(Bu açıklama 24 Kasım 2022 tarihinde, Çilimli’deki artçılar yaşanmadan önce yapılmıştır.)
Son Düzce/Gölyaka depremini anlamak için 1952, 1967 ve 1999 depremlerine bakmalıyız
Gölyaka Depremi’ni iyi anlamak için 17 Ağustos Depremi, 1967 Adapazarı Depremi ve 1952 Bolu Depremi’ni bilmemiz gerekiyor. 1952 Depremi’nden sonra fayın yetersiz kırılan kesimiyle 1967 Depremi üst üste geldi. Ve bu anlamda Bolu Depremi’nde kırılan bir fay, 1967 Depremi’nde tekrar kırıldı. Buna “üzerleme depremi” diyoruz.
1967’de kırılan bu fay hattına verev gelen Gölcük’ten Sapanca’ya Sapanca’dan Akyazı’ya doğru gelen fay hattı 67 Adapazarı fayıyla verev olarak kesişti. 99’da Akyazı’daki fay hattı kuzeydoğuya doğru Karadere fayına doğru ilerledi. Karadere fayından sonra Efteni Gölü’ne doğru ulaştığında doğuya doğru Düzce fayına stres yükledi.
17 Ağustos’ta birinci kırılma Sapanca’da başladı. Nafi Toksöz’ün yaptığı analizlerle deprem 45 saniye değil bir buçuk dakika sürmüştü. En zayıf yer orasıydı.
Ondan sonra ikinci aşamada Gölcük fayı kırıldı.
Üçüncü aşamada Akyazı’dan Karadere’ye doğru kırıldı. Dördüncü aşamada ise Yalova Çınarcık fayı kırıldı. Bu anlamda Karadere fayından Düzce fayına büyük bir stres yüklendi. Düzce fayında stres yüklenimi 1999’da gerçekleşti. 1999’da eğer Düzce fayı kırılsaydı o zaman beşinci segment kırılacaktı.
Fay kırılmalarında stres aktarımı
Bu tip kırılmalara “kaskad (cascade) deprem” diyoruz. Arka arkaya kırılan faylar birbirlerini tetikleyerek gelir. Kitabımda bunun çok detaylı bir analizini yaptım. Her fayın kırılıp etrafındaki komşu faya stres aktarımını ve zincirleme fay kırılımının teorisiydi bu ve burada dayandığı temel sorun, fay üzerinde fay düzlemine dik gelen kuvvete “normal kuvvet”, fay düzlemine paralel gelen kuvvete de ters yönde olduğu için “makaslama kuvvet” diyoruz. Dik yöndeki kuvvetin egemenliğinde fay sıkışıyor ve burada sürtünme kat sayısıyla da çarpılarak fay yırtılmıyor. Fayın iki yanı bir yayın gerilmesi gibi gerilse de burada sıkışmıyor.
Bu süreç içinde giderek bu hareketsiz kalan kilitlenme miktarı belli bir boyuta geldikten sonra asparti yırtılıyor ve deprem başlıyor.
Bu aspartinin yırtılmasıyla deprem başladığı zaman, kaskad depremde bu en kuvvetli asparti dediğimiz Gölcük’te, 6 metrelik atıma dayalı asparti söz konusudur. Ama Sapanca’daki 3 metrelik bir atıma dayanan aspartidir. 3 metrelik bir atıma ulaştığı zaman, fay üzerinde büyük bir kırık olduğu için o 3 metre kırılınca onun bu fay düzlemi üzerindeki sıkıştırma kuvveti ve makaslama kuvvetinin toplamına eşit olan bir stres boşalımı, yandaki komşu faya geliyor. Komşu fay hattı da tam 6 metrelik yırtılma sınırına geldiği için Gölcük fayı 6 metre atımla yırtılıyor. Ana enerji boşalımı burada söz konusu oluyor.
Bunu takip eden evrede, Karadere fayında 3 metrelik bir atımla stres buraya gidiyor. Yani Sapanca fayının iki yanına da stres aktarımı söz konusu. Biri ana aspartiyi kırmış ve büyük depremi yapmıştı. Diğeri ise kuzeydoğuya dönmüş, Karadere fayındaki aspartiyi harekete geçirmişti. Bu aspartinin kırılması sonrası onun ucundan Düzce fayına stres aktarıldı ama Düzce fayı kırılamadı. Çınarcık fayı kırıldı. Fakat Çınarcık fayı 1894’te daha önce kırılmış olduğu için fazla miktarda stres birikimi yoktu. Sadece 60 santimetrelik atımla gerçekleşti. Daha sonradan Nafi Toksöz’ün yaptığı çalışmada ve diğer detaylı çalışmalar sonucunda yırtılmanın ana büyük aspartide değil daha küçük bir aspartide başladığı ve bundan sonra ana aspartinin yırtmaya başlandığı teorisi ortaya çıkıyor.
Düzce’deki fay neden 17 Ağustos’ta kırılmamıştı?
