6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 453 GÜNEYDOĞU EGE DENİZİ-GÖKOVA KÖRFEZİ NDE YER ALAN ÖREN DELTASI NIN YAPISI VE DEPREMSELLİĞİ Atilla ULUĞ Prof. Dr. Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü İzmir, Türkiye atilla.ulug@deu.edu.tr Nilhan KAŞER Jeof. Yük. Müh. Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü İzmir, Türkiye nilhan.kaser@ogr.deu.edu.tr ÖZET Ege Denizi nin güneydoğusunda yer alan Gökova Körfezi nin kuzey kıyısında bulunan Ören Deltası; bölgenin açılma rejimine bağlı olarak sürekli bir tektonik hareketlilik içerisindedir. Bu nedenle aktif bir deprem bölgesi oluşu itibariyle önemli bir yer tutmaktadır. Bölgede gerçekleştirilen jeofizik çalışmalar sonucunda Ören Deltası nda çok sayıda aktif fay olduğu ve bölgede Geç Kuvaterner zamanından bu yana nispeten kalın bir sedimanter birikimin varlığı tespit edilmiştir. Elde edilen verilerin yorumuyla ortaya konulan tektonik olarak hareketli bölgelerde, son birkaç yıldır artarda meydana gelen depremlerin olması dikkat çekicidir. Bunların yanında, Ören Deltası nın Geç Kuvaterner büyümesi tanımlanmış ve bu büyümenin tektonikle ve deniz seviyesi değişimleri ile olan ilişkisi yorumlanmıştır. GİRİŞ Ören Deltası nın içinde bulunduğu Gökova Körfezi; Batı Anadolu nun açılması ile oluşan Gediz, Büyük Menderes, Acıgöl ve Baklan gibi rift ve grabenleri kapsayan Güneybatı Anadolu nun kıyısı boyunca uzanan Güneydoğu Ege Denizi nde yer alır (Şekil 1). Kuzeyde Bodrum Yarımadası ve güneyde Datça Yarımadası arasında bir graben yapısı şeklinde biçimlenen Gökova Körfezi nin kuzeyinde bulunan Ören Deltası nın içinde bulunduğu aktif tektonizma ve sedimantasyonun araştırılması amacı ile bölgede sismik yansıma verileri toplanmış ve bu verilerle Ören Deltası nın sismik stratigrafisi ile denizaltı aktif tektonik yapısı incelenmiştir. Elde edilen bulgularla, Ören Deltası nın Geç Kuvaterner büyümesi tanımlanmış ve bu büyümenin tektonikle ve deniz seviyesi değişimleri ile olan ilişkisi yorumlanmıştır. Sismik profillerde tespit edilen fayların yorumlanmasıyla bölgeye ait güncel tektonik yapılar haritalanmış, geçmiş dönemlere ait kıyı konumlarının değerlendirilmesiyle Gökova Körfezi genel tektonik yerleşim oranları hakkında güvenilir ön bilgilere ulaşılması mümkün olabilmiştir. Bölge civarında şimdiye kadar yapılmış jeolojik, jeofizik ve sismolojik araştırmalar, Ören Deltası nın bulunduğu Gökova Havzası'nın birçok genç fayı bünyesinde bulunduran ve büyük deprem etkinliğinin yer aldığı ve halen aktif bir grabenleşme sürecinde olduğunu ortaya koymuştur. Tarihsel ve aletsel dönemleri içeren deprem katalogları ve bölgenin aktif fay hareketleri incelendiğinde Gökova Körfezi ve çevresinde sık sık büyük depremlerin meydana geldiği ve tarih boyunca bölgedeki pek çok medeniyetin bu depremler ile yok olduğu anlaşılmaktadır. M.Ö. 2100 yılından günümüze kadar geçen süreç içinde Güneybatı Anadolu'da 70 adet büyük depremin olduğu ve bunlardan 40 tanesinin İstanköy (Kos) Adası, Rodos Adası ve Fethiye arasında yer aldığı görülmektedir. Nitekim, M.Ö. 1200 yıllarında
454 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu kurulmuş olan antik Knidos kentinin yaşamı boyunca pek çok kez yıkılıp yeniden yapılmasından sonra M.S. 700 yıllarında önemli bir deprem sonucunda terk edildiği paleosismolojik ve arkeolojik çalışmalar sonucunda ortaya konmuştur. Şekil 1 Ören Deltası nın yer aldığı Gökova Körfezi nin konumu ve Ege Denizi nin genel tektoniği (Barka ve Reilinger, 1997 den değiştirilmiştir). BÖLGENİN JEOLOJİSİ Çalışma bölgesinin bulunduğu Batı Anadolu nun genel jeolojisine bakıldığında, birçok araştırmacının Pliyosen birimlerinin D-B uzanımlı grabenlerin içinde yer aldığını söylediği görülmektedir. Kuvaterner birimleri de genelde grabenler ilgili normal fayların çöken tavan blokları boyunca gözlenmektedir. Pliyosen birimleri graben dolguları olarak Graben kenarlarında yer yer taban bloğu üzerinde görülürler (örneğin; Gediz ve Büyük Menderes Grabeni kenarları) ve çoğunlukla füviyal fasiyestedirler (Şekil 2). Gökova Bölgesi için ise, rift sedimanlarının tabanı Likya Napları ndan oluşur. İzmir-Ankara kenet kuşağı boyunca Geç Kretase de meydana gelen dalma-batma sırasında okyanus kabuğunun Anatolid-Torid platformu üzerine bindirdiği ve bu bindirmenin ve daha sonraki Geç Paleosen-Erken Eosen de meydana gelen kıta-kıta çarpışması sonucu meydana gelen dalma-batma sırasında süpürülen malzeme ile birlikte Batı Torosların allokton birimlerini şekillendiren Likya Napları nı oluşturdukları ileri sürülmüştür (Brunn ve diğ., 1971; Şengör ve Yılmaz, 1981; Ersoy, 1991).
