DOĞU ANADOLU FAYININ SİSMOTEKTONİĞİ VE BU FAY ÜZERİNDEKİ SON BEŞ YILLIK DEPREM AKTİVİTESİNİN İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

DOĞU ANADOLU FAYININ SİSMOTEKTONİĞİ VE BU FAY ÜZERİNDEKİ SON BEŞ YILLIK DEPREM AKTİVİTESİNİN İSTATİSTİKSEL ANALİZİ Recai F. KARTAL a, Filiz Tuba KADİRİOĞLU a a Başbakanlık, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi, Kızılırmak Mah. Ufuk Üniv. Cad. No:12 Söğütözü 06510 Çankaya/Ankara (recai.kartal@afad.gov.tr) ÖZ Türkiye nin ana tektonik yapılarından biri olan Doğu Anadolu Fayı (DAF), kuzey ucunda Karlıova üçlü birleşiminden başlar, güney ucunda ise Ölü Deniz Fay Sistemine bağlanır. KD-GB genel uzanımlı olan DAF, 6 segmentten oluşur. Tarihsel ve aletsel dönemde segmentlerin her birinde Ms=6.8 ve daha büyük depremlerin meydana geldiği bilinmektedir. Segmentlerin uzunlukları dikkate alındığında, her birinin aletsel büyüklüğü 7.0 ve daha büyük deprem üretebilecek potansiyele sahip olduğu söylenebilir. Aletsel dönem kayıtlarına göre DAF üzerinde en son 1 Mayıs 2003 tarihinde, Karlıova-Bingöl segmentinde hasar yapıcı deprem (Mw=6.4) meydana gelmiştir. Fayın diğer segmentleri hasar yapıcı deprem bakımından suskundur. Bilindiği üzere, Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ile Doğu Anadolu Fayı (DAF) birleşik faylardır. Dolayısı ile bu özellikteki faylarda görülen en temel özellik; bir fay aktif iken ötekinin suskun olmasıdır. KAF üzerinde başlayan 1939-1999 deprem serisi, fayın son yüzyılda aktif olduğunun göstergesidir. Benzer bir aktiflik 1800-1900 yılları arasında DAF üzerinde görülmüştür. Bu göstergeler, içinde bulunduğumuz yüzyılda, DAF ın yeniden aktif olacağı tezini güçlendirmektedir. Bu çalışma ile DAF üzerinde tarihsel ve aletsel dönemde meydana gelen hasar yapıcı depremler incelenmiştir. Son 5 yıllık deprem aktivitesi kullanılarak, Gutenberg-Richter (Log N(M)=a-bM) bağıntısı yardımı ile her segmentteki a ve b değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında bölgedeki gerilme birikimi hakkında yorum getirilmeye çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: DAF, sismik boşluklar, b değeri değişimi. Convention Center, Ankara 1

SEISMOTECTONIC OF EAST ANATOLIAN FAULT AND STATISTICAL ANALYSIS OF EARHTQUAKE ACTIVITY ON THE FAULT IN THE LAST FIVE YEARS Recai F. KARTAL a, Filiz Tuba KADİRİOĞLU a a Prime Ministry, Disaster and Emergency Management Presidency,Earthquake Department, Kızılırmak Mah. Ufuk Üniv. Cad. No:12 Söğütözü 06510 Çankaya/Ankara (recai.kartal@afad.gov.tr) ABSTRACT East Anatolian Fault (EAF) which is one of the main tectonic structures of Turkey begins with Karlıova triple junction at the North and connected to Dead Sea Fault at the South. EAF that is show NE-SW general trending consists of 6 segments. It is known that Ms=6.8 and greater magnitude earthquake occurred on each segments in the historical and instrumental period. When take into consideration lengths of the segments, it can be said that, each segments have a potential about to generate an earthquake which is magnitude 7.0 or greater. According to instrumental period records, a last destructive earthquake which was magnitude (Mw=6.4) occurred on the Karlıova-Bingöl Segment of EAF on May, 01, 2003. The other segments of the fault are silent with regards to destructive earthquake. As is known, North Anatolian Fault (NAF) and East Anatolian Fault are conjugate faults. Consequently, the most basic future of such kind of faults is, while one fault system is active; the other fault system is silent. Beginning in 1939-1999 earthquake series on the NAF is an indication that the fault is active. Comparably, EAF was active in between 1800-1900. These indicators, support to thesis that EAF will be an active in the present century. With this study, destructive earthquakes were examined on the EAF in the historical and instrumental period. For each segments, using the last five years earthquake activity, a and b values were calculated by the help of Gutenberg-Richter (Log N(M)=a-bM) relationship. In the light of the obtained results, it is tried to make interpretation about accumulation of stress in the region. Keywords: EAF, seismic gaps, changing of b value Convention Center, Ankara 2

