Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

Analysis of the crustal deformation caused by the 1999 Izmıt Düzce earthquakes using synthetic alperture radar interferomentry

1999 İzmit ve Düzce depremlerinin neden olduğu kabuk deformasyonunun sentetikaçıklık radar interferometrisi ile incelenmesi

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 143111 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

In this study, interferornetric synthetic aperture radar (InSAR) technique is used to deduce the source parameters of the August, 17th 1999 İzmit and November, 12th 1999 Düzce earthquakes. InSAR is a method in which radar images collected by imaging radar systems on board, airplane or satellite platforms are combined in order to map the elevations, movements, and changes of the Earth's surface. A radar image contains both the amplitude and the phase of the electromagnetic signals reflected from targets within the imaging area. InSAR technique uses the phase information in two SAR images by calculating the phase difference between each pair of corresponding image points after precisely aligned to a fraction of a pixel width. The resulting new image is called interferogram. The interferogram is an interference pattern of fringes due to relative phase difference. Relative phase difference occurs as a result of slightly different viewing angles, changes on the Earth's surface, and tropospheric delays in the radar signal. Therefore, when the phase difference due to the different viewing geometry is removed from the interferogram, the remaining phase difference will practically show surface change only, assuming that no atmospheric artefacts exists. To measure the movements of the Earth's surface by InSAR, therefore, two images of an area taken at different times are required. When the necessary conditions, such as good orbital separation and same target reflectivity, are met, the surface movements that occurred in the time interval between the two data acquisitions will be captured by InSAR technique very accurately (sub-centimeter) with a fine resolution and high spatial distribution (100x100 km for ERS satellites). The movements on the Earth's surface can be due to earthquakes, plate movements, volcanoes, glaciers, landslide, salt diapirism, groundwater and petroleum extraction and land watering. Here in this study, InSAR technique is used to map the surface deformation caused by 1999 Marmara earthquakes. Coseismic interferograms are calculated using radar images of the Earth Resource Satellites (ERS) operated by the European Space Agency. Two packages of SAR processing software are used; DIAPASON developed by CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) of France and ROI_PAC developed jointly by California Institute of Technology and Jet Propulsion Laboratory (USA). First, the source parameters of the earthquakes are deduced by modelling the coseismic interferograms, together with the measurements of Global Positioning System (GPS), using elastic dislocation on rectangular planes embedded in homogenous and isotropic half space. Modelling is performed using both a forward approach and a simple inversion procedure with iterative linear least squares. Then, using the source parameters deduced from InSAR and GPS modelling, analyses of Coulomb failure stress are made to investigate stress interactions of the 1999 earthquake sequence together with some previous large earthquakes that occurred in the region, and to study the seismic hazard in the Marmara region. To determine an improved model of the slip associated with the 1999 izmit earthquake, which ruptured the North Anatolian fault at the eastern end of the Seâ of Marmara, SAR data is used in combination with tectonic field observations. Th© leading goal is to understand the main features of the coseismic and postseismic deformation, which are captured together in the SAR data. To achieve this, the ERS1-2 SAR data are