Çukurova Ünİversİtesİ · muş ankara izmir kars gaziantep konya malatya aydin diyarbakir...

68
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Ufuk AYDIN ERZURUM MERKEZLİ DOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE YAKIN ALAN DEPREMLERİ İÇİN SİSMİK DALGA SÖNÜM ORANI HESAPLAMASI JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2006

Upload: others

Post on 08-Aug-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

Ufuk AYDIN

ERZURUM MERKEZLİ DOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE

YAKIN ALAN DEPREMLERİ İÇİN SİSMİK DALGA SÖNÜM

ORANI HESAPLAMASI

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ADANA, 2006

Page 2: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ERZURUM MERKEZLİ DOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE YAKIN ALAN DEPREMLERİ İÇİN SİSMİK DALGA SÖNÜM ORANI HESAPLAMASI

Ufuk AYDIN

YÜKSEK LİSANS TEZİ

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Bu tez 15/08./2006 tarihinde aşağıdaki jüri üyeleri tarafından oybirliği/oyçokluğu ile

kabul edilmişti

İmza………………………….İmza…………………………………...İmza…………

………..

Yrd. Doç. Dr. Altay ACARÖğr.Gör. Dr.Hatice KARAKILÇIKDoç.Dr. Suphi URAL

DANIŞMAN ÜYE ÜYE

Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.

Kod No:

Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ

Enstitü Müdürü

Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

Page 3: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

I

ÖZ

YÜKSEK LİSANA TEZİ

ERZURUM MERKEZLİ DOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE

YAKIN ALAN DEPREMLERİ İÇİN SİSMİK DALGA SÖNÜM

ORANI HESAPLAMASI

Ufuk AYDIN

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI

Danışman : Yrd. Doç. Dr. Altay ACAR

Yıl 2006, Sayfa 68

Jüri Yrd. Doç. Dr. Altay ACAR

Doç.Dr.Suphi URAL

Öğr.Gör.Dr.Hatice KARAKILCIK

Bu çalışmada Erzurum Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğüne ait Erzurum istasyonu kayıtlarından seçilmiş 44 adet deprem verisi kullanılmıştır. Doğu Anadolu bölgesinde meydana gelmiş yakın alan deprem verileri ile elastik dalgaların soğurma miktarının tespiti yapılmıştır. Bu çalışmada elastik P dalgası yatay bileşeni kullanılmıştır. Bu çalışmada amaç seçilen bölgede kalite Faktörü hesaplamasının yapılmasıdır. Çalışmada Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğüne ait Magnitüd formülü için bazı değişiklikler önerilmiştir. Anahtar kelimeler:Doğu Anadolu Bölgesi, Sismik dalga, Kalite faktörü, Soğurma

Page 4: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

II

ABSTRACT

MSc THESIS

THE ABSORPTİON RATİO OF SEİSMİC WAVE HAVE BEEN ESTİMATİON FOR NEAR AREA

EARTQUAKE IN EAST ANATOLİA OF ERZURUM CENTER

Ufuk AYDIN

DEPERTMAND OF GEOLOGY ENGINEERING

INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES

UNIVERSITY OF CUKUROVA

Supervisor : Assis.Yrd. Doç. Dr. Altay ACAR

Jury Assis.Yrd. Doç. Dr. Altay ACAR

Assoc.Prof.Dr.Dr.Suphi URAL

Dr.Hatice KARAKILCIK

In this work was included 44 unit eartquake data which belonging Eartquake Research Center of Atatürk Üniversty. Absorbtion ratio of elastic wave have been calculated by means of Eastern Anatolia ereas having been occured eartquake datum of near station. This study have been emloyed vertical composition of P wave. This studies aim has been estimation quality Factor for selected area. Some change have been proposed which have being employed by the part of Eartquake Research Center of Atatürk University. Key words: Eastern Anatolio area, Seismic wave, Quality Factor, Absorbtion.

Page 5: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

III

TEŞEKKÜR

Sayın Yrd. Doç. Dr. Altay ACAR’ a çalışmamın yürütülmesinde,

yönlendirilmesinde ve sonuca ulaşmasında ve büyük katkılar sağladığından dolayı

çok teşekkür ederim.

Manevi desteğini hiçbir zaman esirgemeyen Doç. Dr. Alaettin KILIÇ’a ve yine

bana verdiği destekten ve bilimsel yardımdan dolayı Dr. İsmail DİNÇER ’e teşekkür

ederim.

Öğrenimim süresince bana sağladığı bilimsel ve manevi destekten dolayı

Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğü öğretim görevlisi Doç.

Dr. Azer Kadirov’a teşekkür ederim.

Bana sağladığı manevi destekten dolayı Atatürk Üniversitesi Deprem

Araştırma Merkez Müdürlüğünde görevli Uzman Yük. Müh. Mükerrem Yılmaz’a

teşekkür ederim.

Page 6: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

IV

İÇİNDEKİLER Sayfa no ÖZ……………………………………………………………………………..………I

ABSTRACT.…………………………………………………………………....……II

TEŞEKKÜR….……………………………………………………………...….…...III

İÇİNDEKİLER…………….……………………………………………..………….V

EKLER……………………………………………………………………..………VII

KISALTMALAR………...…………………………………………………..………..I

ÇİZELGELER DİZİNİ…………….………………………………………..............XI

ŞEKİLLER DİZİNİ……..……………………………………………………...…..VII

1. GİRİŞ……………………………………………………..……………….……...1

1.1 Amaç……….……………………………..……………...……………….1

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR……………………………………...…………..……5

2.1 Sismik dalgaların soğurulması…………………..………………...…...…6

2.1. 1 Soğurma…………...…...…………..…..……………………………..6

2.1.2. Kalite Faktörü……………………………..…………………………6

2.1.3. Soğurma ( γ ) ile Kalite Faktörü ( Q ) Arasındaki İlişki……………....9

2.1.4. Emilme ( Absorbtion )….………………. ………………..……….....10

2.1.5. Anelastisite………………………………..…...……………………...10

2.2. Soğurma mekanizmaları…..……………………..……..……………..…12

2.2.1. Soğurma Mekanizmaları ve Türleri….………………………..…..…...12

2.2.2. Dokusal Anelastisite ve Sürtünme Nedeni ile Soğurma. .…… ……….12

2.2.3. Viskozite ve Sıvı Akışkanlar Nedeniyle Soğurma…………………......14

2.2.4. Diğer Enerji Kaybettirici Kaynaklar Nedeniyle Soğurma…………......15

2.2.5. Kay. Sismik Dalgaların Enerjisinin Kaybına Neden Olan Faktörler …15

2.2.6 Geometri Yayılımı………………………………………...……….....16

2.2.7. Yanal Yansıma ve Kırılmalar …………………………………...……17

2.2.8. Birden Fazla Yol İzleme (Multipath)….………………… …..………19

2.2.9. Dalga Modlarının Girişimi…………………………………….………15

2.2.10. Yeriçi Katmanlarında Kayaçlarda ve Ametallerde Kalite Faktörü……20

3. MATERYAL VE METOD……………………………………...………………25

3.1 Materyal……………………………………….....………………….......25

Page 7: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

V

3.2 Metod………………………….....………………………........……......25

3.2.1 Literatür taraması………………….......…………...............................26

3.2.2 Veri Toplama ..............………....…….....…..………………..............26

3.2.3 Büro Çalışmaları……...….……….....………………………..............26

3.2.4 Harita Çalışmaları…….……….……….....…………….….….....…...27

4. BULGULAR VE TARTIŞMA……………………….....……….….……….….28

4.1 Doğu Anadolu Bölgesinin jeolojisi ve Tektonik Yapısı………………….....28

4.2 Doğu Anadolu Bölgesinin sismotektoniği….………….………………...….31

4.3 Hesaplamalar………………………………………………………………...35

4.3.1 Veri Özellikleri ve Hesaplamalar……………………………………..35

4.3.2 Magnitüd Normalizasyonu……………………………………………40

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER......……………….……..……….…..……………46

KAYNAKLAR…………………….....……………….…….………………………48

ÖZGEÇMİŞ………………….....………………...…...…………………………….53

EKLER……………….....……………….…………………………………………..54

EK – 1 Çalışmada kullanılan deprem listesi

EK – 2 Çalışmada kullanılan depremler için yapılan işlemler

Page 8: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

VI

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa no

Şekil 1.1: Çalışma alanı ve yer bulduru ve lokasyon haritası………….……………..3

Şekil 2.1: Elastik ortamdaki sinyalin zaman ortamındaki genliğinin görünümü……11

Şekil 2.2: Anelastik ortamdaki sinyalin zaman ortamındaki genliğinin görünümü…11

Şekil 2.3: Kay. Çıkan Bir Ener. R Yarıçaplı Konsantrik Küreler Şek Yayınımı…....16

Şekil 2.4: Geometrik Yayılmanın Ortagonal Sistemde Gösterimi……...…….……..17

Şekil 2.5: Kaynaktan Çıkan Işının Kırılarak ve Yansıyarak Gelmesi………..….….18

Şekil 2.6: Tabakalı Ortamda Dalganın Ardışık Yansıması…...……….……….…....18

Şekil 2.7: Kaynaktan Çıkan Dalgaların İstasyona Doğrudan ( I1) ve Yansıyarak (I2)

nin Gelmesi. ……….………….……….……….….……………………..19

Şekil 2.8: Dalgaların Sırasıyla Yapıcı ve Bozucu Girişimleri………….………..….19

Şekil 4.1 Doğu Anadolu’nun önemli faylarının basitleştirilmiş haritası…………...28

Şekil 4.2. Çalışmada Kullanılan Depremlerin Episantr Dağılım Haritası…...…....37

Şekil 4.3 Çalışmada Kullanılan Depremlerin Sismogram Örnekleri……………...38

Page 9: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

VII

ÇİZELGE DİZİNİ Sayfa no

Çizelge 2.1 Yeriçi nin Belli Derinlikleri İçin Saptanmış Kal.Fak Değerleri……….21

Çizelge 2.2 Bazı Kayaçlar İçin Kalite Faktörü………………….……………….....22

Çizelge 2.3 Bazı Metallerin Kalite Faktörleri (Knopof 1964)…………...………....23

Çizelge 2.4 Bazı Metallerin Kalite Faktörleri……………….…………..………….24

Çizelge 4.1 Çalışmada kullanılan veriler………….………………..…………...…36

Çizelge 4.2 Çalışmada kullanılan Normalize edilmiş veriler. …….…………….…45

Page 10: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

VIII

SİMGELER VE KISALTMALAR

Q : Kalite Faktörü E : Strain A : Yüzey Genliği

0Α : Hiposantr genliği λ : Dalga boyu γ : Soğurma miktarı V : Dalga hızı KAF : Kuzey Anadolu Fay zonu DAF : Doğu Anadolu Fay zonu KDAFZ : Kuzey doğu Anadolu Fay Zonu Vp : P dalgası hızı Vs : S dalgası hızı M : Mağnitüd H : Derinlik Tp : P dalgası varış zamanı Ts : S dalgası varış zamanı Zp : P dalgasının düşey bileşen genliği a, b, c, : Formülde kullanılan katsayılar Δ : Episantr uzaklığı f : Frekans krs : Kristalli DOĞ.ANA : Doğu Anadolu

Page 11: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

IX

Nor. : Normalizasyon For. : Formasyon CMG-3T : Sismometre modeli Kay. : Kaynak

Page 12: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

1.GİRİŞ UFUK AYDIN

1

1. GİRİŞ

1.1. Amaç

Deprem dalgalarının sönüm oranlarının belirlenmesi konusunda Türkiye de

çok fazlaca çalışma yapılmamıştır. Bu yüzden Türkiye nin kalite faktör haritası

çıkarılamamıştır. Bu çalışmada daha önceleri kalite faktörünü tespit etmek için

yapılan çalışmalar iki bölümde irdelenmiştir. Uzaka alan deprem verileri kullanılarak

yapılan çalışmalar ve yakın alan deprem verilerini kullanarak yapılan çalışmalar.

Bizim seçtiğimiz çalışma alanı için belli magnitüd aralıkları için yakın alan deprem

verilerini kullanılmıştır. Kalite faktörü ile ilgili yapılmış genel çalışmalar ve seçilen

bölge için yapılmış çalışmalar ülkemizde fazlaca yapılmamıştır. Ancak yakın alan

deprem verileri ile kalite faktörü tespiti son zamanlar için Sertçelik (1996) Marmara

Bölgesinde sismik dalgaların soğurulması çalışması mevcuttur. Uzak alan deprem

dalgaları için çalışması yapılan bölge için bir çalışması mevcut değildir ve bunun

yapılabilmesi için yüksek enerji üreten depremler gereklidir. Çalışma için seçtiğimiz

inceleme alanı için seçilmiş bölgeyi merkez kabul edilerek yapılmış bir çalışma

yoktur. Ancak incelemeye aldığımız bölgeyi kısmen içine alan çalışmalar vardır.

Bütün ülkemiz gibi Doğu Anadolu Bölgesi depremsellik açısından incelenmesi

gereken bir bölgedir. Sismolojinin önemli uygulama alanlarından birisi yakın alan

deprem verilerini kullanarak yericinin soğurma özelliklerinin incelenmesidir.

Soğurma, deprem oluş ve kaynak mekanizmalarını, deprem Mağnitüdünü ve sismik

sinyallerin irdelenmesi ile ilişkili çalışmalarda önemlidir. Sismik enerjinin

soğurulması ve sismik dalganın kırılması, yansıması, saçılması, yerin ısısı, bileşimi,

anelastisitesi ile ilgilidir. Gerek sayısal gerekse analog veriler soğurmanın

belirlenmesi amacıyla kullanılabilir. Bu çalışmada Atatürk Üniversitesi Deprem

Araştırma Merkez Müdürlüğü Erzurum istasyonuna ait 44 adet yakın alan deprem

verisi kullanılmıştır. Erzurum bölgesine ait bu 44 adet yakın alan deprem

verilerinden P dalgası düşey genlikleri kullanılarak kalite faktörü ve soğurma

parametreleri elde edilmiştir.

Bu amaçla Erzurum istasyonuna ait 44 adet CMG-3T geniş bant

sismometresinin bilgisayar ortamında kaydedilmiş düşey bileşen kayıtlarının P

Page 13: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

1.GİRİŞ UFUK AYDIN

2

dalgası genlikleri kullanılmıştır. İşlemler sırasında denklem çözümleri “ En küçük

Kareler Yöntemi “ kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca kullanılan depremleri aynı

magnitüd kategorisine toplayabilmek için “ Magnitüd Normalizasyonu İşlemi “

yapılmıştır.

Bir bölgede deprem risk analizi ana hatları ile iki kategoride incelenir. İlk

olarak sismik kaynak zonlarının lokasyonu dağılımı, boyutları, büyük depremlerin

tekrarlama sıklığı ve deprem odak mekanizmasının bilinmesine bağlıdır. İkinci

olarak sismik dalgaların geçtiği ortamların soğurma özellikleridir. Sismik dalgaların

yayınıma etki eden en önemli parametre sismik dalga hızı ve soğurulmadır. Sismik

enerjinin soğurulması sismik dalganın kırılması, yansıması, saçılması, yerin ısısı,

bileşimi, anelastisitesi ile ilgilidir.

