İZMİT KÖRFEZİ-SAPANCA GÖLÜ DOĞUSU ARASININ SIĞ VE DERİN JEOFİZİKSEL YÖNTEMLERLE KABUK DEFORMASYONUNUN ANALİZİ

Year 2018, Volume: 7 Issue: 3, 1186 - 1191, 28.12.2018

Metin Aşcı Bülent Doğan Selin Yavuzyılmaz Ertan Pekşen Ahmet Karakaş Fadime Sertçelik İbrahim Sertçelik Cengiz Kurtuluş

https://doi.org/10.28948/ngumuh.502430

Abstract

   Kuzey Anadolu Fay Sistemi’nin Marmara
bölgesindeki kuzey kolu ve güneyindeki faylar üzerinde yapılan toplam 19 çok elektrotlu
özdirenç (ERT) ve 16 manyetik profil ile, aynı ölçü lokasyonlarında elde
edilmiş gravite verileri modellenerek kıtasal kabuğun sığ ve derin kesimindeki
fayların çoğunluğunun kuzeye eğimli oldukları belirlenmiştir. Bu profiller,
yüzeyde morfotektonik ve tektonostratigrafik fayların var olduğu lokasyonlarda
bu faylara dik doğrultuda ve farklı uzunluklarda elde edilmiş olup toplam 7300
m manyetik, 6270 m özdirenç ölçümlerinden oluşmaktadır. Manyetik dayk yöntemi
ile kıtasal kabuğun daha derin kesimindeki fayların yüksek açılı ve kuzeye
eğimli oldukları belirlenmiş olup Plio-Quaternary çökeller içinde tek etkin ana
fay türünün sağ yanal doğrultu atımlı olduğu anlaşılmaktadır. Güneyde izlenen
fay düzlemi eğim açıları İzmit körfezi-Sapanca gölü arasında farklı
derinliklerde 45⁰ ile 60⁰ arasında değişmektedir. Bu faylar doğu batı doğrultusunda
sürekli olmayıp segment şeklindedir. Pliyosen-Holosen dönemde (Geç Neotektonik dönem)
gelişen ve çöküntü d alanlarında biriken çökellerin sedimantasyonuna eşlik eden
tek ana yapısal eleman, Kuzey Anadolu Fay Sistemi’nin kuzey koludur. Bölgedeki
kıtasal kabuğun 1300 m derinliğine kadar rezistivite ve manyetik ile belirlenen
fay düzlemleri (jeofiziksel fay), yüzeydeki fay izleri (jeolojik fay) ile
birlikte değerlendirildiğinde, çöküntü alanlarını oluşturan güneydeki fayların
çalışma alanının güneyinden kuzeyine doğru bir zonlanma gösterdikleri
belirlenmiştir. Kuzey Anadolu fay sisteminin birincil kolu dışında güneyde yer
alan fay düzlemleri, çöküntü alanlarına doğru eğim kazanmış faylanma tipleri
bölgede ana kaynak konumundaki Kuzey Anadolu fay sistemine kabuğun derininde
bağlanabilecek nitelikte olup bölgedeki deformasyon şeklinin negatif çiçek
yapısı şeklinde olduğunu desteklemektedir.

Keywords

Kuzey Anadolu Fay Sistemi, özdirenç, manyetik, doğrultu atımlı gerilme, negatif çiçek yapısı

CRUSTAL DEFORMATION ANALYSIS BY SHALLOW AND DEEP GEOPHYSICAL METHODS IN THE AREA BETWEEN IZMIT BAY AND EAST OF LAKE SAPANCA

