DEPREM ZARARLARININ AZALTILMASINDA ARTÇI DEPREMLERİN ÖNEMİ

Transkript

1 DEPREM ZARARLARININ AZALTILMASINDA ARTÇI DEPREMLERİN ÖNEMİ Murat UTKUCU 1, Canan ÇETİN 2, Ömer ALPTEKİN 2 Öz: Bu çalışmada, 12 Kasım 1999 Düzce depremini üreten fay ile komşu fay segmentlerinin üzerinde deprem istatistiğinin önemli sabiti b değerinin uzay ve zaman değişimi, bu depremin ana şokundan sonraki 5 ay içinde meydana gelen artçı depremleri ve 17 Ağustos 1999 İzmit depremi ile 12 Kasım 1999 tarihleri arasında aynı fay segmentleri üzerinde meydana gelen 1999 İzmit depremi artçı depremlerinin kullanılarak belirlenmiştir. b değerinin yer kabuğundaki gerilme ile ters orantılı olduğu tezi dikkate alınarak, gelecekteki olası depremlerin beklendiği uzay ve zaman ortamının daraltılması amacına yönelik olarak yorumlarda bulunulmuştur. Buna ilave olarak, bir ana şokun kısa bir süre sonrasında yeterli sayıda artçı depremden hesaplanacak b değerinin uzay ve zaman değişiminin, o ana şokun sonraki büyük artçı depremlerinin yerleri hakkında yapılacak yorumlarda ve böylelikle de deprem zararlarının azaltılmasında kullanılıp kullanılamayacağı 1999 Düzce depremi artçı deprem etkinliği örnek alınarak irdelenmiştir Anahtar Kelimeler: Artçı Deprem, B Değeri, Deprem Tehlikesi, 1999 Düzce Depremi, Pürüz. Giriş Çalışmanın Amacı İnsanoğlu tarih boyunca yıkıcı depremler sebebiyle büyük can ve mal kayıplarına uğramıştır. Özellikle, son yüzyıllarda insanoğlunun girdiği endüstrileşme süreci ile birlikte şehirleşmenin artması, yeni kurulan veya hızla büyüyen şehirlerin önemli bir kısmının deprem tehlikesinin yüksek olduğu bölgelerde yer alması bu can ve mal kayıplarının daha büyük boyutlarda yaşanabileceğini düşündürmektedir. Geçen 10 yıl içinde dünyanın endüstrileşmenin ve nüfusun yoğun olduğu çeşitli yerlerinde meydana gelen depremlerin sebep olduğu kayıplar bu endişeleri artırmıştır (Kanamori ve diğ., 1997; Toksöz et al., 1999; Shin ve Teng, 2001). Örnek olarak, Japonya da meydana gelen 1995 Kobe depremi (M W =6.7), ABD nin Kaliforniya eyaletinde meydana gelen 1994 Northridge (M W =6.8) depremi ve Tayvan da meydana gelen 1999 Chi-Chi (M W =7.6) depremi gibi depremler can kayıplarına, on milyarlarca dolar mertebesinde ekonomik kayıplara ve sosyal hayatta önemli kesintilere neden olmuşlardır. Geçtiğimiz 10 yıl içinde Türkiye de de çok acı örnekler yaşanmıştır. Bunların en önemlileri, Türkiye nin en gelişmiş ve sanayileşmiş ve nüfus yoğunluğunun en fazla olduğu Marmara bölgesinde meydana gelen 17 Ağustos 1999 İzmit (M W =7.4) ve 12 Kasım 1999 Düzce (M W =7.1) depremleridir (Şekil 1) (Toksöz ve diğ., 1999; Utkucu ve diğ., 2003). Bu depremlerin ardından, deprem konusu Türkiye de gündemin ilk sıralarına yerleşmiştir. Bu depremler çok geniş bir alanı etkilemeleri nedeniyle Türkiye de yüzyılın felaketi olarak adlandırılmışlardır. Bu büyük depremlerin neden olduğu korku ve panik, büyüklüğü 5.9 a varan artçı depremlerle daha da artmış ve uzun bir süre devam etmiştir (Şekil 1). Yıllardır pek çok yerbilimci tarafından dile getirilen Türkiye bir deprem ülkesidir gerçeği, ne yazık ki, ancak bu deprem sonrasında toplumun her kesimince kabul görmüştür İzmit ve Düzce depremlerinden sonra meydana gelen 2000 Sultandağ ve Orta depremleri, 2002 Çay-Eber ve Çobanlar ve 2003 Pülümür ve Bingöl depremleri ile deprem konusu Türkiye gündemindeki yerini tazelemiş ise de 1999 İzmit ve Düzce depremleri ardından gördüğü önemi ne yazık ki kaybetmiştir. Deprem