İMAR PLANINA ESAS ÇALIŞMALARDA FAY ETÜTLERİ: AKTİF FAY ZONU VE PALEOSİSMOLOJİ ÇALIŞMALARI

Transkript

1 Prof.Dr. Ali KEÇELİ Jeofizik-Jeoteknik Çalıştayı İMAR PLANINA ESAS ÇALIŞMALARDA FAY ETÜTLERİ: AKTİF FAY ZONU VE PALEOSİSMOLOJİ ÇALIŞMALARI Ayşe Çağlayan 1,2, Veysel Işık 2, Reza Saber 2 1 Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Mekânsal Planlama Genel Müdürlüğü, Yer Bilimsel Etüt Dairesi Başkanlığı, Çankaya, Ankara 2 Ankara Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Tektonik Araştırma Grubu, Tandoğan, Ankara ÖZET Türkiye, jeolojik, jeomorfolojik ve özellikle deprem potansiyeli nedeniyle afetlerden en fazla etkilenen ülkeler arasındadır. Heyelan, su baskını, sel ve çığ gibi afetler sık yaşanan afet türleri olmasına rağmen yıkıcı etkileri açısından değerlendirildiğinde ilk sırayı depremler almaktadır. Ülkemizde ortalama olarak her yıl büyüklüğü 5 ile 6 arasında değişen bir deprem yaşanmaktadır. Deprem bölgeleri haritasına bakıldığında ülke topraklarının % 66 sı 1. ve 2. derecede deprem bölgesidir. Bu durum depremleri meydana getiren fay/fay zonlarının tanımlanmasının, oluşacak deprem için alınacak önlemlerin tespit edilmesinin ve yerleşime uygun alanların belirlenmesinin öncelikli konular arasında olduğunu ortaya koyar. İmar planına esas çalışmalar kapsamında aktif fay zonunda; (1) fay segmentlerinin konumunu, geometrisini ve karakterini, (2) fayların deprem tekrarlama periyodu ve yer değiştirme miktarlarını, (3) fayların oluşturduğu deprem sayısı ve depremlerin oluşum tarihlerini belirlemek amacıyla yapılacak detay çalışmalar büyük önem taşımaktadır. Anahtar Kelimeler: Aktif fay zonu, Paleosismoloji, Hendek, Sakınım bandı 1.GİRİŞ Türkiye ve yakın çevresi jeolojik olarak dünyanın en ilginç bölgelerinden biri olup farklı levhaların aktif etkileşim alanıdır. Günümüz GPS verileri bu levhaların hareketlerini belirgin olarak ortaya koymaktadır. Afrika levhasının Akdeniz içerisinde Avrasya levhasının altına dalmasına karşın Arap levhasının GD Türkiye boyunca Avrasya levhası ile çarpışması ve meydana gelen bölgesel sıkışma Anadolu levhasının oluşumuna ve göreceli olarak batıya hareketine sebebiyet vermiştir (Şengör ve Yılmaz 1981; Şengör vd. 1985) (Şekil 1). Anadolu levhasının batı ve güneybatıya hareketi dünyanın en önemli fay zonları arasında yer alan Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) tarafından sağlanır. Aletsel dönemdeki sismik kayıtlar her iki zon boyunca yoğun sismisitenin varlığını ortaya koyar. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü tarafından 2011 yılından itibaren revize edilmiş Türkiye diri (aktif) fay haritasında Türkiye nin %96 sı aktif fay zonlarının etkilerini taşımakta, yani ülkemizin farklı oranlarda deprem tehlikesi altında olduğuna işaret etmektedir. Türkiye deprem haritası ise ülkemizin %66 sını 1. ve 2. derece deprem bölgeleri olarak tanımlar; daha da önemlisi nüfusun %98 i deprem riski altında görünmektedir. Güvenli yerleşim yerleri ve/veya mühendislik yapılarının planlanacağı alanlarda deprem üreten ve yüzey deformasyonu meydana getiren aktif fayları belirlemek ya da böylesi oluşumların olmadığını kriterleri ile ortaya koymak gerekir. Ortaya konulacak kriterlerin güvenilirliği, özellikle tektonik kökenli faylar (birincil, ikincil) ile faylanmanın tetiklediği etkili yüzey hareketlerinin ayırdımını yapmak açısından önemlidir. Paleosismoloji, jeodezi ve jeofizik alanlarındaki araştırmalar, deprem prosesi ve sismik afet analizi için deprem kaynaklarını anlamamızı sağlamaktadır. Paleosismoloji kitapları (McCalpin 1996; Yeats vd., 1997) paleosismolojinin metod ve araştırma yaklaşımlarını tanımlamaktadır. Standart paleosismoloji çalışmaları dünyada ve ülkemizde başarı ile pek çok alanda gerçekleştirilmektedir. Bu çalışma, deprem üretme potansiyeline sahip aktif fayların tanımlanmasını ve bu kapsamda imar planına esas jeolojik-jeoteknik veya mikrobölgeleme çalışmalarında önemli yer tutan paleosismoloji çalışmalarının tanıtılmasını kapsamaktadır. 