Kuzey Anadolu Fay Zonu Yedisu Segmenti Depremselliğinin Araştırılmasına Jeodezik Katkılar


Tecel O., Duman H., Poyraz B., Hastaoğlu K. Ö., Poyraz F., Koçbulut F., ...Daha Fazla

20. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, Ankara, Türkiye, 1 - 03 Ekim 2025, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Kuzey Anadolu Fayı (KAF), doğuda Bingöl/Karlıova üçlü eklem bölgesinden batıda Saros Körfezi’ne kadar kabaca Karadeniz’e paralel olarak uzanan ve yaklaşık 1500 kilometre uzunluğa sahip, dünyanın en aktif sağ yanal doğrultu atımlı fay zonlarından biridir (Ketin, 1969; Şengör, 1979; Barka, 1992; Şengör vd., 2005). Bu fay, Anadolu ve Avrasya levhalarını birbirinden ayıran temel sınır konumundadır. Kuzey Anadolu Fay Zonunun (KAFZ) yıllık yer değiştirme oranlarının 20–25 mm/yıl aralığında olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, KAFZ yalnızca Türkiye’nin değil, tüm Akdeniz tektoniğinin en önemli deformasyon kuşaklarından birini temsil etmektedir. Yaklaşık 250 yıllık periyotlarla yıkıcı depremler ürettiği bilinen bu fay, Doğu Akdeniz Bölgesindeki en aktif ve en tehlikeli doğrultu atımlı faylardan biridir (Emre vd., 2018). Emre vd. (2018), KAFZ’nun fay geometrilerini ve sismik davranışlarını dikkate alarak zonu 38 ayrı geometrik segmente ayırmıştır. Erzincan civarında KAFZ, batıda 1939 Erzincan Depremi yüzey kırığı ve doğuda 1949 Elmalı Depremi yüzey kırığı ile ayrılan segmentlere bölünmektedir (Barka ve Kadinsky-Cade, 1988; Zabcı vd., 2017). Bu bölünme içerisinde batıda Erzincan/Tanyeri’nden doğuda Bingöl/Yedisu’ya kadar uzanan Yedisu segmenti, yaklaşık 75 km uzunluğa ve N65o–70oB doğrultusuna sahiptir (Zabcı vd., 2017).

 

Zabcı vd. (2017) tarafından yapılan paleosismolojik çalışmalar sonucunda, bu segment üzerinde 27 Haziran 1583 ve 18 Temmuz 1784 tarihlerinde meydana gelen iki büyük deprem belgelenmiştir. 1784 depremi daha önce birçok araştırmacı tarafından dile getirilmiş olsa da (Barka, 1995; Okumura vd., 1994), 1583 depremi ilk kez Zabcı vd. (2017) tarafından rapor edilmiştir. Bu iki deprem arasında yaklaşık 201 yıl vardır. Paleosismolojik kanıtlara göre, Yedisu Segmenti’nin deprem tekrarlama aralığı son beş tarihsel deprem aktivitesi dikkate alındığında yaklaşık 200–250 yıl arasında değişmektedir (Okumura vd., 1994).

 

KAFZ’nun Yedisu Segmenti, 1784 yılından bu yana kırılmamış olup, yalnızca 26 Temmuz 1967 tarihinde meydana gelen ve yaklaşık ~Ms5.6–6.0 büyüklüğünde olduğu tahmin edilen depremde toplam 4 km yüzey kırığı ve 20 cm sağ yanal atım meydana gelmiştir (Ambraseys ve Jackson, 1998; Zabcı vd., 2017). Dolayısıyla, yaklaşık 241 yıldır büyük bir deprem üretmeyen bu segment, KAFZ’nun en önemli sismik boşluklarından biri olarak değerlendirilmektedir (Zabcı vd., 2017; Akbayram vd., 2022, 2023; Alkan vd., 2023). Mogi (1979), sismik boşluğu: (i) bir fay kuşağında meydana gelmiş en büyük depremlerin yüzey kırıkları arasında kalan ve henüz kırılmamış boşluk bölgeleri; (ii) büyük depremlerden önce küçük depremlerin azaldığı veya tamamen ortadan kalktığı alanlar olmak üzere iki kategoriye ayırmıştır ki, Yedisu Segmenti bu tanımların her ikisine de uyan bir sismik boşluk niteliği sergilemektedir.