zararlarını en aza indirebilmek için yapılması gereken Türkiye de oluşan depremlerin özelliklerinin daha iyi araştırılarak gerekli tedbirlerin alınmasıdır İzmit depreminin ardından kamuoyunu meşgul eden önemli konulardan biri de depremlerin önceden kestiriminin (earthquake prediction) yani depremlerin olacakları yerleri, büyüklüklerini ve zamanlarını önceden tahmin edebilmenin mümkün olup olmadığıdır. Bu konuda özellikle 1960 lı ve 70 li yıllarda dünyanın çeşitli yerlerinde depremlerin işaretçisi olabilecek çok sayıda karmaşık olayın incelenmesiyle depremlerin oluş zamanının önceden kestirilmesine çalışılmıştır (Vogel ve diğ., 1998). Ancak, depremler heterojen bir yapısı olan yerkabuğu içinde uzun bir zaman döneminde karmaşık bir mekanizma ile oluşan enerji birikimi ve boşalımı süreci olduğundan son derece düzensiz (chaotic) doğal olaylardır (Silver and Wakita 1996). Bu nedenle her bir deprem kendine özgü zamanla değişebilen işaretçilere (precursors) sahip olabilmektedir. 1 Yüzüncü Yıl üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 65080, Kampus,Van. 2 İstanbul Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, 34850, Avcılar, İstanbul. 1409

2 Şekil 1. Türkiye nin Belli Başlı Tektonik Unsurlarını (İçteki Şekil), 17 Ağustos 1999 İzmit, 12 Kasım 1999 Düzce ve 13 Eylül 1999 Artçı Depremlerinin Dış Merkezlerini (Sırasıyla Siyah, Beyaz ve Gri Yıldız), Odak Mekanizmalarını (Siyah-Beyaz Toplar) ve 1999 İzmit ve Düzce Depremlerinin ile Tarihleri Arasında Depremi Artçı Depremlerinin Dış Merkezlerini (Beyaz Daireler) Gösteren Harita. KAFZ: Kuzey Anadolu Fay Zonu, DAFZ: Anadolu Fay Zonu. Bu durumun en güzel örneği Çin de yaşanmıştır (Lay and Wallace, 1995). Kuzeydoğu Çin de 1975 de meydana gelen Haicheng depremi (M S =7.3) bir çok deprem işaretçisi sayılabilecek olayın incelenmesi ile önceden kestirilebilmiştir. Ancak, 1976 yılında Haicheng depreminin etkilediği bölgenin yaklaşık 200 km güneybatısında meydana gelen başka bir büyük deprem (M S =7.7) öncesinde hiç bir işaret gözlenememiş ve deprem Tangshan şehrini yıkmış ve civarında insanın ölümüne neden olmuştur. Bu örnek depremlerin önceden kestiriminin ne kadar zor olduğunun da bir göstergesidir. Bununla birlikte, önceden kestirim gelecekte mümkün olmayacak anlamına da gelmez. Çünkü yukarıda son derece düzensiz olarak nitelediğimiz deprem olayının fiziği ve mekanizması yapılacak çalışmalarla daha da iyi anlaşılabilirse depremleri önceden kestirebilmek gelecekte belki de mümkün olabilecektir. Günümüzde deprem bilimciler gelecekteki depremlerin yer, zaman ve büyüklüklerinin kesin olarak belirlenmesinden çok, bir yerde gelecekte bir depremin olmasının beklendiği uzay ve zaman ortamının daraltılması çalışmalarına önem vermektedirler (Oppenheimer ve diğ., 1990; Stein ve diğ., 1997). Gerek 1999 İzmit ve gerekse 1999 Düzce depremleri önemli bir artçı deprem etkinliğine neden olmuştur (Şekil 1). Bu makalede de depremlerin beklendiği uzay ve zaman ortamının daraltılması amacına yönelik olarak yapılan, uygulama yeri olarak 1999 Düzce depremini üreten fay ile komşu fay segmentlerinin seçildiği ve veri olarak da bu depremin ana şokundan sonraki 5 ay içinde meydana gelen artçı depremlerinin ve 17 Ağustos 1999 ile 12 Kasım 1999 tarihleri arasında aynı fay segmentleri üzerinde meydana gelen 1999 İzmit depremi artçı depremlerinin kullanıldığı bir araştırmaya değinilecektir. Amaç, 1999 Düzce depremi kırık zonu ve komşu fay segmentlerinin üzerinde deprem istatistiğinin önemli sabiti olan b değerinin uzay ve zaman değişimini haritalamak ve gelecekte olabilecek depremlerin beklendiği uzay ve zaman aralığını olabildiğince daraltmaktır. Üstünde ısrarla durulamalıdır ki, bu makalede sunulanlar ile depremlerin yer ve zamanının önceden kesin olarak belirlenebileceği irdelenmemektedir. Depremlerin oluşum sürecinin ve fiziğinin daha iyi anlaşılmasına yönelik bir çabadır ve bilimsel etiğin bir gereği olarak tartışmaya açıktır. 