-

Abstract

Afyonkarahisar-Sultandagi region is one of the seismically most active regions in western Anatolia. The region suffered destructive earthquakes that occurred in both historical and instrumental periods. The last two destructive earthquakes in the region occurred on 03.02.2002 near western part of Çay and south of Lake Eber, with magnitudes of 6.5 and 6.2. These earthquakes that caused surface ruptures in Maltepe and Çay settlements and nearby areas in the western parts of the Sultandağı Fault, are the final members of the earthquake migration from southeast to northwest, which began in southeastern part of the Sultandağı Fault in 1921, and progressed northwestward in 1946 and 2000. The probability of continuing westward earthquake migration along the AfyonAkşehir Graben, active faults mapping in Afyonkarahisar vicinity and existing seismic gap within the western part of the Afyon-Akşehir Graben indicate the possibility of destructive earthquakes in future in Afyonkarahisar and nearby area. Therefore, multidisciplinary studies have been initiated by the researchers from Geomatics Engineering, Geology Engineering and Physics Departments of Afyon Kocatepe University. In these studies, 18 GNSS points have been constructed at the western parts of the Sultandagi Fault. The two campaigns of GNSS measurements carried out at these points in the years 2012-2013 and the primary velocity field has been determined. Two additional measurement campaigns will be conducted in the years 2014-2015 to improve the reliability of the velocity field. Therewithal, the fieldwork for Paleostress analysis began in 2013 and still continues. In addition, the changes of groundwater radon gas concentration are being measured systematically on the fault line. Simultaneously with the measurements, the relationship between the variations of radon concentration and the seismic movements on the considered fault line is searched

Keywords

• Sultandagi Fault, Crustral Deformation, GNSS, Radon

Sultandağı Fayı Batı Kısmı Fay Aktivitelerinin Multidisipliner Çalışmalarla Belirlenmesi

Öz

Afyonkarahisar-Sultandağı bölgesi Batı Anadolu'nun  sismik açıdan en aktif bölgelerinden birisidir. Tarihsel ve aletsel dönemlerde çok sayıda yıkıcı depremden etkilenen bölge, son olarak 03.02.2002 tarihinde dışmerkezleri Eber Gölü güneyi ve Çay batısı olan 6.5 ve 6.2 büyüklüklerinde iki depremle sarsılmıştır. Sultandağı Fayı'nın batı bölümünde, Çay ve çevresinde yüzey kırığı oluşturan bu depremler, 1921 yılında Argıtanlı-Akşehir depremi ile başlayan, 1946 ve 2000 yıllarında Akşehir ve Sultandağı'nda etkili olarak Sultandağı Fayı üzerinde kuzeybatıya doğru ilerleyen deprem göçünün bir parçasıdır. Bu deprem göçünün batıya doğru devam etme olasılığı, Afyonkarahisar ve çevresinde haritalanan diri faylar ve bu alanda varolan sismik boşluk, gelecekte Afyonkarahisar ili civarında meydana gelebilecek yıkıcı bir deprem olasılığını ortaya koymaktadır. Bu nedenle Afyon Kocatepe Üniversitesi Harita Mühendisliği, Jeoloji Mühendisliği ve Fizik bölümünden araştırmacılarla Sultandağı’nın batı kısmının tektonik özelliklerini incelemek için multidisipliner çalışmalar başlatılmıştır.

 Bu çalışmalarda Sultandağı Fayının batısına 18 adet GNSS ölçü noktaları tesis edilmiştir. Bu noktalarda 2012-2013 yılları 2 kampanya GNSS ölçüsü yapılmış ve ilk hız alanı bulunmuştur. Hız alanının güvenirliğini arttırmak için 2014-2015 yıllarında 2 kampanya daha ölçü yapılacaktır. Bununla beraber 2013 yılında Paleostress analizleri için arazi çalışmaları başlamış ve hala devam etmektedir.  Ayrıca Sultandağı Fayı boyunca yer altı sularında radon gazı konsantrasyonlarındaki değişimler sistematik olarak ölçülmektedir. İncelemelerle eş zamanlı olarak bölgede meydana gelen sismik hareketlere bağlı olarak radon konsantrasyonlarının değişimi incelenmektedir

