dochasan sözbilir tdmsk-203 - Türkiye Deprem Mühendisliği Derneği
download 
Şikayet Transkript
hasan sözbilir tdmsk-203 - Türkiye Deprem Mühendisliği Derneği
3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR İZMİR KENTİ İÇİNDEN GEÇEN DİRİ FAYLARDA FAY SAKINIM BANDI/YÜZEY FAYLANMASI TEHLİKESİ KUŞAĞI OLUŞTURMA KRİTERLERİ 1 2 2 Sözbilir, H., Sümer, Ö., Uzel, B., Tepe, Ç., 5 6 M., ve Koşum, S., 2 2 3 Softa, M., Eski, S., Babayiğit G., 3 Turan R., 4 Karaş, 1 Profesör, Deprem Araştırma ve Uygulama Merkez Müdürü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir Araştırma Görevlisi, Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 3 Öğrenci, Jeoloji Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 4 Jeoloji Mühendisi, RTS Jeoteknik, Çiğli, İzmir 5 Jeoloji mühendisi, MSC Jeoteknik, Karşıyaka, İzmir 6 Jeoloji Mühendisi, Zem-Son Mühendislik, Bornova, İzmir 2 Bu çalışmada İzmir kenti içinden geçen diri faylar fay sakınım bandı/yüzey faylanması tehlikesi kuşağı oluşturma kriterleri açısından değerlendirilmiştir. Bu amaçla, İzmir kent merkezi, Seferihisar-Çamlı ve Gaziemir-Çatalca hattı boyunca yeralan İzmir Fayı, Seferihisar Fayı ve Tuzla (Orhanlı) Fayı 1/1000 ölçeğinde haritalanmıştır. Jeolojik, Jeomorfolojik ve paleosismik verilere göre, her üç fayın da geçmişte yüzey faylanmasıyla sonuçlanmış depremlere kaynaklık ettiği anlaşılmıştır. İzmir Fayı tek bir parça olarak kırıldığında 20 km uzunluğa varan bir yüzey kırığı, Seferihsar Fayı 23 km’ye varan bir yüzey kırığı, Tuzla Fayı ise 45 km’ye varan bir yüzey kırığı oluşturacaktır. Deprem büyüklüğü-Fay segment uzunluğu ilişkisine göre, bu faylar deprem ürettiğinde, sırasıyla, Mw=6.5, Mw=6.6 ve Mw=7.01 büyüklüğünde depremlere neden olabilecektir. Bu nedenle İzmir Kenti içinden geçen ve yakın gelecekte deprem üretmesi beklenen diri fay zonları boyunca, güvenli bir mesafede kalınacak şekilde, 1/1000 ölçekli imara esas haritalarda, yüzey faylanması tehlikesi kuşağı, önlemli alan ve/veya fay sakınım bandı oluşturulmasında, yeterli verilerin sağlanması koşuluyla, yarar vardır. ANAHTAR KELİMELER: İzmir, diri fay, yüzey faylanması tehlikesi kuşağı, fay sakınım bandı 1. GİRİŞ Yakın gelecekte olası bir depremde yüzey kırığı oluşturma tehlikesi olan diri faylar boyunca fay sakınım bandı/yüzey faylanması tehlike kuşağı/önlemli alan oluşturma konusu 1. Dereceden deprem kuşağı üzerinde olan ülkelerde uzun yıllardan beri tartışılmaktadır. Olası bir depremda fay zonu boyunca gelişen yüzey deformasyonlarının yıkıcı etkilerini minimum seviyeye indirmek ve yerleşim yerlerinin depremlere karşı korunmasını sağlamak amacıyla gelişmiş ülkelerde fay yasası adı altında yasa ve yönetmelikler çıkarılmıştır. Fakat ülkemizde bu konuda herhangi bir yasa bulunmamakta, bunun yerine Çevre ve Şehircilik Bakanlığının Jeolojik ve Jeoteknik etüt raporları kapsamında getirdiği düzenlemeler yer almaktadır. Bu çalışmada, öncelikle uluslararası literatürde fay sakınım bandı oluşturma kriterleri özetlenecek, daha sonra, bölgenin sismotektonik özellikleri tanıtılarak, İzmir ili özelinde İzmir Fayı, Seferihisar Fayı ve Tuzla Fayı üzerinde gerçekleştirilen fay kazı çalışmaları sonucunda elde edilen veriler sunulacak ve bu verilere göre, soz konusu fay zonları boyunca yapılaşma kriterleri tartışılacaktır. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 1.1. Fay sakınım bandı/yüzey faylanması tehlike kuşağı oluşturma kriterleri Fay sakınım bandı (tampon bölge), gelecekte deprem üretmesi beklenen diri fayların etrafında, belirli kriterler gözetilerek, herhangi bir yapılaşmaya izin verilmeyen güvenli zonlara (emniyetli uzaklık aralığı) denir. Yakın gelecekte deprem üretmesi beklenen diri faylar etrafında fay sakınım bandı oluşturulurken; fayın deprem tekrarlama periyodu, yapının önem derecesi, zemin türü, diğer doğal afetler (sel, heyelan, tsunami), daha önce meydana gelen depremlerin büyüklüğü, Fay kırık uzunluğu, Atım miktarı, Fayın türü ve Fay zonu genişliği gibi kriterler gözetilir. Bunun için öncelikle, bölgenin sismotektonik özellikleri ve sismik kaynakları saptanır, daha sonra alanın 1/1000 ölçekli diri fay haritası hazırlanarak diri fay üzerinde hendek tabanlı paleosismoloji çalışmaları gerçekleştirilir. Elde edilen sayısal parametreler Deprem Tehlike Analiz çalışmalarında kullanılır. Tampon bölgelerin içerisinde kalan yapılarda gelecek dönemlerde fayın kırılması sonucu zarar meydana gelme olasılığı oldukça yüksektir. Yapı (bina) önem derecesi, tampon bölge içerisindeki yapının göreceli önemini belirtir veya yapıların önem derecesine