Bordum’da deprem riski
Temmuz ayında Bodrum’da deprem olduğunda ben Yunanistan’da Lefke ve Kefolonya’daki fay hattını incelemekteydim. Bana telefonla ulaşıldığında yine telefonla bir video gönderdim. Gönderdiğim bu videoda 1957 yılında Kos’un güneyinde olan 7 büyüklüğündeki bir depremin buradaki birikmiş stresi boşaltmış olduğunu, Bodrum yarımadasının güneyinde ve Bodrum’un batısında uzanan fay hattının riskli olduğunu, bu fay hattının bir ucu Mazı’da bir ucu Turgutreis’te olan 40 km’lik kesiminin kırıldığını belirttim. Bu kırılma sonucu yaklaşık 700 km2’bir yüzey yırtılması gerçekleştiğini bu anlamda da 6,7’lik bir depremin burada, 1-1,5 m atımla, bu momenti oluşturduğunu hesapladım. İlk açıklamamda artçıların ve fayın ilk 24 saatteki dizilimine baktığmızda bu hesabı yaparak Bodrum’daki riskin geçtiğini, çünkü bu riskin 6,7’lik bir fay hattıyla stres boşalımının sağlandığını ve bu fay üzerinde birikmiş stresin boşaldığını Bodrumluların tatillerini sürdürmelerinde bir sakınca olmadığını söyledim.
Bu fay hattı kırıldıktan sonra hattın üstündeki Gökova Körfezi’nde ikincil fayların kırılmasıyla artçıların uluştuğunu ve daha sonra bu fay hattının altındaki bloğun yani Bodrum bloğunun içinde kuzeye yönelik fayların kırılacağını ve bu anlamda da, bu faylar ikincil olduğu için, 6,7’lik depremde kırılmış fayın bir daha aynı şiddette deprem yaratmayacağını vurguladım. Bu bana gelen haberlerden ve yaptığım incelemeden sonra yaptığım açıklamaydı. Bu açıklamamdan sonra yapılan pek çok açıklamada birçok jeolog tarihte 9 şiddetindeki depremler gibi haberlerle spekülatif konuları gündeme getirmişti. Oysa biz bu açıklamayı nasıl yaptık dersek gerek 2005’taki “Vatandaş İçin Deprem Rehberi”gerekse 2007’deki “İstanbul Depremi” isimli kitaplarımda Bodrum’da deprem riskini ele almıştım. Çünkü 2006’da Bordum’da olan depremler nedeniyle pekçok konferans vererek buradaki riski tanımlamış ve anlatmıştık. Buradaki risk görüldüğü gibi 1957’deki fayın kırılmasıyla Kos’un güneyindeki ana bölüm yırtılmıştı. Buna karşı yırtılmayan bölüm ise Çökertme’yle Turgutreis arasında kalan bölümdü. Bu bölüm de bu depremde yırtılmıştı. Artçıların devamı ile bir hafta sonra incelediğimizde, artçıların dizilimine bakıldığı zaman bir ucu kuzeyde Mazı’da bir ucu güneyde ise Datça’da olan kuzeydoğu-güneybatı gidişli bir fay hattıyla buradaki depremi oluşturan fayın doğudan sınırlandığını, batıdan ise sınırının güneye doğru Kos’a giden kesim olduğunu ve bu fay hattının güneyden sınırının ise haritalarda gördüğümüz gibi Datça’nın kuzey kenarındaki bir fayla belirlendiğini vurgulamıştık.
Bahsettiğimiz bu yapıyı biz gerek “Vatandaş için Deprem Rahberi” gerekse “İstanbul Depremi”nde (şekil-1a ve şekil-1b’de) fayı tüm ayrıntılarıyla koymuştum. Burada birikmiş stresin yavaş yavaş boşalmasıyla oluşmuş artçı deprem odakçıklarını şekil-1b’de görmekteyiz. 2012’de ise “Ege’de depremler nereye?” diye Rodos’taki deprem sonrası gerek Fethiye’deki gerekse Bodrum ve Marmaris’teki riski ele aldığımız zaman Bodrum’daki bu fay hattının yani Mazı ile Turgutreis arasında kalan kesimdeki riskin tanımını yapmıştık. Bu tanım nedeniyle de çok rahat bir şekilde bölgedeki deprem riskinin geçtiğinin altını bilimsel verilerle cesurca çizmiştik.
