AYBE- Katı Yer Bilimleri Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Çakır, Ziyadin" ile AYBE- Katı Yer Bilimleri Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeActive Faulting And Earthquake Scarps A Long The North Anatolian Fault In The Sea Of Marmara(Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, ) Uçarkuş, Gülsen ; Çakır, Ziyadin ; 287426 ; Katı Yer Bilimleri ; Solid Earth SciencesMarmara Denizi 1600 km uzunluğundaki Kuzey Anadolu Fayı'nın batı kısmında oluşmuş 270 km uzunluğunda ve 80 km genişliğinde bir kıtaiçi denizel bir havzadır. Marmara bölgesi aktif faylarla sınırlanmış yüksek deprem riski taşıyan bir bölgedir. MS 5. yüzyıla kadar dayanan tarihsel deprem kayıtları bölgenin 150 den fazla sayıda depremle sarsıldığını göstermektedir. Deprem yoğunluğu, Kuzey Anadolu Fayı'nın (KAF) Marmara'daki kompleks fay geometrisinin bir göstergesidir. KAF, Avrasya ile güneydeki Arap levhasının çarpışmasıyla Anadolu levhasının batıya hareketi sonucu oluşmuş sağ yanal transform bir faydır. 1939-1999 yılları arasında 7 büyük deprem ile 900 km boyunca batıdan doğuya kırılmıştır. 1999 İzmit ve Düzce depremlerinin yarattığı binlerce can kaybı ve 20 milyar dolarlık ekonomik zarar sonrasında Türkiye'de deprem tehlikesi kamuoyunun dikkatini çekmiştir. İzmit depremi bilimadamları için bir sürpriz olmamakla birlikte KAF'nın doğudan batıya iyi bilinen deprem göçü nedeniyle sıranın 1967 Mudurnu depreminden sonra İzmit'e geleceği bilinmekte idi. Bugün 1999 İzmit depreminin ardından bir sonraki deprem Marmara Denizi içinde meydana geleceği herkes tarafından kabul edilen bir gerçektir. Bu durum Türkiye nüfusunun yüzde 30, endüstrinin yüzde 50'sinin yer aldığı Marmara bölgesi için büyük bir risk teşkil etmektedir. Marmara Denizi'ne İzmit körfezinden giren Kuzey Anadolu Fayı, karaya tekrar batıda Gaziköy (Tekirdağ) de çıkmaktadır. 1999'da İzmit körfezi boyunca kırılan KAF, batıda ise 1912 depremi ile kırılarak Marmara'nın batı ve doğusunu etkilemiştir. Bu depremlerin deniziçindeki devamları üzerinde çok fazla bilgi mevcu değildir. KAF'nın Marmara denizi içindeki segmentlerinin geometrisi, kinematiği ve konumları 1940'lardan beri bir tartışma konusudur. 1999 İzmit depremi sonrasında, Marmara Denizi içindeki fayları araştırmak için çok sayıda uluslararası deniz seferi organize edilmişti. 2000 yılında Fransız Le Suroit araştırma gemisi ile Marmara Deniz tabanının (yaklaşık 100 m'den derin olan) orta kesiminin yüksek çözünürlüklü (25 m) ilk derinlik haritası (batimetri) oluşturulmuştur. Bunun yanısıra yandan tarayıcılı sonar (deniz tabanından 200 m yukarıdan) ve sismik yansıma ile elde edilen veriler sayesinde fayların çok detay haritalanması gerçekleştirilmiştir. Bu yeni veriseti kullanılarak denizaltındaki yapıların detaylı haritalatı üretilmiştir. Veriseti aynı olmasına rağmen değişik araştımacılar birbiyle çelişen, farklı fay modelleri ortaya sunmuşlardır. 