1. TÜRKİYE NİN TEKTONİK YAPISI Yerkürenin yapısı ve hareketleri, bilim adamlarının öncelikli araştırma konuları arasında yer almıştır. Elde edilen bulgular, önemli kuramların ortaya atılmasına neden olmuştur. Örneğin; - Aynı canlılara ait fosillerin farklı kıtalarda bulunması; - Güney Amerika ile Afrika'nın, Kuzey Amerika ile Avrupa kıyılarının birbirleriyle uyuşması; - Güney Amerike ile Afrika kıyı bölgelerinin yapısal özelliklerinin ve buradaki magmatik kayaçların ratyometrik yaşlarının tamamen benzerlik göztermesi gibi özellikler, bugün aralarında binlerce km uzaklık bulunan kıtaların milyonlarca yıl önce bitişik olduklarını işaret etmektedir. Kıta hareketleri konusunda önemli çalışmalar yapan Alman bilim adamı Alfred WEGENER, 1912'de kıtaların kayması düşüncesini modern bir kuram olarak ortaya koyan ilk bilim adamı olmuştur. Atlas Okyanusu'daki D-B yönlü açılma nedeni ile Afrika Plakası doğu yönünde hareket etmektedir (Şekil-1). Atlas Okyanusu'ndaki açılma, Hint Okyanusu'ndan Kızıldeniz'e kadar uzanmaktadır (Şekil-2, Şekil-3). Şekil-1. Atlas Okyanusu'ndaki plaka hareketi. Convention Center, Ankara 3

Şekil-2. Atlas ve Hint Okyanuslarındaki plaka hareketi. Şekil-3. Hint Okyanusu'ndaki plaka hareketi. Afrika Plakası'nın bu hareketi Arabistan Plakası'nın KD yönlü hareketine neden olmaktadır (Şekil-4). Gerek Afrika plakasının kuzeye doğru hareketi ve gerekse Arabistan plakasının KD yönlü hareketi, Türkiye'de iki önemli fayın (KAF ve DAF) oluşmasına neden olmuştur (Şekil-5). KAF ve DAF arasında kalan Anadolu Bloğu batıya doğru hareket etmektedir. Batıda Avrupa plakası ile karşılaşan Anadolu Bloğunun batı kısmında (Ege Bölgesi'nde) K-G yönlü bir açılma gözlenmektedir. Bütün bu hareketler neticesinde; sağ Convention Center, Ankara 4

yönlü doğrultu atımlı Kuzey Anadolu Fayı (KAF), sol yönlü doğrultu atımlı Doğu Anadolu Fayı (DAF) ve Ege Açılma Rejimi olmak üzere Türkiye'de üç önemli tektonik yapı oluşmuştur. Şekil-4. Arabistan Plakası'nın hareketi. Şekil-5. Afrika ve Arabistan plakalarının hareketi sonucu Türkiye'de oluşan önemli faylar. Convention Center, Ankara 5

