Stokastik kuvvetli yer hareketi simülasyonu ile Gediz Grabeninde zemin davranışlarının incelenmesi
Tektonik yapısı ve depremselliği ile dünya üzerindeki aktif kıtasal bölgelerden biri olan Batı Anadolu'daki, kaynak, ortam ve zemin parametrelerinin belirlenmesi oluşacak büyük bir depremin tanımlaması ve meydana getireceği hasarın ölçeklenmesi açısından önemlidir. Bu çalışmada, Gediz Grabeni dolgu birimi zemin davranışını incelenmiştir. İlk olarak, Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesi, İzmir (İZM) ve Bornova (BRN) istasyonlarına ait mikro ve orta büyüklükteki ivme kayıtları kullanılarak, istasyonların üzerinde bulundukları yerel jeolojik koşullara ait, zemin büyütmesi ve doğal rezonans frekansı belirlenmiştir. Daha sonra, Gediz grabeni için, derinliğin fonksiyonu olarak, ortalama bir hız ve bölgesel sönüm parametresi tanımlamak amacıyla, bölgeye ait detay jeoloji haritaları, jeolojik ve stratigrafik kesitler, sismik yansıma, gravite, rezistivite, hidrojeoloji, sondaj ve kuyu loğu çalışmaları incelenmiştir. Elde edilen bilgiler, Çeyrek Dalga Boyu Yaklaşımı Metodu için girdi verisi olarak kullanılarak, graben dolgu biriminin yaratacağı zemin büyütme değerleri hesaplanmıştır. Bu büyütme değerleri kullanılarak, Gediz Grabeni üzerinde olması muhtemel, moment büyüklüğü Mw=7.0 olan bir depremin graben dolgu birimi üzerinde, farklı uzaklık ve periy otlardaki yapılarla etkileşiminin ne olacağı, pik ivme ve spektral ivme değerleri hesaplanarak, modellenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; Gediz Grabeninde oluşacak Mw=7.0 moment büyüklüğü ve 10 km derinliğindeki olası bir depremin üreteceği maksimum pik ivme değeri 0.42 g'dir. Depremin merkez üstünde, 0.3 sn periyodundaki yapılara etkiyecek maksimum yatay ivme yükü, 1.2 g'dir. Ayrıca, Gediz Grabeni için elde edilen spektral ivme değerlerinin, odak uzaklığı 10 ve 30 km olan depremler için 0.3 sn ve 100 km için 0.5 sn periyot değerlerinde en büyük olduğunu görmekteyiz.
Investigation of soil behaviour in the Gediz Graben by stochastic strong ground motion simulation
Determination of source, path and site characteristics in the Western Anatolia Region, which is one of the most seismically and tectonically active continental regions in the world, is a very important issue in the sense of scaling the seismic hazard of a possible large earthquake. For that reason, the soil behavior of the sedimentary fills of the Gediz Graben in the region was investigated. At first, site amplifications and natural resonance frequencies of the two sites (IZM/İzmir and BRN/Bornova stations) in Izmir were determined using micro and moderate sized earthquake data from two accelerometers operated by the Turkish National Strong Motion Network. After that, the detailed geology, stratigraphy, seismic reflection, gravity, resistivity, hydrogeology, water supply and well-logging studies in the graben were examined in order to obtain vertical distributions of average velocity and regional (anelastic) attenuation values for the sedimentary fill of the Gediz Graben. The Estimated vertical velocity and anelastic attenuation distributions were used as input parameters for the Quarter-Wavelength Approximation in order to determine an average site amplification function. Utilizing these amplification values, the Peak Ground Acceleration (PGA) and Spectral Acceleration (5% damped spectral acceleration, SA) values of a hypothetical earthquake, with Mw=7.0 and hypocentral depth=10 km, were simulated in order to see the interaction between structures and this event, at different distances on the sedimentary fill of the Gediz Graben. The results implied that an obtained maximum PGA value is 0.42 g and the maximum horizontal SA value is 1.2 g at 0.3 sec at the epicentral location of the hypothetical earthquake. Dominant periods are 0.3 sec for hypocentral distances of 10-30 km and 0.5 sec for the hypocentral distance of 100 km in the Gediz Graben.
