Theses supervised by Doç. Dr. İbrahim Tiryakioğlu
13 theses · Afyon Kocatepe University
Kuzey Anadolu fayı Bolu-Çorum segmenti boyunca yer kabuğu hareketlerinin GNSS yöntemiyle izlenmesi
Kabuk deformasyonlarını belirleme çalışmaları geçmişten günümüze kadar farklı alanlarda çalışan bilim adamları tarafından yürütülmüştür. Meydana gelen kabuk deformasyonlarının ürettiği sonuçlardan biri de depremdir. Yer kabuğunun devamlı hareket eden levhalardan oluşması deprem çalışmalarına yeni bir boyut kazandırmıştır. Yeni bakış açılarının sağladığı yaklaşımlar sayesinde jeodezik ölçme tekniklerinin, 1900'lü yılların başlarından itibaren deprem çalışmalarına alt yapı sağlaması mümkün olmuştur. Deprem tahminine yönelik en önemli çalışmalardan birisi de fay hatları üzerine kurulan deformasyon ağlarının periyodik olarak izlenmesidir. Jeodezi biliminin kullandığı GNSS (Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri), bu çalışmalarda kullanılan en önemli araçlardan biridir. Jeodezik çalışmalarda kullanılan GNSS, 1980'li yıllardan itibaren klasik ölçme tekniklerini geride bırakarak, geniş bir kullanım alanı bulmuştur. GNSS teknolojisinin kullanılmasıyla yer kabuğu hareketlerinin belirlenmesinde; yüksek doğruluk, zamandan tasarruf sağlamasıyla beraber birçok diğer uygulamaya göre daha ucuz yapılmaktadır. Dünyada deprem oluşturan birçok aktif fay zonları bulunmaktadır. Bunlardan en önemlilerinden biri olan Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) bilim adamları için önemli bir inceleme alanıdır. 1999 yılında meydana gelen Gölcük ve Düzce depremlerinden sonra Marmara Denizinin altında olduğu düşünülen ve bu depremler ile kırılmayan fayın meydana getirebileceği depremin büyüklüğü, zamanı ve konumunu belirleyebilmek için birçok çalışma gerçekleştirilmiştir. Yaklaşık uzunluğu 1100 km olan KAFZ'ın diğer segmentleri de beklenen Marmara depremi hakkında bize bilgi verebilir. Bundan dolayı fayın diğer segmentleri de büyük önem kazanmaktadır. Çalışma bölgesi olarak KAFZ'ın Bolu-Çorum arasında kalan kesiminde, yer kabuğu hareketlerinin belirlenmesi amacıyla 2014 yılında 23 nokta olarak kurulan GNSS ağında 2014, 2015 ve 2016 yıllarında periyodik GNSS ölçü kampanyaları yapılmıştır. GNSS kampanya ölçülerinin analiz işlemleri yapılarak, bölgeye ait hız vektörleri oluşturulmuştur. GNSS ölçülerinin değerlendirilmesi aşamasında GAMIT/GLOBK yazılımı kullanılmıştır. GAMIT/GLOBK yazılımı ile doğru sonuçlar elde edebilmek için yapılan çalışmaların bütün aşamaları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. GAMIT/GLOBK yazılımı ile hesaplanan değerler incelendiğinde çalışma bölgesinde yer alan İsmetpaşa Segmentinde fay boyunca hızın (Doğu - Batı bileşeni) yaklaşık 14 mm, Destek Segmentinde ise fay boyunca hızın (Doğu - Batı bileşeni) yaklaşık 10 mm kadar batıya doğru hareket ettiği görülmektedir. Bu çalışmada GNSS ağını oluşturan noktaların hızları ve faya ilişkin hareket detaylı bir şekilde açıklanmıştır.
