11 Ocak 2010 Pazartesi

The MARMARA PROBLEM

17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nin hemen ardından 7 Eylül 1999 tarihinde 5,9 büyüklüğünde Atina Depremi meydana gelmişti. Yunanistan kıta sahanlığında, 17 Ağustos 1999 deprem kaynağından 400 ila 1000 km. arasında değişen uzaklıklarda meydana gelen yoğun deprem etkinliğini artışını araştıran Brodsky ve arkadaşları bu hareketlenmeyi 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nin tetiklemiş olduğu sonucuna varmışlardır.
 Bu araştırmacılara göre Kocaeli Depremi' nin yüzey dalgalarının geçişinden hemen sonra başlamış olan bu deprem etkinliğinin Kocaeli depreminden bağımsız, rastlantısal olma olasılığı %5 den fazla değildir.


Bu olaylar dizisinde gerek gelip-geçici (transient), gerilimin genliği (bu genlik, hızın genliği ile orantılı bir değerdir), gerekse enerji yoğunluğu olarak ifade edilebilen tetikleyici dalganın gücü (strength of the triggering wave) Californiya Imperial Valley' de incelenmiş olan tetikleme olaylarına göre en az üç kat daha azdır.


Böyle olmasına rağmen tetikleme olayı gerçekleşebilmiştir. Brodsky' ye göre, kaynaktan bir fay boyu uzaklıkta bile, durağan ( statik )gerilimin, bu depreme bağlı değişme miktarı, günlük gel-git olaylarının neden olacağı miktardan bile az olduğu için, söz konusu tetikleme dinamik gerilim geçişi ile meydana gelmiş olmalıdır.


Aynı araştırmacılar, tetiklenmenin sismik bakımdan en etkin olan yerlerde değil de, bilinen jeotermal alanlarda veya sıcak sıvıların derinlerde varlığının olası olduğu yerlerde meydana gelmiş olduğunu belirlemişler, bu noktadan yola çıkarak tetikleme için gerekli fiziksel mekanizmanın da bu özellikler ile ilgili olma olasılığının yüksek olduğu kanısına varmışlardır. Brodsky ve arkadaşlarınae göre gelip-geçici gerilimlerin, saatler, günler sonra deprem üretebilecek kalıcı gerilimlere dönüşme mekanizmasının temelinde, ıslak kayaçlardaki kırıkların uçlarındaki yüksek gerilim bölgelerindeki kimyasal etkileşimin hızlandırılmasının etkisi veya rolü bulunabilir. Bu kimyasal etkileşimler, çatlakların giderek, ve kısmen spontane olarak, büyümesine ve gerilim azalmasının ivme kazanmasına yol açabilir, ve eğer kırıklar dinamik gerilim geçişi öncesinde kritik konumda bulunmaktaysalar, bu süreç bir deprem ile sonuçlanabilir.

Kayaçların gözeneklerinde bulunan akışkanların tetikleme mekanizmasında genellikle çok etkili bir rol oynadıkları anlaşılmaktadır. Elastik kabuğun, büyük ölçüde, geçirimli olduğu görüşü, açılmış olan derin sondaj kuyularından elde edilen bilgilerle de doğrulanmaktadır. Bu özelliği nedeniyle, üst kabuğun elastik değil, elasto-plastik bir ortam olarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Yerkürenin kabuğunun oluşturduğu kritik sistemde akışkanların, hiç değilse bazı bölgelerde, depremsellikte çok önemli bir faktör olarak hesaba katılmaları doğru olacaktır.


Miller ve arkadaşlarının 2004 yılında yaptıkları bir araştırmada, kabuğun derinliklerinde yüksek basınç altında hapsedilmiş olarak bulunabilen karbondiyoksitin, büyük bir deprem sırasında başlayan hızlı göçünün, tetikleme mekanizmasındaki önemini vurgulamaktadırlar.