göre tampon bölgeler önerilebilir. Uluslararası literatürde Deprem esnasında zarar görmesi halinde daha büyük felaketlere neden olabilecek yapılar 1. kategoride önemli yapılardır. Yapılar önem derecelerine göre kategorize edildikten sonra 1. ve 2. derece öneme sahip yapıların diri fay zonlarının yakınında inşa edilmesine kesinlikle izin verilmemelidir. Göreceli olarak daha az öneme sahip olan kategorideki yapılar ise, eğer kullanılacak başka bir bölge yok ise, bazı önlemler alınarak tampon bölge sınırları içinde inşa edilebilir. Diri fay üzerinde gelişmiş tarih öncesi depremlerin büyüklükleri ve deprem tekrarlama periyodu ise, hendek tabanlı paleosismolojik çalışmalarla ortaya çıkarılabilir. 2. İZMİR İLİ VE ÇEVRESİNİN SİSMOTEKTONİK ÖZELLİKLERİ İzmir ili ve çevresi bölgesel ölçekte İzmir-Balıkesir Transfer Zonu (İBTZ) içinde yer alır (Şekil 1). İBTZ, D-B uzanımlı Gediz (Alaşehir), Küçük Menderes ve Büyük Menderes grabenlerini, Menderes metamorfik çekirdek kompleksini ve bunlarla ilişkili olarak gelişen sıyrılma (detachment) faylarını batıdan sınırlar. Gümüldür (İzmir) ile Bigadiç (Balıkesir) arasında KD-GB doğrultusunda uzanan İBTZ yaklaşık 150 km uzunluğundadır. Karaburun Kuşağı ile Seferihisar Horstu arasında kalan Urla Havzası’nın sınır fayları, zonun batı sınırındaki ana yapısal elemanları oluşturur. Yuntdağı, Yamanlar ve Cumaovası volkanitleri ve bu volkanitlerle ilişkili olarak gelişmiş olan gölsel havzalar, zonun Miyosen dönemine ait aktivitesine işaret eder. Sarayköy’den Germencik ilçesine kadar D-B doğrultusunda uzanan Büyük Menderes Grabeni zona yaklaştığında KD-GB doğrultusuna aniden dönerek Söke-Milet havzasını oluşturur. Benzer şekilde Salihli-Turgutlu arasında yaklaşık D-B doğrultusunda uzanım sunan Alaşehir (Gediz) grabeni zona yaklaştığında genişleyerek Kemalpaşa, Manisa ve Gölmarmara havzaları şeklinde üç kola ayrılır. Bu kolların üçü de İBTZ içinde sonlanır. Seferihisar Horstu, Yamanlar, Yuntdağı ve Spil Dağı gibi yükseltiler İBTZ içinde yer alır (Şekil 2). İBTZ’nin Gümüldür güneyindeki bölümü Kuşadası Körfezi boyunca Ege Denizi’nin altında devam etmektedir. Zon boyunca son yüz yılda oluşan aletsel depremler, zon içindeki birçok fayın aktif olarak çalıştığını göstermektedir. Günümüzde oluşumu devam eden İzmir İç Körfezi zonun sınırları içindedir. Yapılan son çalışmalar, Batı Anadolu kabuğu altında dalan Afrika Levhası’nın yırtıldığını ve bu yırtılmanın yüzeye doğru Batı Anadolu kabuğunda İBTZ’nin gelişmesine neden olduğunu göstermektedir (Gessner ve diğ., 2013, Uzel ve diğ. 2013, 2015). Buna göre, İBTZ dalan Afrika Levhası’ndaki yırtılmanın yüzeydeki izine karşılık gelmektedir. Bu nedenle yüzeydeki parçalanma İzmir (Gümüldür) ile Balıkesir (Bigadiç) arasında KD-GB ve KB-GD uzanımlı doğrultu atımlı faylar ve D-B uzanımlı normal faylarca baskın bir zonun gelişimini sonuçlamıştır. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Şekil 1. İzmir ili ve çevresindeki ana tektonik yapılar (Uzel ve diğ., 2013’ten alınmıştır). Kesikli iki çizgi arasında kalan bölge İzmir-Balıkesir Transfer Zonu sınırlarını göstermektedir. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 2.1. Tarihsel Dönem Depremleri İzmir çevresinde aletsel dönemde yıkıcı deprem yaşanmamasına karşın, tarihsel dönem deprem kataloglarında ve bazı tarihsel kayıtlarda, bu bölgedeki şehirlerin büyük depremlerden etkilendikleri ve büyük yıkımların gerçekleştiğine dair bilgiler mevcuttur (Şekil 2, Ergin ve diğ., 1967; Soysal ve diğ., 1981; Ambraseys ve Finkel, 1995; Ambraseys, 1988; Ambraseys ve Jackson, 1998; Guidoboni ve diğ., 1994; Papazachos ve Papazachou, 1997; Tan ve diğ., 2008). Tarihsel kayıtlara göre, İzmir ve çevresini etkilemiş en önemli deprem 10 Temmuz 1688 depremidir (Pınar ve Lahn, 1952; Ergin ve diğ., 1967; Guidoboni ve diğ., 1994). Deprem İzmir Körfezi boyunca I0 = X şiddetine eşit yıkımlara neden olmuştur (Ergin ve diğ., 1967). Depremde İzmir kent merkezinde 20.000’e yakın insanın öldüğü rapor edilmektedir. Şekil 2. İzmir ve yakın çevresinin tarihsel depremlerini gösteren diri fay haritası (Uzel ve diğ., 2013). Diri fay bilgileri Emre ve Özalp (2011) ile Emre ve diğ. (2011)’nden birleştirilerek alınmıştır. SF: Seferihisar Fayı, TF: Tuzla Fayı, İZF: İzmir Fayı, 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 2.2. Aletsel Dönem Depremleri İzmir ve çevresinde 1900 yılından 2015 yılına kadar, aletsel dönem içinde büyüklüğü 3.5 ve üstü olan toplamda 150’nin üzerinde deprem meydana gelmiştir. Bölgede günümüze değin odak mekanizma çözümü verilmiş depremlerin çoğunluğu