İzmir ve Çevresinin 1-B (Bir-Boyutlu) Sismik Hız Yapısının Belirlenmesi

Bu çalışmanın gerçekleştirilmesindeki temel amaç ve motivasyon, İzmir ve yakın çevresinin ilk defa bir-boyutlu (1-B) kabuk hız yapısını araştırmaktır. Bu amaçla, yerel depremlerin seyahat zamanları kullanılarak 2008-2014 yılları arasında 44 istasyon tarafından kayıt edilen 1723 deprem analiz edilmiştir. Bu veri grubu içerisinden GAP < 200 ve en az 10 P- ve 5 S- faz bilgisine sahip 483 deprem seçilmiş ve 3913 P- ve 3063 S- fazı kullanılmıştır. Deprem derinliklerinin sığ olması sebebiyle kabukmanto geçişi tespit edilememiştir. İzmir ve çevresi için üst mantoya kadar 4.1 km/sn'den 7.6 km/sn'ye değişen 6 katmanlı sismik hız yapısı belirlenmiştir. Yüzeyde gözlenen, hızları 4.1-4.3 km/sn arasında değişen 2.5 km kalınlığındaki tabaka güncel çökeller ile ilişkilidir. Sismojenik zon olarak belirlenen 9-12 km arasındaki hız geçişi (4.7-6.2 km/sn) üst-alt kabuk süreksizliğini açıkça göstermektedir. Gabro ve okyanusal kayaçlar ile ilişkilendirdiğimiz 12-22 km arasında ~10 km kalınlığındaki tabakaya ait Vp hızlarının 6.2 km/sn ile 7.7 km/sn arasında değiştiği gözlenmiştir.

Determination of 1-D (One-Dimensional) Seismic Velocity Structure of Izmir and Surroundings

Principal aim and motivation of this study is to investigate, for the first time, one-dimensional (1-D) crustal velocity structure of Izmir and surroundings. For his purpose, 1723 earthquakes recorded by 44 stations between 2008-2014 have been analysed using travel times of local earthquakes. We selected 483 earthquakes having at least 10 P-, 5 S- phase readings and GAP<=200. In total, 3913 P- and 3063 S-phases are derived from those criterias. Crust-mantle transition could not be well determined due to the shallow earthquake depth distribution. We have identified six different seismic velocity layers ranging from 4.1 km/s to 7.6 km/s. First layer having 2.5 km thickness and 4.1-4.3 km/s velocity is associated with Holocene sediments. On the other hand, a clear velocity transition zone located in 9-12 km depths having with 4.7-6.2 km/s, is interpreted as seismogenic zone indicating to the upper-lower crust discontinuty. Vp velocities of another deep layer associated with gabbro and oceanic rocks and located between 12-22 km depths revealing ~10 km thickness, have been observed between 6.2-7.7 km/s.

Kaynakça

[1] Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), 2015. Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi 2014 yılı Sonuçları 18616 Sayılı Rapor, Ankara.

[2] Bayındırlık ve İskân Bakanlığı (BİB), 1996. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası, Ankara.

[3] Kalafat, D., Gürbüz, C., Üçer, B. 1987. Batı Türkiye'deki Kabuk ve Üst Manto Yapısının Araştırılması, Turkish Bulletin Earthquake Researches, Cilt.59, s.43-64

[4] Akçığ, Z. 1988. Batı Anadolu'nun Yapısal Sorunlarının Gravite Verileri ile İrdelenmesi, Türkiye Jeoloji Bülteni, Cilt.31, s.63-70.

[5] Hisarlı, M., Orbay, N. 2000. Bouger Gravite Anomalilerinden Ege Denizi'nin Kabuk Kalınlığının Belirlenmesi, İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yerbilimleri Dergisi, Cilt.13, No. 1-2, s.119-131.

[6] Aydın, A., Kargı, H., Altınoğlu, F., Sarı, N. 2005. İç Ege Tektoniğinin Mevcut Veri ve Çalışmalarla İrdelenmesi. Deprem Sempozyumu, 23-25 Mart, Kocaeli, s.1267-1272.