12 Kasım 1999 Düzce depremi (M W =7.1) Bu depremin oluşumu bir bakıma sürpriz sayılmaz. Çünkü, 1999 İzmit depremi ardından yapılan deprem gerilme etkileşim modelleri 1999 İzmit depreminin Marmara denizindeki faylarda olduğu kadar Düzce depremini oluşturan fay üzerinde de büyük bir gerilme artışına neden olduğuna işaret etmiştir (Parsons ve diğ., 2000; Hubert-Ferrari ve diğ., 2000). Türkiye nin en önemli büyük deprem üreten tektonik yapılarından olan Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) Bolu ili yakınlarında iki kola ayrılmaktadır (Barka ve Kadinsky-Cade, 1988) (Şekil 2a). Düzce depremini oluşturan Düzce fayı batıda Karadere fay segmenti ve doğuda Elmalık fayı ile birlikte kuzey kolunu oluşturmaktadır. Karadere fay segmenti 1999 İzmit depremi sırasında kırılmıştır. Güney kol ise 1957 Abant (M S =7.1) ve 1967 Mudurnu Vadisi (M S =7.0) depremleri ile kırılmıştır (Barka, 1996) (Şekil 2a). 1410

3 1999 Düzce depremi odağı Deprem Araştırma Dairesi SABONET ağı tarafından o K ve o E koordinatlarında ve 12.5 km derinlikte verilmiştir (Şekil 1 ve 2a) (Zünbül ve diğ., 2001). Depremin kaynak mekanizması çözümleri yaklaşık DB doğrultulu, kuzeye eğimli bir düzlem üzerinde küçük bir normal atımı olan sağ yönlü doğrultu atımlı faylanmaya işaret etmektedir (Şekil 1). Deprem 40 km uzunluğunda bir yüzey kırığına neden olmuştur (Şekil 2a) (Akyüz ve diğ., 2002). Yüzey kırığı boyunca en büyük düşey yer değiştirme 3 m, sağ-yanal yer değiştirme ise 5 m civarındadır. Karadere fay segmenti 3 ay önceki İzmit depremi sırasında kırılmış olduğu için Elmalık fayının orta büyüklükte herhangi bir deprem üretip üretmeyeceği tartışma konusudur. Deprem bilimde önemli bir sabit: b değerideprem istatistiğinde artçı deprem etkinliğini tanımlayan iki temel bağıntı mevcuttur. Bunlardan birisi artçı depremlerin zamanla azalma oranını ifade eden Omori yasası, diğeri de depremlerin büyüklükleri ile oluş sıklıkları arasındaki ilişkiyi ifade eden Gutenberg-Richter bağıntısıdır. Gutenberg-Richter bağıntısı logn=a-bm (1) şeklinde ifade edilir ve deprem oluş sayısının deprem büyüklüğü ile hızlı bir şekilde azaldığını anlatır (Gutenberg ve Richter, 1944). Burada M deprem büyüklüğünü ve N büyüklüğü M veya daha büyük olan depremlerin sayısını ifade eder, a ve b ise sabitlerdir. Deprem etkinliği ile ilişkili olan a değeri gözlem dönemine ve incelenen alanın genişliğine bağlıdır. b değeri yukarıdaki bağıntı ile tanımlanan doğrunun eğim miktarıdır. Yapılan çalışmalar b değeri ile deprem oluşumunun fiziği arasında yakın bir ilişki olduğunu önermektedir (Wiemer ve Wyss, 1997; Wiemer ve Katsumata, 1999; Çetin, 2004; Utkucu ve diğ., 2004). Gerek laboratuvar (Scholz, 1968) ve gerekse arazi çalışmaları (Urbancic, 1992) yer kabuğundaki gerilme (stress) ile b değerinin ters orantılı olduğunu göstermişlerdir. Dolayısıyla b değerinin büyüklük ve uzay ve zaman ortamındaki değişimlerinin deprem oluşumunun fiziği açısından önemli bilgiler taşıdığı