|
ARAŞTIRMA
|
MARMARA'NIN TABANINDA NELER OLUYOR?
Prof.Dr.Uğur KAYNAK*
Ekim-2001
Türkiye'de Mimar, İnşaat Mühendisi, Makine Mühendisi, Ekonomist, Endüstri Mühendisi, Tıp Doktoru, Hukukçu, Elektronikçi ve daha bir çok meslek grubu gençler ve genç beyinli insanlar, deprem nedir biliyorlar artık. Hatta orta öğretim mezunu ev hanımları bile bir depremin artçı mı, bağımsız mı, ve hatta kaç magnitüdlü olduğunu, (Tekirdağ depreminden beş dakika sonra bir canlı televizyon yayınında olduğu gibi,) tam ve doğru olarak tahmin edebiliyorlar artık!... İşte bu yazı onlar için Internet'te yer alıyor. Ne ekonomik kriz ne de savaş bu konudan daha önemli olamaz. Çünkü Tuzla'dan Tekirdağ'a kadar 20 km eninde bir sahil şeridinde yıkım riski vardır. Bu yıkım, hem büyük can kaybı hem de ekonomik yıkım demektir. Ancak, bilgi de korkuyu önler!. Keşke bir de önlem aldırsa.
Tuzla açıklarından Tekirdağ açıklarına kadar uzanan ve deniz tabanını düşey bir yüzeyle kesen doğrultu atımlı düşey bir fay'ın, gerilim altında olduğunu ve yakın bir gelecekte yırtılarak Marmara denizinin kuzey sahillerinde yıkım riski oluşturan şiddetli bir depreme neden olacağını bilmekteyiz.
Jeolojik Gelişim: Yaklaşık 55 milyon yıl önce Neotethys Okyanusunun, Akdeniz kalıntısını geride bırakıp, ikinci kez kapanarak Toros Dağoluş sürecini başlattığında, Daha önceden var olan Istranca Ada Yayınına yapışık Trakya kara parçası, kabuğun altındaki doğu-batı eksenli ve nisbeten kısa boylu (yaklaşık 300 km boyunda) bir çift "Astenosfer Konveksiyon Hücresinin" yükseliminin (Şekil-1,(A)) etkisi altında kalır. Bu sürecin bir büyük ölçekli çöküntü alanı (subsidence) oluşturacak kadar etkili olması, etken kuvvetin, bir Diyapir Yükselim (Petrografik faz geçişlerinin yükselen hidratasyon etkisi) ya da bir Manto Sorgucu (Manto veya Astenosfer içinde akışkanların kaçak yaptığı düşük basınç bölgesindeki, pnömatik sıcak nokta yükselimi) etkisi olamayacağını gösterir. Doğurduğu sonuca da biçimsel uygunluğu dolayısı ile etken kuvvet "Konveksiyon Yükselimi" olarak tanımlanmıştır.
![]() Şekil-1 Jeolojik Gelişim |
Batı Anadolu (Sakarya mini kıtası ile birlikte) birkaç 10 km daha kuzeye sürüklenip bu konumda birkaç 10 milyon yıl bekleyince, Trakya'da mini bir "Afar-İssa Aşaması" etkisi yapan, Şekil-1'de (A) ile gösterilen Konveksiyon Yükselimi, bu kez Marmara'nın tabanını tıpkı Çin'deki Sian ve Fransa'daki Rhine büyük çöküntüleri gibi, fakat biraz daha geliştirerek, boyuna uzunluğu daha az olan bir "Kızıldeniz Aşaması" na ulaştırmıştır. Bu yüzden Marmara'nın tabanı tıpkı Kızıldeniz'in tabanı gibi kıtasal kabuktan daha ince ve farklı bileşimde olan "Okyanusal Kabuk" olarak gelişmiştir. Bu gelişim, yaklaşık 300 km boyunda prizmatik bir magma odası tarafından gerçekleştirilmiş olup bu magmatizmanın ilk aşamasındaki asidik volkanizma ürünü adalar hâlâ Marmara Denizinde varlıklarını sürdürmektedirler. İleri aşamada bu volkanizma kimyasal farklılaşma dolayısı ile daha nötr ve daha bazik volkanizmaya geçiş yapmış ve mini bir "Deniz Tabanı Yayılması" işlevi ile Marmara Denizi'nin peridotitik-bazaltik tabanı oluşmuştur. Daha sonra doğu-batı doğrultulu bir Kızıldeniz aşamasındaki bugünkinden çok daha uzun boylu Protomarmara Denizi, Sakarya mikro levhasının Pontid yayına ulaşması sonucunda yeniden kapanan doğu yarısını kaybetmiştir. Bu oluşumun jeomorfolojik izleri şimdi çok canlı bir biçimde önümüzde durmaktadır.(Şekil-2)
