0

27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis, 22 Ocak 1997 Hatay depremleri: Doğu Anadolu Fayı yakın bir deprem serisinin hazırlık evresinde mi ? Ramazan Demirtaş Jeoloji Mühendisleri Odası Yönetim Kurulu Yayın Üyesi Afet Işleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi Başkanlığı

Öz Doğu Anadolu fayının GB ucunda, Türkoğlu-Samandağ arasında uzanan Karasu segmentinin güneybatısında 22 Ocak 1997 (Ml=5.5) ve Türkoğlu-Andırın-Ceyhan-Misis arasında yer alan Misis segmentinde 27 Haziran 1998 (Ms=6.3) tarihlerinde orta büyüklükte iki deprem olmuştur. 22 Ocak 1997 Samndağı depremi, kaya düşmeleri dışında yüzeyde herhangi bir faylanma geliştirmemiştir. Depremin merkezi, Amik Ovası batısı ile Samandağ arasında bir yerde yer almıştır. İkinci deprem, 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremi, Ceyhan nehri kıyısına paralel, 50-60 km’lik bir hat boyunca sıvılaşmalara neden olmuştur. Sıvılaşmalar, düşey yönde, kum volkanları, kum kraterleri ve kademeli yarıklar, yanal yönde nehir kıyısı oturmaları şeklinde gelişmiştir. Deprem odağının derin ve büyüklüğünün küçük olması nedeniyle, deprem kırığı yüzeyin birkaç km altında kalmış ve yüzeye erişememiştir. Deprem merkezi yakınında K60-70B doğrultulu kırık üzerinde bir trench açılmıştır. Trench duvarlarındaki yapısal özellikler, yüzeyde kademeli kırık şeklinde görülen yırtılmaların yüzeyin 7 m altındaki kumun sıvılaşması sonucu meydana geldiğini göstermektedir. Bu nedenle yüzeyde görülen yırtılmaların hepsi sıvılaşma sonucu gelişmiş yüzeysel yırtılmalar olup, Riedel kırıkları ile herhangi bir ilgisi bulunmamaktadır. Yırtılmalar, nehrin menderesine uygun doğrultularda gelişmiştir. Deprem, güneyde Herekli, kuzeyde Ceyhan arasında uzanan K70D 80 GD yönlü 20-30 km uzunluğundaki gömülü bir fayı kırmış ve Büyük Burhaniye ile Tumlu köyü arasında uzanan K15D 75 KB yönlü diğer bir fayı tetiklemiştir.. Doğu Anadolu fayı boyunca Antakya ve civarında en son 1822, Adana-Ceyhan-Maraş yörelerinde 1855, Türkoğlu civarında 1873, Hazar gölü 1866 ve Malatya civarında 1893 yıllarında M=7.0 ve daha büyük olan bir deprem serisi meydana gelmiştir. Diğer taraftan, Adana-Ceyhan-Maraş yörelerinde M.S. 290, 517-561, 1114 ve 1514 yıllarında oluşan depremler, DAF’ı boyunca deprem serilerinin ortalama 150-250 yıl aralıklarla yinelendiğini göstermektedir. Bu yüzyıl içerisinde 1934 Çapakçur (Ms=5.8), 1945-1952 Ceyhan-Misis (Ms=5.7, 5.2), 1964 Çelikhan (Ms=5.7), 1971 Bingöl (Ms=6.8), 1986 Sürgü-Doğanşehir (Ms=5.9), 1997 Hatay (Ms=5.5) ve 1998 Ceyhan-Misis (Ms=6.3) gibi orta büyüklükteki depremler, 150-250 yıl kadar suskun kalan DAF boyunca oluşabilecek muhtemel bir deprem serisinin habercileri olarak ifade edilebilir. Bu haberci depremler, yakın gelecekteki bir deprem serisinden önceki hazırlık dönemimini temsil ediyor olabilir.

1

Giriş 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis ve 22 Ocak 1997 Hatay depremlerinin meydana geldiği bölge, Doğu Anadolu fayının tektonik olarak en karışık bölgesini teşkil etmektedir (Şekil 1). Bu bölge çeşitli araştırmacılar tarafından araştırılmış ve değişik görüşler ortaya atılmıştır. Arpat ve Şaroğlu (1972), Doğu Anadolu Fay Zonu’nun zaman zaman durgunluk gösteren diri faylardan oluştuğu, çok büyük depremlerin meydana geldiği ve geleceği bir zon olduğu, Arap bloğunun kuzeydoğuya doğru hareketi ile gelişmekte olduğu ve Ölü Deniz Fay Sistemi’ne bağlantılı bulunduğunu ileri sürmüştür. Araştırıcılar, Maraş-Antakya arasında pek çok sayıda eğim atımlı genç fayların bulunduğunu, bunlardan bir kısmının tarihsel zamanlarda etkin olduklarına ait izlerin bulunduğunu ve Maraş ile Antakya arasındaki çukur alan iki yanından normal eğim atımlı faylarla sınırlanmış genç bir graben özelliği taşıdığını söylemişlerdir. Aynı araştırıcılar, Bingöl-Karlıova arasında fayın atımının 22km, Maraş-Antakya grabeninde Kuvaterner volkanitlerinin günümüzde bulundukları yükseltiler arasındaki farka bağlı olarak 400m düşey atımın olduğunu bildirmişlerdir. Şekil 1. Türkiye’nin sismotektonik haritası, 27 Haziran Ceyhan-Misis ve 22 Ocak 1997 Hatay

depremlerinin dış-merkezleri. Perinçek ve Çemen (1990), Türkiye ile Suriye arasındaki sınır yakınında, Ölü Deniz Fayı’nın birkaç kola ayrıldığını ve fayın Doğu Anadolu Fayı ile üç ayrı noktada birleştiğini söylemişlerdir: (1) Amik havzasının güneydoğu kenarında KB doğrultulu bir fay, doğudaki Ölü Deniz fayı ile kuzeye doğru yönlenmiş Amanos fayını birbirine bağlamıştır, (2) Narlı kuzeydoğusunda Ölü Deniz fayı ile Doğu Anadolu fayı

2

birbirlerine oldukça yaklaşmışlardır, ve (3) Hazar Gölü’nün kuzeydoğusunda, Ölü Deniz fayının kuzeydoğuya doğru devamı olarak düşünülen Adıyaman fayı ile Doğu Anadolu Fayı birleşmektedir. Araştırıcılar, Doğu Anadolu Fayının ana hatının güneybatıya doğru Türkoğlu güneyine kadar uzandığını ve burada büyük bir sola basamak yaptığını, basamağın güney kolunun DAF’ın güney kolu olduğunu ve Ana kol ile güney kolun K doğrultulu Amanos Fayı ile birleştiklerini ileri sürmüşlerdir. Araştırıcılar, Ana kol ile güney kol arasındaki bölgenin güneybatıya doğru bir genişlemeye uğradığını söylemektedir. Bu genişleme sonucu, Iskendurun ile Osmaniye arasındaki bölgede KB doğrultulu normal faylar ile Iskendurun Körfezi’nin altında bir graben gelişmiştir. Diğer taraftan, Hatay grabeninin Ölü Deniz Fayı ile Doğu Anadolu Fayı arasındaki yapısal etkileşim sonucu geliştiğini ve batıda Amanos Fayı ile doğuda Ölü Deniz fayı ile sınırlandığını söylemişlerdir. Ambraseys (1989), Doğu Anadolu Fayı’nın Ölü Deniz fayına bağlandığını, bu hat boyunca 1796, 1822 ve 1872 yıllarında oluşmuş magnitüdü 7.0’dan büyük depremlerinin bunları desteklediklerini söylemiştir. Araştırıcı, Doğu Anadolu fayındaki son iki yüz yıl içerisindeki görünür suskunluğun aslında geçici olduğunu ve DAF’ın gerçek aktivitesini göstermediğini ileri sürmüştür. Araştırıcı, DAF’ın 1544 yılında başlayan bir deprem serisine maruz kaldığını, iki yüz elli yıllık bir suskunluk döneminden sonra 1789 yılında tekrar bir deprem serisi tarafından kırıldığını bildirmiştir. Kempler (1994), Kuzeydoğu Akdeniz bölgesindeki günümüz tektonik rejimin yapısal-kinematik analizini açıklamya çalışmıştır. Araştırıcı, bu bölgede Afrika-Arap ve Anadolu levhalarının oldukça kompleks üçlü kavşak oluşturduğunu, bu kavşağın batısında, Avrasya-Anadolu ve Afrika-Avrasya arasındaki yıllık hızın 1.1cm-1.7cm arasında olduğu zaman, Afrika-Anadolu levhaları arasındaki hareketin sıkışma ile genişleme arasında değişen küçük bir düşey bileşenin yanında doğrultu-atım tektoniğinin hakim olduğunu, kavşağın doğusunda ise Ölü Deniz Fayı boyunca Arap levhasının Afrika levhasına göre ilave kuzeye doğru hareketi sonucu transpresyonun hakim olduğunu ileri sürmüştür. Demirtaş ve Yılmaz (1996), 1900-1995 yılları arasındaki depremlerin yer-zaman dağılımları, tüm Türkiye’de kırılmadan kalan (spatial gap=yer boşluğu) ve günümüzde zamansal boşluk (temporal gap) modeli gösteren muhtemel 15 yer olduğunu söylemişlerdir. Aynı araştırıcılar, her sismik boşlukta olduğu gibi, başta Andırın olmak üzere Ergani ve Hazar Gölü civarında 1989’dan bu yana her yıl M 4.0 depremlerin olduğunu bildirmişlerdir. Araştırıcılar, DAF’da yer alan sismik boşluklarda oluşması muhtemel haberci olarak nitelendirilebilecek M 4.0 depremlerin 5-7 yıl öncesinde gözlenmeye başlanması, kırılabilecek uzunlukların oldukça uzun (100 veya daha uzun) olabileceğine, fayın bu bölümlerinin yoğun gözlem altında bulundurulmasının yerinde olacağını ve bu boşluklarda son yüz yıl içerisinde hasar yapıcı ve yüzey faylanması oluşturan büyük depremlerin meydana gelmemesi, bu bölgenin öneminin daha da artırdığını işaret etmişlerdir. Bayülke ve Demirtaş (1997), 22 Ocak 1997 Hatay depremi raporunda Ceyhan-Misis depreminin meydana geldiği bölgedeki artan sismik aktiviyete işaret etmiştir. Araştırıcılar raporda, “ Bilindiği gibi Kuzey Anadolu Fayı son yüz yıl içerisinde oldukça aktifken, Doğu Anadolu Fayı oldukça suskun olarak görünmektedir. 22 Ocak 1997 Hatay depreminin meydana geldiği DAF’ın güneybatı ucunu oluşturan kollar üzerinde

