DEMRE HAVZASI NI SINIRLAYAN KALE FAYI NIN DEPREM AKTİVİTESİ, GB TÜRKİYE ÖZET: M. SOFTA 1, M. TURAN 2 ve H SÖZBİLİR 3 1 Araş. Gör., Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2 Prof. Dr., Jeoloji Müh. Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon 3 Prof. Dr., Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir Email: mustafa.softa@deu.edu.tr Demre Havzası (Antalya), karada güneye eğimli normal fay olan Kale ve Kekova Fayları nın ve denizde ise kuzeye eğimli verev atımlı ters fayların denetlediği bir havza konumundadır. Demre ve yakın çevresinde son 100 yılda M w: 3 den büyük 227 adet deprem meydana gelmiş ve bu depremlerden 7 adedi M w: 5 den büyüktür. Bu depremler Kale Fayı, Kekova Fayı ve deniz içindeki fayların üzerinde yoğunlaşmaktadır. Demre Havzası nı sınırlayan K65D uzanımlı Kale Fayı nın toplam uzunluğu yaklaşık 32 km dir ve morfolojik olarak iç bükey görünüm sunan iki parçadan oluşmaktadır. Tarihsel ve aletsel dönemlerde ürettiği depremlerle Myra Antik Kenti ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı nın ilk segmenti, arazide Kale Mevkii nden başlayıp Kapaklı Mevkii istikametinde ilerlemektedir. İkinci segmenti ise Boğazcık Mevkii nden başlayıp deniz içerisinde Stroggili adası güneybatısı boyunca devam etmektedir. Bu iki segment, Boğazcık mevkiinde birbirlerine aktarım rampası ile bağlanmaktadır. Şu ana kadar yapılan çalışmalarda; (i) tarihsel dönem deprem kayıtları ile Myra Antik Kenti ndeki hasarlar incelediğinde, deformasyon zonunun Kale Fayı nın uzanımı ile örtüştüğü, (ii) Demre Havzası nın yakın çevresindeki güncel topoğrafyanın Kale Fayı ve bu fayın sintetik ve antitetikleri tarafından kontrol edildiği tespit edilmiştir. Bu gözlemler, Kale Fayı nın aktif olduğunu göstermektedir. Kale Fayı nın türü, uzunluğu ve kinematik özellikleri göz önünde bulundurulduğunda maksimum 6.7 büyüklüğünde deprem üretme potansiyelinin olduğu düşünülmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Demre Havzası, Kale Fayı, Aktarım Rampası, Deprem, Myra Antik Kenti, Antalya. SEISMICITY OF THE DEMRE BASIN CONTROLLED BY THE KALE FAULT, SW TURKEY ABSTRACT: Demre Basin (Antalya) is a basin which is restricted to active faults controlled by Kale Fault and Kekova Faults which are normal faults inclined to the south on the land and reverse faults inclined to the north on the Mediterranean Sea. Over the past 100 years 227 earthquakes with a magnitude greater than M w: 3 have been determined and 7 of these earthquakes are larger than M w: 5 in the vicinity of the Demre Basin. These earthquakes are concentrate on active fault which are Kale Fault, Kekova Fault and active faults in the sea. The Kale Fault, which is thought to have affected the Demre Basin and its vicinity, is about 32 km. It has a gentle crescent geometry crossing limestone geology, an approximately N65 0 E trending and cutely south dipping active oblique normal fault. The first segment of the Kale Fault, which is believed to have caused severe damage to Myra Ancient City by earthquakes that it occurred during historical and instrumental periods. Between Kale and Kapakli region first segment of the Kale Fault can be traced along the scarp. Moreover, the second segment of the Kale Fault starts from Bogazcık region and continues along the southwestern coast of Strongili Island on the Mediterranean Sea. These two segments of the Kale Fault are connected to each other via relay ramp. Until