1. a) Kuzey Anadolu Fayı (KAF) KAF, Dünyanın en önemli aktif faylarından biri olmasının yanı sıra, Türkiye nin de en önemli aktif tektonik yapısıdır. Uzunluğu yaklaşık 1500 km olan KAF, Bingöl ün Karlıova ilçesinden başlayıp, bütün kuzey Anadolu yu, Marmara Denizi ve Kuzey Ege yi geçerek Yunanistan a kadar uzanır. Fayın genişliği yer yer 100 km ye ulaşırken, bazen de birkaç yüz metrelik dar bir alana sıkışarak çizgiselliğini sürdürür [1]. Doğudan batıya doğru bazen KB, bazen GB yönelimli olan fay, sağ yönlü doğrultu atım özelliği göstermektedir. 1. b) Doğu Anadolu Fayı (DAF) DAF, kuzeyde KAF ile yaptığı Karlıova üçlü birleşmesinden başlar, GB da Ölü Deniz Fay Sistemine bağlanır. Genel doğrultusu KD-GB olan DAF ın uzunluğu yaklaşık 580 km dir. Sol yönlü doğrultu atım özelliği gösteren DAF, 6 segmentten oluşur [2, 3] (Şekil-6). Şekil-6. DAF ı oluşturan segmentler. Convention Center, Ankara 6

2. DAF IN TARİHSEL VE ALETSEL DÖNEM DEPREM ETKİNLİĞİ 2.a) Tarihsel Dönem Deprem Etkinliği Doğu Anadolu Fayını oluşturan segmentler üzerinde tarihsel dönemde meydana gelen önemli depremler; 1822 Antakya Depremi (Ms=7.5 yaklaşık 200 km yüzey kırığı oluşturmuştur). 1866 Karlıova-BİNGÖL Depremi (Ms=7.2 yaklaşık 45 km yüzey kırığı oluşturmuştur). 1872 Amik Gölü Depremi (Ms=7.2 yaklaşık 20 km yüzey kırığı) 1874 ve 1875 Hazar Gölü Depremleri (Ms=7.1 ve Ms=6.7 45 ve 20 km yüzey kırığı) ve 1893 Malatya Depremi (Ms=7.1) olarak verilebilir [4]. Şekil-6 dan da anlaşılacağı üzere söz konusu depremler, DAF ın KD ucundan başlayıp GB ya doğru devam etmiştir. Tarihsel depremlerin genel dağılımı DAF ın orta ve KD kesiminde yoğunlaşma göstermektedir. Fayın GB ya kıvrım yaptığı Gölbaşı-Türkoğlu segmenti üzerinde son 500 yıldır yüzey kırığı oluşturmuş yıkıcı bir deprem meydana gelmemiştir (Şekil-7). Şekil-7. Doğu Anadolu Fayının tarihsel dönem deprem etkinliği. 2.b) Aletsel Dönem Deprem Etkinliği DAF ı oluşturan segmentler üzerinde tarihsel dönemde Ms=6.7 ve daha büyük depremlerin meydana geldiği söz konusudur. Segment uzunlukları dikkate alındığında ise her segmentin aletsel büyüklüğü 7.0 ve daha büyük deprem üretme potansiyeline sahip olduğu söylenebilir. Son yüzyılda segmentler üzerinde meydana gelen en büyük depremin aletsel büyüklüğü Ms=6.8 dir. Sözü edilen aletsel büyüklükler göz önüne alınarak bir değerlendirmeye gidilirse, aletsel dönemde DAF ın daha çok orta ve KD kesiminin sismik olarak aktif olduğu söylenebilir (Şekil-8). Öte yandan DAF ın gerek Convention Center, Ankara 7

tarihsel ve gerkse aletsel dönem deprem etkinliği birlikte değerlendirildiğinde, Gölbaşı- Türkoğlu segmentinin sismik aktivite bakımından suskun olduğu aşikardır. Şekil-8. Doğu Anadolu Fayının aletsel dönem deprem etkinliği. 3. KUZEY ANADOLU FAYI VE DOĞU ANADOLU FAYI Aletsel dönem kayıtları, KAF ın geçtiğimiz yüzyılda (1900-2000) yüzey kırığı oluşturan yıkıcı depremler bakımından aktif olduğunu göstermektedir (Şekil-9). 1939 Erzincan Depremi ile başlayan KAF üzerindeki yıkıcı deprem serisi 1999 depremleri ile geçtiğimiz yüzyıl (1900-2000) için sonlanmıştır. Geçtiğimiz yüzyılda KAF üzerinde yüzey kırığı oluşturan 20 yıkıcı deprem meydana gelmiştir. Buna karşılık DAF üzerinde meydana gelen yıkıcı deprem sayısı 7 dir (Şekil-8). Öte yandan aletsel dönemde DAF üzerinde meydana gelen ve aletsel büyüklüğü 5.0 ve daha büyük depremlerin dağılımları; Gölbaşı-Türkoğlu ve Türkoğlu-Antakya segmentlerinin suskun olduğunu göstermektedir (Şekil-10). KAF ve DAF birleşik (conjugate) faylardır. Bu tür fayların en tipik özelliği; biri aktif haldeyken diğerinin kilitlenmesidir [5]. Dolayısı ile geçtiğimiz yüzyılda da KAF aktif haldeyken DAF ın kilitlenmiş olduğu aletsel kayıtlardan anlaşılmıştır. Bütün bunlar, DAF ın içinde bulunduğumuz yüzyılda aktif hale geçeceği tezini güçlendirmektedir. Convention Center, Ankara 8

