Kırşehir ve Çevresine Ait Deprem Kataloglarının Değerlendirilmesi ve Coulomb Gerilme Değişiminin Modellenmesi

Abstract

Yapılan çalışmada, Kırşehir ve çevresine ait tarihsel ve aletsel dönem deprem katalogları incelenmiş ve Coulomb gerilme değişimleri modellenmiştir. Deprem kataloglarının önemli eksiklik ve belirsizlikler içerdiği, bazı depremlerin mevcut kataloglarda yer almadığı veya sınırlı şekilde temsil edildiği belirlenmiştir. Bu eksiklikler ve belirsizlikler azaltılarak ve iyileştirilerek, depremsellik çalışmalarında kullanılabilecek nitelikte güvenilir deprem veri setleri oluşturulmuştur. Gerilme tensör analizine göre doğrultu atımlı faylanmanın baskın olduğu belirlenmiş olup Coulomb modellemeleri, öncelikle 1938, 2012, 2016 depremleri için gerçekleştirilmiş, ardından farklı odak derinlikleri ve büyüklük değerleri dikkate alınarak genişletilmiştir. Belirgin bir tetikleme etkisinin saptanmadığı çalışma alanında, bölgesel ölçekte en baskın gerilme değişiminin 1938 Depremi sonrasında geliştiği gözlenmiştir. Ayrıca gerilme değişimlerinin çoğunlukla lokal ölçekte geliştiği ve bu değişim üzerinde odak derinliği ile büyüklük değerleri seçimlerinin etkili olduğu belirlenmiştir.

Keywords

• Deprem katalogları
• Gerilme tensör analizi
• Coulomb gerilme değişimi
• Kırşehir

Evaluation of Earthquake Catalogs and Modeling of Coulomb Stress Changes in Kırşehir and its Vicinity

Abstract

In this study, historical and instrumental earthquake catalogs of Kırşehir and its vicinity were examined, and Coulomb stress changes were modeled. It was determined that the earthquake catalogs contain significant deficiencies and uncertainties, and that some earthquakes are either not included in the existing catalogs or are represented in a limited manner. By reducing and improving these deficiencies and uncertainties, reliable earthquake datasets suitable for seismicity studies were established. According to the stress tensor analysis, strike-slip faulting was identified as the dominant deformation regime, and Coulomb modeling was first carried out for the 1938, 2012 and 2016 earthquakes and then extended to include different focal depths and magnitude values. In the study area, where no clear triggering effect was detected, it was observed that the most significant regional stress change developed after the 1938 Earthquake. Additionally, it was determined that stress changes predominantly occur at a local scale and the variations in focal depth and magnitude values play an important role in these changes.

Keywords

• Earthquake catalogs
• Stress tensor analysis
• Coulomb stress change
• Kırşehir

References

1. AFAD, 2025. Deprem Kataloğu, T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Erişim adresi: https://deprem.afad.gov.tr/event-catalog
2. Alsan E., Tezuçan L., Bath M., 1975. An earthquake catalogue for Turkey for the interval 1913-1970, Kandilli Observatory Seismological Department Çengelköy, İstanbul, Turkey and Seismological Institute Box 517 S-751 20 Uppsala, Sweden, Report No:7-75, 166 p.
3. Ambraseys N.N., Finkel C.F., 1987. Seismicity of Turkey and Neighboring Regions, 1899-1915, Annales Geophysicae, 5B(6), 701-726.
4. Anadolu Kılıç N.C., 2025. Tarihsel ve Aletsel Dönem (1900-1940) Deprem Kayıtlarının Güvenilirliği Üzerine Bir Değerlendirme : 1940 Develi (Kayseri) Depremi Örneği, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(4), 1778-1798.
5. Arni P., 1938. Kırşehir, Keskin ve Yerköy arasında vuku bulan yer sarsıntısına ait rapor, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü yayınları, Rapor No: 673, 22 s.
6. Arnold R., Townend J., 2007. A Bayesian Approach to Estimating Tectonic Stress from Seismological Data, Geophysical Journal International, 170(3), 1336-1356.
7. Ayhan E., Alsan E., Sancaklı N., Üçer S.B., 1981. Türkiye ve Dolayları Deprem Kataloğu (1881-1980), Boğaziçi Üniversitesi, 126 p.
8. Birsoy S., 2018. Orta Anadolu’nun deprem odak mekanizma analizi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,181p.

