbirleriyle ve aktif tektonikle ilişkilendirilmesini amaçlanmıştır. Batimetri görüntüsü ve kesitlerden elde edilen bilgiler değerlendirildiğinde, havzanın ortasında yer alan ve her iki yamacıda faylarla sınırlandırılmış olan çöküntü alanı Orta Marmara Havza'sı içerisinde görülen en belirgin ve aktif sistemi oluşturmaktadır. KAF'ı Orta Marmara Havzası'nda temsil eden fay, havzanın ortasında yer alan çöküntü alanının güney yamacı boyunca ilerlemekte ve havzanın batı ucunda yaklaşık olarak 700 m güneye sıçrayarak havzayı terketmektedir. Çöküntü alanının kuzey yamacı boyunca yüzeyde izlenen ve derinlerdeki bir doğrultu atımlı fayın Riedel yapıları olarak gözlenen aşmalı faylarının doğrultularındaki değişim, çöküntü alanının saat yönünde dönüyor olmasının bir göstergesidir. Aynı şekilde güneydeki ana fay kolunun batısında gözlenen horsetail yapılarda bu dönüşle ilişkilendirilebilir. xvıHavzanın güncel deformasyonunun bu bahsedilen faylarla ilişkili olduğu kesindir. Tüm bu güncel sistem içerisinde çalışan yapılar değerlendirildiğinde, havzanın merkezinde yeralan çöküntü alanı, doğrultu atımlı fay zonunun morfolojik izidir. Havza içinde aktif olarak gözlenen fayların tamamı, doğrultu atımlı sistemlerde izlenen faylarla iyi bir uyum içerisindedir. XV11

Abstract:
INVESTIGATION OF THE ACTIVE TECTONISM IN THE CENTRAL MARMARA BASIN BY ACOUSTICAL MEANS SUMMARY Determination of the continuation of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) in the Marmara Sea after the 17 August 1999 Gölcük and 12 November 1999 Düzce earthquakes became a very important task. Due to the potential of occurence of destructive earthquakes in the Marmara Sea along the NAFZ, geophysical and geological research efforts have been undertaken to better understand the seismic hazard in the future in this area which is very close to the large urban and industrial center, Istanbul. Scientific groups from several countries used different kinds of geophysical data to investigate the active tectonic structures in the sub bottom and proposed some active tectonic models in the Sea of Marmara. Among the other basins, the Central Marmara Basin is a key area in the Marmara Sea to understand the validity of the proposed tectonic models. The objective of this thesis is to investigate the NAFZ in the Central Marmara Basin. Because the study area is in the Marmara Sea, it is essential to use bathymetric and marine seismic data in the research. Therefore, bathymetric and seismic data sets with different resolution and depth penetration were compiled, processed and interpreted all together. The data sets used in this study can be classified as follows: multibeam bathymetric data, single-channel seismic data, deep-towed (Pasisar) data all collected by Le Suroit research vessel in September, 2000; Multi-channel seismic reflection data collected by General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA) research vessel Sismik-1 in 1997 (DMS lines) and 2000 (M2S lines). The second group of multi channel data (M2S lines) are processed and interpreted in this study for the first time. In this study the surface and shallow-to-mid depth active structures were mapped from the interpreted bathymetric maps and processed seismic data, and finally the surface structures were compared to the shallow-to-mid depth structures to investigate the relationship between all these structures in terms of active tectonism. Bathymetric maps and seismic sections show that a depression zone in the middle of the Central Marmara Basin is deliniated by active faults in the north and south and this depression zone constitute the most active and significant active tectonic feature of the area. The main fault follows the southern slope of the central depression zone and continuous to the west and leave from the basin by a jump of about 700 m to the south at the western edge of the basin. The change in the directions of the en-echelon faults observed on the sea floor along the northern slope of the central depression are possibly Riedel structures of a strike-slip fault that is located in the deeper part of the basin. This en-echelon faults possibly indicate that the central depression rotates in a clockwise xvmdirection. The horsetail structures located in the southern slope of the central depression zone can be also related to this rotation. It is certain that active deformation of the Central Marmara Basin is shaped by these faults. When all these active structures are considered, it is shown that the central depression zone in the middle of the Central Marmara Basin is a morphological responce of the strike-slip tectonism occuring in the Marmara Sea. Active faults observed in the Central Marmara Basin are consistent with the faults that can be seen in strike-slip zones as modeled by some scientist. xix