Cumhuriyet Bilim Teknik, 22.01.2000

Marmara Denizi'nde Kuzey Anadolu kırığının tek parça mı (9) yoksa çok parça mı (4) kırılacağı tartışma konusudur. Tek parça kırılırsa, sarsıcı deprem büyük olması gerekir. Çok parçalı kırılırsa 6.5 ile 7.3 arasında beklenir. Bu olguyu denetleyen, kimi yapısal özellikler ve süreksizlikler vardır.

Marmara'da birbirini kesen iki ana kırık vardır. Bunlarda biri Doğu-Batı (DB) yönünde Kuzey Anadolu Kırığı (KAF-KAK), diğeri bunu çapraz kesen KB-GD uzanımlı Trakya-Eskişehir kırığıdır. (Bkz. Şekil 1 ve Şekil 2) Ergene çukurunu oluşturan ana kırık Trakya- Eskişehir kırık (TEK) kuşağıdır. (1), (3) Bu kırık Kuzey şelfi ile Orta bölgeyi ayıran ana süreksizliktir (2). TEK'in genişliği 15-20 km olup kuzeydeki kenarı normal kırık, güneydeki ise ters kırıktır (1), (3). Eskişehir-Bursa- Gemlik-İmralı üzerinden gelen kırık Kuzey Anadolu kırığını Büyükçekmece-Kumburgaz'ın 20-25 km Marmara Denizi içinde kestikten sonra Marmara Ereğlisi-Gümüşyaka kesiminde karaya geçer. Kuşağın güney kıyısı Çorlu-Büyük Karıştıran-Lüleburgaz-Babaeski-Havza üzerinden Edirne Pazarkule'den bir kolu Yunanistan'a girerken Xanthi, Drama, Kavala, Taşoz üzerinden Selanik'e doğru yay çizer. Kuzey kıyısı Gümüşyaka'dan Çorlu'ya Çerkezköy-Saray-Pınarhisar-Kırklareli-Sülüoğlu- Lalapaşa güneyinden Bulgaristan'a girer ve Rodop kuşağında birleşir. TEK'in güney koluna Lüleburgaz Kırığı (LK), kuzeydekine Kırklareli Kırığı (KK) denir. Edirne-Havza-Babaeski-Lüleburgaz-Büyük Karıştıran-Çorlu ve Çerkezköy gibi önemli yerleşim alanları (Anadolu-Avrupa yolu) bu ana kırık kuşağı içinde yer alır. Her iki kolda sağ atımlı bir kırıktır. Oluşum yaşı ise Geç Oligosen- Erken Miyosen'dir (25 milyon yıl). Önceleri oldukça etkin olan bu kırık 3.5 milyon yıl önce gelişip bir kolu eski Ganos Kırığı ile birleşen Kuzey Anadolu Kırığı'nın doğuşu ile ikincil bir önem kazanmış ve etkinliğini yitirmeye başlamıştır (1), (3), (5).

TEK'in KAF ile yaklaşık kesim yeri olan Büyükçekmece batısındaki (M. Ereğlisi-Gümüşyaka) Ganos Kırığı'nın deprem etkinliği gösterirken, bu kesişmenin doğusunda kalan B.Çekmece-Darıca arasının depremcik suskunluğu göstermesi ilginçtir (4). Belki, TEK'in KAF'ın kesişi ve kesişme noktasının doğu ve batısındaki yeryapısının ayrı olması ve ayrı kırılma dirençleri göstermesi KAF'ın Marmara Denizi içinde tek parça olarak kırılmasına doğal bir engel oluşturabilir. Bu nedenle KAF Marmara içinde iki parçalı olarak kırılabilir. Kaldı ki sismotektonik oluşum ve kaya kırılma davranışı bu görüşü destekler biçimdedir.

