Başta İzmit Körfezi olmak üzere, Marmara Bölgesinin tektoniğinin araştırılmasına yönelik bugüne değin çok sayıda çalışma yapılmıştır (Barka ve Cadinsky-Cade, 1988; Bargu ve Yüksel, 1993; Koral ve Eryılmaz, 1995; Barka, 1997; Okay vd.,1999a). Bölgenin tektonizmasıyla ilgili pek çok husus açıklığa kavuşturulmuş olmakla birlikte, halen tartışmaya açık olan konular bulunmaktadır. Barka (1997)’nın, Marmara Bölgesi’nin güncel tektoniğini incelediği çalışmasında, bölgeye ait önceki araştırmaları özetleyerek, Kuzey Anadolu Fayı’nın Mudurnu Vadisi civarında üç kola ayrıldığını belirtmektedir. Bu kollar; İzmit’ten geçip Marmara Denizi ve Saros Körfezi boyunca Yunanistan’a kadar uzanan kuzey kol, Geyve, İznik, Mudanya, Bandırma ve Biga’yı izleyen bir hat boyunca merkezi kol ve Bursa, Manyas Gölü, Balıkesir üzerinden Edremit Körfezi’ne kadar uzanan güney koldur. Marmara Denizindeki çukurluklar ile Sapanca, İznik ve Manyas gölleri, KAFZ’na ait kolların doğrultu atımlı hareketiyle ilişkili olan çek-ayır (pull-apart) mekanizmasının ürünleri olarak değerlendirilmektedir.
Kuzey Anadolu Fayı’nın batı alanlardaki gerilmeli tektoniği, Marmara Denizi’nin batimetrisi ile karşılaştırıldığında Marmara Denizi içerisindeki çukurlukların üç büyük çek-ayır havzaya karşılık geldiği sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu görüşten hareketle Marathon Oil firmasının yapmış olduğu ancak yayımlanmamış sismik
kesitleri de kullanarak Barka ve Kadinsky-Cade (1988) Marmara Denizi’nin bir çek ayır havzalar dizisi şeklinde açıldığı görüşünü ileri sürmüşlerdir (Şekil 3.17). Buna bağlı olarak Kuzey Anadolu Fayı’nın Marmara Denizi içerisinde çok parçalı bir yapıda olduğu ileri sürülmüştür. Yakın zamanda Le Pichon vd. (2001) Kuzey Anadolu Fayı’nın Marmara Denizi içerisindeki geometrisini Le Suroit gemisi ile elde edilen veriler ışığında yorumlamışlardır. Batimetri ve sismik yansıma profillerine dayanan bu araştırmaya göre Marmara Denizi’nin yapısı, Şekil 3.18’de gösterilmiştir.
Şekil 3.17. Marmara Denizi çevresinde Kuzey Anadolu Fayı'nın başlıca aktif kolları ve bu kollar üzerinde gerçekleşmiş tarihi depremler (Barka, 1997) Sarı alanlar 1700-1900 yılları arasında kırılan fay segmentleri ve etkiledikleri alanları göstermektedir.
51
Bu haritalara göre Kuzey Anadolu Fayı'nın Marmara Denizi’ne İzmit Körfezi doğusundan giren ana kolu Körfez çıkışında, Çınarcık Çukurluğu içerisine girmekte ve bu çukurluğu kuzeyden sınırlar bir şekilde, Adaların güney ve batısına kadar izlenmektedir. Çınarcık Çukurluğu’nun güneyinde Çınarcık-Yalova arasında uzanan ve bilhassa 17 Ağustos Depremi’nin artçıları ile açık bir biçimde takip edilebilen fay, bu haritada (sığ sularda çalışılmamış olmasından dolayı) görülememektedir. Bu fay ile Çınarcık Çukurluğu arasında ise az eğimli bir şelf bulunmaktadır (Okay vd., 2000).
Güney Şelf’in haritada izlenen en önemli unsurlarından biri de İmralı Adası’nın hemen batısından geçerek Çınarcık Çukurluğu’nun batısına uzanan ve bugün Marmara Denizi’nin suları altında kalmış bir nehir yatağıdır. Bu yatak Marmara Denizi’nin henüz olmadığı dönemlerde güney alanlardan kuzeye, olasılıkla Karadeniz'e kadar uzanıyordu. Nehir yatağının menderesli yapısı yatak eğiminin düşük olduğunu işaret etmektedir.
Adaların güneyinden sonra, ana fay kolu dönerek doğu-batı uzanım kazanır. Yeşilköy açıklarındaki bu dönüş alanı kuzey-güney gidişli bindirme fayları ile karakterize edilir. Bu durum fayın dönüşünün burada sıkışmalı bir etki yarattığını işaret etmektedir.
