Deprem Bilgileri

Bölgenin Deprem Tehlikesi ve Risk Analizi

Mühendislik bakımından depremselliğin saptanması bir olasılık – istatistik hesabına dayanmaktadır. Bu amaçla, geçmiş depremlere ilişkin bilgiler ne kadar eskiye ait ve tam olursa yapılan mühendislik yaklaşımı da o oranda güvenilir olmaktadır (Büyükaşıkoğlu, 1987).

Karlıova Belediyesi imar planına esas jeoteknik inceleme kapsamında, çalışma alanı merkez olmak üzere 100 km’lik yarıçap içinde (38.7369)N – (428137)E koordinatları arasında kalan bölgede 1900 – 2014 tarihleri arasında meydana gelen, yüzey dalgası büyüklüğü Ms ≥4.5 ve üzeri olan depremler, TÜRKNET katalog verileri ve KRDAE-UDİM’den temin edilerek kullanılmıştır. Hesaplamalarda kullanılan depremlerle ilgili tarih, enlem, boylam, kaynak, odak derinliği ve büyüklük değerleri ek-10/çizelge 1’ de verilmiştir.

Tüm deprem verileri içerisinde Mb, Ml ve Md büyüklüğünde verilen depremlerin yüzey dalgası magnitüdüne (Ms) çevrilmesi amacıyla; sadece Türkiye’de meydana gelmiş depremler için geliştirilmiş olan Ms=1.46*Mb-2.29 ve Ms=0.938*Ml+0.181 (Sipahioğlu (1984) ve Büyükaşıkoğlu (1987)) bağıntıları ile Ms=(0.9455*Md)+0.4181 (Ulusay vd. 2004) bağıntıları kullanılmıştır. Ek-10/çizelge 1’de çevrilen depremlerin yanlarına referansları verilmiştir.

11.1.2 Magnitüd (Büyüklük) – Frekans İlişkisi
Gutenberg ve Richter (1954), verilen bir zaman aralığında M magnitüd (büyüklük) ile N deprem sayısı arasında Log N = a – bM şeklinde bir ilişkinin bulunduğunu ifade eder.
N : Birikimli deprem sayısı
M : Magnitüd
a : İnceleme alanının büyüklüğü, gözlem süresi ve gözlem süresi boyunca olan deprem etkinliği ile ilişkili parametre
b : İnceleme alanının tektonik özelliklerine bağlı olarak değişen parametre

Turgutlu ve çevresi magnitüd – frekans ilişkisinin belirlenmesi amacıyla “a ve b” regresyon katsayılarının hesaplamasında “En Küçük Kareler Yöntemi (EKK)” kullanılmıştır. Bu amaçla; Özçep (2005) tarafından hazırlanan programdan faydalanılmıştır. Hesaplamalarda magnitüdü (Ms)=4.5 ve üzeri olan depremler dikkate alınmıştır. Depremlerin magnitüd aralığı, ortalama magnitüd ve oluşum sayıları hesaplanan a, b değerleri çizelge 11.3’de verilmiştir.

