MARMARA BÖLGESİNİN DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ

1
MARMARA BÖLGESİNİN DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ
Nilgün SAYIL1, İlhan OSMANŞAHİN2
[email protected], [email protected]
Öz: Marmara Bölgesinin 39°-42°K ve 25°-32°D koordinatları ile sınırlanan kısım için
depremselliğin irdelenmesi amacıyla magnitdt-frekans ilişkisi, sismik risk ve tekrarlanma
periyodu hesaplanmıştır. Tarihsel döneme ait veriler bazı kataloglardan yararlanarak
derlenmiştir. Aletsel dönem verileri ise 1900-2004 yılları arasında kaydedilen depremleri
içermektedir ve uluslararası veri merkezlerinden ve Bayındırlık Bakanlığı, Afet İşleri Genel
Müdürlüğü, Deprem Araştırma Enstitüsü arşivlerinden sağlanmıştır. 1881-2004 yılları
arasındaki periyot için tarihsel ve aletsel dönem deprem verilerinden oluşan bir veri tabanı
oluşturulmuştur. Depremlerin büyüklükleri yüzey dalgası magnitüdü (MS) cinsinden
alınmıştır. İnceleme alanında, aktif fay kesimleri dikkate alınarak altı adet karakteristik alt
bölge seçilmiş ve her bir alt bölge için magnitüd-frekans ilişkisi, sismik risk ve tekrarlanma
periyodu hesaplanmıştır. Magnitüd-frekans ilişkisi hesaplamaları MS≥4.0, sismik risk
hesaplamaları ise 5.0 ≤MS ≤ 7.0 magnitüd sınırlamalarına göre yapılmıştır. Magnitüdfrekans ilişkisi hesaplamalarının sonuçlarına göre a değerleri 3.38-4.75 arasında, b değerleri
ise 0.47-0.65 arasında değişmektedir. En yüksek b değerlerinin Adapazarı (1.bölge;
b=0.65), İzmit (2.bölge; b=0.59) ve Bandırma (5.bölge; 0.56) çevresi için elde edildiği
görülmüştür. En düşük b değerleri ise Tekirdağ (3.bölge; b=0.47), Saros Körfezi (4.bölge;
b=0.52) ve Bursa (6.bölge; b=0.54) için elde edilmiştir. Hesaplanan a ve b değerlerinden
yararlanarak yapılan sismik risk hesaplamasına ve tekrarlanma periyodu sonuçlarına göre
riskin en yüksek olduğu bölgeler ve depremlerin en sık aralıklarla olması beklenen yerler
Adapazarı, Bandırma ve İzmit ili ile yakın çevresidir.
Anahtar Kelimeler: Marmara Bölgesi, Depremsellik, Sismik Risk, Tekrarlanma Periyodu
Giriş
Bir bölgenin depremselliğinin ve sismik tehlikesinin araştırılmasında, geçmişte meydana gelen depremlerin zaman ve
uzay dağılımlarından yararlanılarak geliştirilen çeşitli istatistiksel yaklaşımlar kullanılmaktadır. Bu tür çalışmalarda
gelecekte oluşabilecek deprem etkinliğinin ve tekrarlanma periyodunun belirlenmesi amaçlanmaktadır.
Anadolu ve yakın çevresi dünyadaki en aktif bölgelerden biri olarak bilinen Alp-Himalaya Kuşağının en hareketli
kısmında yer almaktadır. Bu bölgede tarih boyunca büyük depremler yaşanmıştır. Özellikle Kuzey Anadolu Fay Zonu,
Doğu Anadolu Fay Zonu, Bitlis Bindirme Zonu’ ve Batı Anadolu’daki grabenlerin aktif oldukları uzun süredir
bilinmektedir. KAFZ üzerinde yakın zamanda meydana gelen 17 Ağustos 1999 Kocaeli (MS=7.8) ve 12 Kasım 1999
Düzce (MS=7.5) depremleri bu bölgenin depremselliği ile ilgili çalışmaların önemini artırmıştır. Bu bölge ile ilgili
yapılan çalışmalardan bazıları şunlardır: Canıtez (1972), yeni kabuk hareketlerine ilişkin çalışmalar yapmış ve KAFZ’ı
incelemiştir. Alptekin (1978), Türkiye ve çevresindeki depremlerde magnitüd-frekans bağıntıları ve deformasyon
boşalımını incelemek amacıyla Türkiye ve çevresini 14 bölgeye ayırmış ve çeşitli yöntemler kullanarak magnitüdfrekans bağıntılarını hesaplamıştır. Osmanşahin (1983), Güneydoğu Anadolu, Özer (1983), Kuzey Anadolu Fay
Zonu’nun (KAFZ) doğu kesiminin, Ekşi (1983), Kuzey Anadolu ve Kafkasya bölgesinin depremselliğini araştırmışlar
ve magnitüd-frekans bağıntıları ile birlikte çeşitli depremler için odak mekanizması çözümleri belirlemişlerdir. Altınok
(1984), KAFZ’ın, Ulutaş ve diğ. (2000), Çukurova bölgesinin, Sayıl ve Osmanşahin (2003a), Doğu Anadolu bölgesinin
deprem tehlikesini araştırmışlardır. Papazachos ve diğ. (1997), Alp-Himalaya kuşağını 149 sismojenik bölgeye ayırarak
bölgesel zaman ve magnitüd kestirilebilir model tanımlamışlardır. Sayıl ve Osmanşahin (2003b ve 2004), Doğu
Anadolu’da ve Marmara Bölgesinde uzun-dönem deprem kestirimi için zaman ve magnitüd kestirilebilir modeli
uygulamışlardır.