Yapılan çalışmanın kapsamı şöyledir:

Giriş başlığı altında yapılan çalışma hakkında genel bir bilgi. Soğurma

mekanizması tanımları ve türleri ile çalışmanın amacı verilmiştir. Önceki çalışmalar

başlığı ile yakın zamanda konu ile ilgili yapılmış çalışmalar ile ilgili kısa bilgiler

verilmiştir. Materyal ve Metod başlığında çalışmada kullanılan aletler ve çalışma

alanı ile ilgili özet bilgiler verilmiştir. Bulgular ve Tartışma başlığı ile ise eldeki

veriler ile kurulan denklemler ve hesaplamalar ve bunların sonucunda yapılan

değerlendirmeler düzenlenmiştir.

Sismik açıdan bütün Türkiye için bir Kalite Faktörü haritası hazırlanması

yapılması gereken bir çalışmadır. Doğu Anadolu Bölgesi için Deprem dalgalarının

kullanarak sismik kalite faktörü ve sismik sönüm oranlarının belirlenmesi ve

bölgesel değişikliklerinin belirtilerek bölgenin depremselliğini irdelenmesi önemli

bir açığı dolduracaktır. Bu amaçla aynı zamanda deprem istasyonlarının bulunduğu

zemin üzerindeki jeolojik yapıdan kaynaklanan katsayıların hesaplanması, deprem

Magnitüdü nün daha sıhhatli tespiti için gereklidir. Çalışmada kullanılan sismometre-

nin konumu değiştirilmediği için kod düzeltmesi yapılmamıştır. Bu çalışma da

bundan sonra yapılacak olan bu gibi çalışmalarla birlikte kullanılabilir olması ve

eşgüdüm oluşturması için alet düzeltmesi yapılmıştır.

Page 14: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

1.GİRİŞ UFUK AYDIN

3

Trabzon Artvin

Bitlis Van

AğrıERZURUMErzincan

BingolTunceliMuş

Ankara

Izmir

Kars

Gaziantep

KonyaMalatya

DiyarbakirAydin

Samsun

Kayseri

Bursa

Antalya Adana

Eskishehir

Kocaeli Oltu

28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.0036.00

38.00

40.00

42.00

Şekil 1.1 Çalışma alanı ve yer bulduru ve lokasyon haritası.

Şekil 1.1 de verilen haritadan da anlaşılacağı gibi çalışma alanı olarak seçilen

alan oldukça küçük bir alandır. Seçilen çalışma alanının böyle dar bir alan olarak

seçilmesi yakın alan depremleri için kullanılan Frekans-Genlik ilişkisini

kullandığımız magnitüd formülünü revize etmek ve Doğu Anadolu Bölgesi için orta

enerjili depremlerdeki soğurmayı hesap etmektir. Eğer seçilen alan daha büyük

olsaydı buna bağlı olarak seçilen depremlerin enerjisi daha yüksek olacaktı ve uzak

alan deprem magnitüd formülü için frekans-Genlik ilişkisindeki katsayılar için bir

düzeltme yapılacaktı. Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğü

bölgesel olarak Deprem belirleme ve yığıştırma işlemi yaptığından yakın alan

depremi için daha sağlıklı bir yaklaşıma sahip olması gerekir.

Yer bulduru haritasında da gösterildiği gibi çalışılan bölge yakın alan deprem

verileri için seçilmiştir. Bu amaçla Erzurum Sismik istasyonu merkez seçilerek

(38.6100–40.3500) Enlem, (39.1100–43.4100) Boylam, arasındaki alanda

kaydedilmiş depremlerden amaca uygun olarak seçilen 44 adet deprem verisi

kullanılmıştır. Seçilen bölge kısmen Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Doğu Anadolu Fay

zonu üzerinde olduğu için sismik aktivitesi oldukça yüksek bir bölgedir. Bu bölgede

Erzurum merkezli kayıtlar kullanılarak sismik kalite faktörü ve soğurulma çalışması

ilk defa yapılmaktadır. Çalışmada yapılan hesaplamalarda kullanılan formüllerdeki

parametrelerin hepsi çalışma alanından titizlikle hesaplanmıştır. Bu çalışmada

ölçülen veya hesaplamalar ile bulunan bütün değerler çalışma alanı ile ilgili yerel

Page 15: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

1.GİRİŞ UFUK AYDIN

4

değerlerdir. Bu yapılırken amaçlanan hedef çalışma alanının sismik karakterini ve

sismik risk dağılımını yüksek bir duyarlılıkla tespit edebilmektir.

Page 16: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

5

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Sürtünme sonucu oluşan soğurma konusunda, Walsh (1968) öncü çalışmasında,

çok ince elipsoidal çatlak yüzeyleri arasındaki dokunakları dikkate alarak Coulumb

yenileme kıstaslarına göre sürtünmesel kayma hareketi mekanizması incelemiştir.

Johnson ve diğerleri (1979) çok yüksek frekanslı elastik dalgaların

(ultrasonik) soğurulmasını saptamak için basınca bağlı modellerde çalışmalar

yapmışlardır. Kuru ve gözeneksiz kayaçlarda belirli basınç artışı esnasında soğurma

azalmaktadır. Bu tespit kayaç dokusundaki çatlakların kapanması sonucu olarak

yorumlanmaktadır. Levykin (1965). Magmatik ve metemorfik kayaçlarda 4 kbar’ a

varan basınç koşulları altında hem P hemde S dalgalarının soğurulmasını

incelemiştir ve sonuçta artan basınçla birlikte başlayan soğurma azalışını özellikle 1

kbar’ lık kritik değer den itibaren oldukça hızlandığı gözlenmiştir. Termo-Elastik

kökenli soğurma mekanizması Zener’ in (1938), geliştirdiği modelde incelenmiştir.

Burada terme-elastik kökenli gelişebilecek soğurmada sıcaklığın rolü oldukça düşük

kabul edilmektedir. Ancak kayacı oluşturan mineral sistemlerinin ergime noktasına

yakın düzeyde etkimeye başlayan sıcaklık koşullarında gelişen termal çatlaklar ve

kırıklar soğurmaya neden olabilir. Yeriçi katmanlarından Q’nun çeşitli çalışmalardan

saptanan değerleri görülmektedir. Tabloda Anderson ve Hart (1978)’ ın çalışmaların

dan görüleceği gibi kabuk tabanından 200 km derinlere doğru düşük Q ‘ lu yüksek

soğurmalı bir üst manto malzemesi ve derinlere gittikçe artan yüksek Q lu bir üst

manto malzemesi mevcuttur. Bundan başka, Kovach (1978)’ yaptığı çalışmalara

göre okyanusal alanların altında yüzey dalgalarının 20 sn periyodu altındaki daha

kısa peryodlar için soğurma hayli yüksek ve Q değeri oldukça düşük olduğunu

göstermiştir.

Çalışmalarda görüleceği gibi kabuk tabanından 200 km derinlere doğru düşük

Q ‘ lu yüksek soğurmalı bir üst manto malzemesi ve derinlere gittikçe artan yüksek

Q lu bir üst manto malzemesi mevcuttur. Bundan başka, Kovach (1978)’ yaptığı

çalışmalara göre okyanusal alanların altında yüzey dalgalarının 20 sn periyodu

altındaki daha kısa peryodlar için soğurma hayli yüksek ve Q değeri oldukça düşük

olduğunu göstermiştir. Bu konu ile ilgili olarak çeşitli araştırmacılar tarafından

yapılan çalışmalara bakıldığında, Batı Anadolu için koda dalgalarıyla Akıncı (1994),

Page 17: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

6

Erzincan bölgesinin S ve koda dalgaları ile soğurma çalışması Akıncı ve Eyidoğan

(1996).

2.1. Simik Dalgaların Soğurulması

2.1.1 Soğurma:

Deprem kaynağından çıkan elastik deformasyon enerjisi uzaklık artımı ile

enerji kaybeder. Bunun nedeni geometrik yayılma, sismik enerjinin ısıya dönüşümü

ve absorbsiyon sonucu soğurmanın oluşmasıdır. Soğurma dalga enerjisinde uzaklıkla

meydana gelen azalmadır. Sismik dalganın yayıldığı ortamın fiziksel özellikleri,

Episantr uzaklığı, Aletsel etkiler (örneğin süzgeçleşme) soğurmaya neden olan

etkenlerdir. Bir ortamdaki yayılan dalganın enerjisinin karekökü genlikle doğru

orantılıdır, yayınım küresinin yarıçapının karesi ile ters orantılıdır. Birim yüzeydeki

enerji kaynaktan olan uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değişir.

2.1.2. Kalite Faktörü (Q) :

“Specific Attenuation Factor” diye adlandırılan Q (Kalite Faktörü) Knopoff ve

Macdonald (1964) tarafından Elektrik Mühendisliğinden Jeofizik Mühendisliği

literatürüne kazandırılmıştır. Q birimsiz olması nedeniyle oldukça kullanışlı bir

birimdir. Kalite faktörü, kuru kayaçlarda frekanstan bağımsız olmasına rağmen

kısmen veya yarı doymuş kayaçlarda frekansa bağlı olabilir (Gardner et al 1964).

Genelde su satürasyonu P ve S dalgalarının Q değerini azaltır. Bu azalma S

dalgalarında P dalgalarından daha fazladır. Q nün fiziksel bir parametre olan basınçla

da alakası vardır. Basınç artıkça Q değeri de artar. (Klıma et al 1964,Breadly et al

1966 , Mason et al 1970). Q, genellikle 50-300 arasında değişir. Yalnızca gaz haline

gelme ve kayaçlardan gaz çıkışı durumunda Q değeri 2000’in üzerindedir (Clark et

al 1980, Tittman et al 1974).Anderson ve Kovach (1964)’in yaptıkları çalışma

sonuçlarına göre Q nün değeri üst manto için yaklaşık 160, alt manto için yaklaşık

1450 olduğu ortaya konulmuştur.

Bir cisme ϖ frekansı ile periyodik olarak gerilme uygulandığında Q,

Page 18: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

7

(Knopoff ve Macdonald,1964 ) (2.1)

olarak tanımlanır. Burada,

E, cisimde depolanan strain (Makaslama) enerjisi,

)(EΔ− , her bir dönümdeki enerji kaybıdır. Bu enerji kaybı cismin tam elastik

olmasından dolayı meydana gelir.

Q , boyutsuz bir büyüklüktür.

Yukarda ki açıklamalardan da anlaşılacağı gibi

1. Sabit bir dalga sayısında duran dalganın genliğinde azalma gözlenir.

2. Sabit bir frekansla ilerleyen bir dalganın genliğinde uzaysal azalma gözlenir.

Soğurmanın doğrusal bir olay olduğu kabul edilirse ve 1 ve 2 şıkları da irdelenirse,

Furier sentezi sismik sinyaller üzerinde soğurmanın en doğru etkisini verecektir (Aki

ve Richard 1980).

Soğurma harmonik dalganın logaritmik azalımın dan da hesaplanabilir. Buna göre

logaritmik azalma,

)/ln( 21 AA=δ (Aki ve Richard, 1980) (2.2)

Şeklinde tanımlanır. A1 ve A2 uzaklıkta ki genliklerdir. (2.2) bağıntısı seriye

açıldığında,

21 /ln( AA=δ )= ( ) ( ) ( )31212

121121 /31/

21/ AAAAAAAAA −+−+− (2.3)

elde edilir ve ayrıca eğer soğurma büyük ise (2.3)’ teki yüksek dereceli terimler

ihmal edilebilir. Böylece,

( )( ) ( )[ ]2112121121 // AAAAAAAAAA ++−=−=δ (2.4)

E 2

)( Q

1 πγΔ

=

Page 19: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

8

bulunur ve ayrıca (2.4) bağıntısı

21

22

21

2AAA −

=δ (2.5)

olarak yazılabilir. Bilindiği gibi bir dalganın enerjisi,genliğin karesiyle orantılıdır. Bu

durumda (2.5) bağıntıda

δ = ∆ E /2E (2.6)

elde edilir. Diğer yandan (2.1) numaralı bağıntının kullanılmasıyla aşağıdaki

logaritmik azalma faktörü yazılabilir.

( ) )(ln/ln 12)(

001221 rreeAeA rrrr −=== −−− γδ γγγ (2.7)

Buradaki logaritmik azalma bir dalga boyu mesafedeki logaritmik genlik azalmasını

ifade eder.

fV /γγλδ == (2.8)

Burada

λ , dalga boyu,

V , hız,

f, frekans’tır. (2.1) ve (2.8) kullanıldığında,

fVEE πγπδπ ==Δ= 2Q1 (Knopoff ve Macdonald, 1964) (2.9)

elde edilir. (2.9) bağıntısı cisim dalgalarının soğurmasının saptanmasında kullanılır.

Ancak istasyon ve kaynak arasındaki uzaklık nedeniyle bazı zorluklarla

karşılaşılmaktadır. Ayrıca elastik dalgaların hızları derinlikle artar ve bilyece ışın

Page 20: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

9

yolları eğri bir biçimde oluşur. Işın yolu boyunca soğurmayı elde etmek için (2.9)

bağıntısının ışın yolu boyunca entegralinin alınması gerekir. Buna göre,

Vdsf Q∫= πγ (2.10)

olur. Ortam içerisinde bu işlem yapıldıktan sonra dalganın genliği tam olarak,

QvdsfeAA ∫−= .0

π (2.11)

şeklinde yazılabilir. Bu bağıntı birim uzunlukta işin yolu için geçerlidir.Soğurma Q -1

yada kalite faktörü Q boyutsuz bir büyüklüktür. Fiziksel olarak Q -1, her bir devirdeki

(km,sn) kaybolan enerjinin toplam enerjiye oranıdır.

2.1.3. Soğurma ( γ ) ile Kalite Faktörü ( Q ) Arasındaki İlişki :

Soğurma katsayısı ( γ ) ile kalite faktörü ( Q ) arsında bir ilişki kurulabilir.

Sismik dalgalar yericinde yol alırken kaybolan enerjileri nedeni ile etkileri azalır.

Kaynaktan alıcıya kadar aldığı yol boyunca enerjisi azalan dalganın kalitesi de azalır.

Soğurulma ne kadar çok ise dalga kalitesi de o kadar kötü olur. Kalite faktörü ile

soğurma ters orantılıdır. Aralarındaki bağıntı:

Q = Vf

.

.γπ (2.12)

Bu bağıntıda;

f , frekans

V, dalga hızı

Q, kalite faktörü

γ, soğurma miktarıdır. Yukarda görüldüğü gibi soğurma,

1. Dalga frekansına,

2 .Ortamın elastik dalga hızına,

Page 21: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

10

3. Ortamın kalite faktörüne bağımlıdır.

Sonuçta soğurma katsayısı ( γ ) arttıkça, kalite faktörü ( Q ) o kadar azalmaktadır.

2.1.4. Emilme ( Absorbtion ) :

Emilme, sismik enerjinin yeriçinde ilerlerken ısıya dönüşümü nedeni ile

dalganın genliğinde meydana gelen azalmadır.Yeriçi, homojen ve elastik olmayan

yapılardan meydana gelmiş olması nedeni ile sismik dalganın yayınımı esnasında bir

enerji yutucu olarak davranır. Bu özelliklere sahip bir ortamda, dalga enerjisinin bir

kısmı ortamın titreşen tanecikleri arasında meydana gelen sürtünmeden dolayı ısıya

dönüşerek yitimlenir. Bu olay iyi çimentolanmış jeolojik bir formasyonda, zayıf

olarak ayrılmış ve sıkışmamış olan bir formasyondan daha az bir enerji kaybı

olacağını gösterir.

