Las investigaciones realizadas en 72 muestras de fluidos de 59 sitios distribuidos por el área que rodea el Mar de Mármara muestran que sus características geoquímicas e isotópicas están relacionadas con diferentes configuraciones de segmentos de la Zona de Fallas de Anatolia del Norte (NAFZ). Recogimos fluidos de aguas termales y minerales, incluyendo gases burbujeantes y disueltos. Las temperaturas de salida de las aguas recolectadas variaron de 14 a 97 grados C sin características geoquímicas relacionadas con la temperatura. Los gases libres y disueltos son una mezcla de componentes de origen superficial y del manto. La gran variedad de características geoquímicas proviene de intensas interacciones gas-agua (GWI) y agua-roca (WRI), además de otros procesos que ocurren a profundidades relativamente superficiales. Los contenidos de CO que varían de 0 a 98.1% y las relaciones isotópicas de helio de 0.11 a 4.43 Ra indican contribuciones, variables de un sitio a otro, de volátiles derivados del manto, en plena concordancia con estudios anteriores sobre la NAFZ. Proponemos que la presencia generalizada de volátiles derivados del manto no puede relacionarse únicamente con el carácter litosférico de las ramas de la NAFZ y se deben considerar las intrusiones de magma. Sin embargo, los cambios en la permeabilidad vertical inducidos por los movimientos de fallas y la acumulación de estrés durante la sismogénesis modifican el ratio superficial/profundo de los fluidos liberados en consecuencia, sentando las bases para futuras actividades de monitoreo.