3

(özellikle Ceyhan-Karataş fayı) son on yıldır her yıl magnitüdü 4.0’dan daha büyük depremler olmaktadır. Bu tür depremler ve fayın uzun yıllardır suskunluğu bu fayın önümüzdeki yüzyıl içerisinde oldukça aktif olabileceğini göstermektedir.” demiştir. Demirtaş (1998) Yüzeyde kademeli kırıklar şeklinde gözlenilen yırtılmaların yüzeyin 5-7 m altındaki kumun sıvılaşması sonucu gelişmiş yanal yayılmalar olduğunu ve bu kırıkların derindeki fayla ilgisi olmadığını ifade etmiştir. Bu çalışmada, Doğu Anadolu fayındaki son 500 yıl içerisindeki iki ayrı deprem serisi ve son yüzyıl içerisindeki orta büyüklükteki depremler incelenmiş ve 22 Ocak 1997 Hatay ve 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremlerinin önümüzdeki yüzyıl içerisinde oluşabilecek muhtemel bir deprem serisinin hazırlık evresini temsil ettikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu çalışmada, ayrıca kum fışkırmalarının olduğu kademeli kırıklar üzerinde hendekler açılmış, sıvılaşma ile ilgili önemli bilgiler verilmiş ve Ceyhan-Misis depremi bu bilgilerin ışığı altında yeniden yorumlanmıştır. Hendek duvarlarındaki yapısal özellikler, sıvılaşma ile deprem kırığı arasında nasıl bir ilişkinin olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca bu depreme neden olan fayın mekanizması açıklanmaya çalışılmıştır. Bölgenin Neotektonik Konumu 22 Ocak 1997 Hatay ve 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremlerinin oluştukları bölge, Afrika-Arabistan, Anadolu ve Avrasya levhalarının birbirlerine göre göreceli olarak hareket ettikleri oldukça kompleks bir alanda yer almaktadır. Bu levhaların yıllık kayma hızlarının birbirlerine göre azalması yada artması, bölgenin tektonik rejimini belirlemektedir. Arap levhasının hızlı bir hareketi, bölgede sıkışma tektoniğini hakim kılarken, tersine Kuzey Anadolu fayı boyunca Anadolu bloğunun Avrasya levhasına göre hızlı kaçışı, bölgede çekme tektoniğini hakim kılmaktadır. Her iki deprem, Doğu Anadolu fayının güneybatı ucu yakınında meydana gelmiştir. 22 Ocak 1997 Hatay deprem kırığı, güneyde Ölü Deniz fayı ile kuzeyde Doğu Anadolu fayının ana hattı arasında yer alan bir çekme bölgesinde meydana gelmiştir. Bu çekme bölgesi yani önemli miktarda normal bileşenin hakim olduğu Amik çöküntü alanını teşkil etmektedir. Bu bölge yaklaşık 100km’den daha uzun Karasu segmenti olarak adlandırılmaktadır. Bu segmentin batı kolu, Türkoğlu, Kırıkhan, Hassa, Amik Ovası batısı ve Samandağ arasında uzanırken, doğu kolu, Türkoğlu, Amik ovası doğusu, Reyhanlı, Altınözü arasında uzanır. 22 Ocak 1997 depremi, Karasu segmentinin batı kolunun Samandağ-Amik Ovası arasında kalan kısımda meydana gelmiştir. Bu kısım en son sırasıyla güneyde 1796 Latakya, 1822 Hatay depremi tarafından kırılmıştır. Bu iki deprem arasında daha küçük bir deprem 1873 tarihinde meydana gelmiştir. Bu depremler, Doğu Anadolu fayının ana hattının Karasu segmenti ile Ölü Deniz fayına bağlandığını gösteren en büyük delillerdir. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremi, açılma tektoniğinin hakim olduğu Latakya ve Adana-Kilikya havzaları içerisinde meydana gelmiştir. Bu deprem kırığı, Adana-Kilikya havzasının sınırlarını teşkil eden faylardan biri üzerinde olmuştur. Bu havzanın doğu sınırında Osmaniye-Karataş fayı ve Misis fayı bulunmaktadır. Deprem kırığı, havzanın içerisinde örtülü olarak kalan ve bu faylara yarı paralel olarak uzanan

4

birleşik faylardan biri üzerinde meydana gelmiştir. Bu çalışmada, bu deprem kırığının geliştiği fay, Göksun fayı ve Misis fayı ile olan karışıklığını ortadan kaldırmak için Abdioğlu fayı olarak isimlendirilmiştir. Çünkü bu fay birkaç yüz metre uzunlukta uzamış bir tepe olarak yalnızca Abdioğlu civarında gözlenmektedir. Havzanın diğer kesimlerinde örtülü olarak kalmaktadır. Diğer taraftan, bu depremin ana şoku Abdioğlunun sadece birkaç yüz metre güneyinde yer almış ve en fazla yüzey deformasyonu bu civarda gelişmiştir. Ayrıca, 50 cm’lik en büyük sağ-yanal atım bu bölgede ölçülmüştür. Diğer taraftan Ceyhan Nehri, zaman zaman bu faylara kendini kaptırarak KD-GB doğrultusunda akmaktadır. Nehir, bu faylardaki normal atıma bağlı olarak sürekli yatak değiştirmiş ve eski yataklarını, bugünkü nehir yatağının birkaç km doğu ve batısında terketmiştir. Bu terkettikleri yatakta geçici göllenmeler gelişmiş ve oldukça ince taneli malzemeler depolanmıştır. Bu menderesli akarsu ortamında çökelmiş tortullar oldukça suya doygun, son derece iyi boylanmış ince kum ve siltlerden oluşmuştur. Bu tür zeminler sıvılaşma açısından oldukça yüksek potansiyel alanları teşkil etmiştir. Ceyhan şehri içerisinde 25 civarında 5 metre derinlikte çukurlar açılmıştır. Bu çukurlarda ortalama 2.5 m derinliklerde su tablasına ve sıvılaşacak iyi boylanmalı kuma erişilmiştir. Ceyhan şehri, menderesin aşınma kısmında zaman zaman sellenmelerin geliştiği bataklık yani taşkın ovası düzlüğünde kurulmuştur. B.Mangıt köyü civarında bu menderesin tam karşısında depolanmalı alan gelişmiştir. Bu alanda bir gözlem çukuru açılmış ve 5m’ye kadar su seviyesine erişilmemiştir. Bu gözlem çukurları, Ceyhan şehrinin üzerinde bulunduğu zeminin birkaç metre içerisinde oldukça büyük değişimlere sahip olduğunu göstermektedir. Doğu Anadolu Fayının Sismisitesi (Son 500 Yıl) Şekil 2, Doğu Anadolu fayı ve Bitlis Bindirme Kuşağı üzerinde son 450 yıl içerisinde meydana gelmiş tarihsel yıkıcı depremleri göstermektedir. Doğu Anadolu fayında ilk deprem serisi 1544 yılında sona ermiştir (Ambraseys, 1989). Bu seriden 1513 depremi, Adana ve Malatya’yı tamamen yıkmıştır. 1544 depremi, Zitun ve Malatya’yı yıkmış ve Gaziantep ve Elbistan’da ağır hasarlara neden olmuştur. Doğu Anadolu fayında ikinci büyük deprem serisi, yaklaşık 250 yıllık bir suskunluk döneminden sonra 1789 yılında başlamış ve 1905 yılında sona ermiştir (Ambraseys, 1989). Bu depremler sırasıyla, 1789 Palu, 1796 Latakya, 1822 Aafrine, 1872 Hatay, 1874, 1875 Hazar gölü, ve 1893, 1905 Malatya depremleridir. Bu seriden 1789 Palu depremi, Palu’nun tamamen yıkılmasına ve 51 000 kişinin ölmesine neden olmuştur. 1796 Latakya depremi, Suriye sınırları içerisinde 1822 depreminin güney ucunda meydana gelmiştir. Deprem, 1500 kişinin ölmesine sebeb olmuş ve Jeble ve Bucak arasında tüm kıyı düzlüklerinde yer alan yerleşim yerlerini tamamen yıkmıştır. 1822 Aafrine depremi, Gaziantep ve Antakya arasında kalan tüm yerleşim alanlarında ağır hasarlar meydana getirmiştir. Deprem Suriye içerisinde Aleppo şehrinde ağır hasarlara ve çok sayıda insanın ölmesine neden olmuştur. 13 Ağustos anaşokundan önce Aleppo ve Antakya’da 5 Ağustos ile 12 Ağustos arasında küçük

