Gemlik Fay Zonu`nun aktif tektoniği

Abstract

ÖZET Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun (KAFZ) orta kolunun, İznik Gölü ile Gemlik Körfezi arasındaki segmentlerinden oluşan Gemlik Fay Zonu'nun (GFZ) aktif tektonik özellikleri bu çalışmanın ana konusunu oluşturmaktadır. Temel olarak, Gemlik Fay Zonu'na ait segmentlerin geometrisini, aktivitesini, bu segmentler üzerindeki deprem tekrarlanma aralığını belirlemek amacıyla jeoloji, morfoloji, sismoloji ve paleosismoloji disiplinlerinden yararlanarak bilgi üretilmeye çalışılmıştır. Orta kolun batıdaki devamı olan GFZ, İznik gölü ile Gemlik Körfezi arasında birkaç segmentten oluşmaktadır. İznik Gölü GB'sında kademeli bir yapı gösteren fay bu alanda Gemiç dağlarının kuzey etekleri boyunca ilerler. Fayın morfolojideki normal bileşeni oldukça belirgindir. Gemiç dağları önündeki alüvyal yelpazede de yaklaşık D-B doğrultusunda fayla ilişkili olabilecek şevler görülmektedir. Batıya doğru fay Karsak boğazı güneyindeki yüksek topografyayı izleyerek Gemlik düzlüğüne ulaşmakta ve Gemlik körfezi içine girmektedir. Körfezin batısında Tuzla Burnu güneyinde başka bir morfolojik çizgisellik bulunmaktadır. Bu çizgiselliğin de fay ilişkili olduğu sondaj çalışmalarında litojiler arasındaki süreksizlikten anlaşılmıştır. Karsak batısında, Gemlik' e uzanan faydan GB yönünde ayrılan diğer bir kol ise Gençali Fayı' dır. GPS verilerine göre orta kol üzerindeki hareket hızı 1-2 mm/ yıl'dır. Bu düşük kayma hızı bu kola ait fay segmentleri üzerindeki deprem tekrarlanma aralığım da etkilemektedir. Dolayısıyla GFZ'nu üzerinde büyük bir deprem olması için gereken süre, daha yüksek hareket hızına sahip bir faya göre daha uzun olmaktadır. Üzerinde uzun zamandır büyük bir deprem olmamış olsa da GFZ aktif bir fay zonudur. Çünkü aletsel dönem içerisinde alınmış olan kayıtlarda bu zon üzerinde deprem kümeleri olduğu görülmektedir. Aletsel dönem içerisinde meydan gelmiş en büyük magnitüdlü deprem M 4.2'dir. Tarihsel deprem verileri İznik ve Gemlik'i etkilemiş olan birçok depremden bahsetse de bu depremler KAFZ'nunun kuzey ya da güney kollarından biri üzerinde de meydana gelmiş olabilir. Ancak deprem kataloglarındaki bir takım hasar tanımlamaları 368 ve 1857 depremlerinin bu fay zonu üzerinde gerçekleşmiş olabilecek M 6-6.5 büyüklüğündeki depremlere işaret etmesi mümkündür. Çalışma alanında yüzey kırığı yaratmış olabilecek tarihsel deprmleri bulabilmek amacıyla yapılan dört kazı çalışmasında deformasyon izine tek bir kazıda rastlanılmıştır. Bu deformasyonu yaşlandırmak için yapılan karbon-14 yaş tayininde örnekler sağlıklı bir sonuç vermese de en alttaki kömür örneğinden alman 2975 ±35 yıl yaşma göre yapılan kaba tahininle deformasyonu oluşturan hareketin 2000 yıl önce meydana gelmiş olabileceği varsayılmıştır. Elde edilen tüm verilere göre KAFZ'nunun orta koluna ait Gemlik Fay Zonu'nun oldukça yavaş hareket hızına sahip bir fay zonu olduğu ve deprem tekrarlanma aralığının geniş zaman dilimi içinde yeraldığı sonucuna varılmıştır. vuı

SUMMARY The aim of this study is to investigate active tectonic features of the Gemlik Fault Zone, which lies in the the western extend of middle strand of the North Anatolian Fault Zone. The geometry, activity and the recurrence interval of large earthquakes on the segments of Gemlik Fault zone İs investigated by using the geology, morphology, seismology and paleoseismology disciplines. The Gemlik Fault Zone, which is the western extend of the middle strand, consists of several segments between İznik Lake and Gulf of Gemlik. The fault borders the northern skirts of the Gemiç Mountains representing an en-echelon geometry in the SW of İznik Lake. Normal component of this fault is traceable. E-W trending scarplets, which can be related with a fault rupture, are exposed on the flat alluvial fan in front of the Gemiç Mountains. To the west, fault follows the high topography at the south of Karsak pass and reaches to the Gulf of Gemlik. Another linear scarp is recognized at the south of Tuzla Cape. This scarp is fault related according to the vertical offset exposed between the lithology in the drillings. Another fault called Gençali fault, extends striking ENE to the fault located at the Karsak pass. The slip rate of the middle strand is 1-2 mm/yr according to the GPS data. This low slip rate influences the recurrence interval of the earthquakes on the segments of Gemlik Fault Zone. Consequently, the interval for occurence of a big earthquake is expected to be longer compared to a fault with high slip rate. Gemlik Fault Zone has an evident micoseismic activity and clusters of seismicity at the Gulf of Gemlik. The largest event recorded in the instrumental period is M 4.2. Although several events are mentioned in the area of İznik and Gemlik in the historical records, not all of these are related to the middle strand but also to the northern and southern strands. According to the damage defined in the catalogues, the events 368 and 1857 may have occured on the Gemlik Fault Zone with a magnitude between M 6- 6.5. Four trenches are excavated to consider the historical earthquakes which may have created a surface rupture. A deformation exposed in the wall of one trench near Akharem. Although C 14 datings of the charcoal samples are not so reliable, it is possible to give a-2000-year date to the deposits which overlies the deformation zone in Akharem Trench-2 wall, according to the date of the lowest sample ( 2975 ±35 BP) with a crude estimation. The results of these investigations show that the Gemlik Fault Zone is a poor active fault zone, and the earthquake recurrence intervals along this zone are in long time periods.