TEKTONİK KONUM VE SULTANDAĞI FAYI

        Sultandağı depremi Türkiye'nin neotektonik çatısında önemli yeri olan ve literatürde Anadolu'nun batıya kaçışında bir tampon görevini yerine getiren yapısal bir eşik olarak tanımlanan Isparta dirseğinin kuzey ucunda meydana gelmiştir. Bu dirsek kuzey ve kuzeydoğusundan Sultandağı Fayı tarafından sınırlandırılmaktadır. Sultandağı Fayı MTA tarafından 1992 yılında yayımlanmış Türkiye Diri Fay Haritası'nda ters fay niteliğinde bir aktif fay olarak tanımlanmıştır. Bu fayla ilişkili olarak biçimlenmiş Afyon-Akşehir havzası, Ege Açılma Tektonik rejimine bağlı olarak gelişmiş graben yapılarının en doğu kesimini oluşturmaktadır (Koçyiğit ve diğ., 2000). Sultandağları yükselimi ile kuzey ve doğusundaki graben havzaları arasında yer alan fayın Türkiye Diri Fay haritasında gösterilmiş olan bölümü yaklaşık 100 km uzunluktadır (Şekil 2). Bu fayla ilişkili olan Afyon grabeni de dahil edildiğinde fay zonunun uzunluğu 150 km'ye yaklaşmaktadır. Sultandağı fayı düşük açılı normal fay niteliğindedir. Zonal bir gidiş gösteren ana fay zonunun genişliği birkaç on metre ile birkaç km arasında değişir. Çay yöresine rastlayan kuzey ucundaki morfotektonik verilere göre faydaki görünür eğim atım 1000 metreyi aşmaktadır. 3 Şubat 2002 depremi Sultandağı fayının kuzey batı ucunda gelişmiştir. Aşağıda tanımlanacak olan yüzey kırığının haritalaması esnasında bazı lokalitelerde yapılan gözlemlerde fayın Holosen aktivitesi belirgin olarak izlenebilmiştir. Eski depremlere ilişkin fay sarplıkları belirgin olup Holosen çökellerinde eski deprem deformasyonları gözlenmiştir.
        Sultandağı yöresinde yer alan grabenler Türkiye'nin önemli bir sismojenik zonunu oluşturmaktadır. Bölgede yoğun mikrosismik aktivite gözlenir. Son yüzyılda magnitüdü 5'ten büyük üç deprem meydana gelmiştir. Bu depremler 1921 Argıthanı (M: 5.4), 1946 Argıthanı (M:5.5) ve 15 Aralık 2000 Çobanlar (Mw: 6.0) depremleridir (Ambraseys, 1988; Taymaz ve Tan, 2001). 1921 ve 1946 Argıthanı depremleri fayın güney ucunda, 15 Aralık 2000 Çobanlar depremi ise kuzey ucunda gerçekleşmiştir. Tarihsel aktivite açısından değerlendirildiğinde 3 Şubat 2002 Sultandağı depreminin, fayın sismik boşluk olarak yorumlanabilecek Çay segmenti üzerinde gerçekleşmiş olduğu söylenebilir.

SİSMOLOJİK VERİLER

        Sultandağı depremi ana şoku (USGS Ms: 6.5) 03 Şubat 2002 yerel saatle 09:11.28 de oluşmuş ve bunu yoğun artçı şoklar izlemiştir (Şekil 3). Ana şoktan yaklaşık iki saat sonra Ms: 5.6 (USGS) büyüklüğündeki deprem, ilk depremde orta hasar görmüş olan bazı binaların yıkılmasına neden olmuştur. Ana şok ve iki saat sonra gelişen büyük artçı şokun büyüklüğü, dışmerkez kordinatları ve derinliğine ilişkin çeşitli kurumlardan derlenen bilgiler Tablo 1 ve 2'de gösterilmiştir. Bunlara göre USGS, Kandilli ve ETHZ'nin ana şok için önerdikleri dışmerkez koordinatları Sultandağı kenti kuzeyine, Harvard'ın koordinatları ise Çay kuzeyine rastlamaktadır. 5.6 büyüklüğündeki artçı büyük şok için önerilen koordinatlar ise Sultandağı Fayının batı devamında yeralmaktadır. Fay düzlemi çözümlemelerinde ana şok ve onu izleyen 5.6 büyüklüğündeki artçı şok normal faylanmayı yansıtmaktadır (Şekil 2). Bu artçı şok, 15 Aralık 2000 tarihinde meydana gelen Mw:6.0 büyüklüğünde ve fay düzlemi çözümlerinde normal faylanma gösteren Çobanlar depremi episantırına yakın bir konumdadır.

