Doğu Anadolu bölgesi depremlerinin sismik moment ve gerilme tensör analizi
The seismic moment and stress tensor analysis of the East Anatolian earthquakes
- Tez No: 143010
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK EYİDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeofizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Afrika, Arap ve Avrasya Levhalarının denetiminde olan Doğu Anadolu Bölgesi gerek jeolojik, gerekse tektonik özellikleri bakımından Türkiye'nin en dinamik ve karmaşık bölgesidir. Bölge tarih boyunca sürekli olarak hasar yapıcı ve yeryüzü faylanmalarına neden olmuş büyük depremlere maruz kalmıştır. Türkiye'nin en aktif fay kuşaklanndan olan Kuzey Anadolu Fayı'nın doğu kesimi ve Doğu Anadolu Fayı'nın tümü bu böge içinde olup yoğun sismik ve tektonik deformasyona uğrayan Kafkasların güneyinde bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında 1939-2001 yılları arasında meydana gelmiş büyüklüğü 3'den fazla olan depremlerin odak mekanizması çözümlerinden yararlanılarak Bölge'nin deprem dağılımları ve mekanizmaları incelenmiş, bölgeyi etkileyen gerilmelerin yönü ve türü hakkında bilgi edinmek amacıyla moment tensör ve gerilme tensörü analizleri yapılmıştır. Bu analizlerin sonuçlan kullanılarak bölgenin aktif tektonik yapısı ile depremlerin uyumluluğunun yorumlanması amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, daha önce yayınlanmış çalışmalardan derlenen ve Bölge üzerinde meydana gelmiş 94 adet depremin odak mekanizması çözümlerini kapsayan bir veri seti oluşturulmuştur. Bölgenin güncel tektoniğini anlamak açısından günümüzde kabul edilen farklı sismotektonik özellikler gözönüne alınarak fay alanları boyunca bölgelendirmeler yapılmış ve fay düzlemi çözümleri bölgelere göre gruplandırılmıştır. Odak mekanizması çözümlerinden yararlanılarak öncelikle gerilme tensörünü çözen algoritma kullanılmış, bölgeyi etkileyen gerilmelerin yönü ve türü gerilme tensörü analizi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Daha sonra moment büyüklüklerine göre moment tensör analizi yapılarak, tüm alan ve belirlenen bölgeler boyunca gerilme bileşenleri, yönleri ve sismik kayma oranlan tahmin edilmiş ve iki yöntemin sonuçlan birlikte değerlendirilmiştir. ilk olarak gerilme tensörü analizi yapılmış ve tüm Bölge'nin asal gerilme bileşenleri hesaplanmıştır. Bu uygulamanın sonucunda, Bölge'nin genel gerilmesi ile ilgili olarak mevcut tektonik rejimi, doğrultu atımlı rejime yakın ve ters faylanma bileşenleri hakim sıkışma rejimi olarak açıklamak mümkündür. Bulgular, kuzey - güney yönlü sıkışma, doğu - batı yönlü kaçma ve kabuk kalınlaşmasını göstermektedir. Daha sonra bölge 5 tektonik alt bölgeye ayrılmış ve gerilme tensör analizi yapılmıştır. Kuzey Anadolu Fay Kuşağı bölgesinde doğrultu atım ve sıkışma rejiminin hakim olduğu görülmüştür. Doğu Anadolu Fay Kuşağı bölgesi için elde edilen gerilme tensörü parametreleri, Doğu Anadolu Bölgesi'ndeki mevcut kuzey - güney yönlü sıkışmanın etkisi ile batıya kaçan Anadolu Levhası'nın, Kuzey Anadolu ve Doğu Anadolu Fay Kuşaklan boyunca yaptıkları yanal atımı açıklamaktadır. Kuzey Doğu Anadolu bölgesindeki gerilme tensörü elemanlan bölgenin doğrultu atımlı tektonizmanın etkisi altında olduğunu söylemektedir. Bitlis Bindirme Kuşağı (40.5°D boylamının doğusu) için elde edilen d, o2 ve o3 gerilme tensörü elemanlannın F1 ve F3 bölgelerindeki görünümlerine göre bölgenin farklı tektonizmaların etkisinde kaldığı görülmüştür. Bulgular, F1 bölgesinde tektonizmanın ters bileşenli tavlanmalara sahip sıkışma rejimi olduğunu gösterirken, Zagros XIBindirme Kuşağı'na yakın F3 bölgesinde normal faylanma bileşenine sahip genişleme (kaçma) rejiminin yer yer etkin olduğunu ortaya koymuştur. Muradiye ve Çevresi'nin ise küçük oranda ters bileşene sahip doğrultu atımlı tektonizmanın etkisinde olduğu anlaşılmıştır. Bölgedeki deformasyonlann yerdeğiştirmeleri hakkında bilgi edinmek amacıyla ikinci olarak, bölgede meydana gelmiş depremlerin moment tensör analizi yapılmıştır. Tüm alan ve bölgelerin tektonik yapısını temsil eden hareketler ve bu hareketlerin gerilme alanlarında nasıl paylaşım gösterdiği oransal olarak ifade edilmeye çalışılmıştır. Moment büyüklüklerine göre uygulanan tensör analizinde, bazı bölgelerin deformasyonunun büyük depremlere bağımlı kalması sebebiyle ağırlıklandırma yapılmıştır. Böylelikle küçük depremlerin çözümü etkilemesi, büyük