Van İli Çevresi Kabuk Deformasyon Analizi ve Deprem Tehlike Değerlendirmesi

Year 2021, Issue: Van Özel Sayısı, 783 - 802, 20.04.2021

Fatih Sünbül Hüseyin Mert Arslan Enes Karadeniz

Abstract

Van ili ve çevresi, bölgesinde var olan güçlü tektonik hareketler ve deformasyonların etkisi altındadır. Bu deformasyonların esas kaynağını Arabistan levhasının Anadolu levhasına göre göreceli kuzey ve kuzey batı yönlü hareketi oluşturur. Bu bağıl hareket sonucunda Bitlis Zagros Kenet Kuşağı, Doğu Anadolu ve Kuzey Anadolu Fay sistemleri bölgenin depremselliğinde önemli rol oynamaktadır. Bölgede var olan gerilme analizlerinin belirlenmesi, Van ili ve çevresinde oluşacak deprem tehlikesini daha net ortaya çıkaracaktır. Bu bağlamda bölgede var olan GPS verileri ve Global CMT kataloğundan elde edilen depremsellik verileri kullanılarak çalışma alanında deformasyon oranı tespit edilmiştir. Buna göre çalışma alanında 40 n gerinim/yıl deformasyon alanı elde edilmiş, bölgesel gerilim içerisindeki bu küçük KB-GD sıkışma bileşeninin, 2011 Van depreminde olduğu gibi deprem mekanizmasında beklenenden daha büyük bir rol oynayabileceği saptanmıştır. Bölgede hâkim olan dilatasyon mekanizması incelendiğinde ise; Van ili ve çevresinde 25 n gerinim/yıl olan kesme bileşeni Karlıova bölgesine yaklaşıldıkça 170 n gerinim/yıl mertebesine erişmektedir. 2003 yılında bu bölgede meydana gelen Mw 6.4 Bingöl depreminin sağ yanal bir yapıda olması, Kuzey Anadolu Fay mekanizmasının Van ili civarına kadar uzanabileceğini işaret etmektedir. Bu alanda meydana gelebilecek büyük ölçekte deprem, Van Ovası’nda yerel zemin koşullarına bağlı olarak, yerleşim yerlerinde potansiyel tehlike oluşturabileceği ön görülmektedir.

Keywords

Van İli, Deformasyon Analizi, GPS Verisi, CMT Katalog, Deprem Tehlike

Crustal Deformation Analysis and Earthquake Hazard Assessment of Van Province and Its Surrounding

Abstract

Van Province and its surroundings are under the influence of strong tectonic movements and deformations in its region. The main source of these deformations is the north and northwest movement of the Arabian plate relative to the Anatolian plate. As a result of this relative movement, Bitlis Zagros Suture Zone, East Anatolia, and North Anatolian Fault systems play an important role in the seismicity of the region. Determining the stress analysis existing in the region will reveal the earthquake hazard that will occur in the province of Van and its surroundings more clearly. In this context, the deformation rate in the study area was determined by using the GPS data available in the region and the seismicity data obtained from the Global CMT catalogue. Accordingly, a 40 n strain/year deformation area was obtained in the study area, and it was determined that this small NW-SE compression component in regional tension could play a greater role than expected in the earthquake mechanism, as in the 2011 Van earthquake. Since the valuation of the prevailed dilatation mechanism across the region; the shear component, which is 25 n strain / year in the province of Van and its surroundings, reaches up to 170 n strain/year as moving towards the Karlıova region. The fact that the Mw 6.4 Bingöl earthquake that occurred in this region in 2003 has a right-lateral mechanism indicates that the North Anatolian Fault mechanism can extend to the vicinity of Van. It is predicted that a large-scale earthquake that may occur in this area may pose a potential danger in settlements, depending on the local soil conditions in the Van Plain.