Bu teoriyi bir kenara koyarsak Düzce fayındaki stres aktarımı ile bu faydaki yeterli stres birikiyor ve 2 ay sonra bunu yırtıyor. Karadere fayı, Kuzey Anadolu’ya giden bir fay hattı olduğu için de bir stres birikimi var ve Akyazı’daki Sapanca fayından gelen stres Karadere fayına yükleniyor. Karadere fayı da stresini Düzce fayına verdiği için kuzeydoğu aktarımı düşüyor. Zaman içinde bu geçen yılki 5 büyüklüğündeki deprem Düzce fayıyla Karadere fayının birleştiği yani Gölyaka’ya doğru giden Karadere fayının kuzey kesimine de stres yükleniyor.
Bu fay niye 17 Ağustos’ta kırılmadı? Yaklaşık 20 km derinlikte ve 40-50 km uzunlukta bir fay olan Düzce fayında çok büyük bir stres aktarımı olmuş ve bu stres aktarımının batıya doğru olan kesimi de 6 büyüklüğünde deprem olan Karadere fayına etki etmişti. Diğer doğu ucu ise Bolu’ya doğru giden fay üzerinde gerçekleşti. Bu boyutuyla bakıldığında her bir deprem yandaki komşu faya stres aktarır. Bu komşu faydaki stres aktarımına bağlı olarak da bu aktarımlar yeni bir deprem tetiklenebiliyor.
17 Ağustos’ta kırılan Yalova Çınarcık fayının kuzeyinde bir dizi İstanbul’a doğru, Tuzla’ya Pendik’e, Bakırköy ve Avcılar’a doğru gelen ikincil kollar kırılmıştır. Bunun güney bloğunda ise hâlâ çalışmakta olan Esenköy’den hareket ederek Teşvikiye’ye doğru giden diğer ikincil kolların kırılmasını öngörüyoruz. Bunlar ters fay olabilir, normal fay olabilir.
Burada bunu anlatmamın sebebi diğer bir kol söz konusu Karadere fayına paralel gelen daha batıda olan Hendek fayıdır. Hendek fayının 1943’te kırıldığı düşünülüyor ve Hendek’te yaptığım arazi çalışmalarında fayın netleşmiş bir çizgisinin olmadığını, birçok deformasyon kuşağı olduğunu gördüm. 17 Ağustos’ta kırılan Sapanca fayından Karadere fayına yüklendiği gibi Hendek fayına da stres ne kadar yüklenmiştir sorunu karşımızdadır.
Hendek fayı doğuya doğru ilerlediği zaman Düzce Ovası’nın kuzey bölümündeki Çilimli fayına ulaşır. Ondan daha ileride ise ters fay olarak Yığılca fayı bir kuşak oluşturur. Hendek fayı üzerinde “17 Ağustos’ta stres yüklenme gerçekleşmedi mi” sorusunu cevaplamak için Hendek’te elde ettiğim sonuçlara göre Hendek’te çok kollu bir fay sistemi ve geniş bir makaslama sistemi var ve çözüme açık değil. Fakat sistemin birbirini ardalayan kırılmalarla 17 Ağustos ve 12 Kasım depremler içinde bu Hendek fayında enerji yüklenmesi göremedik. Bu olumlu bir sonuç.
Düzce fayı, Çilimli fayına da stres yükledi
Fakat “Karadere fayının kuzey bölümündeki Gölyaka kesiminde neden bu gecikme oldu sorusu?” da var. Aslında o fay hem Karadere fayından 17 Ağustos’taki depremde bir tetiklenme aldı ve büyük bir kısmı Düzce’ye gitti. Ama Düzce fayının stresinin büyük bir kısmı yönü ters de olsa Karadere’nin kuzeyindeki devamı olan Gölyaka fayına yüklendi ve böylelikle bu deprem oldu.
Peki, “Düzce fayı Hendek ve Çilimli fayına da stres yüklemiş midir?” sorusuna baktığımız zaman “yüklenmiştir” diye cevap verilir. Bu anlamda Çilimli fayı ve Hendek fayının üzerinde Düzce depreminden kaynaklanan bir stres yüklenmesi söz konusudur.
Düzce fayının tehlikeli olmasının nedeni 1952 Bolu fayının 1967’de tekrar kırılmasının batı kesimi ve Adapazarı depreminde bu stresin Sapanca fayına doğru yüklendiği bir yapıyı görüyoruz. Adapazarı Depremi’nde hem Sapanca fayına doğru ilerlemiş diğer taraftan Düzce fayına doğru ilerleyerek bu fayı kırmıştır. 67’den 99’a kadar olan kesimde Sapanca fayında kırılmaya neden olmuştur o da ana Gölcük fayını kırmıştır. Bu denklemle devam edersek Sapanca’nın Akyazı’dan Karadere fayını kırması Düzce fayına stres aktarımına sebep olmuştur. Ama Düzce fayı, paralel bir fay olmasına karşılık Elmacık Dağı’nın kuzeyindeki Düzce fayına stres yüklemiştir. Bu nedenle de Düzce fayı Ağustos 99’da kırılmıştır. Hendek fayı da yön olarak Düzce fayından özellikle Çilimli fayına doğru bir yüklenme olabilir. Düzce fayının kırılmasıyla hem Hendek hem de Çilimli faylarına yüklenme olmuş olabilir.