Gediz fayı yerkabuğu hareketlerinin gnss gözlemleri ile izlenmesi
Kabuk deformasyonlarının gözlenmesi ve incelenmesi gelecekte olabilecek depremlerin potansiyellerinin araştırılmasında hayati bir öneme sahiptir. Günümüzde jeodezik ağ kurma yöntemi yüzeysel kabuk deformasyonlarının izlenmesinde, oldukça tercih edilen bir yöntemdir. Özellikle 1980'li yıllardan itibaren jeodezik ağ ölçümünde GNSS (Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri) kullanılması bu yöntemi oldukça kullanışlı hale getirmiştir. GNSS ile kurulan ağların ölçülmesi zamandan bağımsız olarak daha ucuza, daha kolay ve daha güvenilir olarak yapılabilmektedir. Gediz fayı tarihte büyük depremler üretmiş bir faydır. En son 28 Mart 1970 tarihinde, yerel saatle 23.00 civarında, merkezi Kütahya'nın batısındaki Gediz yöresinde bir deprem meydana gelmiştir. Depremde Batı Anadolu sarsılmıştır. 1970 Büyük Gediz depremi olarak bilinen depremden günümüze kadar fayda herhangi bir deprem meydana gelmemiştir. Fayın en uzun deprem üretme periyodu 48 yıldır. Bu tez çalışmasında 48 yıldır deprem olmayan Gediz fayı GNNS gözlemleri yapılarak incelenmiştir. Çalışma bölgesi olan Gediz ilçesi çevresine 22 noktalı bir GNSS ağı kurularak 2016, 2017 ve 2018 yıllarında ağ düzenli ve periyodik olarak ölçülmüştür. Bölgeye ait hız vektörleri ve yamulma alanları hesaplanmıştır. Yamulma analizleri sonucunda bölgede genel olarak K-G yönlü açılmalar izlenmiştir. Bölgede yapılan jeolojik çalışmalar ile bulunan sonuçların uyum içinde olduğu görülmüştür.
Sultandağı fayında jeodezik gerinim (strain) ile istatistiksel depremsellik verilerinin ilişkilendirilmesi
Akşehir-Simav Fay Sistemi (ASFS) ilk olarak Koçyiğit (1984) tarafından adlandırılmış olup, doğuda Konya ili güneyi ile batıda Balıkesir arasında uzanan yaklaşık 500 km uzunluğunda bir zondur. Batı Anadolu'nun önemli fay sistemi içerisinde kalan bu sistemin genel olarak birbirine paralel uzanan çok sayıda horst ve graben türü yapılar bulunmaktadır. Bu çalışmada ASFS'nin Afyon - Sultandağı arasında kalan kısımda, yer kabuğu hareketlerini belirleyebilmek için 2012 yılında 27 noktadan oluşan bir GNSS ağı kurulmuştur. 2012-2018 yılları arasında 5 kampanya ölçüm yapılarak bölgeye ait hız vektörleri elde edilmiştir. Bu GNSS ölçüleri, GAMIT/GLOBK yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca bölgedeki deprem verileri yardımıyla bölgeye ait b parametreleri hesaplanmış ve jeodezik yamulmalarla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak 2002 Çay Eber depremlerinden sonra bölgenin batısına doğru jeodezik yamulmaların arttığı görülmüştür
Banaz fayının tektonik hareketlerinin GNSS yöntemiyle belirlenmesi
Batı Anadolu'nun güncel tektonik yapıları Kuzey Anadolu Fay Sistemi (KAFS) ve Ege açılmalı tektonik rejimine bağlı olarak gelişmiştir. Banaz Fayı Akşehir Simav fay zonu içinde kalan 25 km lik bir segmenttir. Çok segmentli Simav Fayı Batı Anadolu'yu etkileyen açılmalı tektonik rejim içinde, Sındırgı (Balıkesir) ile Afyon arasında, KB-GD genel doğrultusunda uzanan açılmalı sağ yönlü doğrultu atımlı bir diri fay sistemidir. Toplam 205 km uzunluğunda olan fay sistemi batıdan doğuya doğru Sındırgı, Simav, Şaphane, Banaz ve Sincanlı olarak adlandırılan beş alt fay segmentinden oluşur (Koçyiğit vd. 2002). Banaz fayı üzerinde günümüze kadar çok az bir jeolojik çalışma yapılmıştır. Henüz yapılan bir jeodezik çalışmaya literatürde rastlanmamıştır. Birçok çalışmada Afyon-Uşak arasında belirtilen sismik boşluk üzerinde yer alan Banaz fayı bu açıdan oldukça önemlidir. Bu çalışmada Banaz Fayının geometrisine uygun 22 GNSS ölçü noktası tesis edilmiştir. 2016-2019 yılları arasında atlı aylık periyotlar halinde 5 kampanya 4 periyot ölçü yapılmıştır. Tez kapsamında elde edilen GNSS ölçmelerinden yararlanarak öncelikle bölgenin hız alanı hesaplanmıştır. Elde edilen hız vektörleri kullanılarak bölgedeki faylar üzerindeki gerilim ve gerinim miktarları ve yönleri tespit edilmiştir. Avrasya plakası sabit alınarak elde edilen hızlar 20-29 mm/yıl arasında hesaplanmıştır. Ayrıca bölgenin kuzeyinde KD-GB açılmalar, güneyinde ise KG sıkışma DB açılmalar görülmüştür. Bu veriler 2 yılık ölçülerde elde edildiği için, bu hareketlerin doğrulanması için ek GNSS ölçüleri ve jeolojik çalışmalar yapılması gerekmektedir.