9. Bozkurt E., 2001. Neotectonics of Turkey- a synthesis, Geodinamica Acta, 14, 3-30.
10. Cambaz M.D., Özer M., Güneş Y., Ergün T., Öğütcü Z., Altuncu-Poyraz S., Köseoğlu A., Turhan F., Yılmazer M., Kekovalı K., Necmioğlu Ö., Kalafat D., Çakti E., Özener H., 2021. Evoluotion of the Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI) Seismic Network and the Data Center Facilities as a Primary Node of EIDA, Seismological Research Letters, 92(3), 1571-1580.
11. Carey-Gailhardis E., Mercier J.L., 1986. A numerical Method for Determining the State of Stress Using Focal Mechanism of Earthquake Populations: application to Tibetan Teleseisms and Microseismicity of Southern Peru, Earth and Planetary Science Letters, 82, 165-179.
12. Christova C., Tsapanos T., 2000. Depth Distribution of Stresses in the Hokkaido Wadati-Benioff Zone as Decided by Inversion of Earthquake Focal Mechanism, Journal of Geodynamics, 30(5), 557-573.
13. Çakır Z., Bark A., Akyüz S., 2003. Coulomb Gerilme Etkileşimleri ve 1999 Marmara Depremleri, İTÜ Dergisi/d Mühendislik, 2(4), 99-111.
14. Çıvgın B., 2010. Ankara ve dolayının sismik hız yapısı ve tektonik deformasyonun sismolojik verilerle kestirilmesi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 198 s.
15. Deng J., Sykes L.R., 1996. Triggering of 1812 Santa Barbara Earthquake by a Great San Andreas Shock: Implications for Future Seismic Hazards in Southern California, Geophysical Research Letters, 23(10),1155-1158.
16. Deng J., Sykes L.R., 1997. Stress Evolution in Southern California and Triggering of Moderate, Small and Micro-Size Earthquakes, Journal of Geophysical Research, 102(B11), 24411-24435.
17. DESINVANTER, 2025. Disaster Information Management System, SENDAI FRAMEWORK For Disaster Risk Reduction, UNDRR, Erişim adresi: https://www.desinventar.net/DesInventar/results.jsp
18. Dirik K., Göncüoğlu M.C., 1996. Neotectonic characteristics of Central Anatolia, International Geology Review, 38, 807-817.
19. Emre Ö., Duman T.Y., Özalp S., Elmacı H., Olgun Ş., Şaroğlu, F., 2013. Açıklamalı Türkiye Diri Fay Haritası. Ölçek: 1:1.250.000 (VI+89s+bir pafta). Ankara: Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Özel Yayın Serisi-30.
20. Emre Ö., Duman T.Y., Özalp S., Şaroğlu F., Olgun Ş., Elmacı H., Çan T. 2018. Active Fault Database of Turkey, Bulletin of Earthquake Engineering, 16, 3229-3275.
21. EMSC, 2025. LastQuake, European-Mediterranean Seismological Centre CSEM-EMSC, Erişim adresi: https://www.emsc.eu/
22. Ergin K., Güçlü U., Uz Z., 1967. Türkiye ve civarının deprem kataloğu, İstanbul Teknik Üniversitesi Yayınları, No: 24, 220 s.
23. Esat K., Çivgin B., Kaypak B., Işik V., Ecevitoğlu B., Seyitoğlu G., 2014. The 2005 - 2007 Bala (Ankara, central Turkey) Earthquakes: a Case Study for Strike-Slip Fault Terminations, Geologica Acta,12(1), 71-85.
24. Eyidoğan H., Güçlü U., Utku Z., Değirmenci E., 1991. Türkiye Büyük Depremleri Makro-Sismik Rehberi (1900-1988), İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, 198 s.
25. Gencoğlu S., İnan E., Güler H., 1990. Türkiye’nin deprem tehlikesi, TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası, 701 s.