1
2
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi Jeofizik Müh. Böl.,Trabzon
İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Jeofizik Müh. Böl.,Avcılar- İstanbul
1417
Bu çalışmanın amacı, Marmara Bölgesini içine alan 39-42° K enlemleri ile 25-32° D boylamları arasındaki bölgenin
depremselliğinin incelenmesidir. Bunun için koordinatları verilen bölgede 1881-2004 yılları arasında oluşmuş
depremlerin episantır dağılımı ve bölgedeki fay zonları ile ilişkileri incelenerek altı karakteristik fay kesimi belirlenmiş,
her bir kesim için depremlerin magnitüd-frekans ilişkileri saptanmış, bu ilişkilerden yaralanarak sismik risk ve
tekrarlanma periyodu değerleri bulunmuştur. Yapılan bu çalışmadan elde edilen sonuçların Marmara Bölgesi’nin
depremselliğinin belirlenmesine katkı sağlayacağı beklenmektedir.
Yöntem
Bu çalışmada 39-42°K ve 25-32°D koordinatları ile sınırlanan Marmara Bölgesinin depremselliğini araştırmak için
oluşturulan karakteristik altı alt bölge için magnitüd-frekans ilişkisi belirlenmiş, sismik risk değerleri ve tekrarlanma
periyodu hesaplanmıştır.
Magnitüd-frekans bağıntıları deprem istatistiğinin temelini oluşturur ve günümüzde deprem etkinliğinin bir ölçütü
olarak kullanılır. Magnitüdün fonksiyonu olarak depremlerin oluş frekansı incelendiğinde, genellikle doğrusal bir ilişki
izlediği görülür ve bu ilişki
LogN(M)=a-bM
(1)
şeklinde ifade edilir (Gutenberg ve Richter, 1954). Burada N, birikimli (kümülatif) deprem sayısını, M ise magnitüdü
göstermektedir. Magnitüd-frekans bağıntılarının hesaplanmasında normal ve yığınsal frekanslar arasında ayrım yapmak
gerekir. Yığılma frekansı (kümülatif frekans) ile sismolojide, verilen bir M magnitüdüne eşit veya daha büyük olan
depremlerin sayısı anlaşılabilir.
Gutenberg-Richter bağıntısı genellikle bütün magnitüdlerde doğrusal değildir. Bu nedenle logN(M)’nin doğrusal olduğu
magnitüd aralığının (M1, M2) belirlenmesi gerekir. Büyük depremlere ait gözlemler az olduğundan bunlar için bağıntı
belirsizdir. Küçük depremlerde ise gürültü düzeyinin yüksek olmasının çok duyarlı sismograflar kullanılmasını
engellediği için deprem dizisinin tam olduğundan emin olmak gerekir.
Magnitüd-frekans bağıntısındaki a ve b sabit parametrelerdir: a parametresi gözlem periyoduna, inceleme alanının
büyüklüğüne ve deprem etkinliğinin seviyesine bağlı olarak değişir. Ortalama yıllık sismik aktivite indeksi olarak da
tanımlanır. Gutenberg ve Richter (1954), dünya ölçüsünde istatistik sonuçlara dayanarak, sığ depremler için
b=0.9±0.02, orta ve derin depremler için b=1.2±0.2 değerlerini bulmuşlardır. Türkiye için ise b=0.9±0.2 değerini
vermektedirler.
b parametresi depremlerin istatistik analizinde önemli bir parametre olup, doğrusal ilişkinin eğimini vermektedir.
Kayaçların deformasyonu ve dolayısıyla deprem oluşumunun fiziği ile ilgili, b parametresinin bölgeye ve zamana göre
değişimleri, sismotektonik bölgelendirme ve depremlerin önceden belirlenmesi problemlerinde kullanılmaktadır. Weeks
ve diğ. (1978), kayaçlar üzerinde yaptıkları deneyler sonucu, b değerinin depremden önce azaldığını göstermişlerdir. b
değeri sismik etkinliğin bir göstergesi olup bölgeden bölgeye değişmektedir. Karnik (1969), bu değişimi örneklemiştir.
Normal olarak küçük bir b değeri yüksek bir gerilme düşümü ile, büyük bir b değeri ise düşük bir gerilme düşümü ile
ilgilidir.
