Doğu Marmara Bölgesinin Moho Derinliklerinin Gravimetrik ve İzostazik Yöntemlerle Kestirimi ve Kabuk Denge Analizleri

Yıl 2017, Cilt: 38 Sayı: 2, 115 - 128, 01.08.2017

Tuba Sönmez , Bülent Oruç

Öz

Doğu Marmara bölgesi tektonik olarak aktif bir bölgedir. Bununla birlikte bölgenin sismik aktivitesinin kuzey kesiminde yüksek
olmasına karşın güney kesiminde çok düşük olması dikkat çekmektedir. Bu çalışmada sismik aktivite farklılıklarının sebepleri
güncel küresel veri seti olan EGM08 Bouguer anomalileri ve izostazik analizlerle araştırılmıştır. Çalışmada öncelikle kabuk ve litosferik
manto arasındaki sınıra (Moho) ait anomalilerin dalga boyları ortaya çıkarılmıştır. Moho’dan kaynaklanan anomalilerin ters
çözümünden Doğu Marmara bölgesinin Moho geometrisi (gravimetrik Moho) üç boyutlu olarak kestirilmiştir. Son olarak düşey
yüklere karşı bölgesel izostazik tepkiye bağlı olarak hesaplanan izostazik Moho ile gravimetrik Moho arasındaki farklardan kabuk
denge oranları haritalanmıştır. Kabuk denge oranları, yerkabuğunun tektonik kuvvetlere karşı gösterdiği tepkinin bir ölçüsü olarak,
sismik aktivitenin yüksek veya düşük olmasına yönelik sebeplerle ilgili yeni ve etkin analizler yapılmasına olanak sağlar. 

Anahtar Kelimeler

Depremsellik, Doğu Marmara, EGM08 gravite anomalileri, İzostazi, Kabuk Denge Oranı, Moho

