SOURCE CHARACTERISTICS OF THE JANUARY 8, 2013 (MW=5.7) AND MAY 24, 2014 (MW=6.8) NORTH AEGEAN EARTHQUAKES AND THEIR AFTERSHOCKS

Year 2014, Volume: 27 Issue: 2, 59 - 76, 12.09.2018

Doğan Kalafat

Abstract

The North Aegean Sea is one of the most seismically active and deforming regions between the Eurasian and African tectonic plates. On 8th January 2013 at 14:16 UTC (16:16 local time) a moderate earthquake (Mw= 5.7) occurred between the south of Gökçeada and southwest of Bozcaada Islands. The earthquake was felt in a wide area. It was especially felt in the NE Greece south of Lemnos Island, NW Turkey and surrounding areas, such as Çanakkale, Marmara Region and Northern Aegean coast as well as in Athens. The epicentral coordinates were calculated as 39.669oN-25.533oE and the focal depth was 13.1 km according to the Kandilli Observatory & Earthquake Research Institute (KOERI). After the main shock, 160 aftershocks occurred with magnitudes Ml=1.6-5.0 within the first 40 hours. The area is defined as the continuation of the northern branch of North Anatolian Fault (NAF) inside the Aegean Sea. The fault plane solution determined in this study shows that the earthquake occurred on a NE-SW oriented strike slip fault segment. The aftershock distribution also supported the rupture of the NE-SW oriented fault. Another big earthquake occurred in the same area approximately 17 months later. On 24th May 2014, at 09:25 UTC (12:25 local time), a powerful Ml=6.7 (Mw=6.8) earthquake hit Greece and Turkey, 87 km west of Çanakkale, and 350 people were injured in Greece and Turkey. This earthquake was strongly felt in Greece, Turkey, Bulgaria and Romania. After this earthquake, 576 aftershocks were determined with magnitude range M=0.9- 4.8 in the first 96 hours. The main-shock occurred on a fault with a NE-SW strike where the largest portion of the energy was released towards these directions (directivity effect). Therefore the earthquake was felt strongly in Çanakkale, Istanbul and Marmara region. In this study we calculated Centroid Moment Tensor CMT solutions for the main-shock and important aftershocks (M>4.0). CMT analyses were done for 50 important earthquakes. Moment tensor solutions generally indicate strike-slip faulting. The fault which caused earthquake, is thought to be a branch of the North Anatolian Fault Zone in the North Aegean Sea. Generally, the location of the earthquakes and orientation of the NE-SW nodal planes are consistent with right-lateral faulting within the North Aegean Trough (NAT). The Aegean Sea is characterized by dextral strike-slip faulting along NE-SW striking faults that are formed parallel to the North Aegean Trough (NAT). The strike-slip faulting changes to oblique-slip faulting, with significant component of extension, as one goes from the Aegean to the coastal area of NE and Western Turkey. The results of the stress analysis show that the (P-compressional) direction of the stress axes is in WNW-ESE direction and (Tmax-extensional) direction is in NNE-SSW direction.

