⚡🏛 1719 İzmit Depremi İncelemesi
25 Mayıs 1719
İzmit Ms 7.4 Depremi
280 yıllık sismik döngü — aynı kırık, aynı segment, iki farklı çağ. Tarihsel kayıttan GPS yamulmasına bütünleşik risk değerlendirmesi.
Yazının Özü
25 Mayıs 1719 İzmit depremi (Ms 7.4), Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun İzmit-S3 segmentinde gerçekleşmiş ve 1999 Mw 7.4 Gölcük depremiyle özdeş bir kırık alanını etkilemiştir. Tarihsel kataloglar, çoklu fraktal analiz, GPS yamulma–sismotektonik karşılaştırması ve öncül sismisitenin faz analizi bütünleştirilerek 280 yıllık döngüsel kırılma örüntüsü ve Marmara Denizi'ndeki aktif risk bölgeleri belgelenmiştir.
📍 Hedef kitle: Deprem araştırmacıları, jeofizik mühendisleri ve Marmara sismisitesiyle ilgilenen tüm okuyucular.
|
Ms 7.4
Deprem Büyüklüğü
AHEAD / EPICAv1.1 · KAFZ
|
280 yıl
Sismik Döngü
1719 → 1999 aralığı
|
|
~274 yıl
Ortalama Tekrarlanma
MRI · paleosismik kayıt
|
3×
Belgelenmiş Kırılma
İzmit-S3 · 1509 · 1719 · 1999
|
Tarihsel Belgeleme
Ambraseys (2002), AHEAD/EPICAv1.1 katalogu ve Cezar (1963, s. 388–389) kaynaklı Sezer tarihsel anlatıları temel alınarak 1719 kırığının coğrafi sınırları İzmit-S3 segmentiyle eşleştirildi. Cezar, İstanbul'da bacaların uçtuğunu, Topkapı Sarayı Yalıköşkü yakınındaki kayıkhanelerin yıkıldığını ve surların hasar gördüğünü belgelemektedir; İzmit Körfezi civarındaki etki de kaydedilmiştir. 1509–1719 aralığı, 210 yıllık sismik sessizlik evresi olarak tanımlandı.
Çoklu Fraktal Boyut Analizi
Öncel & Wilson (2004, JGR 109:B11306) — Papazachos & Kiratzi (1996) zon şemasından seçilen ~31 bölgeden yeterli veri (≥100 olay) taşıyan 25 sismik zon analiz edildi (1981–1998). Çoklu fraktal boyut (D2: bölgesel kümelenme; D15: yerel kümelenme), b-değeri ve GPS yamulması karşılaştırıldı. Üç tektonik rejim: Bölge 1 (makaslama) = KAFZ/Marmara — 1719 ve 1999 İzmit depremleri bu hattı kırmıştır; Bölge 2 (genişleme) = Ege yay-arkası; Bölge 3 (sıkışma) = Aegean Subduction Zone (Ege dalma-batma zonu). KAFZ boyunca D–b arasında anlamlı pozitif korelasyon saptandı; bu ilişki yalnızca İzmit depremi önceki 20 yıllık süreçte ortaya çıktı ve artan sismik tehlikenin göstergesi olarak tanımlandı — Ege ve Aegean Subduction Zone'da bu örüntü görülmemektedir.
GPS Yamulma & Sismotektonik Karşılaştırma
Öncel & Wilson (2006) — Marmara'nın 15 sismik zonu GPS yamulma (strain) × b-değeri × Dq üçlü karşılaştırmasıyla incelendi. D2 ile maksimum yamulma arasında negatif (r=−0.56), b ile dilatasyon arasında pozitif (r=0.51) korelasyon saptandı. Zon 3 (NBF büklümü): Aki Tip-2 geometri ve “Area 2” bariyeri sıkışmalı yamulmayla doğrulandı. Zon 1–2 (İzmit hattı): D15(T)=0.5, M≥7.2 tekrarlanma süresi ~20 yıl — çevresine göre ~4× daha hızlı enerji birikimi.
