Isparta büklümünü oluşturan tektonik yapıların sismolojik yöntemlerle araştırılması
Investigation of the tectonic structures forming the isparta angle through seismological methods
Yazar: SELDA ALTUNCU POYRAZ
Danışman: PROF. DR. ALİ PINAR ; PROF. DR. MUSTAFA KEMAL TUNÇER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışmada Isparta Büklümü ve bu büklümü meydana getiren tektonik yapılar, sismolojik yöntemlerle araştırılmaya çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışma alanında moment tensör ters çözüm yöntemi ve alıcı fonksiyon tekniği uygulanmıştır. Sismolojik yöntemlerle elde edilen yapılar, manyetik modelleme sonucunda elde edilen yeraltı yapılarıyla karşılaştırılmıştır.Güneybatı Anadolu (26-320D, 36-390K ) bölgesinin günümüze kadar olan depremselliği incelenmiştir. Bu inceleme tarihsel ve aletsel dönem olmak üzere iki ayrı katalog derlenmesi şeklinde yapılmıştır. Aletsel döneme ait kayıtlar 1900-2007 yılları arasını kapsamaktadır. Tarihsel dönem kayıtları M.Ö 411-1900 yılları arasını kapsar. Kataloglara baktığımız zaman 1900-2007 yılları arasında, büyüklüğü M?4 olan depremlerin yersel dağılımı bölgenin depremselliğinin aktif olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan; tahrip edici depremlerin 1900 yılları öncesinde çok sık görüldüğü halde son yüzyılda yıkıcı depremler açısından bölgenin sismik sakinlik dönemi içinde olduğu söylenebilir. İkinci veri seti ise, 1900-2004 yılları arasında meydana gelmiş yıkıcı depremlerin odak mekanizması çözümlerini içeren katalogdur. Bu katalog için bölgede yapılmış tüm mekanizma çözümleri derlenmiştir.Bölgenin güncel tektoniğine katkı sağlamak amacı ile 2007 yılında Egirdir, Isparta'da meydana gelen depremlerin lokasyon çözümleri yeniden hesaplanmış ve bölgesel moment tensör ters çözüm tekniği kullanılarak büyüklüğü 3.5 >M>5.0 arasında değişen 21 adet depremin kaynak mekanizması ile Kaş ve civarında meydan gelen, büyüklüğü M?3.5 olan 15 adet depremin mekanizma çözümleri elde edilerek sonuçlar bölgenin tektonik yapısı ile ilişkilendirilmiştir. 2007 yılında meydana gelen bu depremler yersel olarak KKD-GGB doğrultulu ve Eğirdir Gölü'nü GD'dan sınırlayan fay sistemi üzerinde yer almaktadır. Ancak bu çalışmada ele alınan depremler KB-GD doğrultulu fay mekanizmasına sahiptir. 2007 yılı içerisinde meydana gelen bu depremlerin Eğirdir Fayı'ndan ziyade, ya bu fayın eşlenik fayı ya da Eğirdir Fayı'nı kesen KB-GD doğrultulu Aksu Fayının Eğirdir Gölü içerisindeki devamının hareketi ile oluştuğu sonucunu ortaya koymaktadır.Isparta Büklümü ve civarındaki güncel tektoniği etkileyen genç fay sistemlerin Eğirdir-Kovada Grabeni, Antalya Fay Zonu, Aksu Bindirmesi, Akşehir-Simav Fayı, Fethiye-Burdur Fay Zonu, Helen-Kıbrıs Yayı olduğu düşüncesinden yola çıkarak 35-390 K enlemi, 27-330 D boylamı arasındaki bölgenin ISC (International Seismological Center) kataloglarından P dalgası ilk varışları okunarak, büyüklüğü M?4 olan 43 adet depremin mekanizması çözümleri bulunmuştur. Kaş güneyinde ve Akdeniz'in içerisinde meydana gelen depremlerin ilk hareket ve moment tensor ters çözümleri sonucunda normal, ters ve doğrultu atımlı fay mekanizmasına uygun deprem çözümleri ortaya çıkmıştır. Kaş ve civarında çözülen depremlerin farklı fay mekanizmalarına sahip olmaları, bir başka deyişle değişik doğrultularda ve farklı tür aktif fayların çok sık aralıklarla ve yanyana bulunmaları terslenme tektoniği ile davranışlarını değiştirmiş olmalarını düşündürmektedir.Alıcı fonksiyon tekniği (Receiver Function) kullanılarak ISP ve AKSU sismik istasyonları altındaki kabuk yapısını modellemek için alıcı fonksiyonlarının ve yüzey dalgası grup hızlarının birleşik ters çözüm yöntemi uygulanmıştır. 2005-2008 yılları arasında geniş-bantlı ISP istasyonu tarafından kaydedilmiş 205 deprem arasından iyi tanımlanan 32 adet deprem, AKSU sismik istasyonu için ise, 2007 yılı içinde kaydedilmiş toplam 117 deprem arasından iyi tanımlanan 45 adet deprem alıcı fonksiyonları ve yüzey dalgası grup hızlarının birleşik ters çözüm yöntemi kullanılarak çözülmüştür. ISP istasyonu altındaki kabuk kalınlığı yaklaşık 31-35 km, AKSU istasyonu altındaki kabuk yapısı yaklaşık 33-36 km bulunmuştur. Alıcı fonksiyon tekniği ile ISP ve AKSU istasyonu için bulunan düşük kayma hızları sığ astenosferin varlığına işaret etmektedir.Eğirdir ve civarı için, MTA'dan alınan havadan manyetik verilere 2-boyutlu dayk türü yapılar için iteratif ters çözüm tekniği uygulanarak modellemeye çalışılmıştır. Modelleme sonucunda daykın GB yönünde dalım gösterdiği ve 2007 Eğirdir depremlerinin mekanizma çözümleri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. 2000-2002 Sultandağı, 1971 Burdur depremlerine baktığımız zaman; 2000 Sultandağı depreminin kayma vektörünün KD, 2002 Çay-Eber depreminin KKD doğrultulu, 2002 Bolvadin depreminin KKB doğrultulu, 1971 Burdur depreminin KB, 2007 Eğirdir depremlerinin GB doğrultulu kayma vektörüne sahip olduğu düşünülürse, Isparta büklümünün uç kısmında ışınsal bir açılma olduğu söylenebilir.

