*Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, ANKARA

**Cumhuriyet Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü, SİVAS

17.08.1999 tarihinde Güneydoğu Marmara Bölgesinde yerel saat ile sabaha karşı 3.02' de Mw =7.4, Md=6.7 (Deprem Araştırma Dairesi verilerine göre) olan büyük bir deprem meydana gelmiştir. Depremin merkez üssü Türkiye'nin kuzeybatısında Kocaeli kent merkezinin yaklaşık 12 km güneydoğusunda Gölcük ilçesi civarındadır (Şekil 1). Aletsel kordinat olarak 40.70 N - 29.91 E ölçülmüş olan bu büyük deprem sonucunda 12.09.1999 tarihi itibarıyla toplam ölü sayısı 15 466 dır. Ölü ve yaralı sayısının illere göre dağılımına bakılacak olursa (Tablo 1) en fazla hasarın Kocaeli ve Sakarya illerinde olduğu görülmektedir. Deprem Bolu il merkezi ve Düzce arasında da hasara neden olmuştur. Toplam maddi hasarın ise 4.5 katrilyon Türk lirası (10 milyar dolar) olduğu tahmin edilmektedir.

Deprem odak çözümlemesine bakıldığında (Şekil 2); depremin sağ yönlü doğrultu atımlı fay karakterinde geliştiği gözlenmektedir. Bu çözümler de Kuzey Anadolu Fay (KAF) zonunun genel karakteristiğine uymaktadır.

 Çok sayıda araştırıcı (Ketin, 1948; Tokay, 1973; Seymen, 1975; Tatar, 1975; Sipahioğlu, 1984; Şengör et al., 1985; Barka and Gülen, 1987; Şaroğlu, 1988; Nurlu et al., 1995) tarafından incelenen Kuzey Anadolu Fayı (KAF), Türkiye'nin en önemli tektonik yapıları arasında yer almaktadır. Türkiye'de meydana gelen önemli oranda can ve mal kaybına neden olan depremlerin büyük bir kısmının bu faya bağlı olarak geliştiği gözlenmiştir. KAF ilksel olarak Paleotektonik dönemde Anadolu ve Arap plakalarının sıkışması sonucunda ortaya çıkmıştır. Neotektonik dönem ve sonrasındaki hareketlerle ortaya çıkan ve KAF'nın ilksel konumuna parelel olarak gelişen bir çok fay segmentinden oluşan kırıklar topluluğuda bu fay zonunu oluşturmuşlardır. Genel fay karakteristiği açısından sağ yönlü doğrultu atımlı fayı gösteren KAF zonu doğuda Varto yakınlarından başlayarak batıda Saroz Körfezine kadar uzanmaktadır (Şekil 3). Neotektonik dönem ve sonrası hareketlerle açıkladığımız KAF zonu , çok geniş bir deformasyon zonuna sahip olup bu deformasyon zonunun genişliği doğuda 25 km. civarındayken batıda 80 km. ye kadar çıkmaktadır. KAF zonunun genel morfolojik özelliklerine bakıldığında; zonun kuzeyinde kalan bölgelerin güneye oranla topoğrafik açıdan daha yüksekte kaldığı, doğrultu atımlı fay zonlarının karakteristik özelliklerinden olan 'S' biçimli dere yataklarının oluştuğu derelerin ötelendiği, çok sayıda kütlesel hareketlerin ve su kaynaklarının ortaya çıktığı gözlenmektedir. Bu fay zonu üzerinde çok sayıda sedimanter basenlerin varlığı bilinmektedir.

 Deprem Bölgesinin Jeolojik, Morfolojik ve Depremsellik Özellikleri

 Depremin etkilediği bölge jeolojik açıdan Kuzey Anadolu Fay Zonunun batı kesiminde yer almaktadır. 1/500.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritası baz alındığında bölgenin Paleozoyik, Mesosoyik ve Senozoyik yaşlı çok çeşitli litolojik birimlerden oluştuğu görülmektedir. Özellikle Senozoyik döneme ait birimlerden Pliyosen ve Kuvaterner yaşlı oluşumlar üzerinde depremin hasar açısından daha etkili olduğu gözlenmiştir. Jeolojik açıdan bir diğer önemli hususta; depremin etkilediği afet bölgesindeki basenlerin varlığıdır. Kuvaterner yaşlı bu basenler İzmit-Sapanca gölü arasında, Adapazarı baseni, Düzce baseni, Bolu baseni olarak KAF zonunun batı kesiminde bir sıra boyunca dizilmişlerdir. Çoğunlukla bu basenlerin sınırları tektonik yapılarla sınırlandırılmıştır. Uydu görüntüleri üzerinde bu basenlerin dağılımı görülmektedir (Şekil 4).

