TÜRKİYE VE ÇEVRESİNDEKİ DEPREMLERİN ( ) BÖLGESEL MOMENT TENSOR KATALOĞU

Transkript

1 TÜRKİYE VE ÇEVRESİNDEKİ DEPREMLERİN ( ) BÖLGESEL MOMENT TENSOR KATALOĞU M.D. CAMBAZ 1 ve A.K. MUTLU 1 1 Dr, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, Çengelköy, İstanbul ÖZET: didem.samut@boun.edu.tr Türkiye ve çevresi aktif tektonik ve yoğun deformasyona sahip bir özelliktedir. Orta büyüklükteki depremler (4.5 <M<5.5) bölgede oldukça yaygın olarak görülmektedir. Depremlerin kaynak mekanizması çözümleri aktif tektonik yapıyı anlamada önemli bilgi sağlamaktadır. Bu çalışmada yılları arasındaki depremlerin Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) ile Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) tarafından kayıt edilen verilerinden kaynak mekanizması çözümleri ve kaynak parametreleri belirlenmiştir. Çok iyi kalitede çözülmüş 133 depremin sonuçları ve katalogun karakteristik özellikleri çalışmada sunulmaktadır. ANAHTAR KELİMELER : Kaynak Mekanizması, Moment Tensör, Sismisite, Türkiye ABSTRACT: REGIONAL MOMENT TENSOR INVERSION CATALOG FOR EARTHQUAKES IN TURKEY AND SURROUNDINGS: Turkey and surrounding region presents active tectonics and intense deformation. Moderate size earthquakes (4.5 < M < 5.5) are common and cause damage in the region. Earthquake source mechanism solutions provide important information in understanding the active tectonics in detail. In this study, focal mechanism solution and source parameters of earthquakes in between with magnitudes M 4.5 were determined by using the national networks of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI) and Disaster and Emergency Management Presidency Earthquake Department (AFAD). We present the results of well constrained 133 earthquakes and discuss the characteristics of the catalog. KEYWORDS: Source Mechanism, Moment Tensor, Seismicity, Turkey 1. GİRİŞ Depremlerin moment tensör çözümleri sadece aktif tektonik yapıyı ve stress değişimlerini (Gephart and Forsyth, 1984; Zoback, 1992; Montone et al 1999; Pondrelli 2002) anlamada değil acil durum planlarını oluşturma, sarsıntı haritalarının hazırlanması vb. çalışmalarda da büyük önem taşımaktadır. Moment tensör çözümlerinin belirlenmesi genel olarak istasyon sayısı ve veri kalitesinin artması ile gelişmiş, yazılım olanaklarının gelişmesiyle önemli miktarda iyileşmiştir. Bu çalışmada KRDAE ve AFAD tarafından sağlanan dalga yapısı veri tabanı kullanılarak yılları arasında M>4.5 büyüklüğünde meydana gelmiş depremlerin odak mekanizması çözümleri ve kaynak parametrelerinin belirlenmiştir. Çok iyi kailtede çözülmüş 133 depremin sonuçları değerlendirilmiş ve tartışılmıştır. Elde edilen fay düzlemi çözümleri bölgenin aktif sismotektonik

2 yapısı ile uyum göstermektedir. Sonuçların sismik risk analizi ve sismotektonik üzerine yapılan çalışmalarda araştırmacılara fayda sağlayacağı düşünülmektedir Tektonik Yapı Türkiye ve etrafının tektonik oluşumu temel olarak Arap ve Afrika levhasının Avrasya levhasıyla çarpışması ile şekillenmektedir (McKenzie, 1978; Jackson and Mckenzie, 1988). Bölge genel olarak kompleks bir tektonik karaktere sahiptir. Türkiye nin Alp-Himalaya orojenik kuşağı üzerinde yer alan ana kara parçası, Tetis okyanusunun kapanmasına (Şengör and Yılmaz, 1981; Okay, 2008). bağlı olarak, farklı denizsel kalıntıların ve kıtasal parçaların bir araya gelmesi ile oluşmuştur. Tetis okyanusun kapanması bölgede birçok suture zonunun bulunmasına neden olmaktadır (Şekil 1). Şekil1. Siyah çizgiler ve üçgenler suture zonlarını ve bindirme zonlarını, yıldızlar 1970 Ms=7.2 Gediz, 1976 Ms=7.5 Çaldıran, 1999 Mw=7.4 İzmit, 1999 Mw=7.1 Düzce ve 2011 Mw=7.2 Van depremlerini göstermektedir (Cambaz &Mutlu, 2016). 2. VERİ VE YÖNTEM KRDAE ve AFAD tarafından bölgede işletilen istasyon sayısı 400 üzerindedir. Her iki ağda da ağırlıklı olarak GÜRALP sismometreleri kullanılmaktadır. Her iki ağa ait sismik veriler de web ortamından sağlanabilmektedir. Deprem listesi KRDAE katalogundan elde edilmiştir. Bölgede ( E, N) 01 Ocak Ocak 2015 tarihleri arasında M>4.5 büyüklüğünde 265 deprem meydana gelmiştir. Bu depremlerin yaklaşık