analyzed carefully, which allows atmospheric artefacts to be identified and removed. Detailed field mapping and measurements of the earthquake surface rupture are also used. Dislocations in elastic half-space and a forward modelling strategy allow a slip model to be obtained by steps. A trial-and-error approach is combined with conventional inversion techniques to determine the slip in the different regions of the fault. The SAR data are well explained with three main zones of high slip along the fault, releasing a total moment of 2.3 x 1020 Nm (Mw 7.6) that is higher than the seismological estimates (1.7-2.0 xlO20 Nm). The inhomogeneous slip distribution correlates with fault Segments identified at the surface. The İzmit rupture appears to have extended 30 km west of the Hersek peninsula into the Sea of Marmara with slip tapering from 2 m to zero. The western end of the rupture is located 40 km SSE from Istanbul. Using a careful approach and the available GPS data, a slip model that represents the coseismic slip alone is obtained, which suggests that the moment release during the main shock was 1.9 xlO20 Nm (Newton meter) (equivalent of moment magnitude Mw=7.5), coincident with the seismological estimates. It is concluded that the SAR data include the effects of 2 m of fast after-slip during tire month following the main shock, within a zone of the fault located 12-24 km below the epicenteral region. Near the hypocenter at a depth of 18-km, the fault appears to have experienced dynamic slip of 1 m associated with the main shock, followed by 2 m of rapidly decelerating postseismic shear during the following month. This study suggests that the distribution of heterogeneous slip and loading along the different fault segments may be important factors controlling the propagation of large earthquake ruptures along the North Anatolian fault Analysis of the coseismic interferograms of the İzmit earthquake reveals that the interferograms include also atmospheric artefacts correlated with topography. The phase-elevation ratio decreases with increasing elevation, reaching up to 6 cm of relative phase delay. Although the phase-elevation ratio also varies laterally, a simple, horizontally uniform model of atmospheric artefacts is calculated using a digital elevation model. Correction of the observed interferograms using this model reveals that some of the anomalies in the fringe pattern, which were previously interpreted as triggered slip, are also associated with atmospheric artefacts. The model not only explains the wide spread noise, deflection and bending in fringes, but also reveals some large scale artefacts previously undetected. About three months after the İzmit earthquake, the Düzce earthquake occurred, extending the İzmit rupture about 50 km further east. The two adjoining earthquakes produced a surface rupture over 200 km of long along the Norm Anatolian fault. One interferogram is calculated to reveal the coseismic surface deformation caused by the earthquake. To deduce the source parameters of the Düzce earthquake the interferogram is modelled separately and jointly with the coseismic GPS measurements after removing atmospheric artefacts correlated with topographic elevation from the interferogram. Taking into account the slip distribution and the location and the length of the surface rupture observed in the field, an iterative linear inversion technique is used in the modelling. Focal mechanisms of the Düzce earthquake show that the fault dips strongly (59°-64°) to the north with a dominant strike slip and a minor normal component Field observations, however, show that the displacement is almost pure strike slip along most of the fault rupture and the oblique slip is restricted only along the westernmost portion of the rupture. Prsliminary modelling also supports the seismological observations in that both tine SAR data and the GPS data, too, require a north-dipping fault First an optimal