Imaging of subsurface lineaments in the southwestern part of the Thrace Basin from gravity data

Linear anomalies, as an indicator of the structural features of some geological bodies, are very important for the interpretation of gravity and magnetic data. In this study, an image processing technique known as the Hough transform (HT) algorithm is described for determining invisible boundaries and extensions in gravity anomaly maps. The Hough function implements the Hough transform used to extract straight lines or circles within two-dimensional potential field images. It is defined as image and Hough space. In the Hough domain, this function transforms each nonzero point in the parameter domain to a sinusoid. In the image space, each point in the Hough space is transformed to a straight line or circle. Lineaments are depicted from these straight lines which are transformed in the image domain. An application of the Hough transform to the Bouguer anomaly map of the southwestern part of the Thrace Basin, NW Turkey, shows the effectiveness of the proposed approach. Based on geological data and gravity data, the structural features in the southwestern part of the Thrace Basin are investigated by applying the proposed approach and the Blakely and Simpson method. Lineaments identified by these approaches are generally in good accordance with previously-mapped surface faults

Природа і походження магнітних аномалій кальдери Гельджюк, Іспарта, Туреччина

For the first time; ground magnetic survey was performed which data were inverted by means of total horizontal derivative; horizontal gradient analytic signal; and hyperbolic tilt angle techniques to identify subsurface volcanic structures around Isparta city (South-Western Turkey). Here; Gölcük volcanism took place at the apex of the Isparta Angle at the intersection of the Lycian and Antalya nappes. It initiated between 4.0—4.7 my ago mainly as lava extrusions and ended with phreatoplinian eruptions during Quaternary time. The study area is covered by authochtonous and allochthonous units that are intruded by Pliocene and Quaternary Gölcük volcanics and also overlain by pyroclastic fall and flow deposits. The boundaries were revealed for the buried volcanic structure from the edge detection methods. The geometry of the trachytic dome southwestern of the Gölcük Lake and its downward continuation were studied by 2D modelling with the control of the power spectrum depth results applied to the focused anomaly. The azimuthally-averaged logarithmic power spectra plot indicates that the downward continuation of source depth of the trachytic dome reaches up to 850 m. The forward inversion results indicate that the horizontal size of the model for this trachytic dome is 1250 m beneath the surface while it’s surface extension is only about 400 m.Впервые проведена магнитная съемка, данные которой были преобразованы методами полной горизонтальной производной (ПГП), обнаружения аналитического сигнала горизонтального градиента (АСГГ), определения угла гиперболического наклона (УГН) для идентификации погребенных вулканических структур вокруг г. Испарта (юго-западная Турция). Здесь активность вулкана Гёльджюк происходила в углу треугольника Испарта на пересечении покровов Лучиан и Анталья.Вулканизм начался 4,0-4,7 млн. лет тому назад в основном излиянием лав и закончился извержением магмы и воды в четвертичное время. Район исследований перекрыт автохтонными и аллохтонными образованиями, которые интрудированы плиоценовыми и четвертичными породами вулкана Гельджюк, а также покрыты пирокластическим пеплом и отложениями лавовых потоков. Границы погребенной вулканической структуры были получены методами обнаружения граней источника. Геометрия трахитового купола к юго-западу от озера Гельджюк и его продолжения вниз были изучены 2D моделированием, причем конфигурация была проконтролирована результатами определения глубины спектральным анализом изолированной аномалии. График азимутально осредненных логарифмических спектров указывает, что продолжение вниз глубины источника трахитвого купола достинает 850 м. По результатам решения обратноц задачи горизонтальный размер модели этого купола равен 1250 м под дневной поверхностю тогда, как над ней только около 400 м.Вперше проведена магнітна зйомка, дані якої були перетворені методами повної горизонтальної похідної (ПГП), виявлення аналітичного сигналу горизонтального градієнта (АСГГ), визначення кута гіперболічного нахилу (УГН) для ідентифікації похованих вулканічних структур навколо м Іспарта (південно-західна Туреччина). Тут активність вулкана Дериндже відбувалася в кутку трикутника Іспарта на перетині покривів Лучіан і Анталья.Вулканізм почався 4,0-4,7 млн. Років тому в основному виливом лав і закінчився виверженням магми і води в четвертинний час. Район досліджень перекритий автохтонними і Алохтонні утвореннями, які інтрудіровани пліоценовими і четвертинними породами вулкана Гельджюк, а також покриті пирокластическим попелом і відкладеннями лавових потоків. Межі похованою вулканічної структури були отримані методами виявлення граней джерела. Геометрія трахітовими купола на північний захід від озера Гельджюк і його продовження вниз були вивчені 2D моделюванням, причому конфігурація була проконтрольована результатами визначення глибини спектральним аналізом ізольованою аномалії. Графік азимутально усереднених логарифмічних спектрів вказує, що продовження вниз глибини джерела трахітвого купола достінает 850 м. За результатами рішення обратноц завдання горизонтальний розмір моделі цього купола дорівнює 1250 м під денний поверхностю тоді, як над нею тільки близько 400 м

The determination of relations between statistical seismicity data and geodetic strain analysis, and the analysis of seismic hazard in southwest Anatolia

This study aims the relations between seismicity data and strain analysis based on geodetic space techniques in order to define the seismicity hazard of the southwest Anatolian region of Turkey. This region has complex tectonic formations and requires sophisticated techniques and approaches to investigate seismic activities. In this study, global navigation satellite system (GNSS) observations were used to determine the velocity field of the region. The strain rates of the region were obtained from the evaluation of this velocity field. In addition, seismicity b parameters of the region were calculated from the analysis of seismicity data. Furthermore, the seismicity data and the geodetic strain rates obtained from the GNSS observations were combined to show the statistical correlation. This correlation was interpreted to define the seismicity. According to the results derived from the correlation analysis, the geodetic strain analysis and seismicity data were highly and inversely correlated (r = −0.96). After the determination of the correlation, the seismic hazard data of the region was added to the analysis. This process shows that seismic hazards are highly and negatively correlated to seismicity data (r = −0.90), even though they are highly but positively correlated to geodetic strain analysis (r = 0.88)

Thermal structure of the crust in the Black Sea: comparative analysis of magnetic and heat flow data

This paper presents the first study of mapping of the Curie point depth (CPD) from magnetic data for the Black Sea and a comparison with a classical thermal modeling from heat flow data. The provided relationship between radially averaged power spectrum of the magnetic anomalies and the depths to the magnetic sources of the Black Sea vary from 22 to 36 km. Deepening of CPDs observed in the western and eastern Black Sea basins correspond with the thickest sediment areas, whereas the shallow CPDs are related to the Mid-Black Sea Ridge and thin sediment areas at the costal side of the Black Sea. For comparison, the temperature field was also modeled from heat flow data from the Black Sea along three approximately north-south directed profiles corresponding to known DSS soundings. The Curie isotherm along the profiles occurs at depths of 22-35 km. A comparison of the results of the two independent methods reveals only 8-10 % discrepancy. This discrepancy is equal to an accuracy of temperature determination from heat flow data