Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması

Ali Elmas

doi:10.54365/adyumbd.1628501

EN TR

Investigation of Tectonic Structure and Isostatic Balance Status of the Crust in Sivas-Erzurum Area with Gravity Data

Abstract

In this study, the tectonic structure and isostatic balance status of the crust in the Sivas-Erzurum area were investigated. Gravity data were used for this purpose. In the study, the total horizontal derivative technique was used to determine the mass boundaries. First, regional gravity values were obtained from Bouguer gravity data by filtering. Then, the first vertical derivative values of these values were calculated. The total horizontal derivative technique was applied to these derivative values. Thus, the mass boundaries presenting density differences were generally revealed. The isostatic balance status of the area was investigated by calculating the gravimetric moho and isostatic moho values. Thus, seismically active and passive areas were mapped. The study area is a tectonically very active area that is compressed by the northward movement of the African continent. Accordingly, the results of this study may be useful in determining the locations of virgin mineral deposits in the study area. In addition, the general view of the earthquake risk areas in the area is given in this study.

Keywords

Tectonics , Total Horizontal Derivative , First Vertical Derivative , Structural Discontinuity , Isostatic Condition.

Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, Sivas-Erzurum alanındaki kabuğun tektonik yapısı ve izostatik denge durumu gravite verileri kullanılarak araştırılmıştır. Çalışmada, kütle sınırlarını belirlemek için toplam yatay türev tekniği kullanılmıştır. Bouguer gravite verilerinden süzgeçleme ile elde edilmiş rejyonal gravite değerlerinin birinci düşey türev değerlerine bu teknik uygulanmıştır. Böylece, yoğunluk farkı sunan kütle sınırları genel hatlarıyla ortaya koyulmuştur. Gravimetrik moho ve izostatik moho değerleri hesaplanarak, alanın izostatik denge durumu araştırılmıştır. Böylece, sismik olarak aktif ve pasif alanlar haritalanmıştır. Çalışma alanı, Afrika levhasının kuzeye doğru hareketiyle sıkışan ve buna bağlı olarak da tektonik olarak oldukça aktif bir alandır. Buna bağlı olarak bu çalışmanın sonuçları, çalışma alanındaki bakir maden yataklarının yerlerinin tespit edilebilmesinde fayda sağlayabilir. Ayrıca, alanda deprem riski taşıyan yerlerin genel görünümü bu çalışma ile verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Tektonik , Toplam Yatay Türev , Birinci Düşey Türev , Yapısal Süreksizlik , İzostatik Durum.

References

Akbulut NE, Bayarı S, Akbulut A, Özyurt NN, Sahin Y. Rivers of Türkiye, Second Edition. Rivers of Europe, 2022; 7: 851–880.
Altınoğlu FF, Sarı M, Aydın A. Detection of Lineaments in Denizli Basin of Western Anatolia Region Using Bouguer Gravity Data. Pure and Applied Geophysics, 2015;172: 415–425.
Arısoy MÖ, Dikmen Ü. Potensoft: MATLAB-based Software for potential field data processing, modelling and mapping. Computer & Geosciences, 2011;37: 935–942.
Arni P. Doğu Anadolu ve mücavir mıntıkalarının tektonik ana hatları. MTA Tayini, 1939: seri B, No. 4, Ankara.
Ateş A, Bilim F, Büyüksaraç A, Aydemir A, Bektaş Ö, Aslan Y. Crustal structure of Turkey from aeromagnetic, gravity and deep seismic reflection data. Surveys of Geophys, 2012; 33: 869–885.
Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma Enstitüsü (http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/zeqdb/. Ziyaret 06 Nisan 2024)
Bott MHP. Evolution of Young Continental Margins and Formation of Shelf Basins. Tectonophysics, 1971; 11: 319-327.
Braitenberg C, Zadro M, Fang J, Wang Y, Hsu HT. The Gravity and Isostatic Moho Undulations in Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Geodynamics, 2000; 30(5): 489–505.
Celal Şengör AM, Yazıcı M. The aetiology of the neotectonic evolution of Türkiye. Mediterranean Geoscience Reviews, 2020; 2(3): 327–339.
Chadha RK. An Mw 7.8 Earthquake on 6 February 2023 on the East Anatolian Fault, Türkiye. Journal of the Geological Society of India, 2023; 99(4): 449–453.