düşünülebilir. Yapılan çalışmalar malzemelerdeki çatlak yoğunluğunun b değeri ile doğru orantılı olduğunu da göstermiştir. Dünya üzerinde b değeri genellikle arasında değişmesine rağmen deprem etkinliğine sahip yerlerin çoğunda b değeri ortalama 1 civarındadır. Bununla birlikte b değeri uzaysal olarak daha ayrıntılı (1 km ye varan ayrıntıda) incelendiğinde 1 değerinden önemli sapmalar gösterdiği görülmüştür. b değeri ve depremlerin oluşum süreci Büyük depremlerin kırılma özellikleriyle artçı deprem dağılımları arasında ilişki olduğu bir çok çalışmada öne sürülmüş ve gözlemsel örnekler sunulmuştur (Mendoza ve Hartzel, 1988). Deprem sırasındaki kırılma sebebi ile meydana gelen gerilme değişimlerinin ayrıntılı analizleri büyük kaymaların olduğu pürüz olarak adlandırılan fay bölgelerinde büyük gerilme azalımı gözlenirken kaymanın göreceli olarak azaldığı faylanma bölgelerinde gerilme artışlarının olduğunu göstermiştir (Bouchon, 1997). Fay pürüzleri kırılmayı engelleyen fay alanları olduklarından dolayı gerilme birikimine neden olurlar. Bu gerilme birikimi pürüzün dayanım sınırının aşılmasıyla sona erer ve pürüz kırılarak gerilme boşalır. Bu kırılma ana şoka karşılık gelmektedir. Dolayısıyla gerilmenin ani serbestlenmesi ile pürüz alanı içinde b değeri artar, ancak kırılan pürüzün çevresindeki fay alanlarında gerilme yüklenmesi meydana gelir. Böylelikle pürüzü çevreleyen fay alanlarında ana şok sonrası b değeri azalır. Bir büyük deprem kendi kırılma zonu boyunca bu şekilde bir gerilme değişimine neden olurken kırılma uzunluğunun ötesinde de gerilmeyi arttırabilir ve komşu fay segmentleri üzerinde de arçı depremlere neden olabilir (Toda ve Stein, 2000). Hatta, adı geçen bu gerilme artışı komşu fay segmentleri üzerinde başka bir ana şoku tetikleyebilir. Nitekim, 1999 İzmit ve 1999 Düzce depremleri arasında da bu anlatılanlara benzer bir gerilme etkileşimi gerçekleşmiştir İzmit depremi kırılması 1999 Düzce depremini oluşturan Düzce fayı üzerinde bir gerilme artışına ve artçı depremlere neden olmuştur. Yukarıda değinildği gibi, bir çok erbilimci 1999 İzmit depreminden sonra Düzce fayının bir büyük deprem oluşturma potansiyelinin arttığına işaret etmiştir. Bu öngörü 1999 Düzce depremiyle gerçekleşmiştir. 1411

4 Şekil 2. (a) b Değeri Dağılımı Haritalarının Yapıldığı Fay Segmentleri (KFS: Karadere Fay Segmenti, DF: Düzce Fayı, EF: Elmalık Fayı). 1944, 1957 ve 1967 Depremlerinin Yüzey Kırılmaları Da Gösterilmiştir. (b) 12 Kasım Nisan 2000 Tarihleri Arasındaki 1999 Düzce Depremi Artçı Depremlerinden Hesaplanan b Değeri Derinlik Kesiti Dağılımı. Düzce Fayı Üzerinde 1 m Aralıklarla Verilen Konturlar 1999 Düzce Depreminin Kayma Dağılımını Temsil Etmektedir (Utkucu Ve Diğ., 2004 den Değiştirilmiştir). (c) Aynı Zaman Diliminde b Değerinin Yüzey Dağılımı (Utkucu Ve Diğ., 2004 den Değiştirilmiştir). Konturlar 1999 Düzce Depremi Kayma Dağılımının Yüzey İzdüşümünü Göstermektedir. Siyah Yıldızlar 1999 Düzce Depreminin, Beyaz Yıldız Depremin Ve Beyaz Daireler En Büyük 5 Artçının (Numaralar İçin Metne Bakınız) Dış Merkezlerini Göstermektedir. EF Üzerindeki Büyük Kesikli Çizgili Daireler Bu Fay Üzerindeki Olası Pürüzü Temsil Etmektedir. Fay segmentleri üzerinde gerilme ile ters orantılı olan b değeri değişimlerinin haritalanması bir depremin kırılma özelliklerinin anlaşılmasında ve depremler arasındaki gerilme etkileşimlerinin belirlenmesinde kullanılabilir. Bu türdeki çalışmaların sonuçları daha sonra deprem oluşumunun fiziğinin anlaşılmasına ve gelcekteki depremlerin olası yerleri ve zamanları hakkında öngörülerde bulunma olanağı verecektir. Ancak öngörülerin mutlak doğrular olmadığı ve yapılan işlemin gelecekteki olası depremlerin beklendiği uzay ve zaman aralığının daraltılması olduğu unutulmamalıdır. 1412