Bolvadin fayındaki yüzey deformasyonlarının yeraltı suları ile ilişkisinin araştırılması
Bu araştırmada, son 10 yılda Bolvadin ilçe merkezinde meydana gelen asismik yüzey deformasyon miktarı nivelman yöntemiyle belirlenmiştir. Bu amaçla Bolvadin ilçe merkezine yüzey deformasyonlarına dik olarak 9 profilden oluşan nivelman ağı tesis edilmiştir. 2016-2018 yılları ağustos ayları arasında 12 kampanya nivelman ölçüsü yapılmıştır. Yapılan ölçüler sonucunda bölgede 2 yılma 100 mm ulaşan deformasyonlar hesaplanmıştır. Daha sonra bölgede bulunan DSİ su kuyularından yeraltı su seviyelerini gösterir veriler alınmıştır. Yeraltı su seviyelerinin 24 ayda 5 metre düştüğü tespit edilmiştir. Yeraltı su seviyeleriyle deformasyonlar arasında korelasyonu araştırma için Kendal, Sperman ve Pearson korelasyon yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 4 ve 5 nolu kuyular hariç yüzey deformasyonlarıyla yeraltı su seviyelerindeki düşüş arasında orta seviyede korelasyon olduğu tespit edilmiştir.
Alaşehir (Manisa) bölgesindeki gerinim alanların jeodezik verilerden belirlenmesi
Batı Anadolu, geçmişten bugüne kadar birçok şiddetli depremden etkilenmiştir. Bu şiddetli depremler Büyük Menderes, Gediz ve Denizli/Pamukkale grabenleri çevresinde yoğunluklu olarak görülmüştür. Depremlerin menfi tesirlerini azaltmak veya minimuma indirebilmek için, depremlere neden olan levha hareketlerinin incelenmesi gereklidir. Manisa ili Sarıgöl ve Alaşehir ilçe merkezleri ve çevresi deprem riski olan bölgelerden birisidir. Bugüne kadar, Gediz Grabenin doğu kesiminde ayrıntılı olarak jeodezik çalışmalar gerçekleştirilmemiştir. Çalışma bölgesinde tektonik hareketler sonucu deformasyon etkisinde kalan bölge, GNSS yöntemi ile geçmiş yılların verileri kullanılarak ve iki yıl (2017 ve 2018 yıllarında) takip edilmiştir. GNSS ölçülerinin değerlendirilmesi aşamasında GAMIT/GLOBK yazılımı kullanılmıştır. GNSS sonuçlarından elde edilen yatay hız bileşenleri 18 mm/yıl ile 29 mm/yıl arasında, düşey hızlar ise -15 mm/yıl ile -108 mm/yıl arasında hesaplanmıştır. GNSS verilerinin değerlendirilmesi sonucu bölge tektoniğine uygun sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan gerinim analizinde bölgede G-K rejiminin baskın olduğu görülmüştür. Gerinim analiz sonuçlarından elde edilen Jeodezik Deprem Tekrarlama Haritaları incelendiğinde 6 dan büyük depremlerin tekrarlama periyodu 39-100 yıl arasında hesaplanmıştır.