Öncül Sismisitenin Faz Analizi
Öncel & Wilson (2007) — 1991–1999 arası 8.5 yıllık MARNET izlemesiyle ~400 olayın (Mc=2.9) analizi üç kuluçka fazı ortaya koydu. Faz I (1992–1994.4): b ve D2 birlikte düştü; enerji ort. M≈3.1 büyük parçalarda yoğunlaştı. Faz II (1994.4–1996 ortası): sistemin dengesizleştiği geçiş evresi. Faz III (1997’den itibaren): b→2.26, tüm fazlarda Dq<1 korundu. b>2 ve D<1 eşzamanlı kombinasyonu “yaklaşan büyük kırılmanın sayısal imzası” olarak önerildi; 1719 öncesi sessizlik döneminin makro-ölçek fizik analogisini oluşturdu.
RTL Sismik Sessizlik Analizi
Huang, Öncel & Sobolev (2002, GJI 151:235–242) — KOERI kataloğu (1981–1999, M≥3) üzerinde RTL (Bölge-Zaman-Uzunluk) algoritması uygulandı; r0=50 km, Tmax=2 yr. Sismik sessizlik 1995 sonu başladı, Aralık 1996'da minimuma ulaştı (ulusal katalog >6σ, yerel katalog >10σ). Bunu yaklaşık 3 aylık aktivasyon evresi izledi. Ana şok, sessizlik+aktivasyon döngüsünün tamamlanmasından ~2.5 yıl sonra gerçekleşti — sistem kritik eşiğe ulaştıktan sonra dış tetikleyicilere açık hale gelmiş; fakat nihai kırılma kendi iç dinamiğiyle tamamlanmıştır. Anomali bölgesinin maksimum doğrusal boyutu >150 km (Sakarya–İzmit hattı boyunca); bu geniş ölçekli senkronizasyon, Aki (1992) Tip-2 geometrisi ve Öncel & Wyss (2000) bariyerlerinin tüm segment genelinde nasıl "reşarj" olduğunun sayısal kanıtıdır. Rastlantısal olma olasılığı <%3.9 (ulusal) ve <%1.2 (yerel). Bu örüntü Kamçatka, Kobe ve Tottori depremleri öncesindeki sessizliklerle örtüşmekte; yazarlar bunu "sismojenik sürecin doğal evrimi" olarak tanımlamaktadır. 1719 depreminin de yırtılmadan birkaç yıl önce benzer bir RTL döngüsü yaşadığı — 1556 Edincik temizliğiyle netleşen 1509–1719 sismik sessizliği bu kuluçkanın tarihsel makro-analoğudur — modern analog prensibi üzerinden güvenle çıkarılabilir.
Coğrafi Çerçeve (29°D–31°D): Teknik raporlarda "İzmit-S3" olarak adlandırılan segment, haritada 29°D (Yalova/Hersek) ile 31°D (Düzce) boylamları arasındaki ~150 km'lik kilitli enerji deposudur. Batı ucu 29.24°D Çınarcık Havzası (İstanbul'a 50 km) — her iki depremin de durduğu nokta. Merkez 29.97°D İzmit (1999 episantri). Maksimum atım noktası 30.60°D Akyazı (5.2 m). Doğu sınır 31.20°D Düzce. Bu aralığı bilen bir okuyucu, evinin veya şehrinin kritik hatla olan mesafesini herhangi bir harita uygulamasından görebilir.
Metodolojik Sınır — Makrosismik vs. Aletsel Derinlik: Aiginitis (1895), Dutton & Hayden yöntemiyle 1894 depremi derinliğini ~34 km (Lacoine bağımsız doğrulamalı) buldu; dönemin en derin deprem kayıtlarından biri sayıldı. Modern aletsel veriler 1999 İzmit derinliğini 15–17 km olarak belirledi (İzmit-S3 kilitlenme derinliği 10–15 km). Fark metodolojiktir: makrosismik yöntemler, Avcılar gibi yumuşak zeminlerin şiddet amplifikasyonunu "derin enerji" olarak yorumlayarak ~2 kat sistematik hata üretir. Ayrıca Eginitis'in saptadığı "35 km/s yayılma hızı" modern fizikle bağdaşmayan bir değerdir — dönemin gözlem ağı kısıtlarından kaynaklanır. Sonuç: 1894 derinliği büyük olasılıkla 15–18 km bandındaydı; aletsel (±2 km) ile makrosismik (±15–20 km sistematik hata) arasındaki bu epistemik uçurum, tarihsel sismoloji verilerinin yorumlanmasında temel kısıt oluşturur.