2.1.5. Anelastisite :

Yer içinde sismik dalgaların yayınımının bilimsel olarak keşfi ve kaydedilmesi

sismoloji ilminin temelini oluşturmuştur. Elastik dalgaların kayıt cihazlarına varış

zamanlarını sismik dalga yayınımı ve girişimlerini kullanarak yer içinin hız

modellemesi buna bağlı olarak ta tabaka yapıları, süreksizlikleri vs. gibi parametreler

belirlenebilmektedir. Sismik dalga kayıtlarındaki genlik, amplütüd ve frekans gibi

parametrelerle birlikte dikey ve paralel hız değişimleri ortamın elastik özelliklerini

tam olarak yansıtır. Yerküre tam bir elastik yapıya sahip değildir, dolayısı ile de

sinyallerin genlikleri hem zaman ortamında, hem de uzay ortamında azalma gösterir.

Genlikteki bu azalma hem sismik dalganın izlediği patika ile hem de ortamın

anelastisitesi ve ortamın oluştuğu malzeme ile de alakalıdır. Bu değerlerdeki

bölgesel olarak değişiklikler farklılık göstermektedir bu değişiklik ölçülmesi ile

deprem dalgalarının daha iyi tanınması amaçlanmaktadır. Bu azalma yer yuvarının

elastisitesinin bir ölçüsüdür. Şekil 2.1 a’ da görüldüğü gibi t1 anında A olan sinyal

genliği t2 anına geldiğinde ∆E kadar azalma göstermektedir.

Page 22: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

11

Şekil 2.1 Elastik ortamdaki sinyalin zaman ortamındaki genliğinin görünümü.

Şekil 2.2 Anelastik ortamdaki sinyalin zaman ortamındaki genliğinin görünümü.

Sinyal genliklerindeki zamansal ve uzaysal azalma genlik çalışmalarında

yer alan zorluklara eklenen yeni bir sismik parametredir. Zorluklar aşıldığında

sismik veri genlikleri yer içerisinde derinliğin bir fonksiyonu olarak anelasitiseyi

üretir. Sıcaklık ve basınçla etkili olan iç atomik güçler tarafından yerin elastik

özellikleri ve bunların derinliğe göre değişimi kontrol edilir.

2.2. Soğurma Mekanizmaları

2.2.1. Soğurma Mekanizmaları ve Türleri .

Jeofizikte soğurma ölçümleri P ve S dalgalarının, yüzey dalgalarının ve

yansıyan veya kırılan dalgalarının sismogramlarının genlik incelemesi kullanılarak

yapılmaktadır. Ayrıca düşey sismik profil ve akustik kuyu logu tekniklerinden

yararlanarak yapılmaktadır. Öte yandan laboratuardaki ölçümler ise değişen basınç,

sıcaklık ve su doygunluğu koşullarına göre kayaç örnekleri üzerinde yapılmaktadır.

Sonuçta, gerek sahada, gerekse laboratuarda yapılan çalışmaların sonuçlarının

korelasyonu, soğurmanın yer içinde nasıl davrandığı ve mekanizması konusunda

geniş bir yorum imkanı sağlar. Yer içinin soğurma özelliklerini anlama ve

hesaplamanın iki önemli nedeni vardır. Bunlardan ilki, Yeriçi malzemesi boyunca

Page 23: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

12

geçip gelen sismik dalganın genliklerinin sönümü ve bu sönüm ile frekans arasındaki

bağlantının araştırılması. Diğeri ise soğurma alanlarındaki kayaçların litolojisi,

fiziksel koşulları ve suya doygunluk dereceleri hakkında bilgi edinilmesi

gerekliliğidir.

Kayaçlardaki anelastisite davranışları doğurabilecek ve soğurmayı oluşturacak

modeller tamamen birbirinden bağımsızdır.

Soğurulma mekanizması türleri ;

a. Dokusal anelastik ve sürtünme nedeniyle soğurma,

b. Viskozite ve sıvı akışkanlar nedeniyle soğurma,

c Diğer enerji kaybettirici kaynaklar nedeniyle soğurma,

diye üç gruba ayrılabilir.

2.2.2. Dokusal Anelastisite ve Sürtünme Nedeni ile Soğurma :

Walsh (1966), soğurma mekanizması üzerine geliştirilen ilk modellerden

birisini sunmaktadır. Burada soğurma iki nedene dayandırılmıştır:

1. Dokuyu oluşturan minerallerin bünyesel anelastisitesi nedeniyle oluşturulan

soğurma

2. Kayaçtaki tanesel elemanların sınırları boyunca veya çatlak yüzeyleri boyunca

oluşacak bağıl kayma hareketleri nedeniyle oluşan sürtünmeden kaynaklanan

soğurmadır.

Birinci madde de belirtilen soğurma genellikle çok küçük düzeydedir.

Laboratuar deneylerinde minerallerin özgün Q nitelik faktörlerinin birkaç bin

mertebesinde olduğu saptanmıştır. Bu nedenle bünyesel anelastisite ihmal

edilmektedir.

Sürtünme sonucu oluşan soğurma konusunda, Walsh (1966) öncü çalışmasın

da, çok ince elipsoidal çatlak yüzeyleri arasındaki dokunakları dikkate alarak

Coulumb yenileme kriterine göre sürtünmesel kayma hareketinin mekanizmasını

incelemiştir.

Sonuçta tanesel elamanların ve çatlak yüzeylerinin enerjiyi yutan bir

mekanizmaya öncülük edebileceği ve rölatif kayma hareketleri sonucu sürtünmeden

kaynaklanan kayıpların oluşacağıdır. Bu tür soğurma, sürtünmeye maruz kalan çatlak

Page 24: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

13

yüzeylerinde ve tanesel sınırlarındaki hakim fiziksel koşullara çok bağımlıdır.

Buradaki en önemli fiziksel önemli koşul hakim basınç rejimi ve geometrisine ve

özellikle etkin basınç ve gerilme rejimlerine bağlıdır.

Johnston et al (1979) çok yüksek frekanslı elastik dalgaların (ultrasonik)

soğurulmasını saptamak için basınca bağlı modeller de çalışmalar yapmışlardır. Kuru

ve gözeneksiz kayaçlarda belirli basınç artışı esnasında soğurma azalmaktadır. Bu

tespit kayaç dokusundaki çatlakların kapanması sonucu olarak yorumlanmaktadır.

Levykin (1965). Magmatik ve metamorfik kayaçlarda 4 kbar’ a varan basınç

koşulları altında hem P hemde S dalgalarının soğurulmasını incelemiştir ve sonuçta

artan basınçla birlikte başlayan soğurma azalışını özellikle 1 kbar’ lık kritik değerden

itibaren oldukça hızlandığı gözlenmiştir.

Sürtünmeden dolayı meydana gelen soğurma mekanizmasında Q faktörü

genellikle frekanstan bağımsızdır. Q faktörünün frekanstan olan bağımsızlığı çok

geniş bir frekans bandı içinde geçerlidir. Bu tür soğurma özellikle çatlak ihtiva eden

kuru kayaçlar ve sıvılara tamamen doygun olmayan kayaçlar için düşünülen

modeldir.

Termo-Elastik kökenli soğurma mekanizması Zener’ in (1938), geliştirdiği

model de incelenmiştir. Burada terme-elastik kökenli gelişebilecek soğurma da

sıcaklığın rolü oldukça düşük kabul edilmektedir. Ancak kayacı oluşturan mineral

sistemlerinin ergime noktasına yakın düzeyde etkimeye başlayan sıcaklık

koşullarında gelişen termal çatlaklar ve kırıklar soğurmaya neden olabilir.

Termo-Elastik davranış kuru kayaçlardan ziyade gözenekleri sıvı ile dolmuş

kayaçlarda daha önemli ve hissedilir düzeydedir. Zira gözeneklerdeki sıvıların

kaynama noktasına erişen sıcaklık koşullarında gözeneklerdeki sıvının ve

gözeneklerin fiziksel özellikleri değişmesi enerji kaybına yol açabilecektir. Buna en

tipik örnek Jeotermal sahalardır. Jeotermal sahalarda soğurma oldukça şiddetli ve

aktif durumdadır. Keza birden fazla karmaşık sistemlerin kritik sıcaklık noktalarına

erişen sıcaklık rejimleri altında da soğurmanın aniden tavır değiştirdiği ve çok arttığı

gözlenmektedir.

Page 25: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

14

2.2.3. Viskozite ve Sıvı Akışkanlar Nedeniyle Soğurma :

Kayaç içerisindeki çatlaklar çok küçük hacmi kapsasalar da kayacın elastik

özellikleri üzerinde oldukça büyük etkide bulunurlar. Özellikle çatlakların sıvılarla

doygun olması çok önemli bir etkendir. Çünkü sıvı akışları basınç rejimindeki

değişimlere karşı tepki niteliğinde gelişir.

Çatlak şekilleri kayacın elastik davranışıyla doğrudan ilgilidir. Çatlaklar genelde 3

şekilde olur.

1. Basınç bölgelerinin dışında kalan alanlardaki çatlaklar içindeki akışkanların

drenaja uğrattığı çatlak sistemi,

2. İzobarik şartlarda bir çatlaktan diğerine irtibatlı olan çatlak sistemi,

3. Birbirinden tamamen bağımsız olan çatlaklara sahip çatlak sistemleri.

Bu çatlaklar arasında bulunan akışkan hareketleri, bir sistemden diğerine geçişimi,

katının anelastik özelliği, viskoelastik davranması dolayısı ile sismik enerjinin

soğurulmasına neden olur. Genelde 2. ve 3. sıradaki çatlak sistemleri soğurmada

daha etkili olmaktadır. 2 seçenekte birbiriyle bağlantılı gözenekli hemde

permabilitesi yüksek çatlakların arasındaki sıvıların akışlarından kaynaklanan

soğurmadır.

Sonuç olarak bu seçenekte sature olmuş veya kısmen sature olmuş gözenekli

kayaçlarda sismik dalgaların soğurulması yüksek frekanslarda BIOT türü sıvı

akışlardan alçak frekanslarda ise SQUIRT türü sıvı akışlardan sorumlu tutulmaktadır.

3. seçenekte yer alan aralarında bağlantı olmayan çatlaklar içinde hapsolmuş viskoz

sıvıların içindeki makaslama gerilmelerinin rahatlaması sonucu gelişen soğurmadır.

Bu soğurma da sıvıların akışkanlığına karşı viskoz direnç salınımlı ortamda frekansın

fonksiyonudur.

Özetle söylenirse akışkan fazlara sahip kayaçları ihtiva eden yer kabuğunun

(özellikle üst manto) belli kesimleri için sıvı akışkanları ve viskoziteden kaynaklanan

soğurma mekanizmasının geçerliliği yüksektir. Çünkü mantodaki düşük hız zonunun

sismik dalgalarda neden olduğu soğurma kısmi ergimeye uğramış akışkan

inklüzyonlarındaki viskoz karakterli makaslama rahatlamalarından kaynaklanan

soğurma mekanizması ile açıklanabilir.

Page 26: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

15

2.2.4. Diğer Enerji Kaybettirici Kaynaklar Nedeniyle Soğurma:

Kısmen suya doygun, kayaçların gözenekleri içinde hapsolmuş gaz

kabarcıkları (tabii ki bu mekanizmada gaz cephelerinin geometrisi gaz-akışkan

bağıntıları soğurmaya etki eder) ile kayaç içindeki boşluklar nedeniyle soğurma

meydana gelir.

2.2.5. Kayaçlarda Sismik Dalgaların Enerjisinin Kaybına Neden Olan

Faktörler:

Deprem sonucu kaynaktan açığa çıkan elastik enerjinin doğurduğu sismik

dalgalar kayıt istasyonuna gelene kadar enerji kaybına uğrar enerji kaybına neden

olan etkenler;

1. Geometrik yayılma

2. Yanal yansıma ve kırılmalar

3. Birden fazla yörünge izleme (Multipath)

4. Dalga modlarının girişimi

Bunları kısaca açıklarsak;

2.2.6. Geometri Yayılım:

Geometrik yayılma, dalga cephelerinin kaynaktan daha uzaklara doğru bir

sonraki dalga cephesini oluşturulması ile meydana gelen genlik azalması olaydır. Bu

etki, kaynaktan çıkan enerjinin bir dalga cephesinin artan yüzeyine dağılımıyla

meydana gelir. Homojen ve izotropik bir ortam durumunda kaynak enerjisi küresel

dalga cepheleri (Şekil 3.1) artan yarıçaplı küresel kalkanlardır. Yayılım uzaklığı ile

genlik azalımı genel olarak “ Küresel yayılma etkisi “ bilinir. Yarıçapı R olan bir

dalga cephesini birim alandaki enerjisini Es olarak varsayarsak, dalga cephesindeki

toplam enerji ;

Et = 4πR2E (3.1)

Page 27: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

16

Olarak verilir. Et sabit olduğunda Es , R ile ters orantılıdır.

Şekil 2.3 Kaynaktan Çıkan Bir Enerjinin R Yarıçaplı Konsantrik Küreler Şeklinde Yayınımı (el-sadi, 1980) Geometrik yayılma olayını üç boyutlu olarak şekil üzerinde açıklamak

gerekirse (Şekil 3.2) O P1 P2 genel ortagonal sistemde (x,y,z), (y,z) koordinatlı yol

olarak alınırsa, t1 ve t2 ardıl zamanlarda aynı dalga cephesi pozisyonlarını verir. O Q1

Q2, O R1 R 2, O S1 S2 yolları sırasıyla (y, z+dz), (y+dy, z+dz), (y+dy, z)

koordinatlarına sahiptir ve dΩ o da bu ışın demetine ait katı açıdır. P1Q1R1S1 alanı

h2h3 dydz dir ve T=t 1 ‘de (h2h3) ile değerlendirilir. Bu anlamda h2h3 , bir nokta

kaynaktan çıkan ışın demetinin kesit alanıyla orantılıdır. Eğer y ve z koordinatları

ortagonal değilse (genelde inhomojen ortamdaki durumdur) o zaman P1Q1R1S1 ve

P2 Q 2 R2 S 2 dikdörtgen değildir. Ancak bu alanlar (( 2/ yx ∂∂ . )/ zx ∂∂ / 2∂ y∂ )

bağıntısıyla hesaplanabilir ve verilen bir dalga cephesinde yine d Ω ile orantılıdır ve

aynı zamanda geometrik yayılma fonksiyonu R(x,ζ ), ışın tüpü kesitinin alanının R2

(x,ζ ) d Ω ye eşitlenmesi ile tanımlanır.

Page 28: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

17

Şekil 2.4 Geometrik Yayılmanın Ortagonal Sistemde Gösterimi. (Aki ve Riçhards 1980)

2.2.7. Yanal Yansıma ve Kırılmalar:

Kaynaktan çıkan dalganın istasyona yansıyarak veya kırılarak gelmesi

soğurulmaya neden olur. Şekilde 3.3’ de görüleceği gibi ışının istasyonlara gelirken

izlediği yoldaki artma dalganın enerjisinin azalmasına neden olur.

..

Şekil 2.5 Kaynaktan Çıkan Işının Kırılarak ve Yansıyarak Gelmesi.

2.2.8. Birden Fazla Yol İzleme (Multipath) :

Elastik dalgalar kaynaktan çıktıktan sonra değişik hızlara sahip tabakalar

arasındaki sınırda yansıyarak tekrar yeryüzüne dönerler. Düşük hız tabakası ile

aşağıdaki daha yoğun ve yüksek hız tabakası, veya yeryüzündeki hava sınırında

Page 29: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

18

daima bir hız farkı olacağından yeryüzüne veya düşük hız tabakasının tabanına gelen

bir dalga bu yüzeyden ikinci bir defa daha yeriçine doğru yansıyacak ve oradan

tekrar yeryüzüne gelecektir. Bu olay birkaç kez tekrarlanır ve her bir tekrarlamada

bir enerji azalması olur. Enerji iyice azalırsa dalga yayınımı da son bulur. Bu

şekildeki yansımalara ardışık yansıma (Multipath) denir. Tabakalar arsındaki bu olay

Şekil 3.4’görülmektedir.