[7] Yüksel, F. A. 2005. Batı Anadolu'nun Bouguer Gravite Anomalilerinin Süzgeçlenmesi ve Yer Kabuğu Kalınlık Dağılımının İncelenmesi, PAÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt.11, No.2, s.1-13.

[8] Aydın, A., Altınoğlu, F. 2005. Ege Bölgesinin Kabuk Yapısının Potansiyel Alan ve Sismisite Verileriyle Değerlendirilmesi, Deprem Sempozyumu, 23-25 Mart, Kocaeli, s.86-88.

[9] Akyol, N., Zhu, L., Mitchell, B.J., Sözbilir, H., Kekovalı, K. 2006. Crustal Structure and Local Seismicity in Western Anatolia, Geophysical Journal International, Cilt.166, s.1259-1269.

[10] Zhu, L., Akyol, N., Mitchell, B.J., Sözbilir, H. 2006. Seismotectonics of Western Turkey from High Resolution Earthquake Relocations and Moment Tensor Determinations, Geophysical Research Letters, Cilt.33, s.1-4.

[11] Tezel, T., Erduran, M., Alptekin, Ö. 2007. Crustal Shear Wave Velocity Structure of Turkey by Surface Wave Dispersion Analysis, Annals of Geophysics, Cilt.50, No.2, s.177-190.

[12] Gönenç, T., Akgün, M., Ergün, M. 2009. Girit Bölgesinin İzafi Kabuk Kalınlığı Değişiminin Manyetik ve Serbest Hava Gravite Anomalileri ile İrdelenmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt. 11, No. 31, s.44-56.

[13] Tezel, T., Kaypak, B., Shibutani, T. 2010. Crustal Structure Variation in Western Turkey Inferred from the Receiver Function Analysis, Tectonophysics, Cilt.492, s.255-267.

[14] Kaypak, B., Gökkaya, G. 2012. 3-D Imaging of the Upper Crust Beneath the Denizli Geothermal Region by Local Earthquake Tomography, Western Turkey, Journal of Volcanology and Geothermal Research, Cilt.211-212, s.47-60.

[15] Salaun, G., Pedersen, H.A., Paul, A., Farra, V., Karabulut, H., Hatzfeld, D., Papazachos, C., Childs, D.M., Pequegnat, C., SIMBAAD Team, 2012. High-Resolution Surface Wave Tomography Beneath the AegeanAnatolia Region: Constraints on Upper-Mantle Structure. Geophysical Journal International, Cilt. 190, No.1, s.406-420.

[16] Karabulut, H., Paul, A., Ergun, T.A., Hatzfeld, D., Childs, D.M., Aktar, M. 2013. Long Wavelength Undulations of the Seismic Moho Beneath the Strongly Stretched Western Anatolia, Geophysical Journal International, Cilt.194, No.1, s.450-464.

[17] Fichtner, A., Trampert, J., Cupillard, P., Saygin, E., Taymaz, T., Capdeville, Y., Villasenor, A. 2013. Multiscale Full Waveform Inversion, Geophysical Journal International, Cilt.194, s.534-556.

[18] Delph, J.R., Biryol, C.B., Beck, S.L., Zandt, G., Ward, K.M. 2015. Shear Wave Velocity Structure of the Anatolian Plate: Anomalously Slow Crust in Southwestern Turkey, Geophysical Journal International, Cilt.202, s.261-276.

[19] Kind, R., Eken, T., Tilmann, F., Sodoudi, F., Taymaz, T., Bulut, F., Yuan, X., Can, B., Schneider, F. 2015. Thickness of the Lithosphere beneath Turkey and surroundings from S-Receiver Functions, Solid Earth, Cilt.6, s.971-984.

[20] Polat, O., Gök, E., Yılmaz, D. 2008. Earthquake Hazard of the Aegean Extension Region (West Turkey, Turkish Journal of Earth Sciences, Cilt. 17, s.593-614.

