Monday, August 1, 2022

Depremlerin oluşum nedenleri nelerdir?

Neler Öğreneceğiz?

    •  Depremin Tanımı
    • Deprem Büyüklüğü ve Enerji
    • Deprem Büyüklük ve Frekans Yasası
    • Deprem Gerilmesinde Değişim
    • Deprem Tehlikesinde Değişim  

 İlgi Oluşturan Sorular

    • Depremlerin Geleneksel ve Modern Anlamları Arasında ki Fark Nedir?
    • Depremlerin Geleneksel ve Modern Anlamı Nedir?
    • Deprem Büyüklüğü ve Boşalan Enerji Arasında İlişki Nasıldır?
    • Deprem Sayısında Artış İzleme Sistemlerine Neden Bağlıdır?
    • Depremleri Meydana Getiren Gerilme Türleri Nedir?
    • Deprem Tehlikesi Nedir?
    • Marmara Bölgesinde Hakim Gerilme Türleri Nedir?

Anahtar Kavramlar

Deprem, Gerilme, Risk, Levha Hareketleri, Konveksiyonel Hareketler, Okyanus Çukurları, Çarpışma Zonları, Marmara’da Deprem Tehlikesi, Deprem Büyüklüğü, Deprem Enerjisi, Levha Hızları

G

iriş Yerkürenin içi oldukça dinamiktir ve yaklaşık 40 trilyon volt enerji üretir. Bu enerjinin sadece %1'i depremlerle hissedilen ve açığa çıkan kısmıdır. Depremlerin oluşum nedenleri üzerine yapılan çalışmalarda, en temel nedenin yerin bir dinamik motor gibi çalışmasıdır. Yerin dış merkezinde bulunan yüksek sıcaklık, malzemenin akıcı hale gelmesine ve farklı hareket ve dönüşümlere neden olur. Özellikle, yerin dış çekirdek merkezinin tamamen sıvı ve akışkan olmasından dolayı, dış çekirdek ve manto arasındaki sınır olan çekirdek-manto sınırından yukarıya, düşey ve yatay yönlere sıcak malzeme taşınır.

Zayıf küre (astenosfer) içerisinde malzemelerin konvektif döngüsel hareketle sürekli taşınması, taş küre (litosfer) boyunca levhaların zorunlu hareket altında kaymasına neden olur. Depremlerin oluşum fiziği, tektonik plaka hareketlerine bağlı olarak yakınsak (convergence) veya ıraksak (divergence) şeklinde açıklanır. Bu hareketlerde, düşey gerilme (dilational strain) veya yatay gerilme (shear strain) büyüklüklerindeki değişimler etkilidir.

S

on milenyumda (son bin yılda) depremler nedeniyle hayatını kaybeden insan sayısı 8 milyon, 20. yüzyılda ise 2 milyondur. Dünya genelinde 40'tan fazla ülke yıkıcı deprem tehlikesiyle karşı karşıyadır. 1990-1999 yılları arasında meydana gelen depremler nedeniyle kayıp miktarı 215 milyar dolar olarak belirlenmiştir (USGS, Amerikan Deprem Servisi).

Deprem, küresel bir tehdit olduğundan dolayı, depreme karşı hazırlık ve zararlarından korunma konusunda yapılan küresel çalışmalar insanlığın geleceği açısından büyük öneme sahiptir. Her yıl milyonlarca küçük (mikro) deprem gerçekleşmektedir ve depremselliğin izlenmesi için yüzeyde veya kuyu içinde yerleşik duyarlı sismometreler kullanılmaktadır.

Dünyanın farklı bölgelerinde her yıl binlerce insanın ölümüne yol açan depremler meydana gelmektedir. 20. yüzyılda en büyük depremlerden biri 1920'de Çin'de gerçekleşmiş ve 200,000 kişi hayatını kaybetmiştir. Ülkemizde yaşanan en büyük deprem ise 1939 yılında Doğu Anadolu'da Erzincan'da meydana gelmiş ve 32,700 kişi yaşamını yitirmiştir. Ayrıca, Ağustos 1999'da Marmara bölgesinde meydana gelen M=7.8 büyüklüğündeki depremde de 20 binin üzerinde insan hayatını kaybetmiş ve ekonomik kayıp 20 milyar doları aşmıştır. En son 6 Şubat 2023 yılında Kahraman Maraş merkezli meydana gelen çifte büyük depremde ölen insan sayısı yaklaşık 50 bini ve tahmin edilen ekonomik zarar 100 milyar doları bulmuştur.

