Hasan Elmaci

Active fault database of Turkey

We have updated the active fault map of Turkey and built its database within GIS environment. In the study, four distinct active fault types, classified according to geochronological criteria and character, were delineated on the 1:25,000 base map of Turkey. 176 fault segments not included in the former active fault map of Turkey, have been identified and documented. We infer that there are 485 single fault segments which are substantially potential seismic sources. In total 1964 active-fault base-maps were transferred into the GIS environment. Each fault was attributed with key parameters such as class, activity, type, length, trend, and attitude of fault plane. The fault parameters are also supported by slip-rate and seismogenic depth inferred from available GPS, seismological and paleoseismological data. Additionally, expected maximum magnitude for each fault segment was estimated by empirical equations. We present the database in a parametric catalogue of fault segments to be of interest in earthquake engineering and seismotectonics. The study provides essential geological and seismological inputs for regional seismic hazard analysis of all over Turkey and its vicinity.

Palaeozoic-Recent geological development and uplift of the Amanos Mountains (S Turkey) in the critically located northwesternmost corner of the Arabian continent

Abstract We have carried out a several-year-long study of the Amanos Mountains, on the basis of which we present new sedimentary and structural evidence, which we combine with existing data, to produce the first comprehensive synthesis in the regional geological setting. The ca. N-S-trending Amanos Mountains are located at the northwesternmost edge of the Arabian plate, near the intersection of the African and Eurasian plates. Mixed siliciclastic-carbonate sediments accumulated on the north-Gondwana margin during the Palaeozoic. Triassic rift-related sedimentation was followed by platform carbonate deposition during Jurassic-Cretaceous. Late Cretaceous was characterised by platform collapse and southward emplacement of melanges and a supra-subduction zone ophiolite. Latest Cretaceous transgressive shallow-water carbonates gave way to deeper-water deposits during Palaeocene-Eocene. Eocene southward compression, reflecting initial collision, resulted in open folding, reverse faulting and duplexing. Fluvial, lagoonal and shallow-marine carbonates accumulated during Late Oligocene(?)-Early Miocene, associated with basaltic magmatism. Intensifying collision during Mid-Miocene initiated a foreland basin that then infilled with deep-water siliciclastic gravity flows. Late Miocene-Early Pliocene compression created mountain-sized folds and thrusts, verging E in the north but SE in the south. The resulting surface uplift triggered deposition of huge alluvial outwash fans in the west. Smaller alluvial fans formed along both mountain flanks during the Pleistocene after major surface uplift ended. Pliocene-Pleistocene alluvium was tilted towards the mountain front in the west. Strike-slip/transtension along the East Anatolian Transform Fault and localised sub-horizontal Quaternary basaltic volcanism in the region reflect regional transtension during Late Pliocene-Pleistocene (<4 Ma).

Paleosismolojik bulgular ışığında Orhaneli Fayının Holosen aktivitesi, Bursa, KB Anadolu

Orhaneli Fayi, Biga Yarimadasi’nda yer alan yaklasik 30 km uzunlugunda, ters bileseni baskin, sag yonlu dogrultu atimli bir faydir. Kuvaterner yasli Orhaneli Havzasi’nin guney sinirini bu fay kontrol etmektedir. Bununla birlikte soz konusu fay ayni zamanda Tavsanli Zonu’na ait metamorfik kayaclari, Kretase yasli ofiyolitik birimleri ve Neojen/Kuvaterner yasli sedimanlari kesmekte olup hava fotografl arinda ve arazide belirgin cizgiselligi ve fay sarpliklari ile kolayca takip edilebilmektedir. Fay boyunca gozlenen uzamis sirtlar, otelenmis vadiler ve topografik boyunlar, fayin aktivitesine isaret eden onemli jeomorfolojik unsurlardir. Bu calismada Orhaneli Fayi uzerinde gerceklestirilmis olan ilk paleosismolojik calismalarin sonuclari yer almaktadir. Bu kapsamda fay uzerinde iki adet hendek acilmistir. Serceler ve Kusumlar olarak adlandirilmis bu hendeklerde, Tavsanli Zonu’na ait metamorfik kayaclarin fay tarafindan Kuvaterner yasli sedimanlar uzerine itildigi belirlenmistir. Yapilan calismada, Kuvaterner’de yuzey yirtilmasiyla sonuclanmis dort buyuk depremin izlerine rastlanmistir. Serceler hendeginde, en eski depremin MO 22.000±3.200 ile MO 6.600±800 arasinda, son depremin ise MO 770-415 den once gerceklestigi belirlenmistir. Kusumlar hendeginde ise, en eski depremin MO 6.600 ile MO 3.085 arasinda, son olayin ise MS 650 tarihinden sonraki bir donemde gerceklestigi belirlenmistir. Soz konusu eski depremler arasinda tekrarlanma periyoduna iliskin bir yorum yapilamamistir. Bu calisma ile Orhaneli Fayi’nin Holosen aktivitesi kanitlanmistir. Toplam uzunlugu 30 km olan ve iki segmentten olusan bu fayin tek parca halinde kirilmasi halinde, Mw= 6,87 buyuklugunde bir deprem uretme potansiyeline sahip oldugu belirlenmistir.