İstenen veri grubu için a ve b değerleri değişik yöntemlerle hesaplanabilir. Bu parametreler bölgeye ve zamana bağlı
değişimlerinin yanı sıra, hesaplama yöntemine ve kullanılan veri grubuna bağlı olarak da değişmektedirler. Tüm
yöntemler birbirine yakın da olsa farklı sonuçlar verir (Alptekin, 1978). Bu yöntemler özetlenerek, hangi koşullarda
geçerli oldukları Alptekin (1978), Osmanşahin (1983) ve Özer (1983) tarafından açıklanmıştır. Magnitüd-frekans
bağıntılarını belirleyen a ve b parametrelerinin hesaplanmasında en yaygın olanı en küçük kareler yöntemidir (EKK).
Bu yönteme göre a ve b parametrelerinin bulunmasında aşağıdaki bağıntılar kullanılmaktadır;
n
n
∑ LogN i = an − b ∑ M i
i=1
i =1
n
n
n 2
∑ M i .LogN i = a ∑ M i − b ∑ M i
i=1
i =1
i =1
(2)
1418
Burada n grup sayısıdır. Diğer parametreler (1) bağıntısında tanımlanmıştır. Bu şekilde hesaplanan a ve b sabitleriyle
istenen magnitüdlü bir depremin, istenen bir periyot aralığı içinde olma olasılığı hesaplanabilir. Kümülatif frekans ile
normal frekans arasındaki bağıntıdan;
a ′ = a − Log(bln10 )
(3)
elde edilir. Gutenberg-Richter (1954) tarafından verilen magnitüd-frekans bağıntısı;
N(M ) = 10
a −bM
(4)
şeklinde yazılabilir. Bunun inceleme zaman periyodu T1’e bölünmesiyle;
N(M )
T1
=
10
a −bM
(5)
T1
elde edilir. Her iki tarafın logaritması alınarak;
Log(N (M )T1 ) = a − bM − LogT1
n (M 〉 M 1 ) = 10
(6)
a −bM −LogT1
(7)
bulunur. Son ifadeden,
'
a 1 = a'− LogT1
(8)
a ' −bM
n (M ) = 10 1
(9)
elde edilir. Bu bağıntılar yardımıyla verilen bir zamanda magnitüdleri verilen bir M1 değerinden büyük veya ona eşit
depremlerin yıllık ortalama sayısı n(M≥ M1) hesaplanabilir (Tuksal, 1976). Herhangi bir bölgede, T1 yıllık bir gözlem
aralığı için verilen herhangi bir M magnitüdlü depremin T yıl içinde oluşma riski (Gencoğlu, 1972; Tabban ve
Gencoğlu, 1975);
R (M ) = 1 − e
− n (M )T
(10)
ve tekrarlanma periyodu ;
Q=
1
(11)
n (M )
ilişkisiyle tanımlanır.
Veriler
Bu çalışmada kullanılan veriler 1900 yılından önceki tarihsel dönem ve 1900-2004 yılları arasında kaydedilmiş aletsel
dönem deprem verilerini içermektedir (MS≥4.0). Tarihsel ve aletsel döneme ait episantırları gösteren harita Şekil 1 de
verilmiştir. Doğu Anadolu’da karakteristik fay kesimlerinin yer aldığı altı alt bölge seçilmiştir (Şekil 4). Bu alt bölgeler
birinci derece deprem bölgeleridir. Bu alt bölgelere ait deprem verilerini elde etmek için tarihsel dönemi kapsayan
(Tablo 1) birkaç deprem kataloğundan ve aletsel dönemi içeren bazı veri merkezlerinin bültenlerinden (Tablo 2)
yararlanılmıştır.
1419
42 K
25
26
28
27
30
29
32 D
42
31
KARADENİZ
İSTANBUL
41
41
MARMARA
DENİZİ
40
40
4.0
5.0
6.0
7.0
39
25
26
27
28
29
30
31
MS
MS
MS
MS
5.0
6.0
7.0
39
32
Şekil 1. Karakteristik deprem bölgelerinde meydana gelen tarihsel ve aletsel dönem depremlerinin episantır haritası.
Tablo 1. Türkiye ve çevresi için tarihsel dönemi kapsayan deprem kataloglarından bazıları.
Araştırmacılar
Yıl
Sembol
Pınar ve Lahn
1952
PL
Ergin ve diğ.
1967
EGU
Karnik
1968
VKR
Öcal
1968
ON
Alsan ve diğ.
1975
ATB
Dewey
1976
DJW
Ayhan ve diğ.
1987
AASÜ
Papazachos ve Comminakis
1982
PC
Ambraseys ve Jackson
1981
AJ
Soysal ve diğ.
1981
SSKA
Gündoğdu ve Altınok
1986
GA
Tablo 2. Aletsel dönem için kataloglarından faydalanılan deprem veri merkezleri.