2002 yılında diğer bir Fransız gemisi L'Atlante MARMARASCARPS projesi çerçevesinde, daha önce tespit edilen faylar üzerinde oluşmuş olan genç fay sarplıklarını tespit edebilmek için insansız uzaktan kumandalı bir denizaltı kullanarak çok yüksek çözünürlüklü (50 cm) mikrobatimetri verisi toplamış, sarplıklar boyunca video görüntüsü toplayarka kırık zonlarının net görüntülerinin tespit edilmesini sağlamış, bazı kırık zonları civarında kısa karotlar (35 cm) toplayarak deprem yaş tayini yapmayı hedeflemiştir. Ayrıca 600 km'lik 3.5kHz sığ sismik yansıma verisi (70 ms) de alınmıştır. Bu çalışmada, MARMARASCARPS seferinde toplanan bu yüksek çözünürlüklü veriseti ve de diğer seferlerde toplanan veriler birleştirilerek, Marmara Denizi içindeki havzaların üç boyutlu yapısı ve kinematiği üzerine çalışılmıştır. Marmara Denizi kuzey havzalarının morfotektonik yapısını anlayabilmek ve anlatabilmek için derin sismik kesitler ile taban morfolojisinin deneştimesi yapılmıştır. Bunun yanısıra toplanan 3.5kHz sığ sismik kesitler incelenerek Geç Pleyistosen-Holosen dönemi sedimantasyon ve fay kayma hızlarının birbiri ile ilişkisi üzerine çıkarımlar yapılmıştır. Buna göre Marmara denizi içindeki üç derin havza (Çınarcık, Orta ve Tekirdağ) KAF'ın transtansiyonel tektonik rejimi altında aktif gerilmeli tektonik ile açıklmaktadır. GPS hareket yönleri bu tip açılmayı desteklemektedir. 50 cm çözünürlüklü mikrobatimetri verisi, 1999 İzmit kırığının İzmit körfezi'ni takiben Hersek'in batısına (29.38ºD) geçerek Çınarcık havzasının girişine kadar ilerlediği tespit edilmiştir. Hersek'in batısındaki denizaltı kanyonunun (-180 m) düz tabanı boyunca bir seri genç fay kırıkları görülmektedir. Kanyon tabanındaki sarplığın yüksekliği ise 0.5 m olup 1999 depremine ait olduğu tespit edilmiştir. Kanyonun güney eteği boyunca batıya doğru devam eden kırıklar Çınarcık çukurluğuna (29.24ºD ) kadar uzanarak sonlanmaktadır. Bu alandaki mikrobatimetri analizleri SAR interferometri verisinin İzmit depremi için verdiği 30 km'lik ek uzanımı destaklemektedir. İzmit deprem kırığı büyük olasılıkla Çınarcık havzasını kontrol eden transtansiyonel fay geometrisinin oluşturduğu geometrik bariyer sebebiyle burada sonlanmıştır. Ayrıca Adalar fayı önünde 20-30 km uzunluğunda genç görünümlü fay sarplıkları gözlenmiştir. Bunların 18 Ekim 1963 (Ms 6.4) depremiyle ilişkili olabileceği gibi bu bölgede yaygın olan heyalanlarla da ilişkili olabileceği düşünülmektedir. Mikrobatimetri, video görüntüleri ve 210Pb analizleri, 1912 Ganos depreminin Tekirdağ havzasının güney kenarını kırdığı (27.37.69?D 40.48.17?K) ve muhtemelen Batı sırtın sonuna kadar ilerleyip Orta havzanın kenarına kadar ilerleyerek 120-150 km lik bir kırık oluşturduğunu ileri sürmektedir. Deniz içinde diğer kırılmamış fay kolları değerlendirildiğinde, Çınarcık havzası ile Orta havza arasında kalan 100 km'lik segmentin krılması halinde en az M 7.3 büyüklüğünde bir deprem meydana gelecektir. KAF'nın kuzey kolunun denizaltındaki kinematik, geometrik ve morfolojik özelliklerini göz önünde bulundurararak beş ana segmente ayırabiliriz. Bu segmentler, Tekirdag (45 km), Orta (70 km), Adalar Fayı (35 km), Güney Çınarcık fayı (55 km) ve Izmit segmentleri olarak ayrılmıştır. Bu segmentler büyük oranda levha hareketlerini barındırdığından yüksek kayma hızları sahiptirler. Dolayısıyla tek başına ya da birlikte kırılarak büyük magnitüdlü depremler ouşturabiliirler. 1912 ve 1999 kırıklarının deniz altındaki devamından, Marmara Denizinde Orta segment ile Adalar fayı segmentinin sismik bir boşluk oluşturduğunu göstermektedir. Her iki segment de 7 ve üzeri büyüklükte deprem üretebilme kapasitesine sahiptir. Ana segmentlere ek olarak, havzaların kinematiğine eşlik eden diğer normal bileşenli ikincil faylar de orta büyüklükte deprem üretebilirler.