Poisson Olasılık Dağılımı ile Deprem Risk Analizi
Depremlerin oluş periyodu, herhangi büyüklükteki bir depremin ya da o büyüklüğe yakın bir depremin kaç yılda bir olacağını ifade eder. Bu değer “deprem ve jeoteknik mühendisliği” açısından çok önemli bir parametredir (Büyükaşıkoğlu, 1987). Deprem riski, herhangi bir alanda meydana gelmiş veya olması beklenen en yüksek magnitüdlü depremlerin yapının ekonomik ömrüne göre seçilen veya herhangi bir zaman aralığı için yinelenme olasılığıdır. Poisson modeli için araştırmacılar, büyük magnitüdlü ana şokların oluşumu için geçerli bir model olduğu ve mühendislik amaçları için yeterli kabul edilebileceğini belirtmişlerdir (Lomnitz ve Epstein 1966, Kallberg 1969, Lomnitz 1973, Gürpınar 1977, Tunç vd. 2003). Poisson modelinde deprem oluşumunun bir poisson dağılımı olduğu kabul edilmektedir. Çizelge 11.4’de Karlıova ve çevresi deprem tehlikesini gösterir Poisson olasılık dağılımları verilmiştir. Çizelge 11.4 incelendiğinde, 1900 – 2014 yılları arasında meydana gelmiş deprem büyüklüklerinden hareketle çalışma alanında büyüklüğü 4.5 – 7.5 arasında oluşabilecek depremlerin % olarak analizlerini görmek mümkündür. Buradan hareketle; büyüklüğü 5.0 olan bir depremin dönüş periyodu 1 yıl iken 6.5 büyüklüğündeki bir depremin dönüş periyodu ise 8 yıldır. Bunun yanında; 6.5 büyüklüğündeki bir depremin 10 yıl içerisinde olma olasılığı % 94,1 iken standart bir yapının ömrü olarak düşünülebilecek 50 yıllık bir zaman diliminde 5.5 büyüklüğündeki bir depremin olma olasılığı ise % 100 olarak belirlenmiştir. Diğer deprem büyüklükleri için belirlenen olasılık hesaplarını çizelgeden görmek mümkündür. Buradan hareketle; çalışma alanında yapılacak yapılar, bölgeye ait yukarıdaki deprem büyüklükleri ve sismik risk analiz değerleri göz önüne alınarak projelendirilmelidir.

Aktif Tektonik
12 ve 14 Mart 2005 Karlıova depremleri Türkiye’nin en önemli iki transform fayı olan Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ile Doğu Anadolu Fayı (DAF)’nın birleşme bölgesi yakın batısında meydana gelmiştir (Şekil 1-3). Anadolu levhasını sınırlandıran bu iki fay doğusunda kalan Doğu Anadolu’da K-G yönlü sıkışmalı tektonik rejim egemen olup KD-GB uzanımlı aktif tektonik yapılar sol yönlü doğrultu atımlı, KB-GD uzanımlı olanlar sağ yönlü doğrultu atımlı faylar, D-B uzanımlı olanlar ise ters fay veya bindirmelerle karakterize edilirler. KAF ve DAF arasında kalan Erzincan-Karlıova-Bingöl üçgeni ise Anadolu levhasının en doğu ucunu oluşturur. İki transform arasında, çapraz fay sistemlerinin gelişmiş olduğu bu alan Türkiye’de aktif fay yoğunluğunun en fazla olduğu bir bölgedir. Karlıova üçlü birleşme noktası yakın çevresindeki aktif faylar Şekil 11.2 ve Şekil 11.3’de gösterilmiştir. Varto-Erzincan arasında KAF, Varto-Kaynarpınar ve Elmalı-Tanyeri olmak üzere iki ana geometrik bölümden oluşur. Varto–Kaynarpınar bölümü kendi içerisinde Varto ve Ilıpınar olmak üzere iki segmente ayrılır. Varto segmenti üzerinde Ms: 6.9 büyüklüğündeki 1966 depremi meydana gelmiş ve bu depremde 34 km uzunluğunda yüzey faylanması oluşmuştur. Ilıpınar segmenti ise KAF’nın DAF ile kesiştiği Kargapazarı yöresinden başlar ve batıda Kaynarpınar köyü doğusuna kadar uzanır. KAF Elmalı-Erzincan arasında ise yine iki segmentten oluşur. Bunlardan Elmalıdere segmenti Yedisu ile Karlıova batısındaki Turnadağı arasında yaklaşık 30 km uzunluğundadır. Bu segment üzerinde 1949 yılında Ms:6.9 büyüklüğünde bir deprem meydana gelmiş ve yüzey faylanması oluşmuştur. Daha batıda yer alan Tanyeri-Yedisu

Şekil 11-3 12 ve 14 Mart 2005 Karlıova Depremleri Artçı Şoklarının Dağılımı segmenti ise 70 km uzunluğundadır. Bu segment Ms:7.6 büyüklüğündeki 1784 depremine kaynaklık etmiştir.