Keywords

Van Province, Deformation Analysis, GPS Data, CMT Catalogue, Earthquake Hazard

References

• AFAD. (2014). https://www.afad.gov.tr/van-depremi-hakkinda. (Erişim Tarihi: 24.01.2021).
• Alaeddinoğlu, F., Sargın, S. & Okudum, R. (2016). 2011 Van Depremi ve Kentsel Nüfusta Mekânsal Farklılaşmalar. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Sosyal Bilimler Dergisi, (39), 133-149.
• Alchalbi, A., Daoud, M., Gomez, F., McClusky, S., Reilinger, R., Romeyeh, M. A., Alsouod, A., Yassminh, R., Ballani, B., Darawcheh, R., Sbeinati, R., Radwan, Y., Masri, R. A., Bayerly, M., Ghazzi, R. A., Barazangi, M. (2010). Crustal deformation in northwestern Arabia from GPS measurements in Syria: Slow slip rate along the northern Dead Sea Fault. Geophys. J. Int., 180, 125–135. doi:10.1111/j.1365-246X.2009.04431.x
• Aktuğ, B., Dikmen, U., Dogru, A., Ozener, H. (2013). Seismicity and strain accumulation around Karliova Triple Junction (Turkey). J. Geodyn, 67, 21–29. doi:10.1016/j.jog.2012.04.008
• Ambraseys, N. N., & Jackson, J. A. (1998). Faulting associated with historical and recent earthquakes in the Eastern Mediterranean region. Geophysical Journal International, 133(2), 390-406.
• Barka, A. A., and K. Kadinsky-Cade, (1988). Strike-slip fault geometry in Turkey and its influence on earthquake activity, Tectonophysics, 7, 663 – 684.
• DAKA. (2014). Doğu Anadolu Kalkınma Ajansı. Afet Yönetimi, TRB2 Bölgesi Mevcut Durum Analizi.
• Dewey, J. F vd. (1986). Shortening of continental lithosphere: the tectonics of Eastern Anatolia-young collision zone. In Collision Tectonics, Edited by: J. Coward&A.C. Ries. Spec. Publ. Geol. Soc. London, 19, 3-36.
• De Boor, C. (1978). A Practical Guide to Splines, p. 392, Springer-Verlag, New York.
• Dhont, D., Chorowicz, J., Yürür, T., Froger, J.-L., Köse, O., Gündogdu, N., (1998). Emplacement of volcanic vents and geodynamics of Central Anatolia, Turkey. J. Volcanol. Geotherm. Res., 85, 33–54. doi:10.1016/S0377-0273(98)00048-1.
• Doğan, B., Karakaş, A. (2013). Geometry of co-seismic surface ruptures and tectonic meaning of the 23 October 2011 Mw 7.1 Van earthquake (East Anatolian Region, Turkey). J. Struct. Geol., 46, 99–114. doi:10.1016/j.jsg.2012.10.001
• Dogan, U., Demir, D. Ö., Çakir, Z., Ergintav, S., Ozener, H., Akoğlu, A. M., Nalbant, S. S., Reilinger, R. (2014). Postseismic deformation following the Mw 7.2, 23 October 2011 Van earthquake (Turkey): Evidence for aseismic fault reactivation. Geophys. Res. Lett., 41, 2014GL059291. doi:10.1002/2014GL059291
• Elliott, J.R., Copley, A.C., Holley, R., Scharer, K., Parsons, B. (2013). The 2011 Mw 7.1 Van (Eastern Turkey) earthquake. J. Geophys. Res. Solid Earth, 118, 1619–1637. doi:10.1002/jgrb.50117
• Ekström, G., Nettles, M., Dziewonski, A. (2012). The global CMT project 2004–2010: centroid- moment tensors for 13,017 earthquakes. Phys. Earth Planet. Inter., 200–201, 1–9.
• EM-DAT. (2020). The International Disaster Database. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters- CRED. https://www.emdat.be/emdat_atlas/sub_html_pages/sub_html_TUR.html. (Erişim Tarihi: 23.01.2021).
• Erdik, M., Kamer, Y., Demircioğlu, M. vd. (2012). 23 October 2011 Van (Turkey) earthquake. Nat Hazards, 64, 651–665. https://doi.org/10.1007/s11069-012-0263-9.
• Ertürk, H. & Sam, N. (2009). Kent Ekonomisi. (Güncellenmiş 3. Baskı). Bursa: Ekin Basım Yayın Dağıtım.
• Freed, A. M. (2005). Earthquake Triggering By Static, Dynamic, And Postseismic Stress Transfer. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 33(1), 335–367. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.33.092203.122505
