Ölü Deniz Transformu Boyunca Sismik b-Değeri Değişimleri

Deprem sismolojisinde depremlerin sıklık-büyüklük dağılımı, sismik tehlike değerlendirmelerinin temelini oluşturan Gutenberg-Richter deneysel yasasını takip etmektedir. Bu yasada küçük ve büyük depremler arasındaki ölçeklendirmeyi temsil eden b-değeri, fay zonlarının mekanik davranışları ve maruz kaldıkları diferansiyel stres durumları hakkında kritik bilgiler sunmaktadır. Kayaç kırılma deneyleri ve gözlemsel sismolojik çalışmalar, b-değerinin ortamdaki diferansiyel stres ile ters orantılı olduğunu göstermiştir. Ancak kıtasal ölçekli büyük transform fay sistemleri boyunca bu parametrenin uzamsal ve zamansal varyasyonlarının, sismonojenik derinlik, hakim faylanma mekanizması ve sismik moment salınımı gibi fiziksel parametrelerle olan çoklu ilişkileri tam olarak açıklığa kavuşturulmamıştır. Bu durum, sismik olarak aktif olan Ölü Deniz Transformu gibi bölgelerde sismotektonik yapının ve gelecekteki tehlike potansiyelinin doğru değerlendirilmesinin önünde önemli bir problem olarak durmaktadır.

Bu çalışmanın temel amacı, yaklaşık 500 kilometre uzunluğundaki Ölü Deniz Transformu'nun güney kesiminde sismik b-değerinin değişimlerini sistematik olarak incelemek ve bu değişimlerin sismonojenik derinlik, sismik moment salınımı ve hakim faylanma stili ile olan mekanik ilişkilerini ortaya koymaktır. Araştırmada, 1983-2020 yılları arasında bölgede kaydedilmiş yaklaşık 20.300 depremi içeren kapsamlı bir sismik katalog kullanılmıştır. Analizlerin güvenilirliğini artırmak amacıyla, katalogdaki süre büyüklükleri, geliştirilen yeni bir bölgesel deneysel bağıntı kullanılarak fiziksel tabanlı moment büyüklüğüne dönüştürülmüş ve sismik katalog homojen hale getirilmiştir. Deprem konumları bölgesel hız modeliyle yeniden belirlenmiş ve sismik ağın kapsama alanı içinde eksiksizlik büyüklüğü istatistiksel yöntemlerle 2.1 olarak hesaplanmıştır. Belirlenen tektonik alt bölgelerde ve ana fay hattı boyunca kayan pencereler vasıtasıyla b-değerleri en büyük olabilirlik yöntemi kullanılarak hesaplanmış ve istatistiksel anlamlılık testlerine tabi tutulmuştur.

Gerçekleştirilen analizler sonuçunda, bölgedeki sismik b-değerinin faylanma mekanizması ve bölgesel tektonik rejimle doğrudan ilişkili olduğu saptanmıştır. Özellikle, hakim faylanma stilinin doğrultu atımlı karakter sergileyen Ölü Deniz Transformu'ndan, normal faylanmanın hakim olduğu kuzeydeki Celile bölgesine doğru değişmesiyle sismik b-değerinin 0.93'ten 1.19'a yükseldiği tespit edilmiştir. Zamansal analizler, b-değeri ile sismik moment salınımı arasında belirgin bir ters korelasyonun varlığına işaret ederken, uzamsal analizler ise daha karmaşık bir yapı sunarak b-değerinin sismonojenik odak derinliği ve moment salınımının birleşik etkilerine bağlı olduğunu göstermiştir. Derin odaklı sismisitenin gözlemlendiği Ölü Deniz havzasında diferansiyel stresin artmasıyla b-değerinin düştüğü gözlenmiştir. Ayrıca, doğrultu atımlı transform hattı boyunca güneyden kuzeye doğru b-değerinde sistematik bir azalma eğilimi saptanmış, bu durum güneydeki ekstansiyonel açılma rejiminden kuzeydeki sıkışmalı rejim geçişine bağlı stres artışı ile açıklanmıştır.

Elde edilen bulgular, b-değerinin sismik kabuk içerisindeki diferansiyel stres koşullarının doğrudan bir göstergesi olduğunu savunan mekanik modelleri desteklemektedir. Çalışmada tanımlanan Hazeva ve Beyt Şan sismik boşluklarında gözlenen anormal b-değerleri ile düşük sismisite seviyeleri, bu kesimlerin kilitli veya aseismik kayma mekanizmalarıyla ilişkili olabileceğini ortaya koymaktadır. Bu tespitler, San Andreas, Alpine ve Kuzey Anadolu fayı gibi diğer büyük kıtasal transform fay sistemleriyle karşılaştırıldığında, Ölü Deniz hattının derin sismonojenik yapısı nedeniyle daha yüksek stres birikimine maruz kaldığını göstermektedir. Bu çalışma, Türk sismoloji literatürü ve aktif tektonik araştırmaları için doğrultu atımlı fay sistemlerindeki stres değişimlerinin ve sismik boşlukların izlenmesinde b-değeri analizlerinin ne denli güçlü bir araç olduğunu kanıtlamaktadır. Araştırma, bölgesel sismik tehlike haritalarının güncellenmesi ve deprem senaryolarının geliştirilmesi için doğrudan kullanılabilir sayısal altlıklar sunmaktadır.