Effect on the Eastern Anatolian Fault Zone Erkenek and Pazarcik Segments of the 6 February 2023 Pazarcik (Kahramanmaras) Earthquake: Observations from Celikhan-Golbasi (Adiyaman)

Abstract

This study aims to evaluate on a regional scale the surface ruptures that developed on the segments forming the southern branch of the Eastern Anatolian Fault Zone (EAFZ), on 2023 February 6, based on the morphology and slip amounts determined by mapping at 1/25.000 scale. It has in sight that the left lateral displacement, which measured 2.90 m at Celikhan, reached 3.80 m towards Golbasi/Balkar along the surface rupture and increased as close to the location of the main shock. The surface rupture developing a narrow deformation zone in Celikhan forms an extensional deformation zone by stepping to the left towards Golbasi/Balkar locality. Due to this situation, small-scale pull-apart basins have developed in the area, where vertical offsets up to 60 cm are also measured.

Keywords

• East Anatolian Fault Zone
• Pazarcik (Kahramanmaras) Earthquake
• Surface rupture
• Pull-apart basin

Project Number

121Y410 ve 1002C

6 Şubat 2023 Pazarcık (Kahramanmaraş) depreminin Doğu Anadolu Fay Zonu Erkenek ve Pazarcık Segmentleri Üzerindeki Etkisi: Çelikhan-Gölbaşı (Adıyaman) Arasından Gözlemler

Abstract

Bu çalışmada, Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) güney kolunu oluşturan parçalarda 6 Şubat 2023 tarihinde meydana gelen Mw=7.7 büyüklüğündeki Pazarcık (Kahramanmaraş) depremine bağlı olarak gelişen yüzey kırıklarının, 1/25.000 ölçeğinde haritalanarak belirlenen morfolojisi ve atım miktarları esas alınarak bölgesel ölçekte değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Yüzey kırığı üzerinde gerçekleştirilen çalışmalarda, Çelikhan’da 2.90 m olarak ölçülen sol yanal yer değiştirmenin Gölbaşı/Balkar’a doğru 3.80 m’ye ulaştığı, ana şokun olduğu yere yaklaşıldıkça da arttığı görülmektedir. Çelikhan’da dar bir deformasyon zonu geliştiren yüzey kırığı, Gölbaşı/Balkar mevkiine doğru sola sıçrama yaparak genişlemeli bir deformasyon zonu oluşturmaktadır. Bu duruma bağlı olarak 60 cm’ye varan düşey atımların da ölçüldüğü söz konusu alanda küçük ölçekli çek-ayır havzaların geliştiği gözlenmiştir.

Keywords

• Doğu Anadolu Fay Zonu
• Pazarcık (Kahramanmaraş) Depremi
• Yüzey kırığı
• Çek-ayır havza

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

121Y410 ve 1002C

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK 1002-C Doğal Afetler Odaklı Saha Çalışması Acil Destek Programı ve 121Y410 numaralı TÜBİTAK Araştırma Projesi kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar, bu afet döneminde inkâr edilemez destekleri için AFAD ve TÜBİTAK’a, 6 Şubat 2023 depremleri sonrasını yansıtan yüksek çözünürlüklü ortofotoların temininden dolayı Harita Genel Müdürlüğü’ne ve konaklama konusundaki yardımları için Çelikhan (Adıyaman ) Öğretmenevi Müdürü Mustafa Yücel’e teşekkür ederler.

References

1. AFAD, 2023. AFAD Deprem ve Risk Azaltma Genel Müdürlüğü-Deprem Dairesi Başkanlığı Deprem Kataloğu, Erişim adresi: https://deprem.afad.gov.tr/event-catalog.
2. Aksoy E., Koçbulut F., Akgün E., Softa M., Sözbilir H., 2023. Elbistan (Kahramanmaraş) Depreminin (Mw: 7.6) Yüzey Kırığı Ön Bulguları, Uluslararası Katılımlı 75. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 10-14 Nisan 2023, Ankara, Türkiye.
3. Aktug B., Ozener H., Dogru A., Sabuncu A., Turgut B., Halicioglu K., Yılmaz O., Havazli E., 2016. Slip rates and seismic potential on the East Anatolian Fault System using an improved GPS velocity field, Journal of Geodynamics, 94, 1-12.
4. Allen C.R., 1969. Active faulting in northern Turkey, Contr.1577, Division of Geology Sciences, California Institute of Technology, 32 s.
5. Altınlı İ.E., 1963. Explanatory text of the Geological Map of Turkey of 1:500000 scale, Erzurum sheet, Institute of Mineral Research and Exploration Report, Ankara.
6. Altinok Y., Alpar S.B., Yaltirak C., 2003. Sarkoy Murefte 1912 Earthquake’s Tsunami extension of the associated faulting in the Marmara Sea Turkey, Journal of Seismology, Vol. 7(3), 329-346.
7. Ambraseys N.N., 1989. Temporary seismic, quiescence: SE Turkey, Geophysical Journal, 96, 311-331.
8. Arpat E., Şaroğlu F., 1972. Doğu Anadolu Fayı ile ilgili bazı gözlem ve düşünceler, MTA Bülteni, 73, 1-9.