Bodrum depremini anlamak
Şimdi bu olayı biraz daha detaylı inceleyelim. Keza burada anlattığımız mekanizmayı Bodrum’da 5-10 Eylül tarihlerinde Heredot Kültür Merkezi’nde Türkiye Fizik Derneği’nin düzenlediği uluslararası toplantıda “Bodrum depremi ve kırılma fiziği” isimli bildirimizde anlatmıştık. Bu bildiride vurguladığımız nokta şuydu: Bordum’daki depremi anlamamız için depremi oluşturan stresin birikim ve bu stresin boşalımının tarihini ele almamız gerekmektedir. Bundan önce de Bodrum’daki depremin oluştuğu fayı tanımlamamız gerekir. Bodrum’daki depremi oluştuğu fay Kos’un güneyinden geçerek Mazı’ya doğru uzanan batıda ise Kos’un güneyine doğru uzanan ana bir fay hattıdır. Bu fay hattı düşük açılı bir şekilde güneye doğru eğimlidir. Bunun üzerinde Gökova Körfezi tabanı ve Datça bulunmaktadır. Bir başka deyişle bu jeolojik olarak tavan bloğu dediğimiz bloktur. Fay, bu depremde tavan bloğu üzerinde 1,5 m kadar güneye doğru kaymıştır. Tavan bloğunun kayması sürecinde tavan bloğu içinde bir dizi doğu-batı gidişli faylar vardır ki bu faylar sığ faylardır ve kendileri esas olarak deprem üretmeyen faylardır ama ana faydan stres boşalmasıyla yırtılar faylardır. Bu faylar da doğudan belirttiğimiz gibi Yalıçiftlik-Datça hattı boyunca uzanan bir doğu sınır fayı ile sınırlanmıştır.
Bunu neden önemsiyoruz dersek oluşan bütün artçıların dizildiği alan bu tavan bloğu içindeki faylarda oluşmuştur. Ama bu artçılar doğuya doğru giderek diğer fay segmentine geçmemiştir. Tavan bloğunun altında taban bloğu vardır. Bodrum Yarımadası güney fay düzleminin Gökova Körfezi’ne doğru dalmasıyla oluşan yapının üstünde tavan bloğu, altında ise Bordum bloğu yani taban bloğu vardır. Bordum bloğu kuzeye doğru çekilirken tavan bloğu güneye doğru çekilmekte ve Bodrum tavan bloğu yani Datça bloğu saatin tersi yönünde dönen bir hareket yapmaktadır. Depremi oluşturan mekanizma bu süreçtir.
Peki bu süreç nasıl oluşmuştur diye sorarsak; yerkabuğu üç katmanlı yapıdan oluşmaktadır. Bu üç katmanlı yapıya baktığımız zaman en altta sakız gibi uzayan plastik davranışı gösteren bir katman vardır. Bunun üzerinde ise elastik davranış gösteren, yay gibi gerilip daha sonra enerjisini boşaltan bir katman vardır. En üstte ise yalnızca kırılan, enerji biriktirmeyen bir katman söz konusudur. Bunları şekil-2a ve 2b’de deprem öncesi ve deprem sonrası konumuyla görebilirsiniz. Depremi daha iyi tanımlamamız için üç harita şekil-2a, 2b ve 2c olarak verilmiştir. 2a’da 20 Temmuz günü kırılan fayın iki odağı görülmektedir. Biri hemen Bodrum’un güneyinde diğeri ise Bodrum’un batısında yani Kos ile Akyarlar arasında kalan iki kümedir. Burada güneye doğru bir eğimle dalan fayı görmekteyiz. Buna karşılık batıya doğru giden Bodrum’un batı kesimi ile Kos arasında giden ve kuzeye bakan bir fay söz konusudur. Bu ana yırtılmada yırtılan faydır. Daha sonra kuzeye doğru giden Yalıçiftlik’ten Torbalı’ya doğru uzanan fay hattıdır. Bu hatta da bir kırılma olmuştur ve bu kırılma sonrası oluşan artçılar Bodrum’da korku yaşatmıştır. Keza plajda çöküntüler olmuştur.
