demre havzasi’ni sinirlayan kale fayi’nin deprem ... · demre havzası ve yakın çevresinde...
TRANSCRIPT
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
DEMRE HAVZASI’NI SINIRLAYAN KALE FAYI’NIN DEPREM AKTİVİTESİ,
GB TÜRKİYE
M. SOFTA1, M. TURAN2 ve H SÖZBİLİR3
1 Araş. Gör., Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir
2 Prof. Dr., Jeoloji Müh. Bölümü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon
3 Prof. Dr., Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir
Email: [email protected]
ÖZET:
Demre Havzası (Antalya), karada güneye eğimli normal fay olan Kale ve Kekova Fayları’nın ve denizde ise
kuzeye eğimli verev atımlı ters fayların denetlediği bir havza konumundadır. Demre ve yakın çevresinde son 100
yılda Mw: 3’den büyük 227 adet deprem meydana gelmiş ve bu depremlerden 7 adedi Mw: 5’den büyüktür. Bu
depremler Kale Fayı, Kekova Fayı ve deniz içindeki fayların üzerinde yoğunlaşmaktadır. Demre Havzası’nı
sınırlayan K65D uzanımlı Kale Fayı’nın toplam uzunluğu yaklaşık 32 km’dir ve morfolojik olarak iç bükey
görünüm sunan iki parçadan oluşmaktadır. Tarihsel ve aletsel dönemlerde ürettiği depremlerle Myra Antik
Kenti’ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı’nın ilk segmenti, arazide Kale Mevkii’nden başlayıp Kapaklı
Mevkii istikametinde ilerlemektedir. İkinci segmenti ise Boğazcık Mevkii’nden başlayıp deniz içerisinde
Stroggili adası güneybatısı boyunca devam etmektedir. Bu iki segment, Boğazcık mevkiinde birbirlerine aktarım
rampası ile bağlanmaktadır. Şu ana kadar yapılan çalışmalarda; (i) tarihsel dönem deprem kayıtları ile Myra
Antik Kenti’ndeki hasarlar incelediğinde, deformasyon zonunun Kale Fayı’nın uzanımı ile örtüştüğü, (ii) Demre
Havzası’nın yakın çevresindeki güncel topoğrafyanın Kale Fayı ve bu fayın sintetik ve antitetikleri tarafından
kontrol edildiği tespit edilmiştir. Bu gözlemler, Kale Fayı’nın aktif olduğunu göstermektedir. Kale Fayı’nın türü,
uzunluğu ve kinematik özellikleri göz önünde bulundurulduğunda maksimum 6.7 büyüklüğünde deprem üretme
potansiyelinin olduğu düşünülmektedir.
ANAHTAR KELİMELER: Demre Havzası, Kale Fayı, Aktarım Rampası, Deprem, Myra Antik Kenti,
Antalya.
SEISMICITY OF THE DEMRE BASIN CONTROLLED BY THE KALE
FAULT, SW TURKEY
ABSTRACT:
Demre Basin (Antalya) is a basin which is restricted to active faults controlled by Kale Fault and Kekova Faults
which are normal faults inclined to the south on the land and reverse faults inclined to the north on the
Mediterranean Sea. Over the past 100 years 227 earthquakes with a magnitude greater than Mw: 3 have been
determined and 7 of these earthquakes are larger than Mw: 5 in the vicinity of the Demre Basin. These
earthquakes are concentrate on active fault which are Kale Fault, Kekova Fault and active faults in the sea. The
Kale Fault, which is thought to have affected the Demre Basin and its vicinity, is about 32 km. It has a gentle
crescent geometry crossing limestone geology, an approximately N650E trending and cutely south dipping active
oblique normal fault. The first segment of the Kale Fault, which is believed to have caused severe damage to
Myra Ancient City by earthquakes that it occurred during historical and instrumental periods. Between Kale and
Kapakli region first segment of the Kale Fault can be traced along the scarp. Moreover, the second segment of
the Kale Fault starts from Bogazcık region and continues along the southwestern coast of Strongili Island on the
Mediterranean Sea. These two segments of the Kale Fault are connected to each other via relay ramp. Until
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
know our findings indicate: (i) According to the historical earthquakes and the severe damage in Myra Ancient
City, the deformation zone overlaps with trending of Kale Fault which is active normal fault (ii) It has been
determined that the current topography of the Demre Basin and it’s vicinity is controlled by the Kale Fault and
synthetic and antithetic faults of it’s. So, considering the type of fault, length of fault and kinematic
characteristics of the fault, the Kale Fault can produce an earthquake of maximum 6.7 magnitude.
