K zemětřesení došlo v západní části Severního anatolského zlomu v hloubce 12 km pode dnem Marmarského moře (obr. 1), pouhých 70 km západně od Istanbulu. Severní anatolský zlom tvoří významné, více než 1000 km dlouhé rozhraní mezi rozměrnými horninovými bloky, které se podél tohoto zlomu pohybují rychlostí 2 cm za rok. Zemětřesení na Anatolském zlomu jsou častá, ta nejsilnější zpravidla ničivá.
Obr. 1: Epicentrum zemětřesení 5,8 z 26. září 2019 a úsek Anatolského zlomu jižně od Istanbulu. Mapový podklad: D. Shillington, Columbia University, 2010
Ve 20. století docházelo na Anatolském zlomu k silným zemětřesením postupně od východu k západu (obr. 2), což vedlo k domněnce, že tento trend má fyzikální opodstatnění a bude pokračovat i nadále. Domněnka byla zformulována v r. 1997 v renomovaném geovědním časopise (R. Stein et al., 1997) a dostalo se jí velké pozornosti nejen v odborných kruzích. V roce 1999 do předpokládaného schématu zapadlo ničivé zemětřesení u města Izmit 100 km východně od Istanbulu, při němž zahynulo více než 17 000 obyvatel. Toto zemětřesení nasměrovalo pozornost k sousednímu úseku Anatolského zlomu jižně od Istanbulu. Na tomto úseku zlomu došlo k silnému zemětřesení naposledy v roce 1766 (obr. 3). Tehdejší zemětřesení o síle 7,6 Istanbul výrazně poničilo a připravilo o život tisíce jeho obyvatel.
Obr. 2: Jednotlivé úseky Severního anatolského zlomu, aktivované silnými zemětřeseními ve 20. století, s uvedením data a síly příslušného zemětřesení. Z publikace Hussain et al. (2018): Constant strain accumulation rate between major earthquakes on the North Anatolian Fault. Nature Communications, vol. 9, Article number: 1392.
Včerejší (26. 9. 2019) středně silné zemětřesení v žádném případě nemohlo uvolnit napětí, které od roku 1766 na zlomu jižně od Istanbulu postupně narůstá. Vzhledem k tomu, že od roku 1766 uplynulo více než 250 let, a vzhledem k rychlosti pohybu horninových bloků podél zlomu lze v této oblasti očekávat zemětřesení o síle převyšující hodnotu magnituda 7,0. Současný stav poznání procesu zemětřesení a místních geologických struktur však neumožňuje odhadnout, kdy přesně k nadcházejícímu zemětřesení dojde a jak silné bude. Každý, kdo do oblasti Istanbulu cestuje, by měl s možností silného zemětřesení počítat.
Obr. 3: Severní anatolský zlom (zelená linie) s červeně vyznačeným úsekem pod Marmarským mořem, na kterém od r. 1766 nedošlo k silnému zemětřesení. Ostatní segmenty byly ve 20. století silnými zemětřeseními aktivovány a tedy do jisté míry uvolněny. Černé šipky znázorňují velikost a směr pohybu Anatolského litosférického bloku podél zlomu. (M. Bohnhoff, Earthquake hazard in Istanbul)