5 Kullanılan Veri Çalışma için, Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma Enstitüsü nün 1999 İzmit ve Düzce depremleri artçı deprem katalogundan (Kalafat ve diğ. 2001) yararlanılmıştır. Veri, 1999 İzmit depreminden 1999 Düzce depreminin 5 ay sonrasına kadar olan artçı depremleri kapsamaktadır. Verinin kapsadığı artçı depremlerin büyüklükleri süre magnitüdüne (Md) göre homojen hale getirilerek çalışmada kullanılan ZMAP 6.0 paket programının (Wiemer, 2001) veri okuma formatına uygun hale getirilmiştir. Kullanılan Yöntem b değerinin belirlenmesinde çeşitli yöntemler kullanılmasına rağmen bu çalışmada En Büyük Olasılık (EBO) yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde b değeri, b= log10e < m > -mo (2) bağıntısı ile verilir (Aki, 1965). Burada <m> ortalama magnitüd ve m o ise incelenen zaman aralığında deprem katalogunun tamamlılık düzeyini gösteren minimum magnitüd veya kesme magnitüdüdür. Minimum magnitüd değeri M min, tamamlılık magnitüdü M c ye eşit ya da ondan büyük olarak alınır. Çalışmada b değerinin EBO yöntemiyle hesaplanmasında ZMAP6.0 paket bilgisayar programı kullanılmıştır (Wiemer, 2001). Sonuçlar ve Tartışma İlk önce 1999 Düzce depreminin en büyük 5 artçı depreminin odaklarının (Şekil 2b ve 2c de beyaz daireler) Karadere fay segmenti, Düzce fayı ve bir deprem oluşturup oluşturmayacağı tartışma konusu olan Elmalık fayı boyunca derinlik boyutunda ve yer yüzeyinde 1999 Düzce depremi artçılarından hesaplanan b dağılım haritaları (Utkucu ve diğ., 2004) ile olan ilişkisine bakılmıştır. Bu atçı depremler (1) mb=5.5, (2) mb=5.2, (3) Mw=4.4, (4) Mw=4.8 ve (5) Mw=4.9 artçı depremleridir. Bu büyük artçı depremlerin gerilmenin serbestlendiğini ifade eden kırmızı bölgelerin hemen kenarında yer alması dikkat çekicidir. Özellikle 1 nolu en büyük artçı depremin ana şok faylanma alanı içinde, kırılan pürüzün kenarında gerilmenin arttığı yerde odaklanması büyük artçı depremlerin oluşumu hakkında önemli ipuçları vermektedir. 3 nolu artçı deprem de pürüz kenarında odaklanmıştır. 4 nolu artçı depremin de ana şok sonrasında gerilme yüklenmesinin olduğu Elmalık fayı üzerinde yer alması ve 2 ve 5 nolu artçı depremlerin de Düzce fayı ile Elmalık fayı arasındaki yapısal süreksizliğin hemen doğusunda göreceli olarak gerilme artışının başladığı yerlerde odaklanması büyük artçı depremlerin oluşum süreci hakkında önemli bilgiler vermektedir. Artçı depremlerin ve büyük depremler arasındaki depremselliğin genellikle yüksek gerilme biriktiren fay pürüzlerinin etrafındaki fay alanlarında meydana geldiği deprem bilimin kabul gören bir varsayımıdır (Mendoza ve Hartzell, 1988). Şekil 2b den görülebileceği üzere 1 ve 3 nolu artçı depremler bu varsayımı kanıtlarcasına 1999 Düzce depremi sırasında kırılan büyük pürüzün kırılma alanı kenarında yerleşmişlerdir. Buna göre Elmalık fayı üzerinde b değerinin düşük olduğu ve 2, 4 ve 5 nolu artçı depremlerin arasında kalan fay alanı Elmalık fayı üzerindeki olası bir pürüz olarak tanımlanabilir. Bu olası pürüz alanı Şekil 2b de Elmalık fayı üzerinde büyük bir daire ile temsil edilmiştir. Bu faylanma alanının orta büyüklükte bir deprem oluşturması olasıdır (Utkucu ve diğ., 2004) 1413