GNSS hız doğruluklarına etki eden parametrelerin belirlenmesi
Bu araştırmada, GNSS noktalarının hızlarını etkileyen temel faktörlerin neler olduğu araştırılmıştır. GNSS hız doğruluklarının iyileştirilmesinde, en uygun kampanya sayısı, kampanyalar arası geçen süre ve ölçü süresini belirlemek için GAMIT/GLOBK yazılım takımıyla 8 TUSAGA-Aktif istasyonunun 14 kampanya verisi ve farklı ölçü kombinasyonlarında oluşturulan veri grupları değerlendirilmiştir. Bununla birlikte belirlenen parametrelerin etkisini istatistiksel olarak test etmek amacıyla çoklu regresyon analizi yapılmıştır. Farklı ölçü gruplarında yapılan analizler sonucunda ölçü süresi ile hız doğruluğu arasında √t kadar ters orantının, kampanyalar arasında geçen süre ile hız doğruluğu arasında ise 2 kat ters orantının olduğu elde edilmiştir. Kampanya sayısının merkezlendirme, anten yüksekliği gibi hataların belirlenmesinde olumlu etkisinin olduğu görülmüştür. Çalışmada yalnızca yatay hız ve hız doğrulukları incelenmiştir.
GNSS ölçüleriyle fayların izlenmesi: Karaburun Fayı Örneği
Bu araştırmada, Karaburun fayı yakın çevresine daha önceki çalımlarda kullanılmak üzere tesis edilen 6 adet GNSS ölçü noktası kullanılmıştır. (2018-2019 yılları arasında) 3 kampanya GNSS ölçüleri yapılarak noktaların hızları tespit edilmiştir. elde edilen hızlar yardımıyla yamulma analizi yapılmıştır. Yamulma analizi sonucunda Karaburun yarımadası üzerinde KD-GB baskın açılma KB-GD sıkışma rejiminin hakim olduğu görülmektedir. Bölgede meydana gelen depremlerin çözümleri ile yamulma alanları karşılaştırıldığında, meydana gelen depremlerin genelde denizde ve karada Karaburun fayı üzerinde hiçbir deprem olmaması nedeniyle uyum olmadığı görülmüştür. Yapılan jeolojik çalışmalar sonucunda Karaburun fayını kuzey bölümünü KD-GB açılmaları olan normal fay, güney bölümünde ise KD-GB açılma, KB-GD sıkışmaları olan sol yanal atımlı kinematik çözümler elde edilmiştir. Bu kinematik analizler yamulma sonuçları ile uyum içindedir. Sonuçların Jeolojik çalışmalar uyum içinde olması yamulma analizinin doğruluğunu göstermektedir. Bu uyum göze alınırsa yamulma analizleri, Karaburun yarım adası üzerinde meydana gelecek depremlerin sol yanal atım bileşenine sahip olabileceğini göstermektedir.
İzmir-balıkesir transfer zonu ve çevresindeki güncel deformasyonların gnss yöntemi ile incelenmesi
Bu tez çalışması kapsamında İzmir-Balıkesir Transfer Zonu (İBTZ) ve çevresinin güncel deformasyonunu belirlemek amacıyla 62 noktalık bir GNSS ağı oluşturulmuştur. Ağda yer alan noktaların geçmiş yıllardaki ölçüleri temin edilmiş ve ihtiyaç duyulan noktalarda 2018-2019 yıllarında 2 GNSS kampanyası gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler GAMIT/GLOBK yazılımı ile değerlendirilmiş ve bölgenin Avrasya sabit (ITRF2008) hız