doğrultu atımlı, daha az miktarda normal faylanma ve sadece 3 depremin ise ters faylanma ile ilişkili kırılmalar olduğu görülmektedir (Şekil 3, Gök ve Polat, 2014). Şekil 3. İzmir ve yakın çevresinin aletsel deprem aktivitesini gösteren diri fay haritası (Uzel ve diğ, 2013). Diri fay verileri Emre ve Özalp (2011) ile (Emre ve diğ. (2011)’den birleştirilerek derlenmiştir. Son yüzyıldaki büyük depremlerin dışmerkez lokasyonları ve odak mekanizması çözümleri (1) McKenzie, 1972; (2) Jackson ve diğ., 1982; (3) Kıyak, 1986; (4) Kalafat, 1998; (5) HRV (Harvard Centroid-Moment Tensor Project CMT); (6) Tan & Taymaz, 2001; (7) Tan & Taymaz, 2003; (8) Tan & Taymaz, 2004; (9) Kalafat ve diğ., 2009; (10) NOA (National Observatory of Athens); (11) Gök ve Polat, 2014; (12) KOERI. Odak mekanizmalarında mavi renk normal, siyah renk doğrultu atımlı, kırmızı renk ise ters faylanma mekanizmasını göstermektedir. Odak mekanizma çözümü olmayan diğer depremlerin dış merkez lokasyonları ISC (International Seismological Centre), USGS-NEIC (United States Geological Survey National Earthquake Information Center), KOERI 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR (Boğaziçi University Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute) ile Tan ve diğ. (2008)’den derlenmiştir. MOF: Mordoğan Fayı, GBFZ: Güzelbahçe Fay Zonu, YF: Yağcılar Fayı, SF: Seferihisar Fayı, TF: Tuzla Fayı, GF: Gümüldür Fayı, DKF: Dağkızılca Fayı, KF: Kemalpaşa Fayı, İZF: İzmir Fayı, MAF: Mansia Fayı, MEFZ: Menemen Fay Zonu, GHF: Güzelhisar Fayı, YFF: Yenifoça Fayı. 2.3. İzmir Kenti içinden geçen ana deprem kaynakları Tuzla Fayı: İzmir ili güneyinde, İzmir Körfezi ile Kuşadası Körfezi arasında uzanan ve Seferihisar yükseltisini doğudan sınırlayan yapısal hat Tuzla Fayı olarak tanımlanır (Genç ve diğ., 2001; Uzel ve Sözbilir, 2008; Uzel ve diğ., 2012). Karada yaklaşık 40-45-km izlenebilen Tuzla fayı, 1-3-km genişliğinde, yaklaşık KKD uzanımlı, sağ yönlü doğrultu atımlı aktif bir faydır. Bölgedeki diri fay çalışmalarından ilki Barka ve diğ. (1996)’ nin Gediz Grabeni ve İzmir çevresinde yaptığı jeomorfoloji/paleosismoloji çalışmaları ile başlar. Çalışmacılar Tuzla fayını güneyde Doğanbey Burnu’ndan başlayan ve KD-GB gidişli 4 ana fay parçasından yapılı olduğunu belirtir. Tuzla Fayı, Türkiye Diri Fay Haritası’ nda Cumaovası çizgiselliği (Şaroğlu ve diğ.,1992), Eşder ve Şimşek (1975)’ te Cumalı ters fayı, Emre ve Barka (2000)’ da Tuzla fayı, Genç ve diğ. (2001) ile Uzel ve Sözbilir (2008)’de Orhanlı Fay Zonu, Yenilenmiş Türkiye Diri Fay Haritası’nda (Emre ve diğ. 2011) ise Tuzla Fayı olarak adlanmıştır. Ocakoğlu ve diğerleri (2004 ve 2005)’ne göre fay güneye doğru Ege Denizi altında devam etmektedir. Tan ve Taymaz (2003) ve Tan ve diğ. (2008), 6 Kasım 1992 tarihindeki Seferihisar depreminin sağ yönlü kırılma sonucu bir ters çözüm oluşturduğunu, dış merkez lokasyonu ve artçı şokların dağılımının Tuzla Fayı ile ilgili olabileceğini belirtir. Emre ve diğ. (2005)’e göre, Tuzla fayı Doğanbey Burnu ile Gaziemir arasında KD-GB bir gidiş ile uzanan üç ana fay parçasını kapsar. Bunlar kuzeyden güneye doğru Çatalca, Orhanlı ve Cumalı parçaları olarak isimlendirilmiştir. Çalışmacılara göre fay karada 45 km izlenir ve Doğanbey burnundan sonra Kuşadası Körfezi suları altında sismik yansıma kesitlerinde devam ettiği görülür. Seferihisar Fayı: Seferihisar Fayı Urla Havzası’nın doğu kenar fayı niteliğindedir. Fay zonu, Urla Havzası ile Seferihisar yükseltisi arasındaki topoğrafik farkı oluşturan en önemli morfolojik belirteçtir. Fay zonunun İzmir– Ankara Zonu içerisinde kalan paleotektonik bir yapıyla ilişkili olabileceğini savunan Kaya (1979 ve 1981), bu fayın Miyosen ve Geç Kretase–Paleosen yaşlı Bornova Karmaşığı arasında uzandığı belirtilir. Sözbilir ve diğ. (2003) ise bu paleotektonik yapının 20 km genişlik ve 150 km uzunlukta İzmir–Balıkesir Transfer Zonu (İBTZ) olarak tanımlanan zon içindeki ana yapılardan biri olduğunu vurgulamıştır. Seferihisar Fayı içerisindeki fay parçalarının türü ve geometrik özelliklerinin tanımlandığı ilk çalışmalar İnci ve diğ. (2003), Emre ve diğ. (2005), Sümer (2007) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmalara göre, Urla Havzası’nın Yelki ve Seferihisar yerleşimleri arasında uzanan doğu kenarı, ortalama K20 OD gidişli, yaklaşık 2–3 km genişlikte ve 23 km uzunluğunda bir fay zonu ile temsil edilir. Çalışmada fay zonu içinde, uzunlukları 1 ile 12 km arasında değişen çok sayıda doğrultu atımlı fay parçası bulunur. Ana fay sağ yönlü doğrultu atımlı olmasına karşın, bazı