Ayrıca, suskun olan B.Çekmece-Hereke arasında Paleozoyik birimler yer almaktadır. Bu birim oldukça dayanımlı, kırılma direnci yüksek ve mühendislik özellikleri bakımından tekdüzeye yakındır. O nedenle doğrudan gelen kırıcı baskılara karşı direnmektedir. Kestirilen direnme gücü 7-8x10 ²² erg'tir. Oysa, bunun batısında B. Çekmece-Mürefte arasında yer yapısı aynı değildir. Bu kesimde Trakya çukurunu yüzeyde 0.4-0.7 km kalınlıklı genç Neojen tutturulmamış çökelleri ve altta fliş-kumtaşı-şeyl ardalanmasında oluşan 6-7,5 km'lik genç kaya birimler oluşturur (1), (2), (6), (7). Bu kesimin olası enerji eşdeğeri kırılma dayanımı direnci (4-7x10 ²² erg'dir). Bunun altında dayanımı yüksek metamorfikler yer almaktadır (2000-3000 kg/cm2). Kuzey Marmara'da ortalama deprem odak derinliğinin 15 km olduğu anımsanırsa, batı koldaki yapının ilk üst yarısı (%6'sı) kırılgan, altkesimi az kırılgan bir yapıdan oluşur. Bu nedenle, biriken, kırıcı gerilimin bir kısmı 2.5 ile 5 büyükülğünde çok sayıda depremle boşalır. B.Çekmece-Körfez arasındaki doğu kolda dirençli yeryapısı çok kalın tüm yapı az kırılgan bir özelliktedir (%-%0) (2000- 3000 kg/cm2). O nedenle öncü depremcikler oluşturmaz. O nedenle Darıca-B.Çekmece arası kırılmaya karşı yaklaşık 100 yıldır direnmektedir.

Yerin sarsım-kırılma yapısına göre eğer bir bölgedeki yeryapısı orta-az kırıklı, gevrek, kırılgan ve çok türlü ise, bu kesimde toplanan gerilim enerjisi küçük öncü depremlerle boşalır ve sonra ana deprem gelir (4). Tıpkı B.Çekmece-Mürefte kolu gibi. Oysa, yapı kırıksız-az kırıklı, çok az kırılgan ve tekdüze ise, bu kesimde toplanan enerji, yeri kıramadığından öncü depremcikler oluşturmaz ve tüm gerilim tek bir depremde boşalır. Tıpkı, B.Çekmece-Darıca arasında olduğu gibi. O nedenle, KAF'ın Kuzey Marmara kolu doğu ve batı bölüm olmak üzere ikili bir kimlik göstermektedir. Dolayısıyla, biri doğuda 110 km'lik bir yarılmayla M= 7,3, diğeri batıda 30-40 km'lik bir yarılmayla M=6,4 büyüklüğünde ayrı ayrı iki depremle kırılması daha güçlü bir olasılıktır (4). Ne var ki,  Mürefte batısında M-7'den (Gelibolu-Saroz) büyük deprem beklenebilir. (Bkz.Tablo 1)

İki parça arasındaki gerilim erkinin bir parçadan diğerine atlama olasılığı, TEK'nin doğal engeli nedeniyle azdır. Ne var ki, bu engel kendine gelen gerilimi soğururken bunu TEK içinde kuzeyde Ergene'ye ya da güneyde Marmara'ya (İmralı'ya) doğru aktarabilir ki olası böyle bir durum, bu uzantıdaki kentlerde (Çorlu-Çerkezköy) önemli sarsıntılara neden olabilir. Kaldı ki şu depremler Trakya'da yıkım yapmıştır.

14 Eylül 1509 Kuzey Marmara (KM)'de olan bir deprem İstanbul'u yıkarken, TEK'in KB arasında yer alan Edirne de zarar görmüştür.

23 Nisan 1766'daki KM depremi İstanbul'da büyük yıkım yaparken TEK'nin Kuzey Marmara girişi üzerinde yer alan Çorlu ve Büyükçekmece yerle bir olmuştur.

10 Temmuz 1894'teki KM depremi İstanbul'u etkilerken Edirne'de de şiddetle duyrulmuştur.

O nedenle, gelecekte TEK'in KAK devinimlerinden irkitilebileceği göz önünde bulundurulmalıdır.