2.FAY VE FAY ZONLARI Yer kabuğu, kalınlığı boyunca farklı davranışlar içerisindedir. Kabuğun özellikle 10 km derinliklerine kadar kırıklanma ve faylanma şeklinde kendini gösteren gevrek deformasyon mekanizmaları egemendir. Bu sebeple faylar ve faylanma ile ilişkili oluşuklar bölgedeki tektonik aktivitenin yorumlanması ve deprem mekanizmasının ortaya konulmasında çok önemlidir. Temel bir tanımlama ile fay, kırık düzlemi boyunca kabul edilebilir/gözle görülebilir bir harekete sahip kırıktır. 87

2 Şekil 1. Türkiye ve yakın çevresindeki levhaların durumunu gösterir sadeleştirilmiş tektonik harita (Işık vd den yeniden çizilmiştir). Oklar Anadolu levhası üzerindeki GPS hızlarını temsil etmektedir (McClusky vd. 2000). Faylar çeşitli şekil ve boyutlarda gelişebilir; uzunlukları bir kaç santimetreden yüzlerce kilometreler arasında değişebilir. Mostradaki izleri, düz ve/veya kavisli geometride olabilir. Birbirine paralel, paralele yakın veya birbirini kesen çok sayıdaki fay topluluğu fay zonu olarak tanımlanır. Bu zonların genişlikleri santimetre boyutundan yüzlerce metrelere ve kilometrelere ulaşabilmektedir. Faylanmayı temsil eden en belirgin özellik yer değiştirmenin görülmesidir. Yer değiştirme hareketinin meydana geldiği düzlem fay düzlemi ve/veya fay yüzeyi olarak tanımlanır. Bu yüzey düz ve parlatılmış özelliğe sahip ise kayma yüzeyi olarak adlandırılır. Kayma yüzeyleri faylanmanın kinematiğine yönelik pek çok yapısal oluşum ve belirteç bulundurur. Fay ve fay zonlarında yer değiştirme miktarları değişkendir; jeolojik evrim içerisinde yer değiştirme miktarları bir kaç milimetrelerden kilometrelere kadar değişebilir. Faylar geniş bir yelpaze içinde sınıflandırılmasına karşın fay düzlemi boyunca gerçekleşen göreceli hareket esas alınarak yapılan sınıflama yaygınca benimsenmiştir. Bu sınıflamada faylar (a) Eğim atımlı faylar (normal fay veya ters fay), (b) Doğrultu atımlı faylar (sağ yanal veya sol yanal) ve (c) Verev atımlı faylar olarak üç gruba ayrılır (Şekil 2). Eğim atımlı faylar fay yüzeyi üzerinde bulunan tavan bloğun taban bloğa göre göreceli olarak aşağı yönde hareket etmesi veya yukarı yönde hareket etmesine göre normal fay ve ters fay olarak adlanır (Şekil 2a). Doğrultu atımlı faylarda ise blokların hareketi fay yüzeyinin doğrultusu boyuncadır; blokların göreceli olarak sağ veya sol yönlü hareketine göre sağ yönlü doğrultu atımlı fay ve sol yönlü doğrultu atımlı fay olarak sınıflanır (Şekil 2b). Verev (oblik) atımlı faylar ise fay yüzeyi üzerinde bulunan bloğun göreceli olarak hem eğim yönünde hem de doğrultu yönündeki hareketine göre verev normal fay ve verev ters fay olarak ayırdımlanır (Şekil 2c). Tektonizmaya bağlı oluşan fayları ve aralarındaki farklılıkların ortaya konulması önemlidir. Üretecekleri deprem potansiyelleri bakımından fayları, aktif (diri) ve aktif olmayan (pasif) faylar olarak iki gruba ayırmak olasıdır. Geçmişte deprem üretmiş ve günümüzde sismotektonik özelliği olan faylar aktif fay olarak adlandırılır. Diğer bir tanımlama ile aktif fay, son yılda (Holosen dönemi) en az bir kez hareket etmiş veya deprem üretmiş faylardır. Tanımlamada Holosen döneminin referans alınmasının nedeni insanların yerleşik yaşama geçişin (avcılıktan tarıma) başlangıcı olarak kabul edilmesidir. Aktif fay tanımı ülkeden ülkeye değişiklikler sunmakla birlikte zaman sınırlamaları yıl, yıl ve 1.6 milyon yıla kadar genişletilebilmektedir. Zaman aralığının geniş tutulduğu tanımlamalarda ise aktif fay, aktif kapasiteli fay ve potansiyel aktif fay ayırdımları da yapılmaktadır (Bonilla, 1982; McCalpin, 1996; Hart ve Bryant, 1997; Yeats vd., 1997; Edward ve Keller, 2002). 88

