Investigation of the lithospheric structure in the southeastern Anatolian collision zone (Malatya-Elazig-Bingol-Diyarbakir-Adiyaman) with magnetic and gravimetric methods

Güneydoğu Anadolu çarpışma kuşağındaki (Malatya-Elazığ-Bingöl-Diyarbakır-Adıyaman) litosferik yapının manyetik ve gravimetrik yöntemler ile araştırılması

Ömer ELİTOK, Yalçın KALYONCUOĞLU, Erdinç ÖKSÜM, Nuri M DOLMAZ, Selda POYRAZ, İbrahim AYDIN

Abstract

In this study, gravity and aeromagnetic analysis have been conducted in the region of Malatya-Bingöl-Diyarbakır- Adıyaman, in order to elucidate the crustal structure beneath the region. Boundary analysis technique of the gravity andaeromagnetic data were performed to investigate frontiers and continuations of causative structures and compared with geological informations of the study area. The obtained boundaries of density and magnetization contrast correspond well to themajor geological formations and the structural trends in the area as Bitlis-Pötürge Suture Zone (BPSZ) and East Anatolian FaultZone (EAFZ). For estimating the source depths of causative structures, spectral analysis as power spectrum method was used. Anaverage thickness of 44 km was calculated for the crust in the study area. A two dimensional crust model was generated byinterpretation a SE-NW cross-section profile of gravity data using the Talwani modeling technique. According to this model, thethickness of the crust in the study area lies between 38 km to 51 km. The high gravity and magnetic anomalies around Elazıg innorthern part of EAFZ are related with a body which has high magnetic and density material. In consequence of gravity andmagnetic analysis, boundaries of four regions with different tectonic characters were identified. They are Arabian foreland,BPSZ, high magnetized body and Anatolian Block. Transition zone between BPSZ and high magnetized body is correlated bythe EAFZ which has intense tectonic activity.

Özet

Malatya-Elazıg-Bingöl-Diyarbakır-Adıyaman bölgesinin kabuk yapısını ortaya koymak için bölgenin gravite ve havadanmanyetik verileri analiz edilmistir. Gravite ve manyetik verilere Yapı Sınır Analizi (YSA) teknigi uygulanarak anomaliyapılarının uzanım ve sınırları arastırılmıs ve çalısma alanına ait jeolojik bilgiler ile karsılastırılmıstır. Elde edilen sayısal sınırlarbölgedeki kıtasal bloklar ve yapısal trendler olan Bitlis-Pötürge Sütur Zonu (BPSZ) ve Dogu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) ileuyum göstermektedir. Anomalilere neden olan kaynak derinliklerinin arastırılması için spektral analiz tekniklerinden güçspektrumu yönteminden yararlanılmıstır. Çalısma alanında ortalama kabuk derinligi 44 km olarak bulunmustur. Graviteverilerden GD-KB yönünde alınan kesit degerleri degerlendirilerek Talwani modelleme teknigine göre iki boyutlu bir kabukmodeli olusturulmustur. Buna göre çalısma alanında kabuk kalınlıgı güneyden kuzeye dogru 38 km ile 51 km arasında degisimgöstermektedir. DAFZ’nin kuzey sınırındaki Elazıg civarındaki en yüksek gravite ve manyetik anomaliler, üst kabukta yüksekyogunluklu ve manyetizasyonlu malzemeye sahip bir yapıyla iliskilendirilmistir. Gravite ve manyetik verilerin analizisonucunda; Arap levhası uç kesimleri, BPSZ, yüksek manyetizasyonlu yapı ve Anadolu Blogu olmak üzere farklı tektoniközelliklere sahip dört bölge belirlenmistir. BPSZ ve yüksek manyetizasyonlu bölge arasındaki geçis zonu, DAFZ’na karsılıkgelmektedir.