![]() Şekil-2 İstanbul Boğazının oluşumu. |
Şekil-2'de görüldüğü gibi İstanbul boğazı, Oligosen (Yaklaşık 35 milyon yıl) yaşlı formasyonları kesmiştir. Öyleyse Alpin dağoluş süreçte, İstanbul Boğazı, Marmara'nın tabanından daha sonra meydana gelmiştir. Bazı Amerikalı bilim adamlarının iddiasına göre, Türk basınında da yazıldığı gibi, İstanbul Boğazı'nın oluşumu öyle birkaç bin yıllık bir nehir vadisinden oluşmuş değildir. Zira; Hiçbir akarsu vadisinin yan dereleri, ana eksene dik olarak oluşturulmaz. Yan dere sistemi şablonu, naturası gereği, yaprak damarı biçiminde oluşur. Kaldı ki Baltalimanı Deresi ile Çenkelköy Deresi'nde olduğu gibi ters yönde de yan dere oluşamaz. (Şekil-2). Hiçbir akarsu, mansap-menba-yan dere üçlü birleşimlerinde 120°-120°-120° 'lik açılar oluşturamaz. Buna karşılık sadece birer kolu Karkıl haline gelerek körlenen "Duraylı Rift-Rift-Rift Üçlü Eklemleri"nin kolları arasında 120 'şer derecelik açılar vardır. (RRR-Triple Junction). Dolayısı ile İstanbul boğazı (hâlâ tam olarak anlayamadığım bir nedenle), doğu-batı doğrultuda Marmara'nın açılmasından çok daha sonraki bir aşamada (oligosenden sonra), aynı işlevle, fakat kuzey - güney doğrultuda açılmış olmaktadır.
Zaman ilerledikçe, daha Orta Anadolu poleozoik çekirdekli plastik yığışımları ile İç Batı Anadolu Eşiğinde tam olarak birleşmemiş olan Batı Anadolu mikro kıtası, Neotethys Okyanusunun kuzey kolu ile birlikte kuzeye doğru seyahatine devam etmiş ve bizim Protomarmara'yı açan küçük konveksiyon yükselimimiz (üzerindeki kabuk kuzeye yürüdüğü ve kendisi görece daha güneyde durduğu için) sırası ile ve hareketin duraksadığı anlarda daha da etkin olarak, Bakırçay - Gediz - Küçükmenderes - Büyükmenderes Grabenlerini yarmıştır. (Şekil-1). Şu anda da devam eden bu yükselimin etkisi ile Batı Anadolu Bölgesi orta kısmından yükselmekte, buna karşılık kenarlarından çökmektedir. Diğer bir değişle yukarı doğru bel vermektedir. Bu hareket özellikle senozoik zamanda (IV.üncü jeolojik zamanda) oldukça hızlanmıştır. Kanıt olarak Tekirdağ'da Şarap Fabrikası ile Altınova arasında, şimdi denizin iki metre altında kalan horasan harçlı inşa edilmiş Roma İmparatorluğundan kalma "Tekfur Yolu" ve; Bodrum'da deniz altında kalan ve at arabası izleri görülebilen Roma yolu ve daha güneyde deniz suyu basan Mezar Lahitleri, giderek daha fazla suya batarken, Ege Bölgesinin kuzey ve güneyinin battığını, buna karşılık, İzmir Körfezinin sığlaşması ve Efes Limanındaki gemi bağlanan demir halkaların bu gün denizden kilometrelerce içeride kalması ise, Orta Ege Bölgesinin yükselmekte olduğunu göstermektedir.
Bu yükselme sırasında yerkabuğunun altındaki sıcak (eklogitik) konveksiyon döngüsü de boş durmayıp kabuğu alttan eritmeye ve inceltmeye başlamıştır. Bu yüzden Kestanbol'da, Dikili'de, Söke'de Germencik'te, ve benzer graben tabanlarında neredeyse hiçbir sondajdan soğuk su çıkmamaktadır. Artık bu bölgedeki bütün kentler para buldukları takdirde , jeotermik kuru buharla, merkezi ısıtma sistemlerini kurmayı planlamaktadır.
