Reflections of the Sivrice-Elazıg Earthquake on 24th January 2020 on Geomorphology and Analysis of the Linear Lines in the Karakaya Dam Lake

Year 2023, , 821 - 835, 01.09.2023

Murat Sunkar , Vedat Avci , Cevdet Canpolat

https://doi.org/10.35234/fumbd.1301932

Abstract

In this study, the reflections of the Sivrice-Elazig earthquake on geomorphology and the linear lines formed in the Karakaya Dam Lake after the earthquake have been analysed. On 24th 2020, a 6.8 magnitude earthquake occurred in the village of Çevrimtas, the epicenter of which is located in Sivrice district to the south of Elazig. In the earthquake, 41 people lost their lives, 37 of them in Elazig and 4 of them in Malatya, and tens of thousands of buildings were heavily damaged. After the earthquake on 30th January 2020, It was reported as water or gas outflow by a group of researchers doing research in the field that white lineaments on the dam were observed overlapping with the fault. However, after this report, it has been observed through field studies that these lineaments have recurred in the same areas on different dates. In the first field observations, the presence of foam and plant fragments in the white linear lines coinciding with faults that the white lineaments are outgassing have been found suspicious. For this reason, in the areas where East Anatolian Fault zone offsets Euphrates Valley, an experiment has been done by leaving straws and foam on the dam lake. According to the experiment’s results, It was observed that the material left in the absence of the wave was randomly dispersed, and that foam formed by the wave onset and the material left on the surface of the water were aligned in the same direction with the fault and formed white linear lines. These data show that the white linear lines formed on the lake surface are a special form caused by the wave effect, depending on the morphology and air movements, apart from the gas outflow.

Keywords

24th January 2020 Sivrice-Elazig Earthquake, Euphrates Valley, Karakaya Dam Lake, Gas outflow

24 Ocak 2020 Sivrice-Elazığ Depreminin Jeomorfolojiye Yansımaları ve Karakaya Baraj Gölünde Oluşan Çizgisel Hatların Analizi

Abstract

Bu çalışmada, Sivrice-Elazığ depreminin jeomorfolojiye yansıması ve depremden sonra Karakaya Baraj Gölü’nde oluşan çizgisel hatlar analiz edilmiştir. 24 Ocak 2020 tarihinde, Elazığ’ın güneybatısında, merkez üssü Sivrice ilçesine bağlı Çevrimtaş köyünde 6.8 büyüklüğünde şiddetli bir deprem yaşanmıştır. Bu depremde 37’si Elazığ’da, 4’ü Malatya’da olmak üzere 41 kişi hayatını kaybetmiş ve on binlerce bina ağır hasar almıştır. Depremden sonra, sahada araştırma yapan bir grup araştırmacı tarafından 30 Ocak 2020 tarihinde, Doğanyol kuzeyinde Karakaya Baraj Gölü üzerinde gözlenen ve fayla çakışan beyaz çizgisellikler, su veya gaz çıkışı olarak rapor edilmiştir. Ancak bu rapordan sonra farklı tarihlerde aynı alanlarda yapılan arazi çalışmalarında bu çizgiselliklerin tekrar oluştuğu görülmüştür. İlk arazi gözlemlerinde faylarla çakışan beyaz çizgisel hatların içerisinde köpük ve bitki parçalarının varlığı, beyaz çizgiselliklerin gaz çıkışı olduğunu şüpheli hale getirmiştir. Bu amaçla Doğu Anadolu Fayı’nın Fırat Vadisi’ni ötelediği alanlarda baraj gölü üzerine saman ve köpük bırakılarak deney yapılmıştır. Deney sonucunda dalganın olmadığı dönemde bırakılan malzemenin şekilsiz dağıldığı, dalganın başlaması ile oluşan köpükler ve su yüzeyine bırakılan malzemenin fayla aynı doğrultuda dizilerek beyaz çizgisel hatlar oluşturduğu gözlemlenmiştir. Bu veriler göl yüzeyinde oluşan beyaz çizgisel hatların gaz çıkışı dışında morfoloji ve hava hareketlerine bağlı, dalga etkisiyle oluşan özel bir oluşum olduğunu göstermektedir.