Chang Y, Zhang Y, Zhang H. Tectonic geomorphology of Türkiye and its insights into the neotectonic deformation of the Anatolian Plate. Earthquake Research Advances, 2024; 4: 100267
Deng Y, Fan W, Zhang Z, Liang K.. The Gravity and İsostatic Moho in North China Craton and Their İmplications to Seismicity. Earth Science, 2014; 27(2): 197-207.
Egeran N. Tectonique de la Turquie et Relations Entre les Unites Tectoniques et Les Gites Metalliferes de la Turquit. Imprimerie Georges Thomas, Nancy, 1947.
Elmas A, Karslı H, Kadirov FA. Lineaments in the Shamakhy–Gobustan and Absheron hydrocarbon containing areas using gravity data. Acta Geophysica, 2018; 66: 39-49.
Elmas A. Edge position detection and depth estimation from gravity data with application to mineral exploration. Carbonates and Evaporites, 2019; 34: 189-196.
Elmas A, Karslı H. Tectonic and crustal structure of Archangelsky ridge using Bouguer gravity data. Marine Geophysical Research, 2021; 42: 21 (DOI: 10.1007/s11001-021-09443-z)
Elmas A. Integrating gravity data to enhance understanding of northern Türkiye’s geodynamic evolution. Acta Geophysica, 2025; https://doi.org/10.1007/s11600-024-01504-2
Emre Ö, Duman TY, Özalp S, Elmacı H, Olgun Ş, Şaroğlu F. Annotated 1/1.250.000 Scale Active Fault Map of Turkey, General Directorate of Mineral Research and Exploration. Special Publication Series-30, Ankara- Türkiye. 2013.
Ercan ÖA, Şeren A, Elmas A. Gold and silver prospection using Magnetic, Radiometry and Microgravity Methods in the Kışladağ province of Western Turkey. Resource Geology, 2014; DOI: 10.1111/rge.12024.
Erol O. Türkiye Jeomorfolojisi, Türkiye'nin Jeomorfolojik Evrimi ve Bugünkü Genel Jeomorfolojik Görünümü. Yayınlanmamış Ders Notu, İstanbul. 1989.
Evjen HM. The place of the vertical gradient in gravitational interpretations. Geophysics, 1936; 1: 127–136.
Gunn PJ. Linear transformations of gravity and magnetic fields. Geophysical Prospecting, 1975; 23(2): 300-312.
Hornby P, Boschetti F, Horovitz FG. Analysis of Potential field data in the wavelet domain. Geophysical Journal International, 1999; 137: 175–196.
Ketin İ. Türkiye'nin Orojenik Gelişmesi. MTA Dergisi, 53, Ankara, 1959.
Kuzucuoglu C, Çiner A, Kazancı N. Landscapes and Landforms of Türkiye. Springer Berlin Heidelberg, 2019.
Maden N, Elmas A. Major tectonic features and geodynamic setting of the Black Sea Basin: Evidence from satellite-derived gravity, heat flow, and seismological data. Tectonophysics, 2022; 824: 229207 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.tecto.2022.229207).
Okay AI. High pressure/low temperature metamorphic rocks of Turkey. In: Blueschists and Eclogites (ed. B.W. Evans and E.H. Brown). Geological Society of America Memoir, 1986; 164: 333-348.
Okay AI, Tüysüz O. Tethyan sutures of northern Turkey. In "The Mediterranean Basins: Tertiary extension within the Alpine orogen" (eds. B. Durand, L. Jolivet, F. Horváth and M. Séranne). Geological Society, London, Special Publication, 1999;156: 475-515.
Oldenburg DW. The inversion and interpretation of gravity anomalies. Geophysics, 1974; 39: 526–536.
Oruç B, Gomez-Ortiz D, Petit C. Lithospheric flexural strength and effective elastic thicknesses of the Eastern Anatolian and surrounding region. Journal of Asian Earth Sciences, 2017; DOI: https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.09.015
Oruç B, Balkan E. Stress field estimation by the geoid undulations of the Samos-Kuşadası Bay and implications for seismogenic behavior. Acta Geophysica, 2021; 69(3): 1137-1149.
Oruç B, Keskinsezer A. Structural setting of the northeastern Biga Peninsula (Turkey) from tilt derivatives of gravity gradient tensors and magnitude of horizontal gravity components. Pure Applied Geophysics, 2008; 165: 1913-1927.
Oruç B. Edge detection and depth estimation using a tilt angle map from gravity gradient data of the Kozaklı-Central Anatolia Region, Turkey. Pure and Applied Geophysics, 2010; DOI: 10.1007/s00024-010-0211-0.
Oruç B. Teori ve Örneklerle Gravimetri. ISBN: 978-605-5936-65-5, Umuttepe Yayınları, 2012.
Parker RL. The rapid calculation of potential anomalies. Geophysical Journal International, 1973; 31: 447–455.
Pavlis NK, Holmes SA, Kenyon SC, Factor JK. An Earth Gravitational Model to Degree 2160: EGM2008. EGU General Assembly 2008, Vienna, Austria. 2008; http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008 (Ziyaret tarihi: 11 Şubat 2017).
Phillips JD. Locating magnetic contacts; a comparison of the horizontal gradient, analytic signal, and local wavenumber methods, Society of Exploration Geophysicists, Abstracts with Programs (Calgary 2000) 2000: 402–405.
Rapolla A, Cella F, Fedi M, Florio G. Improved techniques in data analysis and interpretation of potential fields: Examples of application in volcanic and seismically active areas. Annals of Geophysics, 2002;45: 6.
Saibi H, Nishijima J, Ehara S. Processing and interpretation of gravity data for the Shimabara Peninsula Area, Southwestern Japan Memoirs of the Faculty of Engineering. Kyushu University 2006; 66: 2.
Sançar T, Zabcı C, Karabacak V, Yazıcı M, Akyüz HS. Geometry and Paleoseismology of the Malatya Fault (Malatya-Ovacık Fault Zone), Eastern Türkiye: Implications for intraplate deformation of the Anatolian Scholle. Journal of. Seismology, 2019; 23(2): 319–340.
Sönmez T, Oruç B. Doğu Marmara Bölgesinin Moho Derinliklerinin Gravimetrik ve İzostazik Yöntemlerle Kestirimi ve Kabuk Denge Analizleri. Yerbilimleri, 2017; 38(2): 115–128.
Spector A, Grant FS. Statistical models for interpretation aeromagnetic data. Geophysics, 1970; 22: 359-383.
Şengör AMC. Mesozoic-Cenozoic tectonic evolution of Anatolia and surrounding regions. Bulletin. Burgers Research Geological Minerals, 1980: 115–137.
Şengör AMC, Yılmaz Y. Tethyan evolution ol Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 1981; 75: 181 - 241.
US Geological Survey, Digital Elevation Models GTOPO30. Virginia, 1998. http://webmap.ornl.gov/wcsdown/wcsdown.jsp?dg_id=10003_1, (Ziyaret tarihi: 11 Şubat 2017).
Yadav K, Singh SK. Morpho-tectonic assessment of Central Northern escarpment of Peninsular India, based on tectonically sensitive geomorphic indices. Physical Geography, 2022; 43(6): 753–783.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Marine Geology and Geophysics , General Geology