Veri merkezi
Çalışma Yılı
British Association for the Advancement of Science
1913-1917
International Seismological Summary
1918-1963
Bureau Central International
1953-1963
International Seismological Centre
Sürekli
U.S. Coast and Geodetic Survey
″
Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Gözlemevi
″
Sembol
BAS
ISS
BCI
ISC
USCG
ISK
Uygulama Bölgesi
Bu çalışma 29-2004 yılları arasında 39°-42°K enlemleri ile 25°-32°D boylamlarının sınırladığı Marmara Bölgesinde
meydana gelmiş aletsel büyüklüğü MS≥4.0 olan depremlerle ilgili bilgileri içermektedir. Sismik olarak dünyadaki en
aktif bölgelerden biri olarak bilinen Alp-Himalaya Kuşağı Azor takım adalarından başlayıp uzak doğuda Endonezya’ya
kadar uzanmaktadır. Anadolu ve yakın çevresi doğu Akdeniz’de bu kuşağın en hareketli kısmında yer almakta ve
önemli tektonik birimleri içermektedir. Bu kısım hakkında yapılan önceki çalışmalar Anadolu, Arabistan ve Afrika
levhalarının birleştiğini ve doğu Anadolu’da bir üçlü birleşme yapısının meydana geldiğini ortaya koymuştur
(McKenzie, 1972, Ketin, 1977, Osmanşahin ve diğ., 1986, Kenar ve diğ., 1996).
1420
Şekil 2. Anadolu ve çevresinin levha tektoniği modeli (B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü,
İstanbul).
Anadolu levhası, Afrika ve Arabistan levhalarının hareketiyle meydana gelen sağ yönlü doğrultu atımlı Kuzey Anadolu
Fay Zonu (KAFZ) ve sol yönlü doğrultu atımlı Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) arasında batıya doğru hareket
etmektedir. Afrika levhası kuzeye doğru hareket ederken Arabistan levhası Kızıl denizdeki açılma nedeniyle
kuzeydoğuya doğru hareket etmektedir. DAFZ Ölü Deniz Fayı’nın (ÖDF) devamıdır ve Karlıova (KJ) yakınlarında
KAFZ ile kesişmektedir. Daha önceki çalışmalar Karlıova’dan sonra KAFZ’ın doğuya doğru, DAFZ’ın ise
kuzeydoğuya doğru devam ettiğini göstermiştir (Osmanşahin ve diğ., 1986, Kenar ve diğ., 1996). Arabistan ve Anadolu
levhaları arasındaki çarpışma aynı zamanda Bitlis Bindirme Zonu’nun (BBZ) oluşmasına neden olmuştur. Anadolu ve
çevresinin levha tektoniği modeli Şekil2’de ve Marmara Bölgesindeki fayları gösteren tektonik harita Şekil 3’de
verilmektedir.
Şekil 3. Marmara Bölgesi’ndeki fayları gösteren tektonik harita (B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma
Enstitüsü, İstanbul).
Marmara Bölgesindeki başlıca aktif zon KAFZ’dır. KAFZ Marmara Denizi’ne ulaşmadan önce etkin sismik
aktiviteye sahip üç kola ayrılmaktadır (Barka ve Kadinsky-Cade, 1988). Kuzey kolu İzmit Körfezi’nden geçer ve
Marmara Denizi’nin kuzeyinde de devam ederek Kuzey Ege’ye ulaşır. Orta kolu ise İznik gölü ve Gemlik Körfezi’ni
Güney kolu da, orta kola göre daha güneyde olup Edremit Körfezi’ne kadar etkinliğini sürdürmektedir. Tarihsel ve
aletsel dönemde birçok yıkıcı depremin meydana geldiği bu bölge yüksek sismik aktiviteye sahiptir. Odak mekanizması
çözümlemelerinin normal ve doğrultu atımlı faylanmalar gösterdiği Marmara Bölgesinde büyük, sığ ve yıkıcı depremler
meydana gelmektedir.
Çalışmanın amacı gereği altı alt bölge oluşturulmuştur. Tablo 3 de tanımlanıp Şekil 4 de gösterilmiş olan bu bölgeler
sismik riskin yüksek olduğu birinci dereceden deprem bölgeleridir ve sık sık büyük depremlere maruz kalmaktadırlar.
1421
Tablo 3. Magnitüd-frekans bağıntılarının ve sismik riskin hesaplandığı alt bölgeler.
Koordinatlar
Alt Bölgeler
Enlem (°K)
1 Adapazarı
40.49 - 40.97
2 İzmit
40.60 – 40.84
3 Tekirdağ
40.50 – 41.15
4 Saros Körfezi
40.20 – 40.51
5 Bandırma
39.85 – 40.46
6 Bursa
40.00 – 40.52
42 K
25
26
28
27
30
29
Boylam (°D)
30.50 – 31.85
28.80 – 30.45
26.80 – 27.85
25.65 – 26.30
27.10 – 28.00
28.10 – 29.80
32 D
42
31
KARADENİZ
3
İSTANBUL
41
1
2
41
MARMARA
DENİZİ
4
5
40
40
6
4.0
5.0
6.0
7.0
MS 5.0
MS 6.0
MS 7.0
MS
39
39
25
26
27
28
29
30
31
32
Şekil 4. Magnitüd-frekans ilişkisinin incelendiği alt bölgeleri gösteren harita.