6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 455 Şekil 2 Ören ve çevresinin jeoloji haritası (MTA, 2002). VERİ VE YÖNTEMLER Ekim 2002 de Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü ne ait R/V. K. Piri Reis gemisi ile Gökova ve Hisarönü Körfezleri nde gerçekleştirilen araştırmada bölgenin sismik stratigrafisinin ve güncel tektoniğinin araştırılması amacıyla Seabed 3010 model 3.5 khz yüksek ayrımlı mühendislik sismik sistemi ve Sparker sismik sistemi kullanılmıştır. Deniz tabanı morfolojisinin belirlenmesi amacıyla da Odom Echotrac model echosounder ile derinlik verileri toplanmıştır. Ören Deltası nda toplam 150 km lik çalışma yapılarak bu bölgede detaylı incelemelerde bulunulmuştur. ÖREN DELTASI NDAN ALINAN SİSMİK VERİLERİN YORUMLARI Ören Deltası nın Sismik Stratigrafisi Bu çalışma kapsamında Geç Kuvaterner stratigrafik oluşumlar, yüksek ayrımlı sismik profillerin yorumlanması ile tespit edilmiştir. Şelf ortamı ve bu ortamda gelişen sedimanter yapılar deniz seviyesi değişimleri ile bağlantılı olarak şekillenmiştir. Deniz seviyesi değişimleri, sismik kesitlerde koyu yansımalarla görülen uyumsuzluk yüzeylerinin ortaya çıkmasıyla sonuçlanır (Lobo ve diğ., 2004). Deniz seviyesi hızlıca yükselirken ise transgresif sistem alanı (TST) oluşur (Şekil 3). Transgresif alanlar kıyısal düzlüğe kadar ulaşan şelf üzerinde şekillenir. Bunlar üstte, yoğun bir kesiti gösteren maksimum taşkın yüzeyi (maximum flooding surface, mfs) ile sınırlanır. Denizlerin yüksek konumunda gelişen sistem alanı (highstand system tract, HST) başlangıçta dolgu niteliğinde olan, sonradan deniz seviyesinin yükselmesinin yanında, çukurlukların da dolmuş olması ile denize doğru
456 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu ilerlemeye meyilli olan yığılmış istiflerden oluşur. Bu istiflere ait karakteristik profiller Şekil 3 de görülmektedir. Şekil 3 Ören Deltası ndan alınan yüksek ayrımlı sismik yansıma profilinin yorumu ve bölgenin batimetri haritası üzerinde sismik profilin konumu. twt: gidiş-geliş zamanı (Kaşer, 2004). Ören Deltası, maksimum kalınlığı 40 m olan Holosen sedimanları ile doludur. Geç Kuvaterner buzulları ile uyumlu olan deniz seviyesinin düşük zamanlarında delta, şimdiki konumundan, denize doğru yaklaşık 4-5 km ilerlemiştir (Kaşer, 2004). Delta önü ilerleme, buzularası dönemde deniz seviyesinin yükselmesi ile son bulmuş ve delta kara yönlü ilerleyerek yerleşmiştir. Karaya doğru olan bu büyük ilerleme, sedimantasyon süreci ve litolojiyi belirleyen uyumsuzluklarla sonuçlanmıştır. Çalışma alanının bulunduğu Ege Denizi nin muhtelif kıyısal alanlarında hesaplanan (Flemming, 1972) sedimantasyon oranı 0.5-2.0 mm/yıl arasında değişirken bu oran derin basenlerde 0.05-1.0 mm/yıl olarak verilmiştir (Piper and Perissoratis, 1991). Ören Deltası deniz seviyesinin düşük konumu sırasında denize doğru ilerlemiştir (Kaşer, 2004). Güncel şelf kırığı delta düzlüğünden delta önüne olan geçişin son buzul periyodu sırasında maksimum ilerleme olduğunu gösterir. Holosen transgresyonu takiben deltalar geçmişte yer aldıkları koylara yeniden yerleşmişler ve şelf genelindeki sedimantasyon oranı göreceli olarak azalmıştır. Bu transgresyon belirgin bir uyumsuzluk yüzeyi oluşturmuştur. Son buzul dönemine ait kıyısal oluşukların gözlendiği güncel şelf kırığının deniz yüzeyinin yaklaşık 110 m altında olduğu yüksek ayrımlı profillerden saptanmıştır. Perissoratis & Conispoliatis (2003) Ege Denizi için şelf kırığının 120-140 m su derinliğinde olduğunu söylemişlerdir. Çalışma Alanı Civarında Deniz Seviyesi Değişimleri Geç Pleistosen sırasında deniz seviyesinin buzul döneminde düşerek ve buzularası dönemde yükselerek değişim gösterdiği bilinmektedir. Fairbanks (1989) e göre deniz seviyesi 21.500 yıl önce güncel konumundan 120 m aşağıda idi ve yaklaşık 18.000 yıl önce 5 mm/yıl oranıyla yükselmeye başladı. Perissoratis & Conispoliatis (2003) zaman dilimlerinin tanımını yaparken deniz seviyesinin 21.500 yıl önce -120 m de (deniz seviyesinin son düşük konumu), 11.500 yıl önce -60 m de (deniz seviyesinin yükselmesinde geçici bir gecikme olmuştur) ve 8.000 yıl önce ise -15 m de olduğunu söylemişlerdir.
6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu 457 Statik deniz seviyesi değişimleri ve basenin tektonik çökmesi, Ören Deltası nın da dahil olduğu, Gökova Baseni nde gözlenen deltalar için esas kontrol faktörleridir. Ören Deltası ndan alınan yüksek ayrımlı sismik yansıma kesitlerinde, delta düzlüğünden delta önüne olan geçişin yaklaşık 110 m de olduğu görülmektedir ve bu da günümüzden 20 000 yıl önce kıyı hattının bulunduğu konumu işaret etmektedir (Kaşer, 2004). Bu sırada deniz seviyesi düşüşü, deltanın derin sulara doğru ilerlemesine izin vererek yavaşça devam etmiştir. Flemming (1972), Ege Denizi nin güneydoğusunda ve Akdeniz in kuzeydoğusunda bu devir için deniz seviyesini sırasıyla -100 m, -110 m ve -90 m olarak vermişlerdir. Çalışma Alanı Civarının Depremselliği Ören Deltası nın bir parçasını oluşturduğu Gökova Körfezi, Batı Anadolu daki karakteristik açılma tektonik rejiminin etkisi altındadır. Bu tektonizma, bölgede D-B ve BKB-DGD doğrultulu graben ve normal fay sistemlerine yol açmıştır (Şekil 4). Aletsel döneme ait depremler incelendiğinde Gökova Körfezi ve çevresindeki diri fayların ürettiği deprem etkinliğinin küçümsenemeyecek boyutta olduğu görülmektedir. Bunlardan 26.06.1926 İstanköy-Rodos Depremi (M=7.5), 23.04.1933 Gökova-İstanköy Depremi (M=6.5), 13.12.1941 Muğla-Bodrum Depremi (M=6.5), 1948 Rodos Depremi (M=7.1), 1956 İstanköy Depremi (M=7.2), 25.04.1957 Fethiye Depremi (M=7.1) ve 23.05.1961 Marmaris Depremi (M=6.5) önemli olanlardır. Gökova Körfezi ve çevresinin deprem etkinliğinin araştırılması amacıyla 1995 yılında yapılan bir çalışma sonucunda bir aylık süre içerisinde büyüklükleri 1,3<M<3,9 aralığında değişen 116 deprem kaydedildiği ve bölgenin sismotektonik açıdan aktif olduğu ifade edilmektedir (Eyidoğan ve diğ.; 1996). Şekil 4 Ören Deltası nın batısından alınan 3.5 khz yansıma profili (G-G ) ve yorumu. İçteki şekil profilin konumunu göstermektedir. twt: gidiş-geliş zamanı (Kaşer, 2004). Literatür araştırmalarından çıkartılan bu sonuçlardan, Gökova ve çevresi deprem etkinliğinin genelde körfezi oluşturan ve D-B uzanımlı faylar ve bunun paralelleri üzerinde olduğu vurgulanmasına karşın 03.04.2004 tarihinde Gökova Körfezi içerisinde başlayan ve halen devam eden deprem etkinliğinin, şimdiye kadar öngörülen fay zonları üzerinde olmadığı, aksine Uluğ ve diğ. (2005) in önerdiği gibi Gökova Körfezi'ni KD-GB yönünde ortadan ikiye ayıran yeni bir zon üzerinde (Gökova Transfer Zonu=GTZ) meydana geldiği görülmektedir. SONUÇ Bu çalışmada, Gökova Körfezi nin kuzeyinde yer alan Ören Deltası ndan alınan sismik yansıma profillerinin yorumlanması sonucunda, bölgenin stratigrafisi ve güncel tektoniği