23 Ekim 2011'de Van'da meydana gelen deprem de yüzlerce can kaybına yol açmış ve bölgede ciddi yapısal ve altyapı hasarına neden olmuştur. Bu deprem sonrasında Türkiye'de 6316 Sayılı Kentsel Dönüşüm Yasası çıkarılmış ve deprem odaklı güvenli kentleşme uygulamaları devam etmektedir. Bu yasa, Cumhuriyet Tarihi'nde çıkarılan en reformcu yasalardan birisi olarak kabul edilir. Fakat günümüze kadar, kentsel dönüşüm çalışmaları ile planlanan dönüşüm beklenen düzeyde olmamıştır.

Şekil 1.  Yerin merkezinde sıcaklıkla yerin yüzeyine taşınan gerilme güdümlü kabuk yapısı.  Okyanusal kabuk: Oceanic Crust, Kıtasal Kabuk: Continental Crust, Upper Mantle: Üst Manto, Litosphere: Litosfer, Asthenosphere: Astenosfer.

D

epremler, yerin taşküresi olan litosferin en üst kısmını oluşturan kabukta meydana gelir. Litosfer, üst manto ve kabuktan oluşur ve mekanik özellikleri açısından yüksek dayanımlı bir yapıya sahiptir. Yeryüzü, bir düzine levhadan oluşur.

Kabuk, üzerinde bulunduğu levhanın hareketine bağlı olarak farklı tectonic rejimlerde şekillenir. Açılmalı gerilmeye bağlı olarak okyanus ortalarında kabuk açılır ve yeni malzemeler oluşurken, sıkışmalı tektonik rejim aktif levha sınırlarında çarpışmaya, kapanmaya, bindirmelere ve eski malzemenin kaybına neden olur.

Yatay gerilmeli rejimde ise kabuk üzerinde yatay hareketler oluşur ve malzeme direncini aşamaz veya yenilemez. Ancak farklı gerilmeli plakalar arasında gerilme transferi meydana gelir ve bu durum transform fayların oluşmasına yol açar.

Levhaların pozisyonlarına bağlı olarak meydana gelen düşey veya yatay gerilmeler, malzeme direncini aşarsa veya bastırırsa kaymalar meydana gelir. Bu durum enerji boşalmasına ve nihayetinde depremlerin oluşmasına sebep olur.

Şekil 2.  Yeryüzünde Levhalar ve Gerilme Sınırları. Açılan Iraksak Levhalar: Divergent,
 Kapanan Yakınsak levhalar: Convergent ve Yatay Gerilmeli Levhalar: Transform

L

evhalar boyunca yerin içinden yeni malzemelerin yüzeye çıktığı alanlar Okyanus Çukurları (Oceanic Trenches) ve Levhaların Iraksadığı (Divergent) alanlar olarak bilinir. Levhaların açıldığı bölgelerde sıcaklık yüksek olduğu için meydana gelen depremler küçük büyüklükte ve derinlikleri sığ olur. Eski malzemelerin derin tabana itildiği bölgelerde çarpışma zonları, dalma-batma zonları veya kapanan yakınsak levhalar meydana gelir. En büyük ve en derin depremler Yakınlaşan Sınırlar (Convergent Boundaries) ve doğal olarak Çarpışma Sınırları (Collision Boundaries) meydana gelir.

Levhaların birbirine paralel ötelendiği alanlar ise yatay gerilmeli levhalardır ve Doğrultu Atımlı Fay Sistemleri (Strike-Slip Faults) olarak bilinir. Bu tür faylar, düşey gerilmeli farklı sistemler arasında ki enerjinin transfer edilmesi nedeniyle Transform Faylar (Transform Faulting) olarak da adlandırılır. Bu levhalarda meydana gelen depremler oldukça büyük olabilir ve etkileri, depremlerin meydana geldiği sığ kabuk kalınlığıyla ilişkilidir, bu nedenle etkileri büyük olabilir.