Vidale ve Li 2003 yılında NATURE dergisinde yayımlanan bildirilerinde tetikleme mekanizmasının varlığını kesinleştirecek bazı gözlemlere yer vermektedirler. Vidale ve Li bu çalışmalarında 1992 Landers Depremi' nde yenilmiş olan ana fay parçalarından birisinde (Johnson Valley Segmenti) dönemsel olarak ölçmekte oldukları sismik hızlarda 1999 yılındaki Hector Mine Depremi sırasında önemli değişimlerin meydana geldiğini gözlemişlerdir. Bu araştırmacılar Landers Depremi sonrasında fay zonunda, bu zonda deprem sırasında meydana gelmiş olan tahribatın onarılmakta olduğu anlamına gelen P ve S hızlarındaki artışın, Hector Mine Depremi ile birdenbire onarım öncesi değerlere düştüğünü saptamışlardır. Hector Mine Depremi' nin sarsıntılarının Johnson Valley Fayı’ nda meydana getirdikleri hasarı, bu zonda kayaç parçaları arasındaki bağlantıların kuvvetli sarsıntılar sırasında kopmasına bağlayan bu araştırmacılar, bu olayda dinamik gerilimin temel rol oynamış olduğunu düşünmektedirler. Vidale ve Ni' in hesaplarına göre, Johnson Valley Fayı’ nda Hector Mine Depremi' ne bağlı olarak meydana gelen durağan gerilim artması yarım megapaskal, gelip-geçici dianamik gerilim ise birkaç megapaskal düzeyinde olmuştur. Düşük dirençteki fay zonları sarsıntılardan hasar görmeye çok duyarlı bir konumdadır. Bu özellikleri, kırıklı olmalarının yanı sıra, düşük empedansları nedeniyle sismik dalgaların genliklerini büyütme eğiliminde olmalarından da kaynaklanmaktadır..



                                            DEPREMDEN ON YIL ÖNCE MARMARA


Yeryüzünde, üzerinde meydana gelen depremlerin tarihsel ve konumsal sıralanışları itibarıyle birbirini az ya da çok takip eden başka fay örnekleri de vardır. Ama bunların hiçbiri Kuzey Anadolu Fayı kadar şaşırtıcı değildir. Rahmetli Prof.Dr. Aykut Barka' nın Kuzey Anadolu Fayı üzerindeki çalışmaları sayesinde, artık bu dizilişin bir raslantı olmadığını öğrendik. Buna göre, yer kabuğunun üst kısmımlarının yüzeyindeki kesintili ve yeryüzünden onlarca kilometre derinliklerde kesintisiz ötelenme arasında bir yarış var. Bu bayrak yarışının, birer depremle sonuçlanan etaplarının sonuncusu, Kocaeli depremiydi. KAF' ın uzak ucundan ( Erzincan' dan) gelen gerilme birikimi, Marmara Denizi' ne, İstanbul' un açıklarına teslim edildi. Gerilim, her geçen gün biraz daha artarak bu noktada belirsiz bir süre korunup saklanacak. Ta ki KAF' ın batı ucundaki yarış, yeni bir depremin patlak vermesiyle bir etap daha ilerleyinceye kadar..

Kuzey Anadolu Fayı üzerinde depremlerin batıya doğru olan düzenli göçü, son 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi ile bir kez daha kendini göstermişti. Prof. Dr. Aykut Barka ( rahmetli) o büyük depremin ardından, dünyada, 7 den büyük depremin belli bir yöne göç etmesinin bir başka örneğinin bilinmediğini söylüyordu. Aykut Barka bunu, "bir doğa harikası" olarak nitelendiriyordu. " Bu olayı güzel yapan yönü, bir sonraki depremin yerinin öngörülmesine olanak vermesiydi. Çünkü potansiyel deprem bölgesinde yaşayan insanlara depremi önceden haber verme ümidi doğuyor.." diyordu.



Kuzey Anadolu Fayı gibi yanal atımlı transform faylar, yerkabuğunda düşeyde 50-70 km. derinliklere kadar inebilen kırıklardır. Büyük levha hareketleri sonucu, faylar sürekli baskı altında kalırlar ve uzun vadede deprem üreterek her iki yanları ( kompartmanları) farklı yönlere hareket ederler. Bu hareket yaklaşık on kilometre derinlikten başlayarak aşağılarda hemen hemen sabit hızda ve kesintisizdir ( sürekli). Sert olan dış yüzeyde ise, hareket, ancak fay üzerinde oluşan depremlerle ve kesintili olarak gerçekleşebilir. Depremler arasında geçen zaman dilimlerinde, derinlerdeki yavaş hareketler sonucu faylar bir yay gibi gerilirler. Fayın her iki kompartmanını bir arada tutan, sürtünmenin yüksek olduğu kısımlarda gerilim özellikle yüksektir.