Bu jeolojik süreçte Anadolu plastik malzemesi, (Poleotethys'ten kalma ve görece daha genç andezitik yığışımlardan oluşma) Pontid Ada Yayına, "Geriye Çekilen Dalma Batma Zonları" prosesi ile gelip yapışmıştır. Geriye Çekilen Dalma-Batma izleri, Anadolu'nun ofiyolit kuşakları haritasına bakıldığında ayan beyan görülebilir. Bu gelip yapışma olgusu o kadar mükemmel bir şekilde gerçekleşmiştir ki ana eklem yeri olan Neotethys ofiyolit kuşağında neredeyse düşey bir düzleme dönüşmüş ve yer yer, Hendek-Düzce Tektonik yongasında olduğu gibi, Neotethys Okyanusunun kuzey kolunun parçaları, düşey doğrultuda dikilerek mikro levha ile ada yayı arasında sıkışıp kalmıştır. İşte bu ek yeri, bizim verimli topraklar ve lezzetli kaynak suları ile tanımladığımız Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ile yer yer özdeşleşirken, bazan KAFZ kıtasal eklem yerinden bağımsız olarak da ilerler. Yani KAFZ, Kızıldeniz'in açılmasının oluşturduğu kompresyon + tork hareketinin yanal bileşenini dengelerken, bütün sürüklenen kıtaların yaptığı gibi uzak bir dönme kutbuna bağlı olarak devinir. KAFZ bu işlevi yaparken de hep, ark şeklindeki rotası üzerinde yerkabuğunun en zayıf ve en kolay yarılabilen yerlerini seçer.
İşte Marmara'nın tabanında
saçaklanan KAFZ'nun en kuzey kolu da böyle yapmış ve Marmara sübsidansının
kuzey şelfinin oluşturduğu 1200 m derinlikli deniz altı uçurumunun dibine
(Aç Kenar Ek Yerine) gelip yerleşmiştir.(Şekil-3).
Bu uçurumun her yerinde çepeçevre Marmara sahilleri açıklarında, 3-3.5 Richter
büyüklüğünde kademeli heyelan depremleri (listrik bloklanmalar) oluşmaktadır.
Bu depremlerin karakteristik davranışı, kopma kütürtüsü sesi ile birlikte
1.5 veya en çok 2 periyodluk düşey salınım şeklinde hissedilmeleridir. Dolayısı
ile odak derinlikleri çok sığ, odak mekanizmaları düşey çözümlü ve frekansları
da çok düşüktür. Tam KAFZ üzerinde yer alan bu depremlerin KAFZ ile hiçbir
ilişkisi yoktur. Dolayısı ile ne öncü ne de artçı gibi davranmazlar ve böyle
değerlendirilemezler. (Not: 14.09.1509 ve 22.05.1766 Depremlerinin Boğaz önünde
ve Ahırkapı-Çatladıkapı açıklarında yaklaşık olarak bir milyar tonluk şev
stabilizasyonu yapan kopmalar sonucunda oluşması olasılığı vardır. Ancak bu
işlevle Galata'da Yüksek Kaldırıma tırmanan ve Ahırkapı'da Surları aşan Tsunamiler
meydana gelebilir.)
![]() Şekil-3.Marmara denizinde KAFZ'nin bedavacı yerleşim yaptığı mini Aç Kenar. (Hungry Margin) |
Halbuki KAFZ'nun kuzey
kolu üzerinde yer alan, derinlikleri ortalama 4-5 km olan ve yine 3-3.5 magnitüdlü
oldukları halde bu kez yüksek frekanslı olan depremler ise, beklenilen Marmara
Depreminin öncüleridirler.
Yukarıda sadeleştirilerek özetlenen evrim modeline göre, KAFZ Marmara kuzey kolu'nun artık; hangi kalınlıkta okyanusal kabuğu kestiği, bu kabuğun ortalama yoğunluğu, hangi derinlikte bu fay düzlemine ne kadar hidrostatik basınç uyguladığı, sürtünme kuvvetinin hangi derinliğe kadar arttığı ve hangi derinlikte ısı artışının oluşturduğu plastisitenin etkisi ile sürtünmenin azalmaya başladığı, tek parçalı olarak yırtılacak fay düzleminin derinliği, boyu, alanı bilinmiş olur ve dolayısı ile yırtılması için biriktirilmesi gereken elastik yamulma (mekanik) enerjisi miktarı da hesaplanmış olur.
Buna göre yaptığım kaba hesapla Tuzla-Tekirdağ arası kırıldığında 6.8-6.9 Richter, Tuzla ile Gökçe Ada arası aynı anda kırıldığında ise 7.7-7.8 Richter büyüklüğünde deprem oluşacağını 1999 ve 2000 yıllarında (daha başka ayrıntıları ile) raporlarımda yayınlamıştım. Tuzladaki deprem etkinliği, aynı zamanda Tuzla Batolitinin derinliklerinde yatay, düşey ve çift yönlü diyagonal çatlak sisteminin içerisindeki energetik rezervuar buhar basıncının artımı ile de ilgilidir. Diğer taraftan İnegöl, Savaştepe ve Denizli deprem fırtınaları da büyük bir olasılıkla buhar basıncı artımı ile ilgilidir. Kaçak yapan akışkan, formasyon suyu basıncını düşürür. Basıncın düşmesi kritik sıcaklıktaki formasyon suyunun buharlaşma derecesini düşürür; ve aniden buharlaşan formasyon suyu, buhar basıncını anormal derecede artırır. İşte çıtırtının nedeni. Yani bilimsel heyetler göndermeye ve haftalarca uğraşmaya gerek yoktu!
