1951 Kurşunlu Depremi Yüzey Kırığı Özellikleri Anıl Öğretim YÜKSEK LİSANS TEZİ Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Nisan 2013 Surface Rupture Characteristics of 1951 Kurşunlu Earthquake Anıl Öğretim MASTER OF SCIENCE THESIS Department of Geological Engineering April 2013 1951 Kurşunlu Depremi Yüzey Kırığı Özellikleri Anıl Öğretim Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Lisansüstü Yönetmeliği Uyarınca Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Genel Jeoloji Bilim Dalında YÜKSEK LİSANS TEZİ Olarak Hazırlanmıştır Danışman: Doç. Dr. Volkan Karabacak Nisan 2013 ONAY Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans öğrencisi Anıl Öğretim’in YÜKSEK LİSANS tezi olarak hazırladığı “1951 Kurşunlu Depremi Yüzey Kırığı Özellikleri” başlıklı bu çalışma, jürimizce lisansüstü yönetmeliğinin ilgili maddeleri uyarınca değerlendirilerek kabul edilmiştir. Danışman : Doç.Dr. Volkan KARABACAK İkinci Danışman : - Yüksek Lisans Tez Savunma Jürisi: Üye: Prof. Dr. Erhan ALTUNEL Üye: Prof. Dr. H. Serdar AKYÜZ Üye: Prof. Dr. Halim MUTLU Üye: Doç. Dr. Volkan KARABACAK Üye: Yrd. Doç. Dr. Hatice KUTLUK Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu’nun ………………… tarih ve……………..sayılı kararıyla onaylanmıştır. Prof. Dr. Nimetullah BURNAK Enstitü Müdürü v ÖZET 1944 Gerede depremi (M:7.3) Kuzey Anadolu Fay Zonu boyunca 180 km. uzunluğunda bir yüzey kırığı oluşturmuştur. Daha önceki çalışmalar, 1944 depremi sırasında kırılan uzanım boyunca İsmetpaşa segmenti olarak adlandırılan en doğu parçası üzerinde ortalama 2-4 m. yerdeğiştirme meydana geldiğini ortaya koymuştur. Bunun yanısıra, Kuzey Anadolu Fay Zonu boyunca krip hareketinin gözlendiği nadir alanlardan biri olan İsmetpaşa segmenti üzerinde yapılan çalışmalarda, segment boyunca yıllık ortalama 1 cm. civarında bir asismik kayma hareketi ölçülmüştür. Segment sınırlarına doğru azaldığı ileri sürülen bu hareketin en az 60 yıldır devam ettiği ileri sürülmüştür. İsmetpaşa segmenti, 1951 yılında meydana gelen 6.9 büyüklüğündeki bir deprem ile yeniden kırılmıştır. Ancak literatürde bu depremin yüzey kırığı ve meydana getirdiği yerdeğiştirme hakkında yeterli bir bilgi bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasında, İsmetpaşa segmenti boyunca 1951 depremi sırasında kırıldığı öngörülen uzanım arazi gözlemleri ile net şekilde ortaya konulmuştur. Literatürde yer alan güncel yerdeğiştirme ölçümlerine ek olarak yüzey kırığı boyunca toplam 36 adet yerdeğiştirme ölçümü yapılmıştır. İsmetpaşa segmenti boyunca orta kesimlerinde maksimum 60 cm. olabileceği düşünülen toplam asismik kayma ve 1944 depremi sırasında ortaya çıkan yerdeğiştirmeler gözönünde bulundurularak, 1951 depremi yüzey kırığı özellikleri yorumlanmıştır. Buna göre 1951 depremi yaklaşık 55-60 km. uzunluğunda bir yüzey kırığı oluşturmuştur. Ölçümler bu uzanım boyunca maksimum yerdeğiştirmenin (145 cm.) Akbaş Köyü yakınlarında gerçekleştiğini ve ortalama yerdeğiştirme miktarının 110 cm. olduğunu ortaya koymuştur. Anahtar Kelimeler: Kuzey Anadolu Fay Zonu, İsmetpaşa segmenti, 1944 Gerede depremi, 1951 Kurşunlu depremi, yüzey kırığı vi SUMMARY 1944 Gerede earthquake (M:7.3) has a 180 km-long surface rupture which include İsmetpaşa segment along the North Anatolian Fault Zone. Previous studies have revealed a right-lateral coseismic displacement about 2-4 m. along the İsmetpaşa segment at 1944 event. Besides, the studies at the İsmetpaşa Segment, one of the scarce area that the creep movement has long been known along the North Anatolian Fault Zone, have measured approximately 1cm/yr aseismic slip movement. This aseismic creep phenomenon was suggested that decreases towards the tips of segment and continues at least 60 years. The İsmetpaşa Segment was re-ruptured by another earthquake occurred of magnitude 6.9 at 1951. However, there is not enough information in literature about the surface rupture characteristics. In this study, we revealed the surface rupture of 1951 event along the İsmetpaşa segment with distinct field observations. In addition to the previous offset measurements, it was measured totally 36 displacements along the surface rupture. Considering the maximum 60 cm. cumulative creep movement at the central part of the İsmetpaşa segment and the average displacement occurred at 1944 earthquake, 1951 earthquake surface rupture characteristics were interpreted. Thus, 1951 earthquake created approximately 55-60 km-length surface rupture. Field measurements revealed that the maximum displacement throughout this extension occurred near the Akbaş Village and the average displacement is 110 cm. Keywords: North Anatolian Fault Zone, İsmetpaşa segment, 1944 Gerede earthquake, 1951 Kurşunlu earthquake, surface rupture vii TEŞEKKÜR Tez konusunun belirlenmesinden tamamlanış aşamasına kadar beni yönlendiren, her konuda destek veren, tüm çalışmalarımda yardımcı olan, bu süreçte yaşadığım sorunlara çabuk çözümler üreterek benim teze daha iyi motive olmamı sağlayan ve bana danışmanlık yapan Doç. Dr. Volkan KARABACAK’a çok teşekkür ederim. Tezin her aşamasında desteğini esirgemeyen, özellikle arazi çalışmaklarında yorum ve tecrübelerini benimle paylaşan, Jeoloji Yüksek Mühendisi Sevgi ALTINOK (ESOGÜ)’a teşekkürü borç bilirim. Literatür çalışmalarımda, gerekli yayınlara ulaşmamda bana yardımcı olan Jeoloji Yüksek Mühendisi Başar ODACI (M.T.A.)’ya teşekkür ederim. Halen çalışmakta olduğum Efol Jeoteknik Hiz.Tic.Ltd.