Tablo 1. Sultandağı Depremine ilişkin çeşitli kuruluşlarca açıklanmış sismolojik bilgiler (KOERI: Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, DAD: Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi, USGS: U.S. Geological Survey, HARVARD: Harvard University Seismology Group, ETHZ: Swiss Seismological Service).

Tablo 2. Sultandağ Depremini izleyen büyük artçı şoka ilişkin çeşitli kuruluşlarca açıklanmış sismolojik bilgiler. (KOERI: Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, USGS: U.S. Geological Survey, HARVARD: Harvard University Seismology Group, ETHZ: Swiss Seismological Service).

YÜZEY KIRIKLARI

        3 Şubat 2002 depremi Sultandağı fayından kaynaklanmış ve bu fay zonunda depremde yüzey faylanması gelişmiştir. Ekibimizce Maltepe köyü ile Eber deresi arasında haritalanabilen yüzey kırığı toplam 21 km uzunluğunda bir alanda izlenmiştir (Şekil 4) , (Şekil 5). Yüzey kırığının genel doğrultusu K80°B'dır. Bu doğrultu Sultandağı fayının Çay yöresindeki uzanımına uyumludur. Yüzey kırığı Çay ilçesi ve Maltepe Köyü yöresinde süreklilik gösterir. Geometrik özellikler açısından yüzey kırığı Maltepe ve Çay segmenti olmak üzere iki bölüme ayrılır. Çay segmenti yaklaşık D-B doğrultuludur. Maltepe segmentinin genel doğrultusu ise K75°B'dır. Yüzey kırığı en batı ucunda bataklıklardan oluşan alüvyon ovasında sönümlenir. Doğu ucunda ikiye çatallanan yüzey kırığı uzunlukları birkaç on metre ile birkaç yüz metre arasında değişen ve iki ana doğrultuda dağılan aralıklı parçalardan oluşur. Çay yöresi ve bunun doğusunda izlenen parçalarda yüzey faylanması metamorfik temel kayalarda izlenmiştir. Maltepe yöresinde ise kırık tamamen Pleyistosen ve Holosen yaşlı çökellerde gelişmiştir.
         Yüzey kırığı üzerinde ilk iki gün içerisinde ekibimizce ölçülebilen maksimum düşey yerdeğiştirme miktarı 25 cm'dir. Kırıkta, genel doğrultuya dik yönde açılmalar ölçülmüştür. Depremin sekizinci gününde yapılan gözlemlerde kılcal çatlaklar şeklinde izlendiği bazı alanlarda, eğim atım ve açılma miktarında ilk ölçümlerimize göre artışlar belirlenmiştir.
         Çay bölümünde kırığın genel doğrultusu ve açılma yönü ana şokun fay düzlemi çözümleriyle uyumludur. Doğrultusunda meydana gelen geometrik değişimlere göre bazı lokal alanlarda kırıkta sağ ve sol yönde ofsetler izlenmiştir. En doğu uçta yer alan parçalarda ise yer yer sol yönlü doğrultu atım bileşen egemendir. Ekte yüzey kırığının çeşitli noktalarından alınmış fotolar verilmiştir.
Çay kenti yakın güneybatısında depremde hasar görmüş olan su borusunun tamiri amacıyla yamaç molozu içerisinde açılmış yarmada yüzey kırığının eski depremlerde gelişmiş olan kırılma düzlemi üzerinde yeraldığı görülmüştür. Yine, yüzey kırığının süreklililik sunduğu bazı alanlarda izlenen taze fay sarplıkları son depremdeki yüzey faylanmasının eski deprem kırıklarını izlediğini göstermektedir.