9. Arpat E., Saroğlu F., İz H.B., 1977. Çaldıran Depremi, Yeryuvarı ve İnsan, 2, 29–41.
10. Aydin A., Kalafat D., 2002. Surface ruptures of the 17 August and 12 November 1999 Izmit and Duzce earthquakes in northwestern Anatolia, Turkey: their tectonic and kinematic significance and the associated damage, Bulletin of the Seismological Society of America, 92(1), 95-106.
11. Balkaya M., Akyuz H.S., Ozden S. 2023. Paleoseismology of the Sürgü and Çardak faults-splays of the Eastern Anatolian Fault Zone, Türkiye, Turkish Journal of Earth Sciences, 32(3), 402-420.
12. Barka A.A., Kadinsky-Cade K., 1988. Strike-slip fault geometry and its influence on eartquake activity, Tectonics, 7(3), 663-684.
13. Delvaux D., Sperner B., 2003. New aspects of tectonic stress inversion with reference to the TENSOR program, Geological Society of London, Special Publications, 212(1), 75-100.
14. Duman T.Y., Emre O., 2013. The East Anatolian Fault: geometry, segmentation and jog characteristics, Geological Society of London, Special Publications, 372.
15. Duman T.Y., Elmaci H., Ozalp S., Kurcer A., Kara M., Ozdemir E., Yavuzoglu A., Guldogan C.U., 2020. Paleoseismology of the western Sürgü–Misis fault system: East Anatolian Fault, Turkey, Mediterranean Geoscience Reviews, 2(3), 411-437.
16. Emre O., Duman T.Y., Ozalp S., Saroglu F., Olgun S., Elmaci H., Can T., 2018. Active fault database of Turkey, Bulletin of Earthquake Engineering, 16(8), 3229-3275.
17. EMSC, 2023. Avrupa-Akdeniz Sismoloji Merkezi Deprem Kataloğu, Erişim adresi: https://www.emsc-csem.org/#2.
18. Guidoboni E., Comastri A., Traina G., 1994. Catalogue of Ancient Earthquakes in the Mediterranean Area up to the 10th Century, Istituto nazionale di geofisica, Rome, 504 p.
19. Gürboğa Ş., Gökçe O., Tüfekçi M.K., 2016. Türkiye’de Yüzey Faylanması Tehlikesinin Değerlendirilmesi ve Fay Sakınım Bantlarının Oluşturulması. MTA Doğal Kay. ve Eko. Bült, 21, 29-45.
20. Gurer A., Bayrak M., Gurer O.F., 2004. Magnetotelluric images of the crust and mantle in the southwestern Taurides, Turkey, Tectonophysics, 391(1):109–120.
21. Gursoy H., Tatar O., Akpinar Z., Polat A., Mesci L., Tuncer D., 2013. New observations on the 1939 Erzincan Earthquake surface rupture on the Kelkit Valley segment of the North Anatolian Fault Zone, Turkey, Journal of Geodynamics, 65, 259-271.
22. Herece E., 2008. Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası, MTA Özel Yayın Serisi-13, 359 s.
23. ISC, 2023. Uluslararası Sismoloji Merkezi Deprem Kataloğu, Erişim adresi: http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/.
24. Karabacak V., Ozkaymak C., Sozbilir H., Tatar O., Aktug B., Ozdag O.C., Cakir R., Aksoy E., Kocbulut F., Softa M., Akgun E., Demir A., Arslan G., 2023. The 2023 Pazarcık (Kahramanmaraş, Türkiye) Earthquake (Mw: 7.7): Implications for surface rupture dynamics along the East Anatolian Fault Zone, Journal of the Geological Society, jgs2023-020.
25. Ketin İ., 1968. Relations between general tectonic features and the main earthquake regions of Turkey, MTA Bulteni, Ankara.
26. Ketin İ., 1969. Kuzey Anadolu Fayı hakkında. MTA Dergisi, 72, 1-27.
27. Kocyigit A., Yilmaz A., Adamia S., Kuloshvili S., 2001. Neotectonics of East Anatoloian Plateau (Turkey) and Lesser Caucasus: Implication for transition from thrusting to stirike-slip faulting, Geodinamica Acta, 14, 177-195.
28. Kondo H., Ozaksoy V., Yıldırım C., 2010. Slip history of the 1944 Bolu-Gerede earthquake rupture along the North Anatolian fault system: Implications for recurrence behavior of multisegment earthquakes, Journal of Geophysical Research, 115, 1-16.