 Morfolojik açıdan deprem bölgesine bakıldığında (Şekil 5), bölgenin güney ve kuzeyinde-ki yükseltiler arasında göllerinde içinde bulunduğu basenler boyunca Doğu-Batı uzanımlı topoğrafik olarak düşük eğimlere sahip düzlükler yer almaktadır. Şekilde görüldüğü gibi Yalova-Bolu arasında düşük eğime (0°-10°) sahip bölgeler afet bölgesinin % 34' nü olutturmaktadır.

  Şekil 5: İnceleme alanının 1/250.000 ölçekli topoğrafik haritalardan elde edilmiş

 Kuzey Anadolu fay (KAF) zonunun batı kesimi deprem dağılımları açısından oldukça aktiftir. En son olarak Mudurnu vadisi içinde 10 yıl arayla KAF zonuna bağlı olarak 1957 Abant depremi (Ms=7.0) ve 1967 Mudurnu vadisi depremleri (Ms=7.1) gözlenmittir.

Öcal (1957)' a göre, 1957 Abant depremi sonucunda arazide iki yüzey kırığı oluşmuştur. Bunlardan ana fay olarak kabul edilen kırık Abant'dan İğneciler, Mudurnu vadisini takip ederek Dokurcun'a kadar uzanmaktadır. Yazara göre toplam kırık uzunluğu 40 km. olup odak mekanizması çözümüde sağ yönlü doğrultu atımı vermektedir. Ambraseys vd. (1969) yılında Mudurnu vadisi depremi ile ilgili yaptıkları gözlemlerde yüzey kırığının İğneciler köyünden başlayarak Mudurnu vadisi boyunca yaklaşık EW doğrultusunda Sapanca gölünün güneyine kadar uzandığını saptamışlardır. Toplam fay uzunluğunu 80 km. olarak veren araştırıcılar fay boyunca 190 cm. kadar da sağ yanal atım belirlemişlerdir.

 Bu yıllardan sonra inceleme alanının büyük depremler açısından sakin bir döneme girdiği saptanmıştır. İnceleme alanının aletsel döneme ait deprem kayıtlarına bakıldığında (Şekil 6, a) İzmit körfezi ile Sapanca gölü arasındaki kesimde ve Yalova civarında ana yoğunlaşmaların meydana geldiği görülmektedir. Aynı tekilde, deprem olayından sonraki 30 günlük zaman dilimi içindeki artçı depremlerin dağılımıda (Şekil 6, b-c) aletsel dönemdeki yoğunlaşmalara ilaveten Adapazarı ovasında da üçüncü bir yoğunlaşmanın olduğunu göstermektedir.

Deprem bölgesi Kuzey Anadolu Fay zonunun batı kesimi olarak tanımlanan bölge içinde yer almaktadır. Uydu görüntüleri dikkatle incelendiğinde (Şekil 4) KAF zonunun geçtiği alanlar bariz kırık hatları olarak gözlenmektedir.

 Depremin etkilediği afet bölgesinde KAF zonunun Mudurnu vadisindeki genel trendi EW olarak gözlenmekte, Mudurnu vadisinden sonraki trendler ise N75W ve N80E şeklindedir. KAF zonunun bu kesimindeki deformasyon zonunun genişliği yer yer 30 km. ye ulaşmaktadır.

 Bolu il merkezi ve Akyazı ilçesi arasındaki tektonik aktivite incelendiğinde (Şekil 7), yaklaşık EW doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı fay karakterindeki KAF zonunun bir bölümü (bu fay zonunda 1957 Abant ve 1967 Adapazarı depremleri meydana gelmiştir) görülmektedir. Vadinin kuzeyinde kalan, Almacık dağının kuzey kenarlarını çevreleyen Akyazı - Kaynaşlı fayıda genellikle sağ yönlü doğrultu atımlı faylardan oluşmuş bir zon olarak karşımıza çıkmaktadır. Gölcük depreminde de bu fay zonu üzerinde çeşitli miktarlarda atımlar gözlenmiştir. Bu faylar arasında ikincil fay sistemleri de gelişmiştir. Bu alanın sismotektonik haritasına bakıldığında 1900-1998 tarihleri arasındaki deprem aktivitesinin batı yönünde yoğunlaştığı gözlenmektedir.

 Aynı şekilde Akyazı ilçesi ile İzmit ili arasındaki tektonik aktivite de (Şekil 8) buradaki fay zonunun genişliğinden dolayı çeşitlilik göstermektedir. Genellikle sağ yönlü doğrultu atımlı fayların egemen olduğu bölgede Sakarya il merkezinin güneybatısında, Sapanca gölünün kuzeyindeki tepelerde gözlenen blok hareketleri de buradaki aktivitenin yüksek olduğunu göstermektedir (Cerit vd., 1994). İzmit ili ve batısının da tektonik açıdan aktif olduğu çeşitli araştırıcılarla belirlenmiştir.