3 olarak yarısı Helenik yay civarında meydana gelmiştir. Fakat bu bölgenin güneyinde sismik istasyon boşluğunu kapatacak veri bulunamadığından bu depremlerin çoğu yüksek kaliteli çözüm kriterlerini sağlayan sonuçlar arasına eklenmemiştir. Seçim kriterlerine göre yapılan eliminasyondan sonra kalan 133 depremin çözümü nihai veri tabanına eklenmiştir. Şekil 2. Mavi noktalar: bölgenin KRDAE katalogundan alınmış sismisitesini, kırmızı üçgenler KRDAE ve AFAD istasyonlarını göstermektedir. Siyah dikdörtgenler moment tensör çözümlerinde spesifik kabuk modeli kullanılmış alanları göstermektedir (Cambaz &Mutlu, 2016). Moment Tensör çözümlerinin hesaplanmasında Sokos and Zahradnik (2008) tarafından yazılan ve nokta kaynak iteratif dekonvolüsyonunu kullanan ISOLA paket programından yararlanılmıştır. ISOLA programı Kikuchi ve Kanamori (1991) yönteminden lokal ve bölgesel depremlerin kaynak parametrelerini yüksek hassasiyet ile belirlemek üzere geliştirilmiştir. Paketin en önemli avantajlarından bir tanesi kaynak mekanizması belirlenecek depremin bulunduğu lokasyon için lokal kabuk modellerinin kullanımına ve buna göre hesaplanmış green fonksiyonlarına göre çözüm yapılmasına imkan sağlamasıdır.

4 Şekil arasındaki (Ml>4.5) depremlerin histogramı. Türkiye ve etrafındaki aktif tektonik yapının oldukça karmaşık ve heterojen olmasından dolayı tüm bölgenin tek bir kabuk modeli ile temsil edilmesi çözümlerdeki hata miktarlarını arttırmaktadır. Daha hassas çözümler yapılabilmesi için hesaplamalarda daha spesifik kabuk modellerinin kullanılması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada lokal kabuk modelleri kullanılarak (Şekil 2) daha yüksek kalitede ve hassas moment tensör çözümlerinin elde edilmesi hedeflenmiştir. 3. ODAK MEKANİZMASI ÇÖZÜMLERİ HARİTASI ISOLA ile yapılan çözümlerde düşük kaliteli çözümlerin eliminasyonunu yapmak için çözümlerin güvenilirliğini sağlama kriterleri Sokos and Zahradnik (2013) tarafından detaylı olarak anlatılmıştır. Bu kriterler göz önünde bulundurularak bu çalışma kapsamında çözüm kaliteleri CN < 10, variance reduction VR > 0.6, FMVAR < 30, STVAR < 0.30 olarak alınmıştır (Sokos and Zahradnik, 2013). Fakat bunun dışında özellikle sınır bölgelerindeki istasyon kısıtlılığı ve veri yetersizliğinden dolayı da bazı depremlerin çözümleri sonuçlara eklenmemiştir. Deprem dağılımının büyüklük (Ml) ve sayısını gösteren histogram Şekil 3 de gösterilmektedir. Variance Reduction (VR) değerine göre çözülen deprem sayıları Tablo 1 de gösterilmektedir. Tablo 1. Variance Reduction (VR) değerine göre çözülen deprem sayıları.

5 Şekil 4. Moment tensör çözümleri haritası ( ). Moment tensör çözümlerinin haritası Şekil 4 de gösterilmektedir. Odak mekanziması sonuçları bölgedeki fay zonu karakterleri ile uyum içerisindedir. Kuzey Anadolu Fayı boyunca sağ yanal atımlı, Doğu Anadolu Fayı boyunca sol yanal atımlı çözümler fay hareketleri ile uyumlu olarak gözlenmektedir. Çalışmanın sonuçları diğer veri tabanlarında bulunan mekanizma sonuçları ile de detaylı olarak karşılaştırılmış farklılıklar ayrıntılı olarak incelenmiştir. KAYNAKLAR Cambaz, M.D. and Mutlu, A.K. (2016). Regional Moment Tensor Inversion for Earthquakes in Turkey and its Surroundings: Emre Ö., Duman T.Y., Özalp, S., Elmacı H., Olgun Ş., Şaroğlu F. (2013). Active fault map of Turkey, General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara, Türkiye. Gephart, J., and W. Forsyth (1984). An improved method for determining the regional stress tensor using earthquake focal mechanism data: application to the San Fernando earthquake sequence. Journal of Geophysical Research 89, Jackson, J.A. and D. P. McKenzie (1988). The relationship between plate motions and seismic moment tensors, and the rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East, Geophysical Journal International 93, Kikuchi, M., and H. Kanamori (1991). Inversion of complex body waves, III, Bulletin of the Seismological Society of America 81,

6 Montone, P., A.Amato, S. Pondrelli (1999). Stress map of Italy. Journal of Geophysical Research 104, Okay A. I. (2008). Geology of Turkey: A synopsis, Anschnitt 21, Pondrelli, S., A. Morelli, G. Ekstrom, S. Mazzaa, E. Boschi, and Dziewonski, A.M. (2002). European Mediterranean regionalsentroid-moment tensors: Physics of the Earth and Planetary Interiors 130, Sokos, E. and J. Zahradnik (2008). ISOLA a FORTRAN code and MATLAB GUI to perform multiple point source inversion of seismic data. Computer Geoscience 34, Şengör, A. M., and Y. Yılmaz (1981). Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach, Tectonophysics 75, Zoback, M.L. (1992). First- and second-order patterns of stress in the lithosphere: the world stress map project. Journal of Geophysical Research 97,