Bingöl-Karlıova arasında DAF zonu ise Karlıova ve Göynük olmak üzere iki segmentten meydana gelmektedir. Karlıova segmenti 37 km uzunluğunda olup 1866 yılında yüzey faylanmasıyla sonuçlanan büyük bir deprem (Ms:7.2) üretmiştir. Yaklaşık 40 km uzunluğundaki Göynük segmenti üzerinde ise Ms:6.8 büyüklüğündeki 1971 Bingöl depremi oluşmuştur (Şekil 11.3). Bingöl-Karlıova-Erzincan üçgeninde bu iki transform fay arasında kalan bölgede KDGB ve KB-GD uzanımlı çapraz fay sistemleri yoğun olup son yüzyılda bu faylar orta büyüklükte depremlere kaynaklık etmiştir. 1992 Erzincan (Ms:6.8), 27 Ocak 2003 Pülümür (Mw:6.0) ve 1 Mayıs 2003 (Mw:6.4) Bingöl depremleri bu çapraz fay sistemi içerisindeki faylardan kaynaklanan son depremlerdir. 1 Mayıs 2003 Bingöl depremi sağ yönlü doğrultu 6 atımlı Sudüğünü fayından kaynaklanmıştır. Genelde doğrultu atımlı fayların yoğun olduğu Bingöl-Karlıova-Erzincan üçgeni doğu ucunda ve Karlıova havzası batısında KAF ve DAF arasında K-G genel doğrultusunda uzanan ve batıyaiçbükey Taşlıçay normal fay zonu bulunur (Şekil 11.3). Bu normal faylar Karlıova havzası batısında KAF ve DAF zonlarını biribirine bağlar. 12 ve 14 Mart 2005 Karlıova Depremleri Kaynak Fay Özellikleri 12 ve 14 Mart 2005 Karlıova depremlerine ait sismolojik kayıtlara göre, her iki depremin ana şoku KAF’nın Ilıpınar segmenti batı ucuna rastlar ve artçı şoklar bu segment batısı boyunca yoğunlaşır. Depremlerin aletsel dışmerkez bölgesinde KAF’nın Ilıpınar ve Elmalıdere segmentleri ile Karlıova havzasını batıdan sınırlandıran bir seri normal fay bulunur (Şekil 11.3). Yapılan hızlı fay düzlemi çözümleri kırılmanın doğrultu atımlı olduğuna yorumlanabilmektedir. Ana şok lokasyonları, artçı şok dağılımı ve önerilen fay düzlemi çözümleri dikkate alındığında 12 ve 14 Mart 2005 Karlıova depremlerinin sağ yönlü doğrultu atımlı KAF’nın Ilıpınar segmentinden kaynaklanmış olması muhtemeldir. Karlıovanın kuzeyinde yer alan Ilıpınar segmenti Kargapazarı-Kaynarpınar köyleri arasında KB-GD genel doğrultusunda 33 km uzunluğundadır. Bu segment ortalama 1 km genişliğindeki bir zon içerisinde biribirine paralel uzanan iki faydan oluşur (Şekil 4). Bunlardan güneyde yer alan fayın Holosen aktivitesi daha belirgin olup fay boyunca akarsularda birkaç 10 metre ile 1 km arasında sağ yönlü ötelenmeler belirgindir. Kuzeydeki fay, batı ucunda kuzeyden güneye itilmiş olan bir bindirmeye bağlanır. Biribirine paralel uzanan bu iki fay Kargapazarı yakın doğusunda Varto segmenti ve DAF’nın Karlıova segmenti ile üçlü birleşme oluşturur. Ana şok ve artçıların yoğunlaştığı bölge batısında yer alan Elmalıdere segmenti 29 km uzunluğundadır. Açılmalı bir sıçrama ile Tanyeri-Yedisu segmentinden ayrılan bu segment doğu ucunda Turna Dağı eteklerine kadar uzanır ve bu kesiminde normal bileşenli oblik fay özelliğindedir. Elmalıdere segmenti 1949 yılında oluşmuş Ms:6.9 büyüklüğündeki depreme kaynaklık etmiş ve bu depremde yüzey faylanması gelişmiştir (Şekil 4). Ilıpınar ve Elmalıdere segmentleri arasında yaklaşık 8 km genişliğinde sol yönde sıkışmalı bir sıçrama izlenir. Bu sıçrama bölgesinde Ilıpınar segmentinde yer alan kuzeydeki fay batı ucunda kuzeyden güneye doğru itilmiş olan bir bindirme fayına dönüşür. Depremin merkez üssü yakın güneyindeki Taşlıçay normal fay zonundaki faylar kuzey ucunda sağ, güney uçlarında ise sol yönlü bileşen sunarlar. Son yüzyılda meydana gelmiş depremlerle birlikte değerlendirildiğinde 12 ve 14 Mart 2005 depremlerinin KAF sistemi içerisinde 1949 ve 1966 depremleri yüzey kırıkları arasında kalan ve bir sismik boşluk oluşturan Ilıpınar segmenti üzerinde meydana geldiği yorumlanır. İki ana şokun biribirine çok yakın olması bu şokların segmenti oluşturan iki paralel fay üzerinde gelişmiş ayrı depremler olasılığınıdüşündürmektedir. Mevcut sismolojik verilere göre iki ana şok ve artçıları segmentin batı yarısında yoğunlaşmaktadır. Ilıpınar segmentinin 33 km uzunluğunda olduğu göz önüne alındığında orta büyüklükteki bu iki depremin fay üzerinde gelişebilecek en büyük depremi temsil etmedikleri söylenebilir.