fault dip is therefore found by joint and separate inversions. Then using a fault with an optimum plunge, found to be 62° to the north, in the first stage of modelling, a simple rupture with single-fault geometry is used to deduce subsurface slip distribution. The InSAR and GPS derived models found through these inversions are very similar to each other showing a simple slip distribution in which the coseismic slip is maximum in the center and tapers off towards the both ends of the fault, in consistent with the surface slip distribution observed in the field. Including the joint inversion model, all the models explain both the InSAR data and the GPS data within the resolution of the geodetic data set (with RMS [root mean square] being well below 2 cm). Seismic moment deduced from the joint inversion is 6.1 x 1019 Nm (Mw=7.2), consistent with seismological estimates. In the second stage of modelling, a more complicated rupture geometry is used in the modelling because accommodating a significant horizontal motion in the long term via a fault that has such a significant fault dip is mechanically difficult to explain. Thus, a fault with multiple-fault-rupture geometry consistent with the spatial distribution of the aftershocks and tectonic observations is constructed and used in the modelling of the geodetic data set Two intersecting faults are assumed to have been ruptured, one being the vertical Düzce fault and the other being a north dipping preexistent structure at depth. In this case, the Düzce earthquake is assumed to have been nucleated on the preexistent fault with north dip and propagated sideward and upward, triggering the vertical Düzce fault. Models obtained from the inversions of the geodetic data set using such a rupture geometry also explain both the InSAR data and the GPS data very well. Thus, spatial distribution of the geodetic data set allows both types of models to be reasonable as both of them explain the observation nearly equally well. Additional data, particularly in the near field, are required to better constrain the rupture geometry. In the absence of such a new data set, considering the long term activity of the North Anatolian fault (NAF) present in the region and tile regional tectonic settings, a multiple-fault-rupture model is preferred here. Accordingly, the Düzce earthquake is thought to have been associated with multiple fault breaks, as commonly observed elsewhere in the world. Although there are some differences, the coseismic slip distribution on this complex fault geometry is similar to that found on the fault with single-fault-rupture geometry. Slip models with multiple-fault-rupture predict higher slip, particularly at depth and hence give slightly higher seismic moment (6.3-6.5 x 10 Nm, Mw=7.2, which is still comparable with the seismological estimates). Both the GPS and InSAR data suggest a longer (~1 5 km) fault rupture to the east than the one mapped in the field, which explains why the magnitude of the Düzce event is surprisingly higher when considering its short rupture length observed in the field. After determining the source parameters of the 1999 İzmit and Düzce earthquakes, the Coulomb stress changes caused by these earthquakes are calculated and interpreted in terms of static stress interactions. Because the Coulomb calculations are based on the elastic dislocation theory, source parameters of an earthquake play a key role in the accuracy of the Coulomb stress changes caused by that earthquake. Thus, unlike the previous studies, in which generally a rough slip distribution and a simple fault geometry were used, here in this study the source parameters determined from InSAR and GPS modelling are used in the calculations of the Coulomb stress changes. The Coulomb stress changes resolved on the İzmit rupture and the stress distribution in the earthquake area prior to the earthquake are calculated using four large earthquakes (M > 7) that occurred