güneydoğu anadolu bölgesi'nin depremselliği, kabuk ve üst manto yapısı ve deprem riskinin ...

121 Pages·2003·3.76 MB·Turkish

ANKARA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİNİN
DEPREMSELLİĞİ, KABUK ve ÜST MANTO YAPISI
ve DEPREM RİSKİNİN İNCELENMESİ

Ayşe AKDENİZ

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ANKARA
2003

Her hakkı saklıdır
Doç. Dr. Altan NECİOĞLU danışmanlığında, Ayşe AKDENİZ tarafından
hazırlanan bu çalışma 15 / 05 / 2003 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından
Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı’nda Yüksek Lisans tezi olarak kabul
edilmiştir.

Başkan : Doç. Dr. Altan NECİOĞLU

Doç. Dr. Abdullah ATEŞ

Prof. Dr. Baki VAROL

Yukarıdaki sonucu onaylarım

Prof. Dr. Metin OLGUN
Enstitü Müdürü
ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİNİN
DEPREMSELLİĞİ, KABUK ve ÜST MANTO YAPISI
ve DEPREM RİSKİNİN İNCELENMESİ

Ayşe AKDENİZ

Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman : Doç. Dr. Altan NECİOĞLU

36.00o – 39.00o K enlemleri ve 36.00o – 45.00o D boylamları arasında yer
alan Güneydoğu Anadolu Bölgesi ve çevresi son yüz yılda genel olarak
sismik aktivite bakımından durgundur. Sismik aktivitenin durgunluğu ve
yeterli verinin olmayışı, bölgedeki sismik boşluğun iki ana sebebidir.
Bölgede Arap ve Afrika levhalarının kuzeye doğru olan bağıl hareketleri
bindirme etkisi yaratmaktadırlar.

İnceleme bölgesinin deprem riskini bulmak için, bölgede 1900-2002 yılları
arasında oluşmuş M≥4 olan depremler incelenmiştir. Bu çalışma
sonucunda a ve b katsayıları ve dönüşüm periyotları hesaplanmıştır.

Kabuk yapısı ve kalınlığının tayininde 8 adet istasyon verileri kullanılmıştır.
Fazlar kullanılarak hız değerleri bulunmuş ve daha sonra her bir istasyon
altındaki kabuk kalınlıkları hesaplanmıştır.

2003, 109 sayfa

ANAHTAR KELİMELER: Güneydoğu Anadolu, sismik boşluk, deprem
riski, kabuk yapısı, sismotektonik

i
ABSTRACT

Msc Thesis

INVESTIGATION OF THE SISMICITY,
CRUSTAL AND UPPER MANTLE STRUCTURE,
AND SISMIC RISK OF THE SOUTH EASTERN TURKEY

Ayşe AKDENİZ

Ankara Üniversity
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Geophysical Engineering

Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Altan NECİOĞLU

Southeastern Anatolia which is located between 36.00o – 39.00o N latitudes
and 36.00o – 45.00o E longitudes has less seismic activity in the last century.
Less seismic activity and data are the reason of seismic gap. The relative
movement of the Arabic and African plates towards the the Anatolian plate
cause a compressive effect on it.

To find the seismic risk of the area, we used the earthquake data which
occured between 1900 and 2002 with M≥4. After this study, coefficients a
and b and return periods were calculated.

To find crustal structure and thicknesses, data from eight seismograph
stations were used. Values of velocities were calculated by using Pg, Pn and
Sg phases. Then the thicknesses of the crustal for each station were
estimated.

2003, 109 pages

Key Words: Southeastern Anatolia, seismic gap, seismic risk, crustal
structure, seismotechtonics

ii
TEŞEKKÜR

Bu çalışma süresince hiçbir yardımını esirgemeyen, eleştirileri ve
önerileriyle çalışmama ışık kaynağı olan çok değerli hocam Sayın Doç. Dr.
Altan NECİOĞLU’na ve hayatım boyunca manevi desteğini esirgemeyen,
bu tez çalışması esnasında kaybettiğim çok değerli ve yüce insan annem
Fatma AKDENİZ’e sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

