Investigation of Çınarcık Basin and the contunation of North Anatolian Fault in Marmara Sea with multi channel seismic data

Abstract

Marmara Denizi, aktif tektonik yapısı ve Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun (KAFZ) yaratmış olduğu aktif depremsellik nedeniyle birçok araştırmacı tarafından odak konusu haline gelmiştir. KAFZ Marmara Denizi içerisinde 3 kola ayrılıp devam etmesi nedeni ile tartışma konularına açık hale gelen karmaşık bir tektonik yapıya sahip olmuştur. Tez kapsamında İstanbul'a yakınlığı ile de bilinen aktif bakımdan oldukça önemli olan Çınarcık Havzası incelenmiştir. Havza için yapılan bu çalışmada 2008 yılında gerçekleştirilen TAMAM (Turkish American Multichannel Project) ve 2010 yılında gerçekleştirilen TAMAM-2 (PirMarmara) seferlerinde R/V K. Piri Reis gemisi tarafından toplanan çok kanallı sismik yansıma verileri ve Fransız deniz araştırma enstitüsü olan Ifremer kurumunun hazırladığı yüksek ayrımlı batimetri haritası kullanılmıştır. TAMAM projesi ile birlikte yaklaşık 3000 km yüksek çözünürlüklü çok kanallı sismik yansıma verisi toplanmıştır. Çalışma kapsamında havzanın fay haritası ayrıntılı bir şekilde ortaya konmuştur ve birçok çalışmada bahsedilen havzanın güney yamacında konumlanan büyük ölçekli bir fayın varlığı araştırılmış, böyle bir fayın varlığına rastlanmamıştır. Çok kanallı sismik yansıma verileri sayesinde havza çökellerinin sismik stratigrafik yorumlamaları yapılmıştır. Havza içerisinde oluşan faylanmanın en aktif olduğu yerde yapılan hesaplama işlemi ile havzanın kuzey-güney yönlü yıllık kümülatif açılması hesaplanmıştır. Ayrıca havza içerisinde paralel şekilde çökelen tabakaların eğimlerinden yararlanılarak ve bu hesaplanan eğimlerin küresel deniz seviyesi değişimleri ile eşleştirilmesinden tabaka yaşları hesaplanmaya çalışılmıştır. Marmara Sea is an important area for investigations due to its tectonic structure and remarkable seismic activity of North Anatolian Fault Zone (NAFZ). As NAFZ separates into 3 branches in the Marmara Sea, it has a complicated tectonic structure which gives rise to debates among researchers. Çınarcık Basin, which is close to İstanbul and very important for its tectonic activity, is studied in this thesis. Two different multichannel seismic reflection data were used in this thesis. First data were acquired in 2008 in the frame of TAMAM (Turkish American Multichannel Project) and second data were in 2010 in the frame of TAMAM-2 (PirMarmara) onboard R/V K.Piri Reis. Also high resolution multibeam data were used which is provided by French Marine Institute IFREMER. In the scope of TAMAM project total 3000 km high resolution multi channel data were collected. In this study, a detailed fault map of the basin is created and the fault on the southern slope of the basin which is interpreted by many researchers in many publications was investigated. Tnd there is no evidence that such a fault exists on the southern part of the basin. With the multichannel seismic reflection data seismic stratigrafic interpretations of the basin deposits were done. The yearly cumulative north-south extension of the basin was calculated by making some calculations on the most active part of the faulting in the basin. In addition, the tilt angles of parallel tilted sediments were calculated and correlated with global sea level changes to calculate ages of the deposits in the basi