Kaynakça

• Abd-Elmotaal, H., 1991. Gravity anomalies based on the Vening Meinesz isostatic model and their statistical behavior. Mitteilung der Geodätischen Institute der Technischen Universität Graz, 72.
• Abd-Elmotaal, H. A., 1993. Vening Meinesz Moho Depths: Traditional, Exact and Approximated. Manuscripta Geodaetica, 18, 171-181.
• Abd-Elmotaal, H. A., 1995. Theoretical Background of the Vening Meinesz Isostatic Model. International Association of Geodesy Symposia, 113, 268-277.
• Ambraseys, N. N., and Finkel, C., 1995. The Seismicity of Turkey and Adjacent Areas, A Historical Review, 1500-1800. Turkish Studies Association Bulletin, 22, 142-145.
• Banks, R. J., and Swain, C. J., 1978. The isostatic compensation of East Africa. Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 364(1718), 331-352 .
• Barrell, J., 1914. The strength of the Earth’s crust. The Journal of Geology, 22(7), 655-683.
• Bekler, T., Gürbüz, C., Kalafat, D., ve Toksöz, N., 2005. Anadolu’da Kontrollü Sismik Kaynak Kullanarak Kabuk Yapısı Araştırmaları. Deprem Sempozyumu, Kocaeli, Türkiye.
• Bhattacharyya, B.K., 1967. Some general properties of potential fields in space and frequency domain: a review. Geoexploration 5(3), 127–143.
• Blakely, R. J., 1996. Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications. Cambridge University Press, New York.
• Bott, M. H. P., 1971. Evolution of Young Continental Margins and Formation of Shelf Basins. Tectonophysics, 11, 319-327.
• Braitenberg, C., Zadro, M., Fang, J., Wang Y., and Hsu, H. T., 2000. The Gravity and Isostatic Moho Undulations in Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Geodynamics, 30(5), 489–505.
• Courant, R., and Hilbert, D., 1953. Methods of Mathematical Physics Vol. I. Translated and revised from the German original. First English edition. Interscience Publishers, NewYork.
• Çağlar, İ., ve Avşar, Ü., 2005. Kuzeybatı Anadolu’daki Aktif Fayların Tektono-Elektrik Anomalilerden Modellenmesi. Deprem Sempozyumu, Kocaeli, Türkiye.
• Deng, Y., Fan, W., Zhang, Z., and Liang K., 2014. The Gravity and Isostatic Moho in North China Craton and Their Implications to Seismicity. Earth Science, 27(2), 197-207.
• Gomez-Ortiz, D., and Agarval, B. N. P., 2005. 3DINVER.M: a MATLAB Program to Invert the Gravity Anomaly Over A 3D Horizontal Density Interface by Parker–Oldenburg’s Algorithm. Computers and Geosciences, 31, 513–520.
• Honkura, Y., Isikara, A. M., Kolcak, D., Orbay, N., Sipahioglu, S., Ohshiman, N., and Tanaka, H., 1985. Magnetic Anomalies and Low Ground Resistivity as Possible Indicators of Active Fault Location. Journal of Geomagnetism and Geoelectricity, 37(1), 169-187.
• International Seismological Centre (ISC), 2014. http:// www.isc.ac.uk/iscbulletin,10 Mayıs 2014.
• Jeffreys, H., 1976. The Earth. Cambridge University Press, London.
• Karaman, E., 2006. Yapısal Jeoloji ve Uygulamaları. Devran Matbaacılık, Ankara.
• Koçyigit, A., 1988. Tectonic setting of the Geyve basin: age and total offset of the Geyve fault zone, E Marmara, Turkey. METU Journal of Pure and Applied Sciences, 21, 81-104.
• Lowrie, W., 2007. Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press, New York.
• Marcus, A. J., 1978. The Role of Lipids in Platelet Function: with Particular Reference to the Arachidonic Acid Pathway. Journal of Lipid Research, 19, 793-826.
• Meinesz, F. A. V., 1939. Tables fondamentales pour la réduction isostatique régionale. Bulletin géodésique, 63(1), 711-776.
• Meinesz, F. A. V., 1940. Fundamental Tables for Regional Isostatic Reduction of Gravity Values. Nederlandsche Akademie van Wetenschappen, Amsterdam.
• Moritz, H., 1990. The Inverse Vening Meinesz Problem In Isostasy.Geophysics,102, 733-738.
• Oldenburg, D. W., 1974. The Inversion and Interpretation of Gravity Anomalies. Geophysics, 39, 526–536.
• Oruç, B., and Sönmez, T., 2017. The rheological structure of the lithosphere in the Eastern Marmara region, Turkey. Journal of Asian Earth Sciences. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.02.041
• Pamukcu, O., and Yurdakul, A., 2008. Isostatic compensation in western Anatolia with estimate of the effective elastic thickness. Turkish Journal of Earth Sciences, 17(3), 545-557.
• Pamukçu, O. A., and Akçığ, Z., 2011. Isostasy of the Eastern Anatolia (Turkey) and discontinuities of its crust. Pure and applied geophysics, 168(5), 901-917.
• Parker, R. L., 1973. The rapid calculation of potential anomalies. Geophysical Journal International, 31(4), 447-455.
• Pavlis, N. K., Holmes, S. A., Kenyon, S. C., and Factor, J. K., 2008. An earth gravitational model to degree 2160: EGM2008. EGU General Assembly, 2008(4), 4-2.
• Pavlis, N. K., Holmes, S. A., Kenyon, S. C., and Factor, J. K. (2012). The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008). Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B4).
• Saroglu, F., Emre, Ö., and Kuscu, I., 1992. Active Fault Map of Turkey. General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA). Eskisehir Yolu, 6520.
• Spector, A., and Grant, F. S., 1970. Statistical Models for Interpreting Aeromagnetic Data. Geophysics, 35(2), 293-302.
• Sönmez, T., 2015. Doğu Marmara Bölgesinin Litosfer Dinamiklerinin Egm08 Gravite Anomalileri, İzostazik Ve Termomekanik Analizlerle Araştırılması. Y. Lisans, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmit, Türkiye (Yayımlanmamış).
• Toksöz, M. N., Shakal, A. F., and Michael, A. J., 1979. Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. In Earthquake Prediction and Seismicity Patterns, 117, 1258-1270.
• U.S. Geological Survey, Digital Elevation Models GTOPO30, Virginia, 1998. https://lta.cr.usgs. gov/GTOPO30, 30 Mart 2014.
• Wang, C. Y., Chan, W. W., and Mooney, W. D., 2003. Three-dimensional velocity structure of crust and upper mantle in southwestern China and its tectonic implications. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 108(B9).
• Wang, QS., Teng, JW., Zhang, YQ., Zang, XM., and Yang H., 2009. The crustal structure and gravity isostasy in the middle western Sichuan area (in Chinese with English abstract). Chinese Journal of Geophysics, 52(2), 579- 583
• Watts, A. B., 2001. Gravity Anomalies, Flexure and Crustal Structure at the Mozambique Rifted Margin. Marine and Petroleum Geology, 18(4), 445-455.