12 Kasım 1999 Cuma günü saat 18.57'de, Düzce ve yakın çevresinde can kaybı ve hasara yol açan 7.2 büyüklüğü (magnitüd)’nde bir deprem olmuştur. Düzce merkez olmak üzere Bolu’da da hasar yapan deprem, tüm Batı Anadolu’da hissedilmiştir.

17 Ağustos 1999 depremiyle ilgili saha çalışmalarını bir hafta önce tamamlayarak merkeze dönmüş olan Doğal Afet Araştırma ekibimiz olay üzerine depremin birinci günü saat 14:00’de bölgeye ulaşarak depremle ilgili araştırmalara başlamıştır. Bu ön değerlendirme raporu, adı geçen ekibin ilk iki gün içerisinde deprem bölgesinde yaptığı saha tespitleri ve bunlardan çıkarılan ön sonuçları içermektedir.

12 Kasım 1999 Cuma günü saat 18:57’de, Düzce ve yakın çevresinde can kaybı ve hasara yol açan 7.2 büyüklüğü (magnitüd)’nde bir deprem olmuştur. Düzce merkez olmak üzere Bolu’da da hasar yapan deprem, tüm Batı Anadolu’da hissedilmiştir.

17 Ağustos 1999 depremiyle ilgili saha çalışmalarını bir hafta önce tamamlayarak merkeze dönmüş olan Doğal Afet Araştırma ekibimiz olay üzerine depremin birinci günü saat 14:00’de bölgeye ulaşarak depremle ilgili araştırmalara başlamıştır. Bu ön değerlendirme raporu, adı geçen ekibin ilk iki gün içerisinde deprem bölgesinde yaptığı saha tespitleri ve bunlardan çıkarılan ön sonuçları içermektedir.

MTA Genel Müdürlüğü’nce 1970’li yıllardan bu yana, ülkemizde deprem potansiyeli taşıyan diri (aktif) fayların haritalanması ve bunların jeolojik özelliklerinin belirlenmesine yönelik projeler yürütülmektedir. Bu projeler kapsamında 1987 yılında Türkiye’nin belirlenebilen aktif fayları haritalanmış ve bunların deprem potansiyelleri hakkında oldukça kapsamlı bilgi verilmiştir (Şaroğlu ve diğ., 1987). Bu raporda yer alan harita ise, 1992 yılında basılarak ulusal ve uluslararası düzeyde konuyla ilgili kamuoyuna sunulmuştur. 12 Kasım 1999 Depremine yol açan ve 17 Ağustos 1999 depreminde de batı bölümü kırılmış olan Düzce Fayı, bu her iki haritada da gösterilmiş bulunuyordu. Daha sonra yine MTA tarafından bölgede yapılan araştırmalarda bunun dışında Hendek Fayı’nın da deprem potansiyeli olan aktif bir fay olduğu üzerinde durulmuştur. 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depremi sonrası yapılan ayrıntılı saha çalışmalarında, 17 Ağustos 1999 depremi nedeniyle Düzce ve Hendek fayları üzerine stres transfer edildiği, dolayısıyla bu faylardaki deprem riskinin yükseldiği vurgulanmış, bu fayın deprem beklentisi olan 40 km’lik doğu bölümü haritalarda gösterilmiştir (Şekil 2) (Emre ve Duman, 1999; Emre ve diğ., 1999 a, b, c).

En son olarak 17 Ağustos 1999 depremi sonrasında Cumhurbaşkanlığı makamı talimatları ve Başbakanlık Genelgeleri doğrultusunda TÜBİTAK’ın koordinasyonunda, MTA-Ankara Üniversitesi tarafından Düzce havzasındaki kent yerleşmeleri için, jeolojik açıdan daha güvenilir zeminlerden oluşan yeni kent gelişim alanları belirleme çalışması yapılmış ve sonuçları rapor edilmiştir. Bu raporda da Düzce Fayı’nın 40 km’lik doğu bölümünde yakın gelecekte yıkıcı büyüklükte deprem beklentisi vurgulanmıştır. Bu rapor 10 Kasım 1999 günü ilgili makamlara teslim edilmiş ve iki gün sonra da deprem meydana gelmiştir.

