1999 İzmit Kırığı Üzerinde Olduğu Varsayılan Krip Olayının GPS ve LIDAR Ölçmeleriyle Sorgulanması

Proje Yürütücüsü: Prof. Dr.Semih ERGİNTAV 

Proje Kodu: 7685

Proje Başlangıç Tarihi: 08/10/2013

Proje Bitiş Tarihi: 08/10/2014

Proje Bütçesi: 36122 TL

Proje Özeti: Depremlerin fiziğinin ve tehlikesinin daha iyi anlaşılmasına yönelik temel araştırma konulardan bir tanesi fayların maruz kaldıkları tektonik gerilmeler karşısında göstermiş oldukları farklı davranış biçimleridir (Carpenter ve diğ., 2011). Aktif fayların önemli bir kısmı, stabil davranmayıp, üzerlerinde yıllar boyunca biriktirdiği elastik deformasyonu ani bir şekilde saniyeler içerisinde boşaltmakta, kabuğun fiziksel özelliklerine ve reolojisine bağlı olarak onlarca yıl boyunca deprem sonrası başlayan hareketini ivmesini azaltarak, sönümlendirmekte ve tekrardan deprem öncesi durumuna gelmektedir (Reilinger ve diğ., 2000; Burgmann ve diğ., 2002; Ergintav ve diğ., 2009). Bazıları ise sürekli olarak fay zonu boyunca tamamen veya kısmen sessizce kaymaktadır (Burgmann ve diğ., 2000; Çakır ve diğ., 2005). 1999 yılında Marmara bölgesini etkileyen İzmit ve Düzce Depremleri (M=7.4, 17/08/1999, ve M=7.1, 12/11/1999)’nin oluşturduğu deformasyon alanı yersel ve uzaysal jeodezik yöntemlerle sürekli olarak izlenmekte, bölgedeki aktif fayların zaman içinde üzerlerine aldıkları yüke göre davranışları belirlenmeye, deprem tehlikesi modellenmeye çalışılmaktadır (Ergintav ve diğ., 2007; Ergintav ve diğ., 2009;  Cakır ve diğ., 2012). Genel olarak, bugüne kadar, deformasyonların zaman içinde, boyutunun küçülerek faylardan uzaklara ve kabuk içinde de sığlardan derinlere doğru daha büyük alanları etkileyecek şekilde dağıldığına yönelik gözlemlerin desteğinde analizler gerçekleştirilmiştir (Reilienger ve diğ., 2000; Ergintav ve diğ., 2007; Wang ve diğ., 2009; Hearn ve diğ., 2009) (Şekil 1 ve 2). Amacı, civardaki farklı faylar üzerinde 1999 depremi sonrası oluşan gerilme artışlarını belirlemek olan bu çalışmalar sürdürülürken, Çakır ve diğ. (2012) Avrupa Uzay Kurumu ESA’ya ait yapay açıklıklı radar (SAR) görüntülerinin Kalıcı Saçıcılar (PSInSAR) analizi (Hooper, 2008), Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS)  ölçümleri ve saha gözlemleri ile 1999 Izmit kırığının Izmit körfezi ile Akyazı arasında kalan “supershear segmentinin” (Bouchon ve Karabulut, 2008), depremden bu yana sessiz bir şekilde krip ettiğini göstermişlerdir (Şekil 3). Bu çalışmaya göre, deprem sonrası artçı kayma (afterslip) (Burgmann ve diğ., 2002; Hearn ve diğ., 2009) olarak başlayan asismik kayma, krip davranışı göstermeye başlamış ve hızı bazı kesimlerde, güncel olarak fayın GPS ile deprem öncesi belirlenen jeodezik hızına (~2.7 cm/y) ulaşmıştır. Bu krip hareketi, kırık boyunca gerilme birikimini azaltırken, kırığın uçlarında beklenenden daha fazla gerilme artışı oluşturmakta ve bu bölgenin civarındaki  fay segmentleri üzerindeki deprem tehlikesini artmaktadır. 