Current tectonic deformation of Banaz Fault with geodetic measurements, Akşehir Simav Fault System, Western Anatolia

Öz

The Aksehir-Simav Fault System (ASFS), which is one of the most important seismic sources of Western Anatolia, is a neotectonic structure consisting of several fault segments that are in NW-SE trending and approximately a total of 400-km in length between Sindirgi in the west and Aksehir in the east. Banaz Segment, which is one of these segments, is 32-km in length and presents a topographic appearance of fault steepness along the Comburt Valley between Banaz and Simav in the middle part of ASFS. In this study, 27 GNSS benchmarks were installed based on the geometry of the Banaz Fault. In the years of 2016, between 2023, six campaign surveys were carried out in yearly periods. Based on the GNSS measurements obtained within the scope of the project; firstly, the velocity fields of the region were calculated. Using the velocity vectors, the amounts and directions of the strains on the faults located in the region were determined. GNSS observations made in the network shows the region is moving in the southwest direction at velocities of 20-30 mm/yr. Strain analyzes performed using geodetic velocities show that the region deforms around 40-50 ns annually.

Anahtar Kelimeler

• Banaz Fault
• GNSS
• Tectonic
• GAMIT/GLOBK

Jeodezik ölçülerle Banaz Fayı'nın güncel tektonik deformasyonu, Akşehir-Simav Fay Sistemi, Batı Anadolu

Öz

Batı Anadolu'nun en önemli sismik kaynaklarından biri olan Akşehir-Simav Fay Sistemi (ASFS), batıda Sındırgı ile doğuda Akşehir arasında KB-GD gidişli ve yaklaşık toplam 400 km uzunluğunda bir dizi fay segmentinden oluşan neotektonik bir yapıdır. Bu segmentlerden biri olan Banaz Segmenti 32 km uzunluğundadır ve ASFS'nin orta kesiminde Banaz ile Simav arasındaki Comburt Vadisi boyunca fay dikliğine sahip bir topografik görünüm sunmaktadır. Bu çalışmada Banaz Fayı'nın geometrisi esas alınarak 27 adet GNSS noktası kurulmuştur. 2016-2023 yılları arasında yıllık periyotlarla 6 adet kampanya ölçüsü gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında elde edilen GNSS ölçümlerine dayalı olarak; öncelikle bölgenin hız alanları hesaplanmıştır. Elde edilen hız vektörleri kullanılarak bölgede yer alan faylar üzerindeki gerilmelerin miktarları ve yönleri belirlenmiştir. Ağda yapılan GNSS gözlemleri bölgenin güneybatı yönünde 20-30 mm/yıl hızlarla hareket ettiğini göstermektedir. Jeodezik hızlar kullanılarak yapılan gerilme analizleri bölgenin yıllık 40-50 nanostrain (ns) civarında deforme olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Banaz Fayı
• GNSS
• Tektonik
• GAMIT/GLOBK