previously along the North Anatolian fault. Calculation of the Coulomb stress changes resolved on the İzmit rupture due to the previous earthquake shows that the İzmit earthquake occurred in an area of stress increase. The effect of Coulomb stress changes on the Düzce earthquake due to the Szmit event is studied by calculating the resolved static stress changes on the Düzce rupture. Maps of the shear, normal, and the Coulomb stresses resolved on the Düzce rupture with a muttiple-fault-georrtetry show that the İzmit earthquake, on the contrary to the previous events, promoted the Düzce earthquake by raising the static stress by 3-6 bars in the hypocenteral area of the Düzce earthquake. Coulomb modelling shows the Sea of Marmara region is currently located in an area of enhanced stress increase due to the large earthquakes (M >7 ) since 1912 Ganos event The 1999 and 1912 events, in particular, increased the static stress over 5 bars on the submarine fault system in the east and west, respectively. The faults in this region therefore pose a serious seismic hazard particularly for Istanbul. Although it is under debate, detail studies based on the high resolution bathymetry data and deep seismic profiles suggest that the NAF in the Sea of Marmara is fragmented into three segments. If this is assumed to be the case and one or two segments simultaneously may break, then the question is whether the future earthquake will occur in the eastern or west Marmara. Considering the westward migration of earthquakes since the 1939 Erzincan event, one can suggest that the earthquake will likely occur in the eastern Marmara region. However, location of the historical large earthquakes that occurred in the Sea of Marmara before 1912 must be known better to answer this question with confidence.

Summary:

Bu çalışmada 17 Ağustos 1999 İzmit ve 12 Kasım 1999 Düzce depremlerinin kaynak parametreleri sentetik açıklık radar interferometrisi (InSAR) yöntemi ile ortaya çıkartılmaktadır. InSAR topografık yükseklik, yeryüzü değişimi ve hareketlerinin alansal olarak ortaya çıkartılabilmesi için, uydu, uçak ve benzeri araçlara monte edilmiş radar sistemleri tarafından elde edilen radar görüntülerinin işlendiği bir metottur. Bir radar görüntüsü, görüntülenen bir alandan geri yansıyan elektromanyetik dalgaların hem genliğinden hem de faz değerlerinden meydana gelir. Ancak InSAR yönteminde sadece faz değerlerinden faydalanılır. Bu metotta iki radar görüntüsü hassas bir şekilde üst üste çakıştırıldıktan sonra bir görüntünün her bir pikseline ait faz değeri diğer görüntüde karşılığı olan pikseldeki faz değerinden çıkartılır. Bu şekilde ortaya yeni görüntü çıkar ve buna interferogram adı verilir. Bir interferogram iki görüntüye ait faz farklannın neden olduğu ve frinç olarak isimlendirilen renk bantlanndan oluşan bir girişim desenidir. Faz farkı genel olarak, iki görüntünün farklı açılardan görüntülenmesi, yeryüzünde meydana gelen değişiklikler ve troposferdeki radar sinyali gecikmeleri sonucunda meydana gelir. Troposfer kaynaklı gecikmelerin olmadığı var sayıldığında, farklı bakış açılarından kaynaklanan faz farkı interferogramdan çıkartıldığı zaman geriye kalan sinyaller pratikte böylece sadece yeryüzünde meydana gelen değişimleri gösterecektir. Dolayısıyla, InSAR yöntemi ile yeryüzünde meydana gelen hareketleri ortaya Çıkarmak için bir bölgeye ait farklı zamanlarda çekilmiş iki görüntüye ihtiyaç vardır. İki uyudu arasındaki mesafenin uygun olması ve hedef noktalarının yansıma özelliklerinde fazla değişiklik olmaması gibi koşulların mevcut olması durumunda, iki görüntü çekimi arasında kalan zaman içerisinde meydana gelen yer hareketleri bu yöntemle çok geniş bir alanda (ERS uydulari için 100x100 km) hassas bir şekilde (cm altında bir hata payı ile) ortaya çıkarılabilir. Bu yöntemle ortaya çıkartılabilen başlıca yeryüzü hareketlerine örnek olarak depremler, levha hareketleri, volkanlar, buzullar, heyelanlar, tuz diyapirleri, yeraltı