Şekil-9. Kuzey Anadolu Fayının aletsel dönem deprem etkinliği (M>=6.0). Şekil-10. Doğu Anadolu Fayının aletsel dönem deprem etkinliği (M>=5.0). 4. İSTATİSTİKSEL ANALİZ 4.a) Çalışma Alanı Türkiye nin ana tektonik yapılarından biri olan Doğu Anadolu Fayı (DAF), kuzey ucunda Karlıova üçlü birleşiminden başlar, güney ucunda ise Ölü Deniz Fay Sistemine bağlanır. Convention Center, Ankara 9

Bu yapı göz önünde bulundurulup, çalışma alanı, faya 50 km lik tampon oluşturacak şekilde belirlenmiştir (Şekil-11). Şekil-11. Çalışma alanı. Çalışma alanı içerisinde son 5 yılda (01.01.2007-31.12.2012 tarihleri arasında) meydana gelen depremler, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi kataloglarından [6] seçilmiştir. 4.b) 2007-2012 Yılları Arasında Meydana Gelen Depremlerin İstatistiksel Analizi Depremsellik çalışmalarında kullanılan Gutenberg-Richter bağıntısı (log N(M)=a-b(M) [7] (frekans-magnitüd ilişkisi), deprem istatistiğinde kullanılan temel bağıntılardan birisidir. Deprem sayısı-magnitüd ilişkisinden elde edilen b değeri deprem oluşumunun fiziği ile yakından ilgilidir. Araştırmacılar, b değerinin gerilim birikimi ile ters orantılı olduğunu ileri sürmüşlerdir. Guo ve Ogata [8], b değerinin 0.7-1.3 arasında; Wiemer ve Katsumata [9], Olsson [10], b değerinin 0.6-1.4 arasında; Utsu [11] ise b değerinin kabaca 0.3-2.0 arasında değişim gösterdiğini belirtmişlerdir (Tablo-1). Bölgedeki ısı değişimi, malzeme heterejonitesi ve çatlak yoğunluğu gibi parametrelerin b değerini etkilediği araştırmacılar tarafından bilinmektedir. Kullanılan katalogların tamamlılığı da b değerini önemli ölçüde etkileyen faktörlerdendir. Tablo-1. Çeşitli araştırmacılara göre b değerinin değişim aralığı. Kaynak b değeri Guo ve Ogata (1977) 0.7-1.3 Wiemer ve Katsumata (1999), Olsson (1999) 0.6-1.4 Utsu (1971) 0.3-2.0 Convention Center, Ankara 10