Şekil 11-4 Bingöl-Karlıova-Kiği arasının diri fay haritası
Şekil 11-4 Bingöl-Karlıova-Kiği arasının diri fay haritası
Bingöl-Karlıova-Kiği Yöresinde Deprem Potansiyeli Olan Diğer Diri Faylar Son depremlerin kaynak merkezi olan Ilısu segmenti çevresinde yaklaşık 50 km çapındaki bir alan içerinde son 200 yıldır deprem üretmemiş olan faylar mevcuttur. Son on yılda çevre faylar üzerinde meydana gelmiş büyük depremlerin bu faylar üzerine stress transfer ederek deprem potansiyelini arttırmış olması muhtemeldir. Bölgede yakın tarihte deprem üretmemiş en uzun fay KAF’nın Tanyeri- Yedisu segmenti olup yaklaşık 70 km uzunluğunda bir sismik boşluk niteliğindedir. Son depremlere kaynaklık etmiş Ilısu segmenti ile bu segment arasındaki uzaklık yaklaşık 20 km olup bu alanda Elmalıdere segmenti yer alır. Tanyeri-Yedisu segmenti üzerinde depremlerin tekrarlanma periyoduna ilişkin paleosismik bilgi mevcut değildir. Bununla birlikte segment üzerinde yaklaşık 230 yıllık bir enerji birikimi mevcuttur. Segment üzerinde meydana gelmiş olan 1784 depreminin magnitüdünün 7’den büyük olduğu ve yüzey faylanması geliştiği bilinmektedir. Dolayısıyla bu sismik boşluğun magnitüdü 7’den büyük deprem üretmesi beklenir. Ilıpınar segmentine en yakın ve son yüzyılda deprem üretmemiş Taşlıçay fay zonu bir seri normal faydan oluşur. Depremselliği hakkında bilgi bulunmayan bu fay zonunda batıya içbükey ve 20’şer km uzunluğunda iki normal fay segmenti bulunur. Doğu blokları aşağıda olan bu fayların Holosen aktiviteleri belirgindir. Bingöl-Karlıova-Yedisu arasında kalan bölgede ise sol yönlü doğrultu atımlı Sancak-Uzunpazar fay zonu yer alır. Bu fay zonunun uzunluğu 40 km dir ve son yüzyıldaki sismisitesi hakkında da bilgi mevcut değildir. Bu fay zonu yakın çevresindeki faylarda 1971 ve 2003 Bingöl ve 1949 Elmalıdere depremleri meydana gelmiştir. 2003 Bingöl ve Pülümür depremleri KAF ve DAF arasında kalan çapraz fay sistemlerinin biribirini tetiklediğini ortaya koymuştur. Dolayısıyla Bingöl-KarlıovaErzincan üçgeni arasında son yüzyılda deprem üretmemiş olan bu faylar da bölgede deprem beklentisi yüksek faylar kategorisinde değerlendirilebilir. Doğu Anadolu bölgesinin en önemli deprem kaynaklarından biri olan ve KAF’a çapraz uzanan Erzurum fay zonunun batı ucu ise son depremlerin dışmerkez üssüne 37 km km uzaklıktadır. 80 km uzunluğunda sol yönlü doğrultu atımlı olan bu fay KAF’dan kaynaklanan yatay yerdiğiştirmleri Doğu Anadolu sıkışmalı tektonik rejimi içerisinde soğuran bir transfer yapısı niteliğindedir. Fay üzerindeki ötelenmeler ve tarihsel kayıtlar Erzurum fayının magnitüdü 7’den büyük depremler üretebileceğine işaret etmektedir.