HOLOCENE ACTIVITY OF THE ORHANELI FAULT BASED ON PALAEOSEISMOLOGICAL DATA, BURSA, NW ANATOLIA

Orhaneli Fayi, Biga Yarimadasi’nda yer alan yaklasik 30 km uzunlugunda, ters bileseni baskin, sag yonlu dogrultu atimli bir faydir. Kuvaterner yasli Orhaneli Havzasi’nin guney sinirini bu fay kontrol etmektedir. Bununla birlikte soz konusu fay ayni zamanda Tavsanli Zonu’na ait metamorfik kayaclari, Kretase yasli ofiyolitik birimleri ve Neojen/Kuvaterner yasli sedimanlari kesmekte olup hava fotografl arinda ve arazide belirgin cizgiselligi ve fay sarpliklari ile kolayca takip edilebilmektedir. Fay boyunca gozlenen uzamis sirtlar, otelenmis vadiler ve topografik boyunlar, fayin aktivitesine isaret eden onemli jeomorfolojik unsurlardir. Bu calismada Orhaneli Fayi uzerinde gerceklestirilmis olan ilk paleosismolojik calismalarin sonuclari yer almaktadir. Bu kapsamda fay uzerinde iki adet hendek acilmistir. Serceler ve Kusumlar olarak adlandirilmis bu hendeklerde, Tavsanli Zonu’na ait metamorfik kayaclarin fay tarafindan Kuvaterner yasli sedimanlar uzerine itildigi belirlenmistir. Yapilan calismada, Kuvaterner’de yuzey yirtilmasiyla sonuclanmis dort buyuk depremin izlerine rastlanmistir. Serceler hendeginde, en eski depremin MO 22.000±3.200 ile MO 6.600±800 arasinda, son depremin ise MO 770-415 den once gerceklestigi belirlenmistir. Kusumlar hendeginde ise, en eski depremin MO 6.600 ile MO 3.085 arasinda, son olayin ise MS 650 tarihinden sonraki bir donemde gerceklestigi belirlenmistir. Soz konusu eski depremler arasinda tekrarlanma periyoduna iliskin bir yorum yapilamamistir. Bu calisma ile Orhaneli Fayi’nin Holosen aktivitesi kanitlanmistir. Toplam uzunlugu 30 km olan ve iki segmentten olusan bu fayin tek parca halinde kirilmasi halinde, Mw= 6,87 buyuklugunde bir deprem uretme potansiyeline sahip oldugu belirlenmistir.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ TABANLI MANTIKSAL REGRESYON YÖNTEMİ KULLANILARAK ÇUBUK-KALECİK (ANKARA) ŞABANÖZÜ (ÇANKIRI) ARASININ HEYELAN DUYARLILIK DEĞERLENDİRMESİ

Heyelanlar dunyada oldugu gibi ulkemizde de ozellikle belli bolgelerde sikca meydana gelmekte olup, zaman zaman dogal afete donusmekte ve onemli olcude sosyo-ekonomik kayiplara sebep olmaktadir. Bu calismada, Cubuk-Kalecik (Ankara) ile Şabanozu (Cankiri) arasinda 2360 km2’lik bolgede heyelan duyarlilik calismasi gerceklestirilmistir. Heyelan Envanter Haritasina gore, calisma alaninin % 5,16’si heyelanli alanlardan olusmaktadir. Mevcut heyelanlarin hareket tipi genel olarak dairesel kayma seklinde gozlenmektedir. MTA tarafindan hazirlanan, Turkiye Heyelan Envanter Haritasi veri tabanina gore calisma alaninda 876 adet heyelan bulunmakta ve 122 km2’lik alan kaplamaktadir. Heyelanlari hazirlayici faktorler olarak; litoloji haritasi, arazi kullanimi, sayisal yukseklik modeli, yamac egimi, duzlemsel, kesit, tegetsel yamac egrisellikleri, puruzluluk indeksi, nehir asindirma gucu indeksi ve topografik nemlilik indeksi dikkate alinmistir. Heyelan duyarlilik degerlendirmesi cok degiskenli istatistiksel yontemlerden biri olan mantiksal regresyon yontemi kullanilarak gerceklestirilmistir. Istatistiksel degerlendirmede haritalama unitesi olarak 25x25 m’lik pikseller kullanilmistir. Elde edilen heyelan duyarlilik haritasi olasilik degerleri 5 farkli sinif araliginda degerlendirilmistir. Duyarlilik haritalarinin performans degerlendirmeleri ise Alici isletim karakteristik (ROC) ve basari-tahmin egrileri kullanilarak gerceklestirilmistir. ROC egrileri altinda kalan alan 0,794 olarak elde edilmistir. Duyarlilik haritasinda, yuksek ve cok yuksek duyarli bolgeler calisma alanin % 27’sine karsilik gelmektedir. Heyelanlarin ise % 78’i orta, yuksek ve cok yuksek duyarli bolgelerde yeralmaktadir. Yuksek performansa sahip olan bu duyarlilik haritasi, bolgede yapilacak ust olcekli planlama calismalarina onemli katki saglayacaktir.

