EVALUATION OF COMPONENTS OF MENEMEN FAULT ZONE WITHIN THE SCOPE OF URBAN PLANNING PROCESSES

Abstract

The “Geological-Geotechnical Survey for Zoning Plan” studies, which constitute data sources for zoning plan applications, have an important role in determining “Areas Suitable for Settlement” together with comprehensive field, laboratory and paleoseismology studies. These studies aim to determine the ground conditions that exhibit different problems such as swelling, settlement and liquefaction, to establish healthy and resilient cities by revealing the dynamics of fault components in and around the city through comprehensive analyses. The comprehensive presentation of urban geology is of great importance in the classification of settlement areas and the creation of zoning plans. This study was carried out within the scope of Geological-Geotechnical Survey studies based on the Zoning Plan implemented by the Menemen Municipality, in the area and surroundings of Çukurköy, İğnedere, Görece, Yanıkköy, Doğaköy, Belen, Haykıran and Hasanlar Neighborhoods within the district borders. Within the scope of paleoseismological studies carried out in accordance with certain standards, trench studies were carried out on the structures and components of the Menemen Fault Zone at 12 different locations, fault dynamics were revealed in terms of their effects on urban planning, and their position within the regional geology and active tectonic structure was evaluated. In the paleoseismological based trench studies, no surface deformations that occurred during recent earthquakes were encountered and no distinct geological structure indicating active faulting was observed. In addition, in the four trenches evaluated within the scope of the study, the presence of a fault developed within the andesite volcanics and between these volcanics and Neogene lacustrine sediments was detected. The examinations revealed that this fault was formed as a result of seismic activity developed in the Quaternary and/or pre-Quaternary period. In this context, within the scope of urban planning studies, it was not deemed necessary to create any Surface Faulting Hazard Zone (Fault Buffer Zone) within the district borders, in terms of suitability for settlement on the segment components of the Menemen fault zone.

Keywords

• Paleoseismology
• Menemen Fault Zone
• Geological-Geotechnical Survey
• Urban Geology
• Eligibility for Settlement

MENEMEN FAY ZONUNA AİT BİLEŞENLERİN KENTSEL PLANLAMA SÜREÇLERİ KAPSAMINDA DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

İmar planı uygulamalarına veri kaynağı teşkil eden ‘’İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt’’ çalışmaları, kapsamlı saha, laboratuvar ve paleosismoloji çalışmalarıyla birlikte ‘’ Yerleşime Uygun Alanların’’ belirlenmesinde önemli pay sahibidir. Gerçekleştirilen bu çalışmalar; şişme, oturma ve sıvılaşma gibi farklı problemler sergileyen zemin koşullarının belirlenmesini, kent ve çevresinde bulunan fay bileşenlerinin kapsamlı analizleri ile dinamiklerinin ortaya konularak sağlıklı ve dirençli kentlerin oluşturulmasını amaçlamaktadır. Kent jeolojisinin kapsamlı olarak ortaya konulması, yerleşim alanlarının sınıflandırılması ve imar planlarının oluşturulmasında büyük öneme sahiptir. Bu çalışma, Menemen Belediyesi tarafından uygulamaya konulan İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt çalışmaları kapsamında ilçe sınırları içerisinde; Çukurköy, İğnedere, Görece, Yanıkköy, Doğaköy, Belen, Haykıran ve Hasanlar Mahallelerini kapsayan alan ve çevresinde gerçekleştirilmiştir. Belirli standartlar ölçüsünde gerçekleştirilen paleosismoloji çalışmaları kapsamında Menemen Fay Zonu’na ait yapı ve bileşenler üzerinde 12 farklı lokasyonda hendek çalışmaları gerçekleştirilmiş, kent planlamasına etkileri açısından fay dinamikleri ortaya konularak, bölgesel jeoloji ve aktif tektonik yapı içindeki konumu değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen paleosismolojik tabanlı hendek çalışmalarında, son dönemlerde meydana gelen depremler sırasında oluşmuş herhangi bir yüzey deformasyonuna rastlanmamış ve aktif faylanmayı işaret eden belirgin bir jeolojik yapı gözlenmemiştir. Bunun yanı sıra, çalışma kapsamında değerlendirilen dört hendekte, andezitlerden oluşan volkanikler içinde ve bu volkanikler ile Neojen gölsel tortullar arasında gelişmiş bir fayın varlığı saptanmıştır. Yapılan incelemeler noktasında bu fayın Kuvaterner ve/veya Kuvaterner öncesi dönemde gelişmiş bir sismik aktivite sonucunda oluştuğu ortaya konulmuştur. Bu doğrultuda kentsel planlama çalışmaları kapsamında ilçe sınırları içerisinde, Menemen fay zonuna ait segment bileşenleri üzerinde yerleşime uygunluk açısından, herhangi bir Yüzey Faylanma Tehlike Zonunun (Fay Tampon Bölge) oluşturulmasına gereksinim duyulmamıştır.