suyu ve petrol boşaltımı, ve tarla sulamalan verilebilir. Bu çalışmada, InSAR yöntemi 1999 Marmara depremlerinin sebep olduğu yüzey deformasyonunu haritaiamak için kullanıldı. Bunun için, Avrupa Uzay Kurumu ESA'ya ait ERS (Earth Resource Satellite) görüntüleri kullanılarak eşsismfe interferogramlar hesap edildi. İnterferogramlann işlenmesinde Fransız Uzay Araştırmalan Merkezi CNES tarafından geliştirilen DIAPASON ve California Institute of Technology ve Jet Propulsion Laboratory (ABD) tarafından ortaklaşa geliştirilen ROI_PAC isimli yazılımlar kullanıldı. İlk olarak eşsismik interferogramlar GPS (Global Positioning System) verileri ile birlikte modellendi. Interferogramlarda gözlenen deprem deformasyonun modellemesinde homojen bir yan uzayda olduğu varsayılan dikdörtgen düzlemlerde meydana gelen elastik yer değiştirme teorisi kullanıldı. Modellemede hem düz çözüm, hem de küçük kareler hesaplamasına dayalı basit bir lineer ters çözüm yöntemi kullanıldı. Daha sonra, modellemeler sonucu elde edilen deprem kaynaklan kullanılarak, Coulomb yenilme gerilmesi çalışmalarıyla 1999 Marmara depremlerine bölgede daha önce meydana gelen depremlerin etkisi, izmit depreminin Düzce depremine olan etkisi ve İstanbul'da deprem tehlikesi irdelendi. Kuzey Anadolu fayı üzerinde doğu Marmara bölgesinde oluşan 1999 İzmit depremi kırığına ait iyi bir kayma dağılımı modeli elde edebilmek için SAR verileri arazi gözlemleri ile birlikte değerlendirildi. Burada temel hedef, SAR verilerinin içerdiği eşsismik ve deprem sonrası deformasyonlann önemli özelliklerini anlamaktır. Bunu başarmak için ERS1 ve ERS2 SAR verileri detay bir şekilde analiz edildi ve böylece bu verilerde bulunan ve atmosferdeki gecikmelerden kaynaklanan bazı heterojen hatalar (atmosferik hatalar) ortaya çıkartıldı. Ayrıca, yüzey kmğı üzerinde yapılan detay arazi ölçümlerinden ve haritalardan da yararlanıldı. Elastik yan uzayda yer değiştirme ile düz çözüm stratejisi bir kayma modelinin adım adım elde edilmesine izin verdi. Fayın farklı bölgelerinde meydana gelen kaymaları ortaya çıkarmak için deneme yanılma yöntemi geleneksel ters çözüm yöntemleri ile birlikte kullanıldı. SAR verileri, fay boyunca üç ana bölgede konsantre olan yüksek kaymalarla çok iyi bir şekilde açıklanabilmektedir. Böylesi bir kayma modeli 2.3 x 10 Nm (Newton metre) sismik moment vermektedir ve bu miktar sismik yöntemlerle elde edilen sismik moment değerlerinden (1.7-2.0 x 1020 Nm) yüksektir. Homojen olmayan bu kayma dağılımı yüzeyde gözlenen fay segmentleri ile oldukça iyi bir korelasyon göstermektedir. Modellemeter Hersek civannda yaklaşık 2 metre olan kaymanın batıya doğru azalarak yaklaşık 30 km boyunca devam ettiğini göstermektedir. Kınğın batı ucu İstanbul'un 40 km güney-güneybatısında yer almaktadır. Dikkatli bir yaklaşım ve mevcut olan eşsismik GPS verileri kullanılarak, salt eşsismik kaymayı gösteren bir model elde edildi. Bu modele göre, ana şok süresince açığa çıkan sismik moment, sismik verilerle elde edilenlere uyumlu olarak, 1.9 x 102rf Nm'dir (» Moment Magnitude, Mw = 7.5). Buradan, SAR verilerinin, deprem merkezi altındaki bölgelerde ve fayın 12-24 km derinliklerinde deprem sonrası bir ay boyunca meydana gelen ve 2 metreye varan çok hızlı deprem-sonu-kayma (after-slip) hareketlerine ait yüzey deformasyonlannı içerdiği sonucu çıkartılmıştır. 18 km derinliklerde, deprem odak merkezi (hypocenter) civannda, depremin hemen ardından fayın 1 metrelik bir dinamik deprem-sonu-kayma gösterdiği ve depremi takip eden bir ay boyunca hızla azalan bir ivme ile 2 metreye ulaştığı düşünülmektedir. Bu çalışma, fay boyunca meydana gelen heterojen kayma dağılımın ve fay seğmenlerinin heterojen bir şekilde yüklenmesinin Kuzey Anadolu fayı boyunca oluşan büyük depremlerin ilerlemesinde önemli rolleri olabileceğini işaret etmektedir. İzmit eşsismik interferogramlannın detaylı bir şekilde incelenmesi göstermektedir ki, bu interferogramlar topografik yükseklikle korele olan atmosferik