 

Zabcı vd. (2017), Wells ve Coppersmith (1994) denklemlerini kullanarak yaptıkları hesaplamalarda, 75 km uzunluğundaki Yedisu Segmenti’nin kırılması halinde yaklaşık Mw7.2 büyüklüğünde yıkıcı bir deprem üretebileceğini vurgulamışlardır. Benzer şekilde, Stein vd. (1996) Yedisu Segmenti’nin 1996–2026 yılları arasında ~Mw6.7 büyüklüğünde bir deprem üretme olasılığını hesaplamışlardır. Aktuğ vd. (2013) ise yaklaşık 80 km uzunluğunda bir yüzey kırığı senaryosunda, bu segmentin Mw7.5 büyüklüğünde bir deprem üretebileceğini ifade etmiştir. Bu bulgular, bölgenin depremselliğinin yalnızca tarihsel kayıtlarla değil, modern jeodezik yöntemlerle de ayrıntılı şekilde incelenmesinin gerekliliğini ortaya koymaktadır.

 

Jeodezik yöntemler kullanılarak yapılan çalışmalar incelendiğinde, Weiss vd. (2020) tüm Anadolu’yu kapsayan geniş ölçekli bir InSAR çalışması yürütmüş ve elde edilen hız verilerini toposentrik koordinat sistemine dönüştürerek yayımlamıştır. Bu veri seti kullanılarak çalışma alanı içindeki yüzey deformasyonları analiz edilmiştir. InSAR verilerine ek olarak, TUSAGA-Aktif ağına ait istasyonlardan (Kurt vd., 2023) ve Avrasya plakası sabit kabul edilerek Tatar vd. (2012) ile Özener vd. (2010) tarafından yayımlanan altı kampanya istasyonundan elde edilen hızlar da değerlendirmeye alınmıştır. Bu kapsamda, Yedisu Segmenti’ni temsil eden bir profil oluşturularak, deformasyonların fay-paralel bileşenleri incelenmiştir. Savage ve Burford (1973) ile Okada (1985) elastik dislokasyon modeline göre fay kayma hızı ve kilitlenme derinlikleri fay davranışı hem simetrik hem de asimetrik yaklaşımlar ile ele alınmıştır. Ön sonuçlar, Yedisu Segmenti’nin kilitlenme derinliğinin yaklaşık 37 km olduğunu ortaya koymuştur. Literatürde KAFZ için hesaplanan kilitlenme derinliklerinin genellikle 10–15 km arasında değiştiği bilinmektedir. Ancak Duman vd. (2018), Yedisu Segmenti ve çevresindeki sismik aktivitenin 40 km’ye kadar derinliklerde etkili olabileceğini göstermiştir (bkz. ilgili yayın Şekil 9). Dolayısıyla 37 km’lik kilitlenme derinliği bulgusu, mevcut bilgilerle uyumlu ve ihtimal dahilindedir. Fay kayma hızları açısından, simetrik modelde yaklaşık 12 mm/yıl’lık bir hız hesaplanmıştır. Aktuğ vd. (2013), Reilinger vd. (2006) ve Özener vd. (2010) tarafından yayımlanan hız verilerini kullanarak Karlıova üçlü eklemi ve çevresinde blok modelleme gerçekleştirmiştir. Bu kapsamda, Ovacık Fayı ile Doğu Anadolu Fay Zonu arasında kalan ve Yedisu Segmenti’ni de içeren Kuzey Anadolu Fayı kesimi için yaklaşık 11.8 mm/yıl doğrultu atım bileşeni elde edilmiştir. Benzer şekilde, Kurt vd. (2023) Anadolu genelinde yapılmış tüm jeodezik ölçümleri birleştirerek hem Kuzey Anadolu hem de Doğu Anadolu fay zonları boyunca hız alanlarını modellemiştir. Yedisu Segmenti’ni de kapsayan fay parçası için, Okada (1985) elastik dislokasyon modeline dayalı olarak (çalışmadaki NAF01 ve NAF02 profilleri) 16 km sabit kilitlenme derinliği varsayımıyla yaklaşık 20 mm/yıl fay kayma oranı hesaplanmıştır. Jeodezik bulgulara ek olarak, Zabcı vd. (2015) iki farklı sahada yer alan ve toplam dört farklı yüzey şeklinin yer değiştirmelerini optik uyarımlı lüminesans (OSL) yaşlandırmalarıyla incelemiş ve fay kayma hızlarını 13.0–14.3 mm/yıl aralığında rapor etmiştir. Farklı olarak, asimetrik modelde ise kuzeydoğu bloğu için 16.4 mm/yıl, güneybatı bloğu için ise 8 mm/yıl değerleri elde edilmiştir.