Çok yıkıcı deprem (M-7) yineleme aralığı Sakarya çukurunda 7 ile 30 yıl iken, İstanbul önünde 130-160 yıl, Tekirdağ önünde 80-100 yıldır. Yukarıda değinildiği gibi bu durum yeryapısının, kırılganlığına ve doğudan gelen baskı aktarımına bağlıdır. Sakarya ve Tekirdağ öncü depremlerle büyük bir deprem geleceğini belirtirken, İstanbul suskundur. Bunun nedeni, İstanbul'daki ana kayanın göreceli kalınlığı, yüksek dayanımı ve tekdüzeliğidir. İstanbul'da 1 yıkıcı deprem oluncaya dek Sakarya'da 4-5 tane, Tekirdağ'da 1-2 tane olmaktadır. Bir bakıma Sakarya doğudan gelen kırıcı bastılara karşı, İstanbul'un doğusunda hava boşaltan güvence valfı gibi davranmaktadır. Sakarya çukuru aşırı depremselliği ile yeryuvarında depreme en duyarlı ve bu denli kısa sürede 4.5x10 ²² erg kırıcı ve deprem gücü biriktiren ender yerlerden biridir. O nedenle, Türkiye'de özel önem gösterilmesi gereken yerlerin başında Sakarya Çukuru, sonra Erzincan- Erzurum-Bingöl üçgeni ve İstanbul önü yer almalıdır.(Bkz.Tablo2)

Kuzey Batı Anadolu'da KAF'ın davranışını etkileyen ana etmenlerden başlıcaları, 0-15 km derinlikleri arasındaki yeryapısı durumu, kayaçların kırılganlığı, tektonik ilişkiler, gerilim birikme ve boşalma hızıdır. Sakarya-Saroz arasında kırılmaya karşı en yüksek dayanım gösteren parça, İstanbul güneyi (M.Ereğlisi- Hereke) arasıdır. Bu kesimde dirençli kaya oranı yüksek, kırılganlık düşüktür. Boşalma büyük depremle beklenir. Sakarya'da gerilim birikme hızı ve kırılganlık yüksektir. Tekirdağ güneyinde, yeryapısının kırılma direnci orta, kırılma öncesi çatlama çok, depremcik etkinliği yüksek, gerilim boşaltma oranı yüksektir. Mürefte-Saroz arası, yeryapısı orta-sağlamdır. Boşalma büyük depremle beklenir. Sakarya çukuru, sık boşalma kırılma ile en çekinceli kesim olup, sanki İstanbul depremlerini geciktirmektedir. Ms=7.9 büyüklüğünde 1939 Erzincan depreminin 360 km kırmasının bir örneğinin Kuzey Marmara'da M=7.7, L=250 km ile oluşma olasılığı yok varsayılamaz. Ancak, yeryapısal durum ve dayanık çoktürlüğü iki parçalı bir kırılma seçeneğini oluşturabilecek gibi görünüyor.

1. Sakınç, M., Yaltırak, C., Oktay, F.Y., 1999, Paleageograp hical evoluation of the Trace Neogene Basin and the Tethys - Paratethys relations at Northwestern Turkey (Thrace). Palaeo, 153, 17-40 Elsevier.

2. Ketin, İ, 1983, Türkiye Jeolojisine Genel Bakış, İTÜ Matbaası, 591 sayfa.

3. Yaltırak, C., Alpar, B., Yüce, M., 1998, Tektonic elements controlling the evolution of the Gulf of Saros (northenstern Aegean Sea, Turkey). Tectonophysics 300, 227-248.

4. Ercan, A., 1999, En Az Büyüklük: 7.3, Azami Süre: 30 yıl, Kuzey Anadolu Fayı'nın Batı'daki (Bitinya) İlginç Davranış Kimliği. Cumhuriyet Bilim Teknik, 4 Aralık, s.663, 19-20.

5. Okay, A.İ., Demirbağ, E., Kurt, H., Oktay, N., Kuşçu, İ., 1999, An Active, Deep Marine Strike-Slip Basin Along the North Anadolian Fault in Turkey. Tectonics vol. 18, no.1, 129-147.

6. Aydın, Y., 1974, Etude petrographique et geochimique dela partic centrale du massif D'Istranca (Turquie). Doktora tezi İTÜ Maden Fakültesi.

7. Akartuna, M., 1953, Çatalca-Karacaköy bölgesinin jeolojisi, İst. Üniv. Fen. ak. Mon. s.13.

8. Le Pichon, Xavier, Taymaz, T. ve Şengör, C., 1999, Büyük Marmara Fayı: Niçin, Nerede ve Ne Olabilir, 20 Kasım 1999, Cumhuriyet Bilim Teknik, s.661, s.(,11.

9. Le Pichon, Xavier, 1999, Olası Bir Depremin Etkileyeceği Bölgelerde İvme ve Şiddet Dağılımı Senaryo Haritası, Cumhuriyet Bilim Teknik, s.664, s.18-19.