3 Şekil 2. Fayların göreceli hareketine göre sınıflaması. a) Eğim atımlı faylar, b) Doğrultu atımlı faylar, c) Verev atımlı faylar. Yukarıda temel özellikleri verilen fayları belirlemede çeşitli kriterler göz önüne alınır (Hancock, 1985; Petit, 1987; Twiss ve Moores, 1992; Burbank ve Anderson, 2012). Bu kriterleri şöylesi gruplar altında vermek mümkündür: (a) Jeolojik belirteçler (fay düzlemleri ve kayma yüzeyi yapıları, faylanma ile ilişkili kayalar, yan yana gelmiş/yer değiştirmiş litolojiler, stratigrafik birimlerde kaybolma/tekrarlanma, jeolojik yapıların aniden sonlanması, sürüme yapıları, faylanma ilişkili mineralizasyon ve damar gelişimleri, hidrojeolojik belirteçler) (Şekil 3). Şekil 3. Fayların ve bazı jeolojik belirteçlerin arazi görünümleri. (a) Kayma düzlemi ve düzlem üzerindeki kinematik belirteçlerden yakın görünüm, (b) Fay zonu boyunca oluşan fay kayalarının (breş, gauç) genel görünümü, (c) Yer değiştirmiş stratigrafik seviyelerden yakın görünüm, (d) Faylanma ile ilişkili damar gelişiminin yakın görünümü. 89

4 (b) Jeomorfolojik belirteçler (yer değiştirmiş veya saptırılmış dereler, başsız dereler, kapama sırtları, fay sarplıkları, çöküntü gölcükleri, basınç sırtları, ötelenmiş sırtlar, uzamış sırtlar, üçgen yüzeyler, anormal akarsu eğimleri, topografik çizgisellikler, bitki dizilimi çizgisellikleri) (c) Sismolojik belirteçler (sismometre kayıtları) (d) Jeodezik belirteçler (yatay, düşey değişimlerin hesaplanması) (e) Jeoarkeolojik belirteçler (tarihsel ve kültürel yapılarda yer değiştirmeler, yıkılma yönelimleri) Aktif fayların sismojenik kapasitesinin (fay üzerinde oluşan depremin boyutu) karakteri önemlidir (Fukuyama, 2009). Bu fayların deprem üretme ve yüzey deformasyonu meydana getirme potansiyellerinin ortaya konulması gerekir. Yer kabuğunun her hangi bir noktasında belirli bir zaman aralığında birikmiş enerjinin, o noktada meydana gelen kırılma ile enerjisini boşaltması ve bu boşalma sırasında meydana gelen sismik dalgaların yer kabuğunu titreştirmesi olayı olarak tanımlanan depremler önemli ölçüde aktif faylanmalar ile ilişkilidir. Deprem olgusu içerisinde en dikkat çekici husus yeryüzünde kalıcı deformasyonların gelişimidir. Depremlerin yüzeyde yarattığı en belirgin deformasyon yüzey faylanmaları yani üzerlerinde hareket gözlenen kırıklardır. Yüzey faylanması bir bakıma fay üzerinde meydana gelen hareketin yer yüzeyindeki görünümüdür. Bunların harita desenleri (tek bir kırık olarak veya eşlenik, paralel, kollara ayrılan ve dallanmalı) farklılıklar gösterebilir. Yüzey faylanması gelişimi ve ne miktarda gelişeceği depremin büyüklüğü, depremin odak derinliği, deprem süresi, depremi oluşturan fay geometrisi ve depremin etkidiği zeminin (toprak, kaya) davranış stili gibi pek çok faktöre bağlıdır. Genel ifade ile orta ve büyük ölçekli (M 6) depremler yüzey faylanması oluşturmaktadır. Bu nedenle yüzey faylanmasının bir yerde varlığını saptamak, konumunu, fay geometrisini ve yer değiştirme miktarını belirlemek önemlidir. Bu kapsamda fay zonları üzerinde veya etki alanlarında yer alacak mühendislik yapılarına etkilerini ortaya koymak gerekir (Rathje vd., 2010). 3.PALEOSİSMOLOJİK ÇALIŞMALAR Türkiye, yoğun aktif fay zonları ve önemli ölçüde yüzey kırığı oluşturan depremlerin sıklıkla meydana geldiği ülkeler arasındadır. Özellikle aletsel dönem öncesi depremlerin belirlenmesi ve bunların tarihlendirilmesi aktif fayın yakın geçmişteki davranışını anlamak açısından önemlidir. Geçmiş dönemdeki sismotektonik davranışlar paleosismoloji çalışmaları ile ortaya konulur. Paleosismoloji aktif fayların özelliklerinin araştırılmasını sağlayan yöntemler topluluğudur. 