Şekil 2.6 Tabakalı Ortamda Dalganın Ardışık Yansıması (Multipath)

2.2.9. Dalga Modlarının Girişimi

Dalga biçimleri;

1. İstasyona ilk gelen dalga (Ana mod)

2. Yansıyarak gelen dalga (Yansıma modu)

Şekil 2.7 Kaynaktan Çıkan Dalgaların İstasyona Doğrudan ( I1) ve Yansıyarak

Page 30: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

19

(I2)’nin Gelmesi. İki dalganın karşılaşması dalga biçiminde değişikliğe neden olur.Dalga girişimleri ;

1. Yapıcı girişim

2. Bozucu girişim

olmak üzere ikiye ayrılır.Karşılaşılan dalgaların aynı faza sahip olması yapıcı

girişimi, farklı fazda olmalar bozucu girişime neden olmaktadır. (Şekil 3.6.)

Şekil 2.8 Dalgaların Sırasıyla Yapıcı ve Bozucu Girişimleri.

2.2.10. Yeriçi Katmanlarında Kayaçlarda ve Ametallerde Kalite Faktörü

Yeriçi malzemesinin soğurma özelliği enerjiyi yutan alanlardan geçip gelen

sismik dalgaların genliklerinin incelenmesinden çıkarılmaktadır. Soğurma yerkürenin

anelasitesinin bir sonucudur. Deprem kayıtlarındaki cisim dalgalarından ve

laboratuardaki kayaç örnekleri üzerindeki deneylerden yararlanarak, metaller,

ametaller ve kayaçlar için Q değerleri birkaç araştırmacı tarafından belirlenmiştir.

Aşağıda tablo 3.1. de yerici katmanlarından Q’nun çeşitli çalışmalardan

saptanan değerleri görülmektedir. Tablo 3.1. de Anderson ve Hart (1978)’ ın

çalışmalarından görüleceği gibi kabuk tabanından 200 km derinlere doğru düşük Q ‘

lu yüksek soğurmalı bir üst manto malzemesi ve derinlere gittikçe artan yüksek Q lu

bir üst manto malzemesi mevcuttur. Ayrıca Kovach (1978)’ e göre okyanusal

alanların altında yüzey dalgalarının 20 sn periyodu altındaki daha kısa peryodlar için

soğurma hayli yüksek ve Q değeri oldukça düşüktür.Bir başka deyişle okyanusal

Page 31: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

20

alanların sığ derinliğindeki malzeme katıların altındaki malzemeye göre yüksek

soğurma özelliğine sahiptir.

Page 32: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

21

Çizelge 2.1 Yeriçi nin Belli Derinlikleri İçin Saptanmış Kalite Faktörü Değerleri.

Bazı kayaçlar, metaller ve ametaller için laboratuarda yapılan çalışmalar sonucu

bulunan kalite faktörü sırası ile Tablo 3.2 – 3.4’ de gösterilmiştir. Born (1941)’ in

çalışmasında kumtaşına çeşitli miktarlarda su enjekte edilerek Q değerini ölçmüş,

sonuçta 1/Q değerinin artan su miktarıyla artığını gözlemiştir.(Tablo 3.2)

DERİNLİK ( Km )

Q

KAYNAKLAR

0-45 1000 Kovach (1978)

47-59 200 Anderson ve Hart (1978)

79-148

85 Anderson ve Hart (1978)

148-353

110-150 Anderson ve Hart (1978)

353-2235

515 Anderson ve Hart (1978)

400-700

160 Anderson ve Kovach (1964)

700-2890

1450 Anderson ve Kovach (1964

2600-2900

100 Mikumi ve Kurati (1968)

2900-5100

4000 Adams(1972),Muller(1973),Qmar ve Eisenberg (1974)

5100-5500

120-400 Qmar ve Eisenberg (1974)

5150-5800

400 Anderson ve Hart (1978)

5800-6370

400-900 Anderson ve Hart (1978)

Page 33: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

22

Çizelge 2.2 Bazı Kayaçlar İçin Kalite Faktörü

MALZEME

Q FREKANS ARALIĞI

HAREKET TİPİ

KAYNAKLAR

Kumtaşı

21 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Oolitik kireçtaşı

45 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Şeyl kireçtaşı

63 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Granit

57 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Dolorit

90 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Diorit

125 50-120 cps Boyuna rezonans

Buruckshaw ve Mahanta (1954)

Cockfie.Yequ.forma.dan alınmış

67 3.6 – 10.9 kc/s

Boyuna rezonans

Born (1941)

Hunton kumtaşı

65 2.8 – 10.6 kc/s

Boyuna rezonans

Born (1941)

Quincy Graniti

100 140 cps –1.6 kc/s

Boyuna rezonans

Bırch ve Bancroft (1938)

Westrly Graniti

79 50 – 400 kc/s Rayleigh pulsları

Knopoff.ve.Phorte (1963)

Solenhofen Kireçtaşı

190 3 – 9mc/s Makaslama pulsu

Peselnick.ve Zietz(1963)

Solenhofen Kireçtaşı

920-185

4 cps – 10 mc/s

Makaslama Peselnick ve Qut-erbridge(1961)

Silis

1.25 1 – 10 cps -----------------

Gemant.ve Jackson (1937)

Page 34: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

23

Çizelge 2.3 Bazı Ametaller İçin Kalite Faktörü (Knopof, 1964)

Çizelge 2.3’ de ise metal olmayıp polyester ve cam için yapılan çalışmalardan elde edilen Q değerleri frekans aralıkları görülmektedir. Bunlarda da düşük frekanslar için Q değeri frekanstan bağımsızdır. Çizelge o 2.4’ deki tüm sonuçlarda Q değeri frekanstan bağımsızdır (Knopoff 1964).Laboratuarda yapılan çalışmalarda malzemeye çeşitli şekillerde kuvvet uygulanarak ölçümler yapılmıştır.Örneğin uzun alüminyum bir çubuğu boyuna etki ile Q değeri Zemanek ve Rudniçk tarafından ölçülmüştür.Bu deneydeki frekans aralığı çok geniş tutulmuştur.

MALZEME

Q FREKANS ARALIĞI

HAREKET TİPİ

KAYNAKLAR

Soda camı

1.450 5.6 - 6.1 kc/s Boyuna rezonans

Wegel ve Walther(1935)

Soda camı

1.340 3.6 – 64 kc/s Makaslama rezonansı

Wegel ve Walther(1935)

Ebonit(Bir tür kauçuk)

37 1 – 7 cps Eğik Gemant,Jackson (1937)

Ebonit

107 0.2 – 3 cps Makaslama rezonansı

Gemant,Jackson (1937)

Trolitol

67 2 – 6 cps Makaslama rezonansı

Gemant,Jackson (1937)

Yumuşak cam

330 1 – 3 cps Eğik Gemant,Jackson (1937)

Yumuşak cam

210 1 – 6 cps Makaslama rezonansı

Gemant,Jackson (1937)

Tahta

120 1.1 / 2 – 8 cps Eğik Gemant Jackson (1937)

KCI(Tekkristal)Isıtılmadan önce

4.770 20 – 180mc/s Boyuna pulslar

Luckle (1956)

KCI (Tek kristal) Isıtılmadan sonra

15.700 20 – 140 mc/s Boyuna pulslar

Luckle (1956)

Selüloit

7 ½ - 18 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Cam

490 12 – 27 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Eritilmiş SiO2

44.500 5 – 19 mc/s Makaslama pulsu

Mason ve McSkimin(1947)

Page 35: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR UFUK AYDIN

24

Çizelge 2.4 Bazı Metallerin kalite Faktörleri (Knopof 1964)

MALZEME Q FREKANS ARALIĞI

HAREKET TİPİ

KAYNAKLAR

Bakır

2.140 10-18 cps Boyuna Lindsay (1914)

Çelik

5.000 5-10 cps Boyuna Lindsay (1914

Bakır silindir

640 11-25 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Molibden

465 8-30 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Nikel silindir

960 12-33 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

3.1/2% Nikel çelik kalıp

1.360 8-25 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Monel (soğuk silindir )

1.400 8-322 cps Eğik Kimball ve Lovell (1927)

Bakır

2.180 4.380

2,5-30 kc/s Boyuna rez. Makaslama rez.

Wegel ve Walther (1935)

Kurşun

36 34

1.6-15 kc/s 1-9 kc7s

Boyuna rez. Makaslama rez.

Wegel ve Walther (1935)

Bakır

980 1-6 cps Eğik Gemant ve Jackson (1937)

Çelik

1.850 2-8 cps Eğik Gemant ve Jackson (1937

Alüminyum 1. örnek çok krst.

5.900 7.630

3.1-7.5 Mc/s5-15 Mc7s

Boyuna pulslar Mason ve Meskimin(1947)

Alüminyum 2. örnek çok krst.

19.400 17.200

3.5-5Mc/s 3-66.8 Mc/s

Makas pulsları Mason ve Meskimin (1947

Magnezyum

965 7-76 Mc/s Boyuna pulslar Roth (19489

Bakır (sertleşmemiş)

1.770 15-65 Mc/s Boyuna pulslar Lucke (1965)

Alüminyum (tek kristalli)

1.090 15-60 Mc/s Boyuna pulslar Lucke (1965)

Bakır (sertleşmemiş)

5.830 25-75 Mc/s Boyuna pulslar Lucke (1965)

Alüminyum

200.000 1-500kc/s Boyuna rezonans

Zemanck ve Rudnick (1961)

Page 36: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

3. MATERYAL VE METOD UFUK AYDIN

25

3. MATERYAL VE METOD

3.1. Materyal

Çalışmada Doğu Anadolu Bölgesi Erzurum merkezli, Erzurum da bulunan bir

sismometre ile kaydedilmiş yaklaşık 1963 deprem kaydı taranarak uygun görülen 44

adeti kullanılmıştır. Deprem kayıtları Erzurum istasyonu (39°53.7159 N; 41°15.5173

E) tarafından kaydedilmiştir. Erzurum istasyonun kayıtları kullanılarak 38.61 - 40.35

K enlemleri ile 39.11 - 43.41 D boylamları arsında ki bölge için çalışma yapılmıştır.

3.2. Metod

Çalışma genel olarak dört ana bölümden oluşmuştur; literatür taraması, uygun

kayıtların seçilmesi ve düzeltmelerin yapılması, seçilen kayıtların okunması ve hata

değeri verenlerin elenmesi, Verilerden okuduğumuz ve elde ettiğimiz değerlerden

hesaplamalar yapılması.

Çalışmada kullanılan P dalgası düşey bileşen kayıtlarının en yüksek genlik

değerleri SCREAM yazılım programı kullanılarak deprem kayıtları üzerimden

bilgisayar ortamında okundu. Vp dalgasının depremden kaynağa varış zamanı yine

SCREAM programı kullanılarak okundu. Vs dalgasının varış zamanı da aynı şekilde

kayıtlardan tespit edildi. Depremin oluştuğu kaynağın Sismik istasyona olan uzaklığı

(Δ), İstasyonun ve deprem Episantr koordinatları kullanılarak hesap edildi. Elde

edilen bu değerlerden istenilen kalite faktörü, sismik dalga soğurumu, deprem

kaynağının genliği hesaplamalarına yapıldı. Bundan sonra izlenen yol ve yapılan

çalışmalar aşağıda Büro Çalışmaları başlığı ile anlatılmıştır. Çalışmada kullanılan

kayıtlar yakın alan depren verileri için olduğundan belli bir magnitüd sınırlaması

yapılmıştır. Yapılan çalışmada kullanılan Metod kalite faktörü hesaplaması için

yapılan çalışmalar için geliştirilen sıra ve hesaplamalar kullanılmıştır.

Page 37: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

3. MATERYAL VE METOD UFUK AYDIN

26

3.2.1. Literatür Taraması

Tez çalışması ile ilgili olarak yurtiçi ve yurtdışı basılmış bilimsel yayınlar

incelenmiş ve ayrıca Internet web sitelerindeki konu ile ilgili bilgiler belgeler ve

şekillerden yararlanılmıştır.

3.2.2. Veri Toplama Çalışmaları

İncelemeye tabi tutulan depremler 10.01.2001–27.04.204 tarihleri arasında

oluşmuş depremlerdir. Çalışmada kullanılan depremler 1998 yıkında Erzurum a

kurulan Sismometre kayıtlarından uygun olan zaman aralığı seçilerek alınmıştır.

3.2.3. Büro Çalışmaları

Elimizde kayıtları bulunan depremlerden çalışmanın amacına uygun olanlar

seçilmiş ve seçilen verilerin incelenmesi için SCREAM yazılım Programı

kullanılmıştır. Scream yazılımı kullanılarak p dalgası düşey bileşeninden çalışma için

gerekli olan A (Genlik) değeri okunmuştur. Yine kayıtlardan Vp-Vs ile Vs varış

zamanları okunarak Varış-Zaman (sn-km) grafiği çizilerek bu Vp, Vs, değerleri

grafik üzerinden hesaplanmıştır. Log(A), ln(A), vs gibi hesaplamaları için Excel

yazılım programı, katsayıları hesaplamak için Statistica programları kullanılmıştır.

Sönüm oranı (γ) ve Episantr genliği (Ao) Şekil 4.9 ln(A)-km grafiği kullanılarak

hesaplanmıştır. Yapılan çalışma istatiksel bir çalışma değildir. Seçilen bölgedeki

sismik dalga enerjisinin km başına soğurulan enerjinin hesaplanması ve bunun

magnitüd formülünde kullanılan katsayılara etkisi hesaplanmıştır. Deprem verilerinin

Merkeze aktarımı dışında yapılan çalışmalar ve hesaplamaların hepsi bilgisayar

ortamında gerçekleştirilmiştir.

Page 38: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

3. MATERYAL VE METOD UFUK AYDIN

27

3.2.4. Harita Çalışmaları

Çalışmada kullanılan çalışma alanı ve yer bulduru ve lokasyonu gösteren harita

(Şekil 1.1) ile Depremlerin Episantr Dağılım Haritası (Şekil 4.1) çalışmada

kullanılan depremlerin lokasyonlarını göstermek için Surfer yazılım programı

kullanılarak hazırlanmıştır. Kullanılan diğer haritalar bilgisayar ortamından

indirilmiştir. Çalışma için hazırladığımız haritaların haricinde kullanılan haritalar için

kaynak haritanın hemen altında bildirilmiştir.

Page 39: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

28

4. BULGULAR VE TARTIŞMA

4.1. Doğu Anadolu Bölgesinin Jeolojisi ve Tektonik Yapısı

Şekil – 4.1 Doğu Anadolu’nun önemli faylarının basitleştirilmiş haritası(Koçyiğit ve Şaroğlu, 1986)). KYFZ – Karayazı Fayı, KAFZ – Kuzey Anadolu Fayı , TFZ – Tutak Fay

Zonu,–Yüksekova-Seğmendi Fault Zonu, DAFZ–Doğu Anadolu Fay Zonu.(Doğu

Anadolu nun önemli yapısal unsurlarını gösteren basitleştirilmiş harita.Yarım alın

oklar nispi hareketin anlaşılması için faylardaki kaymanın yönünü gösterir.İçi siyah

üçgenler kıvrılma ve itiş kuşağını gösteriyor.Küçük üçgenler itilişin yönünü gösterir.)