1719 / 1894 / 1999 — Üçlü Karşılaştırma Çerçevesi (Ambraseys 2001): Ambraseys (2001, J. Seismology 5:117–128), 1894 ve 1999'u "son 105 yılın 2 büyük olayı" olarak tanımlar. 1894 Ms = 7.3 ±0.3; segmentler Sapanca+Karamursel+Yalova (~100 km) — kısmen denizaltı (off-shore). 1999: Düzce → Gölcük batısı (~145 km) — ağırlıklı karasal (on-shore). İki olay Sapanca–İzmit arasında örtüşür; her ikisi de Yeşilköy, Çekmece, Yalova, Hersek, Gölcük, İzmit ve Adapazarı'da ağır hasar bırakmıştır. 1719 ise tamamen karasal ve tarihsel kayıt bazlı — bilimsel gözlemden tarihsel anlatıya geçiş noktası. Bu hiyerarşi şöyledir: tarihsel kronik (1719) → ilk bilimsel rapor (1894 Aiginitis) → aletsel kayıt (1999).
Deprem Habercileri — 1894 vs. 1999 (Makrosismik / Aletsel): Eginitis (1895) raporunda sarsıntıdan dakikalar–yarım saat önce gözlenen üç tür makrosismik haberci kayıtlanmıştır: (1) Termal anomali — Yeniköy ve Yeşilköy'de deniz suyu ısınması, Bakırköy/Makriköy'de kuyu suyu ılıması; (2) Hayvan davranışı — kırlangıçlar telgraf tellerine dizildi, tavuklar panikle saklandı; (3) Gaz/buhar çıkışı — Katırlı'da denizden ~10 m yüksekliğe çıkan gri buhar sütunu. Önemli düzeltme: Yeşilköy'deki ~200 m deniz çekilmesi bir "haberci" değil, deniz tabanı deformasyonunun co-seismic sonucu = tsunami ilk fazıdır; 1999 Değirmendere'de ~150 m çekilme aynı mekanizmayla gerçekleşti. 1999 makro-paraleli: Yalova termal kaplıcalarında aylarca önce sıcaklık artışı + çamur/mil infiltrasyonu (termal anomali 1894 ile özdeş). Modern aletsel haberciler (yalnızca 1999): RTL sismik sessizlik (Huang vd. 2002) + b-değeri → 2.26 (Öncel & Wilson 2007) — bunlar çıplak gözle değil, MARNET ağıyla saptanabildi.
25 Mayıs 1719 sabahı, İzmit Körfezi çevresinde şiddetli bir deprem yaşandı. Tarihsel kaynaklar büyüklüğü Ms 7.4 olarak kaydeden bu deprem, Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun (KAFZ) İzmit-S3 segmentini boylu boyunca kırdı. Tam 280 yıl sonra, 17 Ağustos 1999'da aynı segment yeniden kırıldı. Bu örtüşme bir rastlantı değil; jeofizik yasalarla şekillenmiş, belgelenebilir bir sismik döngünün izi.
Öncel & Wyss (2000), 1999 öncesi yaklaşık 20 yıllık mikrosismisiteyi minimum yerel tekrarlanma süresi yöntemiyle analiz ederek İzmit depreminin ana asperitelerini ve durdurucu bariyerlerini (Area 2) belirledi — bu çalışma mikrosismik kilitlenme tabanlı asperite haritalamadır; çoklu fraktal (D2/D15) analizi içermemektedir. Öncel & Wilson (2004), daha geniş ölçekte Doğu Akdeniz ve Batı Anadolu'daki ~31 sismik zon üzerinde çoklu fraktal boyut (D2 bölgesel kümelenme; D15 yerel kümelenme) ile GPS yamulmasını karşılaştırdı. Marmara'yı kapsayan makaslama bölgesi (KAFZ/Bölge 1) için D–b pozitif korelasyonu yalnızca İzmit depremi önceki 20 yıllık dönemde ortaya çıktı; bu örüntü Ege ve Akdeniz zonlarında görülmemektedir.
Öncel & Wilson (2006) GPS ve sismolojik verileri 15 ayrı zon üzerinde sentezledi. Zone 1 (1999 odağı): D15(T) = 0.51 — tipik öncü sismisiyet karakteri. Zone 2 (geçiş bölgesi): zamansal fraktal karmaşıklık maksimum — M≥7.2 tekrarlanma süresi yalnızca ~20 yıl; çevresindeki ~80 yıla kıyasla ~4× daha hızlı enerji birikimi. Zone 3 (NBF büklümü): sıkışmalı dilatasyon yamulması (−7.53×10−9 yr−1), Ambraseys'in (2001) 1509 için önerdiği lokasyon — durdurucu bariyer olarak üç bağımsız yöntemle doğrulandı. Zone 5 (Orta Marmara): L ≈ 65 km kırık potansiyeli ile M ≈ 7.2 senaryosu.
