Aktif Deprem Kuşakları

İLGİ  OLUŞTURAN SORULAR

• Sismik Aktiviteler  Neden Meydana Geliyor?
• Sismik Aktiviteler  Nerelerde Meydana Geliyor?
• Sismik Zon Nedir ?
• Dünya’da bilinen büyük sismik zonlar nelerdir?
• Sismik zon büyüklükleri Dünya’da nasıl değişiyor?
• Okyanus Ortası Sismik Zonlarda Depremlerin Derinlikleri Nasıl Değişir?

Anahtar Kavramlar

Yanardağ, Plaka Kenarları, Depremler, Magma, Yoğunluk Değişimi, Yakınsak Levhalar, Iraksak Levhalar, Sıcak Noktalar, Plastik Kaya, Astenosfer

G

iriş : Dünya'da bilinen sismik aktiviteler ve sismik zonların oluşumunda, yerin içindeki sıcaklığın etkisi büyük öneme sahiptir. Özellikle okyanus ortası sırtların açılması ve sıcak noktalardan sıcak malzemenin yükselmesi, bilinen en önemli faktörlerden biridir. Okyanus ortası sırtlar, özellikle Pasifik ve Atlas Okyanuslarının ortasında belirgin şekilde görülmektedir. Bu sırtlar, mantodan gelen sıcak malzemelerin okyanus tabanlarından çıkarak yer üstüne çıkması ve genişlemesiyle oluşur. Bu yapılar, 2-3 km yüksekliğe ve 500-1000 km genişliğe sahip olabilirler ve toplamda 74,000 km uzunluğa ulaşabilirler. Okyanus ortası sırtlarda, levhalar iki yönlü açılma ile birbirlerinden uzaklaşır ve bu açılma sonucunda plaka kenarlarına itilmeleriyle çarpışma bölgeleri meydana gelir. Açılma süreci sonrasında, okyanus ortası sırtlardan kenarlara taşınan malzeme yerini mantodan yükselen yeni sıcak malzemeye bırakır ve böylece yeni levhaların oluşumu gerçekleşir. Örneğin, Güney Pasifik Okyanusu ve Atlantik Okyanusu'nda açılma deprem kuşakları, yeni levhaların meydana geldiği bölgeler olarak gösterilebilir. Sonuç olarak, sismik aktiviteler ve sismik zonların oluşumunda okyanus ortası sırtların açılması ve sıcak noktalardan sıcak malzemenin yükselmesi önemli bir rol oynamaktadır. Bu yapılar, levhaların hareketleri ve yer kabuğunun şekillenmesinde kritik bir etkiye sahiptir (Şekil 1).

Şekil 1.  Sol Şekil. Yerin İçinde Yüzeyden Çekirdeğe Kadar Global Malzeme Döngüsü. 
Sağdaki Şekil. Düşey Malzeme Hareketler ve Farklı Geçiş Zonlarında Tahmin Edilen Basınç Değerleri

.

Y

üzeye çıkan yeni malzeme, çok yüksek sıcaklıklara ulaşır, ancak kenarlara doğru birkaç kilometre uzaklaştıkça soğur ve katılaşır. Bu malzeme, aktif levha kenarlarına yaklaşır ve derin okyanusal tabanları oluşturur. Pasifik Okyanusu'nun güneyinde en belirgin şekilde, büyük depremlerle sık sık duyulan "Pasifik Ateş Çemberi" olarak bilinen bölgede bu süreç rahatlıkla gözlenir. Bir diğer belirgin bölge ise Atlas Okyanusu'nu neredeyse ortasından kesen bir çizgi boyunca en güneyden en kuzeye doğru yeni malzemenin çıktığı bölgedir. Türkiye'ye yakın bir örnek olarak, "Afrika Boynuzu" olarak bilinen levha kuşağı verilebilir. Bu bölgede Kızıldeniz, Arabistan ve Afrika levhalarına uygulanan kuvvetle açılarak hareket etmeye zorlanır. Aynı şekilde, Arabistan levhasının güneyinde Aden Körfezi'nde de K-G yönünde açılma kuşağı mevcuttur ve Arabistan levhasını kuzeye doğru hareket ettirir. Türkiye'nin doğusundaki K-G gerilmesinin temel nedeni, Arabistan levhasının açılma kuşakları boyunca hareketidir. Türkiye'nin doğusundaki yüksek dağ oluşumları, Arabistan ve Avrasya levhalarının birbirleriyle çarpışmasının sonucudur. Aynı şekilde, Türkiye'nin doğusundaki yatay gerilmeli depremler, Türkiye'yi doğuya doğru hareket ettiren Anadolu plakasının sürekli ilerlemesiyle meydana gelir. Türkiye'deki depremler, Afrika Boynuzu'nda ki açılma rejimiyle ilişkilidir ve literatürde bu olay "yatay tektonik kaçış (Lateral Plate Escape)" olarak adlandırılır.