Magnitüd-Frekans ilişkisinden elde edilen b değerine göre bölgedeki gerilim birikimi hakkında fikir yürütülebilir. Bu amaçla Doğu Anadolu Fayı üzerinde son beş yılda meydana gelen depremler değerlendirilerek, segmentler üzerindeki gerilim birikimi hakkında yorum getirilmeye çalışılmıştır. Çalışma alanı içerisinde 2007-2012 tarihleri arasında meydana gelen ve aletsel büyüklüğü 1.5-5.8 arasında değişen 9271 deprem seçilmiştir. b değerinin değişimini etkileyen faktörlerden birisi de kullanılan katalogların tamamlılığıdır. Bu durum göz önüne alınarak aletsel büyüklüğü 2.0 dan küçük, 5.4 ten büyük olan depremler değerlendirmeye alınmamıştır. Böylece aletsel büyüklüğü 2.0 5.4 arasında değişen 9142 deprem değerlendirilmiştir. Öncelikle tüm DAF ı içerisine alan bölge için genel tamamlılık magnitüdü, Zmap [12] programı yardımıyla Maksimum Olasılık Yöntemine [13] göre Mc=2.8 olarak elde edilmiştir. Yine aynı program yardımı ile söz konusu bölge için b değeri hesaplanmıştır (Şekil 12-13). Araştırmacıların ileri sürdükleri b değerinin değişim aralığı dikkate alındığında, bu çalışma için elde edilen b değerinin değişim aralığının (1.0 ile 2.2) nispeten yüksek olduğu görülmüştür. Şekil-12. Maksimimum Olasılık Yöntemi ile Zmap parogramı kullanılarak elde edilen Mc grafiği. DAF ın KD bölümünü oluşturan Karlıova-Bingöl, Palu-Hazargölü ve Hazargölü-Sincik segmentlerinden oluşan bölgede gözlenen b değeri 1.0-1.8 aralığında değişirken, Fayın GB kesiminde ise 1.4 2.4 aralığında değişmektedir. Gölbaşı-Türkoğlu, Türkoğlu-Antakya segmentlerinin güney ve doğu kesimlerinde b değeri 1.8 2.4 aralığında değişirken, segmentlerin batı kesiminde değişim 1.8 in altına düşmektedir (Şekil-13). b değerinin; bölgenin heterejonitesi, kullanılan katalogların tamamlılığı ve bölegede meydana gelen Convention Center, Ankara 11

yüksek ya da düşük magnitüdlü depremler ile yakından ilişkili olduğu bilinmektedir. Bu bilgi göz önünde bulundurularak özellikle gerilme birikimi olduğu düşünülen Gölbaşı- Türkoğlu segmenti üzerinde gözlenen nispeten yüksek b değeri, incelenen yıllar arasında bu bölgede yüksek magnitüdlü depremlerden ziyade düşük magnitüdlü depremlerin çokluğundan kaynaklanmaktadır (Şekil-14). Şekil-13. Maksimimum Olasılık Yöntemi ile Zmap parogramı kullanılarak elde edilen b değeri değişimi. Şekil-14. Çalışma alanında 01.01.2007-31.12.2012 tarihleri arasında meydana gelen ve aletsel büyüklüğü 2.0 ve daha büyük olan depremlerin dağılımı. Convention Center, Ankara 12

4.c) Segmentlerin Kinematik Analizi Çalışma alanı içerisinde 2007-2012 yılları arasında meydana gelen ve aletsel büyüklüğü 4.0 ve daha büyük olan 65 deprem için odak mekanizması çözümleri yapılmıştır (Şekil- 15). Şekil-15. Çalışma alanında 01.01.2007-31.12.2012 tarihleri arasında meydana gelen M>=4.0 olan depremlerin odak mekanizması çözümleri. Bu çözümler, bölgedeki hakim faylanmanın sol yanal doğrultu atımlı olduğunu göstermektedir. Bölgedeki asal gerilme eksenlerinin (σ 1, σ 2 ve σ 3 ) durumlarını belirlemek için Zmap programındaki Michael [14, 15, 16, 17, 18] yöntemi kullanılmıştır. Buna göre bölgedeki en büyük asal gerilme ekseni σ 1 = -171.3 /5.6 ve en küçük asal gerilme ekseni σ 3 =98.2 /3.6 yatay konumda, ortaç gerilme ekseni ise σ 2 =-24 /83.3 düşey konumdadır. Asal gerilme eksenlerinin bu değerleri de doğrultu atımlı faylanmayı işaret etmektedir. Bu sonuçlara göre bölge K8.7 D yönünde sıkışma ve K81.8 B yönünde genişleme rejimi altındadır (Şekil-16). Convention Center, Ankara 13