Öncel & Wilson (2007), MARNET ağıyla 1991–1999 arasında sürekli izlenen ~400 olayın derinlemesine analizinde üç davranış fazı tanımladı. Faz I (1992–1994.4): hem b hem D2(S) birlikte düşerken ortalama M ≈ 3.1 — fay üzerinde stres yoğunlaşması. Faz II (1994.4–1996 ortası): dengesizlik geçiş evresi. Faz III (1997'den itibaren): b → 2.26 azamiye yükselirken düşük büyüklüklü sismisitenin hızı belirgin arttı. Tüm fazlar boyunca Dq < 1 — sismisitenin kümelenme yapısı kırılmaya dek korundu. Bu eş zamanlı kombinasyon, b > 2 + D < 1 = yaklaşan büyük kırılmanın sayısal imzası olarak önerildi. 1556 gürültü temizliği sonrası kristalleşen bu kuluçka evresinin tarihsel yansıması, 1509–1719 arasındaki 210 yıllık sismik sessizliktir.
Sismik Döngü
1509 (M≈7.2) → 1719 (Ms 7.4) → 1999 (Mw 7.4). Aynı İzmit-S3 segmenti; 210–280 yıllık aletsel aralık; paleosismolojik hendek kazıları (Tiktik & Köseköy sahaları) ortalama tekrarlanma periyodunu ~300 yıl (±50) olarak belirlemiştir. Segment uzunluğu ~158 km, kilitlenme derinliği H≈15 km, kayma hızı 20±2 mm/yıl, maksimum kapasite Mw 7.6.
Fraktal Parametreler
D2(S) ile yamulma hızı arasında negatif (r=−0.56), b ile dilatasyon yamulması arasında pozitif (r=0.51) korelasyon. Bifraktal karakter: tekdüze model geçersiz.
Durdurucu Bariyer
NBF büklümü / Çınarcık Havzası girişi (29.24°D): Aki (1992) Tip-2 geometri + Öncel & Wyss (2000) Area 2 + Öncel & Wilson (2006) GPS sıkışmalı dilatasyon — üç bağımsız yöntem, tek lokasyon. Hem 1719 hem 1999 kırıkları burada durmuştur.
Kırılma Geometrisi
1999 kaskad: Karadere → Sakarya → Sapanca → Gölcük alt-segmentleri ardışık kırıldı; toplam yırtılma ~145 km (31.2°D Düzce→29.24°D Çınarcık). Maksimum ko-sismik atım 5.2 m (Akyazı ≈30.6°D). Yüzey kırığı boyunca moletrack (köstebek yolu — fayın fermuar gibi kapanmasıyla oluşan sırt ve çatlak dizisi) yapıları gözlemlendi. ROV Victor 6000 mikrobatimetri taramaları (0.5 m çözünürlük), Hersek–Çınarcık arasındaki Marmara deniz tabanında taze moletrack izlerini belgeledi — 1999 kırığının deniz altındaki uzanımının somut fiziksel kanıtı. 1719 benzer hat: ~29.5°D–29.9°D arası Hersek–İzmit ekseni.
Modern Analog
1999 öncesi MARNET faz analizi, 1719 öncesi 210 yıllık sessizliğin fizik-tabanlı referans çerçevesini oluşturur. b>2 + D<1 eşzamanlı kombinasyonu erken uyarı kriteri adayı.