Keywords

24 Ocak 2020 Sivrice-Elazığ depremi, Fırat Vadisi, Karakaya Baraj Gölü, Gaz çıkışı

References

• Emre Ö. Duman T. Y, Elmacı H, Özalp S, Olgun Ş. 1:250.000 ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası serisi No: 42 2012, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye
• Duman T. Y, Emre Ö, Özalp S, Elmacı H, Olgun Ş. 1:250.000 ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası serisi No: 45 2012, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye
• Emre Ö, Duman TY, Özalp S, Elmacı H, Olgun Ş. Şaroğlu, F. Açıklamalı Türkiye Diri Fay Haritası. Ölçek 1:1.250.000, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Özel Yayın Serisi-30, 2013, Ankara-Türkiye. ISBN: 978-605-5310-56-1
• Kürçer, A., Elmacı, H., Yıldırım, N. Özalp, S. 24 Ocak 2020 Sivrice (Elazığ) Depremi (Mw=6,8) Saha Gözlemleri ve Değerlendirme Raporu, 2020, https://www.mta.gov.tr/images/duyuru_ek/belgeler/609_07-02-2020_2b82a14b.pdf Son erişim (26.06.2020)
• Tatar O, Sözbilir H, Bozkurt E, Aksoy E, Koçbulut F, Özmen B, Alan H, Metin Y. 24 Ocak 2020 Sivrice (Elazığ)-Doğanyol (Malatya) Depremi: Arazi Gözlemleri ve Değerlendirmesi, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları 2020a, No: 145
• Tatar O, Sözbilir H, Koçbulut F, Bozkurt E, Aksoy E, Eski S, Özmen B, Alan H, Metin Y. Surface deformations of 24 January 2020 Sivrice (Elazığ)–Doğanyol (Malatya) earthquake (Mw= 6.8) along the Pütürge segment of the East Anatolian Fault Zone and its comparison with Turkey’s 100-year-surface ruptures. Mediterranean Geoscience Reviews, 2020b, 2, 385-410.
• Sayın E, Yön B, Onat O, Gör M, Öncü M. E. Tunç E. T. Bakır D. Karaton M, Calayır, Y. 24 January 2020 Sivrice-Elazığ, Turkey earthquake: geotechnical evaluation and performance of structures. Bulletin of Earthquake Engineering, 2021, 19, 657-684.
• Akbayram K, Kıranşan K, Özer Ç, Varolgüneş S. The surface deformation of the 2020 Doğanyol-Sivrice earthquake (Mw 6.8) and the earlier events suggest Mw˂ 7.0 earthquakes do not create significant surface slip along the East Anatolian Fault Zone. 2021. https://doi.org/10.31223/X5QP5Q
• Köküm M. Landslides and lateral spreading triggered by the 24 January 2020 Sivrice earthquake (East Anatolian Fault). Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2021, 11(3), 751-760.
• Karakaş G, Nefeslioğlu H. A, Kocaman S, Büyükdemircioğlu M, Yürür T, Gökçeoğlu C. Derivation of earthquake-induced landslide distribution using aerial photogrammetry: the January 24, 2020, Elazığ (Turkey) earthquake. Landslides 2021, 18, 2193-2209.
• Karakaş G, Kocaman S, Gökceoğlu C. Comprehensive performance assessment of landslide susceptibility mapping with MLP and random forest: a case study after Elazig earthquake (24 Jan 2020, Mw 6.8), Turkey. Environmental Earth Sciences 2022, 81, 144.
• Cakır Z, Doğan U, Akoğlu A M, Ergintav S, Özarpacı S, Özdemir A, Nozadkhalil T, Çakır N, Zabcı C, Erkoç M H, Basmenji M, Köküm M, Bilham, R. Arrest of the Mw 6.8 January 24, 2020 Elaziğ (Turkey) earthquake by shallow fault creep. Earth and Planetary Science Letters 2023, 608, 118085.
• Lepichon X, Henry P. Erosion and accretion along subduction zones - a model of evolution. Proc. K. Ned. Akad. Wetensc 1992, 95 (3), 297–310.
• Sahling H, Masson D G, Ranero C R. Huhnerbach V. Weinrebe W. Klaucke I. Bürk D. Brückmann W. Suess E. Fluid seepage at the continental margin offshore Costa Rica and southern Nicaragua. Geochemistry. Geophysics, Geosystems 2008, 9(5), 1-22.
• Ranero C.R, Grevemeyer I, Sahling H, Barckhausen U, Hensen C, Wallmann K, Weinrebe W, Vannucchi P. von Huene R. McIntosh K. Hydrogeological system of erosional convergent margins and its influence on tectonics and interplate seismogenesis. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008, 9 (3), 1-18.
• Henry P, Lallemant S, Nakamura Ko-ichi, Tsunogai U, Mazzotti S, Kobayashi K. Surface expression of fluid venting at the toe of the Nankai wedge and implications for flow paths. Marine Geology. 2002, 187 (1–2), 119–143.
• Arpat E, Şaroğlu F. Doğu Anadolu Fayı ile İlgili Bazı Gözlemler ve Düşünceler. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 1972, 78, 44-50.
• Şengör A M C, Görür N. Şaroğlu F. Strike slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape; Turkey as a case study, The Society of Economic Paleontologists and Mineralogists (SEPM), Strike-Slip Deformation, Basin Formation, and Sedimentation 1985, 37, 227-264