hatalar da içermektedir. Faz-yükseklik oranı artan yükseklikle azalmakta ve sinyal gecikmesi bazı bölgelerde 6 santimetreye ulaşmaktadır. Faz-yükseklik oranının yanal olarak da değişmesine rağmen, basit ve yatay yönde değişmeyen bir atmosferik hata modeli bölgenin bir sayısal arazi modeli kullanılarak hesaplandı. İnterferogramların bu model kullanılarak düzeltilmesinden, interferogramlardaki frinçlerde bulunan ve daha önceden tektonik kökenli tetiklenmiş kaymalardan kaynaklandığı düşünülen bazı anomalilerin atmosferik hatalardan kaynaklandığı anlaşılmaktadır. Oluşturulan bu model sadece inteferogramiardaki frinçlerde gözlenen büklüm, kıvnm ve gürültüyü açıklamakla kalmayıp, daha önceden gözden kaçmış bazı büyük ölçekteki hataları da ortaya çıkarmaktadır. İzmit depreminden yaklaşık üç ay sonra Düzce depremi meydana geldi ve bu İzmit depreminin ucunu yaklaşık 50 km daha doğuya uzattı. Bu depremler iki ucu bitişik ve uzunluğu 200 kilometrenin üzerinde bir yer yüzü kırığı meydana getirdi. Düzce depreminin yer yüzünde meydana getirdiği deformasyonu haritalamak için bir adet interferogram hesap edildi. Depremin kaynak parametrelerini ortaya çıkarmak için öncelikle bu interferogramda topografyadan kaynaklanan atmosferik hatalar modellenip giderildi ve sonra bu interferogram tek başına ve eşsismik GPS verileri ile birlikte ters çözüm yöntemi ile modellendi. Fay kırığının konumu ve uzunluğu ve üzerinde ölçülen kayma miktar ve dağılımları gibi arazi gözlemleri de dikkate alınarak, modellemelerde iterasyonlu lineer bir ters çözüm yöntemi kullanıldı. Deprem odak mekanizması çalışmalarından fayın kuzeye doğru oldukça eğimli olduğu (59°-64°) ve kuvvetli sağ yanal atımın yanı sıra normal atıma da sahip olduğu ortaya çıkmaktadır. Ancak arazi gözlemleri, fayın büyük bir kısmı boyunca hareketin hemen hemen salt doğrultu atımlı olduğunu ve verev kaymanın kırığın sadece en batı ucunda kısa bir mesafe içinde meydana geldiğini göstermektedir. Ön modellemelerden elde edilen sonuçlara göre, hem SAR hem de GPS verileri, sismik çalışmaları destekler bir şekilde, kuzeye doğru eğimli bir fay göstermektedir. Bu nedenle, ilk önce jeodezik verilere en uygun (optimum) bir fay eğimi iki ayn veri setinin tek tek ve beraber ters çözümü yapılarak ortaya çıkartılmıştır. Daha sonra, 62° olarak bulunan optimum eğimli bir fay düzlemi kullanarak, modellemenin ilk aşamasında basit, tek faylı bir kınk modeline dayan bir kayma modeli ters çözüm yöntemiyle ortaya çıkartıldı. Bu ters çözümlerle elde edilen InSAR ve GPS modelleri bir birine çok yakın basit kayma dağılımlan vermektedir. Arazi gözlemlerine paralel bir şekilde en fazla kayma fayın ortasında olup fayın her iki ucuna doğru azalmaktadır. Ortak (joint) ters çözüm modeli dahil, bütün modeller hem InSAR verilerini hem de GPS verilerini çok iyi bir şekilde, bu verilerin hata payı mertebesinde açıklayabilmektedir (ortalama kare kök [RMS] hatası 2 santimetrenin altında). Ortak ters çözüm modeli 6.1 x 1019 Nm'lik bir sismik moment vermektedir, ki bu da sismolojiden elde edilen sismik momentlerle uyumlu bir değerdir. Modellemenin ikinci aşamasına daha karmaşık bir fay kınğı modeli kullanıldı, çünkü bu plaka sınırında uzun vadede yatay hareketin böylesine eğimli bir düzlem ile taşınmasını mekanik olarak açıklamak çok zordur. Bu nedenle tektonik ve sismik gözlemlere uygun ve birden fazla fayın aynı anda kınldığı kınk modelleri oluşturuldu ve jeodezik veriler bu tip fay kınklan kullanılarak modellendi. Kınk modeli bir birini kesen iki fay düzleminden oluşturuldu. Bunlardan birisinin düşey eğimli Düzce fayı, diğerinin ise kuzeye doğru eğimli ve daha önceden var olan derinlerdeki yapısal bir süreksizlik düzlemi olduğu var sayıldı. Bu durumda Düzce depreminin eğimli düzlem üzerinde başladığı ve buradan yanlara ve yukanya doğru yayılarak Düzce fayını tetiklediği farz edilmektedir. Böylesi çoklu fay kınklan kullanılarak elde edilen kayma dağılım modelleri de hem InSAR hem de GPS verilerini çok iyi