Page 40: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

29

Doğu ve Güneydoğu Anadolu’da genç volkanizma, Orta miyosenden itibaren

neotektonik dönem ile başlamıştır. Bölgede neotektonik dönem, olasılıkla Orta

Miyosende Bitlis kent kuşağındaki okyanus kapanması sonucunda Arap plakası ile

Anadolu plakası arasındaki meydana gelen kıta-kıta çarpışması sonucunda

başlamaktadır. Neotektonik dönemde, çarpışma sonucu sıkışma tektonik rejime bağlı

olarak D-B doğrultulu kıvrımlar, D-B doğrultulu kuzey yada güneye eğimli yüksek

açılı bindirmeler, KD-GB doğrultulu sol yönlü doğrultu atımlı faylar, KB-GD

doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı faylar, K-G doğrultulu açılma çatlakları ve bu

çatlaklardan çıkan yaygın volkanitler oluşmuştur. Tüm bu yapısal şekillerin

gösterdiği gibi Doğu Anadolu K-G yönünde kısalmakta ve kabuk kalınlaşmaktadır.

Canıtez ve Toksöz (1980), Doğu Anadolu da yaklaşık 45 km lik bir kabuk

kalınlığının varlığını belirtirler. Böylece kalınlaşan kabukta oluşan çatlaklardan,

kabuğun alta kısmi ergimesi ve daha alttaki üst manto malzemesi ile karışması

sonucunda genç volkanik kayaçlar çıkarak bölgeye yayılmış ve kıtasal kabuğun

evrimine koşut olarak değişiklikler göstermişlerdir.

Volkanizmanın kıtaların çarpışması ile meydana gelen bir sıkışma ortamında

oluşturdukları yeni çalışmalarla belirginleşmekte ve son yıllarda literatüre çarpışma

volkanitleri (collision volcanics) olarak tanımlanan grup içinde yer aldıkları ortaya

çıkmaktadır. Yörede paleotektonik döneme ilişkin volkanizma Orta Miyosene değin

etkili olabilmiştir. Şengör ve Yılmaz (1981) ada yayı volkanitleri gurubu içinde yer

alabilecekleri belirtilmektedir. Şaroğlu ve Yılmaz (1986) bölgede paleotektonik

dönemin en genç çökellerinin Alt Miyosen yaşlı ve sığ deniz ürünü olduklarını, Orta

Miyosenden itibaren neotektonik dönemin başladığını ve Orta Miyosen, alt düzeyleri

sığ denizel üste doğru ise karasal ortam ürünü çökel kayalarla temsil edildiğini

gözlemişlerdir.

Türkiye’de genç tektonik (neo-tektonik) dönemin 11 milyon yıl önce Arap

yarımadasının Anadolu’ya çarpması ile başlamıştır. Bu çarpışmanın ardından önce

Doğu daha sonra da tüm Anadolu sıkışıp kalınlaşmış, bu kalınlaşma neticesinde

kıtasal kabuğun alt kesimleri ergiyerek yaygın Doğu Anadolu volkanizmasını

oluşturmuştur. Bu kalınlaşmanın kıtasal kabuğun karşılamayacağı bir seviyeye

ulaşmasının ardından Anadolu batıya doğru hareket etmeye başlamıştır. Anadolu’nun

batıya hareketi sağ yanal atımlı Kuzey Anadolu ve sol yanal atımlı Doğu Anadolu

Page 41: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

30

fayları boyunca gerçekleşmiştir. Batıya doğru hareket eden ve Sina yarımadasındaki

bir kutba göre güneybatıya doğru saat ibresinin tersi yönünde dönen Anadolu burada

hem rahat bir ortam bulması hem de Akdinizdeki Hellenik dalma-batma zonunun

etkisi ile gerilmeye uğramış ve böylece Batı Anadolu’da bir horst-graben yapısı

oluşmuştur. Anadolu levhası Arap levhasının kuzeye hareketi sonucunda iki

transform fay boyunca batıya doğru hareket etmekte, bu iki fay Karlıova’da birbiri

ile buluşarak sona ermektedir. (Armijo vd., 1999 dan alınmıştır) Yakın zamanda

Anadolu’nun çeşitli kesimlerinden yapılan GPS (Küresel Pozisyon Sistemi)

ölçümlerine göre Arap yarımadası her yıl 18±2 mm kuzeybatıya doğru

ilerlemektedir. Anadolu Kuzey Anadolu fayı boyunca senede 24±2mm, Doğu

Anadolu fay boyunca senede 9±2 mm batıya hareket etmektedir. GPS ölçümleri Batı

Anadolu’nun ise yılda 30±1 mm güneybatıya hareket ettiğini işaret etmektedir.

Benzer şekilde GPS ölçümlerine göre güneybatıya doğru dönmekte, bu dönüşün

kutbu ise Sina Yarımadası’nda yer almaktadır. Türkiye ve yakın çevresinin GPS

ölçümleri (Clarke vd., 1998; McClusky vd., 2000; Meade vd., 2002).

Alp-Himalaya kuşağında yer alan Anadolu, yerkabuğundaki çok karmaşık

hareketler sonucu günümüzdeki biçimini almıştır. Günümüzden yaklaşık 250 milyon

yıl öncesinden başlayarak, Avrasya levhası, kuzeyden güneye doğru yavaşça hareket

ederken Arap levhası güneyden kuzeye doğru hareket etti. Bu levhaların çarpışması

sonucunda , daha önce bölgeyi kaplayan Tetis adlı okyanus kapandı. Ancak levhalar

birbirlerine doğru hareket etmeyi sürdürdüler. Günümüzden 24-5 milyon yıl öncesi

jeolojik dönemi belirleyen Miyosen döneminde sona eren bu yakınlaşma hareketi,

yerkabuğunun giderek kalınlaşmasına ve Anadolu’nun bugünkü biçimini almasına

yol açtı. Karadeniz Bölgesi’ndeki ve Ege Bölgesi’ndeki dağlar zincirinin , Toros

Dağları’nın ve Güneydoğu Anadolu kıvrımlarının doğu-batı yönde gelişmiş olması

Anadolu’da kuzey-güney ekseninde sıkışmanın gerçekleştiğinin göstergesidir.

Yine aynı dönem içinde (Miyosen) Anadolu’da yeni bir yer hareketi dönemi

başladı. Bu kez Arap levhası kuzeye doğru hareket etmeyi sürdürdü ve Anadolu’yu,

Karadeniz’in altındaki sabit okyanus tabanına karşı güneyden kuzeye doğru

sıkıştırmaya başladı. Bunun sonucunda Doğu Anadolu’daki yerkabuğu giderek

kalınlaştı ve artan sıkışma nedeniyle Kuzey Anadolu fay hattı (KAF) ile onu kesen

Doğu Anadolu Fay Hattı (DAF) oluştu. Bu iki fayın Doğu Anadolu’daki Karlıova

Page 42: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

31

bölgesinde kesişmesi, arada kalan Anadolu Bloğunun batıya doğru kaymasına yol

açtı.

4.2. Doğu Anadolu Bölgesinin Sismotektoniği

Doğu Anadolu fayının Karlıova ile Ermenistan arasında kalan bölümü

Kuzeydoğu Anadolu fayı olarak bilinmektedir. Geniş bir kesme zonu olan

Kuzeydoğu Anadolu fayı, birbirlerine paralel olarak gelişmiş KD-GB doğrultulu, sol

yönlü ve ters bileşenli birçok kısa fay segmentlerinden meydana gelir. Bu faylar, 15-

20 km uzunlukta Kelkit fayı, Erzincan'ın hemen kuzeybatısından başlayan ve

kuzeydoğuya doğru 150 km devam eden Akdağ fayı, Tortum güneybatısı ile Aşkale

ilçesi arasında uzanan Aşkale fayı, Çat civarından başlayan, Erzurum, Dumlu,

Tortum ve Oltu boyunca uzanan Dumlu fay zonu ile Tekman ile Gaziler arasında

uzanan Çobandede faylarıdır (Gülkan vd. 1993).Kuzeydoğu Anadolu fayı ile

Karlıova-Muradiye arasında yer alan bölgede, KB-GD doğrultulu kısa uzunluklara

sahip olan sağ yönlü doğrultu atımlı faylar yer alır. Bu bölge, 100 km uzunlukta

Balıklıgölü fayı, 55 km uzunlukta Çaldıran fayı, 50 km uzunluktaki Doğubeyazıt

fayı, 50 km uzunlukta Tutak fayı ve 85 km uzunlukta Karayazı fayından oluşur

(Gülkan vd. 1993). Karlıova üçlü birleşim noktasının yakınında, Kuzey Anadolu fayı

ile Doğu Anadolu fayının periyodik olarak birbirlerini ötelemesi sonucu, KB-GD ve

KD-GB doğrultulu kısa uzunluklarda sağ ve sol yönlü doğrultu atımlı fay takımları

gelişmiştir. Karlıova birleşim noktası ile Muradiye arasında kalan bölümde,

Malazgirt'in doğusunda 20 km uzunlukta KD-GB doğrultulu sol yönlü Malazgirt fayı

ve Erciş ile Adilcevaz arasında uzanan 30 km uzunlukta sol yönlü Süphan fayı yer

almaktadır. Diğer taraftan KB-GD doğrultulu ve sağ yönlü 20 km uzunlukta Erciş

fayı ile Muradiye ilçesinin hemen yakın kuzeydoğusu ile İran sınırları arasında

uzanan 45 km uzunlukta Hasan-Timur gölü fayları bulunmaktadır (Gülkan vd. 1993).

Bu bölge içerisinde incelenen en güneydeki bölgeyi Bitlis Bindirme Kuşağı meydana

getirir. Bu kuşak, Arap plakası ile Avrasya plakası arasında yer alan Neotetis'in

güney kolunun Serravaliyen sonunda kapanması sonucu oluşmuştur. Bitlis-Zagros

bindirme kuşağı, Kahramanmaraş ile Yüksekova arasında, güneye yönelmiş ters

faylardan meydana gelir. Bu zon, 1500 km uzunlukta olup 60 km genişlikte bir

Page 43: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

32

bölgeyi oluşturur (Gülkan vd. 1993). Doğu Anadolu sıkışma bölgesinde 1900-1995

yılları arasında hasar yapıcı ve yüzey kırığı meydana getirmiş toplam 22 deprem (Ms

³ 5.5) olmuştur. Bunlardan 5 deprem, Kuzeydoğu Anadolu fayı üzerinde meydana

gelirken, diğer 9 deprem, Kuzeydoğu Anadolu fayının güneyinde yer alan faylar ile

Karlıova-Muradiye arasında yer alan diğer iki bölgede meydana gelmiştir. En

güneyde yer alan Bitlis Bindirme Kuşağı üzerinde oluşmuş tek deprem, Ms=6.6 olan

1975 Lice depremidir. Diğer yandan Kafkaslarda yer alan bindirme faylarının

oldukça diri olup ve bu faylar, Doğu Anadolu fayının Ermenistan'a doğru olan

uzantıları şeklinde yorumlanmaktadır (Tirifonov 1995). Doğu Anadolu sıkışma

bölgesi üç alt bölge altında incelenebilir; Kuzey Anadolu fayının doğu uzantısı olan

Varto segmenti, Doğu Anadolu fayının Ermenistan’a doğru olan uzantısı ve Varto

segmentine paralel ve aynı doğrultuya sahip Çaldıran fayı gibi faylar ile Ana Güncel

Fayın Türkiye içerisine olan uzantısı. Varto segmentindeki depremlerin yer-zaman

dağılımları, bu segmentin 1940-1970 yılları arasında sismik olarak diri olduğunu

göstermektedir. Bu segmentdeki depremler özellikle 1939 Erzincan depreminden

sonra gerilme birikimlerinin Erzincan segmentinin batı ve doğu uçlarına doğru yer

değiştirmesinden dolayı önemli derecede artmıştır.1975 yılından sonra bu segment

üzerinde önemli sayılabilecek bir büyük deprem olmamıştır. Bu bölgede meydana

gelen en son depremler, bu segment ile Erzincan segmenti arasında, yani Erzincan

segmentinin doğu kısmında, Davarlı ile Tanyeri arasında 45 km uzunlukta bir kırık

oluşturmuş 13 Mart 1992 Erzincan (Ms = 6.8) ile 15 Mart 1992 (Ms=6.1) Pülümür

depremleridir (Demirtaş ve Yılmaz, 1993). Bu depremler, Varto segmenti ile

Erzincan segmenti arasında gösterilen sismik boşlukta oluşabilecek muhtemel bir

depremin belirtisi şeklinde gelişmiş olabilir. Diğer taraftan, Doğu Anadolu fayının

Ermenistan’a doğru olan uzantısında da yıkıcı ve yüzey kırığı oluşturmuş birkaç

deprem meydana gelmiştir. İleride bahsedileceği gibi, bu bölümde bu depremler

sırasında kırılmayan sismik boşluk olarak kabul edilebilecek iki yer

düşünülmektedir. (Demirtaş ve Yılmaz, 1993).

Üçüncü alt bölgenin değişik kısımlarında zaman zaman depremler olmasına

rağmen kırılmayan önemli iki sismik boşluk yer almaktadır. Bunlar, Ana Güncel

fayın kuzeybatıya doğru uzantısı olan Yüksekova segmenti ile bu segmentin

Page 44: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

33

kuzeybatısında yer alan Van segmentidir. Bununla birlikte, Doğu Anadolu Sıkışma

bölgesinde önemli sayılabilecek herhangi bir paleosismolojik çalışma

bulunmamaktadır. Bu açıdan, Doğu Anadolu fayının Ermenistan’a olan uzantısı ile

Yüksekova segmentini de içine alan Ana Güncel Fay ve Çaldıran gibi fayların İran

içerisine olan uzantılarının bilinmesi, deprem tehlikesinin belirlenmesi ve zararların

azaltılması açısından oldukça önemlidir. Doğu Anadolu Sıkışma bölgesindeki bazı

depremlerin odak mekanizma çözümlerinden elde edilmiş ana sıkışma yönü Arap

plakasının kuzeye doğru olan hareketi ile iyi bir uyumluluk göstermektedir. 1900–

1995 yılları arasında oluşmuş depremlerin yer-zaman içerisindeki dağılımları, Doğu

Anadolu Sıkışma bölgesinde kırılmadan kalan ve gelecekte yüksek deprem

potansiyeli taşıyan olası 4 sismik boşluk belirlenmiştir. Bu sismik boşluklar,

kuzeyden güneye doğru aşağıdaki şekilde sıralanmıştır: (Demirtaş ve Yılmaz, 1993)

1- Ardahan Sismik Boşluğu, 2- Çayırlı-Aşkale fayı, 3- Van Sismik boşluğu,

4- Yüksekova Sismik Boşluğu

Doğu Anadolu sıkışma bölgesinde, 1989–1995 yılları arasında oluşmuş

depremlerin dışmerkez dağılımları, sismik boşluklar olarak düşünülen segmentlerin

uç kısımlarında ve civarlarında yoğunlaşmaktadır. Depremlerin dışmerkez

dağılımları, ikinci tip sismik boşluk olarak adlandırılan zamansal boşluk modeline

(Doughnut pattern) uyum sağlamaktadır. Özellikle, Kuzeydoğu Anadolu fayının

Aşkale segmenti, Van segmenti ve Yüksekova segmenti civarında bu model belirgin

bir şekilde gözlenilmektedir. Ardahan sismik boşluğunda 400 ve 1868 yıllarında VIII

şiddetinde iki büyük deprem meydana gelmiştir (Soysal vd. 1981). Günümüzde

kuzeyde KAF, doğu ve güneydoğuda DAF ’la sınırlanan Anadolu bloğu, Doğu

Akdeniz’deki kuzey yöndeki sıkıştırma hareketinden etkilenmeyi sürdürüyor.