Rahmetli Aykut Barka 1996 yılında ABD' li yer bilimci Prof. dr Ross Stein ile birlikte yazdığı " Progressive failure on the North Anatolian Fault since 1939 by earthquake stress triggering " ismli makalede bir sonraki depremin lokasyonunun İzmit olacağını doğru tahmin ettiği için bilim dünyasında Kocaeli depremini bilen profesör " olarak tanınmaya başlamıştı. Bilim dünyasında " Kuzey Anadolu Fay Hattı" nı en iyi bilen kişi olarak tanınan Barka, 17 Ağustos 1999 depreminin ardından en çok " İstanbul'daki deprem riskinin göz ardı edilmesinden" yakınıyordu, akıp geçen zamanın çok önemli olduğunu, hatta yaşamsal önemi bulunduğunu, her geçen günün altın değerinde olduğunu sık sık vurgulardı..


1939' dan 1992' ye kadarki büyük depremlerin ve derindeki sürekli kaymanın yolaçtığı toplam gerilme değişimleri. Model üzerinde gerilme aktarımı 1930' dan başlayarak yeniden yaratılmış. Her şekilde, bir sonraki depremin merkezi çemberle işaretli. Son şekilde, İzmit üzerinde, yaşadığımız son deprem ile aktarılmış olan gerilme birikiminin depremden önceki yüksekliği (kırmızı renk ) görülebiliyor..

Kuzey Anadolu Fayı devri bir faydır. Yani üzeinde belirli aralıklarla büyük depremler üretir ve bu derpremler doğudan batıya doğru göç ederler. Kuzey Anadolu Fayı verdiği söze sadık bir faydır. Depremler sinsice gelmez. Ben geliyorum der ve gelir. Kuzey Anadolu Fayı 1939 Büyük Erzincan Depremi ile bu devri hareketine sıfırdan tekrar başlamıştı. Hareket doğudan başlar ve tıpkı bir tırtılın yürüyüşü gibi batıya doğru ilerler. Tırtıl 1939' da Erzincan' dan harekete geçti. 1942, 1944, 1947, 1957, 1967 depremleri ve en son olarak da 1999 depremlerini üretti. Kuzey Anadolu fayının üzerinde sadece bu yüzyılda bile 23 adet, M> 6,5 magnitüdlü yıkıcı deprem meydana gelmiştir ve bunlardan 6 tanesi Marmara Denizi ve çevresinde yer almıştır. 1999 yılında meydana gelen depremle Marmara' da suskun dönem sona ermiştir. Depremden sonra yapılan tüm bilimsel araştırmalar ve bilimsel bulgular, yakın gelecekte Marmara Denizi içinde 7 veya üzeri büyüklükte bir depremin meydana geleceğine işaret etmektedir.


12 kasım 1999 tarihinde meydana gelen 7,2 büyüklüğündeki Düzce Depremi merkez üssü Kocaeli olan 7,8 lik depremin tetiklediği bir depremdir. Düzce Depremi 'nden sonra, İstanbul' da büyük deprem olacağına ilişkin korkum daha da artmıştı. 7,8 lik Kocaeli depreminden sonra yırtılma doğuya veya batıya devam edebilirdi, tabii zamanı bilinemiyordu. Kocaeli Depremi çok büyük bir depremdi. Kuzeybatı Anadolu' daki gerilim dağılımını ( stres change) büyük ölçüde değiştirmişti. 12 kasım 1999 Düzce Depremi, Kuzey Anadolu Fay hattındaki kırığı hem doğuya, hem de batıya uzattığını gösterdi. Bu çok nadir görülen bir durumdu. Bu yüzden modellenmesi çok zordu. KAF' ın doğuya uzanan kısmı bir sürü artçı depremi tetiklemişti. Bu da tetiklenen depremlerin en büyüğü idi. Tarihsel döneme bakıldığında Kuzeybatı Anadolu Fay hattındaki kırılmaların İzmit ile Bolu arasında gidip geldiğini görüyoruz. Ancak büyük depremler hep doğudan batıya doğru gelmiştir. Tarih boyunca da bu böyle olmuştur.

1939 yılında başlayan büyük depremler dizisinin herbiri yaklaşık 7,5 büyüklüğünde bir deprem yaratacak kadar enerji biriktirmişti. Şimdi fayımız Marmara Denizi' nin içinde iki ucundan gerilmiş bir yay gibi gergin duruyor. 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nin aletsel büyüklüğü 7,8 'di. 17 Ağustos depremi de, batısında kalan faylara en az bu kadar bir enerji yükledi ve bu enerjinin boşalması gerekiyor.