bir şekilde açıklayabilmektedir. Bir diğer deyişle, her iki fay modeli de jeodezik verileri bir birine yakın hata paylan ile açıklayabilmektedir. Bu durum, jeodezik verilerin alansal dağılımının yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, kınk geometrisinin daha iyi bir şekilde belirlenebilmesi için, özellikle fay kırığına yakın noktalarda, ilave veriye ihtiyaç vardır. Böylesi bir veri setinin yokluğunda, bu çalışmada, Kuzey Anadolu fayının uzun dönemdir bölgede mevcut olan aktivitesi göz önünde tutularak, çoklu fay kınğı modelleri yeğlenmektedir. Dolayısıyla, dünyanın bir çok yerinde daha önceden gözlemlendiği gibi, Düzce depreminde de birden fazla fayın kınldığı düşünülmektedir. Bazı farklara rağmen, böylesi karmaşık kınk modelleri kullanılarak elde edilen kayma dağılımlan basit kınk modelleri kullanılarak elde edilen kayma dağılımlanna benzerlik göstermektedir. Çokiu-fay-kınğına dayanan kayma dağılım modelleri genellikle derinlerde daha yüksek kaymalar göstermekte ve dolayısıyla sismik moment daha yüksek çıkmaktadır (6.3-6.5 x 1019 Nm, Mw=7.2, ki bu değer halen sismik gözlemlerle uyumludur). Bütün modeller göstermektedir ki, hem InSAR hem de GPS verileri arazi gözlemlerinden yaklaşık 15 km daha uzun bir fay kınğını gerektirmektedir. Bu da, kısa yüzey kınğına rağmen neden Düzce depreminin bukadar büyük bir magnitude sahip olduğunu açıklamaktadır. 1999 İzmit ve Düzce depremlerinin kaynak parametreleri elde edildikten sonra, bu depremlerden kaynaklanan Coulomb gerilim değişiklikleri hesaplandı ve bunlar statik gerilim etkileşimleri açısından yorumlandı. Coulomb gerilim hesaplamaları elastik yer değiştirme teorisine dayandığı için, bir depremin kaynak parametreleri o depremin meydana getirdiği Coulomb gerilim değişimlerinin doğruluğu konusunda en önemli rolü oynamaktadır. Dolayısıyla, içinde genellikle kaba kayma değerlerinin ve fay geometrisinin kullanıldığı daha önceki çalışmalara karşın, burada Coulomb gerilim hesaplamalarında InSAR ve GPS verilerinin modellenmesi sonucu elde edilen detay ve güvenilir deprem kaynak parametreleri kullanıldı. Marmara bölgesi civarında Kuzey Anadolu fayı üzerinde daha önceden meydana gelmiş dört büyük deprem (M > 7) kullanılarak, İzmit depremi öncesinde bölgedeki statik gerilim dağılımı ve bunun InSAR modellenmesinden elde edilen İzmit kınk düzlemi üzerine düşen (resolved) miktan hesaplandı. Hesaplamalar, İzmit depreminin gerilmenin arttığı bir bölgede meydana geldiğini göstermektedir, izmit depreminin Düzce depremine olan etkisini araştırmak için bu depremin çok faylı Düzce kmğı üzerine neden olduğu gerilim değişimi hesaplandı. Hesaplamalardan, İzmit depreminin Düzce depremi odağı civarında gerilimi 3-6 bar artırarak bu depreminin meydana gelmesine yardımcı olduğu sonucu çıkartılmaktadır. Şu anda, 1912 den buyana oluşan büyük depremler nedeniyle Marmara bölgesi gerilimin en fazla arttığı bir alanda bulunmaktadır, özellikle 1912 ve 1999 depremleri Marmara denizi içerisinde bulunan Kuzey Anadolu fay sisteminin her iki ucunda gerilimi 5 bann üzerinde arttırmıştır. Bu bölgedeki faylar, dolayısıyla, özellikle İstanbul için ciddi bir deprem tehlikesi oluşturmaktadır. Tartışmalı olmasına rağmen, yüksek çözünürlüklü deniz tabanı verileri ve derin sismik profillere dayanan çalışmalar göstermektedir ki, Kuzey Anadolu fayı bu bölgede üç parçadan meydan gelmektedir. Bunun doğru olduğu varsayıldığında ve gelecekteki depremin bir veya en fazla iki parçalı kırıktan meydana geleceği farz edildiğinde, şu anda cevap bekleyen soru depremin batıda mı yoksa doğuda mı meydana geleceğidir. 1939 Erzincan depreminden buyana Kuzey Anadolu fayı üzerindeki büyük depremlerin batıya doğru olan istikrarlı göçü düşünüldüğünde, bir sonraki depremin Batı Marmara'da meydana geleceği düşünülebilir. Ancak, bu soruya daha emin bir cevap verebilmek için Marmara içindeki faylar üzerinde 1912'den önce meydana gelen büyük tarihi depremlerin yerlerinin daha iyi bilinmesi gerekmektedir. XIX