5

öncü depremler meydana gelmiştir. Aafrine nehri boyunca kurulmuş tüm yerleşim alanlarında ağır hasarlar olmuştur. Deprem, Aafrine ve Oronto nehirlerinin akış yönlerini değiştirmiş ve yakınlarda sellenmelere neden olmuştur. Deprem, yüzey kırıkları, heyelanlar ve çok geniş bir alanda sıvılaşmalar (özellikle Amik gölü civarında) meydana getirmiştir. Sıvılaşmalar, Iskendurun Körfezi ve Ceyhan’a kadar çok geniş bir alanda gelişmiştir. Depremde toplam 20 000 kişi hayatını kaybetmiştir (Ambraseys, 1989). Şekil 2. Doğu Anadolu Fay Zonu ve Bitlis Bindirme Kuşağı boyunca son 500 yılda olmuş yıkıcı

depremlerin dış-merkez dağılımları (Ambraseys 1989’dan değiştirilmiş). 1872 yılında Antakya’da 500 kişinin ölmesine ve ağır hasarlara neden olmuş büyük bir deprem meydana gelmiştir. Ancak, bu deprem 1822 depremine göre oldukça küçüktür. Deprem tamamen Antakya’yı yıkmış ve çok geniş bir alanda hissedilmiştir. Deprem, Amik ovasında sıvılaşmalara neden olmuştur (Ambraseys, 1989). 3 Mayıs 1874 Hazar gölü depremi, Hazar gölü, Ulu Ova, Keban ve Maden’de ağır hasarlara neden olmuştur. Deprem sonucu gölün güney kenarı 1-2 metre yükselmiştir. Deprem, Hazar gölünün güney doğusunda 45 km uzunluğunda yüzey faylanması meydana getirmiştir. Deprem, Maden’de birçok maden ocağında büyük hasarlara neden olmuştur. Bir yıl sonra 27 Mart 1875 tarihinde hemen hemen aynı bölgede büyük bir deprem meydana gelmiştir. Deprem, Hazar gölünün güneyinde etkili olmuş ve gölün 4 metre kadar yükselmesine neden olmuştur (Ambraseys, 1989).

6

2 Mart 1893 tarihinde Malatya’nın güneyinde yıkıcı bir deprem olmuştur (Şekil 3). 885 kişi depremde hayatını kaybetmiştir. Deprem, 220km uzunlukta 120 km genişlikte bir alanda oldukça etkili olmuştur. Deprem, Kubeli, Besni, Kahta, Mirdis ve Akçadağ bölgelerinde ağır hasarlara neden olmuştur. Diğer taraftan Malatya’nın güneydoğusunda 4 Aralık 1905 tarihinde 6.9 büyüklüğünde hasar yapıcı bir deprem meydana gelmiştir. Deprem, Pütürge ile Sürgü arasında ağır hasarlara ve can kaybına neden olmuştur. Deprem, Dicle nehri boyunca geniş alanlarda sıvılaşmalara sebeb olmuştur (Ambraseys, 1989). Şekil 3. Doğu Anadolu Fay Zonu boyunca 1900-2000 yılları arasında olmuş hasar yapıcı depremlerin

dağılımları ve sismik boşluklar. Son yüzyıl içerisinde 1971 Bingöl depremi dışında Doğu Anadolu fayı içerisinde önemli büyük bir deprem görünmemektedir (Şekil 3, 4). Bu yüzyıl içerisinde Kuzey Anadolu fayı oldukça aktif gözükürken, Doğu Anadolu fayı üzerinde uzun zamandır suskun bir dönem yaşanmaktadır. Bu suskunluk dönemi, 100-250 yıl arasında değişmektedir. Bu açıdan değerlendirildiğinde Doğu Anadolu fayı, önümüzdeki yüzyıl içerisinde oldukça aktif olabaileceği görülmektedir. Bu yüzden gerek 22 Ocak 1997 Hatay gerekse 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremleri, yakın gelecekteki bir deprem serisinin habercileri olarak yorumlanabilir (Şekil 4). Diğer taraftan Bitlis Bindirme Kuşağı üzerinde 1975 Lice depremi dışında 200-300 yıldır önemli sayılabilecek bir depremin olmaması, bu kuşağın da oldukça yüksek deprem potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir (Şekil 3). Bu kuşak boyunca, 1503 Hakkari, 1648 Van, 1666 Musul, 1670 Hizan, 1705 Bitlis, 1715 Van, 1866 Kulp, 1871 Hakkari ve 1884 Siirt depremleri meydana gelmiştir (Ambraseys, 1989).

7

Şekil 4. 1900-2000 yılları arasında Doğu Anadolu Fay Zonunda olmuş M=4.0 ve daha büyük

depremlerin dış-merkez dağılımları Ceyhan ve Misis Civarının Sismisitesi Ceyhan-Misis fay hattı boyunca Adana-Ceyhan-Maraş yörelerinde M.S. 290, 517, 524, 561, 1114, 1514 ve 1855 yıllarında şiddetleri V ile IX arasında değişen birkaç büyük deprem meydana gelmiştir (Ergin vd., 1967). Diğer taraftan bu fayın kuzeydoğu devamında Türkoğlu civarında en son 1874 (I=VIII), Hazar Gölü civarında en son 1866 (I=VIII), Antakya ili ve civarında en son 1822 (I=IX) ve 1873 yıllarında yıkıcı büyük depremler meydana gelmiştir. Yukarıdaki tarihsel depremler, Doğu Anadolu fayının 200-300 yıl suskun kaldığını ve bu süre içerisinde enerji birikimine sebeb olduğunu göstermektedir. Iki yüzyıl önce Doğu Anadolu fayı boyunca depremlerin bir kümelenme (earthquake cluster) göstererek birkaç büyük depremle fayın çeşitli segmentlerinde birbirlerine yakın tarihlerde hızlı bir şekilde boşaldığına işaret etmektedir. “Bugün geçmişin aynasıdır” sözü, jeolojinin temelinde yatar. Çünkü benzer depremlerin önümüzdeki yüzyıl içerisinde de tekrarlanabileceğini gösstermektedir. Örneğin 22 Ocak 1997 Hatay depremi (Ml=5.5) ve 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremleri tarih olarak birbirlerine oldukça yakın olması ve yukarıdaki tarihsel depremler, Doğu Anadolu Fayı’nın diğer komşu segmentlerinde büyük hasar yapıcı depremlerin oluşma potansiyellerinin oldukça yüksek olduğunu göstermektedir.