Sonuç : İstanbul' da ve/veya Güney Marmara' da büyük bir deprem olmak zorunda..


                                                          ON YIL SONRA MARMARA
17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nin üzerinden 10 yıldan fazla bir süre geçti. Bu süreçte Marmara' da gerilim ( stress) önemli bir ölçüde attı. Buna karşın son zamanlarda Marmara Bölgesinde meydana gelen depremcikler tam tersine bir azalma eğilimine girdi. Bu durum biraz garip. Çünkü 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nden on beş gün sonra 7 Eylül 1999 da Atina' da 5,9 luk bir deprem tetikleyen 17 Ağustos 1999 depremi henüz kendi yakınlarında bir deprem tetikleyemedi.


17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nden sonra hem Marmara' nın batısında bulunan birden fazla fay segmentlerine; (kuzey kol, orta kol ve güney kola) hem de doğu uçtaki Gölyaka segmentine ve Kuzey Anadolu Fay zonunun üzerindeki Kaynaşlı segmentine gerilim aktarımı ( stress transfer) yapılmıştı.

17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nde üzerinde kırılmanın meydana geldiği fay segmentlerinde bile, geçen bu 10 yıllık süre içerisinde yeniden biriken gerilim 4-4,5 büyüklüğünde bir deprem potansiyeli oluşturacak miktarlara ulaştı. Yarın öbürgün Gölcük ya da Karamürsel merkezli 4,5 büyüklüğünde bir deprem meydana gelirse, kimse hani deprem olan bir bölgede 200 yıl geçmeden bir daha deprem olmazdı, bu da ne şimdi böyle diye şaşırmasın..


Marmara Denizi ve yakın çevresi 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi' nden sonra depreme yenilerek kırılan fayların batısında kalan coğrafi bölge çok fazla gerilim ( stress ) altında kalan bir bölge olup potansiyel deprem bölgesidir. Bu noktayı biraz daha açacak olursak, Marmara Bölgesi' nin çok iyi bilinen 2000 yıllık tarihsel büyük depremlerin ve 1900' lü yıllardan sonra başlayan aletli ( meydana gelen depremlerin sarsıntısının ölçülüp kaydedildiği) dönemde, yani pratikte 20. Y.Y.' ın başından beri çalışmayan ( deprem üretmeyen ) fayların yerleri, uzunlukları ve dolayısıyla ( bu iki bilgi ışığında) üzerlerinde meydana gelebilecek potansiyel depremlerin büyüklükleri kolayca hesaplanabilir.


Buna göre tek başlarına kırılırsa:


Orta Marmara Segmenti( OMS ) : Olası Deprem Büyüklüğü    M>7






Adalar Segmenti ( AS ) : Olası Deprem Büyüklüğü    6,4>M>7


İmralı Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü   M>7


Edincik-Sarıköy Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü    6,4>M>6,9


Mekece-İznik Gemlik Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü    M>7


Uluabat-Manyas Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü  M>7


Gönen-Yenice Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü   M>7

Çan-Biga-Etili segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü   6>M>6,8


Ganos-Segmenti : Olası Deprem Büyüklüğü  M>7


Yukarıda sıralanan olası senaryolar teorik bir takım hesaplamalara dayanılarak yapılır. Fakat pratikte bazı handikaplar vardır. Örneğin Orta Marmara Segmenti geometrik yapısı sebebiyle tarihinde hiçbir zaman tek başına kırılmamıştır. OMS+AS, GS+OMS veya GS+OMS+AS şeklinde bitişiğindeki komşu segmentlerle birlikte deprem üretmiştir. Bu durumda üretebileceği olası depremlerin büyüklükleri sırasıyla: 7,2 ; 7,3; 7,7 olacaktır. Adalar Segmenti veya Ganos Segmenti' nin tek başlarına çalışma ihtimali biraz zayıf olsa da bu olasılığı engelleyecek fiziki bir durum söz konusu değildir..


Eğer Yalova-Truva Fayı çalışırsa Yani Yalova-Çınarcık açıklarından gelen, İmralı adasının kuzeyinden geçerek Kapıdağ kıstağını keserek Edincik' ten Biga Yarımadası' nda karaya çıkan ve güney Marmara' da devamla Truva' dan geçtikten sonra Ege Denizi' ne ulaşan yaysı fay bir kerede kırılırsa bu deprem ülkemizde aletli dönemde yaşanan en büyük deprem olacaktır...










Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

İzleyiciler