90 Geniş tanımlama ile paleosismoloji, tarihsel ve tarih öncesi dönemlerde oluşmuş ve yüzey kırığı oluşturmuş depremlerin sayısını, büyüklüğünü, atım miktarını ve tekrarlanma aralığını saptamak için yapılan çalışmaların tümüdür (McCalpin 1996; 2009). Paleosismoloji şöylesi çalışmaları kapsar: 1) Fay izlerinin hava fotoğrafları ve uydu görüntülerinden yararlanılarak tanımlanması ve arazi verileri ile birlikte haritalanması, 2) Ayrıntılı stratigrafi analizinin gerçekleştirilmesi, 3) Fayların yapısal analizinin yapılması, 4) Ayrıntılı jeomorfoloji çalışmalarının yapılması, 5) Hendek kazılarının yapılması, 6) Tarihlendirme yöntemlerinin uygulanması, 7) Uygun jeofizik metodları kullanılarak profil kesitler alınması, 8) Sondaj çalışmalarının yapılması, 9) Sismik ve jeodezik verilerin elde edilmesidir. Bu çalışmalar ile paleosismoloji çalışmasına konu olan aktif fayın şu özellikleri ortaya konulur: a) Fayın konumu, fay zonunun genişliği ve fay izinin kompleksliği, b) Fayın geometrisi ve boyutları; yani fayın kabuk ölçeğinde uzanımı, segmentasyonu, fayın durumu (doğrultusu, eğimi), c) Fayın davranışı; yani her bir fay hareketinde maksimum ve ortalama yer değiştirme miktarı, atımın anlamı ve kayma oranı, d) Fayın oluşturduğu en büyük deprem potansiyeli, e) Fayın depem tekrarlanma aralığı, f) Fayın yaşlandırılması ve depremin tarihlendirilmesi Dünyada olduğu gibi son yıllarda Türkiye de de paleosismoloji çalışmaları kurumsal ve akademik düzeyde başarı ile gerçekleştirilmektedir. Ülkemizde yapılan paleosimoloji çalışmalarında üç farklı ölçek kademesinde hazırlanan ve kullanıma sunulan Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü nün 1/25.000, 1/ ve 1/ ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası Serisi temel altlık olarak ele alınır. Ancak bu harita serilerinde bir şekilde yer verilmemiş fayların literatürde yer alabileceğinide hatırda tutmak gerekir. Bu kapsamda çalışma öncesinde ve sırasında literatür araştırmalarının ve takibinin yapılması öncelikler arasında olmasında yarar vardır. Paleosismoloji çalışmalarında aktif fayları belirlemenin en etkin yöntemlerinden biri arazi çalışmalarından önce hava fotoğrafı ve/veya uzaktan algılama (Landsat, Terra/ASTER, DEM, SRTM) çalışmalarıdır (Şekil 4).

5 Bu şekilde önemli çizgiselliklerin belirlenmesi, fayların geometrisinin ortaya konulması, fayla ilişkili jeomorfolojik yapıların belirlenmesi, jeolojik birimler arasındaki ilişkilerin belirlenmesi mümkün olabilmektedir (Bucknam ve Anderson, 1979; Andrews ve Bucknam, 1987; Hanks ve Andrews, 1989; Machette, 1989; McCalpin, 1996; Keller ve Pinter, 1996; Burbank ve Anderson, 2012). Uzaktan algılama görüntüleri veya topografik haritalar kullanılarak yapılan morfometrik analizler, bölgenin morfolojik olarak şekillenmesinde rol alan aşınma ve tektonik süreçlerin etki derecesini sayısal olarak ifade eder. Bu çalışmalar inceleme alanının gerek drenaj evrimini gerekse drenaj evriminde yapı ve litoloji kontrolünün derecesi, dağılımı ve karakterinin anlaşılmasını sağlar (Keller ve Pinter, 1996). Arazi çalışmaları (jeoloji, jeomorfoloji) fay zonunda bulunan birimlerin 1/1.000 veya 1/5.000 ölçekli detaylı haritalarının oluşturulması ile başlar. Fayların ve fay zonlarının geometrisi ve karakteri bu çalışmalarda belirlenir. Fay zonları boyunca oluşan dokular ve yapılar uygulanan streynin oranına ve miktarına, kayaların fiziksel özelliklerine ve faylanmanın oluştuğu çevresel koşullara göre farklılıklar gösterir. Fay kayalarının (breş, kataklasit, gauç) litolojisinin ve dokusal özelliklerinin analizi faylanma koşulları (derinlik, sıcaklık, sıvı basıncı) hakkında önemli bilgiler sunar. Bu verilerin elde edilmesinde mikrotektonik çalışmaların katkısı önemlidir. Fay zonunun çekirdek ve hasar zonu kesimlerinin belirlenmesi stres dağılımının anlaşılmasını ve zonun gelişim sürecinde kaç depremin geliştiğine yönelik istatistiki bilgiler verir (Çağlayan, 2010). Yüzeylemiş kayma düzlemleri fayın karakteri ve kinematiğini tanımlamada önemlidir. Kayma düzlemi üzerindeki çizgisellikler fayın karakterini (eğim atımlı, doğrultu atımlı, verev atımlı) belirlememize yardımcı