12 Kasım 1999 depremi, Düzce Fayı’nın hareketi sonucu oluşmuştur. Bu fay Akyazı ile Bolu Dağı Tüneli arasında D-B yönünde yaklaşık 73 km uzunluğundadır. 17 Ağustos 1999 depreminde Düzce Fayı’nın Akyazı-Gölyaka arasında kalan 30 km’lik batı bölümü kırılmıştır. 12 Kasım 1999 depremi ise fayın Gölyaka doğusunda kalan 43 km’lik bölümünün kırılması sonucu oluşmuştur (Şekil 3).

Bu yüzey kırığı Gölyaka batısından başlar. Buradan doğuya doğru Efteni Gölü güneyinden geçerek, Kaynaşlı yönüne doğru devam eder. Kaynaşlı ilçesi içerisinden geçerek E5 karayolunu yaklaşık D-B yönünde keser, TEM otoyolu viyadükleri doğusunda çatallanarak doğuya doğru iki kol halinde uzanır. Asarsuyu vadisindeki 5 km’lik bölümünde, henüz yapımı devam eden TEM Otoyolu dolgusunda yer yer izlenen kırık, Bolu Tüneli kuzey girişinin 1.5 km batısına kadar izlenmiştir.

12 Kasım 1999 depremi yüzey kırığının Efteni Gölü doğusunda kalan 33 km’lik kesiminde, sağ yönlü doğrultu atımlı faylanma deformasyonu izlenmiştir. Bu kesimde fay zonunun genişliği 10 m ile 500 m arasında değişmektedir. Bu bölümünde seyrek aralıklı yapılan ölçümlerde, fay blokları arasında maksimum 410 ± 10 cm’lik sağ yönlü yer değiştirme (atım) gerçekleştiği gözlenmiştir.  Maksimum atım fayın orta kesimine rastlamaktadır. Efteni Gölü güneyinde, 5 km’lik bölümünde normal eğim atım ile sağ yönlü atım birlikte (oblik atım) izlenmektedir. Burada 300 cm eğim atım, 300 cm’ de sağ yönlü doğrultu atım ölçülmüştür. Gölyaka yöresinde 17 Ağustos 1999 kırığı ile aşmalı olduğu 6 km’lik bölümünde, kırıktaki doğrultu atım doğudan batıya doğru azalmakta ve en batı ucunda birkaç cm’ye düşmektedir.

CH₄ gazının O₂ ile CH₄+ O₂ = CO₂ + 2H₂O denklemi gereğince yanabilmesi için karışım yüzdesinin %10’dan daha yüksek olması gerekmektedir. Ancak söz konusu alanda bu oran, ölçümler sırasında bu değerden düşük bulunmuştur. Tutuşması dışarıdan bir etki ile gerçekleşmektedir. Kabarcıklanmayı yapan gaz bileşiminde, CO₂ daha büyük paya sahiptir. Zaten tabakalar arasında biriken bataklık ürünü CH₄ gazını basınçla yukarıya taşıyan CO₂ gazıdır. Bununla birlikte bataklık alanı olmasına rağmen H₂S gazına rastlanmamıştır. Bu da H₂S gazı içeriğinin, gaz ölçüm aletinin ölçüm hassasiyetinin altında kalmasından kaynaklanmaktadır.

Foto 17 ve 18’de görülen su ve çamur kabarcıklanmasının nedeni yüksek sıcaklık değil, CH₄ gazı ile birlikte yükselen ve bileşim içinde yüksek yüzdeye sahip CO₂ gazıdır. Suyun sıcaklığı 25.4 ^oC olarak ölçülmüştür. Bu su büyük bir ihtimalle derinden gelen ve 42.3 ^oC sıcaklıklı bölge suyu ile 9.1 ^oC sıcaklığa sahip göl suyunun yaklaşık % 50 oranında karışmasından oluşmaktadır.