Kaynakça

1. I. Tiryakioğlu, H. H. Yavaşoğlu, M. A. Uğur, Ç. Özkaymak, M. Yılmaz, H. Kocaoğlu and B. Turgut, Analysis of October 23 (Mw 7.2) and November 9 (Mw 5.6), 2011 Van Earthquakes using long-term GNSS time series, Earth Science Research Journal, 21, (3), 147-156, 2017. https://doi.org/10.15446/esrj.v21n3.62 812
2. I. Tiryakioğlu, B. Aktuğ, C. Ö. Yiğit, H. H. Yavaşoğlu, H. Sözbilir, Ç. Özkaymak, F. Poyraz, E. Taneli, F. Bulut, A. Doğru and H. Özener, Slip distribution and source parameters of the 20 July 2017 Bodrum-Kos earthquake (Mw6.6) from GPS observations, Geodinamica Acta, 30, 1-14, 2018. https://doi.org/ 10.1080/09853111.2017.1408264
3. İ. Tiryakioğlu, C. O. Yiğit, Ç. Özkaymak, T. Baybura, M. Yılmaz, M. A. Uğur, M. A. Yalçın. F. Poyraz, H. Sözbilir and E. Gülal, Active surface deformations detected by precise levelling surveys in the Afyon-Akşehir Graben, Western Anatolia, Turkey GEOFIZIKA, Vol. 36, No. 1, 33–52, 2019. https:// doi. org/10.15233/gfz.2019.36.4
4. F. Poyraz, K. O. Hastaoğlu, F. Koçbulut, İ. Tiryakioğlu, O. Tatar, M. Demirel, H. Duman, C. Aydın, A. F. Ciğer, O. Gursoy, T. Turk and R. Sıgırcı, Determination of the block movements in the Eastern section of the Gediz Graben (Turkey) from GNSS measurements, Journal of Geodynamics, 123, 38–48, 2019. doi.org/10.1016/j.jo g.2018.11.001.
5. S.S. Yıldız, A. Özkan, H. H. Yavaşoğlu, F. Masson, İ. Tiryakioğlu, M. N. Alkan and S. Bilgi, Determination of recent tectonic deformations in the vicinity of Adana-Osmaniye-Hatay-Gaziantep triple junction region by half-space modeling, Comptes Rendus Geoscience, 35(3): 225-234, 2020. doi.org/10.5802/cr geos.39
6. E. Yenice, İ. Tiryakioğlu, M. Yilmaz, ve H. İ. Solak, Büyük depremler sonrası kadastral noktalardaki değişimlerin izlenmesi: 30.10.2020 Sisam depremi (Mw:6.9) örneği . Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12 (3), 2023. doi:10.28 948/ngumuh.1268589
7. A. Özkan, H. I. Solak, I. Tiryakioğlu, M. D. Şentürk, B. Aktuğ, C. Gezgin, F. Poyraz, H. Duman, F. Masson, G. Uslular, C. O. Yiğit and H. H. Yavaşoğlu, Characterization of the co-seismic pattern and slip distribution of the February 06, 2023, Kahramanmaraş (Turkey) earthquakes (Mw 7.7 and Mw 7.6) with a dense GNSS network. Tectonophysics, 866, 230041, 2023. https://doi.org/ 10.1016/j.tecto.2023.230041
8. H. İ. Solak, İ. Tiryakioğlu, Ç. Özkaymak, H. Sözbilir, B. Aktuğ, H. H. Yavaşoğlu, and A. Özkan, Recent tectonic features of Western Anatolia based on half-space modeling of GNSS Data. Tectonophysics, 230194, 2024. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.23 0194