Çözümlemler
Tablo 3’de tanımlanan ve Şekil 4’de gösterilmiş olan alt bölgeler için (1) bağıntısında verilen a ve b değerlerinin
bulunmasında EKK yöntemi (2) uygulanmıştır. Bu amaçla bölgede 1881-2004 yılları arasında oluşmuş depremler
kullanılmıştır. Yüzey dalgası magnitüdünün alt sınırı MS=4.0 olarak alınmıştır. Her bir alt bölge için oluşan depremlerin
0.5 birim magnitüd aralığı içeren sınıflara göre dağılımları ve birikimli frekans değerleri Tablo 4’te verilmiş ve bu
bölgeler için elde edilen a ve b değerleri Tablo 5’de gösterilmiştir. Elde edilen magnitüd-frekans ilişkilerine ait grafikler
Şekil 5’te gösterilmiştir.
Tablo 4. Oluşturulan alt bölgeler için 1881-2004 yılları arasında oluşmuş depremlerin 0.5 birim magnitüd aralığı içeren
sınıflara göre dağılımları (N, Frekans değerleri) ve birikimli frekans (Ni) değerleri.
Alt Bölgeler
Magnitüd
MS
4.0-4.4
4.5-4.9
5.0-5.4
5.5-5.9
6.0-6.4
6.5-6.9
7.0.7.4
7.5-7.9
1
N
26
44
25
5
0
2
1
0
2
Ni
103
77
33
8
3
3
1
0
N
22
18
8
8
0
0
1
0
3
Ni
57
35
17
9
1
1
1
0
N
10
6
9
1
1
0
1
0
4
Ni
28
18
12
3
2
1
1
0
1422
N
14
8
6
6
0
1
0
0
5
Ni
35
21
13
7
1
1
0
0
N
21
13
9
6
1
0
1
0
6
Ni
51
30
17
8
2
1
1
0
N
14
8
5
8
0
0
1
0
Ni
36
22
14
9
1
1
1
0
Tablo 5. Oluşturulan alt bölgeler için birikimli frekanslardan EKK yöntemi ile hesaplanan a ve b değerleri.
Alt Bölgeler
Deprem Sayısı
a
b
1 Adapazarı
103
4.75
0.65
2 İzmit
57
4.18
0.59
3 Tekirdağ
28
3.38
0.47
4
Saros
35
3.66
0.52
Körfezi
5 Bandırma
51
4.05
0.56
6 Bursa
36
3.82
0.54
Hesaplanan ve Tablo 5’de verilen a ve b değerleri kullanılarak sismik risk ve tekrarlanma periyodu değerleri
hesaplanmıştır. Risk hesabı için (3), (8), (9) ve (10) bağıntıları ve tekrarlanma periyodu hesabı için (11) bağıntısı
kullanılmıştır. 5≤M≤7 aralığında 0.5 birim aralıklar için yapılan bu hesaplar 123 yıllık gözlem aralığını kapsamaktadır.
Hesaplamalarda gelecek 100 yıl için 10’ar yıllık periyot aralıkları kullanılmıştır. Sonuçlar Tablo 6’da verilmiştir.
KÜMÜLATİF DEPREM SAYISI (Log10N)
3.0
3.0
LogN=4.75-0.65M
3.0
LogN=4.18-0.59M
2.0
2.0
2.0
1.0
1.0
1.0
(1)
0.0
(2)
0.0
4.0
3.0
5.0
6.0
7.0
8.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
4.0
3.0
LogN=4.05-0.56M
2.0
2.0
2.0
1.0
1.0
1.0
(4)
0.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
(3)
0.0
3.0
LogN=3.36-0.52M
LogN=3.38-0.47M
(5)
0.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
5.0
6.0
7.0
8.0
LogN=3.74-0.53M
(6)
0.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
MAGNİTÜD (MS )
Şekil 5. Oluşturulan alt bölgeler için EKK yöntemi kullanılarak kümülatif frekanslardan hesaplanan magnitüd-frekans
bağıntıları (Lineer eğri hesaplanmış değerleri göstermektedir).
1423
Tablo 6. Oluşturulan alt bölgeler için EKK yöntemi ile hesaplanan a ve b değerleri kullanılarak 123 yıllık (1881-2004)
gözlem aralığında 5≤M≤7 için hesaplanan sismik risk ve tekrarlanma periyodu değerleri.