Karlıova üçlü eklemini oluşturan ana fayların (Emre ve diğ., 2012a, b) genel konumu. KAFZ: Kuzey Anadolu Fay Zonu, DAFZ: Doğu Anadolu Fay Zonu, VFZ: Varto Fay Zonu (Taban harita LandSAT görüntüsünden üretilmiştir).  KAFZ’nin Erzincan ve Karlıova arasındaki bölümü, fay üzerindeki geometrik süreksizlikler dikkate alınarak 11 segmente ayrılmıştır (Barka ve Kadinsky-Cade, 1988).
KAFZ’nin en doğu ucu olan Ilıpınar Segmenti’nin geometrisi ve civarındaki diğer tektonik hatlar (Sançar ve Akyüz, 2014).

Doğu Anadolu Fay Zonu’nun segmentleri (Duman ve Emre, 2013).

Karlıova İlçesi Civarındaki İkincil Faylar KAFZ ve DAFZ’nin sınırlarını oluşturuduğu ve Karlıova ilçesininde yer aldığı kama şekilli bölge içerisindeki deformasyonun ürünleri olan ikincil fayların (Şekil 2.6) niteliği, ile ilgili farklı görüşler mevcuttur. Şaroğlu (1985) söz konusu fayların KAFZ ve DAFZ tarafından kesildiğini dolayısı ile eski yapılar olduğunu belirtir. Diğer bir çalışmada ise FS1’in güneydoğuya doğru devam ettiğini ve Karlıova’ya ulaşmadan yay çizerek normal fay karakteri kazandığı ileri sürülmüştür(Emre ve diğ., 2005). Hubert-Ferrari ve diğ. (2009) ise bu bölgedeki topoğrafyanın, doğudan doğrultu-atımlı faylar ile taşınarak geldiğini Ar-Ar yaşları ve jeokimya çalışmalarına dayanarak savunur. Diğer bir çalışma ise bu bölgedeki fayların çizgisel ve dairesel olarak iki farklı geometride oluştuğunu, çizgisel kısımların doğrultu atımlı eğrisel kısımların ise normal bileşenli doğrultu atımlı faylar olduğunu ileri sürer vebu fayların bölgedeki deformasyonun bir kısmını üzerinde topladığına vurgu yapar (Sançar, 2014, Sançar ve Akyüz  .

Karlıova ilçesi civarında ana fay zonlarının uzanımı ve bunlarla ilişkişi ikincil yapıların geometrisi (Şaroğlu, 1985).