Şti. Müdürü Ö. Faruk ÖZTÜRK’e bu süreçte vermiş olduğu desteklerden ve yapmış olduğum çizimlere tecrübeleriyle katkıda bulunmasından dolayı çok teşekkür ederim. Tez konusunun belirlendiği günden beri tezimin değişik aşamalarında, tecrübeleriyle, önerileriyle, tezin nihai halini almasına katkıda bulunan Jeoloji Yüksek Mühendisi Defne ELAL ve Nükleer Enerji Mühendisi İdil UÇAR’a çok teşekkür ederim. Tez kapsamında yapılan arazi çalışmalarının bir bölümü 112Y134 nolu TÜBİTAK projesi tarafından desteklenmiştir. Son olarak her konuda bana sonsuz destek verip hep yanımda olan tüm aileme çok teşekkür ederim. viii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET .............................................................................................................................. v SUMMARY ..................................................................................................................... vi TEŞEKKÜR .................................................................................................................... vii İÇİNDEKİLER .............................................................................................................. viii 1. GİRİŞ ........................................................................................................................ 1 1.1 Çalışmanın Amacı ................................................................................................. 1 1.2 İnceleme Alanının Tanıtımı .................................................................................. 3 1.3 İnceleme Alanı ve Yakın Çevresindeki Önceki Çalışmalar ................................. 5 2. ÇALIŞMA ALANININ SİSMOTEKTONİK KONUMU ..................................... 16 2.1 Çalışma Alanının Neotektonik Konumu ve Jeolojisi ......................................... 16 2.2 Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Gerede Segmenti ................................................. 26 2.2.1 Kuzey Anadolu Fay Zonu genel özellikleri ................................................ 26 2.2.2 Gerede segmenti genel özellikleri ............................................................... 32 ix İÇİNDEKİLER (devamı) Sayfa 2.3 Çalışma Alanının Depremselliği ......................................................................... 43 2.3.1 Tarihsel dönem depremleri ......................................................................... 43 2.3.2 Aletsel dönem depremleri ........................................................................... 47 2.3.2.1 09 Mart 1902 Çankırı depremi: ............................................................ 48 2.3.2.2 01 Şubat 1944 Bolu (Gerede) depremi: ................................................ 49 2.3.2.3 13 Ağustos 1951 Kurşunlu depremi: .................................................... 49 2.3.2.4 07 Eylül 1953 Çerkeş depremi: ............................................................ 50 2.3.2.5 06 Haziran 2000 Orta (Çankırı) depremi: ............................................. 50 3. 1951 KURŞUNLU DEPREMİ ............................................................................... 51 4. ARAZİ ÇALIŞMALARI ........................................................................................ 57 4.1 Aktif Fayların Haritalanması .............................................................................. 57 4.2 Yerdeğiştirme Ölçümleri .................................................................................... 96 5. ELDE EDİLEN VERİLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ .................................... 100 5.1 Fay Geometrisi ve Segmentasyon ..................................................................... 101 x İÇİNDEKİLER (devamı) Sayfa 5.2 Morfotektonik Değerlendirmeler ...................................................................... 104 6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER .............................................................................. 110 7. KAYNAKLAR DİZİNİ ........................................................................................ 112 EKLER EK-1 DEPREM KAYITLARI EK-2 AKTİF FAY HARİTALARI EK-2A KAPAKLI-HAMAMLI KÖYLERİ ARASI AKTİF FAY HARİTASI EK-2B HAMAMLI-ÇAYLI KÖYLERİ ARASI AKTİF FAY HARİTASI EK-2C ÇAYLI-DOLAŞLAR KÖYLERİ ARASI AKTİF FAY HARİTASI