-
ÖgeActive Tectonics And Paleoseismology Of The Ganos Fault Segment And Seismic Characteristics Of The 9 August 1912 Mürefte Earthquake Of The North Anatolian Fault (western Turkey)(Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, ) Aksoy, Murat Ersen ; Çakır, Ziyadin ; 266233 ; Katı Yer Bilimleri ; Solid Earth SciencesGanos fayı, Kuzey Anadolu Fayı'nın en doğu parçasıdır ve 9 Ağustos 1912 (Ms=7.3) ve 13 Eylül 1912 (Ms=6.9)'de 2 büyük depreme neden olmuştur. Kırık boyunca 45 lokalitede atım ve birikimli atım dağılımı ölçülmüştür. 1912 depreminin atımı 2 ila 5.5 m arasında olup, en yüksek atım fayın doğu kesiminde gözlenmiştir. Karada gözlenen kırık en az 4 alt-parçadan oluşmakta ve parçalar Kavak, Gölcük ve Yörgüç çek-ayır havzalarıyla sınırlanmaktadır. Marmara denizinin batı kıyısında görülen büklüm (17°) ile büyük çek-ayır havzası (Orta Havza) 1912 kırığının doğu ucunu sınırlayabilecek yapılar olarak değerlendirilmiştir. Karada görülen doğrultu-atımlı fay deformasyonu ötelenmiş drenaj sistemleri oluşturmakta. 69 lokalitedeki birikimli ötelenmenin sınıflandırılması sonucu 5 atım grubu tespit edilmiştir. Bu gruplar iklimsel değişimlere bağlı olarak gelişen yeni drenaj sistemlerine karşılık gelmektedir ve 18 mm/yıl'lık bir fay hızı vermektedir. Saroz, Yeniköy ve Güzelköy'de yapılan paleosismik çalışmalar 270 yıllık bir deprem tekrarlanma aralığı ve 17,5-20 mm/yıl'lık fay hızı vermiştir. Bu değerler iki deprem arasında ~5 m'lik bir yamulma birikimine karşılık gelip 1912 atım değerleriyle uyumludur. 9 Ağustos ve 13 Eylül 1912 depremi hasar dağılımı ve 45 adet aletsel deprem kaydı iki depremin göreceli büyüklükleri ve karakterleri hakkında bilgi sunmaktadır. Hesaplanan 1,27 x 1020 Nm'lik sismik moment ve 40 saniyelik deprem süresi 120 ±20 km uzunluğunda bir kırığa işaret etmektedir; bu nedenle 1912 kırığının hem Saroz hem de Marmara'daki büklümü aşarak orta havzaya uzanması sonucuna varılmıştır.
-
ÖgeAnalysis And Modelling Of Earthquake Surface Deformation With Sar Interferometry: Case Studies From Turkey And The World(Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, ) Akoğlu, Ahmet M. ; Çakır, Ziyadin ; 232163 ; Katı Yer Bilimleri ; Solid Earth SciencesBu çalışmada, Türkiye ve dünyadan örneklerle yeryüzünde kırık oluşturmamış M>6 depremlerin yüzeydeki deformasyonlarının tespiti ve analizi için Yapay Açıklık Radar İnterferometrisi (InSAR) kullanılmıştır. Bu örneklerden 6 Haziran 2000 Orta depreminin listrik bir normal üzerinde meydana geldiği, 1994 ve 2004'te Fas'ın El Hüseyma şehrinde meydana gelen iki depremin ise birbirinin eşleniği olduğu sonucuna ulaşılmıştır. InSAR ile son olarak Kuzey Anadolu Fayı üzerinde İsmetpaşa'da yaşanan asismik deprem kayması (krip) incelenmiş; hızı ve kapsadığı alan radar görüntülerinin analizi sayesinde tespit edilmiştir. InSAR'ın yanı sıra Karlıova üçlü birleşme noktası ve civarındaki faylarda Coulomb gerilme değişimleri hesaplanmış ve 1866 yılından beri meydana gelmiş olan M>6 depremler kullanılarak Yedisu sismik boşluğu için etkileri araştırılmıştır.