Abstract

It has been
determined that the majority of the faults located in the shallow and deep
depths of the continental crust are dipped to the north by modeling the gravity
data obtained from the same measurement locations with a total of 19
multi-electrode resistivity (ERT) and 16 magnetic profiles on the northern
branch and faults in the south of the northern branch of
the North Anatolian Fault System (NAFS) in the Marmara Region. These profiles
are vertically obtained in the locations where morphotectonic and
tectonostratigraphic faults exist on the surface in different lengths and
consist of 7300 m magnetic and 6270 m resistivity measurements in total. The magnetic
dyke method revealed that the deeper faults of the continental crust are
northward dipped with high-angle and, and that
the right lateral strike-slip fault, only main fault type, is previlent in the
Plio-Quaternary deposits. The dip angles of the fault planes observed in the
south vary from 45° to 60° at different depths between the Izmit bay and the
Sapanca lake. These faults are not continuous in the east and west directions
but are segmented. NAFS northern branch is the only major structural element
that accompanies to the sedimentation of deposits in the Pliocene-Holocene
(Upper Neotectonic period) deposits. When the fault planes (geophysical fault)
determined by resistivity and magnetic methods up to 1300 m depth of the
continental crust in the region were evaluated together with the fault traces
(geological fault) on the surface, it was determined that the faults in the
south forming the depression areas showed a zonation from the south to the
north in the study area. Fault planes located in the south of the primary branch
of the North Anatolian fault system support that the faults that have dipped
towards the depression areas can be connected to the main tectonic source,
North Anatolian fault system in the deeper parts of the crust, and that the
deformation in the region is in the form of a negative flower structure.

Keywords

North Anatolian Fault System, resistivity, magnetic, transtensional stress, negative flower structure

References

• [1] WISE, D.J., CASSIDY, J., LOCKE, C.A., “Geophysical imaging of the Quaternary Wairoa North Fault, New Zealand: A case study”, Journal of Applied Geophysics, 53, 1–16, 2003.
• [2] NGUYEN, F., GARAMBOIS, S., JONGMANS, D., PIRARD, E., LOKE, M.H., “Image Processing of 2D Resistivity Data For Imaging Faults”, Journal of Applied Geophysics, 57, 260–277, 2005.
• [3] BEDROSIAN, P.A., UNSWORTH, M.J., EGBERT, G., “Magnetotelluric Imaging of the Creeping Segment of the San Andreas Fault Near Hollister”, Geophysical Research Letters, 29, 1–4, 2002.
• [4] ÇAĞLAR, İ., “Electrical Resistivity Structure of the Northwestern Anatolia and Its Tectonic Implications for the Sakarya and Bornova Zones”, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 125, 95–110, 2001.
• [5] ATEŞ, A., KAYIRAN, T., SİNCER, I., “Structural Interpretation of the Marmara Region, NW Turkey, From Aeromagnetic, Seismic and Gravity data”, 367, 41–99, 2003.
• [6] SUZUKI, K., TODA, S., KUSUNOKİ, K., FUJIMUTSU, Y., MOGI, T., JOMORI, A., “Case Studies of Electrical and Electromagnetic Methods Applied to Mapping Active Faults Beneath the Thick Quaternary”, 56, 29–45, 2000.
• [7] ÖZALAYBEY, S., ZOR, E., ERGİNTAV, S., TAPIRDAMAZ, M.C., “Investigation of 3‐D Basin Structures in the İzmit Bay Area (Turkey) by Single‐Station Microtremor and Gravimetric Methods”, 186, 883–894,2011.
• [8] LOKE, D.M., “Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys”, Lecture notes, 1996.
• [9] RAJU, D.C.V., “A Computer Program For Least-Squares Inversion of Magnetic Anomalies Over Long Tabular Bodies”, Computers & Geosciences, 29, 91–98, 2003.
• [10] MARQUARDT, D. W., “An Algorithm for Least Squares Estimation of Non Linear Parameters”, Journal of the Society of Industrial and Applied Mathematics, 11, 431–441, 1963.
• [11] TELFORD, W. M., GELDART, L. P., SHERIFF, R. E, Applied Geophysics( 2nd ed.), Cambridge University Press, New York, USA, 1976.