İkinci hat ise Mazı’dan kuzeye doğru giden ve Mumcular’a doğru uzanan bir hattır. Burada da daha sonra artçılar oluşmuş ve bunun üzerine yazdığım makalede “Bodrum’da deprem Gökova Körfezi’nden kuzeye göçüyor” diye vurgulamıştım.
Bodrum’daki depremin oluşumunu fay hatlarının konumuyla ele almamız gerekir.Bodrum depreminde ana fay hattı Bodrum güneyinden geçip Kos’un güneyine doğru giden, Gökova Körfezi’nin güneyinden giden bir fay düzlemidir. Üstteki blok Gökova Körfezi tabanı ve Datça’yı oluşturan bir bloktur. Buna biz tavan bloğu demekteyiz. Ana kırılmadan sonra tavan bloğu dediğimiz Gökova içindeki doğu-batı gidişli faylarda artçılar gelişmiştir. Bunları şekil-2a ve 2b’de görmekteyiz. Şekil-2a’da gördüğümüz artçılar Gökova Körfezi tavan bloğundaki ikincil fayların kırılmasıyla gelişmiştir. Bunların doğu sınırı ise Yalı ve Datça sınırıyla belirlenmektdir. Bunun anlamı da doğudaki fayı tetiklememiş olduğudur. Akyaka fayı önemli bir stres yüklenimi göstermemektedir. Batıda ise, Kos, Akyarlar ve Turgutreis arasında kalan kesimde de depremler oluşmaktadır. Ama bu tavan bloğundaki depremler ana faydaki yırtılmadan dolayı stres aktarımıyla üstteki tavanda olan depremlerdir. Bu anlamda ikincil faylarda olan yırtılmalar olduğu için büyük depremler yaratmamaktadır.
Tavan bloğunun altındaki blok ise fayın altındaki bloğu temsil etmektedir. Fay hattı bir düzlem olarak Gökova altına dalmaktadır. Alt kesiminde kalan Bodrum Yarımadası ve Gökova Körfezi’nin derin kesiminde kalan kesimdir.
3 tip kırılma
Torbalı-Yalı fayındaki artçıların oluşumundan sonra daha kuzeye giderek Mumcular doğru giden bir kesimde kırılma olmuştur. Bu kırılmalar taban bloğunda kuzeye bakan ikincil faylarda oluşmuştur. Keza Gökova Körfezi’nde tavan bloğundaki kırılmalardan önce ana fay kırılma sürecinde biri Gökova’ya doğru dalan diğeri ise Kos adasından Akyarlar’a doğru giden bir hatta kırılma söz konusudur. Böyle oluncaüç tip fay ve üç tip kırılma vardır.
Biri ana fay hattıdır ve bu tüm kabuğu kat etmektedir. Gökova Körfezi’nin altına doğru dalmaktadır. İkincisi ise tavan bloğundaki kırılmalardır. Bunlar ikincil faylardır, ana fayın üstündeki blokta yani Gökova bloğunda oluşan düşey faylardır. Üçüncüsü ise taban bloğundaki faylardır ki bunlar kuzeye doğru bakan yırtılmalardır. Bunun anlamı şudur, Bodrum bloğu kuzeydoğuya doğru yırtılırken kuzeybatı gidişli kuzeye bakan yani Yalı ve Torbalı fayında yırtılma olmuştur. Aynı şekilde kuzeye doğru giden Mumcular hattı boyunca giden fay hattı yine kuzeye doğru bakan yırtılmalardandır. Güneydeki ise Gökova ve Datça’nın güneybatıya doğru saatin tersi yönnüde dönmesiyle oluşmuş ikincil faylardır. Doğu-batı gidişli fayla doğudan sınırlanmıştır.
