Gravite anomalileriyle Yalova-termal bölgesinin temel kaya geometrisinin modellenmesi ve derin jeolojik sınırların yoğunluk farkları ile korelasyonu
Modeling of bedrock geometry of Yalova-thermal region with gravity anomalies and correlation of deep geological boundaries with density differences
Yazar: BEDİRHAN SARI
Danışman: DOÇ. DR. ERTAN PEKŞEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Bouguer anomalisi = Bouguer anomaly ; Gravite =   ; Termal tesisler = Thermal facilities ; Ters çözüm = Inversion ; Yalova-Termal = Yalova-Termal ; Yoğunluk = Density

Özet:
Kuzey Anadolu Fay Zonunun (KAFZ) kuzey ve güney kolları arasında kalan Armutlu yarımadası, yüzey gözlemlerine göre çok sayıda aktif fayın bulunduğu ve deprem aktivitesi olan bir bölgedir. Bölgenin kuzeyinde bulunan Termal (Yalova), yarımadanın en sıcak termal kaynaklarına sahip olmakla birlikte sık deprem fırtına aktiviteleriyle de dikkat çekmektedir. Bu çalışmada termal kaynakların ve yerel fayların deprem aktiviteleri ile ilişkileri derinlik boyutunda araştırılmıştır. Bölgenin ayrıntılı bağıl gravite ölçümleri 117Y184 numaralı TÜBİTAK 1001 projesi kapsamında yapılarak Bouguer anomali haritası elde edilmiştir. Bouguer anomalilerinin spektral analizinden elde edilen genlik spektrumunun eğimlerinden anomalilere neden olan üç derin ara yüzeyin ortalama sınır derinlikleri sırasıyla 1,15 km (temel kaya), 0,38 km ve 0,13 km olarak bulunmuştur. Sedimanter istifin altında metamorfik ve magmatik kayaç toplulukları ile tanımlanan temel kaya sınır ondülasyonu Parker-Oldenburg doğrusal olmayan ters çözüm algoritmasıyla modellenerek 0,7-1,5 km derinliklerinde haritalanmıştır. Temel kaya modeli Termal'in güney doğu kesiminde en sığ derinliğe ulaştığında ve kuzey batı kesiminde ise derinleşmektedir. Gravite anomalilerinin birinci düşey türevinden hesaplanan tilt açılarının sıfır konturlarıyla izlenen ve KD-GB doğrultulu birbirine yaklaşık paralel olan yerel fayların, temel kayanın hızlı değişen kesimlerine karşılık geldiği gözlenmiştir. Deprem odak derinliği dağılımlarıyla da korele edilebilen temel içi faylar bölgenin sığ deprem aktivitesinde etkin olmaktadır. Fayların temel üstü ortamda olası uzanımlarının araştırılması için Bouguer anomalilerinden üçüncü dereceden trend etkisi giderilerek hesaplanan rezidüel gravite anomalileri kullanılmıştır. Yapı uzanımlarını dik kesecek şekilde KD-GB yönlü altı adet kesit anomalisine Occam doğrusal ters çözüm tekniği kullanılarak yoğunluk farklarının yanal ve düşey dağılımları modellenmiştir.

Abstract:
The Armutlu peninsula, which lies between the northern and southern branches of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ), is a region with many active faults and earthquake activity according to surface observations. Thermal (Yalova), located in the north of the region, has the hottest thermal springs of the peninsula, but also draws attention with frequent earthquake storm activities. In this study, the relationship between thermal springs and local faults and earthquake activity is investigated at depth. Detailed relative gravity measurements of the region were made within the scope of TUBITAK 1001 project number 117Y184 and Bouguer anomaly map was obtained. From the slopes of the amplitude spectrum obtained from the spectral analysis of the Bouguer anomalies, the average boundary depths of the three deep interfaces causing the anomalies were found to be 1.15 km (bedrock), 0.38 km and 0.13 km, respectively. The undulation of bedrock boundary defined by metamorphic and igneous rock assemblages beneath the sedimentary stack was modeled with the Parker-Oldenburg nonlinear inverse solution algorithm and mapped at depths of 0.7-1.5 km. The bedrock model reaches its shallowest depth in the south-eastern part of Termal and deepens in the north-western part. Local faults traced by the zero contours of the tilt angles calculated from the first vertical derivative of the gravity anomalies, which are approximately parallel to each other in the NE-SW direction, correspond to rapidly changing sections of the bedrock. In-foundation faults, which can also be correlated with earthquake focal depth distributions, are active in the shallow earthquake activity of the region. Residual gravity anomalies calculated by removing the third-order trend effect from Bouguer anomalies were used to investigate the possible extension of faults in the overburden environment. Lateral and vertical distributions of density differences were modeled by using Occam linear inverse solution technique on six NE-SW oriented cross-sectional anomalies perpendicular to the structure extents.