alanı üretilmiştir. Bu hız alanı ile önceki çalışmalarda yayımlanan hız alanları dönüşüm sağlanarak birleştirilmiş ve 111 noktalık kapsamlı bir hız alanı oluşturulmuştur. Elde edilen güncel hız alanı yardımıyla bölgenin gerinim alanı ve Mw≥5.5, Mw≥6, Mw≥6.5 ve Mw≥7 büyüklüğündeki depremler için jeodezik deprem tekrarlama periyotları belirlenmiştir. Bölge için önceki çalışmalarda önerilen blok modeller test edilmiş ve bölgeye dair yeni bir blok model geliştirilmiştir. Son olarak bölgede yer alan fayların deprem üretme potansiyelleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar önceki çalışmalarla uyumlu olarak İBTZ ve yakın çevresinin 18-28 mm/yıl ile güneybatı yönünde hareket ettiğini göstermektedir. Havzan-Balıkesir Fay Zonu (HBFZ), Gelenbe Fay Zonu (GFZ) ve Karaburun Yarımadasında (MoF civarı) gerinimlerin yüksek olduğu ve bu bölgelerde jeodezik deprem tekrarlama periyotlarının düşük olduğu (Mw ≥ 6 için ~100 yıl, Mw ≥ 7 için ~1000 yıl) belirlenmiştir. HBFZ üzerinde yer alan Gökçeyazı-Ovacık-Kepsut segmentlerinin birleşim bölgesinde gerinimlerin 170 ns/yıla ulaştığı ve bu segmentlerin Mw:7.3 büyüklüğünde bir deprem üretme potansiyeline sahip olduğu hesaplanmıştır. Bölgenin 6 blok ve 16 segmentten oluşan ve açılma rejiminin baskın olduğu bir blok model ile temsil edilebileceği değerlendirilmiştir.
Gnss ölçüleri ile tektonik hareketlerin modellenmesi : Gülbahçe fayı örneği
Bu çalışmada, İzmir kenti ve çevresi için deprem üretme potansiyeli olan diri faylardan Gülbahçe fayının kinematik yapısı incelenmektedir. İzmir'in Urla, Çeşme ve Karaburun ilçelerinin bir kısmını içeren çalışma bölgesinde, 17 noktalı bir GNSS ağı kurularak, ağa ait noktaların geçmiş yıllardaki GNSS ölçüleri çeşitli kurum ve kuruluşlardan temin edilmiştir. Kurulan ağda 2019 yılında 1 kampanya ölçü gerçekleştirilmiştir. Ağa ait elde edilen toplam 3 kampanya GNSS ölçüleri ile çalışma bölgesinin güncel hız ve gerinim alanları hesaplanmıştır. Gerinim alanları incelendiğinde, Gülbahçe fayının üzerinde ve kuzey ucunun yer aldığı Gülbahçe Körfezi içerisinde KKD-GGB açılma ve KKB-GGD sıkışma bileşenlerinin baskın olduğu görülmektedir. Gerinim alanları fay düzlemi ile birlikte incelendiğinde, fayın mekanizması sol doğrultu atımlı olarak düşünülmektedir. Literatürde sağ doğrultu atımlı olarak tanımlanan fayın mekanizması hakkında daha iyi yorum yapabilmek için rölatif hız kombinasyonları elde edilmiştir. Bu kombinasyonlarda da fay mekanizmasının sol doğrultu atımı işaret ettiği görülmektedir. Gerinim parametreleri yardımıyla, çalışma bölgesinin Mw≥6 ve Mw≥7 için jeodezik deprem tekrarlama haritaları üretilmiştir. Bu haritalar incelendiğinde, çalışma bölgesinin Mw≥ 6 için 65-120 yıl Mw ≥7 için 790-4330 yıl tekrarlama periyotlarına sahip olduğu görülmektedir.