Şekil-16. Bölgedeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Bölgedeki hakim sıkışma ve genişleme yönlerini belirledikten sonra her segment üzerindeki sıkışma ve genişleme durumlarını belirlemek amacı ile segmentler ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Kullanılacak depremler için segmentlere 50 km tampon bölge oluşturulmuş ve bu bölge içerisindeki depremlerden odak mekanizması çözümü yapılanlar seçilmiştir. Buna göre: - Karlıova-Bingöl Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 22 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 1 =1.9 /15 ve en küçük asal gerilme ekseni σ 3 =-89.9 /6.8 yatay konumda, ortaç gerilme ekseni ise σ 2 =156.1 /73.4 düşey konumdadır (Şekil-17). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K1.9 o D yönünde bir sıkışma (σ 1 ) ve K89.9 o B yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil- 18). Convention Center, Ankara 14

Şekil-17. Karlıova-Bingöl segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-18. Karlıova-Bingöl segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. - Palu-Hazar Gölü Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 29 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 1 =- 168.9 /10.4 ve en küçük asal gerilme ekseni σ 3 =100 /4.8 yatay konumda, ortaç gerilme ekseni ise σ 2 =-14.5 /78.5 düşey konumdadır (Şekil-19). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K11.1 o D yönünde bir sıkışma (σ 1 ) ve K80 o B yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil- 20). Convention Center, Ankara 15

Şekil-19. Palu-Hazar Gölü segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-20. Palu-Hazar Gölü segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. - Hazar Gölü-Sincik Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 18 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 3 =97.4 /3.6 ve en küçük asal gerilme ekseni σ 1 =-172.4 /0.5 yatay konumda, ortaç gerilme ekseni ise σ 2 =-74.1 /86.3 düşey konumdadır (Şekil-21). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K7.6 o D yönünde bir Convention Center, Ankara 16

sıkışma (σ 1 ) ve K82.6 o B yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil- 22). Şekil-21. Hazar Gölü-Sincik segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-22. Hazar Gölü-Sincik segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. Convention Center, Ankara 17

- Çelikhan-Erkenek Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 3 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 3 =- 94.4 /33.9 ve en küçük asal gerilme ekseni σ 1 =166.7 /12.8 yatay konumda, ortaç gerilme ekseni ise σ 2 =59.2 /53.1 düşey konumdadır (Şekil-23). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K13.3 o B yönünde bir sıkışma (σ 1 ) ve K85.6 o D yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil- 24). Şekil-23. Çelikhan-Erkenek segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-24. Çelikhan-Erkenek segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. Convention Center, Ankara 18

- Gölbaşı-Türkoğlu Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 15 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 1 =44 /52.4 düşey konumda, en küçük asal gerilme ekseni σ 3 =136.3 /1.8 ve ortaç gerilme ekseni σ 2 =-132.1 /37.5 yatay konumdadır (Şekil-25). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K43.7 o B yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil-26). Şekil-25. Gölbaşı-Türkoğlu segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-26. Gölbaşı-Türkoğlu segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. Convention Center, Ankara 19

- Türkoğlu-Antakya Segmenti: Söz konusu segment için bu segmentten kaynaklandığı düşünülen 18 deprem kullanılmıştır. Segmentteki en büyük asal gerilme ekseni σ 1 =- 115.3 /48 düşey konumda, en küçük asal gerilme ekseni σ 3 =108.3 /33 ve ortaç gerilme ekseni σ 2 =2.5 /22.7 yatay konumdadır (Şekil-27). Bu değerlere göre, söz konusu segmentte K71.7 o B yönünde bir genişleme (σ 3 ) söz konusudur (Şekil-28). Şekil-27. Türkoğlu-Antakya segmentindeki asal gerilme eksenlerinin durumları. Şekil-28. Türkoğlu-Antakya segmentindeki asal gerilme eksenlerinin yönleri. Convention Center, Ankara 20