12 Kasım 1999 tarihinde meydana gelen deprem sırasında oluşan kırık sistemleri, bataklık içinde biriken CH₄ gazının yüzeye çıkmasına yardımcı olmuştur. Gaz çıkışlarının sürekliliği söz konusu değildir. Çünkü buradaki CH₄ gazı, yerkabuğunun derinliklerinde değil, daha önce bahsedilen bataklık ortamında oluşmuş ve tabakalar arasında depolanmıştır. Eğer CH₄ gazı kökeni yerkabuğunun derinlikleri olsaydı, yaklaşık 1 km yakında bulunan 42.3 ^oC sıcaklığa sahip bölge suyu ile birlikte yer alması gerekirdi.. Fakat bu kaynak civarında yapılan ölçümlerde CH₄ gazına rastlanmamıştır.

CH₄ gazının, yukarıda da bahsedildiği üzere devamlılığı bulunmamaktadır ve konsantrasyonu giderek düşmektedir. Yerleşim yerlerine yakın noktalarda, ve zeminden 1 m. yükseklikte yapılan gaz ölçümlerinde CH₄ gazının varlığına ancak eser miktarlarda rastlanmıştır. Dolayısı ile bu gaz bölge halkı için patlama ve zehirlenme gibi tehlikeler arz etmemektedir.

Deprem sonucunda oluşan kırıklar üzerinde ayrıca Rn ve CO₂ gaz ölçümleri de yapılmıştır. Deprem öncesinde aktif faylar üzerinde yüksek oranlarda olması beklenen bu gazların, deprem sonrasında yapılan ölçümlerde oldukça düşük miktarlarda olduğu tespit edilmiştir.

Bölgede deprem ile birlikte görülmeye başlayan bol miktardaki su çıkışları derinden gelen ve yüksek miktarda toplam erimiş madde içeren çıkışlar değildir. Yapılan ölçümler çoğunun tatlı su niteliğinde olduğunu göstermiştir. Göle olan boşalımları gölün kimyasal bileşimi değiştirecek miktarda değildir. Dolayısı ile ekolojiye zarar vermesi söz konusu değildir.

Depremde en fazla can kaybı ve yapı hasarı Düzce kentinde gerçekleşmiştir. Yapılan kısa süreli gözlemlerde kentteki binaların yarısından fazlasında yıkılma ve ağır hasar olduğu gözlenmiştir. Yıkılan binaların çoğunluğunun üç ve daha fazla katlı yapılar olduğu dikkati çekmiştir. Kısa süreli gözlemlerde zemin davranışları hakkında detay bilgi toplanamamış olmasına rağmen, 17 Ağustos 1999 depreminde Adapazarı’nda olduğu gibi yan yatmış ve devrilmiş yapılar olması hasarlarda, sıvılaşma yolu ile gerçekleşen zemin taşıma gücü yenilmesinin önemli payı olduğunu göstermektedir. Deprem kırığına 5-10 km uzaklıkta olan kent, Düzce Ovası’nı oluşturan gevşek alüvyon zeminler üzerindedir. Hasar, kent içerisinde belirli alanlarda yoğunlaşmıştır. Bu yoğunluk zonları olasılıkla yeraltısuyu seviyesi yüksek olan eski akarsu kanal dolgularının oluşturduğu zeminlerdir. Doğrudan fay zonu üzerinde yer almayan ve Düzce Ovası çevresinde göreli olarak sağlam zeminler üzerinde bulunan yakın çevre yerleşmelerinde (örneğin Gümüşova’da), Düzce’ye göre hasarın kıyaslanamayacak ölçüde az oluşunda, yerel zemin özellikleri belirleyici olmuştur.

