Analyzing Bornova plain's basin structure using density parameter

Abstract

Due to the tectonic regime it has been subjected to under the influence of Western Anatolia, the area contains numerous sedimentary basin structures. The study area, located within the province of Izmir, is a region where a significant number of historical and instrumental earthquakes have occurred due to its tectonic structure. The Bornova Plain, located east of the inner Gulf of Izmir, is highly susceptible to earthquakes due to dense urbanization. This was clearly observed during the Samos earthquake on October 30, 2020. In this study, a microgravity field survey was conducted in a larger area than previous studies to better characterize the basin effect of the plain and obtain a high-resolution dataset representing a wide area. The necessary measurement point distribution was performed with a variable sampling interval of approximately 200-1000 meters, resulting in a microgravity dataset of 458 points. By taking 1 profile section from the residual Bouguer gravity map created for the Bornova Plain, inverse solution modeling was performed. The density values obtained from the inverse solution modeling were compared with the densities calculated from seismic velocities obtained through the spatial autocorrelation (SPAC) method conducted in the study area. A high consistency was observed between the density values obtained from the two different methods compared.

Batı Anadolu etkisinde kaldığı açılma rejimi nedeniyle birçok sedimanter havza yapısı içerir. Çalışma alanını içeren İzmir ili tektonik yapısından dolayı tarihsel ve aletsel dönemde çok sayıda depremin gerçekleştiği bir bölgedir. İzmir iç körfezinin doğusunda yer alan Bornova Ovası üzerinde bulunan yoğun yapılaşma nedeniyle yüksek bir deprem riskine sahiptir. Bu durum 30 Ekim 2020’de gerçekleşen Samos depremi ile açık bir şekilde gözlenmiştir. Bu çalışma kapsamında geçmiş çalışmalardan daha büyük bir alanda mikrogravite saha çalışması gerçekleştirilerek ovanın havza etkisini daha iyi niteleyebilecek, çözünürlüğü yüksek ve geniş bir alanı temsil edecek şekilde bir veri seti elde edilmiştir. Bu kapsamda gerekli ölçüm nokta dağılımı yaklaşık 200-1000 m’lik değişken bir örnekleme aralığı ile yapılmış olup toplam 458 noktalık bir mikrogravite veri seti oluşturulmuştur. Bu çalışma kapsamında Bornova Ovası için oluşturulan rezidüel Bouguer gravite haritası üzerinden 1 profil kesiti alınarak, ters çözüm modellemesi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen ters çözüm modelleme sonucu yoğunluk değerleri ile çalışma alanında gerçekleştirilen derin uzaysal özilişki yönteminden (SPAC) elde edilen sismik hızlardan hesaplanan yoğunluklar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan 2 farklı yöntem ile elde edilen yoğunluk değerleri arasında yüksek bir uyum gözlenmiştir.