| Parametre | 1719 İzmit (Ms 7.4) | 1999 Gölcük (Mw 7.4) |
|---|---|---|
| Tarih | 25 Mayıs 1719 | 17 Ağustos 1999 |
| Segment | İzmit-S3 (KAFZ Kuzey Kolu) | İzmit-S3 (KAFZ Kuzey Kolu) |
| Büyüklük | Ms 7.4 | Mw 7.4 |
| Derinlik | ~15 km (est.) | ~17 km |
| Koordinat | 40.72°K, 29.96°D | 40.76°K, 29.97°D |
| Veri Kaynağı | Tarihsel katalog (AHEAD/EPICAv1.1); Ambraseys (2002) | Enstrümantal kayıt; MARNET sürekli izleme |
| Döngü Aralığı | 210 yıl (1509'dan) | 280 yıl (1719'dan) |
| Yırtılma Uzunluğu | ~150 km (analog tahmin; Hersek–İzmit hattı) | ~145 km (Karadere→Sakarya→Sapanca→Gölcük; Düzce→Çınarcık); maks. atım 5.2 m (Akyazı) |
- Huang, Q., Öncel, A. O., & Sobolev, G. A. (2002). Precursory seismicity changes associated with the Mw = 7.4 1999 August 17 Izmit (Turkey) earthquake. Geophysical Journal International, 151, 235–242. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2002.01786.x
- Cezar, M. (1963). Osmanlı Devrinde İstanbul Yapılarında Tahribat Yapan Yangınlar ve Tabii Afetler. İstanbul Güzel Sanatlar Akademisi. [1719 hasar: s. 388–389; bacalar, Yalıköşkü kayıkhaneleri, surlar; İzmit Körfezi; 1509–1766 kronolojisi]
- Ambraseys, N. (2001). The earthquake of 10 July 1894 in the Gulf of Izmit (Turkey) and its relation to the earthquake of 17 August 1999. Journal of Seismology, 5, 117–128. [1999 sürpriz değildi; 1894–1999 = son 105 yılın 2 büyük olayı; 1894 Ms=7.3 (±0.3); segmentler: Sapanca+Karamursel+Yalova ~100 km; ortak hasar alanları: Yeşilköy, Çekmece, Yalova, Hersek, Gölcük, İzmit, Adapazarı; on-shore/off-shore karşıtlığı]
- Aiginitis, D. (1895). Le tremblement de terre de Constantinople du 10 juillet 1894. Annales de Géographie, 4(15), 151–165. https://doi.org/10.3406/geo.1895.5687 [1894 depremi ilk bilimsel yayını; episantral zon 175×39 km (Çatalca–Adapazarı, İzmit Körfezi ekseni); derinlik ~34 km; 3 sarsıntı dizisi (4–5s yatay + 8–9s dikey/dönel + 5s dalgalı); yayılma hızı ~35 km/s; tektonik nitelik ilk kez tanımlandı]
- Sezer, H. (1996). İstanbul'un 1894 depreminde yapısal hasar ve Eginitis Raporu. [İstanbul Sıcakçeşme Arşivi, s. 170]. Üç katmanlı köprü kaynağı: (1) BOA Yıldız Esas Evrakı Karton 11/Belge 17'nin Osmanlıca metnini Latin harflerine aktarıp çevirdi; (2) Öztin gibi önceki araştırmacıların yer adı ve terim hatalarını düzeltti; (3) Aiginitis (1895) teknik verilerini 1509, 1719, 1766 Marmara döngüsüyle sentezledi. 1719 hasar detayları için birincil kaynak: Cezar (1963), s. 388–389.
- Ambraseys, N. N. (2002). The seismic activity of the Marmara Sea region over the last 2000 years. Bulletin of the Seismological Society of America, 92(1), 1–18. https://doi.org/10.1785/0120000843
- Korkolis, E., Woessner, J., & Öncel, A. O. (2021). Kinematic slip rate and directivity model for the North Anatolian fault zone: Implications for Marmara seismic hazard. Geophysical Research Letters. https://doi.org/10.1029/2021GL094010
- Öncel, A. O., & Wilson, T. H. (2004). Correlation of seismotectonic variables and GPS strain measurements in western Turkey. Journal of Geophysical Research, 109, B11306. https://doi.org/10.1029/2004JB003101
- Öncel, A. O., & Wilson, T. H. (2006). Correlation of seismotectonic variables and GPS strain measurements in western Turkey. Tectonophysics, 418(3–4), 205–218. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2006.07.003
- Öncel, A. O., & Wilson, T. H. (2007). Toward a seismological evaluation of earthquake hazard in the North Anatolian fault zone: From seismotectonic regionalization to precursory changes in Marmara seismicity. Geophysical Journal International, 169(1), 259–270. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03163.x
- Öncel, A. O., & Wyss, M. (2000). The major asperities of the 1999 Mw 7.4 İzmit earthquake defined by the microseismicity of the two decades before it. Geophysical Journal International, 143(2), 501–506. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2000.01n.x
Comments
Post a Comment