Keywords

• Paleosismoloji
• Menemen Fay Zonu
• Jeolojik-Jeoteknik Etüt
• Kent Jeolojisi
• Yerleşime Uygunluk

Supporting Institution

Menemen Belediyesi

Thanks

Bu çalışma İzmir İli, Menemen İlçesi sınırları içerisinde İmar Planı çalışmalarına esas olarak gerçekleştirilmiş olup, Menemen Belediyesi tarafından uygulamaya koyulmuştur. Bu kapsamda çalışmaya verdiği önem ve işleyişine sunduğu katkılardan dolayı Menemen Belediyesi Başkanı Sayın Aydın PEHLİVAN’a teşekkürlerimi sunarım.

References

1. Aktug, B., Nocquet, J. M., Cingöz, A., Parsons, B., Erkan, Y., England, P & Tekgül, A. (2009). Deformation of western Turkey from a combination of permanent and campaign GPS data: Limits to block‐like behavior. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 114 (B10).
2. Alkan, A., Çelik, Ö., Çörtük, M., Özkan, M., (2018). Pınarbaşı Ofiyolitinin ASTER Uydu Görüntüleriyle Haritalanması, 71. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 23-27 Nisan, Ankara
3. Alkan, A., (2019). Pınarbaşı Ofiyoliti ve Ofiyolit Tabanı Metamorfitlerinin Jeokimyasal Özellikleri ve Uzaktan Algılama Yöntemleri ile Haritalanması, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli
4. Alkan, A., (2023). Yerleşim Yeri Planlama Çalışmalarında Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Kullanımı: Menemen (İzmir) Örneği, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 11(2), 607-630.
5. Ambraseys, N. N & Jackson, J. A. (1998). Faulting associated with historical and recent earthquakes in the Eastern Mediterranean region. Geophysical Journal International, 133(2), 390-406.
6. Andrews D.J., Bucknam, R.C., 1987. Fitting degradation of shoreline scarps by a model with non-linear diffusion. Journal of Geophysical Research, 92, 12: 857-867.
7. Barka, A., Reilinger, R., Şaroğlu, F. ve Şengör, A.M.C., 1995. The İsparta angle: its importance in the neotectonics of the eastern Mediterranean region. IESCA-1995 Proceedings.
8. Bozkurt, E. ve Park R.G., 1994, Southern Menderes massif: an incipientmetamorphiccorecomplex in western Anatolia, Turkey, J. Geol. Soc. London, 151, 213–216.