___
- Akıncı, A. ve Akyol, N., 2000. Importance of Alluvial Thickness in the Earthquake Ground Motion. Proceedings of the Third Japan-Turkey Workshop on Earthquake Eng., vol.1, 189-197.
- Akyol, N., Akıncı, A. ve Eyidoğan, H., 2002. Site Amplification of S-waves in Bursa City and Its Vicinity, Northwestern Turkey: Comparison of Different Approaches. Soil Dynamics and Earthquake Eng., 22,579-587.
- Bard, P. Y. ve Ghavez-Garcia, F. J., 1993. On the Decoupling of Surficial Sediments from Surrounding Geology at Mexico City. Bull. Seism. Soc. Am., 83, 1979-1991.
- Boore, D. M., 1996. SMSIM-Fortran Programs for Simulating Ground Motions from Earthquakes, Version 1.0. U. S. Geol. Survey, Open-file report 96-80-A.
- Bozkurt, E., 2001. Neotectonics of Turkey - a Synthesis. Geodinamica Acta, 14, 3-30.
- Bozkurt, E. ve Park, R. G, 1994. Southern Menderes Massif: An Incipient Metamorphic Core Complex in Western Anatolia, Turkey. J. Geol. Soc. London, 151,213-216.
- Bozkurt, E. ve Sözbilir, H., 2004. Tectonic Evolution of the Gediz Graben: Field Evidence for an Episodic, Two-Stage Extension in Western Turkey. Geological Magazine, 141, 63-79.
- Castro, R. R., Pacor, F. Ve Petrungaro, C., 1997. Determination of S-wave Energy Release of Earthquakes in the Region of Friuli, Italy. Geophs. J. Int., 128, 339-408.
- Cong L. ve Mitchell, J. B., 1999. Lg Coda Q and Its Relation to the Geology and Tectonics of the Middle East, Pure Appl. Geophys., 153, 563-585.
- Drawinski, M., Ding, G. ve Wen, K. L., 1996. Analysis of Spectral Ratios for Estimating Ground Motion in Deep Basins. Bull. Seism. Soc. Am., 86, 843-847.
- Emre, T., 1996. Gediz Grabeni'nin Tektonik Evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 39, 2, 1-18.
- Emre, T. ve Sözbilir, H., 1997. Field Evidence for Metamorphic Core Complex, Detachment Faulting and Accommondation Faults in the Gediz and Büyük Menderes Grabens (Western Turkey). Int. Earth Sci. Colloquium on the Aegean Region, Proceedings, 1, 73-94.
- Field, E.H. ve Jacob K., 1995. A Comparison and Test of Various Site-Response Estimation Techniques Including Three that are not Reference-Site Dependent. Bull. Seism. Soc. Am., 85, 1127-1143.
- Hanks, T. C. ve McGuire, R. K., 1981. The Character of High Frequency Strong Ground Motion. Bull. Seism. Soc. Am., 71, 2071-2095.
- Hermann, R. B. ve Akıncı, A., 1999. Probabilistic Seismic Hazard for the Central United States. Seism. Soc. of Am., 94rd Annual Meeting, May 3-5, Seattle, Washington, USA.
- Joyner, W. B., Warrick R. E. ve Fumal, T. E., 1981. The Effects of Quaternary Alluvium on Strong Ground Motion in the Coyote Lake, California Earthquake of 1979. Bull. Seism. Soc. Am., 71, 1333-1349.
- Koçyiğit, A., Yusufoğlu, H. ve Bozkurt, E., 1999. Evidence from the Gediz Graben for Episodic Two-Stage Extension in Western Turkey. J. Geol. Soc. London, 156, 605-616.
- Lachet, C. ve Bard, P. Y., 1994. Numerical and Theoretical Investigations on the Possibilities and Limitations of the "Nakamura's technique". J. Phys. Earth, 42, 377-397.