[21] Uzel, B., Sözbilir, H. 2008. A First Record of a Strike-slip Basin in Western Anatolia and Its Tectonic Implication: The Cumaovası Basin, Turkish Journal of Earth Sciences, Cilt.17, s.559-591.

[22] Irmak, T.S. 2013. Focal Mechanisms of Small-moderate Earthquakes in Denizli Graben (SW Turkey), Earth Planets Space, Cilt.65, s.943-955.

[23] Tan, O. 2013. The dense Microearthquake Activity at the Boundary between the Anatolian and South Aegean microplates, Journal of Geodynamics, Cilt.65, s.199-217.

[24] Gok, E., Polat, O. 2014. An Assessment of the Microseismic Activity and Focal Mechanisms of the Izmir (Smyrna) Area from a New Local Network (IzmirNET), Tectonophysics, Cilt. 635, s.154-164.

[25] Tan, O., Papadimitriou, E.E., Pabucçu, Z., Karakostas, V., Yörük, A., Leptokaropoulos, K. A. 2014. Detailed Analysis of Microseismicity in Samos and Kusadasi (Eastern Aegean Sea) Areas, Acta Geophysica, Cilt.62, s.1283-1309.

[26] Çevikbilen, S.Y., Taymaz, T., Helvacı, C. 2014. Earthquake Mechanisms in the Gulfs of Gökova, Sığacık, Kuşadası, and the Simav Region (western Turkey): Neotectonics, Seismotectonics and Geodynamic Implications, Tectonophysics, Cilt.635, s.100-124.

[27] Çemen, İ., Helvacı, C., Ersoy, E.Y. 2014. Cenozoic Extensional Tectonics in Western and Central Anatolia, Turkey: Introduction, Tectonophysics, Cilt.635, No.18, s.1- 5.

[28] Emre, T., Sözbilir, H., Gökçen, N. 2006. Kiraz-Beydağ Çevresinin Neojen-Kuvaterner Stratigrafisi, Küçük Menderes Grabeni, Batı Anadolu, Maden Tetkik ve Arama Müdürlüğü, Cilt.132, s.1-32.

[29] Dewey, J.F., Şengör, A.M.C. 1979. Aegean and Surrounding Regions: Complex Multiplate and Continuum Tectonics in A Convergent Zone, Geological Society of America Bulletin, Cilt. 90, s.84-92.

[30] Şengör, A.M.C., Yılmaz, Y. 1981. Tethyan Evolution of Turkey: A Plate Tectonic Approach, Tectonophysics, Cilt.75, p.181-241.

[31] Görür, N., Şengör, A.M.C., Sakınç, M., Tüysüz, O., Akkök, R., Yiğitbaş, E., Oktay, F.Y., Barka, A.A., Sarıca, N., Ecevitoğlu, B., Demirbağ, E., Ersoy, Ş., Algan, O., Güneysu, C., Aykol, A. 1995. Rift Formation in the Gökova Region, Southwest Anatolia: Implications for the Opening of The Aegean Sea, Geological Magazine, Cilt.132, s.637- 650.

[32] Bozkurt, E. 2001. Neotectonics of Turkey-a Synthesis, Geodinamica Acta, Cilt.14, p.3-30.

[33] McKenzie, D.P. 1978. Active Tectonics of the Alpine Himalayan Belt: the Aegean Sea and Surrounding Regions, Geophysical Journal of Royal Astronomical Society, Cilt.55, s.217-254.

[34] Le Pichon, X., Angelier, J. 1979. The Aegean Arc and Trench System: A Key To The Neotectonic Evolution of The Eastern Mediterranean Area, Tectonophysics, Cilt.60, s.1-42.

[35] Le Pichon, X., Angelier, J. 1981. The Agean Sea, in Philo-sophical Transactions of Royal Society, London, A 300, s.357-372.