Abstract:
In this study, the Isparta Angle and the tectonic structure forming this angel were studied by means of seismological methods. For this purpose, the moment tensor inversion method and the receiver function method were applied. Structures obtained by seismological methods were compared with the underground structures obtained by magnetic modelling.The seismic activity taking part in southwestern Turkey covering the region between 36-39 N latitude and 26-32 E longitude was examined. This goal was achieved by utilizing two different types of catalogue, namely the instrumental catalogue that includes the events occurred during the 1900-2007 period. The historical events cover the period between B.C 411-1900. The earthquakes with magnitude greater than M?4 derived from the catalog search show that during the 1900-2007 period the region was tectonically very active. On the other hand, the high number of the devastating events in the historical catalogue and the lack of large events in the instrumental catalogue suggest that at present the region is in seismic quiescence period. Our second type data set includes fault plane solutions of large and moderate sized earthquakes occured during the 1900-2004 period. For this catalog all fault plane solutions in this region were gathered.In order to make contribution to better understand the neotectonic of this region, we relocated the earthquakes that took place in the seismic activity occurred in Eğirdir, Isparta in 2007. Source mechanisms of 21 earthquakes with magnitudes between 3.5 >M>5.0 were calculated by means of regional moment tensor inversion technique. In addition, source mechanism of fifteen earthquakes with size greater than 3.5 was also calculated for events in Kaş region and the results were correlated for regional tectonic structures. The Eğirdir local earthquakes of 2007 have a nodal plane striking NW-SE showing normal faulting with strike slip component mechanism which we infer as a fault plane considering the epicentral distribution of the seismic activity. The event distribution show that these earthquakes did not take part on the well-known NNE-SSW trending Eğirdir Fault but rather they were either on the Eğirdir conjuction fault or on the fault that is the extension of the Aksu Fault that have NW-SE strike.Since Eğirdir-Kovada graben, Antalya Fault Zone, Aksu Thrust, Akşehir-Simav Fault Zone, Fethiye-Burdur Fault Zone, and the Helenic-Cyprus Arc fault systems are main tectonic features affecting the neotectonics in the vicinity of Isparta Angle in the region between 35-390 N latitude, 27-330 E longitute, the fault plane solutions 43 earthqukes M?4 were obtained by means of P first motion from ISC (International Seismological Center). As a result of the analysis of P wave first motion data and the moment tensor inversion solutions of earthquakes in the south part of Kaş and in the Mediterranean Sea, we obtained normal, thrust and strike-slip faulting mechanism. Such results can be interpreted as fault behaviours caused by inversion tectonics because earthquakes in the vicinity of Kaş have different faulting mechanisms and different active faults are settled at close intervals.In order to model the crustal structure beneath the ISP and AKSU seismic stations the receiver function and surface wave group velocity joint inversion method were applied. Well described 32 earthquakes selected from 205 earthquakes recorded by broand-band ISP seismic station in the year between 2005-2008 and 45 earthquakes selected from 117 earthquakes recorded by AKSU seismograph station were solved by using receiver function and surface wave group velocity joint inversion method. It was found that the crustal thickness under ISP station was approximately 31-35 km and under the AKSU station was approximately 33-36 km. The very low shear wave velocity for ISP and AKSU station found by receiver function technique could be related to shallow asthenospheric mantle.In order to model the 2-D dike structures, iterative inversion solutions technique was applied by using aeromagnetic data for the vicinity of Eğirdir that was taken from MTA. As a result of modelling we identified dikes dipping in SW direction and this result is consistent with the 2007 Eğirdir earthquakes mechanism solutions. By investigating the 2000-2002 Sultandağı earthquakes and the 1971 Burdur earthquakes; we observe that the slip vectors of the 2000 Sultandağı earthquake was in NE direction, the 2002 Çay-Eber earthquake was in NNE direction, the 2002 Bolvadin earthquake was in NNW direction, the 1971 Burdur earthquake was in NW, and the 2007 Eğirdir earthquake?s was in SW directions. The slip vectors of all these events show that obvious radial extension acting within Isparta Angle.