fay parçaları üzerinde sol yönlü kinematik belirteçler bulunur. Emre ve diğ. (2005) ile Emre ve Özalp (2011) ise Seferihisar Fayı olarak tanımladıkları yapısal hattın İzmir’in güneybatısında Seferihisar yöresindeki Sığacık Körfezi ile Güzelbahçe arasında uzandığını ve jeomorfolojik verilere göre aktif olduğunu belirtir (Sözbilir ve diğ., 2008, 2009; Uzel ve diğ., 2013). İzmir Fayı: Karadaki uzunluğu 35 km’yi bulan (denizdeki uzantısı ile 40 km) İzmir Fayı, İzmir Körfezi ile Seferihisar Yükseltisi arasındaki yapısal sınırı oluşturur. (Emre ve Barka, 2000; Uzel ve diğ., 2012). İzmir Fayı, Emre ve Barka, (2000) tarafından İzmir körfezini güneyden morfolojik olarak sınırlandıran D-B uzanımlı bir yapısal süreksizlik olarak tanımlanmaktadır. Balçova ve daha batıdaki bölümünde İzmir Fayı boyunca gözlenen dağ önü çizgisellikleri, alüvyal yelpazeler, ütü altı yapıları ve drenaj ağları gibi jeomorfolojik indisler İzmir 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Fayı’nın normal fay şeklinde Holosen’de aktif olduğunu göstermektedir (Sözbilir ve diğ., 2004; Emre ve diğ., 2005). Emre ve diğ. (2005) fayın alt bölümleri arasındaki doğrultu değişimleri ve sıçrama geometrisini göz önüne alınarak İzmir Fayı’nın batı bölümünü Balçova ve Narlıdere olmak üzere iki geometrik segmente ayırmaktadır. Çalışmacılara göre, Balçova segmenti, K82°D doğrultulu ve 15 km uzunluğundadır. Balçova segmenti İzmir Fayının jeolojik ve jeomorfolojik olarak en iyi izlenebildiği bölümüdür (Emre ve diğ., 2005). Batı ucunda fay ikiye çatallanır. Güney kolu KD–GB doğrultulu ve sağ yönlü doğrultu atımlı Seferihisar fayının doğrultusunda sonlanır. KB’ya yönelen kuzey kol ise olasılıkla İzmir Körfezi tabanında Çiçekadaları ile Uzunada doğusunda yer alan KKB–GGD doğrultulu fay zonuyla bağlantılıdır. Körfez batısında yapılan çalışmalarda (Aksu ve diğ., 1987; Ocakoğlu ve diğ., 2005), Uzunada doğusunda KKB–GGD uzanımlı bir tektonik çukurluğun varlığı ve bu çöküntüyü kontrol eden fayların Kuvaterner sedimanlarını kestiği belirtilmektedir. Fayın doğu bölümünü oluşturan Pınarbaşı segmenti Halkapınar ile Belkahve arasında uzanır. Yaklaşık 15 km uzunluğundadır. Bu segment iki alt bölümden oluşur. Batıdaki bölümü D–B genel doğrultuludur. Segmentin Işıkkent-Pınarbaşı yöresine rastlayan doğu bölümü ise, D–B uzanımından K65°D doğrultulu fay parçalarına değişecek şekilde devam eder. Pınarbaşı doğusundan itibaren en-eşelon bir geometri izleyen fay parçaları temel kayalar içerisinde çizgiselliğe dönüşerek Belkahve yokuşunda sonlanır. 3. Yüzey Faylanması Tehlikesi Kuşağı/Sakınım Bantlarının Oluşturulması Bu bölümde olası bir depremde İzmir kentini etkileyecek 3 ana fay üzerinde yapılan paleosismolojik veriler sunulacak ve bu verilere göre tampon bölge oluşturma kriterleri değerlendirilecekir. 3.1. Tuzla Fayı üzerindeki fay kazı çalışmaları Tuzla Fayının Çatalca segmenti üzerinde açılan hendeklerde (Hendek-3 ve 4) fayın Kuvaterner-Holosen de gelişen yüzey faylanmasıyla en az iki deprem ürettiği saptanmıştır. Hendek başlangıç ve bitiş koordinatları: 0509852/4242639 ve 0509868/4242633 dir. Hendek, K88D uzanımında, 12 m uzunluğunda 3,5 metre derinliğinde, 2.5 m genişliğindedir (Şekil 27). Hendeğin kuzey duvarındaki stratigrafide birbirlerinden açısal uyumsuzlukla ayrılan iki tortul paket bulunur. Bunlar jeolojik olarak yaşlıdan gence; Erken – Orta Miyosen yaşlı Çatalca formasyonu ve Holosen yaşlı Kolüvyal çökellerdir. Hendeğin kuzey duvarında yapısal öğeler oldukça belirgindir. Bu öğeleri, Çatalca formasyonu içinde kalan ve kolüvyal çökeller ile formasyonun ana uyumsuzluk sınırı ile örtülen faylanmalar ve kolüvyal çökelleri kesen ve deforme eden yapısal öğeler olarak ikiye ayırmak mümkündür. Çatalca formasyonu içinde kalan faylanmalar baskın olarak KD doğrultulu ve eğim açıları 50 ile 70 arasında değişen ve genelde güneye eğimli ters bileşene sahip faylanmalardır. Özellikle hendeğin 8 – 9 metreleri arasında kalan yüksek açılı faylanma KD’ye doğru 6 °’lik düşük bir rake açısıyla temsil edilir. Kolüvyal çökelleri sınırlayan faylanmalar ise hendeğin 1 - 2m, 4 - 6 metreleri arasında görülmektedir. Bu faylanmalar güneye 76 – 87 °’lik eğimlenmeler ile karakteristiktir. Bu faylardan en doğudaki KD’den 80°’lik rake açısı ile batıdakiler ise, KD’den 13°’lik düşük bir rake açısıyla temsil edilir. Bütün bu faylanmalar üzerinde yaklaşık 20 ile 90 cm arasında değişen atımlar ölçülmüştür. Bu faylanmalar, güncel toprak örtüsüyle örtülmektedir (Şekil 4). 