TEM otoyolunda izlenen ikinci yapısal hasar bölgesi ise Dip mahallesi doğusundaki Kız tepe ile Bolu Tüneli kuzey girişinin 1.5 km batısına rastlayan Asarsuyu vadisindedir. Bu kesimde, yaklaşık 5 km boyunca otoyol dolgusu deprem kırığı tarafından yer yer deformasyona uğratılmış ve kaymalar (heyelan) gelişmiştir. Bu bölümde bir noktada 50 cm’lik sağ yönlü yer değiştirme ölçülebilmiştir.

Deprem kırığı, Bolu Tüneli kuzey girişinin 1.5 km batısına kadar izlenebilmiş, tünele yaklaştığı en doğu ucunda kırıkta 2 cm sağ yönlü yer değiştirme ölçülmüştür. Tünelin içi ise incelenemediğinden dolayı bu kesimde yapısal deformasyon olup olmadığı hakkında birşey söylenememektedir.

Kaynaşlı ile Efteni Gölü arasında deprem kırığının geçtiği köy yollarında ulaşımı engelleyen kabarma ve çökmeler ile birlikte 270-420 cm arasında değişen miktarlarda sağ yönlü ötelenmeler gözlenmiştir.

- 12 Kasım 1999 Düzce depremi, Düzce Fayı'nın hareketi sonucu oluşmuştur.

- 73 km uzunluğunda olan bu fayın 30 km’lik batı bölümü 17 Ağustos 1999 depreminde kırılmış bulunuyordu. 12 Kasım 1999 depremi ise fayın 43 km uzunluğundaki doğu bölümünün kırılması sonucunda oluşmuştur.

- Bu deprem, 17 Ağustos 1999 depremine neden olan KAF’nın kuzey kolunu oluşturan fayların en doğusunda bulunan segmenti üzerinde gerçekleşmiştir.

- 12 Kasım 1999 depremi, 17 Ağustos 1999’daki kırılmaların Düzce Fayı’nın doğu bölümünü tetiklemesi sonucu gelişmiştir.

- Deprem kırığının doğu bölümü sağ yönlü doğrultu atımlı, Efteni Gölü bölümü ise oblik faylanma mekanizmasını yansıtır. Kırık üzerinde ölçülebilen maksimum sağ yönlü yer değiştirme 410 ± 10 cm, eğim atım ise 300 cm dolayındadır.

- MTA-Ankara Üniversitesi tarafından hazırlanan “17 Ağustos 1999 Depremi sonrası Düzce (Bolu) İlçesi alternatif Yerleşim Alanlarının Jeolojik İncelemesi” adlı raporda, Adapazarı-Düzce arasında deprem riski artan faylar olarak Düzce fayının doğu bölümü ve Hendek fayı öngörülmüştü. 12 Kasım 1999 depremi ile Düzce fayındaki beklenti gerçekleşmiştir. Ancak Hendek fayında henüz enerji boşalımı gerçekleşmemiştir.

 - En fazla can kaybı ve yapısal hasar, deprem kırığı üzerinde bulunan yerleşmeler ile Düzce kentinde meydana gelmiştir.Gölyaka-Kaynaşlı hattındaki yapı hasarlarının çoğunluğu, deprem fayının parçalaması sonucunda, Düzce kentindeki hasar ise zayıf zemin özelliklerine bağlı olarak gerçekleşmiştir.

 - Ulaşım altyapısında da deprem kırığına ve heyelanlara bağlı olarak çeşitli deformasyonlar gelişmiştir.

Bölgede geniş bir alanda yapılan ölçümler, suların ekoloji, direkt temas olmadığı sürece gazların ise insan sağlığı üzerinde tehlike yaratacak seviyede olmadığını göstermektedir. CH₄ gazının devamlılığı bulunmamaktadır ve konsantrasyonu giderek düşmektedir.