know our findings indicate: (i) According to the historical earthquakes and the severe damage in Myra Ancient City, the deformation zone overlaps with trending of Kale Fault which is active normal fault (ii) It has been determined that the current topography of the Demre Basin and it s vicinity is controlled by the Kale Fault and synthetic and antithetic faults of it s. So, considering the type of fault, length of fault and kinematic characteristics of the fault, the Kale Fault can produce an earthquake of maximum 6.7 magnitude. KEYWORDS: Demre Basin, Kale Fault, Relay Ramp, Earthquake, Myra Ancient City, Antalya. 1. GİRİŞ Aktif Deformasyon zonları hızlı yükselim ile ilgili olarak depremlerin yoğun sıklıkla görüldüğü alanlardır. Demre Havzası ve yakın çevresinde Neotektonik anlamda sayıca fazla çalışma yapılmış olmasına rağmen havzayı sınırlayan Kale Fayı ile ilgili çalışma bulunmamaktadır. Demre Havzası (Antalya), karada güneye eğimli normal fay olan Kale ve Kekova Fayları nın ve denizde ise kuzeye eğimli verev atımlı ters fayların denetlediği bir havza konumundadır (Şekil 1b, 2a, 2b). Havza, bölgede etkili olan K65 0 D doğrultulu Kale Fayı, K60 0 D doğrultulu Kekova Fayı ve K30 0 B doğrultulu normal fayların sonucunda gelişmiştir. Demre, Demre nehrinin taşıdığı alüvyonlarla ve yörede gözlenen sert, bol çatlaklı, yer yer erime boşluklu ve ayrışma nedeniyle kırımız toprak içeren grimsi-bej renkli kireçtaşıyla (Beydağları Formasyonu) ile çevrilidir. Geniş ölçekte bakıldığında batıda Fethiye-Burdur Fay Zonu ve güneyde Plino-Strabo hendekleri arasındaki bölgede kalan Demre bölgesinde, bu fay zonlarını takip eden büyüklüğü M w: 3-7 arasında değişen depremler bölgede meydana gelmiştir (Şekil 1a, 2a). Bu çalışmada daha önce çalışılmamış olan Kale Fayı nın kinematik özellikleri ve bölgenin depremselliği tartışılacak olup aynı zamanda bölgenin Kuvaterner döneminde maruz kaldığı tektonik deformasyon, Kale Fayı nın Myra Antik Kenti ne verdiği hasarlarla yorumlanmıştır. 2. MATERYAL VE METOD Çalışılan alanda 2010-2017 yılları arasında uzaktan algılama çalışmaları ile birlikte gerçekleştirilen saha çalışmalarıyla elde edilen veriler laboratuvar çalışmaları ile yorumlanmıştır. Arazi çalışmaları jeolojik ve jeoarkeolojik incelemeler olmak üzere iki başlık altında toplanmıştır. Jeolojik çalışmalar sırasında 1/25000 detayında jeoloji haritası yapılmış ve bölgede gözlenen diri faylar harita üzerine işlenmiştir. Jeoarkeolojik incelemeler kapsamında, bölgeyi etkileyen tarihsel depremlerin Myra Antik Kenti ndeki izleri detaylı olarak incelenmiştir. Laboratuvar çalışmaları kapsamında ise, 30 metre çözünürlüklü SRTM haritalarıyla ArcGIS 10.2.2 programında detaylı çalışılarak bölgenin 3 boyutlu modeli oluşturulmuş ve geçmişte bölgeyi etkilemiş olan kırık analizi tespitleri yapılmıştır. Bu model üzerine arazi çalışmalarında yapılan jeoloji haritası giydirilmiş, sonucunda elde edilen haritalar bu bildiride kullanılmıştır. 3. SONUÇLAR VE YORUM Kale Fayı, yaklaşık 32 km. uzunluğunda K65 0 D uzanımında morfolojik olarak iç bükey yapı sunan iki parçalı yüksek açılı aktif verev atımlı normal bir faydır. Tarihsel ve aletsel dönemlerde ürettiği depremlerle Myra Antik Kenti ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı nın doğu segmenti, arazide Kale Mevkii nden başlayıp Kapaklı Mevkii istikametinde ilerlemektedir. Batı segmenti ise Boğazcık Mevkii nden başlayıp deniz içerisine Stroggili adası güneybatısı boyunca devam eder (Emre vd. 2012). Bu iki segment, Boğazcık mevkiinde birebirlerine aktarım rampası ile bağlanmaktadır (Şekil 2b).