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Şekil 4. Tuzla Fayı üzerinde açılan hendek duvarının fotomozaiği ve hendek logu Türkiye Diri Fay Haritası çalışmalarına göre (Emre ve diğ., 2011), diri fayların alt gruplara ayrılarak sınıflamasında faylarda meydana gelmiş en son yüzey yırtılmasının oluş zamanı jeokronolojik bir ölçüt olarak kullanılmıştır. Bu kapsamda faylar; 1) deprem yüzey kırığı, 2) Holosen fayı, 3) Kuvaterner fayı ve 4) Kuvaterner öncesi fay veya çizgisellik olmak üzere dört alt sınıfa ayrılmıştır. Bu sınıflamaya göre, Kuvaterner-Holosen’de yüzey faylanmasıyla sonuçlanmış depremler ürettiği saptanmış olan Tuzla Fayının Çatalca Segmenti Diri Fay sınıfında değerlendirilmelidir. Bu bağlamda fay zonu, gelecekte yüzey kırılmasıyla sonuçlanabilecek büyüklükte deprem üretebilecek bir tektonik yapıdır ve deprem tehlike değerlendirmeleri açısından bölgedeki birinci dereceden önemli deprem kaynağı niteliğindedir. Buna göre fayın batı kolu üzerinde, fayın batı bloğunda 5 metre, doğu bloğunda 20 metre olmak üzere toplam 25 metre “Yüzey Faylanma Tehlike Kuşağı” oluşturulması gerekmektedir. Bu kuşak önlemli alanlar (ÖA) sınıfında değerlendirilmelidir. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 3.2. Seferihisar Fayı üzerindeki fay kazı çalışmaları Seferihisar Fayının Çamli ile Bademler köyü arasindaki bölümünde açılan hendek duvarlarında Bornova karmaşığına ait kırıntılı birimler ile Kuvaterner yelpaze çökelleri arasında faylanmayı belirten kinematik veriler bulunmaktadır (Şekil 5). Fay zonundaki yelpaze çökelleri içindeki iki fay kolunda depreme karşılık gelebilecek faylanma sonrası kolüvyal dolgular saptanmıştır. Bu dolgular iki depreme karşılık gelmektedir. Şekil 5. Seferihisar Fayı üzerinde açılan hendek duvarının fotomozaiği ve hendek logu Bu verilere göre, Seferihisar Fayı Holosen’de yüzey faylanmasıyla sonuçlanmış depremler üretmiş “Holosen Fayı” sınıfında değerlendirilmiştir. Bu bağlamda fay zonu, gelecekte yüzey kırılmasıyla sonuçlanabilecek büyüklükte deprem üretebilecek bir tektonik yapıdır ve deprem tehlike değerlendirmeleri açısından bölgedeki birinci dereceden önemli deprem kaynağı niteliğindedir. Bu faylanma olayları, Seferihisar fayının, Pleyistosen sonrasında (Holosen) yüzey faylanması oluşturan 6.5 ve daha büyük depremler ürettiğini göstermektedir. Yukarıdaki kriterler ışığında, Seferihisar Fay Zonu’nun deformasyon zonu 20 metre olan fay kolları üzerinde fay izinin her iki tarafında 20’er metre olmak üzere, toplamda 40 metrelik fay sakınım bandı oluşturulması önerilmektedir. Bu tampon bölgenin yerleşime uygun olmayan diri fay yüzey faylanma tehlike bölgesi sınıfında değerlendirilmesi gerekmektedir. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 3.3. İzmir Fayı üzerindeki fay kazı çalışmaları İzmir Fayına ait fay parçaları 1/1000 ölçekli topografik harita üzerinde arazide haritalanmıştır (Şekil 6). Bu haritalama sırasında inceleme alanından geçtiği düşünülen zon boyunca paleosismolojik verilere ışık tutacak nitelikte kriterlere uygun 4 adet hendek yeri belirlenmiştir. Belirlenen bu lokasyonlarda detaylı hendek çalışmaları (temizleme, karelaj, loglama, fotoğraflama, vs.) gerçekleştirilmiştir. Bu hendeklerden çalışma alanının doğusunda bulunan iki tanesi 1/25000 ölçekli topoğrafya haritalarının İzmir L18–a1 paftası üzerinde, çalışma alanının batısında bulunan diğer iki tanesi ise Urla L17–b2 paftasında yer almaktadır. Şekil 6. Etüt alanında açılan hendek yerlerini gösteren 1/5000 ölçekli Diri Fay Haritası (Bu harita 1/10.000 ölçekte harita Ek-9’da ayrıca verilmiştir). Çalışma alanının içerisinde yer alan İzmir Fayı’nın doğu bölümü, Emre ve diğ. (2011)’ nin diri fay haritasında 3 kol şeklinde gösterilmektedir. Çalışmada bu kollardan en güneydeki körfeze doğru iç bükey bir geometriye sahip olan parça Kuvaterner, kuzeydeki diğer ikisi ise Holosen fayı olarak tanımlanmaktadır. Fayın olası Kuvaterner ve/veya Holosen aktivitesinin belirlenmesi adına, bölgedeki jeolojik birimler ile fay sarplıklarının iyi gözlendiği, yapılaşma anlamında en açık alanda paleosismoloji çalışmaları yürütülmüştür. D–B uzanımlı olan bu fay parçalarına yaklaşık K–G doğrultulu açılan hendekler batıdan doğuya doğru; Hendek-3 ve Hendek-4 olarak isimlendirmiştir. Hendek-3 en kuzeydeki Holosen fay parçası üzerinde açılırken Hendek-4 ise ortadaki Holosen fay parçası üzerinde konumlandırılmıştır (Şekil 5). İmara esas alanın en doğu ucundaki Atatürk Mahallesi’ nin kuzeyinde yer alan Hendek-3 kazısı İzmir Fayı’nın yaklaşık D–B uzanımına yaklaşık dik bir şekilde K5°D uzanımlı olarak açılmıştır. Hendek-3’ün 450 metre güneydoğusunda bulunan Hendek-4 lokasyonu, Ilıca Tepe’nin yaklaşık 1.2 km batısında, Yeniköy Sırtı’nın 350 metre kuzeyinde, Seralar bölgesinin batı sınırındaki Ilıca mevkiinde yer alır. Bu noktadaki hendek kazısı yine fay zonunun D–B uzanımına dik olacak şekilde, K11°B doğrultusunda açılmıştır (Şekil 7). Hendek içindeki veriler Holosen’de en az 3 olayın gerçekleştiğini gösterir. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Şekil 7. İzmir Fayı üzerinde açılan hendek batı duvarının fotomozaiği ve hendek logu Karadaki toplam uzunluğu 35 km’yi bulan İzmir Fayı üzerinde açılan hendek duvarlarındaki veriler en az 2 faylanmanın yüzeye kadar eriştiğini göstermektedir. Bu faylanma olayları, İzmir fayının, Pleyistosen ve Holosen’de yüzey faylanması oluşturan 6.5 ve daha büyük depremler ürettiğini göstermektedir. Bu nedenle, Holosen aktivitesi kesin olan İzmir fayı üzerinde yüzey faylanma tehlikesi kuşağı/Fay sakınım bandı veya fay zonu boyunca önlemli alan oluşturma gereği vardır. Yukarıdaki kriterler ışığında, İzmir Fayı’nın etüt alanı içinde kalan kollarından bir kısmının Kuvaterner Fayı bir kısmının ise, Holosen fayı sınıfında değerlendirilmesi gerekmektedir. Etüt Alanın batı ve doğu bölümlerinde kalan güney kesimlerdeki fay parçaları Kuvaterner fayı, kuzey kısımda kalan fay parçaları ise Holosen fayı olarak değerlendirilmiştir. Buna göre, fay izinden itibaren, belli bir zon boyunca “Deprem Tehlikesi açısından önlemli alan” oluşturmak üzere, fayın düşen bloğunda 40 metre, yükselen bloğunda ise 10 metre olmak üzere toplam 50 metreye karşılık gelen kesimin önlemli alan (ÖA1.2) olarak bırakılması önerilmektedir. Önlemli alan olarak bırakılan bu kesimlerin park, bahçe, mesire alanı olarak planlanması önerilmekle birlikte, bu alanlarda düşük yoğunluklu yapılaşmaya gidilmesi, hastane, okul gibi yaplaşmalara izin verilmemesi uygun olacaktır. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR 4. SONUÇLAR Bu çalışmada İzmir kenti içinden geçen diri faylar fay sakınım bandı/yüzey faylanması tehlikesi kuşağı oluşturma kriterleri açısından değerlendirilmiştir. Bu kuşakları oluşturmanın temel amacı deprem kaynaklı riskleri azaltmaktır. Sismik risk altındaki bütün ülkelerde, aktif faylar yakınındaki mühendislik yapıları için hazırlanan fay sakınım bandı oluşturma kriterleri dikkate alınarak hazırlanmış yönetmelikler veya kanunlar bulunmaktadır. Fakat Türkiye’de henüz fayların davranışlarını, yüzey faylanmaları arasındaki tekrarlama periyotlarını ve son ürettikleri depremden sonra geçen zamanı ile ilgili herhangi bir veri tabanı veya yasası (Fay Yasası) bulunmamaktadır. Bu veri tabanının oluşabilmesi için AFAD-Deprem Daire Başkanlığı ve MTA’nın birlikte fay segmenti ölçeğinde başlattığı “Ulusal Deprem Stratejisi ve Eylem Planı” kapsamında yürütülen “Türkiye Paleosismolojisi Projesi” nin tamamlanmasına bağlıdır. Bugune kadar yapılan çalışmalar deprem zararlarının zeminin çürük olması, kalitesiz yapı ve diri fay zonu üzerinde yer almasıyle arttığını göstermiştir. Günümüz teknolojisi çürük zemini iyileştirmeye ve depreme dayanıklı yapı üretmeye müsait duruma gelmiştir. Fakat olası bir depremde yüzey kırığı oluşturan bir diri fay zonu üzerindeki yapıların güvenliğinin sağlanması olanaksız görünmektedir. Bu nedenle yakın gelcekte deprem üretmesi muhtemel diri fay zonları üzerinde yapılaşmaya gidilmemesi için izleyen önlemlerin alınmasında fayda vardır: diri fay zonunun 1/1000 ölçeğinde imara esas haritalara işlenmesi, fay zonu üzerinde uygun yerlerde hendek tabanlı paleosismolojik çalışmalar yapılarak, fayın geçmişiyle ilgili eskideprem kayıtlarının toplanması ve buna göre ilgili fay zonu boyunca fay sakınım bandı/yüzey faylanması tehlike kuşağı veya önlemli alan oluşturma. Bu kapsamda DEÜ-DAUM ile Özel Şirketlerin birlikte yürüttüğü projeler kapsamında İzmir kent merkezi, Seferihisar-Çamlı ve Gaziemir-Çatalca hattı boyunca yeralan İzmir Fayı, Seferihisar Fayı ve Tuzla (Orhanlı) Fayı 1/1000 ölçeğinde haritalanmıştır. Jeolojik, Jeomorfolojik ve paleosismik verilere göre, her üç fayın da geçmişte yüzey faylanmasıyla sonuçlanmış depremlere kaynaklık ettiği anlaşılmıştır. İzmir Fayı tek bir parça olarak kırıldığında 20 km uzunluğa varan bir yüzey kırığı, Seferihsar Fayı 23 km’ye varan bir yüzey kırığı, Tuzla Fayı ise 45 km’ye varan bir yüzey kırığı oluşturacaktır. Deprem büyüklüğü-Fay segment uzunluğu ilişkisine göre, bu faylar deprem ürettiğinde, sırasıyla, Mw=6.5, Mw=6.6 ve Mw=7.01 büyüklüğünde depremlere neden olabilecektir. Bu nedenle İzmir Kenti içinden geçen ve yakın gelecekte