458 6. Ulusal Kıyı Mühendisliği Sempozyumu ortaya konmuştur. Aynı zamanda, Geç Kuvaterner-Holosen jeolojik zamanları boyunca meydana gelen deniz seviyesi değişimleri ile birlikte gelişen güncel sedimanların davranışları bulunmuştur. Buna göre, Ören Deltası nın maksimum kalınlığı 40 m olan Holosen sedimanları ile dolu olduğu ve Geç Kuvaterner döneminde deniz seviyesinin düşük zamanlarında deltanın şimdiki konumundan, denize doğru yaklaşık 4-5 km ilerlediği tespit edilmiştir. Sismik kesitlerin incelenmesiyle beraber, bölge civarında şimdiye kadar yapılmış jeolojik, jeofizik ve sismolojik araştırmalar birlikte yorumlanarak, bölgenin güncel tektonizması depremselliği hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Buna göre, çalışma alanının tektonik olarak sürekli hareket halinde olan bir bölge içerisinde olduğu ve çok sayıda aktif fayları barındırdığı tespit edilmiştir. Bu nedenle bu bölgenin çok daha fazla detaylı bir çalışmayı gerektirdiği önerilmektedir. KAYNAKLAR Barka, A., and Reilinger, R., Active tectonics of the Eastern Mediterranean region: deduced from GPS, neotectonic and seismicity data, Ann. Geofis., 40 (3), 1997, pp. 587-610. Brunn, J.H., Dumont, J.F., De Graciansky, P.C., Gutnic, M., Juteau, T., Marcoux, J., Monod, O., Poisson, A., Outline of the geology of the Western Taurids, In: Campwell, A.S. (Ed.), Geology and History of Turkey. Petroleum Exploration Society of Libya, Tripoli, 1971, pp. 225 255. Ersoy, Ş., Datça (Muğla) Yarımadası nın stratigrafisi ve tektoniği, Türkiye Jeol. Kr. Bül., 34/2, 1991, pp. 1-14. Eyidoğan, H., Akıncı, A., Gündoğdu, O., Polat, O., Kaypak, B., Investigation of the recent seismic activity of Gökova Basin, National Marine Geology and Geophysical Programme Workshop 1, Proceedings, 8-9 February, 1996, pp. 68-71. Fairbanks, R.G., A 17.000-year glacio-eustatic sea-level record: influence of glacial melting rates on the Younger Dryas event and deep-ocean circulation, 1987. Flemming, N.C., Eustatic and tectonics factors in the relative displacement of the Aegean coast, In: D.J. Stanley (Editor), The Mediterranean Sea: A Natural Sedimentation Laboratory. Dowden, Hutchinson and Ross Inc., Stroudsburg, 1972, pp. 189-201. Kaşer, N., Güneybatı anadolu neotektoniğinin deniz sismik verileri ile araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, 2004, 76 sayfa. Lobo, F.J., Sanchez, R., Gonzalez, R., Dias, J.M.A., Hernandez-Molina, F.J., Fernandez-Salas, L.M., Diaz del Rio, V., Mendes, I., Contrasting styles of the Holocene highstand sedimentation and sediment dispersal systems in the northern shelf of the Gulf of Cadiz, Continential Shelf Research, 24, 2004, pp. 461-482. Perissoratis, C., and Conispoliatis, N., The impacts of sea-level changes during latest Pleistocene and Holocene times on the morphology of the Ionian and Aegean Seas (SE Alpine Europe), Marine Geology, 196, 2003, pp. 145-156. Piper, D.J.W. and Perissoratis, C., Late Quaternary sedimentation on the North Aegean Continental Margin, Greece Bulletin of the American Association of Petroleum Geologists, 75, 1991, pp. 46-61. Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach, Tectonophysics, 75, 1981, pp. 181-241. Uluğ, A., Duman, M., Ersoy, Ş., Özel, E., Avcı, M., Late Quaternary sea-level change, sedimentation and neotectonics of the Gulf of Gökova: southeastern Aegean Sea. Marine Geology 221, 2005, 381-395.