Dünya’da en meşhur transform faylar Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve San Andreas Fay Zonu (SAFZ) olarak bilinir. Örneğin, 24 Ağustos 2014 tarihinde Amerika'nın SAFZ'ında meydana gelen M6.0 büyüklüğündeki bir depremde can kaybı yaşanmamıştır ve son 25 yılda bu bölgede meydana gelen benzer depremlerde can kaybı yaşanmamıştır

Şekil 3.  Açılma Diverjans Zonları  ve Çarpışma Converjans Zonları.  Astenosferden yükselen sıcak
malzemeler iki yana doğru hareket etmesi sıkışan levha kenarlarında tekrar aşağı itilir.

T

ürkiye ve çevresindeki depremler, Afrika ve Arabistan levhaları arasında Kızıl Denizin ortasından yeni sıcak malzemenin çıkması ve Doğu-Batı yönünde açılmasıyla ilişkilidir. Doğu-Batı yönünde olan bu açılma tektoniği etkisi altındaki bölgede, Arabistan ve Afrika levhaları yaklaşık olarak kuzeye doğru hareket eder. Bu nedenle, Türkiye'nin hem doğusunda hem de batısında kıta-kıta çarpışma zonları oluşur. Çarpışmanın temel nedeni, Arabistan ve Afrika Levhalarının kuzeye doğru ilerlemesidir. Özellikle, Arabistan levhasının kuzeye doğru Avrasya Levhasına doğru ilerlemesiyle Anadolu levhası iki büyük levha arasında sıkışır, gerilir ve düşey gerilmeli bindirme tipi depremler meydana gelir. Arabistan-Avrasya Levhaları arasında yoğunluklu kıtasal malzeme olduğu için sınırlarda (Bitlis Suture) yükselmeler meydana gelir.   

Türkiye'nin doğusunda Kuzey-Güney yönünde oluşan gerilme, Doğu-Batı yönünde olan Anadolu levhasını iki büyük doğrultu atımlı fay sistemiyle taşır. Kuzey Anadolu Fay Zonu olarak adlandırılan D-B yönlü fay zonu ve Güneybatı-Kuzeydoğu doğrultusunda oluşan Doğu Anadolu Fay Zonu boyunca meydana gelen depremlerle Anadolu levhası batıya doğru taşınır. Ülkemizin batısında ise Afrika levhası denizel ve daha yoğun bir levhadır. Bu levha kuzeye doğru ilerler ve batı Anadolu levhasının altına dalar. Özellikle, 24 Ağustos 2014 tarihinde Fethiye-Burdur dirseğinde meydana gelen M5.2 büyüklüğündeki deprem, Afrika levhasının Batı Anadolu'nun ortalarına doğru derinden ilerlemesi sonucunda oluşan gerilimin bir sonucudur.

Şekil 4. 24 Ağustos'da meydana gelen M5.2 Burdur-Isparta depremi.

Türkiye'nin batısında ve doğusunda kıtasal levhaların çarpışma sınırlarında derin ve büyük depremler meydana gelir. Türkiye'de Anadolu Fay Zonları - Kuzey Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayı - yatay gerilmeli transform fay özelliğindedir. 17 Ağustos 1999 günü saat 3:01'de İzmit çevresinde (40.77°K-29.97° D) meydana gelen deprem, yaklaşık 45 saniye sürmüş ve Marmara bölgesinde yaklaşık 20 milyon nüfusa sahip olduğundan büyük can ve mal kaybına neden olmuştur. Amerika Jeoloji Servisi "USGS" verilerine göre depremin büyüklüğü (magnitude) 7.8 olarak hesaplanmıştır. İsviçre Gözlem Evi "SED" verilerine göre ise büyüklük 7.5'tir. Depremin şiddeti (intensity) yaklaşık XI civarında olmuştur. İzmit depremi, yaklaşık 100 km uzunluğunda bir kırılmaya ve 2.6 metre uzunluğunda kırıkların birbirine göre aksi istikamette yer değiştirmelerine neden olmuştur..

Şekil 5.  Türkiye'de en çok yıkıma neden olan deprem 17 Ağustos depreminden bir görüntü.

