Batı Anadolu’da genişleme alanı tipi jeotermal ortamın varlığına dair yapısal veriler: Afyon-Akşehir grabeni’nden örnek bir çalışma

Afyon-Akşehir Graben (AAG) which consists of the southeastern part of Akşehir-Simav Fault System (ASFS) is one of the active depression areas in Western Anatolia. The western sector of the NW-SEtrending AAG is controlled by many active normal fault segments, namely Erkmen, Gecek, and Gazlıgöl Faults. Two main geothermal fields namely, Ömer-Gecek and Gazlıgöl contain reservoirs of fluid with temperatures up to 130° C, are located on the junction points of Gecek-Erkmen faults and GazlıgölYarımca faults, respectively. The area contains three unconformity bounded geological units; Mesozoic rocks of the Afyon Metamorphic Zone (reservoir unit), Miocene volcano-sedimentary succession (cover unit), including several sedimentary and volcanic units and Quaternary modern basin-fills of alluvial, fluvial and travertine deposits. This study involves use of geological mapping and structural geology methods to identify play type of geothermal fields mentioned above. Paleostress inversion analysis based on basin-bounding active faults and active extensional cracks along the travertine depositsshows that the AAG has been deformed under the control of multidirectional extension, with E-W and NE-SW to NW-SE orientations since Plio-Quaternary time. These types of extension are directly related with the linkage of cross faults that oriented at high-angle to the strike of NW-SE-trending major breakaway fault of AAG. Field-based studies also reveals that geothermal fields in AAG develops on the interactions of these active faults on the extensional domain type geothermal play without active volcanism coming to the surface.Akşehir-Simav Fay Sistemi’nin güneydoğu bölümünü temsil eden Afyon-Akşehir Grabeni (AAG), Batı Anadolu’daki aktif çöküntü alanlarından birisidir. KB-GD uzanımı AAG’nin batı bölümü Erkmen, Gecek, Gazlıgöl gibi diri normal faylar ile kontrol edilmektedir. 130° C’ye varan rezervuar su sıcaklıkları ile bu bölgedeki en önemli jeotermal sahalar olan Ömer-Gecek ve Gazlıgöl Jeotermal sahaları sırasıyla Gecek ve Erkmen Fayları ile Gazlıgöl ve Yarımca faylarının kesişim alanlarında yer almaktadır. Bölgede yüzlek veren jeolojik birimler, birbirlerinden uyumsuzlukla ayrılan Afyon Metamorfik Zonu’na ait Mesozoyik kayaçlar (rezervuar birim), Miyosen yaşlı volkano-sedimanter ve volkanik birimler (örtü birimi) ile Kuvaterner yaşlı alüvyal-flüvyal ve travertenlerden oluşan modern havza dolgularından oluşmaktadır. Bu çalışma, yukarıda bahsedilen jeotermal sahaların ortam tipini, jeolojik haritalama ve yapısal jeoloji gibi saha çalışmalarını içeren metodlar kullanılarak tanımlamayı amaçlamaktadır. Havzayı sınırlayan fay düzlemleri üzerinde yapılan paleostres analizleri ve faylar üzerinde ölçülen güncel açılma çatlakları, AAG’nin Pliyo-Kuvaterner’den beri, D-B ve KD-GB’dan KB-GD yönüne kadar değişiklik gösteren çok yönlü genişlemeli tektonizma etkisinde şekillendiğine işaret etmektedir. Genişleme tipi, AAG’nin KB-GD uzanımlı ana graben fayı ile bu faya yüksek açılı uzanan çapraz fayların bağlantıları ile ilişkilidir. Arazi bazlı çalışmalar, AAG içerisindeki jeotermal sahaların yüzeye gelmiş aktif volkanizma olmaksızın diri fayların kesişim noktalarında gelişen genişleme alanı tipi jeotermal ortamlara işaret ettiğini göstermektedir

Determination of co-seismic deformation with GNSS measurements after (Mw=6.0, 08.08.2019) Bozkurt (Denizli) earthquake