26. Gephart J.W., Forsyth D.W., 1984. An improved method for determining the regional stress tensor using earthquake focal mechanism data: application to the San Fernando earthquake sequence, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 89(B11), 9305-9320.
27. Gutenberg B., Richter C.F., 1954. Seismicity of the Earth, Princeton University Press, 310 p.
28. Güçlü U., Altınbaş G., Eyidoğan H., 1986. Türkiye ve çevresi Deprem Kataloğu (1971-1975). İstanbul Teknik Üniversitesi Yer Bilimleri ve Yeraltı Kaynakları Uygulama ve Araştırma Merkezi Sismoloji ve Sismotektonik Alt Birimi, Yayın No:30, 191 s.
29. Gülal E., Soycan M., Dolmaz N., Erdoğan S., Kalyoncuoğlu Ü.Y., Yılmaz İ., Erdoğan H., Baybura T., Elitok Ö., Aykut O., Ata E., Akpınar B., Tiryakioğlu İ., Gümüş K., Anadolu N., Öcalan T., Telli A.K., Taktak F., 2012. Güneybatı Anadolu Bölgesindeki Blok Hareketleri ve Gerilim Alanlarının GNNS Ölçümleri İle Belirlenmesi, TÜBİTAK, 108Y298.
30. Hardebeck J.L., Harris R.A., 2025. Aftershocks in Stress Shadows are Inconsistent with Modeled Static Coulomb Stress Changes, Seismica, 4(2), 1-17.
31. Harris R.A., 1998. Introduction to Special Section: Stress Triggers, Stress Shadows, and Implications for Seismic Hazard, Journal of Geophysical Research, 103, B10, 24,347-34.358.
32. Harris R.A., Simpson R.W., 1992. Changes in Static Stress on Southern California Faults After the 1992 Landers Earthquake, Nature, 360, 251-254.
33. Harris R.A., Simpson R.W., 1998. Suppression of Large Earthquakes by Stress Shadow: A Comparison of Coulomb and rate-and-state failure, Journal of Geophysical Research, 103, B10, 24,439-24.451.
34. Harris R.A., Simpson R.W., Reasenber P.A., 1995. Influence of Static Stress Change on Earthquake Locations in Southern California, Nature, 375, 221-224.
35. Hudnut K.W., Seeber L., Pacheco J., 1989. Cross-Fault Triggering in the November 1987 Superstition Hills Earthquake Sequence, Southern California, Geophysical Research Letters, 16(2), 199-202.
36. ISC, 2025. ISC-GEM Catalogue, International Seismological Centre, Erişim adresi: https://www.isc.ac.uk/iscgem/
37. İrkin Z., 2022. Osmanlı Türkiye’sinde Depremler ve Afet Yönetimi, Yüksek Lisans Tezi. Aksaray Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, 282s.
38. İstanbul Kandilli Rasathanesi, 1942. Türkiye Cumhuriyeti Milli Eğitim Bakanlığı İstanbul Kandilli Rasathanesi 1938 (Nisan, Mayıs, Haziran) Meteoroloji, Sismoloji ve Mıknatıs Rasatları No:18, 48 s.
39. Jackson J., McKenzie D., 1984. Active tectonics of the Alpine—Himalayan Belt between western Turkey and Pakistan, Geophysical Journal International, 77(1), 185-264.
40. Jaeger J.C., Cook N.G.W., 1971. Fundamentals of Rock Mechanics, 2nd Edn. Chapman and Hall, 515p.
41. Jaumé S.C., Sykes L.R., 1992. Changes in the State of Stress on the Southern San Andreas Fault Resulting from the California Earthquake Sequence April to June 1992, Science, 258, 1325-1328.
42. Jaumé S.C., Sykes L.R., 1996. Evolution of Moderate Seismicity in the San Francisco Bay Region, 1850 to 1993: Changes Related to the Occurunce of Large and Great Earthquakes, Journal of Geophysical Research, 101, 765-789.
43. Kadirioğlu F.T., Kartal R.F., Kılıç T., Kalafat D., Duman T.Y., Eroğlu Azak T., Özalp S., Emre Ö., 2017. Türkiye ve Yakın Çevresi İçin Geliştirilmiş Aletsel Dönem (1900-2012) Deprem Kataloğu (M≥4.0) (T.Y. Duman Eds.) Türkiye Sismotektonik Haritası Açıklama Kitabı. Ankara: Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Özel Yayınlar Serisi 34, 1246 s.