KEYWORDS: Demre Basin, Kale Fault, Relay Ramp, Earthquake, Myra Ancient City, Antalya.
1. GİRİŞ
Aktif Deformasyon zonları hızlı yükselim ile ilgili olarak depremlerin yoğun sıklıkla görüldüğü alanlardır.
Demre Havzası ve yakın çevresinde Neotektonik anlamda sayıca fazla çalışma yapılmış olmasına rağmen
havzayı sınırlayan Kale Fayı ile ilgili çalışma bulunmamaktadır. Demre Havzası (Antalya), karada güneye
eğimli normal fay olan Kale ve Kekova Fayları’nın ve denizde ise kuzeye eğimli verev atımlı ters fayların
denetlediği bir havza konumundadır (Şekil 1b, 2a, 2b). Havza, bölgede etkili olan K650D doğrultulu Kale Fayı,
K600D doğrultulu Kekova Fayı ve K300B doğrultulu normal fayların sonucunda gelişmiştir. Demre, Demre
nehrinin taşıdığı alüvyonlarla ve yörede gözlenen sert, bol çatlaklı, yer yer erime boşluklu ve ayrışma nedeniyle
kırımız toprak içeren grimsi-bej renkli kireçtaşıyla (Beydağları Formasyonu) ile çevrilidir. Geniş ölçekte
bakıldığında batıda Fethiye-Burdur Fay Zonu ve güneyde Plino-Strabo hendekleri arasındaki bölgede kalan
Demre bölgesinde, bu fay zonlarını takip eden büyüklüğü Mw: 3-7 arasında değişen depremler bölgede meydana
gelmiştir (Şekil 1a, 2a). Bu çalışmada daha önce çalışılmamış olan Kale Fayı’nın kinematik özellikleri ve
bölgenin depremselliği tartışılacak olup aynı zamanda bölgenin Kuvaterner döneminde maruz kaldığı tektonik
deformasyon, Kale Fayı’nın Myra Antik Kenti’ne verdiği hasarlarla yorumlanmıştır.
2. MATERYAL VE METOD
Çalışılan alanda 2010-2017 yılları arasında uzaktan algılama çalışmaları ile birlikte gerçekleştirilen saha
çalışmalarıyla elde edilen veriler laboratuvar çalışmaları ile yorumlanmıştır. Arazi çalışmaları jeolojik ve
jeoarkeolojik incelemeler olmak üzere iki başlık altında toplanmıştır. Jeolojik çalışmalar sırasında 1/25000
detayında jeoloji haritası yapılmış ve bölgede gözlenen diri faylar harita üzerine işlenmiştir. Jeoarkeolojik
incelemeler kapsamında, bölgeyi etkileyen tarihsel depremlerin Myra Antik Kenti’ndeki izleri detaylı olarak
incelenmiştir. Laboratuvar çalışmaları kapsamında ise, 30 metre çözünürlüklü SRTM haritalarıyla ArcGIS
10.2.2 programında detaylı çalışılarak bölgenin 3 boyutlu modeli oluşturulmuş ve geçmişte bölgeyi etkilemiş
olan kırık analizi tespitleri yapılmıştır. Bu model üzerine arazi çalışmalarında yapılan jeoloji haritası giydirilmiş,
sonucunda elde edilen haritalar bu bildiride kullanılmıştır.
3. SONUÇLAR VE YORUM
Kale Fayı, yaklaşık 32 km. uzunluğunda K650D uzanımında morfolojik olarak iç bükey yapı sunan iki parçalı
yüksek açılı aktif verev atımlı normal bir faydır. Tarihsel ve aletsel dönemlerde ürettiği depremlerle Myra Antik
Kenti’ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı’nın doğu segmenti, arazide Kale Mevkii’nden başlayıp
Kapaklı Mevkii istikametinde ilerlemektedir. Batı segmenti ise Boğazcık Mevkii’nden başlayıp deniz içerisine
Stroggili adası güneybatısı boyunca devam eder (Emre vd. 2012). Bu iki segment, Boğazcık mevkiinde
birebirlerine aktarım rampası ile bağlanmaktadır (Şekil 2b).
