Marmara Denizi, Kumburgaz Havzasında Çökel Karotlarında Eski Deprem Kayıtlarının Analizi Ve Yaşlandırılması

TÜBİTAK Projesi, 2018 - 2019

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Haziran 2018
Bitiş Tarihi: Haziran 2019

Proje Özeti

Kumburgaz Havzası, Kuzey Anadolu Fayı’nın Marmara Denizi’ndeki en aktif kuzey kolu üzerinde Orta sırtta yer alan bir havzadır. Kuzey Anadolu Fayı’nın aktif bir fay olması buna bağlı olarak taşıdığı deprem riski, Marmara Denizi çevresinde nüfus bulunduran yerleşimler için tehdit oluşturmaktadır. Özellikle dünyanın önemli metropollerinden sayılan İstanbul şehri, tarihi kayıtlara bakıldığında bundan önce birçok kez büyük depremler ile yıkıma uğramış ve büyük can kayıpları yaşanmıştır. Son 2000 yıl içerisinde Marmara Denizi’nde meydana geldiği bilinen 55 civarı (Ms>6.8) deprem kaydı bulunmaktadır. 1912 Mürefte ve 1999 Kocaeli depremlerinden sonra Marmara Denizi’nde kuzey kol üzerinde Çınarcık, Kumburgaz ve Orta Havzalarından geçen iki segment üzerinde sismik boşluk olduğu bilinmektedir. Uzun bir süredir deprem üretmemiş olan bu segmentler üzerinde 20-30 yıl içerisinde M>7 bir depremin meydana gelmesi ise kaçınılmazdır (Parsons, 2004).

Kumburgaz Havzası (yaklaşık -800 m) Marmara Denizi gibi kritik bir bölgenin ortasında bulunmakta ve diğer havzalara kıyasla tarihsel depremlerle olan ilişkisi daha az bilinmektedir. Özellikle İstanbul ve çevresinde büyük yıkıma yol açan 1509 ve 1766 depremlerinin Kumburgaz segmenti ile olan ilişkisi üzerine henüz detaylı bir çalışma ortaya konulmamıştır. Denizaltındaki fay kontrollü havzalarda, sismotektonik aktivite ile tetiklenen yamaç akıntıları ile oluşan sismotürbidit çökel paketleri eski depremlerin izlerini saptamak, bunları yaşlandırarak deprem oluşum aralıklarını belirlemek için kullanılmaktadır. Önerilen bu projede, Marmara Denizi Kumburgaz Havzası’ndan Fransız bayraklı R/V Pourquoi Pas seferi ile 2014 yılında alınan 22 m uzunluğundaki çökel karotunda deprem ile oluşmuş türbidit birimleri sedimentolojik ve jeokimyasal yöntemler sayesinde tespit edilmesi amaçlanmaktadır. Benzer yöntemler ile Marmara Denizi’nin farklı havzalarında sismotürbidit çökellerinin tayinine yönelik çalışmalar yapılmış olmasına rağmen, Kumburgaz Havzası’nda benzer bir çalışma ilk defa bu proje kapsamında gerçekleştirilmiş olacaktır. Belirlenecek sismotürbidit seviyelerinin radyokarbon yöntemi ile yaşlandırılması sayesinde, bunların tarihsel depremlerle olan ilişkileri saptanabilecektir. Proje kapsamında sismotürbiditlerin tespitine yönelik uygulanacak olan sedimantolojik ve jeokimyasal yöntemler sırası ile, Çoklu Sensör Karot tarayıcısı (MSCL; Multi-sensor core logger), XRF (ITRAX core scanner) elemental analizleri ve tane boyu analizleridir.

Bu karot çalışmasından elde edilmesi elde edilecek sonuçlar ile; 1) Depremle tetiklenmiş türbidit (Sismotürbidit) seviyelerini belirlemek, 2) Tespit edilen sismotürbiditlerde ¹⁴C yaş analizlerinden alınacak sonuçlarla, deprem kronolojisi oluşturmak ve depremlerin tekrarlanma aralıkları belirlenebilecektir. Bu sayede önceki çalışmalarda Marmara Denizi içerisindeki diğer havzalarda tespit edilen tarihsel deprem kayıtları ile karşılaştırması mümkün olacaktır.

Kumburgaz Havzası’ndan alınmış olan piston karot örneğinde yukarıda belirtilen analizlerin ışığında belirlenecek olan sismotürbidit seviyeleri son on bin yılda bölgedeki sismik etkinliğin sürecini ortaya çıkarmamızı sağlayacaktır. Sismotürbiditlerin sedimantolojik özellikleri bunların çökelme mekanizmaları ile ilgili olduğundan bize bu konuda önemli bilgiler verebilecektir. Böylece, deprem ile tetiklenmiş türbiditlerin belirlenmesine yönelik kriterlerin kullanımı hakkında benzer konularda yapılacak olan çalışmalara ışık tutacaktır. Kumburgaz Havzasının eski depremlerle olan ilişkisinin tespit edilmesi, aynı zamanda Kumburgaz Havzası’ndan geçen segment için önerilen olası asismik kaymanın (creep) (Ergintav vd., 2014) deprem periyotlarında bir aksama yaratıp yaratmadığı ile ilgili modelin testi açısından ise son derece önemlidir. Bu projede, karot çökellerinde son birkaç bin yıllık süreçteki deprem izlerinin varlığının ortaya çıkarılabilmesi İstanbul ve çevresi için sağlıklı bir deprem risk değerlendirmesi yapılmasına doğrudan katkıda bulunacaktır.