44. Kalafat D., 2021. A Recent Example Of Active Intraplate Deformation in the Central Anatolia, Turkey: Obruk-Bor (Nigde) Earthquakes, Fresenius Environmental Bulletin, 30(12), 13367-13384.
45. Kalafat D., 2023. Türkiye’de Deprem Ağlarının Gelişimine Tarihsel Bir Bakış: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) Deprem Ağı, Aktif Tektonik Araştırma Grubu 26. Çalıştayı (ATAG), 01-03 Kasım 2023, İstanbul-Türkiye, Erişim adresi: https://atag.itu.edu.tr/dosya/ATAG26bildiriozleri.pdf
46. Kalafat D., Görgün E., 2019. Source Characteristics and b-values of the Tuz Gölü Fault Zone in Central Anatolia, Turkey, Journal of Asian Earth Sciences, 179, 337-349.
47. Kalafat D., Güneş Y., Kara M., Deniz P., Kekovalı K., Kuleli H.S., Gülen L., Yılmazer M., Özel N.M., 2007. Bütünleştirilmiş Homojen Türkiye Deprem Kataloğu, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, 548 s.
48. Kalafat D., Öz G., Kara M., Öğütçü Z., Kılıç K., Pınar A., Yılmazer M., 2000. Türkiye ve Dolayları Deprem Kataloğu (1981-1987, M≥4.0), Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, 234 s.
49. Karnik V., 1969. Seismicity of the European area, Part I, Prague: Academia Publishing House of the Czechoslovak Academy of Sciences, 364 p.
50. King G.C.P., 2007. Fault Interaction, Earthquake Stress Changes, and the Evolution of Seismicity, Treatise on Geophysics, 4, 225-255.
51. King G.C.P., Stein R.S., Lin J., 1994. Static Stress Changes and the Triggering of Earthquakes, Bulletin of the Seismological Society of America, 84, 935-953.
52. KRDAE, 2025. B.Ü. Kandilli Rasathanesi BDTİM Deprem Sorgulama Sistemi, B.Ü. KRDAE Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme ve Değerlendirme Merkezi, Erişim adresi: http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/zeqdb/
53. Lund B., Slunga R., 1999. Stress Tensor Inversion Using Detailed Microearthquake Information and Stability Constraints: Application to Ölfus in Southwest Iceland, Journal of Geophysical Research, 104(B7), 14947-14964.
54. Maury J., Cornet F.H., Dorbath L., 2013. A review of Methods for Determining Stress Fields from Earthquake Focal Mechanisms; Application to the Sierentz 1980 seismic crisis (Upper Rhine graben), Bulletin de la Societe Geologique de France, 184(4-5), 319-334.
55. Michael A.J., 1984. Determination of Stress From Slip Data: Faults and Folds, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 89(B13), 11517-11526.
56. Nalbant S.S., 1996. Depremlerin Oluşturduğu Deformasyon ve Gerilme Alanlarının Modellenmesi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 1996.
57. Nostro C., Cocco M., Belardinelli M.E., 1997. Static Stress Changes in Extensional Regimes: An Application to Southern Apennines (Italy), Bulletin of the Seismological Society of America, 87(1), 234-248.
58. Ogata Y., 1988. Statistical Models For Earthquake Occurences and Residual Analysis for Point Processes, American Statistical Association, 83, 9-27.
59. Öcal N., 1968a. Türkiye’nin Sismistesi ve Zelzele Coğrafyası 1850-1960 Yılları için Türkiye Zelzele Kataloğu, İstanbul: Milli Eğitim Bakanlığı İstanbul Kandilli Rasathanesi Sismoloji Yayınları: 8, 119s.