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Şekil 1 a: Anadolu ve Akdeniz bölgesinin ana tektonik yapıları. Şekildeki oklar plakaların hareket yönlerini göstermektedir
(Gürer vd. (2004); Eyüboğlu vd. (2014) ve Sözbilir vd. (2011)’den basitleştirilerek). b: Güneybatı Türkiye’nin jeoloji
haritası (MTA tarafından yayınlanan 1/500,000 ölçekli jeoloji haritasından değiştirilerek), (Şenel (1997), Konak ve Şenel
(2002), Gürer vd. (2004), Bozcu vd. (2007) ve Hall vd. (2009) birleştirilerek).
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Şekil 2 a: Güney Batı Anadolu’daki Roma dönemindeki Antik yerleşimlerin sınırları ve Myra antik kenti ve yakın
çevresinde görülen diri fayların, Aletsel ve Tarihsel depremlerin dağılımı (Deprem verileri, Kandilli Rasathanesi ve Deprem
Araştırma Enst., Soysal et al. (1981); Guidoboni et al. (1994); Ambraseys & Finkel (1995); Kondorskaya & Ulumov (1999);
Bayburtluoğlu (2003); Duggan (2005); Erel & Adatepe (2007); Altınok et al. (2011)’den birleştirilerek). b: Kale Fayı’na ait
segmentlerin diri fay haritasında görünümü. c: Kale Fayı’nın Myra Antik Kenti’nin tiyatrosundaki izinin hava fotoğrafında
görünümü. d: Andriake liman koyunu denetleyen Kekova Fayının uzanımının ve Andriake’ nin hava fotografında
görünümü.
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Myra Antik Kenti’ne yoğun hasar verdiği düşünülen Kale Fayı’nın doğu segmenti Kale yakınlarında alüvyon ile
kireçtaşları sınırını oluşturur. (Şekil 2a, 2c). Kale Fayı’nın doğu segmenti, inceleme alanında Eseler
Mahallesi’nden başlar ve Myra Antik Kenti’nin tiyatrosundan geçerek, Belen T. istikametine devam eder. Kale
Fayı, egemen olarak kireçtaşları içerisinde gözlenmekte olup, güney bloğu düşmüş olduğundan arazide verev
atımlı normal bir fay olarak saptanmıştır. Fay yüzeyi üzerinde yapılan incelemelerde kayma çizikleri tespit
edilmiş olup, bunlar 64-660 GB’ dır (Şekil 3b, e). Bunu yanında inceleme alanında kırık hatları boyunca
Karaçamlık deresinin yanal yönde 240 mt. yer değiştirmesi, belirli hat boyunca uzunlamasına uzamış sırtların
varlığı ve son iki yıl içerisinde Kale yakınlarında meydana gelen Mw :5,2 büyüklüğündeki depremin odak
mekanizmasının verev atımlı normal fay çözümünü vermesi Kale Fayı’nın günümüzde de diriliğini koruduğu
düşüncesini desteklemektedir (Şekil 2a).
Ayrıca Kale Fayı olarak adlandırılan günümüzde aktif olduğu kabul edilen bu kırık hattı, Myra Antik Kenti’nden
geçerek, bölgeye olduğu kadar antik kentin Nekropol kısmına da büyük zarar vermiştir. Duvarların devrilmesi,
dönmüş bloklar, paralel yıkılmış sütunlar ve birçok kırık bölgedeki antik kentin Kale Fayı’ndan önemli oranda
etkilendiğinin göstergesi sayılabilir.
Bir fayın üretebileceği depremin büyüklüğü ve düşey yer değiştirmenin miktarı, fayın türüne, kinematik
özelliklerine, fayın uzunluğuna göre değişiklik göstermektedir (Peacock & Sanderson ,1991 ve Wells &
Coppersmith, 1994). Myra Antik Kentine yoğun hasar verdiği düşünülen 12 km ile 20 km uzunluğunda iki
segmentten oluşan Kale Fayı ve 20 km uzunluğundaki Kekova Fayı kırıldığında sırasıyla Wells & Coppersmith
(1994)’e göre Mw: 6,28, Mw: 6,58 ve Mw: 6,48 büyüklüğündeki depremleri ve eğer iki segmentten oluşan Kale
Fayı Boğazcık mevkiinde birleşirse Wells & Coppersmith (1994)’e göre Mw: 6,7 büyüklüğünde deprem
üretebilir. Öte yandan, uygun alanlarda açılacak hendek duvarlarında diri fayın kestiği çökellerden alınacak
örneklerin yaş analizleri sonucunda (Paleosismoloji çalışmaları) fayın diriliği, atımı, periyotları için daha net
yaklaşımlara gidilebilir.