9. C. Gezgin, S. Ekercin, İ. Tiryakioğlu, B. Aktuğ, H. Erdoğan, E. Gürbüz, O. Orhan, S. S. Bilgilioğlu, A.T. Torun, H. İ. Gündüz, O. Oktar, C. Türkmen and E. Kaya, Determination of Recent Tectonic Deformations Along The Tuz Gölü Fault Zone In Central Anatolia (Turkey) With Gnss Observations, Turkish J Earth Sci, 31, (2022), 20-33, 2022. https://doi.org/ 10.3906/yer-2108-10
10. H. H. Yavasoglu, I. Tiryakioglu, M. F. Karabulut, E. E. Eyübagil, A. Ozkan, F. Masson, E. Klein, V. E. Gulal, R. M. Alkan, M. N. Alkan, M. Isiler, and A. E. Arslan, New geodetic constraints to reveal seismic potential of Central Marmara Region, Turkey, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, Vol. 62, n. 3, pp. 513-526, 2021. https://doi.org/ 10.4430/bgta0351
11. E.E. Eyübagil, H.İ. Solak, U.S. Kavak, İ. Tiryakioğlu, H. Sözbilir, B. Aktuğ and Ç. Özkaymak, Present-Day Strike-Slip Deformation Within The Southern part of the İzmir-BalıkesirTransfer Zone based on GNSS data and implications for seismic hazard assessment inwestern Anatolia." Turkish Journal of Earth Sciences 30.2 (2021): 143-160, 2021. https://doi.org/10.3906/ yer-2005-26
12. B. Aktuğ, I. Tiryakioğlu, H. Sözbilir, H. Özener, Ç. Özkaymak, C. O. Yiğit, H. İ. Solak, E. E. Eyübagil, B. Gelin, O. Tatar and M. Softa, GPS derived finite source mechanism of the 30 October 2020 Samos Earthquake, Mw=6.9 in Aegean extensional region, Turkish J Earth Sci. (2021) 30: 718-737, 2021. https://doi.org/10.3906 /yer-2101-18
13. E. E. Eyübagil, İ. Tiryakioğlu, H. İ. Solak, H. H. Yavaşoğlu, C. Ö. Yiğit, B Aktuğ, Ç. Özkaymak, M. A. Uğur, E. B Çakanşimşek,.ve E. Demirelli, Havran-Balıkesir Fay Zonu üzerinde jeodezik çalışmalar: ilk sonuçlar. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23 (2), 402-416. 2023. https://doi.org/ 10.35414/akufemubid.1203930
14. Ö. Emre, Özalp, S., T Y. Duman, 1: 250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası Serisi, Uşak NJ 35-8 paftası, Seri No:11, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara/Türkiye, 2011.
15. S. Satılmış 30 Eylül 1887 Banaz Depremi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Sosyal Bilimler Dergisi, 38, 79-96, 2016.
16. A, Koçyigit E, Bozkurt N, Kaymakci ve F, Saroglu 2002, Subat 2002 Cay (Afyon) Depreminin kaynağı ve ağır hasarın nedenleri: Akşehir Fay Zonu, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Tektonik Araştırma Birimi Jeolojik Ön Raporu.
17. T. Yürür, O. Köse, H. Demirbağ, Ç. Özkaymak, and L. Selçuk, Could the coseismic fractures of a lake ice reflect the earthquake mechanism?:(Afyon earthquakes of 2 March 2002, Central Anatolia, Turkey). Geodinamica Acta, 16(2-6), 83-87, 2003. https://doi. org/ 10.1016/S0985-3111(03)00003-2
18. R. Ulusay, E. Tuncay, H. Sonmez, and C Gokceoglu,. An attenuation relationship based on Turkish strong motion data and iso-acceleration map of Turkey. Engineering Geology, 74(3-4), 265-291, 2004. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2004.04.002
19. A, Koçyiğit Çukurören – Çobanlar (AFYON) arasındaki Deprem kaynaklarının (Aktif Fayların) Belirlenmesi, TÜBİTAK Final Raporu (ÇAYDAĞ-106 Y 209), 77, 2007.
20. Ö. Emre, T Y. Duman, S. Özalp, F Şaroğlu, Ş. Olgun, H. Elmacı and T. Çan Active fault database of Turkey, Bulletin of Earthquake Engineering, 16, 8, 3229-3275, 2018. https://doi.org/10.1007/s10518-016-0041-2
21. T Y. Duman, T. Çan, Ö. Emre, F T. Kadirioğlu, Baştürk N Başarır …and A.İ. Kurt, Seismotectonic database of Turkey, Bulletin of Earthquake Engineering 16, 8, 3277-3316, 2018. https://doi.org/10. 1007/s10518-016-9965-9
22. N. N., Ambraseys, Earthquakes in the Mediterranean and Middle East: a multidisciplinary study of seismicity up to 1900, Cambridge University Press. 2009.
23. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, 2024, Son depremler, http://www.koeri.boun.edu.tr/ scripts/lst1.asp 10 Mart 2024.
24. M. Öztürk, Banaz Fayının tektonik hareketlerinin GNSS yöntemiyle belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2019.
25. B.E. Akyar, Deprem tekrarlama periyotlarının jeodezik verilerle belirlenmesi: Banaz ve Elvanpaşa segmenti, Yüksek Lisans Tezi, Afyonkocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Türkiye, 2020.
26. T.A. Herring, R.W. King and S. C. McClusky, Introduction to gamit/globk. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts. 2010.
27. GeodSuit, GeodSuit Kullanım kılavuzu. Ankara, 2017.