Anadolu’daki fayların konumu ve sıklıkla görülen yer sarsıntıları kuzey-güney

eksenindeki sıkışmanın sürdüğünü gösteriyor. Doğu Anadolu fayı (DAF), kuzeyde

Karlıova dan başlayarak güneybatıya ve Kahramanmaraş üzerinden İskenderun

körfezi ve Akdeniz e doğru uzanan, Anadolu levhasını güneyden sınırlayan

ülkemizin ikinci büyük fay zonudur.Ortalama 400 km. uzunluğunda olan bu fay zonu

Karlıova-Gölbaşı-Kahramanmaraş-Amik ovası üzerinden Akdeniz e kadar

Page 45: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

34

uzanmaktadır.Doğu Anadolu fay zonu çok aktif bir fay zonudur ve ana kırıklar

üzerinde genel olarak sol yönlü doğrultu atımlı bir hareket mekanizması

göstermektedir.Arap levhası ile Anadolu levhası arasındaki hareketin bir bölümü bu

fay tarafından karşılanmaktadır.DAF batıya doğru hareket eden Anadolu bloğunun

güney sınırını oluşturmaktadır.DAF, kuzeyde Karlıova civarında KAF ile

kesişmektedir.Kuzey Anadolu fay Zonu’nun doğu kesiminde Kuzeydoğu Anadolu

Fay Zonu (KDAFZ) yer alır.Kafkaslar, Türkiye-Gürcistan ve Ermenistan sınırındaki

faylar bölgenin tektonik birimlerini oluşturmaktadır.Çok kırıklı irili ufaklı birçok fay

bloklarına sahip bu bölgede genel olarak KD-GB gidişli aktif faylar bulunur.

Kuzeydoğu Anadolu, Avrasya levhasına göre doğu yönde hareketi ile oldukça karışık

bir sıkıştırma gerilmesine maruz kalmaktadır. Bölgedeki Çaldıran, tutak, Balık Gölü,

Ağrı, Aşkale, Dumlu, Çobandede, Horasan, Kağızman fay kuşakları depremsellik

aktiviteleri yüksek unsurlardır. (Demirtaş ve Yılmaz, 1993).

4.3. Hesaplamalar

4.3.1. Veri Özellikleri ve hesaplamaları

Doğu Anadolu da yakın alan deprem verilerini kullanarak elastik dalgaların

soğurulmasını incelemek için Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez

Müdürlüğüne ait Erzurum İstasyonu tarafından kaydedilmiş ve çalışma için uygun

görülmüş 44 adet deprem kaydı kullanılmıştır. Verilerin istenir kaliteye sahip olması

çalışmanın doğruluğunu artırıcı bir etken olduğu için veri kaliteli olmasına çok özen

gösterilmiştir. Bu çalışma için aşağıda belirtilen enlem ve boylamlar arasında kalan

bölgede oluşmuş 1916 deprem kaydı incelenerek bunlardan uygun görülen 44

deprem kaydı çalışma için seçilmiştir. Bu depremlere ait episanter koordinatları ve

magnitüdleri Bayındırlık ve İsken Bakanlığı Deprem Araştırma Merkezi ve Atatürk

Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğü verileri karşılıklı olarak

mukayese edilerek en sağlıklı kaydın belirlenerek kullanılması amaçlanmıştır.

Bayındırlık bakanlığının Internet sitesinden faydalanarak indirilen bütün değerler

Tablo 4.1. ’de gösterilmiştir. Depremler 38.61 – 40.35 K enlemleri ile 39.11 – 43.41

D boylamları arsında yer almaktadır. Kullanılan deprem kayıtlarının hepsi

Page 46: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

35

(39°53.7159 N; 41°15.5173 E) koordinatlarına yerleştirilmiş olan geniş bant CMG-

3T Erzurum istasyonu sismometresi ile alınmıştır. Bütün kayıtlar aynı sismometre ile

koordinatları değiştirilmeden kaydedildiği için koordinat düzeltmesi yapılmamıştır.

Ancak daha sonra yapılacak çalışmalarda korelasyon sağlanması için alet düzeltmesi

yapılmıştır. Çalışmada kullanılan deprem verileri yüksek doğruluk değerlerine

ulaşsın diye titizlikle seçilmiştir. Depremlerin dağılım haritası şekil 4.1’de

verilmiştir.

Page 47: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

36

Çizelge 4.1: Çalışmada kullanılan veriler

No Tarih Zaman Enlem Boylam H M Episantr 1 06.09.2003 06:28:27 39,0000 40,4000 4,8 3,4 BİNGÖL 2 25.04.2003 00:43:58 38,6100 43,0300 5,8 3,9 VANGÖLÜ 3 10.02.2001 20:42:28 39,0900 43,4100 5,8 4,1 Ercis-Van 4 23.03.2003 17:08:27 39,8400 39,1100 5,2 3,8 Refahiye-ERZİNCAN 5 05.02.2003 17:09:20 39,9000 39,1600 9,9 3,8 Refahiye-ERZİNCAN 6 18.06.2002 14:58:37 39,5100 39,3800 11,4 4,1 Ovacık 7 07.02.2003 19:34:15 39,2800 39,8800 6,4 3,7 Nazimiye-TUNCELİ 8 04.02.2004 06:53:47 39,9362 39,5812 2 3,6 Kelkit-GÜMÜŞHANE 9 01.05.2003 09:35:52 39,0000 40,4400 5,8 4,1 Merkez-BİNGÖL

10 01.05.2003 10:31:44 39,0500 40,4400 5,4 3,9 Merkez-BİNGÖL 11 08.05.2003 01:44:19 39,0700 40,4000 7,4 4,5 Merkez-BINGOL 12 12.03.2003 04:32:30 40,1100 42,6100 1,4 3,9 Sarıkamış-KARS 13 02.07.2003 20:59:17 39,2100 40,2700 6,7 3,9 Adaklı-BINGOL 14 03.05.2003 00:26:43 39,2300 40,2400 6,2 4,1 Merkez-BINGOL 15 01.05.2003 10:31:44 38,9400 40,5100 6 6,1 Merkez-BINGOL 16 27.01.2003 06:17:34 39,3200 39,7700 10,5 4,0 Pülümür-TUNCELİ 17 18.08.2002 11:52:31 40,3500 42,4000 5,5 4,6 Şenkaya-ERZURUM 18 04.05.2003 05:46:18 39,0100 40,4200 8,1 4,1 Merkez-BİNGÖL 19 30.07.2002 14:05:20 39,1200 41,7800 7 3,8 Hınıs-ERZURUM 20 22.10.2002 15:52:13 39,3000 40,3200 10 4,6 Kiğı-BİNGÖL 21 04.01.2004 23:30:02 39,1300 42,1300 4,7 3,4 Bulanık-MUŞ 22 24.08.2002 15:26:29 39,4600 40,2900 8 3,8 Kığı-BİNGÖL 23 08.05.2001 03:39:25 39,1400 41,5900 11,3 3,1 Varto-Mus 24 04.04.2004 03:00:17 39,1398 41,5865 10,2 3,0 Varto-MUŞ 25 13.10.2003 13:50:51 39,1500 41,4400 12,6 3,7 Varto-MUŞ 26 01.03.2003 16:52:29 39,4300 40,9400 6,2 3,6 Karlıova-BİNGÖL 27 07.11.2003 20:54:14 40,1300 40,5700 12,9 3,4 Aşkale-ERZURUM 28 01.04.2004 08:35:20 39,7570 40,7477 1,4 4,8 Kand-Aşk-ERZURUM 29 28.03.2004 13:40:25 40,2449 40,8589 1 3,8 Ilıca-ERZURUM 30 02.04.2004 01:02:50 40,1330 40,7801 2,6 3,8 Aşkale-ERZURUM 31 25.03.2004 19:30:46 39,7402 40,8779 2,6 5,1 Kand-Aşk-ERZURUM 32 07.04.2004 17:43:11 39,9906 40,7357 2,5 4,1 Aşkale-ERZURUM 33 03.04.2004 14:10:24 39,9779 40,7760 2,2 3,5 Kand-Aşk-ERZURUM 34 30.03.2004 04:42:22 39,9777 40,7959 5,6 3,9 Kand-Aşk-ERZURUM 35 04.04.2004 19:14:30 39,9260 40,8803 9,2 3,7 Aşkale-ERZURUM 36 28.03.2004 03:51:10 39,9800 40,7700 2,1 5,3 Kand-Aşk-ERZURUM 37 27.03.2004 04:43:52 39,7709 40,8181 2,3 4,1 Kand-Aşk-ERZURUM 38 26.03.2004 10:22:17 39,8250 40,8513 1,4 4,1 Kand-Aşk-ERZURUM 39 03.04.2004 19:10:32 39,9844 40,7271 3,2 3,7 Aşkale-ERZURUM 40 29.03.2004 00:43:22 40,0855 40,9377 2,9 3,6 Kand-Aşk-ERZURUM 41 10.04.2004 11:53:49 39,9769 40,8778 5,5 3,7 Kandilli-ERZURUM 42 24.12.2003 03:30:52 40,2100 41,3100 14,4 3,9 Tortum-ERZURUM 43 01.04.2004 08:31:15 39,8477 40,8912 2 3,8 Kand-Aşk-ERZURUM 44 25.03.2004 21:10:04 39,8214 40,8293 2,1 3,8 Kand-Aşk-ERZURUM

Page 48: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

37

AGRI

ERZURUM

ERZINCAN

BINGOL

TUNCELI

MUS

BAYBURT

39.00 39.50 40.00 40.50 41.00 41.50 42.00 42.50 43.00 43.5038.50

39.00

39.50

40.00

40.50

3-4 4-5 5-6 >6 Şekil 4.2 Çalışmada Kullanılan Depremlerin Episantr Dağılım Haritası.

Episantr dağılım haritasında Doğu Anadolu Fay Zonu İle Kuzey Anadolu Fay

zonu kesişimi ve Erzurum Fay Zonlarının ana hatlarını göstermektedir. Haritadan da

anlaşılacağı gibi haritada gösterilenin dışında bölgede çok fazlaca kırık sistemleri

mevcuttur. Anadolu Plakasının Arap plakası tarafından kuzeye doğru itilmesi sonucu

sıkışmanın ve dolaysıyla yükselimi devam ettiği Doğu Anadolu da sismik aktivite

oldukça yüksektir.

Page 49: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

38

25.Deprem M=4,5

13.Deprem M=3.8

4.Deprem M=3

Şekil 4.3. Çalışmada Kullanılan Depremlerin Sismogram Örnekleri.

Page 50: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

39

Kullanılan deprem verilerinin Episantr uzaklıkları 20 – 213 km arsında

Mağnitüdleri ise 3,1 – 6,1 arsında değişmektedir. Bu depremler için P ve S dalgaların

Zaman-Uzaklık grafiği şekil 4.2’ de gösterilmiştir ve bu dalgaların hızları

bulunmuştur.

Tp(sn)-Δ(Km)

y = 0,1613x + 0,0033R2 = 0,9679

05

10152025303540

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00Δ(Km)

Tp(sn)

Şekil 4.4. P Dalgası Varış Zamanı -Uzaklık Grafiği.

Ts(sn)-Δ(Km)

y = 0,2955x + 0,0517R2 = 0,9754

0,010,020,030,040,050,060,070,080,0

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00Δ(Km)

Ts(sn)

Şekil 4.5. S Dalgası Varış Zamanı -Uzaklık Grafiği.

Page 51: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

40

logA-Δ(Km)

0,0001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,000

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00

(Δ)Km

logA

Şekil 4.6. Normalize Edilmemiş Log (A)-Km grafiği.

Çalışmada kullanılan Düşey P dalgası Genlik değerleri ile dış merkez uzaklık

değerleri Şekil 4.5. da görüldüğü gibi istenilir bir dağılım göstermektedir. Eldeki

veriler kullanarak çizilen şekil 4.1 ve 4. 2 den VP = 6. 2 km/sn, VS= 3.4 km/sn olarak

hesaplanmıştır. Ancak bulunan bu sismik dalga hızlarında belirli düzenlemeler,

düzeltmeler yapılmadığından gerçeğe yakın değerler olarak hesaplanmıştır. Bulunan

bu VP ve VS hızları Doğu Anadolu için daha önceden hesaplanmış hızlara yakın

değerler göstermektedirler. Buda çalışma ile amaçlanan kalite faktörü tespiti için

doğru bir hesaplama yapmış olduğumuzu gösterir. Bu derece doğruluğa ulaşabilmek

için çokça deprem kaydı elimine edilmiştir.

4.3.2. Mağnitüd Normalizasyonu

Kullandığımız 44 deprem için Magnitüd hesaplaması için, M= alogA+bΔ+c

formülünü kullanılmıştır.

Burada;

M : Mağnitüd,

Δ : Episantr uzaklığı, A: P dalgasının düşey bileşen genliği ve a, b, c ise formülde

kullanılan katsayılardır. Bu katsayılar bölgenin jeolojisine göre farklılık gösterir.

Page 52: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

41

Çizelge 4.2: Çalışmada kullanılan Normalize edilmiş veriler.

No Δ ( Km ) Zp (A) A log(A) M=4,log(A) A ln(A) 1 125,93 7,4 44045 4,644 5,289 194449,4388 12,178 2 213,91 2,88 17142 4,234 4,764 58055,20529 10,969 3 213,22 12,54 74638 4,873 4,768 58607,72628 10,979 4 193,53 17,59 104696 5,020 4,885 76817,81776 11,249 5 188,93 15,61 92911 4,968 4,913 81826,08102 11,312 6 174,45 52,22 310813 5,492 4,999 99829,11598 11,511 7 141,68 17,02 101303 5,006 5,195 156603,7864 11,961 8 151,09 9,6 57139 4,757 5,139 137620,0955 11,832 9 123,75 22,91 136360 5,135 5,302 200356,0878 12,208 10 119,34 15,87 94458 4,975 5,328 212875,7227 12,268 11 119,89 219,13 1304262 6,115 5,325 211267,0276 12,261 12 123,88 192,51 1145820 6,059 5,301 199988,4671 12,206 13 117,11 7,29 43390 4,637 5,341 219502,8755 12,299 14 117,77 14,3 85114 4,930 5,337 217519,4218 12,290 15 125,67 1048,57 6241089 6,795 5,290 195139,3908 12,181 16 148,47 56,83 338252 5,529 5,154 142663,5936 11,868 17 114,40 59,39 353489 5,548 5,358 227814,2795 12,336 18 123,95 20,7 123206 5,091 5,301 199809,5275 12,205 19 98,00 38,14 227009 5,356 5,455 285378,1735 12,562 20 107,30 80,89 481457 5,683 5,400 251171,966 12,434 21 115,59 2,91 17320 4,239 5,351 224136,3332 12,320 22 99,72 44,03 262067 5,418 5,445 278724,2211 12,538 23 88,98 18,94 112731 5,052 5,509 323058,732 12,686 24 88,89 4,67 27796 4,444 5,510 323431,5979 12,687 25 84,32 111,61 664303 5,822 5,537 344389,3714 12,750 26 59,11 32,5 193440 5,287 5,687 486966,9452 13,096 27 67,27 12,03 71603 4,855 5,639 435306,6123 12,984 28 48,53 163,84 975176 5,989 5,751 563150,8445 13,241 29 52,94 346,11 2060047 6,314 5,724 530025,9848 13,181 30 50,55 6,91 41128 4,614 5,739 547777,7752 13,214 31 38,40 6094 36271488 7,560 5,811 647265,7758 13,381 32 48,29 75,77 450983 5,654 5,752 565050,9135 13,245 33 44,44 28,67 170644 5,232 5,775 595693,4328 13,297 34 42,69 110,59 658232 5,818 5,785 610237,5919 13,322 35 34,27 66,56 396165 5,598 5,836 685042,2866 13,437 36 45,02 5898 35104896 7,545 5,772 590993,0322 13,290 37 42,04 152,57 908097 5,958 5,789 615715,2255 13,331 38 37,53 41,98 249865 5,398 5,816 655002,7733 13,392 39 48,90 30,46 181298 5,258 5,748 560320,776 13,236 40 35,81 32,12 191178 5,281 5,827 670680,5063 13,416 41 35,50 55,8 332122 5,521 5,828 673578,3052 13,420 42 35,22 91,13 542406 5,734 5,830 676169,4409 13,424 43 33,54 66,56 396165 5,598 5,840 691939,8861 13,447 44 39,55 143,36 853279 5,931 5,804 637075,9788 13,365

Page 53: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

42

Çizelge 4.2 Çalışmada kullanılan depremlerin istasyona episentr uzaklığı, P

dalganın genliği, ML=4’de normalize edilmiş log (A) ve hesaplana odaktaki genlik

ln(A) değerleri gösterilmiştir.Çalışmada kullanılan genlik verileri için alet düzeltmesi

yapılmıştır.