Anahtar Kelimeler

• Sultandağı Fayı, Kabuk Deformasyonu, GNSS, Radon

Kaynakça

1. Koçyiğit, A., 1984. Güneybatı Türkiye ve yakın dolayında levha içi yeni tektonik gelişim [A new intracontinental tectonic regime in southwest Turkey and its close vicinity]. Bulletin of the Geological Society of Turkey 27, 1 – 16 [In Turkish with English abstract]
2. Koçyigit, A. ve Özacar, A., 2003. Extensional Neotectonic Regime through the NE Edge of the Outer Isparta Angle, SW Turkey: New field and seismic Data. Turkish Journal of Earth Sciences 12, 67 – 90.
3. Barka, A.A., Reılınger, R.E., Şaroğlu, F. & Şengör, A.M.C., 1995. Isparta Angle: Its importance in the noetectonics of the Eastern Mediterranean Region. In: Pişkin, D., Ergün, M., Savaşçın, M.Y. ve Tarcan, G. (eds.), International Earth Science Colloquium on the Aegean Region, Proceedings 3–18.
4. Boray, A., Şaroğlu, F. ve Emre, Ö., 1985. Isparta Büklümünün kuzey kesiminde D–B daralma için bazı veriler [Evidence for E–W shortening in the north of the Isparta Angle]. Bulletin of Chamber of Geological Engineers 23, 9 ─ 20 [In Turkish with English abstract].
5. Glover, C. & Robertson, A. 1998. Neotectonic intersection of the Aegean and Cyprus tectonic arcs: extensional and strike-slip faulting in the Isparta Angle, SW Turkey. Tectonophysics 298, 103-132.
6. Şaroğlu, F., Emre, Ö., ve BORAY, A., 1987. Türkiye'nin Diri Fayları ve Depremselliği [Seismicity and Active Faults of Turkey]. General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA) Report No. 8174 [in Turkish, unpublished].
7. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S., Olgun, Ş. ve Elmacı, H. (2011). 1:250.000 scale active fault map series of Turkey, Afyon (NJ 36-5) Quadrangle. Serial number: 16, General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara, Turkey.
8. Ergin, K., Güçlü, U. ve Uz, Z., 1967. Türkiye ve Civarının Deprem Kataloğu (MS. 11-1964). İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi Arz Fiziği Enstitüsü yayınları, No 28.