İ

zmit depreminde en çok hasar gören bölgeler İzmit, Adapazarı ve Yalova'dır. Yakın geçmişte, 18 Eylül 1963 yılında Yalova-Çınarcık'ta ve 20 Haziran 1943 yılında Adapazarı'nda son büyük depreme göre küçük de olsa önemli depremler (M=6.2) meydana gelmiştir. Ancak, son depremde ortaya çıkan inanılmaz hasar ve can kaybı, bu depremlerden hiç ders alınmadığı ve çarpık kentleşmenin hızla günümüze değin devam ettirildiği şeklinde yorumlanabilir.

Yaklaşık 20 yıl önce, MIT Öğretim Üyesi Prof. Nafi Toksöz, İzmit bölgesinde gelecekte büyük bir depremin olacağı alanın veya sismik boşluğun, yerbilimleri terminolojisine göre "seismic gap" olarak adlandırıldığını ileri sürmüştür. Daha sonra, rahmetli hocamız İstanbul Öğretim Üyesi Dr. Selçuk Sipahioğlu, 1984 yılında İzmit bölgesinde büyük depremlerin oluştuğuna ve depremi oluşturacak kırıkların varlığını gösteren veriler olduğunu ifade etmiştir. Japon deprem uzmanı Dr. Oshiman ise 1991 yılında Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) üzerine yaptığı çalışmada, 1939-1967 yılları arasında Erzincan'dan başlayıp Adapazarı'na kadar devam eden deprem göçünün tabi bir uzantısı veya devamı olarak İzmit bölgesinde M=7 büyüklüğünde bir depremin olabileceğini belirtmiştir. Sonuç olarak, birçok bilim insanının beklentisi gerçekleşmiş ve İzmit depremi meydana gelmiştir.

İzmit Körfezi'nde tarihsel dönemde 447, 553, 1719 ve 1894 yıllarında büyük depremler meydana gelmiştir. Ancak, yaşadığımız yüzyılda büyük depremlerin olmaması nedeniyle bölge sismik bir suskunluk dönemi geçirmiştir (Öncel, 1995). Dr. Öncel tarafından 1992 yılında yapılan yüksek lisans çalışmasında, bölgede olabilecek bir depremin büyüklüğü incelenmiş ve sonuç olarak Dr. Oshiman'ın önerdiği gibi M=7.0 ve daha büyük bir depremin olabileceği görüşü desteklenmiştir. Yukarıdaki bilimsel çalışma ve sonuçları göz önünde bulundurarak, bu depremin bir tesadüf olmadığı ve bilimsel çalışmalar ışığında önceden tahmin edildiği ancak pek çok kişi tarafından göz ardı edildiği bir olgu olarak karşımıza çıkmaktadır.

1. Depremler ve Oluşum Nedenleri Nelerdir?

1.1. Depremin Tanımı

D

epremler, farklı mitolojilerde farklı şekillerde açıklanmıştır. Japon mitolojisinde, depremlerin Namazu adlı dev kedi balığının hareketleriyle meydana geldiğine inanılmıştır. Yunan mitolojisinde ise depremlerin nedeni ve tanrısı olarak kabul edilen Poseidon yer alır. Eski Türk mitolojisine göre ise dünya, dört öküzün üzerinde duruyordu ve öküzlerin hareket etmesiyle depremler meydana geliyordu. Modern anlamda ise depremler, yerkabuğu içindeki kırılmaların neden olduğu ani titreşimlerin elastik dalgalar halinde yayılarak ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayıdır. Deprem, insanların güvenle ayak bastığı toprağın bile oynayabileceğini ve üzerindeki yapıların hasar görerek hatta can kaybına yol açabilecek şekilde yıkılabileceğini gösteren bir doğal olaydır.

Şekil 4.  Aktif Levha Sınırları ve Derin Odaklı Depremlerin oluş yerleri.