8

Diğer taraftan 20 Mart 1945 (Ms=6.1) ve 22 Ekim 1952 (Ms=5.2) Ceyhan-Misis depremleri, 27 Haziran 1998 deprem kırığının hemen yakın kuzeydoğusunda yer almıştır (Şekil 3). 1945 depreminin merkezi 37.4 K-35.8 D, 1952 ise 37.1 K-35.9 koordinatlarında yer almıştır. 1945 depreminde Ceyhan ve Misis civarındaki köylerde 2500 ev yıkılmış ve Adana ile Kozan’da hasarlara neden olmuştur. Deprem 13 kişinin ölmesine ve 93 kişinin yarlanmasına neden olmuştur. Depremin şiddeti I=VIII olarak belirlenmiştir. 1952 depremi, 564 ev, 11 okul ve 4 caminin tamamen, 318 evin kısmen yıkılmasına neden olmuştur. Depremde 10 kişi hayatını yitirmiştir. Depremin maksimum şiddeti I=VII olarak belirlenmiştir. Sismik Şiddet, En Büyük Yer İvmesi ve Hasar Dağılımı 27 haziran 1998 tarihinde yerel saat 16:55’de Adana iline bağlı Ceyhan-Misis arasında yer alan bir bölgede Ms=6.3 (USGS, ISK), Ml=5.9 (ERD) orta büyüklükte bir deprem olmuştur. Depremde toplam 145 kişi hayatının yitirmiş ve 1500’den daha fazla kişi yaralanmıştır. Deprem yaklaşık 20 saniye kadar sürmüş ve birçok binanın yıkılmasına ve ağır hasar görmesine neden olmuştur. Depremin maksimum şiddeti, I=VIII olarak belirlenmiştir (Şekil 5). 06.07.1998 tarihi itibariyle depremde toplam 1113 ev, 11 işyeri yıkılmış ve 9067 ev, 210 işyeri oturulmaz hale gelmiştir. Depremde hasar özellikle Yüreğir ilçesine bağlı Geçitli, Yakapınar (Misis), Abdioğlu, Suluca, Kılıçlı, Cihadiye, Baklalı, Organize Sanayi sitesi, Ceyhan merkez ve köylerinde yoğunlaşmıştır. Deprem hasarında yüzey jeolojisi ve topoğrafik faktörler oldukça büyük rol oynamıştır. Depremde ağır hasar gören başta Ceyhan olmak üzere yukarıdaki yerleşim yerleri zaman zaman sellenmelere sonucu depolanmış Ceyhan Nehrinin taşkın ovası düzlüklerinde yer almıştır. Bu tür zeminler, sıvılaşmaya uygun deprem açısından oldukça riskli bölgeleri teşkil eder (Şekil 5, 6). Deprem orta büyüklükte olmasına rağmen hasar oldukça ağır olmuştur. Çünkü bu tür zeminler, sağlam zeminlere göre hasarı beş kat daha artırır. Depremde binaların yıkılması her ne kadar inşaat hataları olarak gösterilmekle birlikte, yüzey jeolojisi ve topağrafik faktörler oldukça etkili olmuştur. Eğer 7.0’dan daha büyük bir deprem meydana gelseydi, bugün ayakta duran sağlam olarak nitelendirilen binaların durumu ne olurdu? Bu soruya yanıt, 1964 Niigata (Japonya) ve 1989 Loma Prieta (ABD) gibi dünyanın değişik bölgelerinde meydana gelmiş depremlerden alınabilir. Sıvılaşmaya uygun zeminin etkilerine ait en çarpıcı örnek 1964 Niigata depreminde (Ms=7.4) gözlenilmiştir. Maksimum yer ivmesi yalnızca 0.16 g olmasına ve Niigata şehri, deprem episantrının 50 kuzeyinde yer almasına rağmen sıvılaşmadan dolayı binlerce ev çökmüş ve ağır hasarlar görmüştür. Binalarda 80 dereceye kadar varan eğimlenmeler olmuştur. Aynı şekilde 1989 Loma Prieta depremi, deprem merkezinden 110 km uzaklıkta zemin sıvılaşmalarına neden olmuştur. Zeminden kaynaklanan benzer hasarlar, deprem episantrından 50 km batısında yer alan eski Adana şehrinde gözlenilmiş ve yüzlerce ev ağır hasar görmüştür. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depreminde, Ceyhan Tarım Ilçe Müdürlüğü’nde buluna kuvvetli yer hareketi kayıt istasyonunda D-B yönünde 0.28g, K-G yönünde 0.22 g ve düşey yönde 0.08 g’lik (ERD) maksimum yer ivmeleri kaydedilmiştir.

9

Şekil 5. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depreminin neden olduğu sıvılaşma yerleri ve eşşiddet haritası. Hasar dağılımında topoğrafik faktörler de oldukça önemli rol oynamıştır. Süreksizliklerde dalgalar, diffraksiyona, yansımaya ve karışıma uğrarlar. Aynı zemin yapısına sahip tepelerde yer alan yerleşim yerleri düzlük alanlara göre daha şiddetli sarsılmaya maruz kalır. Benzer topoğrafik faktörlerden kaynaklanan hasralar 1998 Ceyhan-Misis depreminde gözlenilmiştir. Aynı zemin yapısına sahip olmasına rağmen topoğrafik olarak yüksekte bulunan Organize Sanayi Sitesi, Suluca, Dağcı, Yürekli ve Kılıçlı ve Kızılkaş köyleri oldukça ağır hasarlara maruz kalmıştır. Bu köyler, havza içerisine doğru dil şeklinde uzanan oldukça dar ve topağrafik olarak yüksek tepeler üzerinde kurulmuşlardır. Bu tepeler, deprem sırasında bir çeşit yüksek katlı binalar gibi davranmışlar ve üzerindeki yerleşim yerleri ağır hasarlara maruz kalmışlardır. Bu tepelerin her iki yamaçlarında kaya düşmeleri gelişmiştir. Bu tepelerin üst kısımlarında, 2-6m kalınlıkta kaliş, altında iri çakıllı konglomeratik ve kumtaşı tabakaları ve altında da jipsli bir Neojen serisi bulunmaktadır. Üst kısımdaki kalişlerin 1-2 metrelik üst kısmı havayla ve su ile temas altında bulunduğu için oldukça sert olmasına rağmen alt kesimi elle bile kazılacak yumuşak konglomeratik bir seviyeden oluşmaktadır. Özellikle tepelerin yamaçlarında bu üstteki sert kesim deprem sırasında alttaki yumuşak kesimden ayrılarak aşağıya doğru kaymıştır.

10

Şekil 6. Ceyhan Nehri taşkın ovası düzlüklerinde kurulmuş olan Ceyhan yerleşim yerinde hasar

görmüş binaların dağılımları Yüzey Deformasyonu Genellikle orta ve büyük magnitüdlü depremler, uygun ortam ve şartlar mevcut olduğu zaman sıvılaşmalara neden olabilirler. Ancak, sıvılaşmalara neden olan sismik sarsıntının kaynağını saptamak, bir problem olarak ortaya çıkar. Örneğin bir çöküntü gölcüğü çökellerinin sıvılaşması, muhtemelen bu gölcüğü meydana getiren faydaki bir sismik kaymayı veya yakınındaki diğer sismojenik faylardaki hareketler sonucu meydana geldiğini gösterebilir. Bu yüzden sadece sıvılaşma olayı, belli bir faydaki bir depremi tanımlamak için güvenilir bir kriter oluşturmaz. Bununla birlikte

11

diğer tür kanıtlarla birlikte yorumlandıkları zaman çok faydali bilgiler oluşturabilir. Örneğin yüzeydeki bir fay izi boyunca dizilmiş kum volkanları, bu fayın sıvılaşma meydana getirdiğinin iyi bir kanıtını oluşturur. Diğer taraftan sıvılaşma yapıları, bir uyumsuzluk yüzeyi oluşturduğu için bir depremin zamanının belirlenmesinde çok önemli deprem horizonları teþkil ederler. Şekil 7. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremine neden olmuş fay ve civarındaki diğer diri fayların

dağılımları. 27 Haziran 1998 depremi, Misis-Ceyhan arasında uzanan Misis fay hattı üzerinde meydana gelmiştir. Deprem, bu fayın yaklaşık 50-60 km uzunluğu boyunca yüzey deformasyonlarına neden olmuştur (Şekil 7). Bu hat, kabaca Ceyhan Nehri boyunca uzanmaktadır. Yüzey deformasyonları, yanal yayılma, sıvılaşma ve bank yenilmeleri şeklinde gelişmiştir. Sıvılaşma, kum kraterleri, kum volkanları ve yanal yayılmalar olmak üzere üç farklı tipte gelişmiştir. Sıvılaşma, güneybatıdan kuzeydoğuya doğru fay hattı boyunca Abdioğlu, Nacarlı, Geçitli, Misis, Çakıldere, Çokça, Toktamış, K.Burhaniye, Ceyhan GB’sı, Büyük Mangıt, Mercimek, Hamitbey, Adapınarı, Inceyar ve Dikilitaş’a kadar uzanan 50-60 km’lik bir hat boyunca geniş bir alanda oldukça meydana gelmiştir. Bu sıvılaşmalar, genel olarak K 50-70 D ile K 60-70 B doğrultulu yarıklar boyunca

12

çıkmıştır. Ceyhan nehrinin bankları boyunca ağaç devrilmeleri ve 1 metreden daha büyük derinlikte bank yenilmeleri gözlenilmiştir. Sıvılaşmalar, Abdioğlu köyü civarında 5m derindeki oldukça iyi boylanmalı ince kum tabakasından yukarıya çıkarılmıştır. Bu bölgede su seviyesi 5m derinlikte yer almıştır. Depremde yanal yayılmalar 10 ile 100 m arasında değişen süreksiz kademeli yarıklar boyunca gelişmiştir. Bu yarıklardan en barizleri, Abdioğlu ile Misis arasında ve Büyük Mangıt ile Ceyhan arasında gözlenilmiştir. K 50-70 D ile K 60-80 B arasında değişen iki ana doğrultuda yarıklar ölçülmüştür. Diğer taraftan daha az sayıda K 10-20 B ile K10-30 D arasında değişen diğer iki yarırık sistemi gözlenilmiştir. Bu yarıklar boyunca kum kraterleri ve kum volkanları meydana gelmiştir. Bu tür sıvılaşmalar, Ceyhan nehrinin kenarı boyunca banklarında oluşmuş yer yer 1m’yi aşan derinliklerde bank yenilmeleri ve oturmaları ile kesinlikle karıştırılmamalıdır. Hendek Yerinin Tektonik Konumu Deprem merkezi yakınında, Abdioğlu köyü’nün hemen 100 m kuzeydoğusunda, sağa sıçramalı K60B doğrultulu yarık üzerinde bir hendek (çukur) açılmıştır (Şekil 8). Hendek, 3 m genişlikte, 6 m uzunlukta, 5 m derinlikte ve Ceyhan nehrinin Abdioğlu köyü’ne doğru yaptığı menderesin dış bükey tarafında yer almaktadır. Hendeğin batısında depreme neden olan fay ve doğusunda Misis fayına ait segmentler uzanmaktadır. Misis fayı, normal bileşenli sol yanal atımlı olup kuzeybatı bloğu aşağıya düşmüştür. Halbuki depreme neden olan fay ters bileşenli sol yanal atımlı bir fay ve güneydoğu eğimlenmiştir. Bu iki fay arasında, Ceyhan nehri oldukça büyük menderesler çizmektedir. Deprem, özellikle Herekli ve Abdioğlu arasında sağ sıçramalı yüzeysel yırtılmalara neden olmuş ve bu yırtılmalar boyunca sıvılaşmalar meydana gelmiştir. Bu yırtılmalar, hakim olarak KB ve KD doğrultulu olup, nehrin menderesi ile uyumluluk göstermektedir. Ayrıca, sıvılaşma olmayan herhangi bir yüzeysel yırtılmaların olmayışı, bu kırıkların yüzeysel olduğunu ve depreme neden olan fayın yüzeye erişemediğini desteklemektedir.