Bu hipotetik süreçte (mahcup olmayı da göze alarak) bir deprem zamanı bilimsel prediksiyonu yapmama da izin verir misiniz? Bence bu sorunun cevabını bize Marmara Denizi zaten veriyor. Eğer 1994 yılı Marmara Bölgesi Episantr Dağılım Haritasına bakarsanız Gölcük, Yalova, Adapazarı ve Avcılar'da deprem öncülerinin çok belirgin kümelenmeler yaptığını görürsünüz. Yani Marmara Denizinin ve yakın çevresinin deprem üretme merkezleri, gerilimin arttığı bölgeleri öncü kümelenmelerle en azından depremden 5 yıl önce şekillendirebiliyor. Öyleyse aynı Marmara Denizi gerilimin kopma noktasına yaklaştırdığı ikinci fayını (Marmara Depremini) ne zaman çalıştıracağını da öncü episantr kümeleri ile en azından depremden beş yıl önce şekillendirmelidir diye ümit edemez miyiz? Şimdi Marmara'nın episantr dağılımına baktığımızda 2001 yılına kadar suskun olduğu sismik gap bölgesinde, yani Tuzla ile Tekirdağ arasında, anlamlı episantr kümeleşmelerinin başladığını görürüz. Bu kümeleşmeler gerilimin sıfırlandığı kilit başı bölgesinde yani Tuzla açıklarında, gerilimin sıfırlandığı kilit sonunda yani Tekirdağ açıklarında ve gerilimin maksimuma ulaştığı Boğaz Önü Üçlü Ekleminde göze çarpmaktadır. Şu anda kilit kırıcı deprem kümesinin neden Ahırkapı açıkları yerine Çekmece açıklarında oluştuğunu anlamaya çalışmaktayım. Özellikle Boğaz Önü Üçlü Eklemi, kilit direncinin kırılmaya başladığı yerdir. O noktayı gözlemek zorundayız! Dolayısı ile Marmara Denizi, naturası gereği, öncü deprem episantr şekillenmesinden yaklaşık beş yıl sonra yenik düşerek 2007 yılında depreme yol verecektir denilebilir. Aslında 1999 yılında yaptığım hesaplama sırasında en azından 25 cm lik ek bir yatay ötelemeye ihtiyaç olduğu ve Marmara Depreminin 2010 yılından sonra beklenilmesi gerektiği sonucuna ulaşmıştım. Ancak bu son gözlemle birleştirildiğinde deprem zamanı üç yıl beriye çekilmiş ve 2007 yılına ulaşılmış bulunmaktadır. Körfez Depreminin tetikleme etkisi (Fay düzleminde milonitleşme etkisi) Marmara depremini, Boğaz önündeki üçlü eklem kilidinin varlığı dolayısı ile çok şükür ki harekete geçirememiştir. Ancak Körfez bölgesinde depremden sonra gerilimin yok denecek kadar azalması, mekanik kurallara göre Marmara'da gerilimin dayanılmaz boyutta artmasına neden olmuştur. Sadece bu yüzden bile beklenilen tarih öne çekilebilir.
Bu ulaşılan sonucu spekülasyon olarak, hatta bilimsellikten uzak olarak nitelendirenler olacaktır. Ama ben bu çalışma ile, devlet büyüklerimizden, sıradan vatandaşımıza kadar, çalışmayı okuyan ("Ben bilmiyorum öyleyse yanlıştır" diyecek olan bilim adamlarımızın dışında) herkesi, ne kadar zamanımız kaldığı konusunda bilinçlendirme görevimi yapmış olmaktayım. Takdir edersiniz ki depreme karşı bilinen tek önlem depreme dayanıklı yapıdır. Bu konuda neler yapılması gerektiğini artık sağır sultan bile duydu. Fakat ne yazık ki Hafıza-i beşer nisyân ile mâlûl olup, depreme dayanıklı yapının vazgeçilmez koşulu olan zemin etüdleri, meslek taassubu saldırıları ile yanlış uygulamalara sürüklenmektedir.
*Uğur Kaynak ,1939 yılında Elazığda Doğdu, İ.Ü.F.F.'den 1965 'te Mezun oldu, Etibank'ta, Fırat Üniversitesinde çalıştı. Kocaeli üniversitesinden kadrolu profesör olarak emekli oldu. 16 adedi depremle ilgili olmak üzere farklı konularda 37 yayın yaptı.