Keywords

North Aegean Region, seismicity, active faulting, aftershock

8 OCAK 2013 (Mw=5.7) VE 24 MAYIS 2014 (Mw=6.8) KUZEY EGE DEPREMLERININ KAYNAK ÖZELLIKLERI VE ONLARIN ARTÇIŞOKLARI

Abstract

Kuzey Ege Denizi, Avrasya ve Afrika tektonik plakalar arasındaki en önemli aktif sismik ve deformasyon alanlarından birisidir. 8 Ocak 2013 tarihinde 14:16 UTC (16:16 yerel saat ile) orta büyüklükte bir deprem (Mw= 5.7) meydana gelmiştir. Deprem, Gökçeada’nın güneyi ve Bozcaada adasının güneybatısı arasında meydana gelmiştir. Deprem geniş bir alanda hissedilmiş olup, özellikle kuzeydoğu Yunanistan Limni Adasının güneyinde, kuzeybatı Türkiye ve çevresinde, örneğin Çanakkale, Marmara Bölgesi ve Kuzey Ege kıyılarından Atina ya kadar hissedilmiştir. Dış merkez koordinatlarının 39.669oN-25.533oE olarak hesaplanmıştır ve odak derinliği Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) tarafından 13.1 km olarak hesaplanmıştır. Ana şoktan sonraki ilk 40 saat içinde büyüklükleri Ml=1.6-5.0 olan 160 artçı sarsıntı meydana gelmiştir. Bölge, Kuzey Anadolu Fayı’nın (KAF) kuzey kolunun Ege Denizi içindeki devamı olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmada belirlenen fay düzlemi çözümleri, depremin KD-GB yönelimli doğrultu atımlı fay segmenti üzerinde meydana geldiğini göstermektedir. Keza Artçı depremlerin dağılımı da kırılmanın KD-GB yönelimli fay segmentinde meydana geldiğini desteklemektedir. Diğer bir büyük deprem yaklaşık 17 ay sonra aynı bölgede meydana gelmiştir. 24 Mayıs 2014’te 09:25 UTC de (00:25 yerel saat), çok şiddetli bir deprem Ml=6.7 (Mw=6.8) meydana gelmiştir. Deprem özellikle Yunanistan ve Türkiye etkili olmuş olup, dış merkezi Çanakkale’nin 87 km batısındadır, ve deprem sonucu 350 kişi Yunanistan ve Türkiye’de yaralanmıştır. Deprem Yunanistan, Türkiye, Bulgaristan ve Romanya’da kuvvetli hissedilmiştir. Ana şoktan sonraki ilk 96 saat içinde büyüklükleri M=0.9- 4.8 olan 576 artçı sarsıntının çözümü yapılmıştır. Ana şok meydana geldikten sonra açığa çıkan enerjinin büyük bir bölümü KD-GB doğrultulu fay parçasında serbest bırakılmıştır (yönelme etkisi). Bu nedenle deprem Çanakkale, İstanbul ve Marmara bölgesinde kuvvetli hissedilmiştir. Bu çalışmada toplam 50 depremin, ana şok ve önemli artçı şokların (M> 4.0) moment tensor CMT çözümleri yapılmıştır. Moment tensör çözümleri genellikle doğrultu atımlı faylanma göstermektedir. Depreme sebep olan fayın, Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun Kuzey Ege Denizi’nden geçen bir kolu üzerinde olduğu düşünülmektedir. Genellikle, depremlerin lokasyonu,KD-GB düğüm düzlemleri, Kuzey Ege Çukurluğu (NAT) içinde sağ yanal faylanma ile tutarlıdır. Ege Denizi, Kuzey Ege çukurluğuna (NAT) paralel KD-GB doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı faylanmalar boyunca ile karakterize edilir. Bu Doğrultu atımlı faylanma karakteri, özellikle Ege kıyılarından KD ve Batı Türkiye kıyılarına oblik faylara dönüşürek uzanmaktadır. Gerilme analizi sonuçları, bölgedeki hakim Pmax-sıkışma ekseninin BKBDGD yönünde ve Tmax-genişleme ekseninin de KKD-GGB yönünde olduğunu göstermektedir.

Keywords

Kuzey Ege Bölgesi, depremsellik, aktif faylanma, artçışok

References

• Aksoy, M.E., M. Meghraoui, M. Vallée, Z. Çakır, 2010. Rupture characteristics of the A.D. 1912 Mürefte (Ganos) earthquake segment of the North Anatolian fault (western Turkey), Geology, 1v. 38 no. 11 p. 991-994.
• Allen, C.R., 1969. Active faulting in northern Turkey,Contr. No. 1577, Div. Geol. Sci. Calf. Inst. Techn.,32.
• Barka, A. A., 1992. The North Anatolian Fault zone. Annales Tectonicae, 6, 164–195.
• Barka, A. A., Toksöz, M.N., Gülen, L., Kadinsky- Cade, K., 1987. Kuzey Anadolu Fayının Doğu Kesiminin Segmentasyonu, Sismisitesi ve Deprem Potansiyeli, Yerbilimleri, C.14, s.337-352.
• Barka, A., and Gülen, L., 1988. New constrains on age and total offset on the North Anatolian Fault Zone: Implications for tectonics of the Estern Mediterranean Region. METU Journal of Pure and Applied Sciences, 21, 39–63.