1) 17 Ağustos ve 12 Kasım 1999 depremleri, ülkemizde çok katlı yapılaşmanın yoğun olduğu gevşek alüvyon zeminler üzerinde bulunan yapılarda, büyük can kaybı ve hasarın olabileceğini bir kez daha göstermiştir. Ülkemizde, yürürlükte olan ve yapılaşma parametrelerini belirleyen Deprem Yönetmeliği dünya standartlarındadır. Ancak meydana gelen her yeni deprem, yapıların projelendirilmesi,uygulanması ile zemin nitelikleri arasında gerekli teknik bağlantının kurulamadığı veya denetimlerin yeteri kadar yapılamadığı gerçeğini de ortaya koymaktadır. Bu da, deprem bilincinin ulusal kültürümüze yerleşmemiş olmasının payı büyüktür. Bu bilinç yerleşene kadar, kentsel gelişme alanlarının jeolojik açıdan depremlerden daha az etkilenebilecek sağlam zeminler üzerinde planlanması, en pratik ve ekonomik yöntem olarak görülmektedir. Depremden en çok etkilenmiş olan Düzce ve Kaynaşlı yerleşmelerinin yeniden yapılandırılmasında, bu anlayış temel alınmalıdır. 17 Ağustos 1999 depremi sonrasında MTA ve Ankara Üniversitesi’nin işbirliği ile bu kentlere alternatif kalıcı yerleşme alanlarının belirlenmesine yönelik çalışma yapılmıştır. Deprem sonrasında söz konusu yerleşimler, adı geçen raporda belirtilen öneri alanlarında yapılandırılmalıdır.

2) TEM Otoyolu ve viyadükleri, bu tip çok yüksek maliyetli mühendislik yapılarının jeolojik ve depremsellik açısından ayrıntılı araştırmalar yapılmadan projelendirildiğini gösteren en son örneklerdir. Bu örnekler, gelecekte yapılabilecek çizgisel mühendislik yapılarının güzergah seçimi, projelendirilmesi ve uygulamalarında bölgesel ve yerel ayrıntılı jeolojik araştırmaların yapılmasını zorunlu kılmaktadır.

Emre, Ö., Erkal, T., Tchepalyga, A., Kazancı, N., Keçer, M. ve Ünay, E., 1998, Doğu Marmara bölgesinin Neojen-Kuvaterner’deki evrimi. MTA Derg., 120, 211-234.

Emre, Ö. ve Duman, T.Y., 1999, 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara Depremi saha gözlemleri ve ön değerlendirme raporu. MTA. Gn. Md.lüğü Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.

Emre, Ö., Duman, T.Y. ve Doğan, A., 1999a, 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara depremi yüzey kırığı (deprem fayı) haritası ve ön değerlendirme raporu, M.T.A. Gn. Md.lüğü Jeoloji Etütleri Dairesi, 22s.

Emre, Ö., Duman, T.Y., Awata, Y., Yoshioka, T., Tsukuda, E. and Doğan, A., 1999b, The surface rupture of 17 August 1999 Marmara Earthquake: Segmentation and offsets. Conference on Earthquake Hazard and Risk in the Mediterranean Region, EHRMR’99, Abstracts, Near East Univ., North Cyprus.

Emre, Ö., Duman, T.Y., Awata, Y., Yoshioka, T. ve Doğan, A., 1999c, 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara Depremi Yüzey Kırığı: Eş zamanlı üçlü faylanma örneği. Aktif Tektonik Çalışma Grubu 3. Toplantısı, Bildiri Özleri, 4-5 Kasım 1999,Cumhuriyet Univ., Sivas.

Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü-Ankara Üniversitesi Ortak Araştırma Projesi, 1999, 17 Ağustos 1999 Depremi Sonrası Düzce (Bolu) İlçesi Alternatif Yerleşim Alanlarının Jeolojik İncelemesi. Koordinatör: TÜBİTAK, 59 s.

Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Boray, A., 1987. Türkiye’nin diri fayları ve depremsellikleri. MTA raporu 8174, 394 s. Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Kuşcu, İ., 1992, Türkiye Diri Fay Haritası. MTA Yayını.