DAF'ın KD ucunu oluşturan Karlıova-Bingöl ve Palu-Hazar Gölü segmentlerinin bulunduğu kısımda, KB yönlü açılma rejimi biraz daha baskın olurken, Hazar Gölü-Sincik segmentinde KD-GB yönlü, Çelikhan-Erkenek segmentinde ise KB-GD yönlü sıkışma rejiminin biraz daha baskın olduğu söylenebilir. Gölbaşı-Türkoğlu ve Türkoğlu-Antakya segmentlerinde KB-GD yönlü açılma rejimi oldukça baskındır (Şekil-29). Bu durum şöyle açıklanabilir: Bilindiği üzere Arabistan Plakasının kuzey sınırını Bitlis-Zagros Bindirme Kuşağı oluşturmaktadır. Atlas Okyanusundan başlayıp Hint Okyanusu, Aden Körfezi ve Kızıldenize kadar uzanan okyanus ortası açılmanın etkisi ile Arabistan Plakası KD yönünde harekete zorlanmaktadır. Arabistan Plakasının güney kısmı, kuzey kısmına göre daha geniş alana yayılmıştır. Dolayısı ile kuzeyinde Bitlis-Zagros Bindirme Kuşağı ile neredeyse stabil durumda olan plakanın güney kesimi KD yönünde hareketine devam etmektedir. Bu hareket sonucunda, Kızıldenizden başlayan açılma, Ölüdeniz Fay Zonunu takip ederek DAF ın Gölbaşı-Türkoğlu segmentine kadar uzandığı söylenebilir. Açılmanın boyutu, Aden Körfezi nde en fazla olup, Kızıldeniz den Gölbaşı-Türkoğlu segmentine kadar azalarak devam ettiği ve Gölbaşı-Türkoğlu segmentinin KD suna doğru açılma boyutunun sıfır düzeyinde olduğu düşünülmektedir. Şekil-29. Çalışma alanındaki asal gerilme eksenlerinin yönleri. 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Aletsel dönemde, DAF ın orta ve KD kesiminde Ms=6.0 ve daha büyük depremler gözlenirken, benzer durum Fayın GB sı için geçerli değildir. Aletsel dönemde KAF üzerinde aletsel büyüklüğü 6.0 ve daha büyük 20 deprem gözlenirken, aynı kriterlere göre DAF üzerinde gözlenen deprem sayısı 7 dir. Convention Center, Ankara 21

Çalışma alanı olarak belirlenen bölgede kullanılan katalog için tamamlılık magnitüdü Mc=2.8 olarak hesaplanmıştır. Aynı bölgede b değerinin değişimi incelendiğinde DAF ın KD kesiminde GB kesimine göre daha düşük b değerleri gözlenmiştir. Özellikle sismik boşluk olduğu düşünülen Gölbaşı-Türkoğlu segmentinde nispeten yüksek olan b değeri bir tezatlık yaratsa da bunun nedeni bölgede, incelenen tarihler arasında düşük magnitüdlü depremlerin çok olmasıdır. Çalışma alanında belirlenen tarihler arasında meydana gelen M>=4.0 olan depremlerin odak mekanizmaları bir arada değerlendirilerek yapılan birleşik odak mekanizması çözümüne göre; bölge genel olarak K8.7 D yönünde sıkışma ve K81.8 B yönünde açılma rejimi altındadır. Segmentler ayrı ayrı değerlendirildiğinde, Karlıova-Bingöl ve Palu-Hazar Gölü segmentlerinde doğrultu atım fay karakteristiğini yansıtan sıkışma ve çekme kuvvetlerini bir arada gözlerken, hakim kuvvetin sigma 3 yönünde olduğu yani bölgede açılma rejiminin biraz daha baskın olduğu söylenebilir. Hazar Gölü-Sincik ve Çelikhan-Erkenek segmentlerinde yine doğrultu atım karakteristiğine uygun olarak bölgede sıkışma ve çekme kuvvetleri bir arada gözlenirken hakim kuvvetin sigma 1 yönüne doğru döndüğü, yani bu segmentlerde sıkışma rejiminin biraz daha baskın olduğu söylenebilir. Gölbaşı-Türkoğlu ve Türkoğlu-Antakya segmentlerinden itibaren ise sistem tamamen açılma rejimi altına girmiştir. Bölgede gözlenen ve Kızıldenize kadar devam eden bu açılma rejimi, genel olarak kabul edilen Arabistan levhasının Anadoluyu K-G yönde sıkıştırması tezine karşı, bazı araştırmacılar tarafından da kabul edilen Arabistan levhasının hareketinin KD yönlü olması tezini güçlendirmektedir. Arabistan Plakasının kuzey kesimini Bitlis-Zagros Bindirme Kuşağı oluşturur. Dolayısı ile buradaki hareket Plakanın güneyindeki harekete göre daha yavaştır. Aden Körfezinden başlayan açılma Kızıldeniz boyunca azalarak devam ederken, Ölüdeniz Fayından itibaren açılma ile birlikte sol yanal hareketin de başlaması olasıdır. Bu durumun Gölbaşı-Türkoğlu segmentine kadar devam ettiği düşünülebilir. Bu düşüncelerin netleşmesi için Ölüdeniz Fayı boyunca benzer bir çalışmanın yapılması ve aynı zamanda GPS verileri ile de desteklenmesi gerekmektedir. Convention Center, Ankara 22