9. Soysal, H., Sipahioğlu, S., Kolçak, D. ve Altınok, Y. (1981). Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu (2100 B.C.–1900 A.D.). TÜBİTAK raporu, No. TBAG-341.
10. Guidoboni, E., Comastri, A. ve Triana, G. (1994). Catalogue of Ancient Earthquakes in the Mediterranean Area up to the10th Century. Italy: Istituto Nazionale di Geofisica.
11. Ambraseys, N.N. ve Finkel, C.F. (1995). The seismicity of Turkey ve adjacent Areas: A historical review, 1500–1800. İstanbul: Eren publishing ve booktrade.
12. Tan, O., Tapırdamaz, M.C. ve Yörük, A. (2008). The Earthquakes Catalogues for Turkey. Turkish Journal of Earth Science, 17, 405–418.
13. Demirtaş, R., Iravul, Y., ve Yaman M. 2002. 3 Şubat 2002 Eber ve Çay depremleri ön raporu [Preliminary report of 2002.02.03 Eber and Çay earthquakes]. Jeoloji Mühendisliği Haber Bülteni, 2002/1 ─ 2, 58 ─ 63.
14. Emre, Ö., Duman, T. Y., Doğan, A., Özalp, S., Tokay, F. ve Kuşçu, İ. 2003. Surface faulting associated with the Sultandağı earthquake (Mw = 6.5) of 3 February 2002, southwestern Turkey. Seismological Research Letters, 74, 382-392.
15. Özden, S., Kavak, K. Ş., Koçbulut, F., Över, S. ve Temiz, H. 2002. 3 Şubat 2002 Çay (Afyon) depremleri [2002.02.03 Çay (Afyon) earthquakes]. Geological Bulletin of Turkey 45, 49- 56.
16. Akyüz, H. S., Uçarkuş, G., Şatır, D., Dikbaş, A. ve Kozacı, Ö. 2006. 3 Şubat 2002 Çay depreminde meydana gelen Yüzey kırığı üzerinde paleoseismolojik araştırmalar [Paleoseismological investigations on surface rupture from the 3 February 2002 Çay Earthquake]. Havettepe Univ., Yerbilimleri 27, 41-52 [In Turkish with English abstract].
17. Turan, N., 2002.Geological map of Turkey in 1:500.000 scale: Ankara sheet.Publication of Mineral Research and Explaniton Direction of Turkey (MTA), Ankara.
18. Herring, T.A., King, R.W. ve McClusky, S.C., GAMIT reference manual, Release 10.4. Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Mass. Inst. Of Technol. (2009)
19. Angelier, J. (1984). Tectonic analysis of fault slip data sets. Journal of Geophysical Research, 80, 5835−48.
20. Angelier, J. (1991). Inversion of field data in fault tectonics to obtain regional stress. III: A new rapid direct inversion method by analytical means. Geophysical Journal International, 103, 363−76.
21. Angelier, J. (1994). Fault slip analysis ve paleostress reconstruction. In P.L. Hancock, (Ed). Continental Deformation (53−100). Pergamon Press, Oxford.
22. Horvat, A., Bohus, L. O., Urbani, F., Marx, G., Piroth, A., Greaves, E. D. (2000), “Radon concentrations in hot spring waters in northern Venezuela,” Journal of enviromental radioactivity, 47, 127-133.
23. Çelebi, N. (1995), “Çevresel Örneklerde Uranyum, Radyum ve Radon Ölçüm Tekniklerinin Geliştirilmesi,” Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
24. Günaydı, T. (2004), İzmir-Dikili jeotermal sahalarına yakın yerleşim alanlarında radon konsantrasyonlarının belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
25. Khan, H. A. ve Qureshi, A. A. (1994), “Solid State Nuclear Track Detection: A Useful Geological / Geophysical Tool,” Nucl. Geophys., 8, 1-37.
26. King, C.Y. (1978), “Radon Emanation on San Andreas Fault,” Nature Vol., 271, 516-519.
27. Planinic, J., Radolic, V., Lazanin, Z. (2001), “Temporal Variation of Radon in Soil Related to Earthquakes,” Appl. Radiat. Isot., 55, 267-272.
28. Amponsah, P., Banoeng-Yakubo, B., Andam, A., Asiedu, D. (2008), “Soil radon concentration along fault systems in parts of south eastern Ghana,” Journal of African Earth Sciences, 51, 39-48.
29. Teng, T.L. (1980), “Some Recent Studies on Groundwater Radon Content as an Earthquake,” J. Geophys. Res., 85, 3089-3099.
30. Virk, H.S. ve Singh, B. (1993), “Radon Anomalies in Soil-gas and Groundwater as Earthquake Precursor Phenomena,” Tectonophysics, 227, 215-224.
31. İnan, S., Akgül, T., Seyis, C., Saatçılar, R., Baykut, S., Ergintav, S., Baş, M. (2008), “Geochemical monitoring in the Marmara region (NW Turkey): A search for precursors of seismic activity,” Journal of Geophysical Research, 113, B03401, doi:10.1029/2007JB005206.
32. Utkin, V. I. ve Yurkov, A. K. (2010), “Radon as a tracer of tectonic movements,”Russian Geology and Geophysics, 51, 220–227.
33. Yalım, H. A., Sandıkcıoğlu, A., Ertuğrul, O., Yıldız, A. (2012), “Determination of the relationship between radon anomalies and earthquakes in well waters on the Akşehir-Simav Fault System in Afyonkarahisar province, Turkey,” Journal of Environmental Radioactivity,110, 7-12.
34. Tsunomori, F. ve Tanaka, H. (2014), “Anomalous change of groundwater radon concentration monitored at Nakaizu well in 2011,” Radiation Measurements, 60, 35-41.
35. Saphymo GmbH, AlphaGUARD User Manual Portable Radon Monitor, Heerstrasse 149 D-60488 Frankfurt, Germany, 1998.
36. Saphymo GmbH, AlphaPUMP Technical Description, Heerstrasse 149 D–60488 Frankfurt, Germany, 2001.
37. Genitron Instruments, AquaKIT User Manual, Heerstrasse 149 D-60488 Frankfurt, Germany, 2008.