Hazar Gölü-Palu Arasında Doğu Anadolu Fay Zonu Boyunca Gözlenen Krip Olayının Çok Disiplinli Araştırılması

Özet:

Doğu Akdeniz’in ve özelinde ülkemizin genel kinematiğini belirlemeye  yönelik son 20 yıldır yapılan çalışmalar (Oral, 1992, Oral ve diğ., 1995; McClusky ve diğ., 2000; Reilinger ve diğ., 2006; Özener ve diğ., 2010; Aktuğ ve diğ., 2010; Aktuğ ve diğ., 2013a; Aktuğ ve diğ., 2013b), Kuzey Anadolu (KAF) ve Doğu Anadolu fayları  (DAF) gibi Türkiye’nin önemli faylarının güncel hızlarının belirlenmesine, bu faylar boyunca  yamulma birikimlerinin detaylı haritalanmasına, krip eden yerlerin tanımlanmasına ve deprem sonrası oluşan deformasyonların  izlenmesine yönelik son yıllarda artış gösteren detaylı çalışmalara öncülük etmiş ve  temel veri setlerini oluşturmuştur (örneğin; Tatar ve diğ., 2011; Çakır ve diğ., 2005; Çakır ve diğ.  2012; Tiryakioğlu ve diğ., 2013; Ergintav ve diğ., 2009, 2013). GPS (Global Positioning System) ve InSAR (Synthetic Aperture Radar Interferometry) gibi jeodezik ölçme yöntemlerinin kullanıldığı bu çalışmalar ile fayların maruz kaldıkları uzun ve kısa dönem gerilmeler karşısında göstermiş oldukları davranışları sorgulama ve deprem tehlikelerini analiz etme olanağı elde edilmiştir.  Bu çalışmalar genel itibariyle  KAF boyunca yoğunlaşmış, DAF özelinde ise; DAF’ın Ölü deniz fayı ile birleştiği alan detayında GPS (Mahmoud ve diğ., 2012; Nocquet, 2012) yöntemi ve DAF boyunca InSAR (Cavalie ve Jonsson, 2014) yöntemi  ile yapılan bir kaç örnek ile kısıtlı kalmıştır.

Cavalie ve Jonsson (2014), bu çalışmada ele alacağımız DAF sistemi  boyunca kilitlenme derinliğini sığ olarak kestirmiş ve DAF sistemi üzerinde son yüzyılda düşük olan güncel sismik aktivite (Ambraseys, 1989; Ambraseys ve Jackson, 1998; Ambraseys ve Melville, 1995; Burton ve diğ., 1984; Bulut ve diğ., 2012) ve bölgeye ait manyetotellürik çalışmaların sonuçları (Türkoğlu, 2009) ile bulgularını ilişkilendirerek,  DAF boyunca üst kabukta krip davranışının olması gerektiğini öne sürmüşlerdir. DAF boyunca halen rapor edilmiş krip sonucu oluşan yüzey değişimlerinin olmamasını da krip davranışının yüzeye kadar gelmediği şeklinde yorumlamışlardır. Bugüne kadar sadece KAF üzerinde İsmetpaşa’da gözlenen krip olayına (Çakır ve diğ., 2005; Özener ve diğ., 2013) benzer bir kripin DAF üzerinde de olup olmadığının saptanması, DAF’ın uzun dönem davranışının anlaşılmasına yönelik var olan deprem tehlike modellerini değiştireceğinden önemlidir (Nalbant ve diğ., 2002; Çetin ve diğ., 2003; Koçyiğit ve diğ., 2003; Reilienger ve diğ., 2006; Aksoy, 2007; Çetin, 2008; Çolak ve diğ, 2011; Duman ve Emre, 2013).