KAYNAKLAR [1] Tüysüz, O., Erturaç, K. (2005). Kuzey Anadolu Fayının Devrez Çayı ile Soruk Çayı Arasındaki Kesiminin Özellikleri ve Fayın Morfolojik Gelişimdeki Etkileri, Türkiye Kuvaterner Sempozyumu. [2] Şaroğlu, F., Emre, Ö ve Kuşçu, İ. (1992a). 1:1000000 ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası, MTA Yayınları. [3] Doğu Anadolu Fayı Üzerindeki Segmentler, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi, Yer Dinamikleri Araştırma ve Değerlendirme Koordinatörlüğü. [4] Doğu Anadolu Fayı nın Paleosismolojisi Pilot Bölge: Türkoğlu-Gölbaşı Arası Türkiye Ulusal Jeodezi ve Jeofizik Birliği (TUJJB) Ulusal Deprem Programı Proje No:TUJJB-UDP-1-07 [5] Demirtaş, R. Türkiye'deki Sismik Boşluklar ve 27 Haziran1998 Ceyhan (Adana) Depremi (ms6.3). [6] AFAD, Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem Dairesi www.deprem.gov.tr [7] Gutenberg, B. and Richter, C. F. (1954). Seismicity of the Earth and Related Phenomena, Second Printed, Princeton University Press, Princeton. [8] Guo, Z., Ogata, Y. (1997). Statistical Relations between thr Parameters of Aftershocks in Time, Space and Magnitude, v. 102, No. B2, p. 2857-2873. Journal of Geophysical Research. [9] Wiemer, S., Katsumata, K. (1999). Spatial Variabilty of Seismicity Parameters in Aftershock Zones, v. 104, p. 13135-13151, Journal of Geophysical Research. [10] Olsson, R. (1999). An Estimation of the Maximum b value in the Gutenberg-Richter Relation, v. 27, p. 547-552, Geodynamics. Utsu, T. (1971). Aftershock and Earthquake Statis (III): Analyses of the Distribution of Earthquakes [11] in Magnitude, Time and Space with Special Consideration to clustering characteristic of Earthquake Occurence (1), v. 3, p. 379-441, Hokkaido Universty, Ser., VII (Geophys.), Journal of the Faculty of Science. [12] Wyss, M., Wiemer, S. and Zuniqa, R. (2001). ZMAP A tool for Analyses of Seismicity Patterns. [13] Aki, K. (1965). Maximum Likelihood Estimate of b in the Formula LogN=a-bm and its Confidence Limits, v. 43, p. 237-239, Tokyo Universty, Bulletin of the Earthquake Research Institute. [14] Michael, A. J. (1984). Determination of Stress From Slip Data: Faults and Folds, 89, 11517-11526, 1984, Journal of Geophysical Research. [15] Michael, A. J. (1987a). Stress rotation during the Coalinga aftershock sequence, 92, 7963-7979, Journal of Geophysical Research. [16] Michael, A. J. (1987b). Use of Focal Mechanisms to Determine Stress: A Control Study, 92, 357-368, Journal of Geophysical Research. [17] Michael, A. J., Ellsworth, W. L., Oppenheimer, D. (1990). Co-seismic stress changes induced by the 1989 Loma Prieta, California earthquake, 17, 1441-1444, Geophysical Research Letters. Michael, A. J. (1991). Spatial variations of stress within the 1987 Whittier Narrows, California, [18] aftershock sequence: new techniques and results, 96, 6303-6319, Journal of Geophysical Research. Convention Center, Ankara 23