D

eprem etkinliklerinin derinliklerine baktığımızda, en derin depremlerin, bir levhanın diğer levhanın altına dalmasıyla meydana geldiği yerlerde gerçekleştiğini görüyoruz. Bu süreçte, dalan levha, diğer levhanın altına doğru itilir ve kabuğun çok derinlere doğru ilerler. Kabuk kalınlığı kıtalarda ortalama 35 km, okyanuslarda ise 7 km'dir. Ancak bazen, 800 km derinliklerde bile depremler oluşabilir. Bu durum, bir kıtasal veya okyanusal kabuğun, diğer bir kıtasal kabuğun altına dalması ve bu sırada kırılgan kabukta gerilme yükselmeleri yaşanması sonucunda depremlerin kaydedilmesi şeklinde gerçekleşir. Deprem etkinliğinin izlenmesi, dalan kıta köklerinin ne kadar derinlere inebildiği ve hangi derinliklerde depremlerin meydana geldiğinin belirlenmesine yardımcı olur. Bu izleme süreci, Jeofizik Sismoloji alanında yapılan fiziksel ve kırık işleyişlerin incelenmesiyle gerçekleştirilir.

Şekil 2.  Dünya’da meydana gelen son 10 yıllık deprem etkinliği (2004-2014, M>4.5). 
 En derin noktalar yeryüzünde dalan levhaların köklerini
ve bu köklerin diri yapısını çok derinlerde muhafaza ettiğini gösterir.

G

üney Amerika Deprem Kuşağında Sismik Aktiviteler?  Dünya'da en büyük ve zararlı depremler genellikle Güney Amerika'da meydana gelir. Bunun sebebi, Pasifik Okyanusu'nun doğusunda, Nazca levhasının hızla doğuya doğru ilerleyip Güney Amerika levhasının altına dalmasıdır. Bu süreçte, depremler genellikle düşey gerilme ve ters fay mekanizması ile oluşur. Nazca levhasının altına dalması sonucunda, Peru-Şili Çukuru ve Andes Dağ Volkan Zinciri oluşmuştur. Son 10 yılda gerçekleşen depremler incelendiğinde, Nazca levhasının Güney Amerika levhasının altına doğru ilerlediği ve bu ilerleme sonucunda depremlerin meydana geldiği gözlemlenmiştir. Depremlerin oluştuğu yerlerin derinlikleri, genellikle ortalama 30 km olarak kabul edilir ve bu depremler kabuk depremleri olarak isimlendirilir. Bu depremler, yerleşim yerlerine yakın oldukları için en tehlikeli depremlerdir. Ancak, depremler derinliklerine göre sığ kabuk, orta kabuk (30-70km) ve derin kabuk (70-300 km) depremleri olarak da sınıflandırılabilir. Her ne kadar depremlerin büyüklükleri aynı olsa da, kabuğun farklı derinliklerinde meydana gelen depremlerin oluşturacağı risk ve etkiler farklı olabilir. Güney Amerika deprem kuşağında meydana gelen en büyük deprem 22 Mayıs 1960'ta gerçekleşmiş ve büyüklüğü M9.5 olarak kayıtlara geçmiştir. Bu deprem sonucunda 5000 kişi hayatını kaybetmiş ve 2 milyondan fazla kişi evsiz kalmıştır. Bu deprem, aynı zamanda büyük bir tsunamiye de neden olmuştur. En son, 1 Nisan 2014 tarihinde M=8.2 büyüklüğünde bir deprem meydana gelmiştir ve bu deprem de sığ odaklıdır.

Şekil 3.  Güney Amerika’da meydana gelen deprem etkinliği ve sismik zonun 2B VE 3B gösterimi.
Depremlerin derinlikleri batından doğuya doğru gittikçe derinleşiyor
ve deprem odaklarıyla dalan levhanın geometrisi çok net olarak görülüyor.

Şekil 4. Büyük Şili Depremi M9.5.  22 Mayıs 1960.