[36] Jackson, J.A., Mckenzie, D.P. 1988. The Relationship Between Plate Motions and Seismic Moment Tensors and Rates of Active Deformation in the Mediterranean and Middle East, Geophysical Journal, Cilt.93, s.45-73.

[37] Okay, A.İ., Satır, M. 2000. Coeval Plutonism and Metamorphism in a Latest Oligocene Metamorphic Core Complex in Northwest Turkey, Geological Magazine, Cilt.137, s.495- 516.

[38] Yılmaz, Y. 1989. An Aproach to the Origin of Young Volcanic Rocks of Western Turkey. In Şengör AMC (ed), Tectonic Evolution of the Tethyan Region, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, s.159-189.

[39] Yılmaz, Y. 1990. Comparison of Young Volcanic Associations of Western and Eastern Anatolia Formed Under a Compressional Regime: a Review, Journal of Volcanology and Geothermal Research, Cilt.44, s.69-87.

[40] Yılmaz, Y. 1997. Geology of Western Anatolia, in Schlinder C, Fister M P, (Ed.) Active Tectonics of Northwestern Anatolia, The Marmara Poly-Project, Zurich, ETH University Press, Cilt. 3, s.31-53.

[41] Seyitoğlu, G., Scott, B.C. 1992. The Age of the Büyük Menderes Graben (West Turkey) and Its Tectonic Implications, Geological Magazine, Cilt.129, s.239-242.

[42] Seyitoğlu, G., Rundle, C.C. 1992. Timing of Cenozoic Extensional Tectonics in West Turkey, Journal of Geological Society London, Cilt.149, s.533-538.

[43] İzmir Yakın Çevresinin Diri Fayları ve Deprem Potansiyelleri, 2005. Maden Tetkik ve Arama Müdürlüğü, Rapor No:10754, Jeoloji Etütleri Dairesi Başkanlığı, Ankara.

[44] 1/25000 Ölçekli İzmir Büyükşehir Bütünü Çevre Düzeni Planı Açıklama, 2012. İzmir Büyükşehir Belediyesi İmar ve Şehircilik Dairesi Başkanlığı Nazım Plan Şube Müdürlüğü, İzmir Kalkınma Ajansı Raporu, İzmir.

[45] Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S., Elmacı, H., Olgun, Ş., Şaroğlu, F. 2013. 1/1.125.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Özel Yayınlar Serisi.

[46] Seyitoğlu, G., Işık, V. 2015. Batı Anadolu'da Geç Senozoyik Genişleme Tektoniği: Menderes Çekirdek Kompleksinin Yüzeylemesi ve İlişkili Havza Oluşumu, Maden tetkik ve Arama Dergisi, Cilt.151, s.49-109.

[47] İzmir Metropolü ile Aliağa ve Menemen İlçelerinde Güvenli Yapı Tasarımı İçin Zeminin Sismik Davranışlarının Modellenmesi, TUBİTAK-KAMAG Proje teklifi (106G159).http://web.deu.edu.tr/da um/1007tanitim.pdf, (Erişim Tarihi: 10.04.2016).

[48] Erdogan, B. 1990. İzmir-Ankara Zonu İle Karaburun Kuşağının Tektonik İlişkisi, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, Cilt.110, No.1, s1-15.

[49] Okay, A.I. 2008. Geology of Turkey: A synopsis, Anschnitt, Cilt.21, s.19-42.

[50] Okay, A.I., İşintek, İ., Altıner, D., Özkan-Altıner, S., Okay, N. 2012. An Olistostrome-Mélange Belt Formed along a Major Suture: Bornova Flysch Zone, Western Turkey. Tectonophysics, Cilt. 568-569, s.282- 295.

[51] Ersoy, E.Y., Çemen, İ., Helvacı, C., Billor, Z. 2014. Tectono-stratigraphy of the Neogene basins in Western Turkey: Implications for Tectonic Evolution of the Aegean Extended Region, Tectonophysics, Cilt.635, s.33-58.

