Hatay ve çevresi altındaki yerkabuğuna ait üç boyutlu sismik hız yapısının belirlenmesi

Öz

Bu çalışmanın temel amacı, Hatay ve çevresinin ilk defa üç-boyutlu (3-B) sismik hız yapısının araştırılmasıdır. Bu motivasyonla, 2007-2017 yılları arasında Afet ve Acil Durum Yönetimi (AFAD) tarafından işletilen 17 adet geniş-band sismometre tarafından kayıt edilen 4892 yerel deprem analiz edilmiştir. İlksel katalog içinden en az 6 P- faz okuması yapılan ve RMS değeri 0,20’den küçük olan 1856 depreme ait toplam 9907 P- ve 7536 S-fazı tomografik hesaplamalar için kullanılmıştır. Sentetik testler ışığında güvenilir derinlik olarak kabul edilen 30 km derinliğe kadar, hızları 3.5 km/sn’den 7.5 km/sn’ye kadar değişen 3 katmanlı sismik hız yapısı Hatay ve çevresi için belirlenmiştir. P- hızları ve Vp/Vs düşey sismik kesitleri birlikte yorumlanarak litolojik ve petrolojik bulgulara ulaşılmıştır. İlk sismik tabaka içinde derinliği 5 km’ye kadar uzanan çanak şeklindeki çok düşük P- hızlarına sahip (Vp < 3.5 km/sn) hızlar jeotermal alanlar ile ilişkilidir. Avsuyu köyü ve Kırıkhan’ın Kuzeyi çevresindeki düşük P- hızlarına eşlik eden düşük Vp/Vs oranları bu alanlarda henüz keşfedilmemiş CO2, jeotermal gazlar ya da bunların karışımı olan potansiyel jeotermal alanlar ile ilgili olabileceği düşünülmektedir. Olası potansiyel gazlar Hacıpaşa ve Karasu fayı boyunca taşınmakta ve jeotermal akışkan açısından yüksek potansiyel göstermektedir. Ayrıca Reyhanlı ve çevresinde gözlenen düşük P- hızları ve yüksek Vp/Vs oranı, henüz keşfedilmemiş potansiyel jeotermal akışkanlara işaret etmektedir. Kabuk-Manto geçişi (Moho süreksizliği) yaklaşık 38 km’de gözlenmiştir. Bölgenin Vp/Vs karakteri nispeten homojen olup, çoğunlukla 1.75-1.85 arasında değişmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Sismik hız yapısı,yerel deprem tomografisi,jeotermal

Kaynakça

1. 1. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), 2017. Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi 2017 yılı Sonuçları, Ankara. http://www.tuik.gov.tr/
2. 2. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD), 2018. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası, Ankara. https://www.afad.gov.tr/tr/26539/Yeni-Deprem-Tehlike-Haritasi-Yayimlandi
3. 3. Korkmaz H., Çetin B., Ege I., Karatas A., Bom A., Özsahin E., Environmental effects of stone pits in Hatay (Turkey), Procedia-Social and Behavioral Sciences, 19, 504-510, 2011.
4. 4. Yuce G., Italiano F., D'Alessandro W., Yalcin TH., Yasin DU., Gulbay AH., Ozyurt NN., Rojay B., Karabacak V., Bellomo S., Brusca L., Yang T., Fu CC., Lai CW., Ozacar A., Walia V., Origin and interactions of fluids circulating over the Amik Basin (Hatay, Turkey) and relationships with the hydrologic, geologic and tectonic settings, Chemical Geology, 388, 23-39, 2014.
5. 5. Boulton SJ., Smart CW., Consolaro C., Snider A., The Miocene-Pliocene boundary and the Messinian Salinity Crisis in the easternmost Mediterranean: Insights from the Hatay Graben (Southern Turkey), Sedimentary Geology, 332, 51-67, 2016.
6. 6. Florentin JA., Blackwell BAB., Tüysüz O., Tarı U., Genç ŞC., İmren C., Mo S., Huang YEW., Blickstein JIB., Skinner AR., Kim, M., Monitoring tectonic uplift and paleoenvironmental reconstruction for marine terraces near Magaracik and Samandag, Hatay Province, Turkey, Radiation Protection Dosimetry, 159 (1-4), 220–232, 2014.
7. 7. Yuce G., Fu CC., D'Alessandro W., Gulbay AH., Lai CW., Bellomo S., Yang TF., Italiano F., Walia V., Geochemical characteristics of soil radon and carbon dioxide within the Dead Sea Fault and Karasu Fault in the Amik Basin (Hatay), Turkey, Chemical Geology, 469, 129-146, 2017.
8. 8. Alp H., Albora AM., Tur H., A view of tectonic structure and gravity anomalies of Hatay Region Southern Turkey using wavelet analysis, Journal of Applied Geophysics, 75 (3), 498-505, 2011.