olur. Fayın hareket yönü kayma düzlemi üzerindeki çeşitli kinematik belirteçler (Örn., V veya hilal şekilli işaretler, basamaklar, kırıklar, eğimlenmiş düzlemsel yapı serileri, sürüklenen objeler, asimetrik yükselimler, deforme elementler, mineralojik/kristalografik yönelimler, asimetrik çukurlar ve kıvrımlar) yardımıyla tanımlanır (Doblas, 1998; Çağlayan, 2010). Fay aktivitesinin yeryüzünde korunan yüzey deformasyon özellikleri ile bu deformasyonun neden olduğu sonraki erozyonel ve depolanma prosesleri jeomorfoloji belirteçlerini oluşturur. Geç Kuvaterner döneminin tipik jeomorfolojik özellikleri fay sarplıkları, üçgen yüzeyler, basınç sırtları, kapama sırtları, yer değiştirmiş veya saptırılmış dereler, çöküntü gölcükleri, uzamış sırtlar, su çıkışları ve bitkilerin oluşturduğu çizgisellikler olarak sayılabilir. Bu tür jeomorfolojik özeliklerin belirlenmesi, tanımlanması ve gelişiminin ortaya konulması aktif fayların tanınması ve anlaşılmasında en etkin metodlardan biridir. Şekil 4. Paleosismoloji çalışmalarında aktif fayları belirlemede uygulama örnekleri. (a) DEM ve (b) Landsat 8 görüntüleri kullanılarak fay izinin belirlenmesi, (c) Holosen çökellerini kesen fay izinin ölçülmesi, (d) Morfolojik belirteçten (çöküntü gölü-sag pond) görünüm. 91

6 Paleosismoloji içerisinde etkin uygulamalardan bir diğerini hendek çalışmaları oluşturur (Şekil 5). Bu şekilde güncel (Holosen/Kuvaterner) çökeller ile aktif faylanma süreci ilişkisini ortaya koymak mümkün olabilmektedir. Hendek kazılması bir bakıma doğada gelişmiş veya hazır açılmış mostralarda gözlemlenen fay düzlemi üzerindeki çalışmalardan farklı olarak mostra oluşturma esasına dayanır. Hendek açılacak yerin seçimi uzaktan algılama, jeoloji, jeomorfoloji ve jeofizik verilerinin değerlendirilmesi ardından titizlikle verilen kararla belirlenir. Uygulama açısından doğru seçilecek jeofizik yöntemlerden elde edilen veriler hendek yerinin seçimi aşamasında doğru karar vermede anahtar olabilir. Yeri belirlenen hendeğin kazılmasında fayın türü ve geometrisi önemli faktörler arasındadır. Eğer fay eğim atımlı bir fay ise faya dik yönlü hendek kazımı, fayın yanal atımlı olması durumunda ise fayın doğrultusuna hem dik hem paralel hendek kazımı yapılmalıdır. Yapılması düşünülen hendeklerin miktarları ve boyutları çalışma alanına bağlı olarak farklılıklar gösterir. Güvenliği sağlanmış hendek çalışmalarında genellikle 2,5 m ile 4 m arası derinlikler yeterli görünmekle birlikte faylanmanın iyi görüldüğü kesimlerde Holosen çökellerinin altına kadar devam ettirmek söz konusu olabilir. Hendek genişlikleri ve boyları da uygulama amacına göre bazı farklılıklar sunabilir. İmar planına esas çalışmalarda genişlikleri 1.5 m den az olmayacak ve boyları da yaklaşık 30 m olacak ölçüler sıklıkla tercih edilmektedir (Şekil 5a). Hendeğin istenilen ölçülerde kazılması ardından hendek duvarlarının bazı gereçler yardımıyla temizlenmesi gerekmektedir (Şekil 5b). Bu gereçler basit el aletleri olmakla birlikte temizleme işlerinin kolay yapılmasına göre dizayn edilmiş aletlerdir. Düzgün hendek duvarlarının oluşturulması ardından karelaj işlemi olarak adlandırılan çalışma gerçekleştirilir. Bu çalışma uygun çivi ve ipler yardımıyla 0.5 m x 0.5 m veya 1 m x 1 m boyutlarında alan oluşturma işlemidir (Şekil 5c). Sonrasında ise hendek duvarlarındaki çökel seviyelerin ve deformasyon oluşuklarının tespiti yapılır. Belirlenen yapıların boyalı çiviler ve/veya renkli kağıtlar yardımıyla yerleri işaretlenir. Hendek duvarlarındaki tüm bulgular milimetrik kağıt kullanarak ölçekli bir şekilde loglanır (Şekil 5d). Loglama sırasında sadece hendek duvarlarında belirlenen deformasyonların ve çökel seviyelerin işlenmesi dışında tarihlendirme çalışmaları için alınan numune yerleri de kağıda aktarılır. Elle gerçekleştirilen loglama işlemi aynı şekilde detaylı fotoğraflama işlemi olarak da yapılır. Ayrıca bu çalışmalar içerisinde video çekimine yer verilebilir. Şekil 5. Hendek çalışmalarından görünümler. (a) Aktif faylanma verilerinin belirleneceği hendek boyutlarının genel görünümü, (b) Hendek duvarı temizleme çalışması, (c) Karelajlanmış hendek duvarında açığa çıkan fay izinin yakın görünümü, (d) Hendek duvarında gözlenen çökel seviyelerinin ve deformasyon zonu oluşuklarının loglama çalışmasından görünüm. 92