 İzmit ili ile Bolu illeri arasındaki bölgenin tektonik yapıları incelendiğinde (Şekil 9), ana fay hatlarının yanında farklı konumlarda ve değişik türde fayların da mevcut olduğu belirlenmiştir. Ancak genellikle doğrultu atımlı sağ yönlü faylar egemen gözlenmektedir.

Depremden sonra yapılan arazi gözlemleri sonucunda, depremin etkisiyle yüzeysel deformasyonların çok geniş alanlara yayıldığı saptanmıştır. Özellikle tektonik kuvvetler etkisiyle, yarık ve çatlaklar, sıvılaşmalar, çökme ve kabarma yapıları, küçük çaplı heyelanlar meydana gelmiştir. İnceleme alanında depreme neden olan fay zonu üzerinde detay çalışmalar yapılan lokasyonlar (Şekil 10) ve açıklamaları aşağıda verilmiştir.

 Lokasyon 1: Depreme neden olan fay zonunun batı kesiminde, Hersek kasabasında birbirine parelel olarak gelişmiş 4 büyük çatlak saptanmıştır.Bu çatlak sistemlerinin devamındaki cami de harekete bağlı olarak hasar görmüştür. Çatlak açıklıklarının 1-5cm arasında gözlendiği açılma çatlakları K35B doğrultusunda uzanmaktadır.

 Lokasyon 2: Gölcük ilçesi içinde yapılan gözlemlerde K75E doğrultulu sağ yanal hareketi gösteren 5-10cm. açıklı yarıklar gözlenmiştir. Bu yarıklar, bu yörede gözlenen karasal alçalmaya (denize doğru çökme) bağlı açılma çatlakları olarak gelişmişlerdir. Ayrıca, bu yörede K57E, K54E doğrultulu makaslama çatlakları saptanmıştır (Şekil 11, a).

 Lokasyon 3: Fay kırığının en güzel gözlendiği yerlerden biri olan Kullar köyü (İzmit Körfezi doğusu) civarında devamlılığı yaklaşık 5km. olan EW doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı fay bariz olarak izlenmektedir (Şekil 11 b,c). Bu fay kırığı zonu boyunca sağ yönlü hareketin yanı sıra sıkıştırma kuvvetinin egemen olmasından dolayı yer yer kuzey kesimlerde kabarma, güney kesimlerde ise çökme gelmiştir. Kuzeye doğru sıkışma ve gelişen kısmi akma nedeniyle fayın devamındaki caminin minaresi kuzeye doğru eğim kazanmıştır.

 Lokasyon 4: Sapanca ilçesi ve güneyinde yapılan gözlemler, buralarda 5-15 cm eğim bileşenine sahip sağ yönlü doğrultu atımlı faylardan oluşan oblik kırıkların geliştiğini göstermektedir.Genel doğrultuları K35E, K43E, K20E, K10E olan bu kırıkların KB kesimlerinin düştüğü gözlenmiştir. Yanal atımlar genellikle 1-5 cm mertebesindedir.

 Lokasyon 5:Depreme neden olan fayın yüzey kırığının arazi gözlemleri esnasında en belirgin (atım miktarı ve fayın türü) gözlendiği yer Arifiye köyünün (Sapanca gölünün doğusu) 2 km. güneyindedir. Doğrultusu DB olan sağ yönlü doğrultu atımlı bu fayda net atım miktarı yerinde 4.5 metre olarak ölçülmüştür (Şekil 12 a,b,c). Fayın hemen yakınındaki direkler ve depo binası da aynı şekilde sağ yönlü bir harekete maruz kalıp ötelenmişlerdir. Fayın devamlılığı yaklaşık 4km civarında olup Arifiye ovası içinde ana yolun yakınındaki kavaklıklarda da gözlenmektedir. Burada fayın doğrultusu K87E, net atım miktarı 3.5 m. olarak ölçülmüştür. Arifiye civarında ayrıca bu ana fayı kesen normal faylar da gözlenmiş olup bunların doğrultuları N60W dır. Bu fayların güneybatı blokları yaklaşık 17 cm. düşmüştür.

 Lokasyon 6: Sakarya kenti içinde yapılan gözlemler genellikle makaslama çatlaklarının egemen olduğunu göstermektedir. K70E, K67E, K74E, doğrultularında oluşan çatlaklara paralel gelişmiş kabarmalarda gözlenmiştir (Şekil 12, d). Ayrıca K15W ve K20W doğrultularında gelişmiş çatlaklarda mevcuttur.