Şekil-2a, b ve c’de tanımladığımız depremi ve artçılarından sonra deprem nasıl oluşur sorusunu şekil-3 a ve b’yi inceleyerek belirtebiliriz. Bodrum güneyinden başlayıp güneydoğuya doğru dalan fay hattı bütün kabuğu kesmektedir. Bu kabuğun en alt kesiminde sakız gibi davranan, plastik gibi davranış gösteren katmanlar vardır. Bu katmanların üstünde elastik davranan (reverseble elastik) katman stresi yüklenmiş olan kesimdir. Bu kesim 300 yıllık dönemde sürekli gerilerek stres biriktirmekte ve şekil değiştirmektedir. Buradaki belli bir noktadan sonra üstteki kesim kırılgan katmandır.
Deprem nasıl olur?
“Deprem ne zaman olur” sorusunu sorarken “neden olur”u da açıklamamız gerekir. En alttaki kırılgan kesimde fay sürekli hareket etmektedir. Yani bu anlamda kuzey tavan bloğu dediğimiz blok bu fay düzleminin en alt kesiminde sürekli güneye doğru kaymaktadır. Yaklaşık 300 yıllık bir süre içinde 1,5 metre kayma oluşturduğunda, bu süreçte üstteki elastik katmanda bir hareket olmadığı için, altındaki katanın sürekli hareketine karşılık üstündeki katmanda hareket olmayınca, fay düzlemi üzerinde büyük bir gerilim olmaktadır. Bu gerilime atım yetersizliği denir. Alttakinin hareketi üsttekinde hareketsizlik biriktirmekte ve bu hareketsizlik de depremin sebebi olan olayı getirmektedir. Burada fay üzerinde iki yönde hareket vardır. Biri makaslama yönü diğeri ise bunu sıkıştıran normal fay. Bu fay üzerine dik olarak gelen bu kuvvet fayın hareketini engellemektedir. Depremler arası dönemde normal kuvvet makaslama kuvvetinden büyük olduğu için deprem olmamaktadır. Bu süreçte fay üzerindeki elastik tabakada stres birikmektedir. Öyle bir nokta gelmektedir ki makaslama stresi, 1,5 metre atım örneğinde, normal stresi geçmektedir ve normal stresi geçtiği anda deprem olmaktadır. 300 yıllık stres birikimi 30 sn. içinde bütünüyle boşalmaktadır.
Bu dönemde hem makaslama stresinin hem de normal stresinin deprem anında boşalması sonucu üstteki tabakalar içine bir stres aktarımı olmaktadır. Üstteki tabakalara stres aktarılınca tavan bloğundaki faylar kırılıp artçılar gerçekleşmektedir. Bu stres aktarımın etkisi taban bloğundaki faylarda oluştuğunda, tavan bloğundaki artçıları oluşturmaktadır. Görüldüğü gibi 3 ayrı kategorideki faylardan ana fay, ana stresi oluşturmaktadır. Sürekli hareket ettiği için kitlenmiş stres ve kitlenmiş hareketsizlik bölgesi yaratılan bu kesim deprem anında hareket ederek kırılmakta ve üstündeki fayın devamı kırılgan kesimdeki bölgeyi de kırmaktadır. Bunu takip eden devrede stresin büyüklüğü iki yana boşalarak hem tavan hem de taban bloğundaki sığ fayları kırmakta ve daha küçük depremler oluşturmaktadır.