deprem üretmesi beklenen diri fay zonları boyunca, güvenli bir mesafede kalınacak şekilde, 1/1000 ölçekli imara esas haritalarda, yüzey faylanması tehlikesi kuşağı, önlemli alan ve/veya fay sakınım bandı oluşturulmasında, yeterli verilerin sağlanması koşuluyla, yarar vardır. KAYNAKLAR Ambraseys, N.N. (1988). Engineering Seismology. Earthquake Engineering ve Structural Dynamics, 17, 1–105. Ambraseys, N.N. & Finkel, C.F (1987). Seismicity of Turkey and neighboring regions, 1899-1915 Annales Geophysicae, 5, 701-726. Ambraseys, N.N. & Finkel, C.F. (1995). The seismicity of Turkey ve adjacent Areas: A historical review, 1500–1800. İstanbul: Eren publishing ve booktrade. Ambraseys, N.N. & Jackson, J.A. (1998). Faulting associated with historical ve recent earthquakes in the Eastern mediterranean region. Geophysical Journal International, 133, 390−406. Borsi, S., Ferrara, G., Innocenti, F. ve Mazzuoli, R., 1972. Geochronology and petrology of recent volcanics in the eastern Aegean Sea (west Anatolia and Leovos Island). Bulletin of Volcanology, 36, 473–496. Emre, Ö. ve Barka, A. (2000). Gediz grabeni ve Ege Denizi arasındaki aktif faylar (İzmir çevresi). Batı Anadolu’nun Depremselliği Sempozyumu, 131–132, Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları, İzmir. Emre, Ö., Ere, Ö., Özalp S., Doğan A., Özaksoy V., Yıldırım C. Ve Göktaş, F. (2005). İzmir Yakın Çevresinin Diri Fayları ve Deprem Potansiyelleri. MTA Raporu no:10754, Ankara. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Emre, Ö. & Özalp, S. (2011). 1:250.000 Ölçekli Türkiye Diri fay Haritaları Serisi, Urla (NJ 35-6) Paftası, Seri No:5, Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye. Emre, Ö., Özalp, S. ve Duman, T.Y. (2011). 1:250.000 ölçekli Türkiye diri fay haritası serisi, İzmir (NJ35-7) Paftası, Seri No: 6. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye. Ergin, K., Güçlü, U. ve Uz, Z. (1967). Türkiye ve Civarının Deprem Kataloğu (MS. 11-1964). İstanbul: İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi Arz Fiziği Enstitüsü yayınları, No 28. Erdoğan, B. (1990). İzmir-Ankara Zonu’nun, İzmir ile Seferihisar Arasındaki Bölgede Stratigrafik Özellikleri ve Tektonik Evrimi. TPJD Bülteni, 2/1, 1–20. Eşder, T., and Şimşek, Ş., 1975. Geology of İzmir (Seferihisar) Geothermal Area Western Anatolia of Turkey Determination of Rezervoirs by Means of Gradient Driling. 2. UN. Symposium, San Francisco, 349-361. Genç, S.C., Altunkaynak, Ş., Karacık, Z., and Yılmaz, Y., 2001. The Çubukludağ graben, Karaburun peninsula: it’s tectonic significance in the Neogene geological evolution of the western Anatolia. Geodinamica Acta 14, 45-55. Gessner, K., Gallardo, L.A., Markwitz, V., Ring, U. and Thomson, S.N., 2013. What caused the denudation of the Menderes Massif: Review of crustal evolution, lithosphere structure, and dynamic topography in southwest Turkey. Gondwana Research 24/1, 243–274. Gök, E. & Polat, O. (2014). An assessment of the microseismic activity and focal mechanisms of the Izmir (Smyrna) area from a new local network (IzmirNET). Tectonophysics, 635, 154–164. Guidoboni, E., Comastri, A. and Triana, G. (1994). Catalogue of Ancient Earthquakes in the Mediterranean Area up to the10th Century. Italy: Istituto Nazionale di Geofisica. Jackson, J.A., King, G. & Vita-Finzi, C. (1982). The neotectonics of the Aegean: an alternative view. Earth and Planetary Science Letters 61, 303–318. İnci, U., Sözbilir, H., Erkül, F. & Sümer, Ö. (2003). Urla-Balıkesir arası depremlerin nedeni fosil bir fay. Cumhuriyet Gazetesi Bilim Teknik Dergisi, 848, 6–7. Jackson, J.A., Gagnepain, J., Houseman, G., King, G.C.P., Papadimitriou, P., Soufleris, C. and Virieux, J. (1982). Seismicity, normal faulting and the geomorphological development of the Gulf of Corinth (Greece): the Corinth earthquakes of February and March 1981, Earth Planet. Sci. Lett., 57, 377-397. Kalafat D. (1998). Anadolu'nun Tektonik Yapılarının Deprem Mekanizmaları Açısından irdelenmesi, Deprem Araştırma Bülteni, Sayı 77, 1-217. Kalafat, D., Kekovalı, K., Güneş, Y., Yılmazer, M., Kara, M., Deniz, P., Berberoğlu, M. (2009). Türkiye ve Çevresi Faylanma-Kaynak Parametreleri (MT) Kataloğu (1938-2008): A Cataloque of Source Parameters of Moderate and Strong Earthquakes for Turkey and its Surrounding Area (1938-2008), Boğaziçi University Publication No=1026, 43p., Bebek-İstanbul. Kaya, O. (1979). Ortadoğu Ege çöküntüsünün Neojen stratigrafisi ve tektoniği. TJK Bülteni, 7. 