9. Çörtük, M., Çelik, Ö., Alkan, A., Özkan, M., Özyavaş A., 2020, Distribution of rocks in Pınarbaşı Ophiolite from central Anatolia (Turkey) based on analysis of ASTER and Landsat-8 data, Geological Journal, 55(2), 1-13
10. Erdoğan, B., 1990, İzmir–Ankara Zonu’nun İzmir ile Seferihisar arasındaki bölgedestratigrafik özellikleri ve tektonik evrimi, TPJD Bülteni, 2, 1–20.
11. Erinç, S. (1955). Glasiyal ve Periglasiyal morfoloji bakımından Honaz ve Bozdağ. Türk Coğrafya Dergisi, (13-14), 25-43.
12. Eşder, T., Yakabağ, A., Sarıkaya, H., & Çiçekli, K. (1991). Aliağa (İzmir) yöresinin jeolojisi ve jeotermal enerji olanakları. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor, (9467), 213.
13. Emre, T., and H. Sözbilir. "Field evidence for metamorphic core complex, detachment faulting and accommodation faults in the Gediz and Büyük Menderes grabens, western Anatolia." Iesca Proceedings 1 (1997): 73-93.
14. Emre, Ö., Özalp, S., Doğan, A., Özaksoy, V., Yıldırım, C. ve Göktaş, F., 2005a, İzmir yakın çevresinin diri fayları ve deprem potansiyelleri. MTA Genel Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi, Rapor No: 10754, 80s., Ankara
15. Fukuyama E., 2009. Fault-Zone Properties and Earhquake Rupture Dynamics. International Geophysics Series. Elsevier Academic Press, 94, 304 s.
16. Jackson, J., & McKenzie, D. (1988). The relationship between plate motions and seismic moment tensors, and the rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East. Geophysical Journal International, 93(1), 45-73.
17. Le Pichon, X. T., & Gaulier, J. M. (1988). The rotation of Arabia and the Levant fault system. Tectonophysics, 153(1-4), 271-294.
18. McCalpin J., 2009. Paleoseismology. Academic Press cop., San Diego, 613 p.
19. McKenzie, D.P., 1972. Active tectonics of the Mediterranean region. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 30, 109-185.
20. Okay A.İ. ve Siyako M., 1991, Thenewposition of the İzmir–Ankara Neo-Tethyansuture between İzmir and Balıkesir. In: Turgut S. (Ed.), Tectonicsand Hydrocarbon Potential of Anatolia and surrounding regions, Ozan Sungurlu SymposiumProceedings, pp. 333–355.
21. Okay, A.İ., Satır, M., Maluski, H., Siyako, M., Monie, P., Metzger, R. ve Akyüz, S., 1996, Paleo- and Neo- Tethyanevents in northwesternTurkey: Geologicandgeochronologic constraints: In: Yin, A. ve Harrison, M. (eds) Tectonics of Asia. Cambridge University Press, 420-441.
22. Okay A.İ. ve Siyako M., 1991, Thenewposition of the İzmir–Ankara Neo-Tethyansuture between İzmir and Balıkesir. In: Turgut S. (Ed.), Tectonicsand Hydrocarbon Potential of Anatolia andsurroundingregions, Ozan Sungurlu SymposiumProceedings, pp. 333–355.
23. Özkan, M., Çelik, Ö., Özyavaş, A., Lithological discrimination of accretionary complex (Sivas, northern Turkey) using novel hybrid color composites and field data, Journal of African Earth Sciences, 138
24. Reilinger, R.E., McClusky, S.C., Oral, M.B., King, W. ve Toksöz, M.N., 1997, Global positioning System measurements of present-day crustal movements in the Arabian–Africa-Eurasia plate collision zone. J. Geophy. Res., 102, 9983–9999.
25. Sangu, E., Gürer, Ö. F., & Gürer, A. (2020). Fault kinematic and Plio-Quaternary paleostress evolution of the Bakırçay basin, western Turkey. International Geology Review, 62(10), 1245-1261.
26. Seyitoğlu, G., Scott, B.C. ve Rundle, C.C., 1992, Timing of theCenozoicextensionaltectonics in western Turkey, J. Geol. Soc. London, 149, 533-538.
27. Seyitoğlu, G., Tekeli, O., Çemen, I., Şen, Ş., & Işık, V. (2002). The role of the flexural rotation/rolling hinge model in the tectonic evolution of the Alaşehir graben, western Turkey. Geological Magazine, 139(1), 15-26.
28. Sözbilir, H. (2002). Geometry and origin of folding in the Neogene sediments of the Gediz Graben, western Anatolia, Turkey. Geodinamica Acta, 15(5-6), 277-288.
29. Sözbilir, H., Sümer, Ö., Özkaymak, Ç., Uzel, B., Güler, T., and Eski, S., 2016, Kinematic analysis and palaeoseismology of the Edremit fault zone: Evidence for past earthquakes in the southern branch of the North Anatolian fault zone, Biga Peninsula, NW Turkey: Geodinamica Acta, v. 28–4, p. 273–294.
30. Şaroğlu, F., Emre, Ö., ve Kuşçu, İ., 1992, Türkiye Diri Fay Haritası, 1:2,000,000 ölçekli, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
31. Şengör, A.M.C., Satır, M., Akkök, R., 1984, Timing of tectonicevents in the MenderesMassif, Western Turkey: implicationsfortectonicevolutionandevidenceforPan-Africanbasement in Turkey. Tectonics 3:693–707
32. Şengör, A.M.C., Satır, M., Akkök, R., 1984, Timing of tectonicevents in the MenderesMassif, Western Turkey: implicationsfortectonicevolutionandevidenceforPan-Africanbasement in Turkey. Tectonics 3:693–707
33. Şengör, A.M.C., Görür, N. and Şaroğlu, F., 1985. Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study. in: Biddle K.T., ChristieBlick N. (Eds.), Strike-slip Faulting and Basin Formation, Soc. Econ. Paleontol. Mineral. Sp. Pub., 37, 227-264.
34. Taymaz, T., Jackson, J., & McKenzie, D. (1991). Active tectonics of the north and central Aegean Sea. Geophysical Journal International, 106(2), 433-490.
35. Uzel, B., SÖZBİLİR, H., & ÖZKAYMAK, Ç. (2012). Neotectonic evolution of an actively growing superimposed basin in western Anatolia: The inner bay of Izmir, Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences, 21(4), 439-471.
36. Yağmurlu, F., 2000. Burdur fayının sismotektonik özellikleri: Batı Anadolu'nun depremselliği sempozyumu, Bildiriler, s.143-152, İzmir.
37. Yılmaz, Y., 1997, Geology of Western Anatolia. In: Schindler, C ve Pfister, M. (Eds.) Active tectonics of Northwestern Anatolia–The MARMARA Poly Project; A multidisciplinary approachby Space Geodesy, Geology, Hydrogeology, GeothermicsandSeismology. Vdf. Hochschulerl, an der ETH Zurich, pp. 31–53.
38. Yılmaz, Y., Genç, S.C., Gürer, ÖF., Bozcu, M., Yılmaz, K., Karacık, Z., Altunkaynak Ş. Ve Elmas, A., 2000, Whendidthe western Anatoliangrabensbegintodevelop In: Bozkurt E., Winchester J.A., Piper J.D.A. (Eds.), Tectonicsandmagmatism in Turkey and the surrounding area, GeologicalSociety Special Publication 173, Geological Society, London, pp. 353–384.
39. Yılmaz, Y., & Gürer, Ö. F. (2024). Tectonic development of western Anatolian extensional province. International Geology Review, 66(3), 755-785.