Sapanca Gölü çökellerinde deprem kaynaklı kütle akması birimlerinin belirlenmesi ve tarihi depremlerle eşleştirilmesi

Sapanca Gölü, Türkiye'nin kuzeybatısında, Marmara bölgesinde, İzmit ve Sakarya illeri arasında yer alan en derin yerleri 50-55 metre arasında değişen, doğu batı ekseni 15.79 km, kuzey güney ekseni 5.44 km uzunluğunda ve yüzölçümü 46.9 km2 olan tatlı su gölüdür. Göl, yıllarca bölgenin içme suyu ihtiyacını karşılamıştır. Çalışma alanı, Türkiye'nin kuzeyinde Avrasya ve Anadolu levhalarının sınırını oluşturan sağ yanal doğrultu atımlı Kuzey Anadolu Fay Zonunun (KAFZ) tektonik aktiviteleri sonucunda çek ayır havza olarak oluşmuş ve KAFZ'nun Marmara Bölgesindeki en aktif olan kuzey kolunun üzerinde yeralmaktadır. Gölün çevresinde bu fay zonuna ait birçok segment bulunmakta ve bu segmentler belirli aralıklarla deprem üretmektedir. Bundan dolayı geçmişte bölgede birçok büyük deprem olmuştur. Bu çalışmanın amacı, bölgede geçmişte olmuş depremlerin sarsıntıları ile meydana gelen türbidit akıntıların oluşturduğu kütle akması birimlerini (sismo-türbidit) çok disiplinli analiz yöntemleri ile tespit edip, tarihlendirerek geçmiş depremlerle eşleştirip, bölgenin deprem riskine değinmek ve sismo-türbidit birimlerinin oluşum mekanizmasını incelemektir. Bu amaçla TUJJB-UDP-03-10 no'lu proje kapsamında gölde yapılan sismik çalışmalar sonucunda yerleri belirlenen ve boyları 42,5 cm'den 75,5 cm'ye giden üç adet su-sediman ara yüzeyi (interface- gravite) karotları alınarak çalışılmıştır. Karotlarda sistematik bir şekilde sedimantolojik, jeokimyasal ve fiziksel analizler yapılarak sismo-türbidit birimleri ayıklanmıştır. Laboratuvar çalışmalarında karotların litolojileri tanımlandıktan sonra fiziksel özellikler için Çok Sensörlü Karot Loglayıcısı (MSCL) ve radyografi çekimi, jeokimyasal özellikler için µ-XRF element analizi ve toplam karbon, toplam inorganik karbon ve organik karbon analizi, sedimantolojik özellikler için ise tane boyu analizi yapılmıştır. Karotlar radyonüklid (210Pb ve 137Cs) ve radyokarbon (14C) yöntemleri ile tarihlendirilmişti.. Yapılan çalışmalar sonucunda yedi adet sismo-türbidit, normal göl çökellerinden kaba taneli, yüksek gama yoğunluk, yüksek manyetik duyarlılık ve detritik girdi içeriği ile düşük karbonat ve düşük organik karbon içerikleri ile ayıklanmıştır. Belirlenen sismo-türbiditler yaşlandırılarak geçmiş depremler ile eşleştirilmiştir. Bu eşlemeye göre ilk sismo-türbidit birimi (TH1) 1999 İzmit ve Düzce Depremlerinin, ikincisi (TH2) 1967 Mudurnu Depreminin, üçüncüsü (TH3) 1957 Abant Depreminin, dördüncüsü (TH4) 1943 Hendek Depreminin, beşincisi (TH5) 1894 Marmara Depreminin, altıncısı (TH6) 1878 Eşme Depreminin ve yedincisi (TH7) ise 1754 İzmit Depreminin tetiklemesiyle oluşmuştur. Sismo-türbidit birimlerini oluşturan depremlerin genel özellikleri ile çalışma alanına ait genel özellikler belirlenmiş ve bunların sismo-türbidit kalınlığına olan etkileri tartışılmıştır. Ayrıca iki deprem arasında geçen sürede çökelmesi gereken çökel kalınlığı belirlenmiş ve karotlarda belirlenen çökel kalınlığına göre aşınan çökel kalınlığı hesaplanmıştır. Ayrıca çalışma ışığında sismo-türbiditlerin kalınlığını etkileyen depremsel ve çevresel faktörler de tartışılmıştır. Bu kapsamda geçmiş depremlerin büyüklüğü ile çalışma alanına uzaklığından, şiddetleri belirlenmiş, depremler arası geçen zaman süresince biriken çökel kalınlığı hesaplamaları yapılmıştır. Buna göre deprem odak noktasına uzaklık ve depremin şiddeti ile sismotürbidit kalınlığı arasında anlamlı istatiksel ilişki bulunmuştur. Bu sonuçlar ışığında bölgedeki deprem tekrarlanma süreleri dikkate alınırsa, 1719 depreminin olduğu segmentte 1967 Mudurnu Depremi, 1754 depreminin olduğu segmentte 1999 İzmit depremi olmuştur. 1754 depreminden sonra 124 yıllık intersismik süreçe geçilmiştir. Bunun anlamı 1999 İzmit depreminden sonra yeni bir intersismik dönem başlamış ve önümüzdeki 100 yıl içinde KAFZ'nun kuzey kolunda çalışma alanı çevresindeki segmentlerinde büyük bir deprem beklenmemektedir.