08.08.2019 tarihinde, Denizli iline bağlı Bozkurt ilçesinde Mw:6.0 (AFAD) büyüklüğünde bir deprem meydana gelmiştir. 8 km derinde meydana gelen depremin dış merkezi, yaklaşık 50 km uzunluğundaki KD-GB uzanımlı Acıgöl Grabeni üzerinde yer almaktadır. Depreme ait ana şok ve artçı sarsıntıların dağılımları, derinlik ve odak mekanizma çözümleri gibi sismolojik veriler ile bölgenin aktif tektonik yapısı ve diri fay karakteristikleri beraber değerlendirildiğinde, depreme kaynaklık eden fayın, grabenin güneydoğu kenarını sınırlayan DKD-BGB uzanımlı ve kuzeybatıya eğimli Gemiş Fayı olduğu gözlenmektedir. Bu çalışmada, bölgede yer alan sürekli ve kampanya tipi noktalardan oluşan 21 noktalı GNSS ağında gerçekleştirilen geçmiş yıllardaki ölçülerle (deprem öncesi) bölgenin hız alanı belirlenmiş ve elde edilen hız alanı yardımıyla iki boyutlu gerinim analizi yapılmıştır. Gerinim analizinde en büyük gerinimin deprem merkez üssüne en yakın noktada olduğu ve gerinim ile deprem çözümlerinin uyum içinde olduğu görülmüştür. Geçmiş yıllardaki ölçüler (deprem öncesi) ve 2019 yılı (deprem sonrası) ölçüleri kullanılarak, ko-sismik deformasyonlar (yüzey yer değiştirmeleri) belirlenmiştir. Deprem sonrası bölgede meydana gelen deformasyonların kuzey bileşenleri için -7.3 ile 7.5 mm arasında değişim gösterirken, doğu bileşenleri için -4.6 ile 11.6 mm arasında değişim göstermektedir.An earthquake of Mw: 6.0 (AFAD) occurred on 08.08.2019 in Bozkurt district of Denizli province. The hypocenter of the which has depth of 8 km earthquake is located on the NE-SW trending and approximately 50 km long Acıgöl Graben. When the seismological data are evaluated, such as the distribution of the main shock and aftershocks belonging to the earthquake, depth and focal mechanism solutions and the region of active tectonic structure and faults, it is observed was caused of the earthquake by Gemiş fault which is ENE-WSW trending and northwest dipping is bounded southeast edge of Acıgöl graben. In this study, the velocity field of the region was determined by a GNSS network which is consisting of 21 sites and was performed GNSS measurements in the previous years (before the earthquake). With the help of the obtained velocities, it was performed two-dimensional strain analysis. When the strain analysis is examined, it was seen that the largest strain accumulation was at the closest sites to the earthquake epicenter and the strain field and earthquake solutions were in harmony. Using the GNSS measurements performed in the previous years (before the earthquake) and measurements in 2019, the coseismic deformations (surface displacements) were calculated. When the displacements occurred after the earthquake were examined, it was seen that vary between -7.3 and 7.5 mm for the north, it varies between -4.6 and 11.6 mm for the east

Seismic history of western Anatolia during the last 16 kyr determined by cosmogenic 36Cl dating.

Western Anatolia is one of the most seismically active regions worldwide. To date, the paleoseismic history of many major faults, in terms of recurrence intervals of destructive earthquakes, their magnitude, displacement, and slip rates is poorly understood. Regional crustal extension has produced major horst-graben systems bounded by kilometer-scale normal faults locally in carbonates, along which vertical crustal displacements occurred. In this study, we explore the seismic history of western Anatolia using 36Cl exposure dating through study of well-preserved carbonate normal fault scarps. To accomplish this, 36Cl concentrations in 214 samples from fault plane transects on the Rahmiye and Ören fault scarps were measured and compared with existing 36Cl measurements of 370 samples on five fault scraps in western Anatolia. At least 20 seismic events have been reconstructed over the past 16 kyr. The age correlation of the seismic events implies four phases of high seismic activity in western Anatolia, at around 2, 4, 6, and 8 ka. Slips are modeled ranging between 0.6 to 4.2 m per seismic event, but are probably the result of clustered earthquakes of maximum magnitude 6.5 to 7.1. While the average slip rates have values of 0.3 to 1.9 mm/yr, incremental slip rates of the faults range greater than 0.1 to 2.2 mm/yr, showing more activity mostly through late Holocene. Our finding reveals high capability of cosmogenic 36Cl dating to explore seismic behavior of active faults beyond the existing earthquake records. Supplementary Information The online version contains supplementary material available at 10.1186/s00015-022-00408-x