7 Doğru yerlerde açılmış hendeklerden fayın aktivitesi ve deprem potansiyeli ile ilgili önemli bulgular sağlanır (Şekil 5c). Bunlar arasında depremin tekrarlanma periyodu gelir. Uygun yerlerden alınan numuneler yardımıyla meydana gelmiş yüzey faylanmaları tarihlendirilebilir (Bonilla vd. 1990; Walker 2005). Bu çerçevede bir sonraki depremin ne zaman olacağı ile ilgili hesaplama ve öngörülerde bulunulur. Depremlerin tekrarlama periyodunu bulabilmek için kullanılan yaşlandırma/tarihlendirme metodları arasında izotopik yöntemler (radyokarbon, kozmojenik izotop), radyojenik yöntemler (termoluminisans, optik luminisans) ve stratigrafik korelasyon yöntemleri sayılabilir. Yukarıdaki uygulamalar kapsamında fayın varlığının bilinmesine rağmen fayın yer içindeki boyutlarının tespiti ise bazı jeofizik yöntemlerle mümkün olmaktadır. Bu yöntemlerden sıklıkla kullanılan GPR (Ground Penetrating Radar), elektrik rezistivite, sismik yansıma ve sismik kırılma yöntemleridir. Yarım asırdan fazladır gelişerek sürdürülen jeodezik çalışmalar fayın aktivitesine yönelik projeksiyon oluşturmaya katkı sağlamaktadır. Tüm bu bulgular standart bir paleosismoloji rapor formatında sunulur (Gökçe vd., 2014). Bu kapsamda hazırlanan paleosismoloji raporu imar planına esas jeolojik-jeoteknik veya mikrobölgeleme etüt raporlarına eklenir. Bir paleosismoloji raporunda 1) Çalışmanın amacı ve kapsamı, 2) Çalışmanın yapıldığı ilin ve yakın çevresinin aktif tektoniği ve depremselliği, 3) İnceleme alanının jeolojisi, morfotektoniği ve yüzey faylanma özellikleri, 4) Paleosismoloji çalışmaları kapsamında açılan hendek bilgileri, hendek duvarlarının logları ve hendek verilerinin değerlendirmesi, 5) Sakınım bandı (Tampon bölge) oluşturulup oluşturulmayacağına yönelik bilgilere ve 6) Tartışma, sonuç ve öneriler bölümlerine yer verilmelidir. 4.TARTIŞMA ve SONUÇLAR Dünyada olduğu gibi Türkiye de de kentler kalabalıklaşmakta ve yerleşim yerleri giderek genişlemektedir. Güvenli yerleşim alanları için planlama öncesi ve sonrasında deprem üretmiş, potansiyel olarak deprem üreten ve yüzey faylanması meydana getiren fayların belirlenmesi ve tanımlanması ya da fayların potansiyel aktivitesinin olmadığını ortaya koymak gerekir. Bu bakımdan kentsel/kırsal alanların planlanma ve yapılaşma sürecini olumsuz yönden etkileyen aktif fayların belirlenmesi ve haritalanması zorunluluk olup bu çalışmalar aktif fay zonu çalışmaları ile gerçekleştirilmektedir. Burada temel amaç sağlıklı planlama ve yapılaşma süreçleri ile meydana gelecek depremlerden hasarsız ve/veya en az hasarla kurtulmayı sağlamaktır. Günümüz sismik kayıtları, yer kabuğunda yılda bir milyondan fazla deprem meydana geldiğine işaret etmektedir. Sevindirici olan bunların çok azı yerin statik durumunu bozabilmekte mühendislik yapılarını etkilemekte ve yüzeyde kalıcı morfolojik değişikliklere yol açmaktadır. Orta ve yüksek büyüklükte bir depremin doğrudan etkileri yüzey faylanması ve yer sarsıntısı (sıvılaşma, zemin büyütmesi) olarak gözlemekteyiz. Bu etkilere farklı kütle hareketleri (Örn., krip, heyelan, çığ) ve tusunami gibi diğer doğal afetler de eşlik edebilmektedir. Yüzey faylanması kilometrelerce yanal yayılımlı ve metrelerden yüzlerce metreye değişebilen genişlikli deformasyon zonları ile karakterize olur. Oluşan deformasyon zonlarını yanal ve düşey yer değiştirme gösteren faylanmalar, farklı geometride kırıklanmalar ile farklı boyutlarda kavislenme