• Aksoy E, İnceöz M, Koçyiğit A. Lake Hazar basin: A negative flower structure on the East Anatolian Fault System (EAFS), SE Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 2007, 16(3), 319-338.
• Barka A. A, Kadinsky‐Cade K. Strike‐slip fault geometry in Turkey and its influence on earthquake activity. Tectonics, 1988, 7(3), 663-684.
• Şaroğlu F, Emre Ö, Kuşçu İ. The East Anatolian Fault Zone of Turkey. Annales Tectonicae 1992, 6, 99-125.
• Duman T Y, Emre Ö. The East Anatolian Fault: geometry, segmentation and jog characteristics. Geological Society, London, Special Publications 2013, 372(1), 495-529.
• Herece E. Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Özel Yayın Serisi, 13. 359 Sayfa. Ankara, 2008.
• Özdemir M A. Örmeli Çayı Havzasının (Pütürge-Malatya) Genel ve Uygulamalı Jeomorfolojisi, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Elazığ, 1994.
• Özdemir M A. Doğu Anadolu Fay Zonu’nun Sincik (Adıyaman) ile Hazar Gölü (Elazığ) Arasındaki Jeomorfolojik Özellikleri Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 1996, 8(1), 191-217.
• Özdemir M A, Tonbul S. Kömürhan Boğazı (Malatya-Elazığ), Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 1996, 8(1), 239-262
• Özdemir M A, İnceöz M. Doğu Anadolu Fay Zonunda (Karlıova-Türkoğlu Arasında) Akarsu Ötelenmelerinin Tektonik Verilerle Karşılaştırılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 2003, 5(1), 89-114.
• AFAD, 24 Ocak 2020 Sivrice (Elazığ) Mw 6.8 Depremine İlişkin Ön Değerlendirme Raporu 2020, T.C. İçişleri Bakanlığı, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara
• KANDİLLİ B.Ü. KRDAE Bölgesel Deprem-Tsunami İzlem ve Değerlendirme Merkezi, Basın Bülteni, 24 Ocak Sivrice-Elazığ Depremi 2020, http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/24-ocak-sivrice-elazig-depremi-2/ (26.06.2020)
• MGM (Meteoroloji 13. Bölge Müdürlüğü). Doğanşehir ve Pütürge Meteoroloji İstasyonu, Meteorolojik Verileri. 2020.
• Harita Genel Müdürlüğü, 1/25.000 ölçekli Malatya L41 b3 paftası (1958) ve Elazığ L42 a4 (1953) paftası
• Grall C, Henry P, Dupré S, Géli L, Scalabrin C, Zitter T. A, Şengör A. M.C, Çağatay M. N, Cifci G. Upward migration of gas in an active tectonic basin: An example from the sea of Marmara. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 2018, 153, 17-35.
• Macgregor D. S. Relationships between seepage, tectonics and subsurface petroleum reserves. Marine and Petroleum Geology, 1993, 10(6), 606-619.
• Etiope G, Martinelli G. Migration of carrier and trace gases in the geosphere: an overview. Physics of the earth and planetary interiors, 2002, 129(3-4), 185-204.
• Gasperini L, Polonia A, Del Bianco F, Etiope G, Marinaro G, Favali P, Italiano F, Çağatay M. N. Gas seepage and seismogenic structures along the North Anatolian Fault in the eastern Sea of Marmara. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2012, 13(10), 1-19.
• Cicerone R. D, Ebel J. E, Britton J. A systematic compilation of earthquake precursors. Tectonophysics, 2009, 476(3-4), 371-396.
• Heinicke J, Italiano F, Koch U, Martinelli G, Telesca L. Anomalous fluid emission of a deep borehole in a seismically active area of Northern Apennines (Italy). Applied Geochemistry, 2010, 25(4), 555-571.
• Yang T. F, David R Hilton, Italiano F, Heinicke J. Applications of fluid and gas geochemistry for geohazards investigation, Applied Geochemistry, 2010, 25, 503–504, doi:10.1016/j.apgeochem.2010.01.007.
• Kuşçu İ, Okamura M, Matsuoka H, Gökaşan E, Awata Y, Tur H, Şimşek M, Keçer M. Seafloor gas seeps and sediment failures triggered by the August 17, 1999 earthquake in the eastern part of the Gulf of İzmit, Sea of Marmara, NW Turkey. Marine Geology, 2005, 215(3-4), 193-214.
• Bourry C, Chazallon B, Charlou J.L, Donval J.P, Ruffine L, Henry P, Geli L, Cagatay M.N, Inan S, Moreau M, Free gas and gas hydrates from the Sea of Marmara, Turkey Chemical and structural characterization. Chemical Geology. 2009, 264 (1–4), 197–206.
• Dupre S, Scalabrin C, Grall C, Augustin J.M, Henry P, Sengor A M C, Görür N, Cagatay M.N, Geli L. Tectonic and sedimentary controls on widespread gas emissions in the Sea of Marmara: results from systematic, shipborne multibeam echo sounder water column imaging. J. Geophys Res-Solid Earth 2015, 120 (5), 2891–2912.
• [URL-1] https://www.mta.gov.tr/v3.0/mta/ilan/609 Son erişim 24.06.2020