Alt
Bölgeler
1
Magnitüd
MS
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
70
100
99.7
93.2
72
45.3
80
100
99.8
95.4
76.7
49.8
90
100
99.9
96.9
80.6
53.9
100
100
100
97.9
83.8
57.7
Tekrarlama
Periyodu
Q(Yıl)
5.82
12.30
26.00
54.96
116.15
10
82.1
55.6
31.9
16.6
8.2
20
96.8
80.3
53.7
30.5
15.8
30
99.4
91.3
68.5
42.1
22.8
40
99.9
96.1
78.5
51.7
29.1
Dönem (Yıl)
50
60
100
100
98.3
99.2
85.4
90.0
59.7
66.4
35.0
40.3
″
63.8
40.3
23.0
12.4
6.5
86.9
64.3
40.7
23.3
12.6
95.3
78.7
54.3
32.8
18.2
98.3
87.3
64.8
41.1
23.6
99.4
92.4
72.9
48.4
28.5
99.8
95.5
79.1
54.8
33.2
99.9
97.3
83.9
60.4
37.5
100
98.4
87.6
65.3
41.6
100
99.0
90.5
69.6
45.4
100
99.4
92.7
73.4
48.9
9.84
19.41
38.28
75.50
148.93
″
55.3
37.4
23.9
14.7
8.8
80.0
60.8
42.0
27.2
16.9
91.1
75.5
55.9
37.9
24.2
96.0
84.7
66.4
47
30.9
98.2
90.4
74.4
54.8
37.0
99.2
94.0
80.5
61.4
42.6
99.6
96.2
85.2
67.1
47.6
99.8
97.6
88.7
71.9
52.3
99.9
98.5
91.4
76.0
56.5
100
99.1
93.5
79.6
60.3
12.42
21.34
36.66
62.98
108.20
″
54.1
34.8
21.0
12.1
6.9
79.0
57.6
37.6
22.8
13.3
90.4
72.3
50.7
32.2
19.2
95.6
82.0
61.0
40.4
24.8
98.0
88.3
69.2
47.6
29.9
99.1
92.4
75.6
54.0
34.7
99.6
95.0
80.8
59.6
39.2
99.8
96.8
84.8
64.5
43.4
99.9
97.9
88.0
68.8
47.3
100
98.6
90.5
72.6
50.9
12.83
23.34
42.47
77.29
140.64
″
67.4
44.5
26.6
15.0
8.2
89.4
69.2
46.1
27.7
15.6
96.5
82.9
60.4
38.5
22.5
98.9
90.5
70.9
47.7
28.8
99.6
94.7
78.6
55.5
34.6
99.9
97.1
84.3
62.2
40.0
100
98.4
88.5
67.8
44.9
100
99.1
91.5
72.7
49.4
100
99.5
93.8
76.7
53.5
100
99.7
95.4
80.2
57.3
8.92
16.99
32.38
61.70
117.57
″
55.9
35.9
21.5
12.3
6.9
80.6
59.0
38.4
23.1
13.3
91.4
73.7
51.6
32.6
19.3
96.2
83.2
62.0
40.9
24.8
98.3
89.2
70.2
48.2
30.0
99.3
93.1
76.6
54.5
34.8
99.7
95.6
81.6
60.1
39.3
99.9
97.2
85.6
65.0
43.5
99.9
98.2
88.7
69.4
47.4
100
98.8
91.1
73.1
51.0
12.20
22.46
41.34
76.10
140.09
2
3
4
5
6
Sonuçlar
Bu çalışmada 39°-42°K enlemleri ve 25°-32°D boylamları ile sınırlanmış alanı kapsayan Marmara Bölgesi’nin
depremselliği incelenerek elde edilen sonuçların bölgenin aktif tektoniği ile ilişkileri açıklanmaya çalışılmıştır.
Bölgedeki başlıca fayların (Şekil 3) ve yaklaşık 125 yıllık dönemde oluşmuş depremlerin episantır dağılımlarının (Şekil
1) gösterildiği haritalar bu bölgede sismik aktivitenin oldukça yüksek olduğuna işaret etmektedir. Tüm bu gözlemler
sonucu inceleme alanı 6 karakteristik alt bölgeye ayrılmıştır (Şekil 4). 1881-2004 yılları arasında oluşmuş depremlere
ait veriler kullanılarak oluşturulan her bir alt bölge için magnitüd-frekans bağıntıları belirlenmiş, sismik risk ve
tekrarlanma periyodu hesapları yapılmıştır. Magnitüd-frekans hesabında MS≥4.0 olan depremler ele alınmıştır. Sismik
risk ve tekrarlanma periyotları ise 5.0≤MS≤7.0 magnitüd aralığında gelecek yüz yılda onar yıllık zaman periyotları için
hesaplanmıştır.
