23 Ekim 2011 Van depreminin tetiklediği heyelanlar

Öz

23 Ekim 2011 Van Depremi (Mw 7.1) ~2480 km2’lik bir alanda 70’in üzerinde heyelan tetiklemiştir. Bu heyelanları genel olarak düşme kayma ve yanal yayılma türü heyelanlar oluşturmaktadır. Heyelanların küçük bir kısmı yapıları ve ulaşım ağını doğrudan etkilemiştir. Bu heyelanlar içerisinde en ciddi ve kalıcı hasara neden olan Erçiş ilçesi, Çelebibağ Mahallesi’ndeki yanal yayılmalardır. Çalışmada yenilmelerin jeomorfolojik ve jeolojik karakteristiklerine bağlı olarak beş farklı ortamda yoğunlaştığı ortaya koyulmuştur. Bu alanlar: (1) eğim değerlerinin ortalamasının yüksek olduğu (32°)  dağlık ve engebeli alanlar, (2) orta derecede eğimli (14°-18°) yıkanma yamaçları, (3) Kuvaterner alüvyonlarının egemen olduğu ve düşük yükselti farklarına sahip vadi ve ova tabanları, (4) eğim değerleri yüksek (15°- 40°) dik kıyı kuşağı ve (5) eski heyelan kütlelerinin yan yamaçlarıdır. Çalışmada heyelanların %98’inin deprem kaynak fayının tavan bloğunda oluştuğu tespit edilmiştir. Sismik faktörlerin yanı sıra topoğrafik ve litolojik koşulların heyelan oluşum ve mekansal dağılımı üzerinde birinci derecede rol oynadığı tespit edilmiştir.  Dünyada gerçekleşmiş benzer faylanma mekanizması ve büyüklükteki depremlerle kıyaslandığında Van depreminin beklenenden daha az heyelan tetiklediği gözlenmiştir. Bu bakımdan heyelan sayısının ve heyelandan etkilenen alanın düşük olmasının temel nedeninin tavan bloğun (hanging-wall) ortalama eğim ve topoğrafik röliyef değerlerinin küresel eşlenik depremlere göre daha düşük olmasından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır.

Landslides triggered by the 23 October 2011 Van earthquake

Abstract

October 23, 2011 Van earthquake (Mw 7.1) triggered more than 70 landslides, over an area of ~2480 km2. These landslides were mainly consisted of falls and slides, although lateral spreadings also occurred. Among these landslides, a small portion directly affected the structures and the transportation network. The most important permanent damage that was caused by these landslides was a lateral spreading which occurred in the Çelebibağ district in the Erciş County. In the study, it has been found out that the failures were geographically concentrated, which were associated with five characteristic geomorphic and geologic settings. These areas correspond to: (1) mountainous and hilly terrains with high average slope (32°), (2) modarately steep wash slopes (14°-18°), (3) plains and valley floors with low elevation differences and where Quaternary alluvials dominated, (4) the coastal belt with high steep slopes (15°- 40°), (5) flanks of the old landslides. The study revealed that 98% of the landslides were located on the hanging-wall of the earthquake source fault.  It has been determined that in addition to the seismic factors, the topographical and lithological conditions played a vital role on the occurrence and spatial distribution of landslides. I observed that Van earthquake has triggered fewer landslides than expected compared to the earthquakes of similar magnitude and faulting mechanism from the world. In this respect, I conclude that the less number of landslides and the total area affected by landslides can be explained with the lower value of average hillslope gradient and topographic relief of the hanging-wall block with respect to the global equivalent earthquakes.

References

1. Acarlar, M., Bilgin, E., Elibol, E., Erkal, T., Gedik, İ., Güner, E., Hakyemez, Y., Şen, A.M., Oğuz, M.F., Umut, M., 1991. Van Gölü Doğu ve Kuzeyinin Jeolojisi. MTA Genel md. Jeoloji Etüt Dairesi Yayını, Rapor No: 9469, 94 s. (yayınlanmamış).
2. AFAD (2011) Van depremi (23 ekim 2011) raporu. Deprem Dairesi Başkanlığı, Aralık 2011.
3. Akyüz, S., Zabcı, C. & Sacar, T. (2011). Preliminary report on the 23 October 2011 Van Earthquake, ITU, Istanbul, Turkey.
4. Ambraseys, N. N., & Melville, C. P. (1982). A history of Persian earthquakes. Cambridge university press, 213s.
5. Arpat, E. & Şaroğlu, F. (1975). Türkiye’deki bazı önemli genç tektonik olaylar. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 18(1), 91-101.
6. Dai, F. C., Xu, C., Yao, X., Xu, L., Tu, X. B., & Gong, Q. M. (2011). Spatial distribution of landslides triggered by the 2008 Ms 8.0 Wenchuan earthquake, China. Journal of Asian Earth Sciences, 40(4), 883-895.
7. Daniell, J.E. and Vervaeck A. (2012). The CATDAT Damaging Earthquakes Database – 2011 – Year in Review. CEDIM Research Report 2012-01, Karlsruhe, Germany.
8. Dewey, J.F., Hempton, M.R., Kidd, W.S.F., Şaroğlu, F. And Şengör, A.M.C., 1986. Shortening of Continental Lithosphere: The Neotectonics of Eastern Anatolia-A Young Collision Zone. Geol. Soc. Spec. Publ., 19:3-37.