Şekil 1 a: Anadolu ve Akdeniz bölgesinin ana tektonik yapıları. Şekildeki oklar plakaların hareket yönlerini göstermektedir (Gürer vd. (2004); Eyüboğlu vd. (2014) ve Sözbilir vd. (2011) den basitleştirilerek). b: Güneybatı Türkiye nin jeoloji haritası (MTA tarafından yayınlanan 1/500,000 ölçekli jeoloji haritasından değiştirilerek), (Şenel (1997), Konak ve Şenel (2002), Gürer vd. (2004), Bozcu vd. (2007) ve Hall vd. (2009) birleştirilerek).
Şekil 2 a: Güney Batı Anadolu daki Roma dönemindeki Antik yerleşimlerin sınırları ve Myra antik kenti ve yakın çevresinde görülen diri fayların, Aletsel ve Tarihsel depremlerin dağılımı (Deprem verileri, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enst., Soysal et al. (1981); Guidoboni et al. (1994); Ambraseys & Finkel (1995); Kondorskaya & Ulumov (1999); Bayburtluoğlu (2003); Duggan (2005); Erel & Adatepe (2007); Altınok et al. (2011) den birleştirilerek). b: Kale Fayı na ait segmentlerin diri fay haritasında görünümü. c: Kale Fayı nın Myra Antik Kenti nin tiyatrosundaki izinin hava fotoğrafında görünümü. d: Andriake liman koyunu denetleyen Kekova Fayının uzanımının ve Andriake nin hava fotografında görünümü.
Myra Antik Kenti ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı nın doğu segmenti Kale yakınlarında alüvyon ile kireçtaşları sınırını oluşturur. (Şekil 2a, 2c). Kale Fayı nın doğu segmenti, inceleme alanında Eseler Mahallesi nden başlar ve Myra Antik Kenti nin tiyatrosundan geçerek, Belen T. istikametine devam eder. Kale Fayı, egemen olarak kireçtaşları içerisinde gözlenmekte olup, güney bloğu düşmüş olduğundan arazide verev atımlı normal bir fay olarak saptanmıştır. Fay yüzeyi üzerinde yapılan incelemelerde kayma çizikleri tespit edilmiş olup, bunlar 64-66 0 GB dır (Şekil 3b, e). Bunu yanında inceleme alanında kırık hatları boyunca Karaçamlık deresinin yanal yönde 240 mt. yer değiştirmesi, belirli hat boyunca uzunlamasına uzamış sırtların varlığı ve son iki yıl içerisinde Kale yakınlarında meydana gelen M w :5,2 büyüklüğündeki depremin odak mekanizmasının verev atımlı normal fay çözümünü vermesi Kale Fayı nın günümüzde de diriliğini koruduğu düşüncesini desteklemektedir (Şekil 2a). Ayrıca Kale Fayı olarak adlandırılan günümüzde aktif olduğu kabul edilen bu kırık hattı, Myra Antik Kenti nden geçerek, bölgeye olduğu kadar antik kentin Nekropol kısmına da büyük zarar vermiştir. Duvarların devrilmesi, dönmüş bloklar, paralel yıkılmış sütunlar ve birçok kırık bölgedeki antik kentin Kale Fayı ndan önemli oranda etkilendiğinin göstergesi sayılabilir. Bir fayın üretebileceği depremin büyüklüğü ve düşey yer değiştirmenin miktarı, fayın türüne, kinematik özelliklerine, fayın uzunluğuna göre değişiklik göstermektedir (Peacock & Sanderson,1991 ve Wells & Coppersmith, 1994). Myra Antik Kentine yoğun hasar verdiği düşünülen 12 km ile 20 km uzunluğunda iki segmentten oluşan Kale Fayı ve 20 km uzunluğundaki Kekova Fayı kırıldığında sırasıyla Wells & Coppersmith (1994) e göre M w: 6,28, M w: 6,58 ve M w: 6,48 büyüklüğündeki depremleri ve eğer iki segmentten oluşan Kale Fayı Boğazcık mevkiinde birleşirse Wells & Coppersmith (1994) e göre M w: 6,7 büyüklüğünde deprem üretebilir. Öte yandan, uygun alanlarda açılacak hendek duvarlarında diri fayın kestiği çökellerden alınacak örneklerin yaş analizleri sonucunda (Paleosismoloji çalışmaları) fayın diriliği, atımı, periyotları için daha net yaklaşımlara gidilebilir.