1999 depremleri sonrası kesintisiz gerçekleştirilen (Doğan ve diğ., 2003a,b; Ergintav ve diğ., 2007; Ergintav ve diğ., 2009; Hearn ve diğ., 2009; Çakmak, 2010)  çalışmalar sırasında, deformasyonların ana kırık bölgesinden daha uzaklara yüzeyde ve derinde yayıldığına yönelik bulgular baz alınarak (proje bütçelerini etkin kullanmak amacı ile de)  faylara yakın gözlem noktalarının sayısı azaltılmış, uzak alandaki noktaların sayısı ise genişleyen deformasyon örüntüsünü gözleyebilmek amacı ile artırılmıştır. Gözlem yapısındaki bu değişikliğe bağlı olarak, 1999 kırığının yakın civarındaki deformasyonların gözlenmesi ve kabuk içindeki kayma dağılımının sığ kesimleri hakkında bilgi edinme olanağı, 1-2 yerel ağın (Gözde ve diğ., 2009; Deniz ve diğ., 2010; Ozener ve diğ., 2012) kontrol ettiği kısım dışındaki alanlarda kalmamıştır. Çakır ve diğ., (2012)’nin  PSInSAR analizi ile belirlediği krip hareketinin, bölgede gerçekleştirilen  klasik GPS çalışmalarıyla kırık boyunca detayda sorgulanması, var olan gözlem kapasitesi ile mümkün değildir. Çakır ve diğ. (2012), San Andreas Fayı (SAF) (orta Kaliforniya) ve  Kuzey Anadolu Fay (KAF)’ının bazı segmentleri (İsmetpaşa) boyunca gözlenen, onlarca ve yüzlerce yıl süren asismik yüzey kaymasının uygun şartlar oluştuğunda üzerinde oluşan büyük depremler tarafından tetiklenebileceği sonucunu önermektedirler. Ancak bunun teyit edilebilmesi  ve bugüne kadar bölgede yapılan çalışmaların doğruluğunun, eksiklerinin saptanması için krip hareketinin varlığının, sürekliliğinin zamansal ve uzaysal değişiminin yersel gözlemlerle de kontrol edilmesi ve izlenmesi gerekmektedir. Bu nedenle,   projede ilk aşamada 1999 deprem kırığına ait deprem sonrası  atım değerlerini belirlemek amacı ile gözlem yapılan konumlar araştırılacak, bunlardan güvenilir ölçüm yapmaya uygun olanlar GPS (ve gerektiğinde total station) ile ölçülerek, depremden bu yana oluşan toplam atım belirlenmeye çalışılacaktır. 1999 depremleri sonrası yakın alanda ölçülmekten vazgeçilen noktaların halen korunmuş olanları da GPS ile uzun bir dönemden sonra tekrardan ölçülecektir. İzmit kırığı boyunca, Çakır ve diğ. (2912)’nin arazide belirlediğine benzer şekilde, yapılarda sistematik deformasyonlar olup olmadığına bakılacak, bu değişimler de kayıt altına alınacaktır.  Bu amaçla yersel Light Detection And Ranging (LIDAR) ölçmeleri gerçekleştirilerek yapılarda gözlenen deformasyonlar taranacak ve arşivlenecektir. Ek olarak, jeolojik ve jeodezik açıdan uygun yerlerde yakın alan profil ölçümü ile yeni nokta oluşturularak, ileriye yönelik olarak gözlem kapasitesi artırılacaktır. Gerçekleştirilecek bu ölçümlerle, krip hızının zamansal ve uzaysal değişimi GPS ve LIDAR ile tespit edilecek, bugüne kadar yapılmış olan postsismik modellemelerin yüzeye yakın sığ kısımlarını kontrol etmeye ve iyileştirmeye yönelik güvenilir  veri setleri oluşturulacaktır. Projede, özetle, eski noktaların tekrardan devreye alınması ve izlemeye yönelik yeni gözlem konumları oluşturulması ile Marmara bölgesindeki aktif fayların davranışının uzun yıllar boyunca gözlenmesine yönelik temel gözlem seti elde edilecek, uzun dönem gözlemeye yönelik nokta arşivi oluşturulacak ve  bölgedeki fayların davranışına yönelik bugüne kadar elde edilen bulgular sorgulanacaktır.