60. Öcal N., 1968b. Beş Yıllık Türkiye Zelzeleleri Kataloğu 1960-1964, Milli Eğitim Bakanlığı İstanbul Kandilli Rasathanesi Sismoloji Yayınları: 9., 24 s.
61. Över S., 1999. Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun Orta ve Batı Kesiminde Bölgesel Gerilme Durumunun İncelenmesi, Türkiye Jeoloji Bülteni, 42, 1, 85-96.
62. Pınar N., Lahn E., 1952. Türkiye Depremleri İzahlı Kataloğu, T.C. Bayındırlık Bakanlığı Yapı ve İmar İşleri Reisliği, 6, 36, 153 s.
63. Pollitz F.F., Sacks I.S., 1995. Consequences of Stress Changes Following the 1891 Nobi Earthquake Japan, Bulletin of the Seismological Society of America, 85(3), 796-807.
64. RCMT, 2025. European-Mediterranean Regional Centroid-Moment Tensors, European-Mediterranean RCMT Catalog, INGV, Erişim adresi: https://rcmt2.bo.ingv.it/
65. Reasenberg P.A., Simpson R.W., 1992. Response of Regional Seismicity to the Static Stress Change Produced by the Loma Prieta Earthquake, Science, 255, 1687-1690.
66. Sipahioğlu S., Alptekin Ö., 1988. Türkiye’de Deprem Sorununun Görünümü, Jeofizik Dergisi, 2(2), 151-183.
67. Stein R.S., Lisowski M.J., 1983. The 1979 Homestead Valley Earthquake Sequence California: Control of Aftershocks and Postseismic Deformation, Journal of Geophysical Research, 88, 6477-6490.
68. Tan O., Tapırdamaz M.C., Ergintav S., İnan S., İravul Y., Saatçılar R., Tüzel B., Tarancıoğlu A., Karakısa S., Kartal R.F., Zünbül S., Yanık K., Kaplan M., Şaroğlu F., Koçyiğit A., 2010. Bala (Ankara) Earthquakes: Implications for Shallow Crustal Deformation in Central Anatolian Secton of the Anatolian Platelet (Turkey), Turkish Journal of Earth Sciences, 19(4), 449-471.
69. Tan O., Tapırdamaz M.C., Yörük A., 2008. The Earthquake Catalogues for Turkey, Turkish Journal of Earth Sciences, 17(2), 405-418.
70. Temiz U., 2004. Kırşehir Dolayının Neotektoniği ve Depremselliği, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, 104s.
71. Temiz U., Gökten Y.E., 2016. 10 Ocak 2016 Hacıduraklı-Çiçekdağı (Kırşehir) Depremi (Mw = 5.0); İlgili Yapılar ve Tektonik Ortam, Orta Anadolu – Türkiye, Türkiye Jeoloji Bülteni , 59(2), 155-166.
72. Toda S., Stein R.S., Sevilgen V., Lin J., 2011. Coulomb 3.3 Graphic-Rich Deformatoion and Stress-Change Software for Earthquake, Tectonic, and Volcano Research and Teaching User Guide, 63 p.
73. Twiss R.J., Moores E.M., 1992. Structural Geology, W.H. Freeman and Copmany, New York, USA.
74. Vavryčuk V., 2014. Iterative joint inversion for stress and fault orientations from focal mechanisms, Geophysical Journal International, 199, 69-77.
75. Wilhelm S.C., Kleinsorge H., 1940. 19 Nisan 1938 Tarihli Kırşehir Zelzelesi ve Zelzele Mıntıkalarında İnşaat ile İskan Hususunda Jeolojik Teklifler, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Yayınları Seri:B, No:5, 5-28 s.
76. Woessner J., Jónsson S., Sudhaus H., Baumann C., 2012. Reliability of Coulomb stress Changes Inferred from Correlated Uncertainties of Finite-Fault Source Models, Journal of Geophysical Research, 117, B07303.
77. Zoback M.L., 1992. First‐and second‐order patterns of stress in the lithosphere: The World Stress Map Project, Journal of Geophysical Research in Atmospheres, 97(B8), 11703-11728.
78. ZUR_RMT, 2025. Swiss Seismological Service, ETH Zurich, Erişim adresi: https://seismo.ethz.ch/en/home/