Oluşturulan 6 karakteristik deprem bölgesi için magnitüd-frekans ilişkilerinin incelenmesi sonucunda elde edilen a
değerleri 3.38-4.75 arasında, b değerleri ise 0.47-0.65 arasında değişmektedir. Bu çalışmada incelenen bölgeler
içerisinde en yüksek b değerinin Adapazarı (1.bölge), İzmit (2.bölge) ve Bandırma (5.bölge) çevresi için elde edildiği
görülmüştür. Bu değerler sırasıyla b=0.65, b=0.59 ve b=0.56 dır. Bu çalışmada bulunan sonuçlar aynı bölgede Sayıl ve
Osmanşahin (2004) tarafından yapılan uzun-dönem deprem kestirimi için zaman ve magnitüd kestirilebilir modelden
elde edilen sonuçlarla da uyumludur. İnceleme alanındaki en düşük b değerleri ise b=0.47, b=0.52 ve b=0.54 tür. Bu
değerler sırasıyla Tekirdağ (3.bölge), Saros Körfezi (4.bölge) ve Bursa (6.bölge) çevresine aittir. Marmara bölgesinde
1881-2004 yılları arasında magnitüdü 5.0≤ MS ≤7.0 olan depremler kullanılarak 0.5 birim magnitüd aralığı seçilerek
yapılan sismik risk tahminine göre 100 yıl içerisinde magnitüdü MS ≥7.0 olan bir depremin oluşma olasılığı, 1.bölgede
%57.7, 2.bölgede %48.9, 3.bölgede %60.3, 4.bölgede %50.9, 5.bölgede %57.3 ve 6.bölgede %51.0 olarak bulunmuştur.
1424
Aynı magnitütteki depremlerin tekrarlanması için geçmesi gereken zaman 1.bölgede 116.15, 2.bölgede 148.93,
3.bölgede 108.20, 4.bölgede 140.64, 5.bölgede 117.57 ve 6.bölgede 140.09 yıl olarak bulunmuştur.
Sonuç olarak, Anadolu’nun her yanında olduğu gibi, Marmara Bölgesi’nde de geçmişte büyük depremler olmuştur ve
gelecekte de olacaktır. Bu nedenle, depremlerin neden olduğu can ve mal kayıplarını en aza indirme yolunda yoğun
çalışmalar yapmak gerekmektedir. Dolayısıyla, bölgenin tektonik özelliklerinin ve olası aktif fayların iyi bir şekilde
tanımlanması ve depremselliğin sürekli bir şekilde izlenmesi gerekir.
KAYNAKLAR
1. ALSAN, E., TEZUÇAN, L. and BATH, M., 1975. An Earthquake Catalogue for Turkey for The Interval 19131970, Report Kandilli Obs., İstanbul and Uppsala Univ., Sweden.
2. ALPTEKİN, Ö., 1978. Türkiye ve Çevresindeki Depremlerde Magnitüd-Frekans Bağıntıları ve Deformasyon
Boşalımı, Doçentlik Tezi, K.T.Ü., Trabzon.
3. ALTINOK, Y., 1984. Semi-Markov Modelinin Kuzey Anadolu Fay Zonu’nda Deprem Riskine Uygulanması,
Jeofizik, 2, 44-58.
4. AMBRASEYS, N.N. and JACSON, J.A., 1981. Earthquake Hazard and Vulnerability in the Northeastern
Mediterranean: The Corinth Earthquake Sequence of February-March 1981, Disaster 5, 355-368.
5. AYHAN, E., ALSAN, E., SANCAKLI, N. ve ÜÇER, S.B., 1987. Türkiye ve Dolayları Deprem Kataloğu 18811980, B.Ü. Kandilli Rasathanesi Gök ve Yer Bilimleri Araştırma ve Uygulama Merkezi, İstanbul.
6. BARKA, A.A. and KADİNSKY-CADE, K., 1988. Strike-Slip Fault Geometry in Turkey and its Influence On
Earthquake Activity, Tectonics,7, 663-684.
7. CANITEZ, N., 1972. Yeni Kabuk Hareketlerine İlişkin Çalışmalar ve Kuzey Anadolu Fay Problemi, Kuzey
Anadolu Fayı ve Deprem Kuşağı Sempozyumu, M.T.A. Enstitüsü, Ankara, 35-58.
8. DEWEY, J.W., 1976. Seismicity of Northern Anatolia, Bull. Seism. Soc. Am., 66, 843-868.
9. ERGİN, K., GÜÇLÜ, U. ve UZ, Z., 1967. Türkiye ve Civarının Deprem Kataloğu (M.S. 11 yılından 1964 sonuna
kadar), İ.T.Ü. Maden Fakültesi Arz Fiziği Enstitüsü, 24, İstanbul.
10. EKŞİ, F., 1983. Kuzey Doğu Anadolu ve Kafkasya Bölgesinin Depremselliği, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü. Fen
Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
11. GENCOĞLU, S., 1972. Kuzey Anadolu Fay Hattının Sismisitesi ve Bu Zon Üzerindeki Sismik Risk Çalışmaları,
Kuzey Anadolu Fayı ve Deprem Kuşağı Sempozyumu, M.T.A. Enstitüsü, Ankara.