- Lachet, C., Hatzfeld, D., Bard. P. Y., Theodulidis, N, Papaioannou, C. ve Sawaidis, A., 1996. Site Effects and Microzonation in the City of Thessaloniki (Greece)-Comparison of Different Approaches. Bull. Seism. Soc. Am, 86, 1692-1703.
- Lermo, J. ve Chavez-Garcia F. J. 1994, Site Effect Evaluation at Mexico City: Dominant Period and Relative Amplification from Strong Motion and Microtremor Records. Soil Dyn. Earthquake Eng, 13,413-423.
- Nakamura, Y., 1989. A Method for Dynamic Characteristics Estimations of Subsurface using Microtremors on the Ground Surface. Quarterly Rept. RTRI, Jpn, 30,25-33.
- Sarı, C. ve Şalk, M., 2006. Sediment thicknesses of the western Anatolia graben structures determined by 2D and 3D analysis using gravity data. J. Asian Earth Sci, 26, 39-48.
- Seyitoğlu, G. ve Scott, B. C., 1996. The Cause of N-S Extensional Tectonics in Western Turkey: Tectonic Escape vs Back-Arc spreading vs Orogenic Collapse. J. Geodynamics, 22(1), 145-153.
- Street, R, Wang, Z, Woolery, E., Hunt, J. ve Harris, J., 1997. Site Effects as a Vertical Accelerometer Array Near Paducah, Kentucy. Eng. Geology, 46, 349-367.
- Toro, G. R., Silva, W. J., McGuire, R. K. ve Herrmann, R. B., 1992. Probabilistic Hazard Mapping of the Mississippi Embayment. Seism. Res. Lett, 63, 3, 449-475.
- Yalcinkaya, E. ve Alptekin, Ö, 2005a. Contributions of the Basin Edge Induced Surface Waves to Site Effect in the Dinar Basin, Southwestern Turkey. Pure and Applied Geophysics, 162, 931-950.
- Yalcinkaya, E. ve Alptekin Ö., 2005b. Site Effect and Its Relationship with the Intensity and Damage Observed in the June 27, 1998 Adana-Ceyhan Earthquake. Pure and Applied Geophysics, 162, 913-930.
- Yılmaz, Y., Genç, S. C., Gürer, O. F, Bozcu, M, Yılmaz, K., Karacık, Z., Aktunkaynak, Ş. ve Elmas, A., 2000. When did the Western Anatolian Grabens Begin to Develop? eds: Bozkurt, E, Winchester, J. A, Piper, J. D. A, Tectonics and Magmatism in Turkey and the Surrounding Area, Geol. Soc. London Special Publication, 173, pp.353-384.
- ISSN: 1016-9164
- Başlangıç: 1947
- Yayıncı: TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası
Sayıdaki Diğer Makaleler
Stokastik kuvvetli yer hareketi simülasyonu ile Gediz Grabeninde zemin davranışlarının incelenmesi
Nihal AKYOL, Oğuz DEMİR, M. Ali DANIŞMAN, Ulubey ÇEKEN
Antik Perinthos (Marmara Ereğlisi) kentinin 15. Yüzyıla kadar gerçekleşen tarihsel depremleri
Cengiz ZABCI, Namık ÇAĞATAY, H. Serdar AKYÜZ, T. Levent EREL
Nihal AKYOL, Oğuz DEMİR, M. Ali DANIŞMAN, Ulubey ÇEKEN
Hasan SÖZBİLİR, Bora UZEL, Ökmen Sümer, Çağlar Özkaymak, E. Yalçın Ersoy, Tufan Koçer, Ramazan Demirtaş
T. Levent EREL, Cengiz ZABCI, H. Serdar AKYÜZ, Namık ÇAĞATAY
Hasan SÖZBİLİR, Bora UZEL, Ökmen Sümer, Çağlar Özkaymak, E. Yalçın Ersoy, Tufan Koçer, Ramazan Demirtaş