• Frohlich, C. and Davis, S. D. (1999). How well constrained are well-constrained T, B, and P axes in moment tensor catalogues? J. Geophys. Res., VOL. 104, NO. B3, PAGES 4901-4910.
• Gencer, E. A. (2013). The interplay between urban development, vulnerability, and risk management: A case study of the Istanbul metropolitan area (Vol. 7). Springer Science & Business Media.
• Gök, R., Pasyanos, M.E., Zor, E. (2007). Lithospheric structure of the continent–continent collision zone: eastern Turkey. Geophys. J. Int., 169 (3), 1079–1088, 00062.
• Haines, A. J., Holt, W.E. (1993). A procedure for obtaining the complete horizontal motions within zones of distributed deformation from the inversion of strain rate data. J. Geophys. Res. Solid Earth, 98, 12057–12082. doi:10.1029/93JB00892.
• Hatt, P. K. & Reiss, A. J. (2002). “Kentsel Yerleşimlerin Tarihi”, 20. Yüzyıl Kenti, (Derleme ve Çeviri: Bülent Duru, Ayten Alkan). Ankara: İmge Kitabevi.
• İzci, F., & Turan, M. (2013). Türkiye'de Büyükşehir Belediyesi Sistemi ve 6360 Sayılı Yasa ile Büyükşehir Belediyesi Sisteminde Meydana Gelen Değişimler: Van Örneği. Suleyman Demirel University Journal of Faculty of Economics & Administrative Sciences, 18(1).
• Kalkan, E. & Gülkan, P. (2013). Depreminin Işığında Van ve Çevresi İçin Deprem Hesabı Parametrelerinin Tayini, 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, Hatay.
• Kaypak, Ş., & Yılmaz, V. (2017). Yeni Büyükşehir uygulamasının yerel halk üzerindeki etkileri: Van örneği. Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 124-135.
• Keskin, M., (2003). Magma generation by slab steepening and break off beneath a subduction–accretion complex: an alternative model for collision related volcanism in eastern Anatolia, Turkey, Geophys. Res. Lett., 30, 8046.
• Kreemer, C., Holt, W. E., Goes, S., Govers, R. (2000). Active deformation in eastern Indonesia and the Philippines from GPS and seismicity data. J. Geophys. Res. Solid Earth, 105, 663–680. doi:10.1029/1999JB900356.
• Kostrov, V. V. (1974). Seismic moment and energy of earthquakes, and seismic flow of rock. Izv. Acad. Sci. USSR Phys. Solid Earth, Engl. Transl., 1, 23-44.
• Lankao, P. R., & Qin, H. (2011). Conceptualizing urban vulnerability to global climate and environmental change. Current opinion in environmental sustainability, 3(3), 142- 149.
• McClusky, S. et al. (2000). Global Positioning System constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus, J. Geophys. Res., 105,5695-5720, doi:10.1029/1999JB9000351.
• Milkereit, C., Grosser, H., Wang, R., Wetzel, H.-U., Woith, H., Karakisa, S., Zünbül, S., Zschau, J. (2004). Implications of the 2003 Bingöl Earthquake for the Interaction between the North and East Anatolian Faults. Bull. Seismol. Soc. Am., 94, 2400–2406. doi:10.1785/0120030194.
• MTA. (2008). 100.000 Ölçekli Jeoloji Paftaları Açıklamaları, Maden Tetkik Arama Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
• Mutlu, A.K., Karabulut, H., (2011). Anisotropic Pn tomography of Turkey and adjacent regions. Geophys. J. Int., 187, 1743–1758. doi:10.1111/j.1365-246X.2011.05235.x
• Özdoğan, S. (1993). Türkiye’nin deprem bölgeleri. Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi, 2, 53-68.
• Özener, H., Arpat, E., Ergintav, S., Dogru, A., Cakmak, R., Turgut, B., Dogan, U. (2010). Kinematics of the eastern part of the North Anatolian Fault Zone. J. Geodyn., 49, 141–150. doi: 10.1016/j.jog.2010.01.003.
• Özeren, M. S. (2012). Crust-mantle mechanical coupling in Eastern Mediterranean and Eastern Turkey. Proc. Natl. Acad. Sci., 109, 8429–8433. doi:10.1073/pnas.1201826109.
• Özkaymak, Ç. (2003). Van Şehri ve Yakın Çevresinin Aktif Tektonik Özellikleri. (Yüksek Lisans Tezi). Yüzüncü Yıl Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, Van.