SIVILAŞMA

        Sultandağı depreminde fayın tavan bloğunda geniş alüvyal ovalar bulunmasına karşın birkaç alanda sıvılaşma olayı izlenebilmiştir. En belirgin sıvılaşma örneği Çay deresi güncel yatağının Sanayi sitesi yakınındaki kesiminde görülmüştür. Bu lokalitenin yaklaşık 400-500 metre KD'sunda birkaç sıvılaşma konisi saptanmıştır. Bu alanda sıvılaşma konisine benzer çok sayıda ve çeşitli ebatlarda, basık koni morfolojili kum ve çakıl yığıntısı gözlenmiştir. Bu toprak konilerinin çoğunluğu çakıl, az sayıda olanı ise silt ve kumlu malzemeden oluşmuştur. Özellikle siltli malzeme içeren bu toprak konilerinin bazıları, üzerlerindeki çamur akması yapıları ile dikkati çeker ve sıvılaşma konilerine benzerlik sunarlar. Ancak, tarafımızdan yapılan değerlendirmede bu toprak konilerinin köstebek yığması sonucu oluştuğu ve üzerindeki çamur akma yapılarının ise meteorolojik koşullara bağlı olarak gelişen ani kar erimeleriyle meydana gelmiş olabileceği sonucuna varılmıştır.

YANAL YAYILMA VE KÜTLE HAREKETLERİ

        Araştırmamızda Eber ve Akşehir Gölü kıyıları ile Akarçay kanalı potansiyel yanal yayılma alanları olarak öngörülmüş ve bu amaçla sözkonusu alanlar incelenmiştir. Akarçay kanalı boyunca, Kadıköy ile Eber Gölü arasında yanal yayılmadan çok, küçük çaplı toprak kaymaları izlenmiştir. Eber Gölünün güney kıyısında bir lokalitede ise küçük çaplı yanal yayılma gözlenmiştir. Uyanık köyü kuzeyinde izlenen bu yanal yayılma Eber Gölü kıyı çizgisine 250-300 metre mesafededir ve yayılma eski göl yatağında gerçekleşmiştir.
        Depremde gelişmiş veya tetiklenmiş kütle hareketlerinin bölgesel dağılımı hakkında ayrıntılı inceleme yapılmamıştır. Ancak bazı alanlarda kaya yuvarlanması ile moloz akması örnekleri gözlenmiştir. Akşehir Gölü kuzeyindeki kireçtaşı şevlerinde birkaç lokalitede kaya düşmeleri izlenmiştir. Bu lokalitelerde eski depremlerde gelişmiş kaya düşmeleri de dikkati çekmiştir. Sultandağı ve Çay yerleşmesi güneyinde kalan dik eğimli vadi yamaçlarında ise kaya düşmeleri yanında moloz akmalarının da gelişmiş olduğu görülmüştür.

YERALTI SUYU VE JEOTERMAL SU DEĞİŞİMLERİ

        Sultandağı depreminde yüzey kırığının kuzeyinde yani faylanmanın düşen bloğunda yer alan çok sayıda sondaj kuyusu ve kaynakta su seviyesi değişimleri meydana gelmiştir. Soğuk sularda izlenen su seviyesi değişimleri Sultandağı ve Çobanlar ilçeleri arasında kalan ova tabanındaki sondaj kuyularında olmuştur ve genelde kuyuların artezyen yapması şeklinde gerçekleşmiştir. Yerel halktan alınan bilgilere göre 15 Aralık 2000 Çobanlar depreminde suyu azalan veya kuruyan bazı sondaj kuyularında Sultandağı depremi sonrasında artezyenler oluşmuştur.
        Yüzey kırığının batı ucunda yer alan Heybeli kızılkilise jeotermal sahasında, deprem öncesinde pompajla su alınan bir sıcak su kuyusu deprem sonrasında artezyen yapmış, diğer kuyularda ise debi artışı gözlenmiştir. Travertenlerin yüzeylediği bu jeotermal sahada ayrıca depremin üçüncü günü yaklaşık 35 metre uzunluğunda ve çatlak aralığı 0.5-1.0 cm arasında değişen ve K30°D doğrultusunda uzanan bir açılma çatlağı gelişmiştir. Bu çatlak boyunca sıralanan çok sayıda sıcak su kaynağı geliştiği gözlemlenmiştir. Bu alanda ve Afyon çevresindeki diğer sıcak su kaynaklarında Genel Müdürlüğümüz Enerji Dairesi ekibince deprem sonrasında yapılan ölçümlerde, kaplıcaların su sıcaklıklarında herhangi bir artış izlenmemiştir. Ancak, açılma çatlağının geliştiği Heybeli kızılkilise kaplıcalarında gaz çıkışlarında artış ölçülmüştür.