Eğer bu fayların farklı karakterini tahlil edemezsek Körfez’deki 6,7’lik deprem gibi bir depremi bekleme yanlışlığına düşeriz. Bu faylardaki kırılmalar ana faydaki stres birikiminin sonucu oluşan kırılmaları takip eden kırılmalardır. Bu anlamda ana faydaki kırılma esas olarak 3 ayrı katmanın 3 ayrı fiziksel davranışındandır. En alttaki plastik blok 300 yılda bir 1,5 metre hareket yaratmaktadır. Bu hareket üstteki elastik tabakada biçim değişikliği yaratmakta ve bundan dolayı 1,5 metrelik atım yetersizliği dediğimiz üstteki kesimin hareket etmemesi nedeniyle atımsızlığın yarattığı bir deformasyon oluşturmaktadır. Bu deformasyonu oluşturan kuvvetlerin mücadelesinde yani normal kuvvetin fayı sıkıştırmasının makaslama kuvvetinden daha büyük olması sürecinde fayda sürekli bir kilitlenme hali devam etmektedir. Deprem anında makaslama kuvveti normal kuvveti geçerek fay yırtılmaktadır. Açığa çıkan enerji ve stres hem tavan bloğundaki fayları kırmakta hem de kırılgan kabuktaki kesimi kırmakta ve böylece de ana fay ve bunu takip eden artçılar oluşmaktadır. Körfez’deki 6,7’lik depremin diğer faylar tarafından tekrarlanması ise fayı anlamamaktan kaynaklı bir korkudur. Ben “Deprem oluştuktan sonra risk geçmiştir, artçılar vardır” derken fayın üç ayrı tipinin altını çizmiştim. Ana fay, tavan ve taban bloğundaki faylarla sınırladığımız fay kategorisinde ikincil ve üçüncül fayların sığ faylar olup, kırılgan kesimde sınırlanmış, deprem enerjisi üretmeyen faylar olduğunu belirtmiştim.
Deprem modeli doğa tarafından doğrulanmıştır
Fayın doğu kesimine bakarsak acaba Ören, Çökertme ve Akyaka dediğimiz kesimdeki risk ne durumdadır? Artçı depremlerin oluşturduğu dizilime baktığımız zaman artçı depremler Yalı ve Datça hattının doğusuna geçmemektedir. Demek ki Çökertme ve Ören fayında stres birikimi yüksek değildir. Bu anlamda deprem yalnızca ana fay ve üzerindeki tavan bloğunda sınırlı kalmıştır. Bunun doğusundaki fayda bir stres birikimi izlenmediği için bu fayda artçıları yaratmamıştır. Kos’taki kesim ise 1957’de kırıldığı için burada da bir etki görülmemektedir.
Diğer taraftan fayın ana hattı olarak Bodrum güneyinden Kos’un güneyine doğu giden kesim bu iki depremde kırılmıştır. Bodrum ve Kos adasından batıda yani Akyarlar ile Kos arasındaki kesimde kuzeye bakan bir yırtılmayla Kos’un yükseldiği Bodrum’un çöktüğü bir yırtılma olmuştur. Yani Karaada’yla Bodrum arasındaki hat da bu yapılardan biridir. Keza Yalıçiftlik ile Torbalı arasındaki hat bu tarzdadır. Mazı’dan Mumcular’a doğru giden hat da taban bloğundaki kuzeye bakan yırtılmalardır
Bodrum Yarımadası’ndaki ana yırtılma stresi boşaltmıştır. Bunan batıdaki devamı 1957’de kırıldığı için orada büyük bir risk yoktur. Çökertme ve Ören bu anlamda fayın doğudaki devamıdır. Bu fay üzerinde de çok büyük aktivitenin görülmediğini, ana faydan stres aktarımı ile bu faydaki stresin olgunlaşmadığını görüyoruz. Keza Bodrum’daki bu hattın ana depremi oluşturma öncesinde 2005’te ve diğer dönemlerde küçük depremler olmuştur. Bunları takip ettiğimizde bu bölgenin riskli olduğunu vurguladık. Bodrum’da temmuz ayında yırtılan fayın oluştuğu bölgede sürekli birikmekte olan stresin küçük boşalmalarla kendini resmettiğini görmekteyiz. Bu anlamda Ören ve Çökertme’deki fayda bu hareketleri göremediğimiz için burada stres birikiminin uzak olduğunu söyleyebiliriz. Fizik kongresinde anlattığım Bodrum depreminin kırılma fiziği ve yapısı ile burada anlattığım model doğa tarafından da aynen gerçekleştirilmiştir. Ve modelin doğruluğu olguyla kanıtlanmıştır.

Bodrum’daki fay hatlarını gösteren Şekil 1A ve 1B Prof. Dr. Şener Üşümezsoy’un 2009 yılında yayınlanan “İstanbul Depremi” isimli kitabından alınmıştır. Görüldüğü üzere Üşümezsoy, Bodrum depremiyle ilgili 8 yıl önce uyarılarda bulunmuştu.