Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesinin sismotektoniği

Abstract

ÖZET Bu çalışmanın amacı, Alp-Himalaya dağ oluşum kuşağında yer alan Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesinin sismik etkinliğini ve aktif tektoniğini araştırmaktır. Günümüze kadar yapılan çalışmalar, Arabistan ve Avrasya levhalarının göreceli hareketleriyle ileri derecede deformasyona uğrayan Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesinin tektoniğinin çok karmaşık olduğunu göstermiştir. Daha çok Kuzey-Güney yönündeki sıkışma rejiminin hakim olduğu bölgede, oldukça yüksek sismik etkinlik görülmektedir. Özellikle Kafkasya bölgesi, ters faylar ve bindirmelerin yanısıra yanal atımlı faylanmalann da gözlendiği depremselliği etkin olan bir bölgedir. Daha çok sığ odaklı depremlerin görüldüğü bu bölgedeki sismik etkinlik; Bitlis bindirme zonu, Bingöl-Karlıova üçlü eklemi, Kuzey Anadolu Fayı, Doğu Anadolu Fayı, Büyük Kafkasya bindirme kuşağı, Borjomi-Kazbek fay kuşağı, Dağistan kıvnm-bindirme kuşağı, Artvin-Bolnisi fay zonu, Sevan-Pampak fay zonu, Talesh bindirme kuşağı gibi çok etkin tektonik birimlerle ilişkili görülmektedir. Bölgede aletsel dönem içinde meydana gelen bazı depremlerin odak mekanizması çözümleri P dalgası ilk hareket yönü kullanılarak bir çok araştırıcı tarafindan incelenmiş ve buna uygun levha tektoniği modelleri geliştirilmiştir (McKenzie,1976; [50], [45], Philip ve diğ.,1989; [33], [44], [55]. İleri sürülen bu modellerin ortak sonuçlarına göre; Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesi, ileri derecede ters faylarıma ve tektonik naplara sebep olan etkin bir basınç gerilmesi altındadır. Bu gerilmeleri doğuran en önemli etken, Arabistan levhasının Avrasya levhasına göre kuzeye doğru olan hareketidir. Bu çalışmada tektonik yorumlamada önemli olan beş depremin, kaynak mekanizmaları son yıllarda geliştirilen dalga şekli ters çözüm (waveform inversion) yöntemi ile incelenmiştir. Ters çözüm sonuçlarına göre: 18.10.1981 Dağistan depreminin; derinliği 31 km, fay düzleminin doğrultusu 118°, eğim açısı 36°, kama açısı ise 130° olarak belirlenmiştir. Çözüme göre bu depremin mekanizması, doğrultu atım bileşeni de bulunan bir ters fay özelliğindedir. Sol yönlü doğrultu-atunlı fay mekanizmasına sahip olan 30.10.1983 Horasan-Narman depreminin; fay düzleminin doğrultusu fay zonu ile uyumlu ve 206° dir. Bu depremin fay düzleminin eğim açısı 71° ve depremin odak derinliği ise 12 km olarak bulunmuştur. 18.09.1984 Şenkaya- Erzurum depreminin odak derinliği 12 km ve kaynak mekanizması ise sol yönlü doğrultu atımlı faylanmadır. 06.03.1986 Güney Hazar depreminin odak mekanizması; 298° lik eğim açısına sahip, 33 km'lik odak derinlikli bir ters faylanmadır ve tipik bindirme tektoniği özelliği göstermiştir. 05.13.1986 Gürcistan depreminin kaynak mekanizması sol yönlü yanal atımlı bir faylarıma göstermiştir. Ters çözüm yöntemi ile belirlenen depremlerin kaynak mekanizmaları, elde edilen aym depremler için Harvard Üniversitesi tarafından verilen moment tensor çözümleri (CMT) ile karşılaştınldığmda, genel faylanma karakterinde uyum görülmekle birlikte kaynak parametrelerinde farklılıklar belirlenmiştir. Bununla birlikte, 6 Mart 1986 Güney Hazar depremi için bu çalışmada bulunan çözüm Harvard çözümü ve USGS-NEIC (U.S.Geological Service-National Earthquake Information Center) tarafindan yapılan çözüm hemen hemen aym olup. faylanmanın bindirme karakterli olduğunu göstermektedir.Çalışma alanında 37°-53°D ve 38°-45°K koordinatları içindeki Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya bölgesinde, aletsel büyüklüğü mı>^5.3 olan 22 depremin, P dalgasının ilk varışları kullanılarak ve Harvard moment tensör yöntemi ile diğer araştırmacılar tarafından belirlenen kaynak mekanizması çözümleri de incelenerek tektonik yorumda kullanılmıştır. Kaynak mekanizması çözümlerinin uydu görüntüsünden gözlenen faylar ile desteklendiği bu çalışmaların sonuçlarına göre; Kuzeydoğu Anadolu bölgesinde, Bitlis bindirme kuşağı haricinde çözümü yapılan depremlerin hemen hemen tamamı doğrultu atimlıdır. Buna karşılık, karmaşık bir tektonik yapıya sahip olan Kafkasya bölgesindeki depremlerin fay düzlemi çözümlerinde, ters faylarıma ve bindirmenin yam sıra doğrultu atim bileşeninin de etkisi görülmektedir. Önceki tektonik modellere ve plastik modelleme sonuçlarına göre [20], [26], [60], Philip ve diğ.,1989; [44] Kafkasya bölgesindeki Talesh bindirme zonu, Küçük Kafkasya bindirmesi, Terek bindirmesi gibi önemli fay zonlannda, doğrultu-atım bileşeni eğim atımlı faylanmaya dönüşmüştür. Büyük Kafkasya bindirme kuşağı, Borjomi-Kazbek doğrultu-atımlı fay kuşağı ile ötelenmiştir. 6 Mart 1986 orta Hazar depreminin kaynak mekanizması ters faylarıma karakterlidir. Ancak, 16 ve 17 Eylül, 1989 depremlerinin kaynak mekanizmaları oblik ve normal faylanma karakterlidirler. Tektonik modellemede tartışmalı olan bu faylanma mekanizmaları önceki tektonik modellerde de yer almıştır. XI

