Kilikya-Adana-İskenderun havza kompleksinin sismik stratigrafik ve sismotektonik özellikleri
Seismic stratigraphic and seismotectonic properties of the Cilicia-Adana-İskenderun basin complex
Yazar: CANAN ÇİFTÇİ
Danışman: PROF. DR. MAHMUT OKYAR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uygulamalı Jeofizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Kilikya-Adana ve İskenderun Havzaları Afrika-Avrasya Levhalarının çarpışma zonu boyunca gelişen Neojen depolanma alanlarıdır. Doğal yapısından dolayı bu havzalar, geçmişten günümüze birçok jeolojik ve jeofizik çalışmaya konu olmuştur. Bu çalışmada, Kilikya-Adana-İskenderun Havza Karmaşığı'nın stratigrafik ve sismotektonik özellikleri açıklanmıştır. Sismik verilerin kronostratigrafik kontrolleri Değirmen-1, Seyhan-1 ve Karataş-1 kuyu verileri ile sağlanmıştır. 

Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı'nın izni ile temin edilen sismik yansıma profillerinin yorumu,  çalışma alanında üç uyumsuzluk yüzeyi ile ayrılan dört stratigrafik birimin (Birim 1, 2, 3 ve 4) varlığını göstermiştir. Pliyo-Kuvaterner sedimanları ile temsil edilen en üstteki sismik Birim-1'in tabanı, Doğu Akdeniz'deki Mesinyen uyumsuzluğu olarak adlandırılan, M-reflektörü ile sınırlandırılmıştır. En yaygın olan bu birim,  İskenderun Körfezi'nin batısında yer alan Yumurtalık kıyısı açıklarında en yüksek kalınlığı olan 2763 m'ye ulaşmaktadır. M-reflektörü altında Mesinyen evaporitleri ile ilişkilendirilmiş olan Birim-2 uzanmaktadır. Bu birimin tabanı Doğu Akdeniz'deki Mesinyen tuzluluk krizinin başlangıcını ifade eden N-reflektörü ile sınırlandırılmakta olup, çalışma alanının bazı kısımlarında M-reflektörü ile birleşmektedir ve Mesinyen aşınma yüzeyi olarak devam etmektedir. Mesinyen evaporitlerinin ulaştığı en yüksek kalınlık değeri Kilikya Havzası'nın güneyinde 1600 metre olarak bulunmuştur. Pliyo-Kuvaterner sedimanlar ve Mesinyen evaporitleri ile örtülen Birim-3 Mesinyen öncesi çökellerle ilişkilendirilmiştir. Düşük penetrasyondan dolayı bu birimin tabanı sismik kesitlerde aralıklı olarak belirlenmiştir. Araştırma alanının akustik tabanı olarak tanımlanan Birim-4 İskenderun Havzası'nın kıyısal kesimlerindeki bazı yerlerde mostra vermektedir. Kuyu verilerine göre temel kayalar Paleozoyik-Oligosen yaşlı ofiyolitlerle birlikte metamorfik, karbonat ve kırıntılı kayaçlardan oluşmaktadır. Pliyo-Kuvaterner birim içerisinde yorumlanan normal (düzlem ve listrik) ve ters faylar genelde KD-GB doğrultusundadırlar. Oysa bu faylar, Kilikya Havzası'nın güneyinde KB-GD doğrultusunda uzanmaktadırlar.

Çalışma alanının depremselliği 1900-2018 yılları arasında toplam 10.867 depremle analiz edilmiştir. 1975-2000 yılları arasında aletsel büyüklüğü xM≥4 olan depremlerin sayısı 126 olup, en yüksek deprem sayısı bu yıllar arasında meydana gelmiştir. Çalışma alanının kabuk yapısını açıklamak amacıyla 2007-2016 yılları arasında meydana gelen 8021 depremden elde edilen P dalgası varış zamanı kullanılmıştır. Ayrıca 3B tomografi modellemesi ile kabuk içindeki hız değişimi hakkında detaylı bilgi sağlanmıştır.

Abstract:
The Cilicia-Adana and İskenderun basins are the Neogene depocenters developed along the Africa-Eurasia plate convergence zone. From past to present these basins have been subject of numerous geological and geophysical studies, due to their natural structure. In this work, stratigraphic and seismotectonic properties of the structurally complex basin, Cilicia-Adana-İskenderun, were explained. Chronostratigraphic controls of the seismic data were provided by the Değirmen-l, Seyhan-I, and Karataş-l wells data.

Interpretation of seismic reflection profiles, obtained with permission from the Turkish Petroleum Corporation, showed the presence of four stratigraphic units (Units 1, 2, 3 and 4) separated by three unconformities in the study area. The uppermost seismic Unit-1, representing Plio-Quaternary deposits, is underlain by the M-reflector, Messinian unconformity in the Mediterranean Sea. This most widespread unit reaches.maximum thickness of 2763 m off the Yumurtalık coast on the westem side of İskenderun Bay. The Unit-2 correlated with the Messinan evaporites underlies M-reflector. The base of this unit is marked by N-reflector which indicates the beginning of the Messinian Salinity Crisis in the  Mediterranean Sea. In some parts of the study area the N-reflector merges with M-reflector and it continues as Messinian Erosional Surface. The maximum thickness of the Messinan evaporites is found to be 1600 m in the south of the Cilicia Basin. The Unit-3 covered by Plio-Quaternary sediments and Messinian evaporites is correlated with the pre-Messinan deposits. Due to limited penetration its base has been intermittently identified on the seismic data. The Unit-4 is defined as the acoustic basement of the surveyed area, it crops out in some places of  the onshore portion of the Iskenderun Basin. According to well data, the basements rocks consist of Paleozoic-Oligocene metamorphic, carbonate and clastic rocks together with ophiolites. The normal (planar and listric) and reverse faults interpreted within the Plio-Quaternary unit generally trend in NE-SW, direction whereas to the south of the Cilica Basin they trend in NW-SE direction. 

Seismicity of the study area was analyzed with a total of 10867 events during the period of 1900-2018. The number of earthquakes with magnitude xM≥4 between the years of 1975-2000 is 126, being the highest earthquake number. Arrival times of P waves from 8021 events occurred between the years of 2007-2016 are use to infer crustal structure of the study area. Additionally, 30 tomographic modeling provide detailed information on the velocity changes in within the crust.