Yukarıdaki formülde Mağnitüd etkisini elimine etmek için Mağnitüd

değerlerini 4 olarak kabul ederek her bir deprem için

M= alogA+bΔ+c formülünden

1-) 4= a*5,289+b*125,93+c

2-) 4= a*4,764+b*213,91+c

3-) 4= a*4,768+b*213,22+c

4-) 4= a *4,885+b*193,35+c

.

.

.

44-) 4= a*5,804+b*188,93+c

En küçük kareler yöntemi kullanılarak,

a = 0,0681799

b= 0,004067,

c = - 0,116976, olarak hesaplanmıştır.

Böylece kullanılacak formül (3.1) bağıntısından,

M = 0,681799logA + 0,004067 Δ - 0,116976

elde edilmiştir.

Formüldeki küsuratlı değerler yuvarlanırsa,

M = 0,682logA + 0,00407Δ – 0,117 elde edilir.

Page 54: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

43

Nor. log(A) - Km

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50Δ(Km)

logA

Şekil 4.7 M=4 için normalizasyonu yapılmış, log A - ∆ (km) grafiği.

Nor. A-Δ(Km)

y = -365841Ln(x) + 2E+06R2 = 0,9956

0100000200000300000400000500000600000700000800000

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00Δ(Km)

A

Şekil 4.8 Genlik ile Uzaklık Arasındaki Logaritmik ilişki.

Yukarıdaki grafikten anlaşılacağı gibi Uzaklık artması ile Genlikteki azalma

logaritmik olarak azalmaktadır veya başka bir anlatımla Uzaklığın azalması ile

Genlikteki artma logaritmik olarak artmaktadır.

Kullandığımız verilerin mağnitüdleri 3 – 6,1 arasında değişmektedir.

Kullanılan 44 adet depremin ortalama Mağnitüdü M=4 olarak hesaplanmıştır. Bu

nedenle hesap edeceğimiz genliklerden Mağnitüd etkisini gidermek için ML=4.0

değerindeki genliklere göre hesabını yapacağız. Başka bir değişle kullanılan veriler

Page 55: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

44

için normalizasyonu işlemi yapılacaktır. Bu sebeple kullandığımız değerleri ML=4.0

değerine göre normalize edeceğiz. Bunu yaparken amaç oluşmuş depremlerin hepsini

ML=4.0 değerine yaklaştırarak sonuça ulaşmaktır. Yapılan bu çalışmada alet

düzeltmesi yapıldığı için diğer istasyonlar için yapılacak benzer bir çalışma ile Doğu

Anadolu için bir Q Kalite faktörü haritası çizilmesine olanak verecektir. Ayrıca bu

çalışmalar Türkiye nin başka bölgelerimde yapılacak çalışmalar ile de bütünlenebilir.

(3.1) formülünü kullanarak 44 depremler için Magnitüdü ML=4 kabul ederek ve

episantr uzaklıkları kullanarak normalize edilmiş logA lari buluruz (Tablo 2). Şekil

4.6.’ da ML=4’de normalize edilmiş P dalga genliklerinin Episantr uzaklığına göre

gösterilmiştir ve tüm depremlerin genlikleri bir doğru üzerinde toplanmıştır.

Depremlerin ML=4’de normalize edilmiş P dalga genliklerini, episentr

uzaklıklarını (∆) ve Δ−= γeAA 0 formülünü kullanarak Enküçük kareler yöntemiyle

odaktaki yaklaşık genlik değerini (A0) ve depremin km başına soğurulma miktarını

(γ) bulunabilirdi fakat biz burada ln(A)-Km grafiğini çizerek bu değerleri

hesaplayacağız. Bunu yapmak için yukarıda gösterilen A=Ao.e –γΔ formülü için bazı

çözümlemeler yapılarak Ao ve γ değerleri formülden hesaplayacağız.

Nor.ln(A)-Km

y = -0,0137x + 13,908R2 = 1

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,000

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00

Km

ln(A)

Şekil 4.9 ln(A)-km grafiği.

A=Ao.e –γΔ Formülü

Page 56: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

45

lnA=lnA(Ao.e –γΔ )=lnAo + ln e –γΔ

lnA=lnAo-γΔ halini alır buradan, denklemi y = -0,0137x + 13,908

lnA= -γΔ + lnAo formülü ile okunarak

31096902,520 =Α x10-5m

0137,0=γ 1/km değerleri hesaplanmış ve

Seçilen bölgede değerlendirmeye alınan 44 deprem için Mağnitüdü 4.0

normalizasyonu Km başına soğurma miktarı 0,0137 ve odak genliği de

31096902,520 =Α x10-5m olarak hesaplanmıştır.

Kalite faktörünün hesaplanması için (2.9) bağıntısını kullanacağız. P dalgası

hızını 44 Adet deprem için hesaplanmış olduğumuz 6,199628022 Km/h değerini

kullanacağız. Çalışmadan bulduğumuz Doğu Anadolu Vp dalgası hızının çok yüksek

bir oranda doğruluk göstermesi yaptığımız çalışmanın güvenirliliğini daha da

artırmıştır. Bu yüzden de çalışmadan bulunana Vp hızı kullanılmıştır. Formülde

kullandığımız frekansı 1 /sn olarak alacağız.

Q =Vf

.

.γπ (2.12) formülü kullanılarak,

Bulunan değerler yerine konduğunda seçilen çalışma alanı için Kalite faktörü

)0137,0*2,6()1*(Q π=

Q= 36,96727101olarak hesaplanır.

Page 57: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

4.BULGULAR VE TARTIŞMA UFUK AYDIN

46

Sonuç olarak Doğu Anadolu Bölgesi için M=4.0 için Normalizasyon yapılmış

olan 44 deprem için kalite faktörü P dalgasının düşey bileşeni genliği ile yapılan

çalışmalar sonucu birimsiz bir parametre olan Kalite Faktörü hesaplanmıştır. P dalga

hızı (Vp) ve soğurma katsayısı (γ) için çalışmada hesaplanan Vp=6.2 km/sn,

γ=0.0137 1/km değerleri kullanılmıştır. Bu değerler ile frekans f=1Hz olarak alınarak

Kalite Faktörü Q=37 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada Vp hızları kullanılan

deprem verileri yardımı ile çalışma bölgesi için çalışmada kullanılan depremler

kullanılarak hesaplanmış değerler olduğu için daha sağlıklı bir Q değeri

hesaplanabilmiştir. Yine çalışmadaki verilerin kaydını yapan sismometre için alet

düzeltmesi yapılarak daha sonra yapılacak çalışmalar için kullanılabilirlik ve harita

çalışmaları için bir referans oluşturulması sağlanmıştır. Bu değer bundan önce Doğu

Anadolu bölgesi için yapılan Kalite Faktörü hesaplamalarıyla da bir uyum

göstermektedir.

Page 58: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

5.SONUÇ VE ÖNERİLER UFUK AYDIN

47

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Doğu Anadolu bölgesinin soğurma miktarını bulunması amaçlanan bu çalışmada

Atatürk Üniversitesi Deprem Araştırma Merkez Müdürlüğüne ait Erzurum kayıt

istasyonundan Doğu Anadolu bölgesinde meydana gelen 44 adet deprem verisi

kullanılmıştır. Çalışmada P dalgası genlikleri kullanılarak ve P dalgasının o bölge

için hızı hesaplanarak yeni bir Mağnitüd-Genlik ilişkisi kurulmuştur. Çalışma

sonucunda Doğu Anadolu bölgesi için Genliklerden Mağnitüdü hesaplanması için ;

Normalize edilmiş veriler için,

M=0,6818logA+0,004067Δ+0,1170 olarak belirlenmiştir.

Normalize işlemi yapılmamış depremler için kullanılacak Magnitüd formülü,

M=0,6818logA+0,004067Δ-4,7072 olarak hesaplanmıştır.

Episantr uzaklıkları ve genlikleri farklı olan depremlerin Mağnitüdleri 4=LM

kabul edilerek 4 Mağnitüd’ündeki genlik değerleri her bir deprem için

hesaplanmıştır. Bulunan genlik değerleri ile Episantr uzaklığı grafiği çizilmiştir. Elde

edilen doğrunun denkleminden γ elde edilmiş ve daha sonrada 0A değeri

Δ−= .0

γeAA denklemi kullanılarak 10838180 =A *10-5m olarak hesaplanmış ve km

başına soğurma miktarı γ =0,0135 olarak hesap edilmiştir.

Doğu Anadolu bölgesi için soğurma miktarı 1 cps lik frekans için Vf ..Q γπ=

Formülünü kullanarak. Kalite faktörü Q = 37 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada

Doğu Anadolu bölgesi için sismik dalgaların soğurma miktarı (γ ) ve kalite faktörü

(Q) hesaplanması ile, Türkiye’nin kalite faktörü haritasının çıkarılmasında kabuk

yapısının haritalanmasında ve deprem parametrelerinin sağlıklı bir şekilde

yorumlanmasına yardımcı olacağı düşünülmektedir.

Page 59: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

48

KAYNAKLAR

ADAMS, R. D., 1972. Multiple inner core reflections from a Novaya Zemlya

explosion. Bull. Seism.Soc. Am., 62, p . 1063.

AKINCI, A., 1994. Attenuative behaviours of Western Anatolia

andSouthern.Spainusingsingle and Multiple scattering modelidtys. Ph. D

Thesis (yayınlanmış). Dokuz . Eylül Üniversitesi.Grauate School of Natural

and Applied Sciences, p. 37-39.

ANDERSON, D. L. and HART, R.S., 1978. Q of the earth.J .Geophys. Res. 5869-

5882.

ANDERSON, D. L. and KOVACH, R. L.,1964. Attenuation in the mante an

rigidity of the core from multiply reflect core phases proc.Natl. Acad.

BIRCH, F., 1942. Handbook of Physical Consants, Geol. Soc. Am. Spec., p. 36.

BIRCH. F. and BANCROFT, D., 1938. Elasticity and Internal feiction in a

long columns of In Granite. Bull. Seism. Soc. Am.28, p. 243-254.

BRADLEY, J.J. and FORT, A.N.JR., 1966. lnternal friction in rocks. ln handbook

of the physicol constants, S.P. Clark,Jr.,Ed.,GSA PUbl.,p.175-193.

BRUCKSHAW , J. And MAHANTA, P . , 1954 The variation of elastic constants

of the rocks with frequency, petroleum , 17, p.14-18.

BORN, W. T. 1941The Attenuation Consant of Earth Meterials Geophysıcs. ,

p.132-148.

BUCHBINGER, G. C., 1971 A velocıty structure of the earth’s cure. Bull ten.

Seism. Soc. Am.61, p. 429.

CLARK , P.J., R. R. Davies, P. C. England, B. Parsons, H. Billiris, D. Paradissis

G.Veis, P.A.

DEMİRTAŞ, R., YILMAZ, R.,1993, 13 Mart 1992 Erzincan Depremi raporu,

Bay.ve İsk. Bak. Afet İşleri Genel Müd., Deprem Arş. Dai.Bşk. yayını,

Haziran1993, Ankara.

EL-SADI, H.N., 1980.Seismic Exploration Technique and Processing , The Iraq

National Oil Company, Stuttgard.

GEMANT, A . and JACKSON , W ., 1937. measurement of internal friction in

some materials. Phil. Mag.23,, p. 960-983.

Page 60: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

49

GÜLKAN, P., A. KOÇYİĞİT, M. S. YÜCEMEN, V. DOYURAN and N.

BAŞGÖZ ,(1993), A Seismic Zones Map of Turkey Derived from Recent

Data (in Turkish), Middle East Technical University of The Earthquake

Engineering Research in Center, Report No:93-01, Ankara.

JHONSTON, D. H., TOKSÖZ, M. N and TİMUR, A., 1979. Attenuation of

Seismic waves in dry and saturated rocks, .Mechanisms, Geophysıcs. v 44, p.

691-711.

KLIAM, K ., VANEK , J. and PROS, Z., 1964. The attenuation of longitudinal

waves in diabase and greywacke under pressure up to 4 kilobars, studis.

Geoph. et Geod. 8, p. 247-254.

KNOPOFF, L. 1964. Reviews of Geophysics . vol.2, No. 4. p 625-660

KNOPOFF , L . And PORTER ,L. D., 1963. Attenuation of surface waves in

granular meterial, J. Geophys. Res. 68, p. 6317-6321.

KOVACH , R. L ., 1978. Seismic surface waves and crustal and upper mantle

structure Rev. of Geophy. and phy. 16, p.1-13.

LEVYKIN, A. I., 1965. Longitudional and trasverse wave Absorbtion and

velocity in rock speciments at multilateral pressure up to 4000 bar/cm2 .

USSR. Geophysics. Series. (Eng. Transl.) Vol1.

LİDSAY ,G., 1914 .a study of the Longitudional vibration of waves. Phys. rev.,

p.397438.

LUCKE, K., 1956 .Ultrasonic attenuation caused by thermoelastic heat flow, J .

Appl. Phys. 27, p. 1433-1438.

MASSON, W. P ., BESHERS, D . N and KUO, J. T., 1970 .Internal friction in

westerly granite; Relation to dislocation theory. J. Appl. Phys:41, p. 5206-

5209.

MASSON, W. P ., and MCSKİMİN, H. J ., 1947 Attenuation and scattering of

highfrequency sound waves in metals and glasses, J. Acoust. Soc. Am. 19, p.

464-473.

MIKOMO, T and KURITA, T., 1968. Q distribution for long-period P wave

in the Journ. Phys. Earth.16, P. 11.

MULLER, G., 1973. Amplitude studies of core phases. J. Geophys. Res.78, p. 3469.

Page 61: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

50

QMAR and EISENBERG, A ., 1974. The damping of core waves. J. Geophy. Res.

79 p-78

PESELENICK, L. and OUTERBRIDGE, W. F., 1961. The lnternal friction in

shea moduls of Solenhofen limestone over a frequency range of 107 cycles

per second, J. Geophys. Res. 66, p .581-588.

ROTH, W., 1948.Scattering of ultrasonic radiation in polycrystalline metals. J.

Appl.Phys. 19, p. 901-910.

ŞENGÖR,A.M.C. and YILMAZ, Y ., 1981. tethyan evolution Turkey; a plate

tectonic approach, Tectonics, 75, 181-241.