13

Şekil 8. Hendek civarının tektonik konumu. Hendek Yerinin Stratigrafisi Hendek, yüzeyin 5 m altına kadar açılabilmiş ve bu derinlikten sonra su seviyesine erişilmiştir. Hendek civarında, menderesin taşkın ovası düzlüklerinde depolanmış ince taneli çökeller bulunmaktadır. Hendek duvarlarında, menderesin dış bükey tarafında, zaman zaman sellenmeler sonucu oluşmuş çökeller gözlenilmiştir. Hendek duvarlarında 13 birim ayırt edilmiş olup, yukarıdan aşağıya doğru şöyle sıralanmıştır:

A: En üstte yüzeyin üstüne bu depremle uyumsuz olarak getirilmiş, 40 cm kalınlıkta sıvılaşmış orta taneli kum bulunmaktadır.

B: kumlu silt C: silt ve kahverenkli kil ardalanması D: kahverenkli kil E: ince tabakalı kahverenkli kil aratabakalı silt F: kahverenkli kil G: silt H: kahverenkli kil I: gri-yeşil renkli kil J: kahverenkli kil K: kalın tabakalı gri-yeşil renkli kil L: siltli kum M: kalın tabakalı gri-yeşil renkli kil

14

Yukarıda görüldüğü gibi, yüzeyin 5 metre altına kadar silt ve killerin ardalanmasından oluşmuş kalın bir seviye bulunmaktadır. Sıvılaşmış kum daykının genişliği, yüzeyin hemen altında 1-2cm civarında iken, 4 m derinde 10 cm’ye erişmiştir. Bu genişliğin artması, sıvılaşmış kumun 7 metre derinlikte olduğunu göstermektedir (Şekil 9). Şekil 9. Hendeğin KD ve GB duvarları. Ceyhan şehrinde hasar görmüş binalar, Ceyhan nehrinin taşkın ovası düzlüklerinde, özellikle Ceyhan nehrinin Ceyhan şehri içlerine doğru yaptığı menderes paralel uzanan mahallerde yoğunlaşmıştır. Bu tür menderesli akarsu ortamında depolanmış çökeller, oldukça suya doygun iyi boylanmış, temiz orta taneli kum ve siltler ve killerden oluşmaktadır. Bu tür zeminler, sıvılaşma açısından oldukça yüksek potansiyel alanlar teşkil etmektedir. Ceyhan şehri içerisinde toplam 25 civarında 5 metre derinlikte gözlem çukurları açılmıştır (Şekil 10). Bu çukurlarda ortalama 2.5m derinlikte su tablasına ve son derece iyi boylanmış sıvılaşacak kumlara rastlanılmıştır. Ceyhan şehri, bu menderesin dış bükey tarafında, zaman zaman sellenmelerin olduğu bataklık alanının üzerine kurulmuştur. Bu açılan çukurlarda, hiç bir kaba taneli çökellere rastlanılmamıştır. Buna karşılık, Ceyhan şehrinin hemen karşısında, menderesin iç bükey tarafında kaba taneli çakıllardan oluşan kum barlarına rastlanılmıştır. Bu kısımda açılan çukurda 6 metre derinliğe kadar su tablasına rastlanılmamıştır. Bu gözlem çukurları, Ceyhan nehrinin iç bükey, dış bükey taraflarında ve zaman zaman yatak değiştirerek tekettiği menderesin akmaz göllerinde farklı çökeller depolanmıştır. Bu nedenle, Ceyhan şehri içerisinde zemim birkaç on metre içerisinde oldukça büyük değişiklikler göstermektedir. Bu değişikliklere bağlı olarak da üzerinde bulunan binalarda farklı hasarlar gelişmektedir. Bu tür zeminler sıvılaşmaya uygun deprem açısından son derece riskli bölgeleri teşkil etmektedir. 27 Haziran 1998 depremi, orta büyüklükte bir deprem olmasına rağmen hasarlar oldukça ağır olmuştur.

15

Şekil 10. Ceyhan Şehri içerisinde açılmış gözlem çukurlarının lokasyonları ve logları Hendek Duvarlarındaki Yırtılma-Sıvılaşma Olaylarının Yorumlanması Bu deprem, şimdiye kadar Türkiye’de en yaygın sıvılaşma yapmış depremlerden ilkini temsil etmektedir. Deprem odağının derinde olması ve depremin orta büyüklükte olması nedeniyle depreme neden olan fayın kırığı yüzeye kadar erişememişitir. Bununla birlikte, Ceyhan nehrinin taşkın ovası düzlüklerinde depolanmış yaklaşık 50m kalınlıkta gevşek ve suya doygun örtü kısımda sıvılaşmalar şeklinde yüzey deformasyonları gelişmiştir. Sıvılaşmalar, genellikle Ceyhan nehrine paralel olarak 50-60km’lik bir hat boyunca meydana gelmiştir. Ceyhan nehri, gerek doğuda yer alan Misis fayına gerekse batıda havza içerisinde depreme neden olmuş gömülü faya paralel olarak uzanmaktadır. Bu nedenle yüzeyde sıvılaşmaların çıktığı kırıkların doğrultusu, bu her iki fay ile uyumluluk göstermektedir. Bu yüzden çeşitli araştırmacılar, bu kırıkları makaslama hareketi sonucu gelişmiş doğrultu atımlı kırıklar olarak yorumlamışlardır. Bununla birlikte bütün bu kırıklar, Ceyhan nehrinin hemen birkaç on metre doğusunda ve batısında mendereslere uyumlu olarak gelişmiştir. Dolayısıyla, yüzeyde gözlenen kırıklar, depreme neden olan fay ile ilişkisi olmayan ve maksimum 7m derinliğe kadar uzanan sıvılaşmalar sonucu gelişmiş yüzeysel yırtılmalardır. Sıvılaşma Sıvılaşmaların deprem kökenli olup olmadıkları, jeolojik, topoğrafik ve yeraltı suyu gibi birçok faktörlerin birlikte yorumlanması sonucu ortaya konabilir. Deprem kökenli sıvılaşmalar, yaygın olarak dört farklı şekilde görülür (Şekil 11);

16

1-Kum fışkırması Kum volkanı Kum krateri 2-Yanal yayılmalı heyelanlar 3-Kum daykları veya siller 4- Kademeli yarıklar Şekil 11. Sıvılaşma tiplerini gösteren blok diyagram. Kum Krateri Kum fışkırmaları, kratercikler ve bacalı-kum volkanları olmak üzere iki tipe ayrılır (Şekil 12). Kratercik, sıvılaşmış kum yüzeye doğru baca şeklinde çıkarken yüzey malzemesini (genellikle toprak seviyesini) bir yana hareket ettirerek zemin yüzeyinde meydana getirdiği çukurluktur. Baca açıldıktan sonra genellikle zemin yüzeyinde 1-3m genişlikte ve 1-2m derinlikte bir çukurluk kalır ve daha sonra bu çukurluk yakınındaki malzemeler ile doldurulur.

17

Şekil 12. Kum krateri (Yakapınar güneyi) Şekil 13. Kum volkanının oluşumunu gösteren Şematik kesit (Sims ve Cristofer 1998). Kum Volkanı Kum volkanları, kum fışkırmasının en yaygın tipini oluştururlar (Şekil 13). Bu tip kum fışkırmaları, 0.5-1m yükseklikte ve 15-60 cm çapında kum konileridir. Bu tip kum konilerinin derinlik kesitinde, genellikle iyi boylanmalı, temiz orta taneli kalın kum birimlerinin üzerine 2-10m kalınlıkta kil tabakaları gelmektedir (Obermeiers, 1987). Kum daykları içerisinde killer parçalanmış olarak görülmektedir. Abdioğlu köyü girişinde açılan bir 4x6x5m hendek’de (çukur) zemin yüzeyinden 5-7 metre derinliğe kadar silt ve killerden oluşan kalın bir seviye, 7 metre derinde sıvılaşacak temiz orta taneli kuma rastlanılmıştır. Bu kesimde yaygın olarak kum konilerinin gelişmesi, yukarıdaki görüşü desteklemektedir. Açılan trench’de 7 metre derinlikteki suya doygun sıvılaşacak kumun 1 cm kalınlıkta bir dayk boyunca 2-3metrelik bir S harfi yaparak yüzeye çıktığı görülmüştür. Şekil 14. Sola sıçrama gösteren yanal Yayılmalar (Nacarlı köyü). Yanal Yayılmalar Yanal yayılmAlar, genellikle bölgesel boyutta çok düşük yamaçlarda sıvılaşmış bir tabakanın üzerinde yamaç aşağı hareket eden dilimler şeklindeki kütle hareketleridir. Dilim hareketlerinin metreler boyutunda büyük olduğu yerlerde, topuk boyunca ters kesmeler ve ayna kısmı boyunca grabenler oluşur. Dar ve açık yarıklar şeklindeki yanal yayılımlar, özellikle dere ve taraça kenarları boyunca yaygın olarak görülür. 27 Haziran 1998 depreminde, Abdioğlu köyü civarında Ceyhan nehrinin banklarında