Active tectonics and seismicity of the Manisa Basin, Western Anatolia, Turkey

Gediz Grabeni'nin batısında yeralan Manisa Havzası, eski ve modern havza dolgu birimleriyle birbirinden ayrılan iki evreli havza evrimine sahiptir. Eski havza dolgusu birimleri kıvrımlı ve faylı Miyosen volkano-sedimanter istifinden oluşur. Modern havza dolgusu, karasal kırıntılı tortul kayalarla temsil edilen erken?orta Pleyistosen yaşlı Turgutlu Formasyonu, akarsu çökellerinden oluşan Kuvaterner yaşlı Bahadır Alloformasyonu, geç Pleyistosen?erken Holosen yaşlı alüvyal/kolüvyal çökellerden oluşan Emlakdere Alloformasyonu ve alüvyal-flüvyal çökellerden oluşan Manisa Alloformasyonu ile temsil edilir. Yapısal ve stratigrafik veriler, havzanın ilk olarak batısından KD-GB uzanımlı volkanik sırt ile sınırlı bir göl olarak oluştuğunu; olasılıkla Pliyosen'de etkili olan doğrultu atım baskın tektonizma ile aniden yükselerek deformasyona uğradığını göstermektedir. İzmir Balıkesir Transfer Zonu (İBTZ) boyunca etkili olan Miyosen sonrası doğrultu atımlı faylanma, Manisa Havzası'nda sağ yönlü bir makaslama zonunun gelişmesine neden olmuştur. Bu durum, sağ yönlü Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun bazı kollarının Geç Pliyosen'de Batı Anadolu Genişleme Bölgesi (BAGB) içerisine doğru hareket ettiğini göstermektedir. En genç Kuvaterner evre ise, KD-GB yönlü genişleme baskın transtansiyon ile temsil edilir. Sözkonusu tektonik ortamda oluşan modern havza dolgusu batıdan KD-GB uzanımlı doğrultu atımlı, güneyden ise D-B uzanımlı Manisa Fay Zonu (MFZ) ile sınırlıdır. MFZ, sırasıyla 0,1, 0,3 ve 0,26 mm/yıl kayma hızına sahip batı, merkez ve doğu bölümler olmak üzere üç ana sismojenik zondan oluşur. Bu üç bölüm boyunca yapılan tektonik jeomorfoloji çalışmaları ve hesaplanan jeomorfolojik indisler, analiz edilen fay segmentlerinin çizgisel gidişli ve yüksek derecede aktif olduğuna işaret etmektedir. MFZ'nun batı bölümünde gerçekleştirilen paleosismoloji amaçlı hendek çalışmalarında üç depreme ait izler saptanmıştır; bunlar sırasıyla, 926, 1595 veya 1664 ve 1845 depremlerine karşılık gelmektedir. Bu veriler, Manisa Havzası'ndaki yerleşim alanlarında deprem tehlike analizlerine yönelik çalışmaların öncelikli olarak yapılmasını gerektirmektedir. The Manisa Basin, forming a connection with the Gediz Graben, has a two-stage basin evolution, distinguished by an ancient and modern graben fill. The ancient basin-fill is made up of a folded and normal-to-reverse faulted and strike-slip-faulted Miocene volcano-sedimentary sequence. The younger modern basin-fill is represented by the early-middle Pleistocene continental clastics of the Turgutlu Formation, Quaternary Bahadır Alloformation comprising fluvial deposits, alluvial/colluvial sediments of late Pleistocene-early Holocene Emlakdere Alloformation, and alluvial-fluvial sediments of Holocene Manisa Alloformation. Structural and stratigraphical data reveal that the basin was initially formed as a lacustrine basin bounded by a volcanic ridge from the west; it was subsequently uplifted and deformed probably as a result of Pliocene wrench-dominated strike-slip tectonics. Post-Miocene strike-slip faulting along the İzmir Balıkesir Transfer Zone (İBTZ) occured along a right-lateral shear zone in the Manisa Basin. This suggests that some branches of the right-lateral movement of the North Anatolia Fault continues into the West Anatolian Extensional Province (WAEP). The youngest stage shows an NE?SW trending extension-dominated transtension. Modern graben fill forming under the control of the youngest stage is bounded by NE-trending strike-slip fault zone to the west and E?W-trending Manisa Fault Zone (MFZ) to the south. MFZ comprises three major seismogenic zones; western, central and eastern sectors providing minimum slip rates of 0,1, 0,3 and 0,26 mm/year, respectively. Tectonic geomorphology studies and computed geomorphic indices along three sectors suggest that the analyzed normal fault segments are linear and highly active. On the western sector of the MFZ, we performed trenching studies and find evidence for three palaeoearthquakes which correspond to 926 AD, 1595 or 1664 AD, with the most recent event in 1845 AD. The results suggest that the earthquake risk assessment for Manisa area is primarily essential