6 Şekil Ağustos-12 Kasım 1999 Tarihleri Arasında Kalan 1999 İzmit Depremi Artçı Depremlerinden Hesaplanan (a), ve Etiketlerde Verilen Zaman Aralıklarında Kalan 1999 Düzce Depremi Artçı Depremlerden Hesaplanan b Değeri Derinlik Dağılımı Haritaları (b, c, d ve e). Düzce Fayı Üzerinde 1 m Aralıklarla Verilen 1999 Düzce Depreminin Kayma Dağılımını Temsil Etmektedir. Siyah Yıldızlar 1999 Düzce Depreminin, Beyaz Yıldız Depreminin ve Beyaz Daireler de En Büyük 5 Artçının (Numaralar İçin Metne Bakınız) Dış Merkezlerini Göstermektedir Elmalık Fayı Üzerindeki Büyük Kesikli Çizgili Daireler Bu Fay Üzerindeki Olası Pürüzü Temsil Etmektedir. Buraya kadar yukarıda adı geçen depremlerin art sarsıntılarından hesaplanan b değerinin uzay dağılımını inceledik. Bu noktada iki soru akla gelmektedir. Acaba, b değerinin Karadere fay segmeti, Düzce fayı ve Elmalık fayı üzerinde kullanılan verinin kapsadığı zaman aralığı içinde uzay dağılımı sabit mi kalmaktadır, yoksa zaman içinde değişmekte midir? Eğer değişmekteyse yukarıda değinilen depremlerin b değerinin uzay ve zaman dağılımıyla aralarında bir ilişki var mıdır? Bu sorulara cevap aramak amacıyla b değeri derinlik boyutunda Şekil 2b de kullanılan zaman aralığından (12 Kasım Nisan 2000 arası) 4 farklı zaman aralığında incelenmiştir. Bu zaman aralıkları (1) 17 Ağustos-12 Kasım 1999 (1999 İzmit depremi artçı depremleri kullanılarak), (2) 12 Kasım-20 Kasım 1999, (3) 12 Kasım-2 Aralık 1999 ve (4) 12 Kasım Ocak 2000 dir. Bu zaman aralıkları için derinlik boyutunda hesaplanan b değerleri dağılımları Şekil 3 de 1999 Düzce depreminin Düzce fayı üzerindeki kayma dağılımı konturları ile birlikte 1414

7 gösterilmiştir. Şekil 3a 17 Ağustos 1999 İzmit depremi ile 12 Kasım 1999 Düzce depremleri arasındaki zaman diliminde 1999 İzmit depremi artçı depremlerinden hesaplanan b değerleri dağılımını göstermekte ve dikkate değer bilgiler içermektedir. Dikkat edilirse gerek 1999 Düzce depremi odağı (şekilde siyah yıldız) ve gerekse en büyük artçı depreminin odağı (1 nolu beyaz daire) Düzce fayı üzerinde b değerinin en düşük olduğu yani gerilmenin en yüksek olduğu alanda (mavi renkli alanlar) yerleşmiştir. Bu bulgu özellikle depremlerin kırılma çekirdeklenmeleri konusunda önemli bir işarettir. Düzce fayı üzerinde düşük b değerlerinin gözlemlendiği alanın 1999 Düzce depreminde kırılan pürüzün bir kısmı üzerinde de devam etmesi pürüzlerin faylar üzerinde kırılmaya karşı koyup gerilme biriktiren alanlar olduğu varsayımını güçlendirmektedir. Şekil 3b, 3c, 3d ve 3e de verilen b değeri dağılımları 1999 Düzce depremi artçı deprem dizilerinden (4 farklı zaman aralığı için) hesaplanmıştır. Bu şekiller karşılaştırıldığında (karşılaştırmayı yaparken her şeklin altındaki renk ölçeklerini dikkate alınız) elde edilen en çarpıcı bulgu zaman içinde gerilmenin azaldığı alanın (yani kırmızı ve sarı alanların) zaman aralığı arttıkça büyümesidir. Bu gözlem 1999 Düzce depremi kırılma alanı için, deprem fiziği açısından çok önemli bir olgu olan ve deprem bilimde postsismik kayma (ana deprem sonrası kayma) olarak bilinen olayı gündeme getirmektedir. Dikkat edilirse, 1999 Düzce depremi pürüzünün bulunduğu fay alanı daha ilk 1 haftalık artçılardan hesaplanan dağılımda bile gerilmenin düşük olduğunu ifade eden kırmızı-sarı renktedir. Kullanılan verinin zaman aralığı büyüdükçe gerilmenin azaldığı alan pürüzün çevresine yayılmaktadır. Bu gözlem pürüzün ana şok ile