Journal Section

Research Article

Authors

Ali Elmas ^*
0000-0003-3343-2742
Türkiye

Early Pub Date

April 26, 2025

Publication Date

April 30, 2025

Submission Date

January 28, 2025

Acceptance Date

April 11, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 12 Number: 25

DOI

https://doi.org/10.54365/adyumbd.1628501

IZ

https://izlik.org/JA63ZZ28RG

APA

Elmas, A. (2025). Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(25), 132-142. https://doi.org/10.54365/adyumbd.1628501

AMA

1.Elmas A. Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;12(25):132-142. doi:10.54365/adyumbd.1628501

Chicago

Elmas, Ali. 2025. “Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının Ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12 (25): 132-42. https://doi.org/10.54365/adyumbd.1628501.

EndNote

Elmas A (April 1, 2025) Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12 25 132–142.

IEEE

[1]A. Elmas, “Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması”, Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 12, no. 25, pp. 132–142, Apr. 2025, doi: 10.54365/adyumbd.1628501.

ISNAD

Elmas, Ali. “Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının Ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12/25 (April 1, 2025): 132-142. https://doi.org/10.54365/adyumbd.1628501.

JAMA

1.Elmas A. Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;12:132–142.

MLA

Elmas, Ali. “Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının Ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 12, no. 25, Apr. 2025, pp. 132-4, doi:10.54365/adyumbd.1628501.

Vancouver

1.Ali Elmas. Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025 Apr. 1;12(25):132-4. doi:10.54365/adyumbd.1628501

Investigation of Tectonic Structure and Isostatic Balance Status of the Crust in Sivas-Erzurum Area with Gravity Data

Abstract

Keywords

Sivas-Erzurum Alanındaki Kabuğun Tektonik Yapısının ve İzostatik Denge Durumunun Gravite Verileriyle Araştırılması

Öz

Anahtar Kelimeler

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Early Pub Date

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite