Investigation of Basement Structure from Seismic Reflection and Gravity Data of the Saros Gulf, Turkey

Year 2017, , 236 - 241, 01.04.2017

Günay Beyhan Ayhan Keskinsezer Ali Silahtar

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.284225

Abstract

Saros Gulf lies along the
north and south blocks of North Anatolian Fault (NAF) respectively.  Seismic reflection data is interpreted in
the light of current information.  As a
result of these studies, the Saros Gulf bathymetric, stratigraphical and
structural features those were different from the angle. According to the
results of seismic reflection Plio-Quaternary sedimentary thickness of the
Saros Gulf in the base of approximately 40-250 m. is around. For this purpose,
Euler 3D deconvolution technique to the gravity data was applied.  Basin depth of up to basic geological
approximately 510 m is calculated. Evaluation data as a result of gravity with
Euler deconvolution depth values obtained are seen to be compatible with the
seismic results. Accordingly, the Saros has a broad in the beam and a deep
structure. When we examine the formation mechanism of the Saros Gulf, the main
fault line in the south of the border with slip (northern branch of NAF), the
secondary fault and normal fault from the north side is understood to occur. 

Keywords

Seismic Reflection, Gravity, Euler Deconvolution, NAF

Sismik Yansıma ve Gravite Verilerinden Saros Körfezinin Temel Yapısının İncelenmesi

Abstract

 Batı Anadolu kıyıları boyunca
kuzeyden güneye doğru yer alan ve batıya doğru "V" şeklinde bir
geometriye sahip Saros körfezinin tektonik özellikleri, sismik yansıma ve MTA
tarafından bouguer gravite verileri kullanılarak incelenmiştir.  Saros körfezi, Kuzey Anadolu Fayı (KAF)’nın
kuzey kolu üzerinde yer almaktadır. 
Kullanılan sismik yansıma verileri Saros körfezlerini en iyi temsil
edecek şekilde TPAO tarafından 1985 ve 1988 yıllarında ölçülen profillerden
seçilerek,  yeniden güncel bilgiler
ışığında yorumlanmıştır.

 

Yapılan bu çalışma ile Saros
körfezinin batimetrik, stratigrafik ve yapısal açıdan farklı özelliklere sahip
olduğu anlaşılmaktadır.  Saros körfezinin
KAF’nın doğrultu atımlı segmentlerinin kontrolünde gelişen ve Pliyosen’de
şekillenmeye başlayan grabenlerden oluştuğu görülmektedir.  Sismik yansıma sonuçlarına göre
Pliyo-Kuvaterner çökellerinin kalınlığı körfezin tabanında yaklaşık 150 m.
civarındadır. Gravite verilerinin Euler dekonvolüsyonu ile değerlendirilmesi
sonucunda elde edilen derinlik değerlerinin de sismik sonuçlarla uyumlu olduğu
görülmektedir.  Bu amaçla, alınan gravite
verilerine 3 boyutlu Euler dekonvolüsyon tekniği uygulanmış ve temele kadar
olan basen derinliği yaklaşık 510 m olarak hesaplanmıştır.  Buna göre, Saros baseni geniş ve derin bir
yapıya sahip olup, oluşum mekanizmasını incelediğimizde, ana fayın güney
kenarda ve doğrultu atımlı (KAF’nın kuzey kolu), ikincil faylanmanın ise kuzey
kenarda ve normal faylardan oluştuğu anlaşılmaktadır.  Saros körfezini etkileyebilecek en önemli
özelliğin, Girit ve Kıbrıs yayının doğu kenarı tarafından oluşturulan, KKB-GGD
doğrultulu ikincil bir gerilme yönünün muhtemelen bu geometrik benzerliğin
oluşmasında etkin olabileceği düşünülmektedir.

Keywords

Sismik Yansıma, Gravite, Euler Dekonvolüsyonu, KAF

References

• [1] A.A. Barka, and K. Kadinsky-Cade, ‘Strike-slip fault geometry in Turkey and its influence on earthquake activitiy’, Tectonics, 3, 663-684, 1988.
• [2] A.A. Barka, ‘The North Anatolian Fault zone’, Annales Tectonicae, 6, 164-195, 1992.
• [3] N. Lyberis, ‘Tectonic setting of the North Aegean Trough, in: Dixon J.E., Robertson A.H.F. (Eds.), The geological evolution of Eastern Mediterranean’, Geological Society Special Publication vol 17, Geological Society, London, pp. 709-725, 1984.
• [4] N.N. Ambraseys, and C.F. Finkel, ‘The Saros-Marmara earthquake’, Eng. Struct. Dyn., 15, 189-211, 1987.
• [5] D. Kalafat, ‘Son yıllarda oluşmuş bazı depremlerin odak mekanizması açısından irdelenmesi’, Deprem Araştırma Bülteni, 66, 6-20, 1989.
• [6] N. Pınar, ‘Marmara Denizi Havzasının sismik jeoloji meteorolojisi’, İ.Ü. Fen Fakültesi Monografileri, 5, pp.64, 1943.
• [7] C. Yaltırak, ‘The tectonic history of the Ganos fault system’, Türkiye Petrol Jeologları Derneği Bülteni, 8(1), 137-150, 1996.
• [8] S. Saner, ‘Sedimentary sequences and tectonic setting of Saros Gulf region NE Aegean Sea, Turkey’, Bull Geol Soc Turkey, 28, 1-10, 1985.
• [9] M. Önal, ‘Gelibolu yarımadası orta bölümünün sedimanter fasiyesleri ve tektonik evrimi, KB Anadolu, Türkiye’, Jeoloji Müh., 29, 37-46, 1986.
• [10] M.N. Çağatay, N. Naci, B. Alpar, R. Saatçılar, R. Akkök, M. Sakınç, H. Yüce, C. Yaltırak and İ. Kuşçu, ‘Geological evolution of the Saros, NE Aegean Sea’, Geo-Magazine Letters, 16, 1998.
• [11] R. Saatçılar, S. Ergintav, E.Demirbağ, S. İnan, ‘Active faulting geometry of the Aegean Sea from seismic reflection data’, Marine Geology, 1999.
• [12] M. Sakınç ve C. Yaltırak, ‘Güney Trakya Sahillerin Denizel Pleyistosen Çökelleri ve Paleocografyası’, MTA Dergisi 119, 43-62, 1997.
• [13] O. Tüysüz, A.A. Barka, E. Yiğitbaş, ‘Geology of the Saros Graben and surroundings, Northwestern Turkey (Saros grabeni ve çevresinin jeolojisi, Kuzeybatı Türkiye)’. Deniz Jeolojisi Ulusal Deniz Araştırmaları Programı, Marmara Denizi Araştırmaları Workshop-III, Genişletilmiş Bildiri Özetleri, Ankara Üniversitesi Fen Fak., Jeoloji Müh. Bölümü, 14-18, 1997.
• [14] O. Tüysüz, A.A. Barka, E. Yiğitbaş, ‘Geology of the Saros graben and its implications for the evolution of the North Anatolian fault in the Ganos-Saros region, northwestern Turkey’, Tectonphysics, 293, 105-126, 1998.
• [15] G. Beyhan, A. Barka, Ö. Alptekin, ‘Tectonics of Saros and Edremit Gulfs (NW Turkey) Using Seismic Reflection Data’, AGU (American Geophysical Union), Fall Meeting. EOS, Volume 80, Number 46, November 16, New York, 1999.
• [16] D.T. Thompson, ‘EULDPH: A new technique for making computer-assisted depth estimates from magnetic data’, Geophysics, v 47, 31-37, 1982.
• [17] A.B. Reid, J.M. Allsop, H. Granser, A.J Millett and I.W. Somerton, ‘Magnetic interpretation in three dimensions using Euler deconvolution’, Geophysics, v 55, 80-91, 1990.
• [18] W.A. Wilsher, ‘A structural interpretation of the Witwatersrand Basin through the application of automated depth algorithms to both gravity and aeromagnetic data’, Unpubl. M.Sc. dissertation, University of the Witwatersrand, Johannesburg, 70 p, 1987.
• [19] B. Corner and W.A. Wilsher, ‘Structure of the Witwatersrand basin derived from interpretation of the aeromagnetic and gravity data, in Garland, G. D’, Ed., Proceedings of exploration '87, third decennial international conference on geophysical and geochemical exploration for minerals and groundwater, Ontario Geol. Survey, Special Vol. 3, 532-546, 1989.
• [20] E.E. Klingele, I. Marson and, H.G. Kahle, ‘Automatic interpretation of gravity gradiometric data in two dimensions Vertical gradients’, Geophysics Prospection, 39, 407-434, 1991.
• [21] I. Marson and E. E. Klingele, ‘Advantages of using the vertical gradient of gravity for 3D interpretation’, Geophysics, 58, 1588-1595, 1993.
• [22] J.D. Fairhead, K. J. Bennet, R. H. Gordon and D. Huang, ‘Euler: Beyond the 'Black Box', 64th Ann. Internat. Mtg’, Soc. Expl. Geophys, Expanded Abstracts, 422-424, 1994.
• [23] D. Huang, D. Gubbins, R.A. Clark, and K.A. Whaler, ‘Combined study of Euler's homogeneity equation for gravity and magnetic field’, 57th Conf. and Tech. Exhib., Euro. Assoc. Expl. Geophys, Extended Abstracts, 144, 1995.