9. 9. Korkmaz H., Antakya’da zemin özellikleri ve deprem etkisi arasındaki ilişki, Coğrafi Bilimler Dergisi, 4 (2), 49-66, 2006.
10. 10. Irmak TS., Özer MF., 23 Şubat 1995 Kıbrıs depremi kaynak mekanizması, Deprem Araştırma Bülteni, 80, 109-134, 1999.
11. 11. Över, S., Büyüksaraç A., Bektaş, Ö., Filazi, A., Assessment of potential seismic hazard and site effect in Antakya (Hatay Province), SE Turkey, 62 (2), 313-326, 2011.
12. 12. Akyuz HS., Altunel E., Karabacak V., Yalciner CC., Historical earthquake activity of the northern part of the Dead Sea Fault Zone, southern Turkey, Tectonophysics, 426 (3-4), 281-293, 2006.
13. 13. Barka AA., The North Anatolian Fault Zone, Annales Tectonicae, 6 (1), 164-195, 1992.
14. 14. Çınar H., Alkan H., Crustal Structure of Eastern Anatolia from single-station Rayleigh wave group velocities, Eastern Anatolian Journal of Science, 1 (2), 57-69, 2015.
15. 15. Alp H., Albora AM., Tur H., A view of tectonic structure and gravity anomalies of Hatay Region Southern Turkey using wavelet analysis, Journal of Applied Geophysics, 75 (3), 498-505, 2011.
16. 16. Demirkesen AC., Multi-risk interpretation of natural hazards for settlements of the Hatay province in the east Mediterranean region, Turkey using SRTM DEM, Environ Earth Sci., 65, 1895-1907, 2012.
17. 17. Inwood J., Morris A., Anderson MW., Robertson, AHF., Neotethyan intraoceanic microplate rotation and variations in spreading axis orientation: Palaeomagnetic evidence from the Hatay ophiolite (southern Turkey), Earth and Planetary Science Letters, 280 (1-4), 105-117, 2009.
18. 18. Doğan U., Koçyiğit A., Varol B., Özer İ., Molodkov A., Zöhra E., MIS 5a and MIS 3 relatively high sea-level stands on the Hatay Samandag Coast, Eastern Mediterranean, Turkey, Quaternary International, 262, 2012.
19. 19. Kaypak B., Three-dimensional Vp and Vp/Vs structure of the upper crust in the Erzincan basin (Eastern Turkey), J. Geophys. Res., 113 (B7), 2008.
20. 20. Ozer, C. and Polat, O., Local earthquake tomography of Izmir geothermal area, Aegean region of Turkey, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 58 (1), 17-42, 2017.
21. 21. Ozer, C. and Polat, O., 3-D crustal velocity structure of Izmir and surroundings, Journal of the Facultyof Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (3), 733-747, 2017.
22. 22. Ozer C., Gok E., Polat O., Three-Dimensional Seismic Velocity Structure of the Aegean Region of Turkey from Local Earthquake Tomography, Annals of Geophysıcs, 21 (61), 2018.
23. 23. Kuznetsov PY., Koulakov I., The three-dimensional structure beneath the Popocatépetl volcano (Mexico) based on local earthquake seismic tomography, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 276, 10-21, 2014.
24. 24. Koulakov I., LOTOS Code for Local Earthquake Tomographic Inversion: Benchmarks for Testing Tomographic Algorithms, Bulletin of the Seismological Society of America, 99 (1), 194-214, 2009.
25. 25. Koulakov I., and Sobolev S., Moho depth and three-dimensional P and S structure of the crust and upper most mantle in the Eastern Mediterranean and Middle East derived from tomographic inversion of local ISC data, Geophysical Journal International, 164 (1), 218-235, 2006.
26. 26. Tunç B., Marmara bölgesinin üç boyutlu hız yapısının sismik tomografi yöntemi ile belirlenmesi, Doktora Tezi, Kocaeli üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 2008.
27. 27. Koulakov I., Sobolev SV., Asch G., P- and S-velocity images of the lithosphere asthenosphere system in the Central Andes from local source tomographic inversion, Geophys. J. Int., 167, 106-126, 2006.
28. 28. Koulakov I., Zaharia B., Enescu B., Radulian M., Popa M., Parolai S., Zschau J., Delamination or slab detachment beneath Vrancea? New arguments from local earthquake tomography, Geochem. Geophys. Geosyst., 11, 1-24, 2010.
29. 29. Koulakov I., Bindi D., Parolai S., Grosser H., Milkereit C., Distribution of Seismic Velocities and Attenuation in the Crust beneath the North Anatolian Fault (Turkey) from Local Earthquake Tomography, Bulletin of the Seismological Society of America, 100 (1), 207-224, 2010.
30. 30. Paige CC., and Saunders MA., LSQR: an algorithm for sparse linear equations and sparse least squares. ACM Trans. Math. Softw., 8, 43-71, 1982.
31. 31. Ozer Ç., Investigation of crustal structure using local earthquake tomography in Aegean Region of Turkey, Doktora Tezi, Dokuz Eylül üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2017.
32. 32. Havskov J., and Ottemoller L., Seisan Earthquake analysis software, Seis. Res. Lett. 70 (5), 532-534, 1999.
33. 33. Lee WHK., and Lahr JC., HYPO71 (Revised): A computer program for determining hypocenter, magnitude, and first motion pattern of local earthquakes, Open File Report, 75-311, 64 p, 1975.
34. 34. Dinç, AN., Afyon-Sultandağı bölgesi hız yapısının yerel deprem tomografisi yöntemi ile belirlenmesi, Yüksek Lisans, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2003.
35. 35. Hauksson E., Crustal structure and seismicity distribution adjacent to the Pacific and North America Plate boundary in southern California, J. Geophys. Res., 105, 13875-13903, 2000.
36. 36. Boulton, SJ., Robertson AHF., The Neogene–Recent Hatay Graben, South Central Turkey: graben formation in a setting of oblique extension (transtension) related to post-collisional tectonic escape, Geol. Mag., 145 (6), 800–821, 2008.
37. 37. Wessel P., Smith WHF., GMT Version 5.1-Generic mapping tools graphics, Laboratory for Sattelite Altimetry, NOAA/NESDIS/NODC, 123 p. 2004.