Determination of the morpho-tectonic features and stress-state of a region using geographic information techniques: A case study from the İsmetpaşa-Gerede segment of the North Anatolian Fault Zone

Bilgisayar sistemleri ve bilgi teknolojilerindeki son gelişmeler ve sayısal yükseklik modellerinin popüler bir şekilde kullanımları tektonik ve morfolojik çalışmalarda sayısal arazi modellerinin kullanımına olan ilgiyi arttırmıştır. Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Sayısal Yükseklik modelleri (SYM) tektonik ve morfolojik çalışmalarda, özellikle çok fazla bilgi sahibi olunamayan bölgelerin tektono-morfolojik özelliklerinin ortaya konulmasında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır Bu çalışma yeryüzü şekillerinin oluşumunda doğrultu atımlı faylanmanın etkin bir rol oynamakta olduğu ortamda meydana gelen yeryüzü şekillerinin CBS yardımıyla belirlenmesini ye analizini kapsamaktadır. Bu çalışma ile Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun Gerede doğusu ile İsmetpaşa arasında kalan kesiminin tektono-morfolojik özellikleri CBS ve sayısal haritalarım teknikleri kullanarak çalışılmıştır. Ayrıca Landsat ETM+ uydu görüntüleri ve kabartı haritaları kullanarak çizgisellik analizleri yapılmıştır. SYM kullanarak bölgede doğrultu atımlı fay sistemlerinde meydana gelişecek nehir ötelenmeleri, fay gölleri gibi oluşumlar tanımlanmış, aynı zamanda arazi gözlemleri ile elde edilen sonuçlar desteklenmiştir. Çalışmanın sonucunda CBS'nin tektono-morfoloji çalışmalarında sağladığı avantajlar ve kısıtlamalar tartışılmıştır.

Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanarak bir bölgenin morfo-tektonik karakteristiklerinin ve gerilme durumunun belirlenmesi: Kuzey Anadolu fay zonu' nun İsmetpaşa-Gerede kesiminden örnek bir çalışma

Recent developments in computer programs and information technology have resulted in an increasing interest in the use of DEMs in tectonic studies. Geographic Information Systems (GIS) and Digital Elevation Models (DEM) have been extensively used in morphological and tectonic studies and give good results, especially in revealing the morpho-tectonic features of a geologically unknown region. The study reported here comprises the extraction and analysis of landforms using the geographic information system analysis of a region where strike slip faulting has a dominant role in the formation of landforms. The morpho-tectonic characteristics of the area, which stretches from a point East of Gerede to İsmetpaşa on the North Anatolian Fault Zone (NAFZ), were studied using GIS and digital mapping techniques. Landsat ETM+ and shaded relief images were also used in order to perform lineament analysis. Typical landforms associated with a strike slip faulting regime, like offset streams, sag ponds etc. were recognized by DEM and the results were supported with field observations. The advantages and drawbacks of the use of GIS in tectonomorphologic studies are discussed as the result of this work.