Ayşe AKDENİZ
Ankara, Mayıs 2003

iii
İÇİNDEKİLER

ÖZET ………………………………………………………………………..i
ABSTRACT ……………………………………………………..................ii
TEŞEKKÜR ……………………………………...……………..................iii
SİMGELER DİZİNİ ……………………………………………….............vi
ŞEKİLLER DİZİNİ ……………………………………………….............vii
ÇİZELGELER DİZİNİ ………………………………………....................ix
1. GİRİŞ …………………………………………….................................1
1.1. Çalışmanın Amacı …………………………………….......................2
1.2. Çalışmanın Kapsamı …………………………………........................2
1.3. Çalışma Alanının Tanımı ………………………………....................2
1.3.1. Güneydoğu Anadolu Bölgesi ve çevresinin genel jeolojisi …...…...5
1.3.1.1. Morfolojik jeoloji ………………………………………………..7
1.3.1.2. Litostratigrafi ………………………………………..…………...8
1.3.1.3. Yapısal jeoloji……………………………………………….…..17
2. KURAMSAL TEMELLER ………………………………………...18
2.1. Güneydoğu Anadolu Bölgesinin Depremselliği .…………………...18
2.2. Bölgedeki Sismik Boşluğun Nedeni………….……………………..22
3. MATERYAL ve YÖNTEMLER …………………………………...26
3.1. Deprem Riski (Tehlikesi) …………………………………………..26
3.2. Kabuk ve Üst Manto Yapısı ……………………………....………..29
3.2.1. Snell Yasası ……………………….……………………..……….29
3.2.2. Kırılma Sismiği……………………………………...……............30
4. ARAŞTIRMA BULGULARI …………………………....................35
4.1. İnceleme Bölgesinin Deprem Riski ………………………………...35
4.1.1. 1. Bölge (36o-37o K, 36o-39o D)’nin deprem risk analizi…...…….37
4.1.2. 2. Bölge (36o-37o K, 39o-42o D)’nin deprem risk analizi……...….39
4.1.3. 3. Bölge (36o-37o K, 42o-45o D)’nin deprem risk analizi................41
4.1.4. 4. Bölge (37o-38o K, 36o-39o D)’nin deprem risk analizi................43
4.1.5. 5. Bölge (37o-38o K, 39o-42o D)’nin deprem risk analizi................45
4.1.6. 6. Bölge (37o-38o K, 42o-45o D)’nin deprem risk analizi................47
4.1.7. 7. Bölge (38o-39o K, 36o-39o D)’nin deprem risk analizi................49
4.1.8. 8. Bölge (38o-39o K, 39o-42o D)’nin deprem risk analizi................51
4.1.9. 9. Bölge (38o-39o K, 42o-45o D)’nin deprem risk analizi……...….53
4.2. İnceleme Bölgesinin Kabuk ve Üst Manto Yapısı………….............55
4.2.1. COBT istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi…..……….…...57
4.2.2. GAZ istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi…….…...............58
4.2.3. MYA istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi…………..….…59
4.2.4. BINT istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi………..…….…60
4.2.5. RAM istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi………...............61
iv
4.2.6. VANT istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi……...………..62
4.2.7. TAB istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi……….................63
4.2.8. MSL istasyonuna ait verilerin değerlendirilmesi….……...………64
4.2.9. Eğrilerin değerlendirilmesi………………………..….…………...65
5. TARTIŞMA ve SONUÇ ……………………………….....................66
KAYNAKLAR …………………………………………………................68
EKLER ……………………………………………………………............70
EK 1 ……………………………………………………..........................71
EK 2 ……………………………………………………..........................73
EK 3 ……………………………………………………………………..78
EK 4 ……………………………………………………..........................82
EK 5 ……………………………………………………..........................84
EK 6 ……………………………………………………..........................86
EK 7 ……………………………………………………..........................88
EK 8 ……………………………………………………........................104
ÖZGEÇMİŞ………………………………………………………………109

v
SİMGELER DİZİNİ

GAP Güneydoğu Anadolu Projesi
ÖDFZ Ölü Deniz Fay Zonu
DAF Doğu Anadolu Fayı
GAB Güneydoğu Anadolu Bindirmesi
KAF Kuzey Anadolu Fayı
K Kuzey
G Güney
KB Kuzeybatı
KD Kuzeydoğu
GB Güneybatı
GD Güneydoğu
ISC International Seismological Center
IK Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi
M Magnitüd
Q Dönüş Peryodu
EKKY En Küçük Kareler Yöntemi

vi
ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 1.1. İnceleme alanının 1900-2002 yılları arası sismik
etkinlik haritası …………………………………………….…….4
Şekil 1.2. Güneydoğu Anadolu Bölgesi ve çevresinin
Jeoloji haritası ………………………………………….………..6
Şekil 1.3. Güneydoğu Anadolu Bölgesi stratigrafik kesiti………………...10
Şekil 2.1. Anadolu üzerinde hakim levha hareketleri……………………..19
Şekil 2.2. İnceleme bölgesinin diri fay haritası……………………………21
Şekil 2.3. Doğu Anadolu Fayında hasar yapıcı ve yüzey kırığı
meydana getirmiş depremler ile muhtemel sismik
boşlukların diri fay segmentleri ile olan ilişkisi……....………...23
Şekil 2.4. Doğu Anadolu Sıkışma Bölgesi’nde hasar yapıcı ve yüzey
kırığı meydana getirmiş depremler ile muhtemel sismik
boşlukların diri fay segmentleri ile olan ilişkisi………………...24
Şekil 3.1. Snell Yasası ışın geometrisi………………………..
…………...30
Şekil 3.2. Kırılma dalgalarının kritik açıyla yayınımı……………………..31
Şekil 3.3. Eğimli tabakada dalga yayınım geometrisi……………………..32
Şekil 4.1. İnceleme alanının 9 ayrı bölgeye ayrılması…………………….35
Şekil 4.2. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi…………...………….38
Şekil 4.3. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi………………...…….40
Şekil 4.4. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi………………...…….42
Şekil 4.5. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi……………...……….44
Şekil 4.6. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi……………...……….46
Şekil 4.7. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi……………...……….48
Şekil 4.8. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi………………...…….50
Şekil 4.9. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi………………...…….52
Şekil 4.10. ∆M=0.1 için magnitüd – frekans ilişkisi……………….…….54
Şekil 4.11. İstasyon yerlerini gösterir harita………………………..……...56
Şekil 4.12.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği………….…………..57
Şekil 4.12.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği…………….………..57
Şekil 4.13.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..58
Şekil 4.13.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..58
Şekil 4.14.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..59
Şekil 4.14.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..59
Şekil 4.15.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..60
Şekil 4.15.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..60
Şekil 4.16.a. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..61
Şekil 4.16.b. Sg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..61
vii
Şekil 4.17.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..62
Şekil 4.17.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..62
Şekil 4.18.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..63
Şekil 4.18.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..63
Şekil 4.19.a. Pg fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..64
Şekil 4.19.b. Pn fazlarına ait Zaman-Uzaklık grafiği……………….……..64

viii