ABSTRACT SEISMOTECTONICS OF NORTHEAST ANATOLIA AND CAUCASUS REGIONS Seismicity and active tectonics of NE Anatolia and Caucasus regions, which are located in Alpine-Himalayan oregenic belt, are investigated. Earlier studies showed that tectonics of the region is very complicated due to relative movements of the Arabian and Eurasian plates. Approximately N-S oriented compressing regime is responsible for high seismic activity in the region. Tectonic elements of the region are: Bitlis thrust-folding zone, Bingöl-Karlıova triple junction, North Anatolian fault, East Anatolian fault, Great Caucasus thrust belt, Borjomi-Kazbek fault zone, Dagistan thrust-folding belt, Artvin-Bolnise fault zone, Sevan-Pampak fault zone, and Talesh thrust belt. Source mechanism solution of 5 earthquakes within the study area were made by waveform inversion modeling technique. In addition to these earthquakes, source mechanism solution of 22 earthquakes occurred in the region were compiled in order to make a seismotectonic synthesis. Excluding Bitlis thrust-folding zone, all earthquakes within the East Anatolia region have strike-slip source mechanism solution. However, the earthquakes occurred in the complex Caucasus region have either thrust or strike-slip faulting mechanism. But, thrust faulting is dominant in the area. According to earlier studies and plastic modeling results, strike-slip components of faulting in the Talesh thrust belt in the Caucasus region, Lesser Caucasus thrust belt, and Terek thrust zone are converted to dip-slip nature [20], [26], [60], Philip et al., 1989; [44]. Borjomi-Kazbek strike-slip fault divided the Great Caucasus thrust belt into two pieces by shifting almost 90 km. Having synthesis of fault mechanism solutions in the area and help of remote sensing images in addition to geologic and topographic data sets, we are able to derive an updated, simplified tectonic structural map of the region. xn