LANDSLIDE SUSCEPTIBILITY ASSESSMENT USING GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM BASED LOGISTIC REGRESSION SYSTEM BETWEEN ÇUBUK-KALECİK (ANKARA) AND ŞABANÖZÜ (ÇANKIRI) REGIONS

Heyelanlar dunyada oldugu gibi ulkemizde de ozellikle belli bolgelerde sikca meydana gelmekte olup, zaman zaman dogal afete donusmekte ve onemli olcude sosyo-ekonomik kayiplara sebep olmaktadir. Bu calismada, Cubuk-Kalecik (Ankara) ile Şabanozu (Cankiri) arasinda 2360 km2’lik bolgede heyelan duyarlilik calismasi gerceklestirilmistir. Heyelan Envanter Haritasina gore, calisma alaninin % 5,16’si heyelanli alanlardan olusmaktadir. Mevcut heyelanlarin hareket tipi genel olarak dairesel kayma seklinde gozlenmektedir. MTA tarafindan hazirlanan, Turkiye Heyelan Envanter Haritasi veri tabanina gore calisma alaninda 876 adet heyelan bulunmakta ve 122 km2’lik alan kaplamaktadir. Heyelanlari hazirlayici faktorler olarak; litoloji haritasi, arazi kullanimi, sayisal yukseklik modeli, yamac egimi, duzlemsel, kesit, tegetsel yamac egrisellikleri, puruzluluk indeksi, nehir asindirma gucu indeksi ve topografik nemlilik indeksi dikkate alinmistir. Heyelan duyarlilik degerlendirmesi cok degiskenli istatistiksel yontemlerden biri olan mantiksal regresyon yontemi kullanilarak gerceklestirilmistir. Istatistiksel degerlendirmede haritalama unitesi olarak 25x25 m’lik pikseller kullanilmistir. Elde edilen heyelan duyarlilik haritasi olasilik degerleri 5 farkli sinif araliginda degerlendirilmistir. Duyarlilik haritalarinin performans degerlendirmeleri ise Alici isletim karakteristik (ROC) ve basari-tahmin egrileri kullanilarak gerceklestirilmistir. ROC egrileri altinda kalan alan 0,794 olarak elde edilmistir. Duyarlilik haritasinda, yuksek ve cok yuksek duyarli bolgeler calisma alanin % 27’sine karsilik gelmektedir. Heyelanlarin ise % 78’i orta, yuksek ve cok yuksek duyarli bolgelerde yeralmaktadir. Yuksek performansa sahip olan bu duyarlilik haritasi, bolgede yapilacak ust olcekli planlama calismalarina onemli katki saglayacaktir.

Active tectonic and palaeoseismological features of the western section of Mustafakemalpaşa Fault; Bursa, NW Anatolia

The Mustafakemalpaşa Fault (MF), located among Manyas, Ulubat and Orhaneli faults, is a right lateral strike-slip and 47 km in length. The MF begins with a pressure ridge at the west and exhibits complex jog terminations at east ends in restraining left stepovers. The western section of the fault bounds Miocene and Quaternary units and continues towards İlyasçılar. The central segment of the fault, starts with approximately 750-m leftward stepover, exhibits a sinusoidal geometry between Kapaklıoluk and Kabulbaba. In this section, MF traverses mountainous terrain and cuts Ophiolite, Jurassic limestones and Miocene detritals, forming dextral faulting features and gaining reverse component. The eastern section exhibits left stepping en-echelon pattern and consists 2.5-km offset on the Orhaneli River. In this study, palaeoseismological findings related to the Holocene activity and active tectonic properties of the MF are presented. The trenches exposed mismatched stratigraphy, demonstrating evidence of events across the fault. We identified three events (before BC 2190, later AD 1425 and 1850) that have occurred during the past 4000 years. We suggest a long non-characteristic recurrence interval and ~0.7 mm/y slip-rate for MF, based on trench data and offset of the Late Pliocene drainage of Orhaneli River.