29. Kürçer A., Özalp S., Özdemir E., Güldoğan Ç.U., Duman T.Y., 2019. 18 Mart 1953 Yenice-Gönen Depremi (Ms= 7.2) ışığında Yenice-Gönen Fayı’nın aktif tektonik ve paleosismolojik özellikleri, KB Türkiye, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 159, 29-63.
30. Morris P., Little T., Van Dissen R., Hill M., Hemphill-Haley M., Kearse J., Norton K., 2021. Evaluating 9 m of near-surface transpressional displacement during the Mw7.82016 Kaikōura earthquake: re-excavation of a pre-earthquake paleoseismictrench, Kekerengu Fault, New Zealand, New Zealand Journal of Geology and Geophysics,1-19.
31. Muehlberger W.R., Gordon M.B., 1987. Observation on the complexity of The East Anatolian Fault, Turkey, Jour. Structural Geology, 9(7), 899-903.
32. Perinçek D., Kozlu H., 1984. Stratigraphy and structural relations of the units in the Afşin-Elbistan-Doğanşehir region (Eastern Taurus), In Geology of the Taurus belt, International symposium, 181-198.
33. Reilinger R., McClusky S., Vernant P., Lawrence S., Ergintav S., Cakmak R., Ozener H., Kadirov F., Guliev I., Stepanyan R., Nadariya M., Hahubia G., Mahmoud S., Sakr L., ArRajehi A., Paradissis D., Al-Aydrus A., Prilepin M., Guseva T., Evren E., Dmitrotsa A., Filikov S.V., Gomez F., Al-Ghazzi R., Karam G., 2006. GPS constraints on continental deformation in the Africa‐Arabia‐Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 111(B5).
34. Saroglu F., Emre O., Kuscu I., 1992. The East Anatolian fault zones of Turkey, Annales Tectonicae, 6, 99-125.
35. Softa M., Kocbulut F., Akgun E., Aksoy E., Sozbilir H., Tatar O., Karabacak V., Ozkaymak C., Utku M., Ozdag O.C., Cakır R., Demir A., Arslan G., 2023. Surface rupture during the 6th of February 2023 Mw 7.6 Elbistan-Ekinözü (Kahramanmaraş) earthquake: Implications for fault rupture dynamics along the northern branch of East Anatolian Fault Zone, Turkish Journal of Earth Sciences,32(SI), In Press.
36. Sengor A.M.C., Gorur N., Saroglu F., 1985. Stirike-slip faulting and related basin formation in zone of tectonic escape: Turkey as a case study. In: Strike-slip deformation, basin deformation and sedimentation, Soc. Econ. Paleont. and Min. Spec. Publ., 37, 227-264.
37. Tatar O., Gürsoy H., Koçbulut F., Kavak K.Ş., Sezen T.F., Polat A., Akpınar Z., Mesci B.L., 2006. Kuzey Anadolu Fay Zonu-1942 Erbaa-Niksar Depremi Yüzey Kırığı: Yeni Gözlemler, Aktif Tektonik Araştırma Grubu 10. Toplantısı, İzmir: 02-04 Kasım 2006, Dokuz Eylül Üniversitesi.
38. Tatar O., Sozbilir H., Kocbulut F., Bozkurt E., Aksoy E., Eski S., Ozmen B., Alan H., Metin Y., 2020. Surface deformations of 24 January 2020 Sivrice (Elazığ)–Doğanyol (Malatya) earthquake (Mw= 6.8) along the Pütürge segment of the East Anatolian Fault Zone and its comparison with Turkey’s 100-year-surface ruptures, Mediterranean Geoscience Reviews, 2, 385-410.
39. Uzel B., Langereis C.G., Kaymakci N., Sozbilir H., Ozkaymak C., Ozkaptan M., 2015. Paleomagnetic evidence for an inverse rotation history of western Anatolia during the exhumation of Menderes core complex, Earth and Planetary Science Letters, 414: 108-125.
40. Wells D.L., Coppersmith K.J.,1994. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement, Bulletin of the seismological Society of America, 84(4), 974-1002.
41. Yilmaz Y., Saroglu F., Guner Y., 1987. Initiation of neomagmatism in East Anatolia, Tectonophysics, 134, 177-199.
42. Yonlu O., Altunel E., Karabacak V., 2017. Geological and geomorphological evidence for the southwestern extension of the East Anatolian Fault Zone, Turkey, Earth and Planetary Science Letters, 469, 1-14.
43. Yönlü Ö., 2012. Doğu Anadolu Fay Zonu’nun Gölbaşı (Adıyaman) İle Karataş (Adana) Arasındaki Kesiminin Geç Kuvaterner Aktivitesi, Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 438 s. (yayımlanmamış).