Derin deprem dağılımları incelendiğinde, yeryüzünde birbirlerinin altına giren veya dalan levha sınırları fark edilir (Şekil 4). Bu sınırlardan biri, Güney Amerika levhasının altına dalan ve doğuya doğru hareket eden Nazca levhasıdır. Özellikle, Nazca Levhası-Güney Amerika levhası arasında depremlerin sıklıkla meydana gelmesi dikkat çekicidir. Bunun nedeni, Nazca levhasının en hızlı ilerleyen (160 mm/yr) levha olması ve bu durumun gerilme birikiminin veya açığa çıkmasının daha kısa süre almasından kaynaklanmaktadır.  Kuzey Amerika Levhasına doğru Juan De Fuca levhasının kuzeybatı yönünde ilerlemesiyle depremler meydana gelir ve bu aktif levha sınırı boyunca San Andreas Fayı meydana gelir. Diğer önemli bir levha sınırı ise batıya doğru ilerleyen ve Japonya'ya doğru dalan Filipin Levhası ve Pasifik Levhası arasında oluşmaktadır. Japonya'da meydana gelen depremlerin nedeni, Avrasya levhası ile Pasifik-Filipin levhaları arasında meydana gelen sıkışma rejimidir. Biraz daha batıya yaklaştığımızda, kuzeydoğu ve kuzeye doğru ilerleyerek Çin'in altına dalan Hindistan levhasının Çin'de önemli yıkıma neden olan depremlerin kaynağı olduğu görülmektedir. Türkiye'nin en güneyinde meydana gelen depremler ise Afrika Levhasının kuzeye doğru ilerlemesi ve Ege Levhasının altına doğru dalmasına bağlı olarak oluşmaktadır.

Şekil 6. Deprem Büyüklüğü ve Enerji Arasında ki İlişki.

1.2. Deprem Büyüklüğü ve Enerji

D

eprem büyüklüğü ve depremde açığa çıkan enerji arasında güçlü bir ilişki vardır. Deprem büyüklüğündeki her bir birimlik değişim, depremde açığa çıkan enerji miktarında büyük farklılıklara yol açar. Örneğin, deprem büyüklüğünün M=5'den M=6'ya çıkması, ortaya çıkan enerji miktarını 30 kat arttırır. Aynı şekilde, M=6'dan M=7'ye çıkması enerji miktarını yaklaşık 900 kat arttırır.  Bu nedenle, deprem büyüklüğünün önemi büyüktür. M=7 büyüklüğündeki bir deprem, M=6'ya göre çok daha fazla enerji açığa çıkarır ve dolayısıyla daha büyük zararlara ve can kaybına yol açma potansiyeline sahiptir. Ancak küçük depremler de göz ardı edilmemelidir. Çünkü büyük depremler öncesinde küçük depremler oluşabilir ve bu küçük depremler, büyük depremlerin habercisi olabilir. Bu nedenle, M=5 ve daha küçük büyüklükteki depremlerin izlenmesi ve bu deprem bilgilerinin dikkate alınması büyük önem taşır.

Deprem büyüklüğü ve açığa çıkan enerji miktarı arasındaki ilişki, depremlerin potansiyel tehlikesini anlamak ve önlem almak için değerlendirilmesi gereken önemli bir faktördür. Büyük depremler öncesinde küçük depremlerin izlenmesi, deprem risklerini azaltmada etkili bir yöntemdir.


Türkiye'de, maalesef büyük deprem riski altında yaşıyoruz (%95). Ancak ne yazık ki, depremle ilgili doğru terminoloji halkımızın zihnine tam olarak yerleşmemiştir ve doğru bilgiler yeterince öğretilmemiştir. Bilim adamları defalarca uyarılarda bulunmalarına rağmen, basının hala yanlış bilgiler vermesinin etkisi büyüktür. Bu durumun nedeni, ülkemiz basınında Deprem Muhabiri olarak yetişmiş gazetecilerin eksikliğidir. Depremin büyüklüğü, depremin kaynak noktasından "hiposantr" başlayarak yerin tamamında yayılan deprem dalgalarının genliklerinden belirlenen fiziksel bir büyüklüktür. Bu büyüklük, açığa çıkan enerji ile orantılıdır. Şiddet ise depremin hissedildiği yerin zemin koşullarına göre değişen ve hasara bağlı olarak belirlenen gözlemsel bir değerdir. Halkımızın doğru bilgilendirilmemesi ve yanlış yönlendirilmesi, deprem konusunda farkındalığın artırılması için önemli bir sorundur. Basında yetkin ve uzman Deprem Muhabirleri olmayışı, doğru bilgilerin halka ulaşmasını zorlaştırmaktadır. Deprem konusunda doğru terminolojinin ve bilgilerin yaygınlaştırılması, deprem riskini azaltmak ve halkın depremle ilgili doğru önlemleri almasına yardımcı olacaktır.