depremlerin etkisi altında etkisini kaybetmemesi ve bölgenin karakteristiği hakkında bilgiler vermesi amaçlanmıştır. Tüm alan için elde edilen moment tensör analizine göre, deformasyon miktarı oransal olarak verilecek olursa, bölgede kuzey - güney yönünde sıkışma hareketinin %90' ı doğu - batı yönünde kaçma, %10' u kabuk kalınlaşması ile karşılanmaktadır. Bitlis Bindirme Kuşağı'nda (40.5°D boylamının doğusu) sıkışma ve genişleme (kaçma) rejimi olmak üzere farklı tektonizmalann etkileri ortaya çıkmıştır. Bitlis Bindirme Kuşağı'nın F3 Bölgesi hariç, diğer bölgeler sıkışma rejiminin etkisi altındadır. Ancak bölgelere göre deformasyon oranlan farklılık göstermektedir. 1939 Erzincan depremi dahil edildiğinde en büyük deformasyon KAF kuşağı boyunca olurken, bölgede sıkışmanın etkisiyle en büyük kabuk kalınlaşması Bitlis Bindirme Kuşağı'nın F1 bölgesi boyunca oluşmaktadır. Bitlis Bindirme Kuşağı'nın F3 bölgesinde kuzey - güney ve doğu - batı yönündeki kaçma rejimi kabuk incelmesine ve normal tavlanmalara neden olmuştur. Bu çalışma, Doğu Anadolu'da depremlerin gerilme tensörü ve moment tensör analizleri yapılarak elde edilen sonuçlann bazı farklılıklar olmakla birlikte genelde bölgenin aktif tektonik yapısına uyumluluk gösterdiğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
East Anatolia Region which is under the influence of African, Arabian and Eurasian plates is the most dynamic and complex region of Turkey from the point of view of both geological and tectonic features. Region has been subject to big earthquakes which had caused damage and the surface of the earth to be faulted throughout the history. The eastern section of North Anatolian Fault which is one of the most active fault zone of Turkey and the entire East Anatolian Fault are located in this region and at the south of Caucasus those are caused to meet extensive seismic and tectonic deformation. In this thesis, the distribution of the earthquakes and mechanism were investigated by benefiting from the fault plane solutions of the earthquakes those had sizes greater than 3 between 1939 and 2001, the analysis of moment tensor and stress tensor analyses had been done with the aim of gathering information about the direction and type of the stress those affect the region. It is aimed by using the results of these analyses to interpret the harmony between active tectonic structure of the region with earthquakes. In the first stage of the study, a data set has been built which includes 94 earthquakes those had taken place on the region by collecting the information from the studies those were published before. Regionalization throughout the fault areas has been done by taking into consideration currently accepted different seismotectonical specifications in order to understand the present tectonic of the region and solutions of fault planes have been grouped according to regions. First of all algorithms which solve the stress tensor by benefiting from fault plane solutions, and it is tried to determine the direction and type of the stress those affect the region with stress tensor. Afterwards moment tensor analyses have been done according to their sizes and stress components, their directions and seismic deformation ratios were estimated for all of the area and determined regions and the results of the two methods were evaluated together. First of all the stress tensor analyses of the region had been done and fundamental stress components of the region has been calculated by using fault plane solutions. As the result of this method, it is possible to explain the existing tectonic regime related with general stress of the region as near to regime of strike slip and compression regime with reverse fault compositions were dominant. Findings explain the compression that is in north - south direction, the tension that is in east - west direction and thickening seismic crustal zone. Then the region was divided into 5 tectonic subsection and the stress tensor analysis was carried out. It was observed that the strike-slip and the compressional regimes are dominated along the North Anatolian Fault. The parameters of stress tensor achieved for Eastern Anatolia region, explains lateral slip invoked along with North Anatolia and East Anatolia fault belts of Anatolian plate which is actually diverted towards west with the existing north - west compressing