PDF

___

Barka, A.A. and Kadinsky-Cade, K., 1988. Strike-slip fault geometry in Turkey and its influence on earthquake activity, Tectonics, 7,3,663-684.
Barka, A.A., 1992, The Noth Anatolian Fault, Ann. Tectonicae, VI, 164-195.
Çakır, Z., Akoglu, A.M., Bellabes, S., Ergintav, S. and Meghraoui, M., 2005. Creeping along the Ismetpasa section of the North Anatolian fault ( Western Turkey): Rate and extend from InSAR. Earth and Planetary Sceince Letters, 238, 225-234.
Clark, C.D. and Wilson, C., 1994. Spatial analysis of lineaments. Computers and Geosciences, 20, 1237-1258. Dehandschutter, B., 2001, Study of the recent structural evolution of continental basins in Altai-Sayan (Central Asia), Phd. Thesis, 211 p, http://users.pandora.be/boris.dehandschutter/
DTM Consulting, 1999, GeoTools 1.0, Arcview Script, http://arcscripts.esri.com/
Ergin, K., Güçlü, U. and Uz, Z., 1967, Acatalog of earthquakes for Turkey and surrounding area (11 A.D. to 1964 A.D.), İTÜ Mining Faculty, Institute of Earth Physics, No:24,169pp.
Evans, I. S., 1980. An integrated system for terrain analysis for slope mapping. Zeitschrift für Geomorphologie, 36,275-295.
Eyidoğan,H., Güçlü, U., Utku, Z., ve Değirmenci, E., 1991, Türkiye Büyük Depremleri Makrosismik Rehberi (1900-1988). İstanbul Üniversitesi Maden Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, 198s.
Gençoğlu, S., İnan, E. ve Güler, H., 1990, Türkiye'de Deprem Tehlikesi, Jeofizik Mühendisleri Odası Yayını, 701s.
Hung,L.Q., Qinh, N.Q., Batelaan, O., Tam, V.T. and Lagrou, D., 2002. Remote sensing and GIS based analysis of cave development in the Suoimuoi Catchment (Son La-NW Vietnam), Journal of Cave and Karst Studies, 64(1), 23-33.
Jordan, G., 2004. Terrain Modelling with GIS for Tectonic Geomorphology, Numerical Methods and Applications. Acta Universitatis Upsaliensis. Comprehensive Summaries of Uppsala Disserattions from the Faculty of Science and Technology 1031,41 pp, Uppsala.
Jordan, G., Meijninger, B.M.L., Van Hinsbergen, D.J.J., Meulenkamp, J.E. and Van Dijk, P.M., 2005. Extraction of morphotectonic features from DEMs: Development and applications for study areas in Hungary and NW Greece. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 7,163-182.
Kaymakçı, N., 2000. Tectono-stratigraphical evolution of the Çankırı Basin (Central Anatolia, Turkey), Phd. Thesis, Geologica Ultaiectina, Mededelingen van de Faculteit Aardwetenschappen Universiteit Utrecht, 247p.
Keller, E. and Pinter, N., 1996. Active Tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape. Princeton Hall, Inc., 362 P
Kuterdem, K., 2005, Eskipazar (Karabük Güneyi) ve Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) arasındaki bölgenin morfo-tektonik özelliklerinin coğrafi bilgi sistemleri ile belirlenmesi. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü., Ankara, Yüksek Mühendislik Tezi, 94s (yayınlanmamış).
Meijninger, B.M.L., 2001. Geographic information systems analysis of north-western Greece: A tectonic investigation of north-western Greece by means of remote sensing analysis and -digital terrain analysis. Master of Science Thesis, Utrecht University & ITC International Institute for Aerospace Survey and Earth sciences, http://www.geo.uu.nl/Research/StructGeology /meijninger.html.
Novak,I.D. and Soulakellis, N., 2000. Identifying geomorphic features using LANDSAT-5/TM data processing techniques on Lesvos, Greece, Geomorphology, 34,101-109.
Özaksoy, V., 2000, Çerkeş-Ilgaz segmentinde Kuzey Anadolu Fay Zonunun sismotektoniği, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 116s.
Özmen, B., 1998. Türkiye'nin deprem tehlikesi ışığı altında Ankara'nın depremselliğinin incelenmesi. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Mühendislik Tezi, 115 s (yayınlanmamış).
Rosenau, M.R., 2004. Tectonics of the southern Andean intra-arc zone (38° - 42° S), http://www.diss.fu-berlin.de/index.html
Saraf, A., 2002, Themes Intersections to Points Ver. 1.0., Arcview script, http://arcscripts.esri.com/
Şaroğlu, F., Herece, E., Sarıaslan, M. ve Emre, Ö., 1995, Yeniçağa-Eskipazar-Gerede arasının jeolojisi ve Kuzey Anadolu Fayı'nın genel özellikleri, MTA yayınları, Rapor No: 9873.
Schauble, H., 1999, Hydro Tools 1.0, Arcview script for comprehensive hydrological functions. Arcview Script, http://arcscripts.esri.com/.
Süzen, L. and Toprak, V., 1998. Filtering of satellite images in geological lineament analyses: an application to a fault zone in Central Turkey, Int. J. Remote Sensing, 19,6,1101-1114.
Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach, Tectonophysics, 75,181-241. Tokay, M., 1973, Kuzey Anadolu Fay Zonunun Gerede ile İlgaz arasındaki kısmında jeolojik gözlemler, Kuzey Anadolu Fayı ve Deprem Kuşağı Simpozyumu, MTA Enstitüsü Yayını, 12-29.
Yiğitbaş, E. and Yılmaz, Y., 1999. Pre-Cenozoic tectono- stratigraphic components of the Western Pontides and their geological evolution, Geological Journal, 34,55-74.