TÜBİTAK-1001 124Y204 numaralı proje kapsamında, KAFZ Yedisu Segmenti’nin depremselliği hem jeodezik hem de sismolojik yöntemlerle ele alınacaktır. Jeodezik açıdan hem GNSS/GPS ölçümleri hem de InSAR teknolojileri kullanılacaktır. Ön çalışmalar kapsamında Weiss vd. (2020) tarafından yayımlanan InSAR verileri analiz edilmiş ve 2014 Ekim’den itibaren yaklaşık 5 yıllık süreye karşılık gelen deformasyon hızları değerlendirilmiştir. Projede, Avrupa Uzay Ajansı’nın Sentinel-1 A/B/C radar uydularına ait alçalan ve yükselen yörünge verilerinin analiz edilmesiyle zaman serileri günümüze kadar uzatılacak, böylelikle yaklaşık 11 yılı aşan bir veri seti oluşturulacaktır. Bu uzun süreli zaman serileri, intersismik deformasyonların güvenilir biçimde belirlenmesi açısından önem taşımaktadır. Ayrıca, mevcut TUSAGA-Aktif ve TUTGA istasyonlarına ek olarak, Tatar vd. (2012) ve Özener vd. (2010) tarafından yayınlanan kampanya istasyonları hızları da kullanılacak ve yeni ölçüm noktalarıyla ağ sıklaştırılacaktır. Proje kapsamında 5 adet sürekli GNSS istasyonu tesis edilmiş olup, bunlara ek olarak kampanya tipi ölçümlerle de istasyon sayısı artırılacaktır. Bu yoğun ağ, segment boyunca deformasyonların yüksek çözünürlükle belirlenmesini sağlayacaktır. Çalışmanın hedeflerinden biri, jeodezik yöntemlerle elde edilen yüzey deformasyonları ve gerinim birikimlerinin, aletsel ve tarihsel sismik kayıtlar aracılığıyla hesaplanacak sismik gerinim birikimleriyle karşılaştırılmasıdır. Bu sayede, segmentin deprem potansiyeli daha güvenilir bir şekilde değerlendirilebilecektir. Nihai olarak, Yedisu Segmenti’nin güncel davranışı, kilitlenme derinliği, kayma hızı ve asimetrik tektonik özellikleri ortaya konularak, bölgenin sismik tehlikesine ilişkin daha sağlıklı öngörüler yapılabilecektir. Bu çalışma, yalnızca akademik bilgi üretmekle kalmayıp, aynı zamanda bölgesel ölçekte deprem tehlikesinin daha iyi anlaşılmasına ve olası afet risklerinin azaltılmasına da katkı sağlayacaktır.