12. GÜNDOĞDU, O. ve ALTINOK, Y., 1986. Türkiye ve Çevresi Deprem Veri Seti 1900-1986, İ.Ü. Mühendislik
Fak., Jeofizik Müh.Bl. İstanbul.
13. GUTENBERG, B. and RICHTER, C.F., 1954. Seismicity of the Earth and Related Phenomena, Second Printed,
Princeton University Press, Princeton.
14. KARNIK, V., 1968. Seismicity of the European Area, D. Reidel Publ. Com., Dordreed, Holland.
15. KARNIK, V., 1969. Seismicity of the European Area, Part 1, D. Reidel Publ. Co., Dordrecht, Holland.
16. KENAR, Ö., OSMANŞAHİN, İ. and ÖZER, M.F., 1996. Seismicity and Tectonics of Eastern Anatolia, Bulletin
of IISEE, 30, 59-76.
17. KETİN, İ., 1977. Genel Jeoloji, Cilt-1, İ.T.Ü. Maden Fakültesi Yayını, İstanbul.
18. McKENZIE, D., 1972. Active Tectonics of the Mediterranean Region, Geophys. J.R. Astr. Soc., 30, 109-185.
19. OSMANŞAHİN, İ., 1983. Güneydoğu Anadolu’nun Depremselliği, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü. Fen Bilimleri
Enstitüsü, Trabzon.
20. OSMANŞAHİN, İ., EKŞİ, F. ve ALPTEKİN, Ö., 1986. Doğu Anadolu ve Kafkasya Bölgesinin Depremselliği ve
Aktif Tektoniği, Deprem Araştırma Enstitüsü Bülteni, 52, 5-41.
21. ÖCAL, N., 1968. Türkiyenin Sismisitesi ve zelzele Coğrafyası (1950-1960 yılları için Türkiye Zelzele Kataloğu),
M.E.B. İst. Kandilli Rasathanesi, Sismoloji Yayınları, İstanbul.
22. ÖZER, M.F., 1983. Kuzey Anadolu Fayı’nın Doğu Kesiminin Depremselliği, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü. Fen
Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
23. PAPAZACHOS, B.C. and COMMINAKIS, P.E., 1982. A Catalogue of Earthquake in Greece and Surrounding
Area for The Period 1901-1980, Univ. Of Thessaloniki, Geophys. Lab., 5, Greece.
24. PAPAZACHOS, B.C., KARAKAISIS, G.F., PAPADIMITRIOU, E.E. and PAPAIOANNOU, CH.A. 1997. The
Regional Time and Magnitude Predictable Model and its Application to the Alpine-Himalayan Belt,
Tectonophysics, 271, 295-323.
25. PINAR, N. ve LAHN, E., 1952. Türkiye Depremleri İzahlı Kataloğu, Bayındırlık Bakanlığı, 96.
26. SAYIL, N. VE OSMANŞAHİN, İ., 2003a. Doğu Anadolu’nun Depremselliğinin İncelenmesi, Kocaeli
Üniversitesi, Kocaeli 2003 Deprem Sempozyumu, Grand Marmara, Kocaeli, 580-589.
1425
27. SAYIL, N. VE OSMANŞAHİN, İ., 2003b. Doğu Anadolu’da Uzun-dönem Deprem Kestirimi için Zaman ve
Magnitüd Kestirilebilir Modelin Uygulanması, Türkiye 15.Uluslar arası Jeofizik Kurultayı ve Sergisi, DESEM
Kongre Salonu, İzmir.
28. SAYIL, N. VE OSMANŞAHİN, İ., 2004. Marmara Bölgesinde Uzun-dönem Deprem Kestirimi için Zaman ve
Magnitüd Kestirilebilir Modelin Uygulanması, Türkiye 16.Uluslar arası Jeofizik Kongre ve Sergisi, M.T.A.
Enstitüsü, Ankara, 107-111.
29. SOYSAL, H., SİPAHİOĞLU, S., KOLÇAK, D. ve ALTINOK, Y., 1981. Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem
Kataloğu, Tübitak, TBAG 341, Ankara.
30. TABBAN, A. ve GENCOĞLU, S., 1975. Deprem ve parametreleri, Deprem Araştırma Enstitüsü Bülteni, 11, 783.
31. TUKSAL, İ., 1976. Seismicity of the North Anatolia Fault System in the Domain of Space, Time and Magnitude,
M.S. Thesis, Saint-Louis University, Saint-Louis, Missouri.
32. ULUTAŞ, E. ve ÖZER, M.F., 2000. Markov Modeli Kullanılarak Çukurova Bölgesinin Deprem Tehlikesinin
Belirlenmesi, Jeofizik, 14, 103-112,
33. WEEKS, J., LOCKNER, D. and BYERLEE, J., 1978. Change in b-values During Movement on Cut Surfaces in
Granite, Bull. Seism. Soc. Am., 68, 333-341.
1426