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Şekil 3 a: Kale Fayının ve potansiyel aktif olabilecek fayların uydu görüntüleri üzerinde görünümü. b-d-e: Kale Fayının
kireçtaşları üzerinde verev kayma çiziklerinin görünümü. c: Gürses dolaylarında yol yarmasında kireçtaşları üzerinde Kale
Fayı’nın kayma düzlemlerinin görünümü.
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
KAYNAKLAR
Altınok, Y., Alpar, B., Özer, N. and Aykurt, H. (2011). Revision of the tsunami catalogue affecting Turkish
coasts and surrounding regions, Natural Hazards and Earth System Sciences, 11:2, 273–291.
Ambraseys, N. N., Finkel, C. F. (1995). The seismicity of Turkey and adjacent areas. A historical review, 1500–
1800, Eren Press, Istanbul, Turkiye.
Bayburtluoğlu, C. (2003). Yüksek Kayalığın Yanındaki Yer Arycanda, Homer Kitabevi, İstanbul, Turkiye.
Bozcu, M., Yağmurlu, F. and Şentürk, M., 2007. Some Neotectonic and Paleosismological features of the
Fethiye-Burdur Fault zone, SW Anatolia, Geological Engineering, 31:1, 25-48.
Duggan, T.M.P. (2005). Suplementary Data to be Added to the Chronology of Plague and Earthquakes in
Antalya Province and in Adjacent and Related Areas, AKMED, 8:1, 357-398.
Erel, T. L. and Adatepe, F. (2007). Traces of historical earthquakes in the ancient city life at the Mediterranean
region, Journal of the Black Sea/Mediterranean Environment, 13:1, 241–252.
Eyuboglu, Y., Santosh, M., Dudas, F. O., Akaryalı, E., Chung, S. L, Akdag, K. and Bektas, O. (2013). The
nature of transition from adakitic to non-adakitic magmatism in a slab-window setting: A synthesis from the
Eastern Pontides, NE Turkey, Geoscience Frontiers, 4:4, 353-375.
Guidoboni, E., Comastri, A., Traina, G. (1994). Catalogue of ancient earthquakes in the Mediterranean area up
to the 10th century, Instituto Nazionale di Geofisica, Rome, France, ING-SNA.
Gürer, A., Bayrak, M., Gürer, Ö. F. (2004). Magnetotelluric images of the crust and mantle in the southwestern
Taurides, Turkey. Tectonophysics, 391:1, 109-120.
Hall, J., Aksu, A. E., Yaltırak, C., Winsor, J. D. (2009). Structural architecture of the Rhodes Basin: A deep
depocentre that evolved since the Pliocene at the junction of Hellenic and Cyprus Arcs, eastern Mediterranean,
Marine Geology, 258:1, 24-47.
Konak, N., Şenel, M. (2002). Geological Map of Turkey in 1/500,000 scale: Denizli Sheet, Mineral Research
and Exploration Directorate of Turkey Press, Ankara, Turkey.
Kondorskaya, N. V., Ulomov, V. I. (1999). Internet Site for Data on Earthquakes, Special catalogue of
earthquakes of the Northern Eurasia (SECNE),
http://socrates.wdcb.ru/scetac/andhttp://www.seismo.ethz.ch/gshap/neurasia/nordasiacat.txt (Last accessed
January 2017)
Peacock, D. C. P., Sanderson, D. J. (1991). Displacements, segment linkage and relay ramps in normal fault
zones, Journal of Structural Geology, 13:6, 721-733.
Soysal, H., Sipahioğlu, S., Kolçak, D. and Altınok, Y. (1981). Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu
(M.Ö. 200-MS 1900), Tübitak Yayınları, İstanbul.
Sözbilir, H., Sarı, B., Uzel, B., Sümer, Ö. and Akkiraz, S. (2011). Tectonic implications of transtensional
supradetachment basin development in an extension-parallel transfer zone: The Kocacay Basin, western
Anatolia, Turkey, Basin Research, 23:4, 423–448.
4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Şenel, M. (1997). 1:100.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları Antalya M10-M11 Paftası, MTA yayinlari, No:6,
Ankara, Türkiye.
Wells, D., Coppersmith, K. (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture
width, rupture area and surface displacement, Bulletin of the Seismological Society of America, 84, 974-1002.