Installation and operation of earthquake acceleration and magnetic field stations in Gümüşhane

Year 2024, Volume: 14 Issue: 2, 608 - 622, 15.06.2024

Nafız Maden Serkan Öztürk Levent Pehlivan Mahmut Sarı Yasemin Beker Usta

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1394685

Abstract

In this study, it is aimed to establish three accelerometers and Flux-Gate magnetometer to estimate the affection level of Gümüşhane province from an earthquake occurred in the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) zone and to observe the changes in earth magnetic field due to sun storms. It is considered that the accelerometers (3 units) must be installed in Karaca Cave which is an important place of Gümüşhane for its tourism; in hydroelectric station of Kürtün dam which is an important engineering structure in terms of energy production, agriculture, and water sports, and in Şiran which is a close to the NAFZ. Flux-gate magnetometer is built in Gümüşhane. The Torul and Kürtün towns are less affected whereas the Kelkit, Şiran and Köse towns are more affected from an earthquake which is occurred in the NAF zone. Karaca Cave, 17 km northwest of Gümüşhane, is one of the most important tourism in this region. The Kürtün Hydroelectric Power Plant, built on the Harşit River in Kürtün district, not only serves for energy purposes, but also provides the opportunity for fish production and water sports on the dam lake. Storms which are due to the sudden and severe explosions in the sun may cut the electricity and communications line, may cause the shortcomings in radio communications, and may cause radiation on humans. Gümüşhane has a great potential in terms of lead, zinc, copper, gold, and silver. Magnetic method, one of the Geophysical methods, has been successfully used to search such kind of mineral deposits. In this method, it will serve to continuously record the ground magnetic field while taking measurements in the field.

Keywords

Accelerometer, Earthquake, Flux-Gate magnetometer, Geophyiscs, Gümüşhane

Project Number

13.F5117.02.2

Gümüşhane ilinde deprem ivme ve manyetik alan istasyonlarının kurulumu ve işletilmesi

Abstract

Bu çalışmada, Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) üzerinde meydana gelen bir depremden Gümüşhane ilinin etkilenme derecesini belirlemek üzere deprem ivme kayıt cihazlarının yerleştirilmesi ve Güneşte meydana gelen fırtınalar nedeniyle yer Manyetik alanındaki değişimleri gözlemlemek amacıyla 3 bileşen Flux-Gate manyetometrenin kurulumu amaçlanmıştır. Deprem ivme kayıt cihazlarının (3 adet); Gümüşhane ili için önem taşıyan Karaca Mağarası ve Kürtün hidroelektrik santrali ile KAFZ’na yakınlığından dolayı Şiran MYO’na kurulması uygun görülmüştür. Flux-gate Manyetometresi ise Gümüşhane Merkez ilçede kurulmuştur. KAFZ üzerinde meydana gelen bir depremden Kelkit, Şiran ve Köse ilçeleri daha çok etkilenirken Torul ve Kürtün ilçeleri daha az etkilenmektedir. Gümüşhane’nin 17 km kuzeybatısında yer alan Karaca Mağarası bölgemizin önemli turizm merkezlerinden birisidir. Kürtün ilçesinde, Harşit nehri üzerinde kurulu olan Kürtün Hidroelektrik santrali enerji amaçlı olarak hizmet vermesi yanında baraj gölü üzerinde balık üretimine ve su sporları yapılmasına imkân sunmaktadır. Güneşte aniden gelişen çok şiddetli patlamalar dünyaya ulaştıklarında elektrik ve iletişim hatlarını kesilebilmekte, radyo haberleşmesinde bozulmalara ve radyasyona sebep olmaktadır. Gümüşhane kurşun, çinko, bakır, altın ve gümüş gibi değerli metaller açısından oldukça yüksek bir potansiyele sahiptir. Bu tür maden yataklarının belirlenmesinde Jeofizik yöntemlerden bir tanesi olan Manyetik yöntem oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu yöntemde arazide ölçü alınırken yer manyetik alanının sürekli kaydedilmesine hizmet edecektir.

Keywords

Deprem, Flux-Gate manyetometre, Gümüşhane, İvme ölçer, Jeofizik

Ethical Statement

Bu makalenin yazarları, bu çalışmada kullanılan materyal ve yöntemlerin etik kurul izni ve / veya yasal-özel izin gerektirmediğini beyan etmektedir.

Supporting Institution

Gümüşhane Üniversitesi

Project Number

13.F5117.02.2

Thanks

Bu çalışma, Gümüşhane Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü'nce desteklenmiştir. Proje No: 13.F5117.02.2. Çalışmanın gerçekleşmesinde gösterdikleri anlayış ve özveri için Gümüşhane Üniversitesi, BAP komisyonu üyeleri ve personellerine teşekkür ederiz. Bu çalışmanın gerçekleştirilmesinde üstün gayret ve yardımları bulunan Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Teknisyeni Hakkı YOKUŞ’a şükran borçluyuz. İstasyonların kurulumu sırasında bizlere lojistik destek sunan Şiran MYO Müdürlüğüne Gümüşhane valiliğine, İl Özel İdaresi Genel Sekreteri Ekrem AKDOĞAN’a, Elektrik Mühendisi Burak ARSLAN’a, DSİ 22 Bölge Müdürü Adil Erdoğan YAŞAROĞLU’na, DSİ, 223 Şube Müdürü Ümit YAYLA’ya, Karaca Mağarasında görevli Personel Saffet NAS’a, Özkürtün beldesinden Şakir YAVUZ’a müteşekkiriz.