22, 35–58. Kaya, O. (1981). Miocene reference section for the coastal parts of West Anatolia. Newsletters on Stratigraphy, 10, 164– 191. Ocakoğlu, N., Demirbağ, E. and Kuşçu, İ. (2005). Neotectonic structures in İzmir Gulf and surrounding regions (western Turkey): Evidences of strike-slip faulting with compression in the Aegean extensional regime. Marine Geology, 219, 155–171. Özkaymak, Ç., Sözbilir, H., Uzel, B. (2011). Geological and palaeoseismological evidence for late Pleistocene−Holocene activity on the Manisa Fault Zone, western Anatolia. Turkish Journal of Earth Sciences, 20, 1–26, doi:10.3906/yer0906-18. Pınar, N. & Lahn, E. (1952). Turkish Earthquake Catalog with Discriptions. Technical Report, Turkey The Ministry of Public Works and Settlement, The General Directorate of Constrcution Affairs, Serial 6, no. 36. Soysal, H., Sipahioğlu, S., Kolçak, D. ve Altınok, Y. (1981). Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu (2100 B.C.– 1900 A.D.). TÜBİTAK raporu, No. TBAG-341. Sözbilir, H., Erkül, F. ve Sümer, Ö. (2003). Gümüldür (İzmir) ve Bigadiç (Balıkesir) Arasında Uzanan Miyosen Sonrası Yaşlı KD-Doğrultulu Accommodation Zonuna ait Saha Verileri, Batı Anadolu. 56. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, 85–86. Sözbilir, H., Sarı, B. Akgün, F., Gökçen, N., Akkiraz, S., Sümer, Ö. & Erkül, F. 2004. First example of a transtensional supradetachment basin in western Anatolia: The Kemalpaşa-Torbalı Basin, Turkey. 32nd Internatinonal Geological Congress, Italy, Abstracts 2, p. 894. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 14-16 Ekim 2015 – DEÜ – İZMİR Sözbilir, H., Uzel, B., Sümer, Ö., İnci, U., Ersoy, E.Y., Koçer, T., Demirtaş, R. ve Özkaymak, Ç. (2008). D-B Uzanımlı İzmir Fayı ile KD-Uzanımlı Seferihisar Fayı’nın Birlikte Çalıştığına Dair Veriler: İzmir Körfezi’ni Oluşturan Aktif Faylarda Kinematik Ve Paleosismolojik Çalışmalar, Batı Anadolu, Türkiye. Türkiye Jeoloji Bülteni 51 (2), 91–114. Sözbilir, H., Sümer, Ö., Uzel, B., Ersoy, Y., Erkül, F., İnci, U., Helvacı, C. ve Özkaymak, Ç. (2009). 17-20 Ekim 2005Sığacık Körfezi (İzmir) depremlerinin sismik jeomorfolojisi ve bölgedeki gerilme alanları ile ilişkisi, Batı Anadolu. Türkiye Jeoloji Bülteni 51(2), 217–238. Sözbilir, H., Sarı, B., Uzel, B., Sümer, Ö. and Akkiraz, S. (2011). Tectonic implications of transtensional supradetachment basin development in an extension-parallel transfer zone: the Kocaçay Basin, western Anatolia, Turkey. Basin Research 23, 423–448, doi: 10.1111/j.1365-2117.2010.00496.x. Tan, O. ve Taymaz, T. (2001). Source parametres of November 6, 1992 Doganbey (İzmir) earthquake (Mw=6.0) obtained from inversion of teleseismic body-waveforms. In: Proceedings of 4th International Turkish Geology Symposium: Work in Progress on the Geology of Turkey and Its Surroundings, Çukurova University Publications, p. 171. Tan, O. & Taymaz, T., 2004. Seismotectonics of the Caucasus and surrounding regions: source parameters and rupture histories of Recent destructive earthquakes. AGU Fall Meeting, Session T14. Tan, O., Tapırdamaz, M.C. ve Yörük, A. (2008). The Earthquakes Catalogues for Turkey. Turkish Journal of Earth Science 17, 405–418. Taymaz, T., Jackson, J. ve Mckenzie, D. (1991). Active tectonics of the North ve Central Aegean Sea. Geophysical Journal International, 106, 433–490. Uzel, B., and Sözbilir, H. (2008). A first record of strike-slip basin in western Anatolia and its tectonic implication: the Cumaovası basin as an example. Turkish Journal of Earth Sciences 17, 559–591. Uzel, B., Sözbilir, H. ve Özkaymak, Ç. (2012). Neotectonic evolution of an actively growing superimposed basin in western Anatolia: The inner bay of İzmir, Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences 22/4, 439–471, doi: 10.3906/yer-0910-11. Uzel, B., Sözbilir, H., Özkaymak, Ç., Kaymakçı, N. ve Langeris, C.G. (2013). Structural evidence for strike-slip deformation in the İzmir-Balıkesir Transfer Zone and consequences for late Cenozoic evolution of western Anatolia (Turkey). Journal of Geodynamics 65, 94–116, doi: 10.1016/j.jog.2012.06.009. Uzel, B., Langereis, C.G., Kaymakci, N., Sözbilir, H., Özkaymak, Ç., Özkaptan, M. (2015). Paleomagnetic evidence for an inverse rotation history of Western Anatolia during the exhumation of Menderes core complex. Earth and Planetary Science Letters 414, 108–125, doi:10.1016/j.epsl.2015.01.008. Wells D.L. ve Coppersmith K.J. (1994). New empirical relationship among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, ve surface displacement. Bulletin of the Seismological Society of America, 84 (4), 974–1002.