-
ÖgeMonitoring of surface deformation in northwest turkey from high resolution insar : Focus on tectonic aseismic slip and subsidence(Eurasia Institute of Earth Sciences, 2019-03-19) Aslan, Gökhan ; Çakır, Ziyadin ; 602142001 ; Solid Earth Sciences ; Katı Yer BilimleriGeohazards, such as earthquakes, land subsidence and uplift, ground settlement, landslides and volcanoes cause static and/or dynamic surface deformation and pose major threat to human life and structures. Especially in earthquake-prone areas, understanding the spatial and temporal evolution of surface displacement and the underlying mechanisms responsible for these displacements is of great importance for geohazard mitigation. The Anatolian plate is bounded by the right-lateral North Anatolian Fault (NAF) and the left-lateral East-Anatolian Fault to the north and east-southeast of Turkey, respectively. It is moving westward due to the convergence of the Arabian and Eurasian plates and the slab subduction at the Hellenic Trench. The 1600-km-long NAF is a major continental strike-slip fault, known as one of the most prominent active faults in the eastern Mediterranean region, with an average slip rate of 24±2 mm/yr. This right-lateral fault ruptured between 1939 and 1999 in a sequence of eight M>7 earthquakes, with a westward migration that started near Erzincan in the east and reached the western shore of Marmara Sea in the west. This migration has been explained by the Coulomb stress transfer during and between successive earthquakes along fault strike. Between the western end of this sequence, and the eastern end of the 1912 earthquake to the east of the Marmara sea, a ~70 km-long section of the NAF defines a major seismic gap very close to the megacity of Istanbul. Assessment of seismic hazard in the Marmara sea region suggests that a large and destructive earthquake (M>7) may occur with a probability of 35-70% in the next 30 years on this fault section, 20 km south of Istanbul. Refined assessment of seismic hazard, from precise measurements of tectonic ground deformations in particular, is therefore profoundly important for prevention of any widespread damage and destruction in the region. This region is also affected by an important population growth and industrial and land exploitation development, implying other types of hazards. The aim of this thesis is therefore centered on the detection and monitoring of surface deformation in northwest Turkey induced by a variety of natural (such as tectonic activity, slow moving-landslides, etc.) and anthropogenic (ground water extraction, construction activities, etc.) hazards and on the analysis of the related deformation mechanisms and their environmental consequences. In this work, I computed Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) time series to examine ground deformation evolution for three different case studies associated to different geophysical phenomena and underlying processes. The focus of this thesis is two-fold : (1) to reveal and monitor the spatio-temporal characteristics of aseismic slip along the August 17, 1999 Mw 7.4 Izmit earthquake rupture, and discuss its potential relationship with lithology and geology (2) to investigate ground subsidence in urban or human-exploited areas induced by various factors, and discuss the relative roles of tectonics, lithology and anthropogenic activities in such ground motion. In the first case-study, I combined InSAR measurements, based on X-band TerraSAR-X and C-band Sentinel-1 A-B radar images acquired over the period 2011-2017, with near field GPS measurements, performed every 6 months from 2014 to 2016, as well as creep meter measurements to examine the surface velocity field around the NAF after the 1999 Izmit earthquake. In this study, the Stanford Method for Persistent Scatterers InSAR package (StaMPS) was employed to process series of Sentinel 1 A-B (acquired along ascending and descending orbits) and TerraSAR-X (ascending orbits) radar images. The InSAR horizontal mean velocity fields reveal that the creep rate on the central segment of the 1999 Izmit fault rupture continues to decay, more than 19 years after the earthquake, in overall agreement with models of postseismic afterslip rate decaying logarithmically with time. Along the fault section that experienced a supershear velocity rupture during the Izmit earthquake, creep continues with a rate up to ~ 8 mm/yr. A significant transient event with accelerating