SERTÇELİK F. and Kenar O.,(1996).The Attenuation of Seismic Waves in Marmara Region. Earthquake Research in Türkiye State of the Art, 30 Sep.-5 Oc.,Ankara, Türkiye

TİRİFİNOV, V. G., 1995, World Map of Active Faults (Preliminary Result of

Studies). Quaternary International,V. 25, pp. 3-12,1995.

WALSH, J. B., 1966. Attenuation in partialy Meterials. J. Geophys. Res. v. 73, p.

2209-2216.

WEGEL, R. L. and WALTHER, H., 1935. Internal dissipation in solid for small

cyclic strains. Physics, 6p. 141-154.

ZENER, C., 1938.Internal friction in solids, 2., general Theory of thermo elastic

internal friction.Phys. Rev .v53, p. 90-99.

ZEMANEK, J. AND rudnıck., 1961. Attenuation and dispersion of elastic

waves in a cylindrical bar. J. Acust .Soc. Am.33, p. 1283-1288.

Page 62: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

51

ÖZGEÇMİŞ

1965 yılında Kars ili Sarıkamış ilçesinde dünyaya geldim. İlkokula babasının

memuriyeti dolayısıyla Köprüköy de başlayıp Erzurum da bitirdi. Orta tahsilini

Erzurum Gazi Ahmet Paşa Ortaokulunda, Lise tahsilini Erzurum Lisesinde

tamamladı. 1985 yılında Yıldız Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği bölümünü

kazandım ve 1990 yılında mezun oldum. 1991 yılında Asteğmen olarak askerlik

görevine başlayıp 1992 yılında bitirdi. 1998 yılında Atatürk Üniversitesi Deprem

Araştırma Merkezinde Okutman olarak göreve başladım. Evli ve bir çocuk

babasıyım.

Page 63: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

52

EKLER

Page 64: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

53

EK - 1ÇALIŞMADA OKUNAN VE HESAPLANAN DEĞERER EK 1.1 Sismogramlarda okunan değerler. EK 1.2 Sismogramlarda okunan değerler. EK 1.3 Alet düzeltmesi yapılmamış değerlerden yapılan hesaplamalar ve Katsayılar. EK 1.4 Alet düzeltmesi yapılmış değerlerden yapılan hesaplamalar ve Katsayılar.

Page 65: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

SİSMOGRAMLARDAN OKUNAN DEĞERLER

EK – 1.1

No Tarih Enlem Boy H M Episantr Tp T ( p-s ) Ts Zp (A) Δ ( Km ) A 1 06.09.2003 39,0000 40,4000 4,8 3,4 BİNGÖL 17 16,8 33,8 7,4 125,93 0,0037 2 25.04.2003 38,6100 43,0300 5,8 3,9 VANGÖLÜ 36 25,8 61,8 2,88 213,91 0,00144 3 10.02.2001 39,0900 43,4100 5,8 4,1 Ercis-Van 35 32,34 67,3 12,54 213,22 0,00627 4 23.03.2003 39,8400 39,1100 5,2 3,8 Refahiye-ERZİNCAN 31 26 57,0 17,59 193,53 0,0087955 05.02.2003 39,9000 39,1600 9,9 3,8 Refahiye-ERZİNCAN 29 25,01 54,0 15,61 188,93 0,0078056 18.06.2002 39,5100 39,3800 11,4 4,1 Ovacık 26 20,1 46,1 52,22 174,45 0,02611 7 07.02.2003 39,2800 39,8800 6,4 3,7 Nazimiye-TUNCELİ 24 23,27 47,3 17,02 141,68 0,00851 8 04.02.2004 39,9362 39,5812 2 3,6 Kelkit-GÜMÜŞHANE 23 20,18 43,2 9,6 151,09 0,0048 9 01.05.2003 39,0000 40,4400 5,8 4,1 Merkez-BİNGÖL 22 19,96 42,0 22,91 123,75 0,011455

10 01.05.2003 39,0500 40,4400 5,4 3,9 Merkez-BİNGÖL 21 15,9 36,9 15,87 119,34 0,00793511 08.05.2003 39,0700 40,4000 7,4 4,5 Merkez-BINGOL 21 15,28 36,3 219,13 119,89 0,10956512 12.03.2003 40,1100 42,6100 1,4 3,9 Sarıkamış-KARS 21 17,07 38,1 192,51 123,88 0,09625513 02.07.2003 39,2100 40,2700 6,7 3,9 Adaklı-BINGOL 20 15,18 35,2 7,29 117,11 0,00364514 03.05.2003 39,2300 40,2400 6,2 4,1 Merkez-BINGOL 20 15,5 35,5 14,3 117,77 0,00715 15 01.05.2003 38,9400 40,5100 6 6,1 Merkez-BINGOL 20 15,71 35,7 1048,6 125,67 0,52428516 27.01.2003 39,3200 39,7700 10,5 4,0 Pülümür-TUNCELİ 20 20,9 40,9 56,83 148,47 0,02841517 18.08.2002 40,3500 42,4000 5,5 4,6 Şenkaya-ERZURUM 19 21,14 40,1 59,39 114,40 0,02969518 04.05.2003 39,0100 40,4200 8,1 4,1 Merkez-BİNGÖL 19 15,5 34,5 20,7 123,95 0,01035 19 30.07.2002 39,1200 41,7800 7 3,8 Hınıs-ERZURUM 19 7,9 26,9 38,14 98,00 0,01907 20 22.10.2002 39,3000 40,3200 10 4,6 Kiğı-BİNGÖL 18 14,82 32,8 80,89 107,30 0,04044521 04.01.2004 39,1300 42,1300 4,7 3,4 Bulanık-MUŞ 17 14,8 31,8 2,91 115,59 0,00145522 24.08.2002 39,4600 40,2900 8 3,8 Kığı-BİNGÖL 17 14,95 32,0 44,03 99,72 0,02201523 08.05.2001 39,1400 41,5900 11,3 3,1 Varto-Mus 16 10,03 26,0 18,94 88,98 0,00947 24 04.04.2004 39,1398 41,5865 10,2 3,0 Varto-MUŞ 14 12,3 26,3 4,67 88,89 0,002335

Page 66: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

SİSMOGRAMLARDAN OKUNAN DEĞERLER

EK – 1.2

25 13.10.2003 39,1500 41,4400 12,6 3,7 Varto-MUŞ 14 10,43 24,4 111,61 84,32 0,05580526 01.03.2003 39,4300 40,9400 6,2 3,6 Karlıova-BİNGÖL 13 9,09 22,1 32,5 59,11 0,01625 27 07.11.2003 40,1300 40,5700 12,9 3,4 Aşkale-ERZURUM 12 6,8 18,8 12,03 67,27 0,00601528 01.04.2004 39,7570 40,7477 1,4 4,8 Kand-Aşk-ERZURUM 8 5,47 13,5 163,84 48,53 0,08192 29 28.03.2004 40,2449 40,8589 1 3,8 Ilıca-ERZURUM 8 5,12 13,1 346,11 52,94 0,17305530 02.04.2004 40,1330 40,7801 2,6 3,8 Aşkale-ERZURUM 8 6,04 14,0 6,91 50,55 0,00345531 25.03.2004 39,7402 40,8779 2,6 5,1 Kand-Aşk-ERZURUM 8 5,29 13,3 6094 38,40 3,047 32 07.04.2004 39,9906 40,7357 2,5 4,1 Aşkale-ERZURUM 7 6,16 13,2 75,77 48,29 0,03788533 03.04.2004 39,9779 40,7760 2,2 3,5 Kand-Aşk-ERZURUM 7 6,6 13,6 28,67 44,44 0,01433534 30.03.2004 39,9777 40,7959 5,6 3,9 Kand-Aşk-ERZURUM 7 5,5 12,5 110,59 42,69 0,05529535 04.04.2004 39,9260 40,8803 9,2 3,7 Aşkale-ERZURUM 6 5,5 11,5 66,56 34,27 0,03328 36 28.03.2004 39,9800 40,7700 2,1 5,3 Kand-Aşk-ERZURUM 6 5,33 11,3 5898 45,02 2,949 37 27.03.2004 39,7709 40,8181 2,3 4,1 Kand-Aşk-ERZURUM 6 6 12,0 152,57 42,04 0,07628538 26.03.2004 39,8250 40,8513 1,4 4,1 Kand-Aşk-ERZURUM 6 5,75 11,8 41,98 37,53 0,02099 39 03.04.2004 39,9844 40,7271 3,2 3,7 Aşkale-ERZURUM 5 5,7 10,7 30,46 48,90 0,01523 40 29.03.2004 40,0855 40,9377 2,9 3,6 Kand-Aşk-ERZURUM 5 5,75 10,8 32,12 35,81 0,01606 41 10.04.2004 39,9769 40,8778 5,5 3,7 Kandilli-ERZURUM 5 5,5 10,5 55,8 35,50 0,0279 42 24.12.2003 40,2100 41,3100 14,4 3,9 Tortum-ERZURUM 5 6,6 11,6 91,13 35,22 0,04556543 01.04.2004 39,8477 40,8912 2 3,8 Kand-Aşk-ERZURUM 5 5,19 10,2 66,56 33,54 0,03328 44 25.03.2004 39,8214 40,8293 2,1 3,8 Kand-Aşk-ERZURUM 5 6 11,0 143,36 39,55 0,07168

Page 67: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

ALET DÜZELTMESİ YAPILMAMIŞ DEĞERLERDEN HESAPLANAN KATSAYILAR

25 -1,253326888 -1,540708476 0,028793305 -3,54761237 26 -1,789146635 -1,390258733 0,040713765 -3,201189034 27 -2,220764368 -1,438962952 0,036394608 -3,313334642 28 -1,086610056 -1,327133476 0,04708326 -3,055837759 29 -0,761815848 -1,353461054 0,044313795 -3,116459248 30 -2,461551948 -1,339153808 0,045797966 -3,083515596 31 0,483872454 -1,266675572 0,054115843 -2,916628289 32 -1,421532708 -1,325670635 0,047242119 -3,052469441 33 -1,843602303 -1,302735404 0,049804043 -2,999659121 34 -1,257314138 -1,292259258 0,051020034 -2,975536905 35 -1,477816682 -1,242040835 0,057274218 -2,859904712 36 0,469674773 -1,306175855 0,049411057 -3,007581053 37 -1,117560849 -1,288378323 0,051478001 -2,966600721 38 -1,677987561 -1,261515077 0,054762709 -2,904745811 39 -1,817300097 -1,32932149 0,046846647 -3,060875847 40 -1,794254459 -1,251242532 0,056073475 -2,881092403 41 -1,554395797 -1,249370125 0,05631575 -2,876781026 42 -1,341368625 -1,247702677 0,056532387 -2,872941584 43 -1,477816682 -1,23768985 0,057850904 -2,849886199 44 -1,144602003 -1,273566986 0,053263906 -2,932496356

Katsayılar

a = 0,681799b = 0.004067c = 4,707225

EK – 1.3

No Log(A) M=4,log(A) A ln(A) 1 -2,431798276 -1,788951522 0,016257302 -4,119213107 2 -2,841637508 -2,313917051 0,004853812 -5,327990908 3 -2,202732459 -2,309803343 0,004900007 -5,318518745 4 -2,055764156 -2,19229625 0,006422495 -5,047948666 5 -2,107627093 -2,164866464 0,00684122 -4,984789249 6 -1,583193128 -2,078500991 0,008346396 -4,785925397 7 -2,07007044 -1,882955958 0,013093147 -4,335666319 8 -2,318758763 -1,939076361 0,011505981 -4,464888323 9 -1,941004906 -1,775955673 0,016751138 -4,089289058

10 -2,100453069 -1,749632081 0,017797865 -4,028676747 11 -0,960328157 -1,752926494 0,017663368 -4,036262414 12 -1,016576702 -1,776753264 0,016720403 -4,091125581 13 -2,438302467 -1,736318002 0,018351941 -3,998019948 14 -2,145693958 -1,740260176 0,01818611 -4,007097139 15 -0,280432567 -1,787413271 0,016314987 -4,115671153 16 -1,54645234 -1,923445057 0,011927652 -4,428895915 17 -1,52731667 -1,720177274 0,019046831 -3,960854548 18 -1,98505965 -1,777142023 0,016705442 -4,092020731 19 -1,719649307 -1,622337462 0,023859566 -3,735570056 20 -1,39313516 -1,677787051 0,020999693 -3,863247453 21 -2,837137007 -1,727245953 0,018739329 -3,977130784 22 -1,65728131 -1,632583505 0,02330325 -3,759162443 23 -2,023650021 -1,568476732 0,027009918 -3,611551141 24 -2,631713115 -1,56797577 0,027041092 -3,610397633

Page 68: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ · Muş Ankara Izmir Kars Gaziantep Konya Malatya Aydin Diyarbakir Samsun Kayseri Bursa Antalya Adana Eskishehir Kocaeli Oltu 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00

ALET DÜZELTMESİ YAPILMIŞ DEĞERLERDEN HESAPLANAN KATSAYILAR

25 664303 5,822 5,537 344389,3714 12,750 26 193440 5,287 5,687 486966,9452 13,096 27 71603 4,855 5,639 435306,6123 12,984 28 975176 5,989 5,751 563150,8445 13,241 29 2060047 6,314 5,724 530025,9848 13,181 30 41128 4,614 5,739 547777,7752 13,214 31 36271488 7,560 5,811 647265,7758 13,381 32 450983 5,654 5,752 565050,9135 13,245 33 170644 5,232 5,775 595693,4328 13,297 34 658232 5,818 5,785 610237,5919 13,322 35 396165 5,598 5,836 685042,2866 13,437 36 35104896 7,545 5,772 590993,0322 13,290 37 908097 5,958 5,789 615715,2255 13,331 38 249865 5,398 5,816 655002,7733 13,392 39 181298 5,258 5,748 560320,776 13,236 40 191178 5,281 5,827 670680,5063 13,416 41 332122 5,521 5,828 673578,3052 13,420 42 542406 5,734 5,830 676169,4409 13,424 43 396165 5,598 5,840 691939,8861 13,447 44 853279 5,931 5,804 637075,9788 13,365

Katsayılar

a = 0,681799 b = 0.004067 c = - 0,116976

EK – 1.4

No A log(A) M=4,log(A) A ln(A) 1 44045 4,644 5,289 194449,4388 12,178 2 17142 4,234 4,764 58055,20529 10,969 3 74638 4,873 4,768 58607,72628 10,979 4 104696 5,020 4,885 76817,81776 11,249 5 92911 4,968 4,913 81826,08102 11,312 6 310813 5,492 4,999 99829,11598 11,511 7 101303 5,006 5,195 156603,7864 11,961 8 57139 4,757 5,139 137620,0955 11,832 9 136360 5,135 5,302 200356,0878 12,208

10 94458 4,975 5,328 212875,7227 12,268 11 1304262 6,115 5,325 211267,0276 12,261 12 1145820 6,059 5,301 199988,4671 12,206 13 43390 4,637 5,341 219502,8755 12,299 14 85114 4,930 5,337 217519,4218 12,290 15 6241089 6,795 5,290 195139,3908 12,181 16 338252 5,529 5,154 142663,5936 11,868 17 353489 5,548 5,358 227814,2795 12,336 18 123206 5,091 5,301 199809,5275 12,205 19 227009 5,356 5,455 285378,1735 12,562 20 481457 5,683 5,400 251171,966 12,434 21 17320 4,239 5,351 224136,3332 12,320 22 262067 5,418 5,445 278724,2211 12,538 23 112731 5,052 5,509 323058,732 12,686 24 27796 4,444 5,510 323431,5979 12,687