References

• Bansal, B. K., Pandey, A. P., Singh, A. P., Suresh, G., Singh, R. K., & Gautam, J. L. (2021). National seismological network in India for real‐time earthquake monitoring. Seismological Society of America, 92(4), 2255-2269.
• Bozkurt, E. (2001). Neotectonics of Turkey–a synthesis. Geodinamica Acta, 14, 3-30. https://doi.org/10.1080/09853111.2001.11432432
• Çeken, U. (2007). Marmara Bölgesinin Kuvvetli Yer Hareketi Azalım İlişkisi Modeli [Yüksek Lisans Tezi Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü].
• Çelik, M. O. (2023). 23.11. 2022 Tarihli MW= 5.9 Düzce depreminin kuvvetli yer hareketi verileri ile analizi ve bölgenin tektonik yapısı [Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi].
• Emre, Ö., Duman, T.Y, Özalp, S., Elmacı, H., Olgun, S. & Şaroğlu, F. (2013). Active fault map of Turkey with an explanatory text 1:1,250,000 scale. General Directorate of Mineral Research and Exploration, Special Publication Series 30.
• Eyidoğan, H. (1988). Rates of crustal deformation in western Turkey as deduced from major earthquakes. Tectonophysics,148, 83-92. https://doi.org/10.1016/0040-1951(88)90162-X
• Gupta, K., & Satyam, N. (2022). Estimation of Arias intensity and peak ground acceleration (PGA) using probabilistic seismic hazard assessment of Uttarakhand state (India). Arabian Journal of Geosciences, 15(5), 437.
• Gülkan, P., Koçyiğit, A., Yücemen, M., S., Doyuran, V. & Başöz, N. (1993). Earthquake zoning map of Turkey based on the most recent data (En son verilere göre hazırlanan Türkiye deprem bölgeleri haritası): METU Earthquake Engineering Research Center, Report No. 93-01, 156.
• KOERİ, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Astronomi Laboratuvarı (2023, Kasım 18) https://astronomi.bogazici.edu.tr/gunes-dunya-ya-etkileri
• Kramer, S.L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice_Hall Int. Series.
• Le Pichon, X. & Angelier, J. (1979). The hellenic arc and trench system: a key to the neotectonic evolution of the eastern Mediterranean area. Tectonophysics, 60, 1-42. https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90131-8
• Le Pichon, X., Chamot‐Rooke, N., Lallemant, S., Noomen, R., & Veis, G. (1995). Geodetic determination of the kinematics of central Greece with respect to Europe: Implications for eastern Mediterranean tectonics. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 100(B7), 12675-12690. https://doi.org/10.1029/95JB00317
• Liu, Y., Zhao, Q., & Wang, Y. (2024). Peak ground acceleration prediction for on-site earthquake early warning with deep learning. Scientific Reports, 14(1), 5485.
• Mckenzie, D.P. (1978). McKenzie, D. (1978). Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt: the Aegean Sea and surrounding regions. Geophysical Journal International, 55(1), 217-254.
• Oral, M. B., Reilinger, R. E., Toksöz, M. N., Kong, R. W., Barka, A. A., Kınık, I. & Lenk, O. (1995). Global positioning system offers evidence of plate motions in eastern Mediterranean. EOS, Transactions American Geophysical Union, 76(2), 9-11. https://doi.org/10.1029/EO076i002p00009-01
• Priyanto, D., Triwijoyo, B. K., Jollyta, D., Hairani, H., & Dasriani, N. G. A. (2023). Data Mining Earthquake Prediction with Multivariate Adaptive Regression Splines and Peak Ground Acceleration. MATRIK: Jurnal Manajemen, Teknik Informatika dan Rekayasa Komputer, 22(3), 583-592.
• Öztürk, S. & Kaya, A. (2019). A study on the characteristics of Gümüshane seismicity: Analyses of region-time parameters. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 37(2), 551-561.
• Şengör, A.M.C. & Yılmaz, Y. (1981). Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181–241. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90275-4
• Üçer, S. B., Crampin, S., Evans, R., Miller, A., & Kafadar, N. (1985). The MARNET radiolinked seismometer network spanning the Marmara Sea and the seismicity of Western Turkey. Geophysical Journal International, 83(1), 17-30. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1985.tb05153.x
• Walter, J. I., Ogwari, P., Thiel, A., Ferrer, F., & Woelfel, I. (2021). easyQuake: Putting machine learning to work for your regional seismic network or local earthquake study. Seismological Research Letters, 92(1), 555-563.