'Kula Volkanizmasını Besleyen Magma Rezervuarlarının Jeofiziksel Yöntemlerle Belirlenmesi ve Nümerik Modelleme ile Püskürme Risklerinin Araştırılması


Karaoğlu Ö. (Yürütücü), Oruç B., Candansayar M. E., Kaypak B., Çıvgın B., Yıldız A., et al.

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Nisan 2021
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2024

Proje Özeti

Kula volkanik bölgesi (Batı Anadolu) Türkiye’de aktif magma rezervuarı bulunduğu düşünülen volkanik alanların en başında sayılmaktadır. Son yıllarda mineral kimyası sonuçlarından elde edilen veriler ile gerçekleştirilen termo-barometre (PT) çalışmalarında magma kaynağının astenosferik manto kaynağından itibaren daha sığ kabuk seviyelerine yerleştiği ve özellikle son faza ait püskürümlerin derin magma rezervuarlarından ziyade daha sığ magma odalarından itibaren gerçekleştiği öne sürülmektedir. Magma oda ve rezervuar sistemlerinin kabuk içinde belirlenmesi, gelecekte muhtemel volkanik püskürümler ve bununla ilgili volkanik afetlerin önceden önlenmesi açısından oldukça önemli bilgiler sağlayacağı düşünülmektedir. 

 Bu proje önerisi, aktif bir volkan olarak sınıflandırılan Kula volkanik alanının 65-70 km derinliklerden itibaren besleyen magma oda ve rezervuar sistemlerinin jeofizik yöntemler kullanılarak 3 Boyutlu olarak ortaya çıkarılması ve bu magma odası sistemlerinin nümerik modellemeleri yapılarak gelecek püskürümler için yaklaşımlarda bulunmayı hedeflemektedir. Aktif magma odaları ile soğumakta olan (soğuma süresi en az 1 My sürebilmekte) ve porfirik sub-volkanik sokulumların, farklı derinliklerde ve farklı çözünürlük kalitesinde saptanması için (i) Gravite, (ii) Manyetotellürik, ve (iii) Yerel Deprem Tomografisi Yöntemleri 3 aşamalı olarak uygulanması planlanmıştır.

 

Proje çalışmaları kapsamındaki jeofizik yöntemlerin saha uygulamaları ve veri analizleri 35 x 46 km’lik bir alanı kapsayacak olup 3 yıllık süre içerisinde tamamlanması planlanmaktadır. Gravite ölçümleri alındıktan sonra tektonik yapıların yanal yönde uzanımları bulunması ve olası magma rezervuar anomalilerinin olduğu alanlarda manyetotellürik (MT) ölçüm çalışmaları yapılması planlanmaktadır. Bu hedefe uygun olarak öncelikle 35x46 km’lik alanda 5 km aralıklı, grid oluşturacak şekilde toplamda 80 noktada MT ölçümlerinin alınması amaçlanmıştır. Ölçümlerdeki kayıt süreleri 72 saat arasında (3 Gün) olacaktır. Bu nispeten uzun kayıt süreleri sayesinde düşük frekanslarda veriler daha gürültüsüz elde edilebilecek ve hedeflenen maksimum derinlik olan 65-70 km mesafeyi kapsaması hedeflenmektedir. Ayrıca yerel deprem tomografisi ve alıcı fonksiyon analizi gibi sismolojik yöntemler, sahaya kurulacak yerel sismomotrelerle ölçülerek volkanik alan derin ölçekte modellenecektir. Ayrıca, kurulması planlanan yerel deprem istasyonları sayesinde kabuk içerisinde olası magma hareketi ile çevre kayaçlarda meydana gelmesi muhtemel, nispeten düşük magnitüt’e (1-2 Mw) sahip depremler, kayıt altına alınarak volkan risk izlemesi yapılması hedeflenmektedir. Elde edilecek tüm verilerin ardından 3 boyutlu magma rezervuar modelleri üretilecek olup bu veriler yardımıyla, nümerik analiz programları aracılığıyla magma odası stres hesaplamaları ve risk analizleri yapılması planlanmaktadır. 

Ülkemizde henüz hiçbir aktif volkanın magma odası ve pompalama sistemleri 3B olarak görüntülenmiş değildir. Kula volkanizmasının insanlık tarihi boyunca gerçekleştirdiği püskürümlerle günümüzde halen aktif bir volkan olduğu bilinmektedir. Kula volkanını besleyen magma sistemi ve bunu çevreleyen çevre kayaçlarla olan ilişkisinin üç boyutlu olarak ortaya çıkarılması, ülkemizdeki yerbilimleri çalışmaları için önemli bir bilimsel adım olacağı düşünülmektedir. Kula bölgesinde gerçekleştirilecek çalışmalar sonucu elde edilecek verilerle bu bölgedeki magma ve diğer sıcak akışkan sistem de belirlenmiş olacaktır. Bu projeden elde edilecek bilimsel tecrübe, ülkemizin diğer aktif volkanları altındaki magma pompalama sistemlerinin de izlenmesi için önemli bir adım olması hedeflenmektedir.