ve büklümlenme yapıları temsil eder. Yüzey faylanmasının tehlikelerinden korunmanın en iyi yolu paleosismoloji yöntemleri ile tanımlanmış faylardan uzakta olan alanlarda yapılaşmaya gidilmesidir. Böylesi faylar etrafında planlama ve yapılaşmayı kontrol altında tutmak üzere oluşturulacak sakınım bandı (koruma bandı, tampon bölge) can ve mal güvenliği açısından kabul görmüş bir yaklaşımdır. Aktif faylar ile bu faylardan sakınma (tampon bölge) mesafesinin planlama sürecini nasıl etkileyebileceği hususunda dünyadaki uygulamalarda farklılıklar bulunmaktadır (Demirtaş 2002; Gökçen vd. 2014). Bu konuda ABD nin bazı eyaletleri, Yeni Zelanda ve Tayvan gibi ülkeler yasal anlamda önemli ilerlemeler kaydetmişlerdir. Diğer bazı gelişmiş ülkeler, geleneksel akılcı yaklaşımlarla bu tür sorunlarla baş edebilme olgusunu yerleştirmişlerdir. Ülkemizde bu durumun henüz olgunlaşmamış olduğunu belirtmekte yarar bulunmaktadır. Sorunların çözümünde başka ülkelerin oluşturduğu yasal çerçeveyi kopyalamak ya da başka ülkelerin yasal düzenlemeler oluşturmasını beklemek yerine konuya ilişkin uygulamalarda ödün verilmeden, araştırmaya ve bilimsel verilere dayalı yasal düzenlemelerin oluşturulması gerekliliği aşikârdır. Tüm bu veriler ışığında şu bulgu ve öneriler öne çıkarılabilir: 1- Türkiye yer kabuğu üzerinde aktif fay zonlarının egemen olduğu bölgede yer alır. Bu kapsamda Türkiye nüfusunun neredeyse tamamı deprem riski altındadır. Yerleşim alanları ile kritik yapılar dahil hayati öneme sahip mühendislik yapıları için deprem riskinin ortadan kaldırılması veya en aza indirilmesi gerekmektedir. 2- Türkiye de tarih öncesi, tarihsel ve aletsel deprem oluşumları büyük ölçüde fay zonları ile ilişkilidir. Bu 93

8 zonların çoklu disiplinler ile araştırılması ve ortaya konulması gerekir. Bu metodolojik çalışmalar paleosismoloji kapsamında gerçekleştirilmektedir. 3- Bir bölgede gerçekleştirilen palesismoloji çalışması; (i) Fayın konumu, fay zonunun genişliği ve fay izinin kompleksliğini, (ii) Fayın geometrisini ve boyutlarını, (iii) Fayın davranışını, (ıv) Fayın oluşturduğu en büyük deprem potansiyelini, (v) Fayın deprem tekrarlama aralığını ve yer değiştirme miktarını, (vı) Fayın yaşı ve depremin tarihi gibi aktif fayla ilgili önemli bulguları ortaya koyar. 4- Paleosismoloji çalışmaları ile elde edilen veriler belirli bir rapor formatında hazırlanarak bölgenin imar planı için öneriler getirir. Rapor pek çok yönden katma değer taşıdığından hazırlanması ve sonlandırılması bilimsel ve akademik süzgeçten geçmelidir. Uygulamaya açılmasında mühendislik etiği hep gözönünde bulundurulmalıdır. 5- Oluşturulan raporun toplumun farklı kademelerine yansıması daha çok tanımlanmış fay izi veya deformasyon zonu boyunca olası sakınım bandı (koruma bandı, tampon bölge) üzerinedir. Yasal bazı düzenlemeler oluşturmuş ülkelerde temel yaklaşım tanımlanmış aktif bir fay izi boyunca belli mesafede sakınım bandının oluşturulması yönündedir. Farklı ülkelerde fayın ayrıntılı çalışılmasının ardından fay türüne bağlı olarak sakınım bandı formülleri oluşturulmuştur. Formüllere bağlı sakınım bandı mesafeleri değişkenlik sunmaktadır. 6- Türkiye deki uygulamalarda sakınım bandının oluşturulması bazı tartışmaları beraberinde getirmektedir. Bu tartışmalar teoride ve uygulamada pratikliği olan kriterlerin oluşturulması, bilimsel yetkinlikte hazırlanan ve mühendislik etiği kapsamında denetlenen çalışmalarla en aza indirilmesi mümkündür. 7- Hazırlanan paleosismoloji raporu ve sonuçları imar planına esas raporlara ve imar alanlarını düzenleyecek şehir plancılarına gerekli veri alt yapısını oluşturur nitelikte olmalıdır. 