9. Doğan, B., Karakaş, A., Karaağaç, S., 2011. 23.10.2011 tarihli Van (Bardakçı-Kozluca köyleri) Depremi Ön Değerlendirme Raporu. Kocaeli Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, İstanbul.
10. Doğan, B., & Karakaş, A. (2013). Geometry of co-seismic surface ruptures and tectonic meaning of the 23 October 2011 M w 7.1 Van earthquake (East Anatolian Region, Turkey). Journal of Structural Geology, 46, 99-114.
11. Emre, Ö., Duman T.Y., Özalp, S., Elmacı, H. (2011). 23 Ekim 2011 Van depremi saha gözlemleri ve kaynak faya ilişkin ön değerlendirmeler. MTA, Ankara.
12. Erinç, S., 1953. Doğu Anadolu Coğrafyası. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Coğrafya Enstitüsü yayınları No.15, Istanbul (IV), 124 syf.
13. Ersoy, S., Görüm, T., Arbatlı, F., Dölek, İ., (2011). 23 Ekim Van Depremi (Mw 7.2) Jeolojik ve Jeomorfolojik Ön Değerlendirme Raporu. Yıldız Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri Araştırma Merkezi, İstanbul.
14. Gorum, T., Fan, X., vanWesten, C.J., Huang, R., Xu, Q., Tang, C.,Wang, G., 2011. Distribution pattern of earthquake-induced landslides triggered by the 12 May 2008 Wenchuan earthquake. Geomorphology 133, 152–167.
15. Gorum, T., Korup, O., van Westen, C. J., van der Meijde, M., Xu, C., & van der Meer, F. D. (2014). Why so few? Landslides triggered by the 2002 Denali earthquake, Alaska. Quaternary Science Reviews, 95, 80-94.
16. Gorum, T., van Westen, C. J., Korup, O., van der Meijde, M., Fan, X., & van der Meer, F. D. (2013). Complex rupture mechanism and topography control symmetry of mass-wasting pattern, 2010 Haiti earthquake. Geomorphology, 184, 127-138.
17. Keefer, D. K. (1984). Landslides caused by earthquakes. Geological Society of America Bulletin, 95(4), 406-421.
18. Keefer, D. K. (2002). Investigating landslides caused by earthquakes–a historical review. Surveys in Geophysics, 23(6), 473-510.
19. Ketin, İ., 1977. Van Gölü ile İran Sınırı Arasındaki Bölgede Yapılan Jeoloji Gözlemlerinin Sonuçları Hakkında Kısa bir Açıklama. T. J. K. Bülteni, 20-2: 79-85.
20. Kuzucuoğlu C, Christol A, Mouralis D, Doğu AF, Akköprü E, Fort M, Brunstein D, Zorer H, Fontugne M, Karabiyikoğlu M, Scaillet S. (2010). Formation of the Upper Pleistocene terraces of Lake Van (Turkey). Journal of Quaternary Science, 25(7), 1124-1137.
21. Meunier, P., Hovius, N., & Haines, J. A. (2008). Topographic site effects and the location of earthquake induced landslides. Earth and Planetary Science Letters, 275(3), 221-232.
22. Oglesby, D. D., Archuleta, R. J., & Nielsen, S. B. (2000a). The three-dimensional dynamics of dipping faults. Bulletin of the Seismological Society of America, 90(3), 616-628.
23. Oglesby, D. D., Archuleta, R. J., & Nielsen, S. B. (2000b). Dynamics of dip‐slip faulting: Explorations in two dimensions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 105(B6), 13643-13653.
24. Owen, L. A., Kamp, U., Khattak, G. A., Harp, E. L., Keefer, D. K., & Bauer, M. A. (2008). Landslides triggered by the 8 October 2005 Kashmir earthquake. Geomorphology, 94(1), 1-9.
25. Özkaymak, Ç. 2003. Van Şehri ve Yakın Çevresinin Aktif Tektonik Özellikleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü (Yüksek Lisans Tezi, basılmamış), 76 s.
26. Rodriguez, C. E., Bommer, J. J., & Chandler, R. J. (1999). Earthquake-induced landslides: 1980–1997. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 18(5), 325-346.
27. Şaroğlu, F., Güner, Y., 1981. Doğu Anadolu’nun Jeomorfolojik Gelişimine Etki Eden Öğeler; Tektonik, Volkanizma ilişkileri. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24: 39-50.
28. Şengör A.M.C. and Kidd W.S.F., 1979. Post-collisional Tectonics of the Turkish Iranian Plateau and a Comparison with Tibet. Tectonophysics, 55: 361-376.
29. Şengör, A.M.C., Yılmaz, Y., 1983. Türkiye’de Tetis’in Evrimi: Levha Tektoniği Açısından bir Yaklaşım. Türkiye Jeoloji Kurumu Yerbilimleri Özel Dizisi, no. 1, İstanbul.
30. USGS, (2011). U.S. Geological Survey National Earthquake Information Center, http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2011/usb0006bqc/
31. Wasowski, J., & Del Gaudio, V. (2000). Evaluating seismically induced mass movement hazard in Caramanico Terme (Italy). Engineering Geology, 58(3), 291-311.
32. MTA, (2002). 1:500 000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Van Paftası. MTA Genel Müdürlüğü, Ankara.
33. Varnes, D.J., (1978). Slope movement types and processes. In R.J. Schuster and R.J. Krizek (editors), Landslides, Analysis and Control: Transportation Research Board, National Academy of Sciences, Washington, DC., Special Report 176, pp. 11-33.