18

oluşmuş yarıklar, yukarıdaki açıklanan sıvılaşma sonucu gelişmiş yanal yayılımlar sonucu meydana gelmiştir. Bu yarıklarda gözlenmiş sağ yanal harketlerin fay ile herhangi bir ilişkisi olmayıp, yalnızca yanal yöndeki sıvılaşmalardan kaynaklanmıştır. Dayk ve Siller Bazı durumlarda sıvılaşma yüzeye kadar erişemez, yüzeyin birkaç metre aşağısında dayk ve sil şeklinde gelişir. Bu durumda yüzeyde herhangi bir kum fışkırması gözlenmezken, alttaki düşey veya yatay yöndeki yayılma sonucu yüzeyde farklı oturmalar meydana gelir. , Kademeli Yarıklar Benzer yapılar, Abdioğlu’nda açılan hendeğin KB duvarında gözlenmiştir. Kum daykı zemin yüzeyinin 4 metre derininde kalmış ve yüzeye erişememiştir. Bununla birlikte, alttaki basınca bağlı olarak daykın hemen üst kesiminde zemin yüzeyinde yırtılmaya neden olmuştur. Buna karşılık ternchin GD duvarında kum daykı zemin yüzeyine erişmiş ve yüzeyde yırtılma boyunca kum konileri geliştirmiştir. Bu kum daykları, birbirine çok yakın zemin yüzeyinde, kum daykının derinde kalması ve yüzeye erişmesine bağlı olarak zemin yüzeyinde kademeli yırtılmaların gelişmesine neden olmuştur. Bu gözlem hendeği, bu tür sağ veya sol sıçramalı sistematik yırtılmaların doğrultu atımlı faylarda gelişen Riedel kırıkları ile herhangi bir ilişkisi olmadığını göstermiştir. Kısacası, bu depremde Ceyhan nehri boyunca gelişmiş sıvılaşmaların çıktığı sistematik kırıkların hiç biri deprem kırığı değildir. Bu kırıklar, deprem esnasında taşkın ovası çökellerinde sıvılaşmaya sonucu gelişmiş yırtılmalardır. Depreme neden olan fayın derinde kalmış olup yüzeye erişememiştir. 5-23 km derinde yer alan artçı-depremler, kırığın yüzeye çıkamadığının en büyük delilini oluşturmaktadır. Artçı Depremler Anaşokun aletsel koordinatı 36.85 K ve 35.55 D (ERD), 36.67 K-35.49 D (ISK) ve 36.95 K-35.30 D (USGS) olarak saptanmıştır. Arazideki yüzey deformasyonları, depremin merkezinin Abdioğlu-Yakapınar arasında bir yerde yer aldığını göstermektedir. Doğu Anadolu fayı boyunca herhangi bir multiparametre (deprem haberci sitasyonları) istasyonu (su seviyesi değişimi, strainmetre, extensometre, tilt-metre, radon gazı ölçümleri gibi) olmadığı için ana şoktan önce herhangi bir deprem habercisi olup olmadığı bilinmemektedir. Bununla birlikte, başta Andırın olmak üzere Ergani ve Hazar gölü civarında 1989 yılından beri her yıl büyüklüğü M=4.5 ve daha büyük birkaç deprem olmuştur. DAFZ’da yer alan sismik boşluklarda oluşması olası ve haberci olarak nitelendirebilecek M=4.5 ve daha büyük depremler, 5-7 yıl öncesinde gözlenmeye başlanmıştır. Bu tür küçük ve orta büyüklükte depremler bir depremin (M=7.0 ve daha büyük) habercisi olabilir (Demirtaş ve Yılmaz 1996). Diğer taraftan 22 Ocak 1997 Hatay ve 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremlerinin oluştuğu fay parçasına komşu olması; DAFZ’ndaki diğer fay parçaları üzerinde yakın gelecekte olabilecek büyük depremlerin varlığına işaret edebilir. Bu nedenle, DAFZ üzerinde son 500 yıl

19

içerisinde olmuş büyük deprem serisi yakın gelecekte olması olası bir deprem serisine ışık tutması açısından büyük önem taşımaktadır. Şekil 15. 03.07 – 28.07.1998 tarihleri arasında artçı depremlerin dağılımları. Siyah koyu çizgiler, bu

depremde yırtılmış ve tetiklenmiş fay parçalarını göstermektedir.

20

Şekil 16. Ceyhan Nehri ve civarının tektonik konumunu gösteren basitleştirilmiş blok diyagram. Anaşoktan hemen sonra saat 17:07-Ml=4.4, 23:50-Ml=4.2, 28.07.1998, 06:59-Ml=4.8, 00:50-Ml=4.2, 06:59-Ml=4.9, 18:20-Ml=4.1, 04.07.1998, 05:15-Ml=5.1 ve 12:24-Ml=4.4 (ERD ve ISK) olmak üzere toplam 8 büyük artçı deprem meydana gelmiştir. Anaşoktan sonra 07.07.1998 tarihine kadar büyüklükleri 2.0 ≤ Ml ≤ 5.1 arasında değişen toplam 250 civarında artçı deprem kaydedilmiştir. Artçı depremlerin anaşoktan itibaren bir hafta içerisinde giderek azalmış olması oldukça düşündürücüdür. Örneğin 13 Mart 1992 (Ms=6.8) Erzincan depreminden sonra artçı depremler üç aydan daha fazla devam etmiş ve toplam 6000’den daha artçı deprem kaydedilmiştir (Demirtaş vd., 1994). Benzer şekilde 1 Ekim 1995 (Ml=5.9) Dinar depremi artçı sarsıntıları altı ay devam etmiş ve 3000’den daha fazla artçı deprem kaydedilmiştir (Demirtaş vd, 1996a, 1996c). 22 Ocak 1997 Hatay depremi (Ml=5.5) artçı sarsıntıları bir buçuk ay devam etmiş toplam 200’den daha fazla artçı deprem kaydedilmiştir (Demirtaş, 1997). Bilindiği gibi, artçı depremler

21

kırığın ilerlemesini gösterir ve fayın dengeye gelmesine kadar devam eder. Bu açıdan düşünüldüğünde fayın mekaniğini özellikle doğrultu atımlı fay sistemini çok iyi bilmek gerekir. Bilindiği üzere, doğrultu atımlı fay sistemleri birçok kademeli kırıklardan meydana gelir. Bu kademeli kırıkların sıçrama, büklüm yaptığı ve kollara ayrıldığı bölgeler çeşitli engel ve pürüz alanları (asperity and barriers) teşkil eder. Bu her bir engel ve pürüz, depremlerin çekirdeklendiği alanları oluştururlar. Bu alanların büyüklükleri, birden daha fazla depremin aynı yerde meydana gelmesine neden olurlar. Bu durumda, 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremi engel ve pürüzlerden küçük bir tanesini kırmış olabilir. Ana şoktan bir hafta sonra 5.1 magnitüdlü büyük bir artçı deprem meydana gelmiştir. Bu depremle birlikte iki aylık bir dönem içerisinde artçı depremler, Ceyhan’ın kuzeybatısına doğru Soysallı ve Hakkıbeyli köylerine doğru kuzeye doğru yayılmıştır. 5.1’lik artçı depremden sonra Soysallı köyü yakınlarında petrol çıkışı da, artçı depremlerin kuzeye doğru ilerlediğini göstermektedir. Artçı deprem dağılımları deprem kırığının güneyde Abdioğlu’ndan kuzeye Tumlu Tepe’ye (Soysallı köyü KD’su) doğru ilerlediğini göstermektedir. Bu deprem, muhtemelen Abdioğlu ile Ceyhan arasında maksimum 20-30km uzunlukta K60-70D doğrultulu bir fayı kırmış, B.Burhaniye ile Tumlu Tepe arasında yer alan K15D doğrultulu diğer bir fayı tetiklemiştir. Örtü kısımda bir dom şeklinde çıkmış ve havzanın tabanını oluşturan Üst Kretase yaşlı kireçtaşlarından oluşan Tumlu Tepe’nin batısının K15D ve doğusunun K70D doğrultulu faylarla kesilmesi, bu deprem kırığını destekleyen en büyük kanıttır. Bu faylardan K70D doğrultulu fay, K15D doğrultulu fayı kesmesi, havzanın önce K15D doğrultulu faylarla geliştiği, daha sonra K70D doğrultulu faylarla şekillendiğini göstermektedir. Odak Mekanizması Anaşokun odak mekanizması çözümü, dünyanın değişik sismoloji enstitüleri tarfından çözülmüş ve hemen hemen birbirine yakın çözümler elde edilmiştir.

USGS HARWARD EMSC ERD 1.Fay Düzlemi Doğ.

323 57 58 207

Eğimi 77 65 11 70 Kayma Açısı 170 18 79 -30 2.Fay Düzlemi Doğ.