HASAR DAĞILIMININ JEOLOJİK BOYUTU

        Deprem bölgesindeki hasarlar ile zemin özellikleri arasındaki ilişkileri irdelemek bu araştırmanın kapsamı dışındadır. Ancak konuyla ilgili olarak bazı değerlendirmeler yapılabilmektedir. Sultandağı depremi son elli yılda Batı Anadolu'da meydana gelmiş ve benzer kırılma mekanizması sahip depremlerle, büyüklükleri açısından karşılaştırıldığında can kaybı ve yapı hasarlarının diğer depremlerden az olduğu söylenebilir. Örneğin Dinar depreminin (M:6.0) Sultandağı depreminden küçük olmasına karşın, bu deprem can kaybı ve yapısal hasarlar bakımından Sultandağı depreminden daha yıkıcı olmuştur. Bu çelişki pratik olarak yerleşme yoğunluğu, yapı kalitesi ve tipi ile açıklalanabilir. Ancak MTA tarafından, Dinar depreminde yapılan gözlemlerde en fazla yapısal hasarların yeraltısuyu seviyesinin yüksek olduğu kumlu ve bataklık zeminlerde meydana geldiği rapor edilmişti. Gözlemlerimiz, Sultandağı depreminde meydana gelen yapı hasarlarında zemin özelliklerinin belirleyici etkisi bulunmadığını, hasarın daha çok yapı kusurlarına bağlı olarak gelişmiş olabileceğine işaret etmektedir.
        Yüzey kırığının Çay ilçesi içerisinden geçmekte olmasına karşın, bu kente birkaç bina dışında doğrudan yüzey faylanmasına bağlı ağır yapı hasarı seçilememiştir. Deprem bölgesinde en yoğun hasar alanı olarak gözlenen Çay Sanayi sitesinin Çay Deresinin ıslah edilen eski yatağı içerisine inşaa edilmiş olduğu anlaşılmıştır. Sanayi sitesi yakınındaki yarmada, bu eski yatak çökellerinin turturulmamış kum ve çakıl depolanmasından meydana geldiği gözlenmiştir.
        Yüzey kırığının çatallanarak genişlediği doğu ucunda yer alan kırsal yerleşmelerde hasarın diğer bölgelere göre fazla oluşu dikkati çekmektedir. Bu yerleşmelerden Eber köyündeki yoğun hasarın yapı niteliğine bağlı olarak geliştiği ve yıkılan binaların çoğunluğunun 40-50 yıldan daha eski kerpiç yapılar olduğu görülmüştür. Deresenek ve Yakasenek beldelerinde yıkılmış binalarda kullanılmış bulunan betonarme kumunun genelde köy yakınındaki dere yatağından ve yakın çevresindeki yelpaze çökellerinden sağlandığı yönünde bilgi edinilmiştir. Yapılan incelemede alüvyon yelpazesi ve dere yatağı kumlarının çamur içeriğinin çok yüksek olduğu, dolayısıyla betonarme binalarda kullanılabilir vasıf taşımadığı söylenebilmektedir.

ÖN SONUÇLAR

        03 Şubat 2002 Sultandağı depremi Türkiye Diri Fay Haritası'nda (MTA, 1992) Sultandağı Fayı olarak tanımlanmış olan aktif fay üzerinde gerçekleşmiştir. Depremde 21 km uzunluğunda yüzey kırığı gelişmiş, normal faylanmayı yansıtan kırık üzerinde maksimum 25 cm yer değiştirme ölçülmüştür. Ana şoktan iki saat sonra meydana gelen 5.6 büyüklüğündeki depremin, ana şokun tetiklemiş olduğu ikinci bir deprem olması muhtemeldir.

DEĞİNİLEN BELGELER

       Ambraseys, N.N., 1988, Engineering seismology. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 17, 1-105.
Koçyiğit, A., Ünay, E. and Saraç, G., 2000, Episodic graben formation and extensional neotectonic regime in west Central Anatolia and the Isparta Angle: a case study in the Akşehir-Afyon Graben, Turkey. Tectonics and Magmatism in Turkey and the Surrounding Area, (Eds.) E. Bozkurt, J.A. Winchester and J.D.A. Piper, Spec. Publ., 173, 405-421.

FOTOĞRAFLAR