 Lokasyon 7: Batak mahallesi (Sapanca gölünün yaklaşık 10km güneydoğusu) civarında yapılan gözlemlerde ; K50W doğrultulu birbirine parelel olarak sıralanmış 8 adet açılma çatlağı ,yine civarda yaklaşık 20cm. aralıklı ve 10cm. açıklıklı 17 adet K30W doğrultulu açılma çatlakları gözlenmiştir. Bu civarda bol miktarda sıvılaşmalarda saptanmıştır.

 Lokasyon 8: Kazancı köyü (Akyazı'nın 12km. kuzeybatısı) civarında ise K30W , K70W doğrultulu açılma çatlakları saptanmıştır. Çatlakların genelde açıklıkları 2-10cm. arasında değiştiği bu bölgede yine çok sayıda sıvılaşmalara rastlanılmıştır.

İstasyon 9: Akyazı ilçesinin hemen girişinde Cumhuriyet mahalesi civarında, sağ yönlü doğrultu atımlı N80E doğrultusundaki ana faya parelel olarak K25W ve K30W doğrultularında 5-10cm aralıklı makaslama çatlaklarının geliştiği gözlenmittir.

 İstasyon 10: Akyazı-Kaynaşlı fayı üzerinde Çarığıkuru köyü civarında yapılan incelemelerde yaklaşık K67D doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı yüzey kırığı saptanmıştır. Bu kırığı kesen DB uzanımlı çatlaklarda mevcuttur. Bu kırık boyunca 80 cm. ye varan düşmeler görülmüştür. (5 km. civarında devamlılığı izlenebiliyor).

 İstasyon 11: Depreme neden olan fayın yüzey kırığının gözlendiği yerlerden biri olan Değirmentepe köyü (Gölyakanın batısı) içinde K80D doğrultusunda yaklaşık 2 km. devamlılığı olan 1.5 m. genişliğinde sağ yönlü doğrultu atımlı fay kırığı gözlenmiştir (Şekil 13 a). Bu zon içinde sağ yanal hareket nedeniyle yaklaşık 4 ton ağırlığındaki bir kaya parçasının da saat yönünde yaklaşık 15 derece civarında rotasyona uğradığı saptanmıttır (Şekil 13 b).

Depremin neden olduğu yüzey kırıklarından başka önemli bir olay da deprem esnasında (gece saat 3.02) gökyüzünün açık kırmızı bir renkte aydınlanması olayıdır. Afet Bölgesinde deprem sırasında ve hemen sonrasında söz konusu aydınlanmayı gözleyenler o saat dilimi için bu aydınlığa bir anlam verememiştir. Bu gözlemin Gölcük civarından Gölyakaya kadar olan tüm hat boyunca görüldüğü belirtilmiştir. Özellikle afet bölgesinin batı kesiminde, episantıra yakın yerlerde ikamat edenler bu aydınlanma olayının yaklatık 5-10 dakika sürdüğünü söylemelerine karşın doğuda oturanlar (Akyazı-Gölyaka) bu aydınlanmanın 1-2 dakika sürdüğünü ifade etmektedirler.

 Ayrıca arazi gözlemleri sırasında yukarıdaki olaylarla ilişkili olarak fay zonlarında önemli bir gözlem olarak, yüzey kırığı civarındaki bitki renklerinde ileri derecede sararmalar gözlenmiştir. Yüksek ısı etkisini gösterdiği düşünülen bu bulgu hem zeminde yer alan otsu bitkilerde, hem de kırık üzerinde yer alan ağaç türü yüksek bitkilerde de gözlenmittir.

 Depremin neden olduğu diğer bir önemli olay da Seiche dir. İzmit körfezinin güneyinde Gölcük ilçesi ve Değirmendere köylerinde deprem sonucunda oluşan dalgalar kıyı içinde yaklaşık 100 m. kadar ilerlemiştir. Bu dalgaların boyutu orada yaşayanların ifadesine göre 2 m. civarındadır. Bunun kanıtları da kıyıdaki balkonlara bulaşmış yosun parçaları ve kara içerisinde gözlenen çeşitli deniz canlılarına ait kalıntılardır. Özellikle Değirmendere köyü kıyı kesimleri bu Seiche etkisiyle büyük zarar görmüttür.

Yazarlar bu çalışmanın gerçekleşmesi aşamalarında topoğrafik verilerin sağlanmasında Harita Genel Komutanlığına, uydu görüntülerinin sağlanmasında İşlem Şirketler grubuna teşekkürü borç bilir

Değinilen Belgeler