1.3. Depremlerde Büyüklük – Sayı İlişkisi

D

epremlerin Büyüklükleri (M) ve Sayıları (N) arasında bir ilişki olduğu, Gutenberg-Richter tarafından keşfedilmiştir. Bu Log-Lineer ilişkiyi ifade eden denklem,

Log N = a – bM

şeklindedir. Bu yasa sayesinde deprem tehlike analizleri yapılabilmektedir.

Depremsellik parametreleri olarak bilinen "a" ve "b" parametreleri, Deprem Büyüklük ve Frekans arasındaki ilişkiyi belirlemek için kullanılır. Parametre "a" deprem sayısıyla ilişkilidir ve incelenen alan büyüdükçe artar. "b" parametresi ise bölgedeki gerilme ile ilişkilidir ve bölgelerin risk durumlarına göre sınıflandırılmasında kullanılır. "b" değeri büyük olan bölgelerde daha küçük depremler beklenirken, küçük olan bölgelerde daha büyük depremler beklenir. Global olarak, "b" değerinin 1 olduğu düşünülmektedir.

Küçük depremlerin önemi ve izlenme yöntemleri de dikkate alınmalıdır. Küçük depremlerin izlenmesi için Kuyu Sismometreli Deprem istasyonları kurulması gerekir. Yılda ortalama 1.000.000 küçük deprem (M2 ile M3 arasında) meydana gelirken, büyüklüğü M8 olan bir deprem yılda sadece bir defa oluşur. Küçük depremlerin kaydedilmesi ve izlenmesi için Derinden (Kuyu Sismometreli) İzleme Sistemi (DES) gereklidir. Bu sayede fay hatları güncellenir ve büyük depremlerin önceden tahmin edilmesine çalışılır. Türkiye'de henüz ülke genelinde küçük depremlerin izlenmesi için yeterli sayıda derin izleme sistemi yoktur. Bu nedenle, bu alanda daha fazla çalışma ve istasyon kurulumu önemlidir.

1.4.Bölgesel Örnekli Depremlerde Gerilme Değişimi

Y

erküremizde bir düzine levhanın belli bir hızla hareket etmesi, gerilme alanlarının oluşmasına neden olur. Arabistan, Afrika ve Avrasya levhaları gibi örnekler verilebilir. Arabistan ve Afrika levhalarının kuzeye doğru hareketi, ülkemizin doğusunda kapanma, batısında ise açılma şeklinde gerilmelere yol açar (Şekil 7). Bu gerilme sonucunda, ülkemizin doğusundan batısına uzanan Kuzey Anadolu Fay Zonu gibi faylar, levhalar arasındaki gerilimin depremlerle açığa çıkmasıyla oluşur.

Şekil 7.  Depremlere neden olan gerilme biçimleri. Açılma Türü Gerilme: Tensional Stress,
Kapanma Türü Gerilme: Compressional Stress ve Yatay Gerilme: Shear Stress


Farklı gerilme alanlarında biriken enerjinin büyüklüğü, son meydana gelen depremle kırılma arasında geçen zamanın uzunluğuna bağlıdır. Faylar açılma, kapanma ve doğrultu yönlü gerilme biçimleriyle gerilir ve bu gerilme açığa çıktığında faylar kırılır ve gerilme büyüklüğü azalır. Biriken gerilmenin tamamen boşalması için en büyük depremin meydana gelmesi gerekir, ancak göreceli olarak daha küçük depremlerle gerilme değerleri azalır.

Şekil 8.  Son 2000 yılda olmuş büyük depremlerin yerleri ve tarihleri gösterilmektedir [1] Marmara denizi içinde ki fay dağılımı [3] kırmızı, dışında ki karasal faylar [5] ise siyahla gösterilmiştir. 1991-1999 yılları arasında olmuş magnitüdü 2.6'dan büyük depremler ise gri renkle gösterilmiştir (bkz. real-time map).