55 319 326 308

Eğimi 80 73 169 62 Kayma Açısı 14 154 79 -157

22

Şekil 17. Farklı sismolojik gözlem kuruluşları tarafından çözülmüş 27 Haziran 1998 depremi ana

şokunun odak mekanizması sonuçları. Yukarıdaki odak mekanizması çözümlerinden USGS; HARWARD ve EMSC sonuçları birbirlerine uymakta, ERD çözümünde fay düzleminin doğrultusu uymakta fakat fayın eğimi (KB’ya eğimli) diğer üç çözüm (GD’ya eğimli) ile zıtlık göstermektedir. Her dört çözümde fay düzlemi sol yanal doğrultu atımlı faylanma bulunmuştur. Bununla birlikte, depremin fay düzlemi her ne kadar sol yanal çözüm vermekle birlikte, birkaç saniye (3-8) ara ile üç farklı hareketin geliştiğini ve ikinci yada üçüncü hareketin sağ yanal hareketi verecek şekilde yüzeydeki deformasyonlara neden olduğu düşünülmektedir. Bilindiği üzere Misis fayının doğrultusu K50D, yüzeydeki deprem kırıklarının genel doğrultusu K70-80D olup, bu iki fay 20-30 derecelik bir açı ile Ceyhan-Misis arasında birbirlerini kesmektedir. Bu iki faydan Misis fayı uydu görüntüsünde çok belirgin olarak gözükmekle birlikte, diğer yüzey deformasyonların gözlendiği kırık, Ceyhan Nehrinin taşkın ovası düzlükleri

23

altında kalmaktadır. Bu kırık, yalnızca Abdioğlu köyü yakınlarında, doğrultu atımlı faylara özgü uzamış bir tepe şeklinde kendisini göstermektedir. Bu kırık, ayrıca artçı depremlerin bu hatta paralel bir dizilimi ile de çok belirgin olarak gözlenmektedir. Sonuç olarak, depremin mekanizmasının daha iyi anlaşılabilmesi için deprem kırık ilerlemesinin (rupture process) açıklığa kavuşturulması gerekir. 22 Ocak 1997 Hatay Depremi 22 Ocak 1997 tarihinde yerel saat 19:57’de Hatay ilinde orta büyüklükte bir deprem oldu. Deprem Araştırma Dairesi tarafından (Ankara) depremin büyüklüğü, Ml, 5.5 olarak belirlendi. Anaşok, Amik ovasının güneybatı sınırını oluşturan kolda yer almıştır. Deprem, Karasu segmentinin batı kolunun en güneyini kırmıştır. Depremlerin S-P dalgalarının varış zaman farklılıkları ve hasar dağılımına göre, depremde Oğlakören-Gülderen ve Samandağ ilçesinin 10-15 km kuzeydoğusu arasında kalan hattının hareket ettiği düşünülmektedir. Deprem, yüzeyde herhangi bir yüzey kırığı oluşturmamıştır. Kuvvetli yer hareketinden dolayı, Gülderen köyünde su deposu yakınındaki bir yamaçta birkaç metrelik yamaç yenilmesi meydana gelmiştir. Diğer yandan bu hattın Samandağ ilçesine doğru olan uzanımı üzerinde yer alan yoğunoluk köyü gibi birkaç köyde birkaç kaya düşmesi gözlenmiştir. Hatay ve civarının sismisitesi Hatay ili ve civarında M.Ö. 148 ile M.S. 1873 yılları arasında şiddetleri VI ile X arasında değişen toplam 62 tarihsel deprem oldu. Antakya ili ve civarında en son yıkıcı deprem 1822 (I=IX) yılında meydana gelmiştir. Diğer yandan en son hasar verici deprem 1873 yılında olmuştur. Bu bakımdan Antakya ve civarında 1822 yılından beri önemli sayılabilecek bir deprem meydana gelmedi. 1822 deprem kırığının güney ucunda 1796 Latakya depremi oluşmuştur. Bu iki büyük deprem, Doğu Anadolu fayının Karasu segmenti aracı ile Ölü deniz fayına bağlandığını çok açık bir şekilde desteklemektedir. Bilindiği gibi, Kuzey Anadolu Fayı son yüzyıl içerisinde oldukça aktifken, Doğu Anadolu Fayı oldukça suskun olarak görünmektedir. 22 Ocak 1997 Hatay depreminin meydana geldiği Doğu Anadolu fayının güneybatı ucunu oluşturan kollar üzerinde son on yılldır her yıl magnitüdü 4.0’dan büyük depremler olmaktadır. Bu tür depremler ve fayın uzun yıllardır suskunluğu bu fayın önümüzdeki yüzyıl içerisinde oldukça aktif olabileceğini göstermektedir. Sismik şiddet ve en büyük yer ivmesi Deprem, Oğlakören, Gülderen, Armutlu ve Aksaray Mahalleri, Karaçay nahiyesi, Uzunbağ köylerinde önemli sayılabilecek hasar yapmıştır. Hasar dağılımında jeolojik ve topağrafik faktörler oldukça önemli rol oynamıştır. Özellikle deprem merkez üssüne yakın ve ultramafik kayaçlar üzerinde yer alan ve topağrafik olarak yüksek olan Gülderen ve Oğlakören köylerinde hasar oldukça az olmuştur. Ayrıca, köylerde yer alan evler, tek katlı çamur harçlı moloz taşlı duvarlardan yapılmıştır. Diğer yandan zemin olarak oldukça kötü, topağrafik olarak alçak Amik ovasının güneybatı ucunda zamanla denizin girip çıktığı ve killi seviyelerden dolayı yağmur suyunun derinlere nufuz edemediği Armutlu ve Aksaray mahallerinde üç ve dört katlı betonarme evlerde ciddi sayılabilecek hasarlar meydana gelmiştir. Bu hasar gören betonarme evlerde

24

dikkat çekici bir olay, taşyıcı sistemlerin kırma taşlı kireçtaşı çakılları ile deniz kumu karışımının kullanılmasıdır. Dolayısıyla kolanlar, elle ufanılabilir duruma gelmiştir. Artçı depremler Anaşokun aletsel koordinatı 36.36 K ve 36.22 olarak saptandı. Anaşoktan önce herhangi bir öncül şok kaydedilemedi. Ancak, Doğu Anadolu fayı boyunca herhangi bir multiparametre istasyonu (su seviyesi değişimi, strainmetre, extensometre, tilt-metre, radon gazı ölçümleri gibi) olmadığı için, ana şoktan önce herhangi bir deprem habercisini söylemek mümkün değildir. Anaşoktan hemen sonra saat 20:24’de Ml=5.2. olan en büyük artçı deprem meydana geldi. Anaşoktan sonra 2.0 ≤ Ml ≤ 5.2 arasında değişen toplam 150 civarında artçı deprem kaydedilmiştir. Bu deprelerin günlük dağılımları ve magnitüd-deprem sayısı ilişkisi aşağıdaki grafiklerde gösterilmektedir. Artçı depremler, anaşoktan itibaren giderek azalmıştır. Fay Düzlemi çözümü CSEM tarafından depremin odak mekanizması çözülmüş ve sırf sol yanal doğrultu atımlı faylanma elde edilmiştir. Çözümde fayın doğrultusu 326 ve eğimi 83 derece bulunmuştur. Bu çözüm, bölgedeki fayın gidişi ile iyi bir uyumluluk göstermektedir. Tartışma ve Sonuçlar Tarihsel deprem kayıtları, Doğu Anadolu fayının yüzyılımızda (1900-1998) ve önceki yüzyıl (1800-1900) içerisinde sismik olarak oldukça suskun bir dönem geçirmiş olduğunu göstermektedir. Bu nedenle bu fayda en azından 200 yıldır bir enerji birikimi olmaktadır. Hem 22 Ocak 1997 Hatay hem de 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremleri, önümüzdeki yüzyıl içerisinde Doğu Anadolu fayının oldukça yüksek deprem potansiyeline sahip olabileceğini göstermektedir. Uzun süre suskun kalan Doğu Anadolu Fayı, Kuzey Anadolu Fayındaki 947-1045, 1667-1668 ve 1939-1967 deprem serisine (Ambraseys, 1988) benzer bir seriye maruz kalabilir. Bu fayın kısa bir zaman içerisinde tamamen kırılmasına neden olabilecek büyük bir deprem tetikleme rolü üstlenebilir. Deprem kırılma mekaniğine göre 27 Haziran 1998 depreminden sonraki depremin Doğu Anadolu fayının kuzeydoğu ucunda yada bu depremde kırılan segmentin her iki ucunda oluşma olasılığı yüksektir. Bilindiği gibi, Kuzey ve Doğu Anadolu fayları aynı stres sonucu oluşmuş birleşik fayları (conjugate faults) oluştururlar. Bu faylardan biri üzerinde depremler oluşurken diğeri bu fay tarafından kilitlenerek suskun kalmakta ve enerji birikimi olmaktadır. Bir sonraki evrede tersine diğer fay üzerinde depremler meydana gelmekte ve diğeri suskun kalmaktadır. Bu karakteristik özellik tarihsel depremlerde çok açık olarak gözlenilmektedir. Diğer taraftan her bir sismik boşlukta olduğu gibi, özellikle başta Andırın olmak üzere Ergani ve Hazar gölü civarında 1989 yılından beri her yıl M=4.0 ve daha büyük bir deprem olmuştur (Demirtaş ve Yılmaz, 1996). Dünyanın değişik bölgelerinde oluşmuş depremler, ana şoktan önce haberci olayların görünme süresi ile kırılacak segment uzunluğu arasında bir ilişkinin olduğunu göstermektedir. Örneğin, 1 Ekim 1995 Dinar depreminde 10 km’lik bir kırık oluşurken haberci olaylar yaklaşık bir ay öncesinden ortaya çıkmıştır (Demirtaş vd., 1996a, 1996c). Benzer şekilde, Doğu

