Kuzey Anadolu fayının Paleosismisitesi Mudurnu Vadisi Segmentinde Örnek Çalışma
Kuzey Anadolu fayının Paleosismisitesi Mudurnu Vadisi Segmentinde Örnek Çalışma


Ramazan Demirtaş

Özet


Türk-Alman Ortak İşbirliği Depremlerin Önceden Bilinmesi Projesi, 1993 ve 1994 yıllarında Mudurnu Vadisi segmenti üzerinde, 1957 Abant ve 1967 Mudurnu Vadisi depremlerinin yüzey kırığı üzerinde dört tane trench açtı. Mudurnu Vadisi segmenti, Kuzey Anadolu fayının batı kesiminde, hem doğrultu atımlı fay sisteminin hem de KD-GB yönlü çekme gerilmesinin etkisi altında bulunan bir segmentini oluşturur. Bu yüzyıl içerisinde, 1957 Abant Depremi (Ms꓿7.0) ve 1967 Mudurnu Vadisi Depremi (Ms꓿7.1), Mudurnu Vadisi segmentinde 40 km ve 60 km uzunluklarında yüzey kırıkları meydana getirmiştir. Tarihsel kayıtlar içerisinde, bu son iki depremden önce Mudurnu Vadisi segmentini kıran faylanma olaylarının yaşları ve faylanma mekanizmaları hakkında kesin bilgiler bulunmamaktadır. Açtığımız trenchler, trench sahasında deprem faylanmalarının görünür geometrisinin, doğrultu atımlı fay içerisinde gelişmiş yüksek açılı güney-tarafları yükselmiş ters faylanma bileşenleri olduğunu gösterdi. Bu sıkışma tipi yapılar, trench sahasında fayın bir sıkışma büklümü (restraning bend) oluşturduğunu belirtmektedir.

Kesin tarihi bilinmeyen kuvvetli bir tarihsel öncesi deprem, trench yerlerinin yakın civarında büyük bir heyelana neden olmuştur. Bu heyelan, Mudurnu nehrinin akış yönünü engelleyerek bu bölgede günümüzden 82000-2500 yıl öncesinde bir dönem içerisinde geçici bir gölün oluşmasına neden olmuştur. Bu gölde hızlı bir sedimantasyon gelişerek Taşkesti formasyonunun çökelleri depolanmıştır. Trench duvarlarında gözlenen çökeller, 4 ana litolojik birime ayırt edildi. Bu birimler, göl-akarsu ortamında depolanmış çökelleri temsil ederler. C 14 yaş tayini sonuçları, Birim b'nin bu gölde MÖ. 3995 yıl ile MÖ. 4335 yıl arasındaki bir dönem içerisinde depolanmış olması gerektiğini ortaya koymaktadır. Birim a ise, MÖ. 4335 yılından daha fazla bir zaman öncesinde menderesli bir akarsu ortamında meydana gelmiş çakılları temsil etmektedir. Birim c ve Birim d, MÖ. 3995 yıl sonrasından günümüze kadar olan bir dönemde, fayın yükselen bloğunun aşınması sonucu türemiş yamaç döküntüleri ve yamaç yıkama tortullarını oluşturmaktadırlar.

Bu çalışmada, trench duvarlarında gözlenen birimlerin stratigrafik ve yapısal özelliklerine dayanarak, Mudurnu Vadisi segmenti üzerinde 1957 ve 1967 depremlerinden önce yüzey faylanması meydana getirmiş en az 4 faylanma olayları saptadık. Radyokarbon yaş tayini sonuçları, bu 4 faylanma olaylarının MÖ. 4335 yıl ile günümüzden 2500 yıl öncesi arasında bir dönemde meydana geldiğini göstermektedir. Ayrıca, trench çalışmamız, bu segmentte yüzey faylanması meydana getiren depremlerin ortalama tekrarlanma aralığının 150 yıldan daha fazla olabileceğini gösterdi.

Summary


Turkish-German Earthquake Research Project excavated four trenches across the surfacce ruptures of the 1957 and 1967 earthquakes on the Mudurnu Valley segment in the years 1993 and 1994, respectively. Mudurnu Valley segment forms the segment of the North Anatolian fault, in northwestern Turkey under the interaction of strike slip system and NE-SW tensile stress. The Abant earthquake of 1957 (Ms=7.0) and the Mudurnu Valley earthquake of 1967 (Ms=7.1) ruptured this segment for 40 km and 60 km in this centurv. There was no information about the age of the faulting events ruptured this segment prior to these last two earthquakes in historical records. In these exploratory trenches, the apparent geometry of the faults was high angle south-side up reverse faulting. This compressional features seems to be derived from subtle restraining bend of thc excavated area.

A strong earthquake probably caused a huge landslide damming up the now of the Mudurnu river in the vicinity of the trench site. Then a temporary lake formed during the period between 82000 yr. B.P. and 2500 yr. B.P. A rapid sedimentation occurred in this lake and formation deposited. The sediments exposed on the walls of the trenches are classified into 4 main lithologic units. This units represent the sediments deposited in a fluvial-Incustrince environment. Based on the C 14 dating, we assumed that Unit b must have deposited in this lake between 3995 yr. B.C. and 4335 yr. B.C. Unit a deposited in a meandering river before 4335 yr. B.C. and Unit c and Unit d are composed of slope debris material derived from the upthrown block of the fault after 3995 yr. B.C.

In this study, we revealed clear evidence for at least three or four previous large earthquake events produced surface faulting prior to the last two earthquakes of 1957 and 1967 based on stratigrapy and structures appeared on the trench walls. Radiocarbon dates show that all faulting events prior to the last two earthquakes occurred on the Mudurnu Valley segment between some time 4335 yr. B.C. and 2500 yr. B.P. ycars ago. Furthermore, our excavation has demonstrated that the average recurrence interval of this segment is longer than 150 years.