Sürekli Yansıtıcılara dayalı InSAR (PsInSAR) (Ferretti ve diğ., 2001) yöntemi kullanılarak ESA (Avrupa Uzay Ajansı)’ya ait  ENVISAT uydu verileri ile yaptığımız ön analizlerde, DAF sistemi üzerindeki Hazar-Palu arasında kripin gözlendiği ve yüzeye kadar gelebileceği yerler tarafımızca ilk defa detaylı olarak haritalanmıştır. Elde edilen bulgularda, Hazar Gölü  ile Palu arasında kalan kısımda krip hızının 10mm/yıl civarlarına ulaştığı anlaşılmıştır. GPS verilerinden DAF’ın hızının ortalama 10mm/yıl olarak kestirildiği (Reilienger ve diğ., 2006) düşünüldüğünde, krip hareketinin alt kabuğa kadar ulaşabileceği görülmektedir. Bu durumda, DAF’ın bu kesiminde gerilme artışı olmayacak ve dolayısıyla büyük deprem üretmek için gerekli olan yamulma birikiminin gerçekleşme olasılığı düşük olacaktır.  Ancak bu olay krip eden segmentin uç kesimlerinde yüksek miktarda gerilim artmasına neden olacak ve bu kısımlarda, deprem potansiyeli artacaktır. Dolayısıyla krip hareketinin nerede başlayıp nerede sonlandığı ve fay boyunca gösterdiği hız değişimleri bölgenin deprem tehlikesinin sağlıklı bir şekilde belirlenmesi için önem arz etmektedir.

Önerilen çalışmada, ilk defa olarak, Hazar-Palu arasında, krip hızı değişimini, kripin başladığı ve bittiği yeri kestirmek amacıyla çok disiplinli ölçümler yapmak, modellemek ve DAF’ın mekanik davranışına yönelik yeni modeller geliştirmek hedeflenmektedir. Bu amaçla, öncelikle InSAR analizi ile ortaya konan krip olayını yersel olarak kontrol etmek amacı ile Hazar-Palu arasında faya dik yönde krip gözlemeye uygun dağılımda her biri en az 6 noktadan oluşan 4 profil oluşturulacak ve GPS ile proje süresi boyunca 5 periyot gözlenecektir. Türkiye Ulusal Sabit GPS Ağı-AKTİF (TUSAGA-AKTİF) verileri  ile profillerden toplanan veriler birlikte analiz edilerek, bölge genelindeki krip hızının zamansal ve mekansal değişimi detaylandırılacak ve  yersel olarak tespit edilecektir. Ayrıca, PSInSAR analizlerine devam edilecek ve geniş alandaki krip değişimleri belirlenecektir. Bu çalışmaların sonuçları, krip derinliğini tespit edebilmek ve uzanımını tanımlayabilmek için elastik yerdeğiştirme yöntemiyle (Okada, 1985) modellenecek, arazi gözlemleri ile kontrol edilecektir. Elde edilen krip zonuna ait özellikler, Coulomb gerilme (Stein ve diğ., 1997) modellemelerinde kullanılarak, krip hareketinin civardaki diğer fay segmentlerinde neden olduğu gerilme değişimleri araştırılacaktır. Bölgedeki ulusal sismolojik istasyonlardan gelen veriler de analiz edilerek, gerilme birikiminin ne kadarının sismik ve asismik olarak karşılandığı sorgulanacak ve krip olayına yönelik sismolojik belirtiler (örneğin, deprem eşleri-doublet) saptanacaktır (Nadeau and Guilhem, 2009, Fréchet, 1985).  Sonuçların, tarihsel depremlerle ilişkisi irdelenecek ve krip olayının fiziksel nedenini anlayabilmek  amacı ile krip eden alandaki jeolojik özellikler de  sorgulanacaktır.

DAF üzerindeki krip özelliklerinin, önerilen proje kapsamında ilk defa çok disiplinli araştırılmasıyla, DAF ile ilişkili deprem tehlike modellerine uluslararası boyutta yeni bir bakış açısı da oluşturulmuş olacaktır.

Proje kodu: 114Y250

Durumu: Devam ediyor

Proje Yöneticisi: Prof. Dr. Semih Ergintav

Proje Çalışanları:  Dr. Fuat Şaroğlu, Doç. Dr. Ziyadin Çakır, Doç. Dr. Uğur Doğan, Prof. Dr. Hayrullah Karabulut, Prof. Dr. Haluk Özener, Doç. Dr. Aslı Doğru

Bütçe: 399948 TL