[52] Akbaş, B., Akdeniz, N., Aksay, A., Altun, İ., Balcı, V., Bilginer, E., Bilgiç, T., Duru, M., Ercan, T., Gedik, İ., Günay, Y., Güven, İ.H., Hakyemez, H.Y., Konak, N., Papak, İ., Pehlivan, Ş., Sevin, M., Şenel, M., Tarhan, N., Turhan, N., Türkecan, A., Ulu, Ü., Uğuz, M.F., Yurtsever, A. Türkiye Jeoloji Haritası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını. Ankara Türkiye, (Erişim Tarihi: 10.01.2016).

[53] Erkan, K. 2015. Geothermal Investigations in Western Anatolia Using Equilibrium Temperatures from Shallow borehole, Solid Earth, Cilt.6, s.103-113.

[54] Ozer, Ç., Polat, O. 2017. Local earthquake tomography in Izmir geothermal area, Aegean region of Turkey (submit edildi).

[55] Uzel, B., Sözbilir, B., Özkaymak, C. 2012. Neotectonic evolution of an actively growing superimposed basin in western Anatolia: The Inner Bay of Izmir, Turkey, Turkish Journal of Earth Sciences, Cilt. 21, s.439-471.

[56] Coşkun, S., Dondurur, D., Çifçi, G., Aydemir, A., Drahor, M.G. 2016. Natural and anthropogenic submarine morphologies revealed by high resolution acoustic data in the Gulf of Izmir, western Turkey, Marine and Petroleum Geology, Cilt.71, s.211-224.

[57] Çıvgın, B. 2010. Ankara ve Dolayının Sismik Hız Yapısı ve Tektonik Deformasyonunun Sismolojik Verilerle Kestirilmesi, Doktora tezi, Ankara: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, s.198.

[58] Kissling, E., Ellsworth, W.L., Eberhart-Phillips, D., Kradolfer, U. 1994. Initial Reference Models in Local Earthquake Tomography, Journal of Geophysical Research, Cilt.99, No.19, s.635-646.

[59] Kaypak, B. 2002. Erzincan Havzası 3- B Hız Yapısının Yerel Deprem Tomografisi ile Belirlenmesi, Doktora Tezi, İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, s.224.

[60] Polat, O., Ceken, U., Uran, T., Gok, E., Yilmaz, N., Beyhan, M., Koc, N., Arslan, B., Yilmaz, D., Utku, M. 2009. IzmirNet: A Strong-Motion Network in Metropolitan Izmir, Western Anatolia, Turkey, Seismological Research Letter, Cilt.80, No.5, s.831- 838.

[61] T.C. Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi Başkanlığı, [www.deprem.gov.tr], Ankara, Türkiye, (Erişim Tarihi: 10.01.2016).

[62] International Seismological Centre, On-line Bulletin, [www.isc.ac.uk], Thatcham, United Kingdom, 2013, (Erişim Tarihi: 10.01.2016). [63] BÜ Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.

[64] Lee, W.H.K., Lahr, J.C. 1975. HYPO71 (Revised): A Computer Program for Determining Hypocenter, Magnitude, and First Motion Pattern of Local Earthquakes, U.S. Geological Survey Open File Report, 75-311, s.113.

[65] Havskov, J., Ottemoller, L. 1999. SeisAn Earthquake Analysis Software, Seismological Research Letter, Cilt. 70, No. 1, s.532-534.

[66] Çıvgın, B., Kaypak, B. 2012. Ankara ve Dolayında Kabuğun Bir Boyutlu Sismik Hız Yapısı, Yerbilimleri, Cilt.33, No. 2, s.131-150.

[67] Kaypak, B., Eyidoğan, H. 2002. Erzincan Havzası ve Dolayının ÜstKabuk Hız Yapısının Belirlenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi Dergisi, Cilt.1, s.107-122.

[68] Wessel, P., Smith, W.H.F. 2004. New Version of the Generic Mapping Tools (GMT), EOS Transactions, Cilt. 76, s.123.

Kaynak Göster