Deprem tekrarlama periyotlarının jeodezik verilerle belirlenmesi: Banaz ve Elvanpaşa segmenti
Bu tez çalışmasında Akşehir-Simav Fay Sistemi içerisinde yer alan Banaz Segmenti, Elvanpaşa Segmenti ve çevresinin hız ve yamulma alanları ile jeodezik deprem tekrarlama periyotları ve potansiyel deprem büyüklüklerini belirlemek üzere 22 noktadan oluşan bir GNSS ağı oluşturulmuştur. Ağda yer alan noktaların geçmiş yıllara ait verilerine ek olarak 2 kampanya daha (2019 ve 2020 yıllarında) GNSS ölçüsü yapılmıştır. GNSS ölçüleri GAMIT/GLOBK yazılımı ile değerlendirilmiştir. Bölgede Avrasya sabit sistemde 20-26 mm/yıllık hızlar hesaplanmıştır. Elde edilen hızlar kullanılarak bölgenin yamulma alanı GeodSuit yazılımı ile hesaplanmıştır. Yamulma alanına göre Banaz Segmentinin güneyinde, KD-GB yönlü açılmalar ve KB-GD yönlü sıkışmalar görülürken, kuzeyinde genel olarak sıkışma bileşenleri baskın görülmektedir. Elvanpaşa Segmentinin güneyinde KB-GD yönlü açılma bileşenlerinin baskın olduğu görülürken doğu kısımlarında ise KB-GD açılmalarla birlikte KD-GB yönlü sıkışmalarda görülmektedir. Yamulma alanı parametreleri kullanılarak Mw>5, Mw>5.5 Mw>6 için çalışma bölgesine ait jeodezik deprem tekrarlama periyotları hesaplanmıştır. Bu periyotlar incelendiğinde M>5 için 20-50 yıl M>5.5 için 70-170 yıl M>6 ve üzeri depremler içinse 200 yılın üzerinde deprem tekrarlama periyotlarının olduğu görülmektedir. Banaz Segmenti ve Elvanpaşa Segmentinin biriktirdiği enerjinin tamamının ortaya çıkmasıyla meydana gelebilecek depremin moment büyüklüğü hesaplanmıştır. Potansiyel deprem büyüklükleri Banaz Segmenti için Mw: 5.3-5.8 Elvanpaşa Segmenti içinse Mw: 5.3-5.7 olarak belirlenmiştir.
Denizli bölgesinin gerinim alanlarının jeodezik yöntemlerle belirlenmesi
Bu çalışmada Denizli, bölgesi tektonik hareketleri belirlemek için daha önceki çalışmalarda da kullanılan noktalarda dahil edilerek 23 adet GNSS ölçü noktaları kullanılmıştır. 2018-2019 yılları arasında GNSS ölçüleri yapılmıştır. Bölgede 8.8.2019 tarihinde bozkurt ilçesi yakınlarında Mw:6.0 (AFAD) büyüklüğünde bir deprem meydana gelmiştir. 2018 yılı ölçüler kullanılarak bölgenin deprem öncesi hızları ve gerinim alanları elde edilmiştir. Bölgedeki gerinim alanının en büyük değeri deprem merkez üssüne 5 km mesafede hesaplanmıştır. Bu gerinim alanın yönleri ile Depremin odak çözümleri uyum içindedir. Gerinim analizleri tarihte yaşanan diğer depremlerle uyumlu olduğu görülmüştür. 2019 yılında yapılan ölçülerle Bozkurt depreminin atımı hesaplanmıştır. Bölgede 4-18 mm atımlar elde edilmiştir. Bölgede yeteri miktar noktada atım hesaplanamadığı için ters çözümleme işlemi yapılamamıştır.
20.07.2017 Bodrum-Kos depremi sonrası bölgedeki GNSS nokta koordinatlarının güncellenmesi
Bu araştırmada, 21.07.2017 Bodrum-Kos depremi öncesi bölgede tesis edilen ve takipleri periyodik olarak yapılan 8 adet sabit, 5 adet sürekli gözlem yapan GNSS noktası kullanılmıştır. Yapılan çalışmada 21.07.2017 tarihli deprem sonrası noktaların hızları tespit edilerek ITRF-96 datumuna dönüşümü yapılmış ve deprem öncesi ve deprem sonrası koordinatların karşılaştırması yapılmış ve jeodezik altyapıda meydana gelen deformasyon tespitine dönük çalışma yapılmıştır. Sonuç olarak depremin jeodezik altyapıda deformasyona neden olduğu ancak; bu deformasyonun homojen olmadığı görülmüştür. Bodrum yarımadasının batı bölümünde jeodezik altyapıda meydana gelen deformasyonun bu çalışmada üretilen modelle uyum içinde olduğu görülmüştür. Yarımadanın doğusunda meydana gelen deformasyonun üretilen modelle BÖHHBÜY'e göre tecviz dışında olduğu görülmüştür. Bu bölgelerde jeodezik altyapı yenileme çalışmalarının yapılabileceği değerlendirilmiştir.