kırılması sırasında tamamen kaymayan fay alanlarının pürüz ile aralarında olan kayma açığını (slip deficit) postsismik kayma ile kapattığı şeklinde yorumlanabilir. Bu deprem sonrası kaymada sünmenin (creeping) ve sismik kayma olarak artçı depremlerin ne kadar payı olduğu hakkında yorumda bulunmak mümkün değildir. Dikkat edilirse Şekil 3e de 1999 Düzce depreminin 5 aylık artçı depremlerinden hesaplanan b değeri dağılımı haritasında 5 büyük artçı depremin odaklarının bulunduğu yerde b değeri Şekil 3b de aynı depremin 1 haftalık atçı depremlerinden hesaplanan b değerinden daha büyüktür. Dolayısıyla ana şok sonrasında büyük artçı depremler gerilmenin yüksek olduğu yerlerde meydana gelmişlerdir. Şekil 3b ve Şekil 3e karşılaştırıldıklarında ayrıntılar dışında genel olarak aynı oldukları söylenebilir. Eğer büyük bir depremin yeteri kadar artçı depreminden b değeri dağılımları hızlıca hesaplanabilirse daha büyük artçıların olabilecekleri yerler hakkında yorumlarda bulunulabilir. Yaklaşık 7 büyüklüğünde bir depremin kırılma zonu boyunca ve hatta ötesinde büyüklüğü 6 civarında olan artçı depremlerin olabileceği ve çoğunlukla ana şokun oluşturduğundan daha fazla paniğe neden olabilecekleri ve bir başka ana şoku tetikleyebilecekleri düşünüldüğünde, artçı depremlerden gerçek-zaman-yakınında (near-real-time) hesaplanacak b değeri dağılım haritaları deprem zararlarının azaltılması konusunda önemli bir işleve sahip olabilirler Düzce depreminin büyük artçı depremleri ilk bir hafta içinde meydana gelmiştir. Bununla birlikte 1999 İzmit depreminin en büyük artçısı 13 Eylül 1999 da 25 gün sonra meydana gelmiştir (Şekil 1). Yani, bir çok deprem için büyük artçılarının olabileceği yerlerin yorumunda b değeri dağılım haritaları hazırlama için yeterince zaman olacaktır. İyi bir deprem istasyon ağı, hesaplanacak b değeri dağılım haritalarının çözünürlülüğünü arttıracak, hata paylarını azaltacak ve hesaplanma sürelerini kısaltacaktır. Ayrıca, depremlerin oluşum fiziğinin anlaşılmasında kullanılabilecek çok önemli bir veri tabanı sağlayacaklardır. Teşekkür Yazarlar, çalışmada kullanılan verileri sağlayan Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Merkezi, Ulusal Deprem İzleme Merkezi çalışanlarına ve çalışma sırasında olan yardımlarından dolayı Dr. A.O. Öncel ve M. Yılmazer e teşekkür ederler. KAYNAKLAR 1. AKI, K., Maksimum Likelihood Estimate of b in the formula logn=a-bm and its confidence limits, Bull. Earthquake. Res. Inst. Tokyo Univ., 43, AKYÜZ, H. S., HARTLEB, R., BARKA, A., ALTUNEL, E., SNAL, G., MEYER, B., and ARMİJO, R Surface Rupture and Slip Distribution of the 12 November 1999 Düzce Earthquake (M 7.1), North Anatolian Fault, Bolu, Turkey, Bull. Seism. Soc. Am., 92, BARKA, A.,1996. Slip distribution along the North Anatolian Fault associated with large earthquakes of the Period 1939 to 1967, Bull. of Seism. Soc. of Am., 86, BARKA, A., and KADINSKY-CADE, K., Strike-slip fault geometry geometry in Turkey and its influence on earthquake activity, Tectonics, 7, BOUCHON, M., The state of stress on some faults of the San Andreas system as inferred from near-field strong-motion data, Bull. Seis. Soc. of Am., 102, ÇETİN, C., Marmara Bölgesi nde artçı depremlerin istatistiksel analizi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 93 syf. 1415