creep is detected in December 2016 on the Sentinel-1 time series, consistent with creepmeter measurements, near the maximum creep rate location. It is associated with a total surface slip of 10 mm released in one month only. Complementary analyses of the vertical velocity fields show a persistent subsidence on the hanging wall block of the Golcuk normal fault that also ruptured during the Izmit earthquake. Our results demonstrate that afterslip processes along the North Anatolian Fault east-southeast of Istanbul are more complex than previously proposed as they vary spatio-temporally along the fault. The second case study deals with the identification and measurement of secular ground deformation in Istanbul from a long-term InSAR time-series spanning almost 25 years of satellite radar observations (1992-2017). This InSAR time series was computed from radar images of multiple satellites (ERS-1, ERS-2, Envisat, Sentinel-1 A, B) in order to investigate the spatial extent and rate of ground subsidence in the megacity of Istanbul. By combining the various multi-track InSAR datasets (291 images in total) and analysing persistent scatterers (Ps-InSAR), we present mean line of sight velocity maps fields and project them into ground surface velocity maps in selected areas of Istanbul. Various sites along the terrestrial and coastal regions of Istanbul are found to be undergoing vertical ground subsidence at varying rates from ~5 mm/yr to ~15 mm/yr. The results reveal that the most distinctive subsidence patterns are associated with both anthropogenic factors and relatively weak lithologies along the Haramirede valley in particular, where the observed subsidence is up to ~10 mm/yr. We show that subsidence has been occurring along the Ayamama river at a rate of up to ~10 mm/yr since 1992, and has also been slowing down over time following the restoration of the river and stream system. We also identify subsidence at a rate of ~8 mm/yr along the coastal region of Istanbul which we associate with land reclamation, as well as a very localised subsidence at a rate of ~15 mm/yr starting in 2016 around one of the highest skyscrapers of Istanbul, that was built in 2010. In the third case study, InSAR time-series analysis is calculated for quantifying the subsidence of the Bursa Plain (southern Marmara region of Turkey), which has been interpreted as resulting from tectonic motions in the region. In this study, the StaMPS is employed to process series of Sentinel 1 A-B radar images acquired between 2014 and 2017 along both ascending and descending orbits. The vertical velocity field obtained after decomposition of line-of-sight velocity fields on the two tracks reveals that the Bursa plain is subsiding at rates up to 25 mm/yr. The most prominent subsidence signal in the basin forms an east-west elongated ellipse of deformation in the east, and is bounded by a Quaternary alluvial plain undergoing average vertical subsidence at ~10 mm/yr. Another localized subsidence signal is located 5 km north of the city, following the Bursa alluvial fan, and is subsiding at velocities up to 25 mm/yr. The comparison between temporal variations of the subsiding surface displacements and variations of the water pressure head in the aquifer allows estimation of the compressibility of the aquifer, α. It falls in the range of 0.5×〖10〗^(-6)-2×〖10〗^(-6) Pa−1, which corresponds to typical values for clay and sand sediments. We find a clear correlation between subsidence patterns and the lithology, suggesting a strong lithological control over the observed subsidence. In addition, the maximum rate of ground subsidence occurs where agricultural activity relies on groundwater exploitation. The InSAR time series within the observation period is well correlated with changes in the depth of the ground water. These observations indicate that the recent acceleration of subsidence is mainly due to anthropogenic activities rather than tectonic motion. Finally, this dissertation emphasizes the potentialities of the methodology of InSAR time-series analysis to efficiently map millimetre-scale deformation for different geophysical phenomena along the selected region in northwest Turkey. To better understand the mechanism of crustal deformation and differentiate slow surface deformations driven by human and regular tectonic activities, further work, complementary to InSAR, would be required to enable the monitoring and forecasting of region-wide geohazards.