effect in the Eastern Anatolia. The stress tensor elements in the Northeast Anatolia Region reveals that the region is under the effect of tectonism with strike slip. According to XIIIthe configuration of stress tensor elements a-i, a2 and c3, which are obtained for the Bitlis Suture Zone Zone (east of 40.5°D Longitude) in the regions F1 and F3, it was so observed that, the region has been under the effects of different tectonisms. The findings, while showing that in F1 region the tectonism is a compression regime which has a compound with inverse faulting, in F3 region which is dose to Zagros Suture Zone, the extension regime having normal faulting compound has been place by place found to be efficient. Muradiye and its surrounding area, it was concluded that they are under the effect of a tectonism having inverse faulting compound with strike slip. Secondly, for the purpose of obtaining information about the displacement rates of the deformations in the region, the moment tensor analysis is carried out for the earthquakes that have occurred in the region. The movements representing the tectonic structure of overall region and sites and the share of such movements distributed in the stress tensor areas are tried to express proportionally. In consideration of the moment tensor analyses which is implemented according to the moment magnitudes, since deformation of some regions are depended on major earthquakes, a weighting is applied. Thus it was intended obtaining information with reference to effecting the solution by the minor earthquakes, maintaining its effect under the major earthquakes and other information about the characteristics of the region. According to the moment tensor analysis that is achieved for overall region, if the deformation amount would have been given proportionally, 90% of the north- south direction compressing movement is deviated in the direction of east-west, while 10% is met by crust thickening. In the Bitlis Suture Zone (east of 40.5°D Longitude) different impacts of tectonism are discovered such as; compression and extension regime. Except for F3 region of Bitlis Suture Zone, other regions are under the effect of compression regime. However, the deformation rates are varied according to the regions. The 1939 Erzincan earthquake will be included, while the biggest deformation has been taking place along with North Anatolia Fault, the biggest thickening seismic crustal zone has been taking place along with the F1 region of Bitlis Suture Zone. In the F3 region of the Bitlis Zuture Zone the deviation regime in the direction of north-south and east-west caused thinning seismic crustal zone and normal faulting. This study, has revealed that the results obtained after having concluded the analysis for stress tensor and moment tensor of the Eastern Anatolia earthquakes are accorded with the active tectonic structure of the region in fact, nevertheless some differentiation's encountered thereon.
Benzer Tezler
- 23 Şubat 1995 ve 09-10 Ekim 1996 Kıbrıs depremlerinin kaynak mekanizması çözümleri
Source parameters of the Cyprean earthquakes (February, 23, 1995 and October 09-10, 1996
SEDA YOLSAL
- Moment magnitude estimates in the Marmara Sea region (NW Turkey) inferred from modeling of coda waves
Koda dalgası modellemesi kullanılarak Marmara bölgesi depremlerinin moment büyüklüklerinin hesaplanması
BERKAN ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNA EKEN
- Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesinin sismotektoniği
Seismotectonics of northeast Anatolia and Caucasus regions
TEKİN YEKEN
Doktora
Türkçe
1998
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ALPTEKİN
- Analysis of the crustal deformation caused by the 1999 Izmıt Düzce earthquakes using synthetic alperture radar interferomentry
1999 İzmit ve Düzce depremlerinin neden olduğu kabuk deformasyonunun sentetikaçıklık radar interferometrisi ile incelenmesi
ZİYADİN ÇAKIR
Doktora
İngilizce
2003
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR AKYÜZ
- Source characteristics of 2017 Ayvacık, Lesvos and Bodrum-Kos earthquakes (Mw≥3.5) obtained from regional moment tensor inversion
2017 Ayvacık, Lesvos ve Bodrum-Kos depremlerinin (Mw≥3.5) kaynak mekanizması parametrelerinin moment tensör ters çözüm yöntemiyle belirlenmesi
ELİF BATIGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA YOLSAL ÇEVİKBİLEN