8 7. GUTENBERG, R., and RICHTER C. F., Frequency of earthquakes in California, Bull. Seismol. Soc. Am., 34, HUBERT-FERRARI, A., BARKA, A., JACQUES, E., NALBANT, S.S., MEYER, B., ARMIJO, R., TAPPONIER, P. and KING, G.C.P., Seismic hazard following the 17 August 1999 izmit earthquake, Nature, 404, KALAFAT, D., ÖZ, G., ÖZEL, N., KARA, M., ÖĞÜTÇÜ, Z., HORASAN, G., PÜSKÜLCÜ, S., KILIÇ, K., GÜNGÖR, A., İNCE, Ş., GÖRGÜN, E., PINAR, A., KAFADAR, N., YILMAZER, M., KEKOVALI, K., KÖSEOĞLU, A., ÇOMOĞLU, M., GÜNEŞ, Y., SUVARİKLİ, M., Ağustos 1999 İzmit, 12 Kasım 1999 Düzce Deprem Etkinlikleri (August 17 th 1999 İzmit-12 th November 1999 Düzce Earthquakes and Aftershocks Activities), Boğaziçi Üniversitesi Yayınları No: 702, Bebek-İstanbul. 10. KANAMORI, H., HAUKSON, E. and HEATON, T., Real-time seismology and earthquake hazard mitigation, Nature, 390, LAY, T. and WALLACE, T.C., Modern Global Seismology, Academic Press, San Diego, California, pp.???. 12. MENDOZA, C. and HARTZELL, S., Aftershock patterns and mainshock faulting, Bull. Seism. Soc. Am., 78, OPPENHEIMER, D.H., BAKUN, W.H. AND LINDH, A.G., Slip partitioning of the Calveras Fault, California, and prospects for future earthquakes, J. Geophy. Res., 95, SCHOLZ, C. H., The Frequency-Magnitude Relation of Microfracturing in Rock and its Relation to earthquakes, Bull. Seism. Soc. Am., 58, SHIN, T-C. and TENG, T., An overview of the 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 91, SILVER, P.G., and WAKITA, H., A search for earthquake precursors, Science, 273, STEIN, R.S., BARKA, A.A. and DIETERICH, J.H., 1997, Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stres triggering, Geophys. J. Int., 128, PARSONS, T., TODA, S., STEİN, R.S., BARKA, A. and DİETERİCH, J.H., 2000, Heightened odds of large earthhquakes near İstanbul: An interaction-based probability calculation, Science, 288, TODA, S. and STEİN, R.S., Did stress triggering cause the off-fault aftershocks of the 25 March 1998 M W =8.1 Antarctic Plate earthqauke. Geophys. Res. Lett., 27, TOKSÖZ, M.N., REILINGER, R.E.,DOLL, C.G., BARKA, A.A. and YALCIN, N., İzmit (Turkey) earthquake of 17 August 1999: First report, Seism. Res. Lett., 70, URBANCIC, T. I., TRIFU, C. I., LONG, J. M. and TOUNG, R. P., Space-Time Correlations of b value with Stress Release, Pure Appl. Geophys., 139, UTKUCU, M., NALBANT, S., MCCLUSKY, J., STEACY, S. and ALPTEKIN, Ö., Slip Distribution and Stress Changes Associated with the 1999 November 12, Düzce (Turkey) Earthquake (Mw=7.1), Geophys. J. Int., 153, UTKUCU, M., ÇETIN, C. ve ALPTEKIN, Ö., Kasım 1999 Düzce depremi artçı depremlerinden hesaplanan b ve p değerlerinin uzay ve zaman dağılımı ve gelecekteki sismik tehlike hakkında değerlendirmeler. Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi YERBİLİMLERİ dergisi (gönderildi). 24. WIEMER, S., A software package to analyze seismicity: ZMAP, Seism. Res. Lett., 72(2), WIEMER, S. ve WYSS, M., Mapping the frequency-magnitude distribution in asperities: an improved technique to calculate recurrence times? J. Geophys. Res., 102, WIEMER, S. and KATSUMATA, K., Spatial Variability of Seismicity Parameters in Aftershock Zones. J. Geophys. Res., 104, VOGEL, A., YUEQING, Z. and KAHNEMUND, L., Earthquake dynamic control networks: survailance of earthquake generation, alert warning and rapid emergency control, erathquake prognostic World Forum Seismic Safety of Big Cities, İstanbul, September, 21-25, ZÜNBÜL, S., KARAKİSA, S., ÜRETÜRK, N., ALTİN, N. ve TÜRKOĞLU, M., Kasım 1999 Düzce Depremi (Mw=7.2) Sabonet Artçı Deprem Çalışmaları. Jeofizik Bülteni, Ocak 2001,