25

Anadolu fayının güneybatı ucunda, 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis ve 22 Ocak 1997 Hatay depremlerinin oluştuğu bölgede haberci olayların 5-7 yıl öncesinde görünmesi, bu hat boyunca kırılması muhtemel kırığın 100 km ve daha büyük olabileceğine işaret etmektedir. Diğer taraftan bu segmenti yırtan en son büyük deprem, 1822 tarihinde meydana gelmiştir. 100 km’den daha uzun Karasu segmentinin en güney ucunu kıran 22 Ocak 1997 depremi, bu segmenti rahatlatacak kadar büyük bir deprem değildir. Bu açıdan düşünüldüğünde 1997 Hatay depremi, gelecekte kırılması oldukça yüksek olan Karasu segmentinin bir habercisi olarak yorumlanabilir. Bu nedenle Karasu segmenti, bir tür sismik boşluk olarak kabul edilebilir. 22 Ocak 1997 Hatay ve 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremleri, Doğu Anadolu fayının gelecek yüzyıl içerisinde oldukça aktif olabileceğini gösterirken, bu deprem kırıklarına komşu olan Misis fayı ve özellikle Osmaniye-Karataş fayının önemli stres yüklenmelerine maruz kaldıklarını ve bu yüzden oldukça yüksek deprem potansiyellerine sahip oldukları söylenebilir. 1998 Ceyhan-Misis depremi oldukça geniş bir alanda sıvılaşma yapmış ve derindeki fayla ilişkisi olmayan sıvılaşma sonucu gelişmiş yüzeysel yırtılmalara neden olmuştur. Bu sistematik yarıklar, Riedel kırıkları ile ilgili olmayıp, düşey ve yanal yayılımlı sıvılaşmalar sonucu meydana gelmiştir. Gerek odak derinliğinin gerekse deprem büyüklüğünün küçük olması nedeniyle, depreme neden olan fayın kırığı yüzeye erişememiştir. Bu gzölemler sadece sıvılaşma kullanılarak, yırtılmaların hangi faydan kaynaklandığını ya da hangi mekanizmaya sahip olduğunu tayin etmek için bir ölçüt olmadığını göstermiştir. Bu görüş, HARWARD, USGS ve EMSC tarafından yapılmış fay düzlemi çözümü tarafından da desteklenmektedir. Her üç çözümde de depreme neden olan fayın ters bileşenli sol yanal doğrultu atımlı fay olduğu görülmektedir. Ayrıca yüzeydeki sıvılaşmalar boyunca kırıklar sağa ve sola sıçramalı ve KB blokları düşmüş normal bileşenli sağ ve sol yanal atımlı faylanmalar göstermektedir. Bu nedenle derindeki depreme neden olan fay mekanizması ile yüzeydeki deformasyonlar birbirine uymamaktadır. Soysallı köyü KD’sunda yer alan Üst Kretase yaşlı kireçtaşlarından oluşan Tumlu Tepe, alüvyonları keserek havza ortasından bir dom şeklinde yüzeye çıkmıştır. Bu tepe, batı yamacında K15D 75KB doğrultulu normal bileşenli; doğu yamacında K70D 85GD doğrultulu ters bileşenli faylarla sınırlandırılmıştır. Bu horst şeklinde yüzeye çıkmasına neden olan faylanma olayları ve ters bileşenli fay düzlemleri çözümleri iki şekilde açıklanabilir.

1- Adana-Kilikya havzası, önce K15D 75 KB yönlü normal bileşenli sol yanal atımlı faylar boyunca açılmaya başlamış ve daha sonra havzadaki normal gerilmeler yerini K70D 85GD yönlü sol yanal atımlı fayları oluşturan sıkışma tektoniğine bırakmıştır.

2- K15D ve K70D doğrultulu faylar aynı anda meydana gelmiş, K15D doğrultulu fayda sol yanal hareketle birlikte normal hareket egemen olmuş; diğer K70D doğrultulu fay, K15D doğrultulu faya yarı paralel olarak uzanmış ve birbirine yarı paralel fay arasındaki göreceli harekete bağlı olarak K70D doğrultulu fayda ters bileşenli hareket gelişmiş olabilir.

Özetle, artçı deprem dağılımları ve Tumlu Tepe’yi sınırlandıran faylar, depremin Abdioğlu ile Ceyhan arasında, Misis fayına yarı paralel olarak uzanan K70D

26

doğrultulu GD’ya eğimli ters bileşenli sol yanal atımlı gömülü bir fayı yırttığını göstermektedir. Deprem, muhtemelen 20-30 km’lik bir fay parçasını yırtmış olabilir. Diğer taraftan depremde Büyük Burhaniye ile Tumlu Tepe arasında uzanan K15D doğrultulu KB’ya eğimli normal bileşenli sol yanal atımlı diğer bir fay parçasının tetiklemiş olabileceği düşünülmektedir. Değinilen Belgeler Ambraseys, N.N., 1988, Engineering Seismology. Erathquake Engineering and Structural

Dynamics, vol. 17, p. 1-105, 1988. Ambraseys, N.N., 1989, Temporary seismic quiescence: SE Turkey. Geophysical Journal,

vol. 96, p. 311-331. Arpat, E., ve Şaroğlu, F., 1972, Türkiye’deki bazı önemli genç tektonik olaylar,

Cumhuriyet’in 50. yılı yerbilimleri kongresi, s. 92-101. Bayülke, N., ve Demirtaş, R., 1997, 22 Ocak 1997 Hatay Depremi Raporu, Afet Işleri Genel

Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi yayınları. Demirtaş, R., Karakısa, S., Yatman, A., Baran, B., Zünbül, S., Iravul, Y., Altın, N., ve

Yılmaz R., 1996a, 1 Ekim 1995 Dinar depremi mekanizması, DAD Bül., sayı 74, yıl 23 (Baskıda).

Demirtaş, R., Karakısa, S., and Yılmaz R., 1996b, Artçı depremler ile 1 Ekim 1995 Dinar deprem kırığının yorumlanması. Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, IX Mühendislik Sempozyumu, Jeofizik Mühendisliği Bildirileri Kitabı, 29-31 Mayıs 1996, sayfa 31-38.

Demirtaş, R., Karakısa, S., and Yılmaz R., 1996c, The mechanism of The Dinar Earthquake, October 1, 1995, Bulletin of International Institute of Seismology and Earthquake Engineering, IISEE, BRI, Ministry of Construction, Tsukuba-Japan (In press)

Demirtaş, R., Yılmaz, R., 1996, Türkiye’nin sismotektoniği; Sismisitedeki uzun süreli değişim ve güncel sismisiteyi esas alarak deprem tahminine bir yaklaşım, BIB, Afet Işleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi yayını, s. 91, Ankara.

Demirtaş, R., Yılmaz, R., 1996, Seismotectonics of Turkey; Preliminary approach to earthquake forecasting based on long-term variation in seismic activity and present seismicity, publication of Earthquake Research Department, General Directorate of Disaster Affairs, Ministry of Public Works and Settlement, p. 95, Ankara.

Demirtaş, R. 1998a. Adana Bölgesi yeni depremlere hazırlıklı olmalı. Cumhuriyet Bilim Teknik, 5 Eylül 1998.

Demirtaş 1998b. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremi-Sıvılaşma. JMO Haber Bülteni, Kasım 1998.

Demirtaş 1998c. 27 Haziran 1998 Ceyhan-Misis depremi;Sıvılaşma ve hendek çalışması. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, Kasım 1998, Sayı 53, 40-57, Ankara.

Ergin, K., Güçlü, U., ve Uz, Z., 1967, Türkiye ve civarının deprem kataloğu, ITÜ., Maden Fakültesi yayını.

Ergin, K., Güçlü, U., ve Aksoy, G., 1971, Türkiye ve dolaylarının deprem kataloğu, ITÜ., Maden Fakültesi, Arz Fiziği Enstitüsü yayını.

Kempler, D., 1994, Tectonic patterns in the easternmost Mediterranean, MS.thesis, Hebrew University of Jerusalem, p. 137, Winter 1994.

Obermeiers, S.F. 1987. Identification and characterics of earthquake-induced liquefaction; in Crone, A.J. and Omdahl, E.M., eds., Proceedings of Conference XXXIX, Directions in Paleoseismology, USGS, Open-File Report, 87-673, 173-177.

Perinçek, D., and Çemen, I., 1990, The structural relationship between the East Anatolian and Dead Sea fault zones in southeastern Turkey, Tectonophysics, 173.

27

Rockwell, T.K., 1987. Recognition of individual paleoseismic events in strike-slip environments; in Crone, A.J. and Omdahl, E.M., eds., Proceedings of Conference XXXIX, Directions in Paleoseismology, USGS, Open-File Report, 87-673, 129-135.

Sims, J.D. and Cristofer, D.G. 1998. Observations of multiple liquefaction events at Soda Lake, California, during earthquake and ıts aftershocks; in Holzer, L.H., eds., The Loma Prieta Earthquake of October 17, 1989 – Liquefaction, USGS, Professional Paper, 1551-B, B151-B153.