Marmara bölgesi, kapanma, açılma ve yatay gerilmelerin bir arada gözlendiği bir geçiş alanıdır. En büyük gerilme birikimi doğrultu atımlı hareketlere ("Shear") bağlıdır. Ayrıca, Marmara'daki fay gerilmelerinde açılma ve gerilme türleri de etkilidir. Bu nedenle, bölgede büyük deprem oluşturacak gerilme alanları bulunmaktadır.


Şekil 9. Gerime Türleri. A) Mavi Renkle: Sıkışma Türü Gerilme ve B) Açılma Türü Gerilme

F

arklı gerilme alanlarında meydana gelen küçük depremlerin büyüklük ve yığılma özellikleri birbirinden farklıdır. Bu nedenle, küçük depremler ve fay gerilimleri arasındaki ilişkiye bakarak, büyük depremlerin oluşabileceği alanlar tahmin edilebilir. Marmara bölgesindeki farklı gerilme alanlarıyla modern deprem istasyonları tarafından kaydedilen küçük depremler arasındaki ilişki, bu bölümde tartışılacak ve büyük depremlerin oluşabileceği bölgeler belirlenecektir. Küresel Konumlama Sistemi (GPS), faylardaki gerilmenin hızlı ve doğru bir şekilde ölçülmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Faylardaki gerilme değişimleri gün içinde, aylık ya da yıllık olarak ölçülebilmektedir. Bu sayede Amerika, Japonya ve Kanada gibi ülkelerde gerilme değerleri ölçülmekte, değişimleri kentsel veya noktasal ölçekte vatandaşların görebileceği platformlarda gösterilmekte ve çalışmak isteyen herkese veriler pazarlıksız bir şekilde sunulmaktadır. Bu yöntem sayesinde depremler ve gerilim değişimleri hakkında daha güvenilir ve hızlı bilgilere ulaşmak mümkün olmaktadır.

Depremlerle birlikte gerilme enerjisi zamanla birikir ve bu enerjinin tamamı veya bir kısmı depremlerle açığa çıkar. Tamamının boşalması büyük depremlere, bir kısmının boşalması ise orta büyüklükteki depremlere yol açabilir. Bu enerjinin önemli bir kısmının boşalmasıyla yüzeyde kırıklar oluşur. Gerilim enerjisinin birikmesi, fayın hızına ve birikme süresine bağlıdır. Örneğin, Marmara bölgesindeki 1509 yılından günümüze kadar biriken deprem enerjisi ile 1999 İzmit depreminin olduğu alanda biriken gerilme enerjisi farklıdır. Çünkü ilk bölgede 500 yıldır büyük bir gerilme enerjisi birikmişken, ikinci bölgede biriken gerilme enerjisi sadece 10 yıllık olabilir. Bu nedenle, depremler ve fayların hareketleri, biriken enerjinin miktarına ve süresine bağlı olarak farklılık gösterebilir.

Marmara bölgesindeki gerilmeler çeşitlilik göstermektedir. Mavi renkli alanlar, kapanma şeklindeki gerilmenin kuzey-batı Marmara bölgesinde etkin olduğunu gösterirken, kırmızı renkle gösterilen bölgelerde açılmaya bağlı gerilme birikimi olduğunu belirtir. Özellikle kuzeydoğu Marmara'da bu açıkça görülmektedir. Ayrıca, İstanbul'un güneyinden geçen faylar hem açılma hem de kapanma tipli gerilmeler altındadır, yani farklı gerilme tiplerinin etkili olduğu bir alandır. Bu durum, Marmara bölgesinde gerilmenin tek tip olmadığını ve farklı gerilme tiplerine sahip fayların davranışlarının ve deprem büyüklüklerinin farklı olabileceğini göstermektedir. Depremlerin büyüklüğü ile gerilme arasındaki ilişki hakkında farklı sorular akla gelebilir. Bu bölümde, gerilme ve deprem arasındaki ilişki boyutu incelenirken, farklı gerilme tiplerine sahip alanlardaki depremlerin farklılık gösterip göstermediği ele alınacaktır. Ayrıca, kapanma ve açılma tipli gerilme altındaki fayların hangisinin daha riskli olduğu da tartışılacaktır. Bu sayede, makalenin bu kısmında söz konusu sorulara açıklık getirilmeye çalışılacaktır.