F

iji-Tonga  Deprem Kuşağında Sismik Aktiviteler. Avustralya levhasının doğu kenarı dünyadaki en aktif sismik bölgelerden biridir. Bu bölgede, Avustralya levhası ile Pasifik levhası arasında yakınlaşma ve çarpışma nedeniyle depremler meydana gelir. Bu çarpışma sınırında, Pasifik levhası Avustralya levhasının altına doğru dalma eğilimi gösterir (Şekil 4 ve 5). Bu bölgede, Kuzey New Hebrides deprem kuşağı adı verilen bölgede çoğunlukla KD-GB doğrultusunda depremler meydana gelir. Burada, Pasifik levhasının ilerleme hızı güneye doğru azalır ve bu azalan hızla birlikte deprem tehlikesi değişir. Avustralya levhası, Vanuatu Adası'nın batısına doğru Pasifik levhasının altına dalar. Bu dalma bölgesinin sonunda, Loyalty Adası'nın doğusunda levha sınırı doğuya doğru bükülür. Avustralya ve Pasifik levhaları arasındaki yaklaşma oranı, Kuzey New Bebrides trençi boyunca kuzeye doğru artar.  Bu bölgede meydana gelen en son deprem, 20 Ocak 2014 tarihinde Yeni Zelanda'nın Masterton kasabasının kuzeydoğusundaki North Island bölgesinde gerçekleşmiştir. Bu bölge, başkent Wellington'a yaklaşık 115 km uzaklıktadır. Yeni Zelanda, Pasifik ve Avustralya levhaları arasında yer aldığından dolayı sık bir şekilde orta büyüklükte depremler yaşar.  Fiji-Tonga deprem bölgesinde yılda yaklaşık 14.000 deprem meydana gelir. 20 Ocak 2014 depremi, daha önceki 1934 yılında gerçekleşen 7.3 büyüklüğündeki depremin sadece birkaç kilometre doğusunda meydana gelmiştir.

Şekil 5.  Fiji-Tonga Zonu ve Deprem Etkinliği Açıklanmaktadır.

Şekil 6. Fiji-Tonga Aktif Levhalar ve Deprem Kuşağı. 
Son yüzyılda çok büyük depremlerin meydana geldiği en aktif sismik zonlardan birisi.

D

oğu Akdeniz  Deprem Kuşağında Sismik Aktiviteler : Türkiye'nin içinde yer aldığı Doğu Akdeniz deprem kuşağı, dünyanın en bilinen deprem kuşaklarından biridir. Bu kuşakta en önemli deprem kuşakları, Anadolu Sismik Zonları olarak adlandırılır. Özellikle Kuzey Anadolu Fayı Sismik Zonu ve Doğu Anadolu Fayı Sismik Zonu, yatay gerilmeli depremlerle meydana gelen ve büyük kayıplara neden olan depremlerle Dünya gündemine gelmiştir. 1939'dan 1999'a kadar olan yaklaşık 60 yıllık dönemde, Erzincan'dan başlayarak İzmit depremine kadar olan 900 kilometrelik bölüm sürekli kırılarak ve sürekli batıya doğru hareket ederek göç depremleriyle bilinen başka bir fay zonu bulunmamaktadır. Doğu Akdeniz Deprem Kuşağının batısında Ege Yayı üzerinde depremler meydana gelir ve bir sismik yay zonu oluşturur. Bunun nedeni, Afrika levhasının kuzeye doğru yaklaşması ve Doğu Akdeniz'in altına dalarak ilerlemesidir. Bu nedenle, yay zonunda meydana gelen depremler, iki levhanın çarpışmasının sonucu olduğu için düşey gerilmeli bir gerilme zonudur. Bu kuşakta en aktif deprem bölgeleri olarak Balkanlar ve İtalya bölgesi dikkat çeker. Bu bölgelerde sık sık depremler meydana gelir ve bu depremler ciddi riskler oluşturabilir

Şekil 7. Doğu Akdeniz Sismik Zonu ve Meydana Gelen Depremlerin 3B Görüntüsü. 

Şekil 8. Japonya Sismik Zonu ve Depremlerin 3B Görüntüsü.