8- Aktif faylanma alanlarında mevcut yapıların mühendislik özellikleri, yüzey faylanması sonucu oluşan yer değiştirmeleri karşılayacak mühendislik tasarımına sahip değil ise hasar ve yıkım olayları kaçınılmaz olacaktır. Bu nedenle yapılaşma sürecinde Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik hükümlerine mutlaka uyulmalıdır. KAYNAKLAR Andrews D.J., Bucknam, R.C., Fitting degradation of shoreline scarps by a model with nonlinear diffusion. Journal of Geophysical Research, 92, 12: Bonilla M.G., Evaluation of Potential Surface Faulting and Other Tectonic Deformation. USGS, Open-File Report, Bonilla M.G., Lienkamper J.J., Visibility of Fault Strands in Exploratory Trenches and Timing of Rupture Events. Geology, 18: Bucknam R.C., Anderson R.E., Estimation of scarp ages from a scarp-height-slope angle relationship. Geology, 7: Burbank D., Anderson R. A., Tectonic Geomorphology. Wiley-Blackwell, 454 p. Çağlayan A Savcılı Fay Zonunun (Kırşehir) Yapısal Analizi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 82 s. Demirtaş R, Diri Faylar Etrafında Tampon Bölge (Emniyetli Kuşak) Oluşturma Esasları-Fay Yasası. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Haber Bülteni, 3, 4: Doblas M., Slickenside Kinematic Indicators. Tectonophysics. 295: Edward A., Keller N. P., Active Tectonics. Second Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River, 362 s. Fukuyama E., Fault-Zone Properties and Earhquake Rupture Dynamics. International Geophysics Series. Elsevier Academic Press, 94, 304 s. Gökçe O., Tüfekçi M.K., Gürboğa Ş., Yüzey Faylanması Tehlikesinin Değerlendirilmesi ve Fay Sakınım Bantlarının Oluşturulması. AFAD, 377 s. Hancock P.L., Brittle microtectonics: principles and practice. Journal of Structural Geology, 7: Hanks T.C., Andrews D.J., Effect of far field slope on morphological dating of scarplike landforms. Journal of Geophysical Research, 94: Hart E.W., Bryant W.A., 1997 (revised). Fault-rupture hazard zones in California. California Division of Mines and Geology, Special Publication, 42, 38 s. Isik V., Uysal I.T., Caglayan A., Seyitoglu G., The evolution of intra-plate fault systems in central Turkey: structural evidence and Ar Ar and Rb Sr age constraints for the Savcili Fault Zone. Tectonics, 33: Keller E. A., Inter N., Active tectonics: Earthquakes Uplift and Landscapes. Prentice Hall, New Jersey, 338 s. Machette M.N., Slope morphologic dating, in Forman, S.L., editor, Dating methods applicable to Quaternary geologic studies in the western United 94

9 States. Utah Geological and Mineral Survey Miscellaneous Publication, 89, 7: McCalpin J. P., Paleoseismology. Academic Press, 588 s. McCalpin J., Paleoseismology. Academic Press cop., San Diego, 613 p. McClusky S., Balassanian S., Barka, A., Demir C., Ergintav, S., Georgiev I., Gürkan O., Hamburger M., Hurst K., Kahle H., Kastens K., Nadariya M., Ouzouni A., Paradissis D., Peter Y., Prlepin M., Reilinger R., Sanli I., Seeger H., Tealeb A., Toksöz M. N. Veis G GPS constraints on plate kinematics and Dynamics in the Eastern Mediterranean and Caucasus. Journal of. Geophysics Research, 105: Petit J.P., Criteria for the sense of movement on fault surfaces in brittle rocks. Journal of Structural Geology, 9: Rathje E.M., Bachuber J., Cox B., French J., Green R., Olson S., Rix G., Wells D., ve Suncar O Geotechnical Engineering Reconnaissance of the 2010 Haiti Earthquake. Geoengineering Extreme Events Reconnaissance Report. Şengör A. M. C., Yılmaz, Y Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 75: Şengör A. M. C., Görür N., Şaroğlu, F., Strike-slip faulting and related basin formation in zones of tectonic escape: Turkey as a case study, Strike-Slip Deformation, Basin Formation and Sedimentation. Biddle, K.T., Christie Blick, N. (Eds.), Soc. Eco., Palaeo. Mineral. Spec. Publ., 37: Twiss R.J., Moores E.M., Structural Geology. Freeman, New York, 532 p. Walker M., Quaternary Dating Methods. John Wiley & Sons Ltd., 286 p. Yeats R. S., Sieh K., Allen C.R., The Geology of Earthquake. Oxford University Press, Oxford, 568 p. 95