Şekil 3 a: Kale Fayının ve potansiyel aktif olabilecek fayların uydu görüntüleri üzerinde görünümü. b-d-e: Kale Fayının kireçtaşları üzerinde verev kayma çiziklerinin görünümü. c: Gürses dolaylarında yol yarmasında kireçtaşları üzerinde Kale Fayı nın kayma düzlemlerinin görünümü.
KAYNAKLAR Altınok, Y., Alpar, B., Özer, N. and Aykurt, H. (2011). Revision of the tsunami catalogue affecting Turkish coasts and surrounding regions, Natural Hazards and Earth System Sciences, 11:2, 273 291. Ambraseys, N. N., Finkel, C. F. (1995). The seismicity of Turkey and adjacent areas. A historical review, 1500 1800, Eren Press, Istanbul, Turkiye. Bayburtluoğlu, C. (2003). Yüksek Kayalığın Yanındaki Yer Arycanda, Homer Kitabevi, İstanbul, Turkiye. Bozcu, M., Yağmurlu, F. and Şentürk, M., 2007. Some Neotectonic and Paleosismological features of the Fethiye-Burdur Fault zone, SW Anatolia, Geological Engineering, 31:1, 25-48. Duggan, T.M.P. (2005). Suplementary Data to be Added to the Chronology of Plague and Earthquakes in Antalya Province and in Adjacent and Related Areas, AKMED, 8:1, 357-398. Erel, T. L. and Adatepe, F. (2007). Traces of historical earthquakes in the ancient city life at the Mediterranean region, Journal of the Black Sea/Mediterranean Environment, 13:1, 241 252. Eyuboglu, Y., Santosh, M., Dudas, F. O., Akaryalı, E., Chung, S. L, Akdag, K. and Bektas, O. (2013). The nature of transition from adakitic to non-adakitic magmatism in a slab-window setting: A synthesis from the Eastern Pontides, NE Turkey, Geoscience Frontiers, 4:4, 353-375. Guidoboni, E., Comastri, A., Traina, G. (1994). Catalogue of ancient earthquakes in the Mediterranean area up to the 10th century, Instituto Nazionale di Geofisica, Rome, France, ING-SNA. Gürer, A., Bayrak, M., Gürer, Ö. F. (2004). Magnetotelluric images of the crust and mantle in the southwestern Taurides, Turkey. Tectonophysics, 391:1, 109-120. Hall, J., Aksu, A. E., Yaltırak, C., Winsor, J. D. (2009). Structural architecture of the Rhodes Basin: A deep depocentre that evolved since the Pliocene at the junction of Hellenic and Cyprus Arcs, eastern Mediterranean, Marine Geology, 258:1, 24-47. Konak, N., Şenel, M. (2002). Geological Map of Turkey in 1/500,000 scale: Denizli Sheet, Mineral Research and Exploration Directorate of Turkey Press, Ankara, Turkey. Kondorskaya, N. V., Ulomov, V. I. (1999). Internet Site for Data on Earthquakes, Special catalogue of earthquakes of the Northern Eurasia (SECNE), http://socrates.wdcb.ru/scetac/andhttp://www.seismo.ethz.ch/gshap/neurasia/nordasiacat.txt (Last accessed January 2017) Peacock, D. C. P., Sanderson, D. J. (1991). Displacements, segment linkage and relay ramps in normal fault zones, Journal of Structural Geology, 13:6, 721-733. Soysal, H., Sipahioğlu, S., Kolçak, D. and Altınok, Y. (1981). Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu (M.Ö. 200-MS 1900), Tübitak Yayınları, İstanbul. Sözbilir, H., Sarı, B., Uzel, B., Sümer, Ö. and Akkiraz, S. (2011). Tectonic implications of transtensional supradetachment basin development in an extension-parallel transfer zone: The Kocacay Basin, western Anatolia, Turkey, Basin Research, 23:4, 423 448.
Şenel, M. (1997). 1:100.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Antalya M10-M11 Paftası, MTA yayinlari, No:6, Ankara, Türkiye. Wells, D., Coppersmith, K. (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area and surface displacement, Bulletin of the Seismological Society of America, 84, 974-1002.