J

aponya Deprem Kuşağı. Japonya, dünyanın en büyük depremlerinin meydana geldiği önemli bir sismik zonun içerisindedir. Bu durum, dört büyük levhanın çakışmasıyla ve gerilimin yüksek olduğu bir bölgede olmasından kaynaklanır. Bu dört levha sırasıyla Pasifik levhası, Kuzey Amerika levhası, Avrasya levhası ve Filipin levhasıdır. Pasifik levhası, mantoya kadar dalma eğilimi gösterir ve bu hareket Kuzey Amerika levhasının önemli bir bölümü ve Okhotsk mikrolevhasının doğu kenarı boyunca ilerler. Daha ileride bulunan Pasifik levhası, Filipin levhasının doğu sınırı boyunca konumlanmış volkanik adaların altına dalar. Pasifik levhasının uzunluğu yaklaşık 2200 km'dir. Pasifik levhası çevresinde gelişen ada yayları, Ogasawara ve Japon çukuru gibi derin deniz yapılarıyla ilişkilidir. Filipin Deniz levhası da Avrasya levhasının altına dalma-batma zonları oluşturur. Bu zon Tayvan'dan güney Honshu'ya kadar uzanır ve Honshu boyunca Ryukyu adaları ve Nansei-Shoto çukuru oluşur. Japonya, bu farklı tektonik gerilme ve jeolojik kompleks yapısı nedeniyle sayısız depreme maruz kalmaktadır. Japonya'da meydana gelen depremler, genellikle üstteki levhada gelişen deformasyon sonucunda sığ odaklı kabuk depremleri olarak ortaya çıkar. Levha aralarında meydana gelen yerdeğiştirme veya açığa çıkan enerji, çukurun tabanında 40-60 km derinliklere kadar etkili olur. Filipin Deniz Levhası ve Pasifik levhaları arasındaki depremler ise yaklaşık 700 km derinliğe kadar ulaşabilir. 1900 yılından günümüze kadar Japonya'da üç büyük deprem yaşanmıştır. Bunlar sırasıyla 1933 M8.4 Sanriku-oki depremi, 2003 M8.3 Tokachi-Oki depremi ve en son olarak 2011 Tohoku depremidir. Ayrıca, 1958 M8.4 Etorofu depremi, 1963 M8.5 Kuril depremi ve 1994 M8.3 Shikotan depremi gibi diğer önemli depremler de meydana gelmiştir.

Şekil 9.  Japonya’da meydana gelen büyük depremler ve tektonik gerilme zonları.

Ne Öğrendik Özeti

Volkanik aktivitelerin nerelerde dağıldığını ve oluşum yerleriyle levha sınırları arasında ki ilişkiyi,  volkan türlerini ve hangi faktörlere bağlı olarak patlamasının şiddetlendiğini, erken uyarı amaçlı izlemelerin yapılma şekillerini tartışmış olduk.

Bölüm Soruları

1)    Volkanların oluşumun temel nedeni yerin altında ki hangi faktöre bağlıdır?

a)    Gaz

b)    Sıcaklık

c)     Litosfer

d)    Kabuk

e)     Hiçbiri

2)  Volkanlarda lav akışı  zayıflatan temel faktör nedir?

a)    Gaz

b)    Magma

c)     Koni

d)    Silika

e)     Sıcaklık

3) Volkanlar nerelerde meydana gelmez?

a)    Dalma-batma zonları

b)    Açılma Zonları

c)     Sıcak Noktalar

d)    Pasif levha sınrları

e)     Hiçbiri

4) Volkanik alanlarda afet riskini azaltma amaçlı yapılan izlemelerden birisi değildir?

a)    Deprem etkinliği

b)    Deformasyon değişimi

c)     Gaz çıkışları

d)    Hava sıcaklığı

e)     Hiçbiri

5) Bir volkanı oluşturan parçalardan değildir?

a)         Koni

b)        Volkan ağzı

c)         Mağma Ocağı

d)        Kanal

e)         Hiçbiri

6) Volkanik Dünya’da en fazla meydana geldiği bölge hangisidir?

a)         Atlantik Okyanusu

b)        Pasifik Ateş Çemberi

c)         Cascadia Zonu

d)        Doğu Akdeniz Kuşağı

e)         Hiçbiri

7) Temel özellikleri açısından kaç türlü Volkanik patlama vardır?

a)         2

b)        3

c)         4

d)        5

e)         Hiçbiri

8) Tekrar patlama potansiyeli olan bir yanardağ olması için en az bir kere patlamış olması için geçmesi gereken süre milyon yıl olarak nedir?

a)         4

b)        3

c)         3

d)        2

e)         Hiçbiri