Türkiye'nin batı kısmında yapılmış fazla istasyonlu GPS hassas gerilme ölçümleri ile önerilen faylar, yukarıda verilen şekilde belirtilmiş ve fayların davranış biçimleri ile gerilme yapıları açığa çıkarılmıştır. Bu nedenle yukarıdaki gerilme haritası, fayların davranış biçimini ve depremlerle ilişkilerini incelemek için son derece önemli bir veri sağlamaktadır. 2006 yılında yapılan bir çalışmada deprem büyüklükleri ile gerilme arasında istatistiksel parametrelerle doğrusal bir ilişki ortaya konulmuştur. Bu çalışmaya göre, Marmara bölgesinde, mavi alanlarla gösterilen kapanmaya bağlı gerilimli alanlarda daha büyük depremler meydana gelmektedir. Yani, compressional stress (kapanma gerilimi) bağlantılı olarak büyük magnitüdü olan depremler meydana gelir. Tersinden söylemek gerekirse, tensional stress (açılma gerilimi) alanları ise daha küçük depremlere neden olmaktadır. Bu bilgiler, fayların gerilme tiplerine bağlı olarak deprem büyüklüklerini etkileyebileceğini göstermektedir.

S

onuç olarak, büyük depremleri oluşturacak alanlar genellikle kapanmaya bağlı gerilen fayların bulunduğu mavi alanlarda beklenir. Özellikle Kuzey Batı Marmara bölgesinde gerilme tipi, büyük depremleri oluşturabilecek öneme sahiptir. Bölgedeki deprem riskinin yüksek olduğu açıktır, zira 1509 ve 1766 depremlerinden sonra uzun süre büyük deprem meydana gelmemesi, bölgede gerilme birikiminin ve büyük deprem riskinin önemini göstermektedir. Ancak Marmara Denizi içinde M7.2'den büyük bir depremin, 2000 yıllık deprem verilerinin incelenmesiyle meydana gelmediği anlaşılmaktadır. Bu nedenle, beklenen deprem M7.2'den büyük olmayacaktır. Bununla birlikte, bu durumun deprem riskini azaltıcı bir etkisi olmaz; bölgede yine de önemli deprem riski devam etmektedir.

Bu Bölümde Ne Öğrendik Özeti

B

u bölümde depremlerin oluşum mekanizmaları ve gerilme türlerine göre özellikleri açıklandı. Ülkemizde meydana gelen depremlerin nedenleri ve özellikle Marmara Bölgesi'ndeki gerilme değişimleri detaylı olarak ele alındı. Ayrıca, deprem büyüklükleri ile oluş sayıları arasındaki deprem yasası özetlendi ve deprem büyüklüğü ile açığa çıkan enerji arasındaki ilişki hakkında yaklaşık bir açıklama yapıldı. Bu şekilde depremler ve ilişkili kavramlar hakkında önemli bilgiler sunuldu.

Çalışma Soruları

1)    Depremler nerelerde meydana gelmez?

a)    Açılma  Türü Gerilme Zonları

b)    Kapanma Türü Gerilme Zonları

c)     Transform Türü Gerilme Zonları

d)    Gerilmesiz Pasif Levha Kenarlarında

e)     Hiçbiri

2)  M7.0 büyüklüğünde bir depremde açığa çıkan enerji

a)    30 M6.0 Depreminde Açığa Çıkan Enerjiye

b)    900 M4.0 Depreminde Açığa Çıkan Enerjiye

c)     700 M3.0 Depreminde Açığa Çıkan Enerjiye

d)    1000 M2.0 Depreminde Açığa Çıkan Enerjiye

e)     Hiç biri

3) Deprem Yasası Log N = a – b M olarak verilir.  Parametre b değeri;

a)    Bölgesel gerilmeyle ilişkili

b)    Bölgesel alan büyüklüğüyle ilişkili

c)     Gözlem Süresiyle İlişkili

d)    Deprem Sayısıyla İlişkili

e)     Hiçbiri

4) Türkiye’de Açılmaya Bağlı Gerilme Sisteminin Etkisinde Olan Bölge

a)    Doğu Anadolu

b)    Orta Anadolu

c)     Batı Anadolu

d)    Karadeniz

e)     Hiçbiri





































No comments:

Post a Comment