Çınarcık Çukurluğu, batıda Orta Marmara Yükselimi ile sınırlanır. Bu yükselimin kuzeyinden devam eden ana fay, Kumburgaz Havzası’ndan geçerek batıdaki Orta Marmara Havzası'na (ya da çukurluğu) girer. İçerisi tutturulmamış yumuşak ve suya doygun çökellerle dolu olan bu çukurluk içerisinde fay, diğer kesimlerdeki kadar iyi izlenememekte, çok sayıda küçük faylar seklinde izlenmektedir. Le Pichon vd. (2001) nin makalesinde bir kısım yazarlar burada fayın tek parça olduğunu belirterek fayın saçılmasının havzayı dolduran çökellerin yapısından kaynaklandığını kabul etmişler, aynı makalenin yazarlarından bir kısmı ise bu yoruma katılmamışlardır. Bu yazarlara göre fay burada farklı segmentlerden oluşmaktadır.
Orta Marmara Havzası’nın batı sınırını oluşturan Batı Marmara Yükselimi’nde ana fayın izi son derece belirgindir. Burada sırtı keskin bir biçimde kesen fay batıya
doğru Tekirdağ Havzası içerisine girer. Havzanın güneyinden geçen ana fay daha sonra karaya çıkarak Ganos dağlarının güneyinden Saros Körfezi’ne devam eder. Yukarıda tanımlanan hali ile Marmara Denizi içerisindeki Kuzey Anadolu Fayı’nın kuzey kolu, 17 Ağustos 1999 depremini oluşturan fay ile 9 Ağustos 1912 Şarköy-Mürefte depremini oluşturan fayı birbirine bağlayan tek bir parça faydan oluşmaktadır. Bu fay üzerinde geçmişte yaşanan büyük depremler olmuştur. Bilindiği gibi Marmara çevresi 1509, 1766 ve 1894’te büyük depremlerden etkilenmişlerdir. Marmara Denizi içerisi ve çevresinde yapılan araştırmalar Marmara Denizi içerisindeki bu fayın da yakın bir zamanda kırılma olasılığının yüksek olduğunu göstermektedir.
Kuzey Anadolu Fay Zonu, çok sayıda segment ile bu segmentleri oluşturan kademeli ve sağ yanal atımlı faylar tarafından temsil edilmektedir. KAFZ’nun Doğu Marmara Depremi’nde rol oynayan kuzey kolu, biri Sapanca-Gölcük segmenti, diğeri ise Karamürsel segmenti veya fayı olmak üzere iki segmentten oluşmaktadır (Koral ve Eryılmaz, 1995; Barka, 1997). Sapanca-Gölcük segmenti, Sapanca Gölü ile İzmit Körfezi arasında yaklaşık D-B doğrultusunda uzanırken, İzmit Körfezinden itibaren Gölcük civarında GB’ya doğru yön değiştirmektedir. Hava fotoğraflarından yapılan değerlendirmeler (Barka, 1997) ve Gölcük ile Hersek deltası arasında kalan kıyı çizgisinin çok düzgün olması (Koral ve Eryılmaz, 1995), KD-GB doğrultulu Karamürsel segmentinin Gölcük’ten itibaren kıyının çok yakınından geçtiği, ancak Hersek deltasının batısına kadar devam etmediği şeklinde değerlendirilmektedir. Karamürsel segmentinin kuzeyinde, Hereke’den başlayıp Marmara Denizi’nin içinden ve Hersek deltasının kuzeyinden Çınarcık’a doğru geçen, KD-GB doğrultulu Yarımca-Yalova segmenti yer almaktadır (Barka, 1997).
BÖLÜM 4. İNCELEME ALANININ GEOTEKNİK
ÖZELLİKLERİNE GÖRE MİKROBÖLGELENMESİ
İnceleme alanının geoteknik özellikleri, çalışma alanında yapılmış olan 370 adet geoteknik amaçlı sondaj ve 150 adet jeofizik sismik kırılma çalışmasına ait veriler ile 908 adet örselenmiş, 174 adet örselenmemiş numune ve 39 adet kayaç örneği üzerinde yapılan deney sonuçları ile belirlenmiştir. Bu bölümde, tez çalışmasında değerlendirilmiş olan arazi ve laboratuar çalışmalarına ait bilgiler ile bu çalışmaların sonuçlarına göre, inceleme alanının geoteknik özellikleri ve bu özelliklerine göre mikrobölgelenmesine yer verilmiştir.
4.1. İnceleme Alanı İçin Mikrobölgeleme Amaçlı Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)