• Philip, H., Avagyan, A., Karakhanian, A., Ritz, J.-F., Rebai, S. (2001). Estimating slip rates and recurrence intervals for strong earthquakes along an intracontinental fault: example of the Pambak–Sevan–Sunik fault (Armenia). Tectonophysics, 343, 205–232. doi:10.1016/S0040-1951(01)00258-X
• Reid, H. F. (1910). The mechanics of the earthquake, the California earthquake of April 18, 1906. Report of the State Investigation Commission, Vol.2, Carnegie Institution of Washington, Washington, D.C.
• Reilinger, R., et al. (2006). GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions, J. Geophys. Res., 111, B05411, doi: 10.1029/ 2005JB004051.
• Resmi Gazete. (2012). https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2012/12/20121206.pdf. (Erişim Tarihi: 29.01.2021).
• Scholz, C. H. (2019). The Mechanics of Earthquakes and Faulting, Cambridge University Press. doi: 10.1017/9781316681473.
• Sezer, L. İ. (2010). Van Yöresinin Depremselliği. Ege Coğrafya Dergisi, 19(1), 67-84.
• Shaw, B., Jackson, J. (2010). Earthquake mechanisms and active tectonics of the Hellenic subduction zone. Geophys. J. Int., 181, 966–984. doi:10.1111/j.1365- 246X.2010.04551.x
• Sunbul, F. (2019). Time-dependent stress increase along the major faults in eastern Turkey. Journal of Geodynamics, 126, pp. 23–31. doi: 10.1016/j.jog.2019.03.001.
• Şengör, A. M. C. & Yılmaz, Y. (1981). Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.
• Şengör, A. M. C., Görür, N. & Şaroğlu, F. (1985). Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study.
• Şengör, A. M. C., Özeren, S., Genç, T., Zor, E. (2003). East Anatolian high plateau as a mantle-supported, north-south shortened domal structure. Geophys. Res. Lett., 30, 8045. doi:10.1029/2003GL017858
• Tan, O., Pabuçcu, Z., Tapırdamaz, M. C., İnan, S., Ergintav, S., Eyidoğan, H., Aksoy, E., Kuluöztürk, F. (2011). Aftershock study and seismotectonic implications of the 8 March 2010 Kovancılar (Elazığ, Turkey) earthquake (MW = 6.1). Geophys. Res. Lett., 38, L11304. doi:10.1029/2011GL047702.
• Tatar, O., Poyraz, F., Gürsoy, H., Cakir, Z., Ergintav, S., Akpınar, Z., Koçbulut, F., Sezen, F., Türk, T., Hastaoğlu, K. Ö., Polat, A., Mesci, B. L., Gürsoy, Ö., Ayazlı, İ. E., Çakmak, R., Belgen, A., Yavaşoğlu, H. (2012). Crustal deformation and kinematics of the Eastern Part of the North Anatolian Fault Zone (Turkey) from GPS measurements. Tectonophysics, 518–521, 55–62. doi:10.1016/j.tecto.2011.11.010.
• Tian, Q., Brown, D. G., Bao, S. & Qi, S. (2015). Assessing and mapping human well-being for sustainable development amid flood hazards: Poyang Lake Region of China. Applied Geography, 63, 66-76.
• TÜİK. (2011). https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=nufus-ve-demografi-109&dil=1. (Erişim Tarihi: 28.01.2021).
• TÜİK. (2020). https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=nufus-ve-demografi-109&dil=1. (Erişim Tarihi: 26.01.2021).
• UNDP. (United Nations Development Programme). (2004). Reducing Disaster Risk: A Challenge for Development-a Global Report. United Nations.
• UNDRR. (United Nations Office for Disaster Risk Reduction). (2020). The Human Cost of Disasters: a Review of the Last Twenty Years (2000-2019). https://www.undrr.org/publication/human-cost-disasters-overview-last-20-years-2000-2019.
• USGS. (2021). Earthquake Catalog. https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/. (Erişim Tarihi: 27.01.2021).
• Vanacore, E. A., Taymaz, T., Saygin, E., (2013). Moho structure of the Anatolian Plate from receiver function analysis. Geophys. J. Int., doi:10.1093/gji/ggs107.