MURAT ÇALIKOĞLU

Deprem Yüksek Mühendisi | İnşaat Mühendisi

DENEYİM: TİMKA Mühendislik İnş. Tic. ve San. Ltd. Şti. Daha fazla Eğitim: Boğaziçi Üniversitesi, KRDAE, Kandilli, İstanbul (Doktora Programı) Daha fazla

Deprem Hakkında Bilinmesi Gerekenler

BOĞAZİÇİ ÜNİVERSİTESİ KANDİLLİ RASATHANESİ VE DEPREM ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ; DEPREM HAKKINDA BİLMEK İSTEDİKLERİNIZİ ŞU ŞEKILDE SIRALAMAKTADIR:

 

 

1. BÜYÜKLÜK (MAGNİTÜD) NEDİR?

 

Deprem, yerkabuğunun gerilme etkisi sonuncu, belirli bir derinlikte kırılması olarak tanımlanabilir. Depremin büyüklüğü ise kırılan yüzeyin büyüklüğünü ve dolayısıyla ortaya çıkan enerjinin düzeyini belirten bir ölçüdür. Örneğin M=2.0 büyüklüğünde bir deprem, yeryüzünün derinliklerinde yaklaşık bir futbol sahası büyüklüğünde bir kırığın meydana geldiğini gösterir. Büyüklük bir birim artarsa, yani 3.0 büyüklüğünde bir deprem oluşmuş ise, yaklaşık 10 futbol sahasına eşit bir alanın kırılmış olduğu anlaşılır.

Gerçekte, depremin büyüklüğü sadece kırılan yüzeyin alanı ile oranlı değildir. Büyüklüğü etkileyen iki etmen daha vardır: atim ve berklik (rijidite). Atim, kırılan yüzeyin iki tarafında kalan kayaçların birbirlerine göre bağlı olarak ne kadar yer değiştirdiğini belirtir. Berklik ise, kırılan kayaçların sertliğine bağlı bir parametredir. Ancak depremin meydana geldiği derinliklerde genelde berklik değeri hemen hemen hep aynidir ve sabit kabul edilebilir. Atim değerinin ise genelde kırılan yüzeyin büyüklüğüne hep orantılı olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle, büyüklüğün bilinmesi için sadece kırılan alanın yüzölçümünün tahmin edilmesi yeterli sayılabilir.

 

BÜYÜKLÜK NASIL ÖLÇÜLÜR?

 

 

Depremi oluşturan kirik genelde yer kabuğunun derinliklerindedir, ancak büyük depremlerde yer yüzeyine kadar ulaşır ve bizim fay kırığı dediğimiz yüzey kırıklarını oluşturur. Bir deprem olduğunda, derinlerde oluşan kırığı doğrudan gözle görmek mümkün olmadığından, onun yüzölçümünü dolaylı olarak tahmin etmek zorunda kalırız. Bir başka deyişle deprem kırığını kendisini görmesek de, onun ortaya çıkardığı etkileri inceleyerek büyüklüğü hakkında bir fikir edinebiliriz.

Buna örnek olarak, birisinin bir havuza taş attığını, ancak bizim taşın büyüklüğünü bilmediğimizi kabul edelim. Taşın havuza düşerken çıkardığı sesi dinleyerek veya havuzda oluşan dalgalanmaların boyutuna bakarak taşın küçük mü, yoksa büyük bir taş mı olduğunu tahmin edebiliriz. Depremin büyüklüğünü kestirmek de tamamen buna benzer bir süreçtir. Deprem de, yerkabuğu içerisinde havuzdaki suya benzer şekilde dalgalanmalar oluşturur.

Yerkabuğunda oluşan dalgalanmaları ölçmek için sismometre dediğimiz aygıtlar kullanılır. Hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, büyüklük hesaplanırken, depremin merkezinin doğru bir şekilde belirlenmiş olması esastır. Havuza atılan tas örneğine dönecek olursak, su üzerinde oluşan dalgaların genliği, kaynak noktasından uzaklaştıkça yavaş yavaş azalır. Bu nedenle, dalgalanmaların genliğini yorumlarken onun ne kadar uzak bir mesafeden geliyor olduğunu bilmek şarttır. Göz önünde tutulması gereken önemli bir nokta, yerkabuğunun hiçbir zaman havuzun suyu gibi yalın bir yapıya sahip olmaması, katmanlar, kıvrımlar, vb içeren çok karmaşık bir dokuya sahip olmasıdır. Bu nedenle depremle oluşan yerkabuğu dalgalanmaları yayıldığı yöne bağlı olarak çok farklı değişimlere uğrayabilir. Olası bu bozulmalar göz önüne alınarak, büyüklüğü belirlemek için çoğu zaman tek bir sismometrenin sonuçları ile yetinilmez. Depremi farklı yönlerden ve farklı uzaklıklardan izleyebilmiş birçok simometre ölçümünün ortalaması alınarak daha güvenli bir sonuç elde edilir.

 

Neden birden fazla Deprem Büyüklüğü tanımı vardır? Yukarıda değinildiği gibi depremin büyüklüğünü belirlemek dolaylı biçimde yapıldığı için pek de kolay değildir. Üstelik deprem büyüklüğünü belirlerken, tüm ölçek için tek bir yöntemin kullanılması maalesef mümkün değildir. Belirli bir yöntem belirli bir büyüklük aralığında ve belirli bir uzaklıktaki depremler için geçerliyken, daha büyük veya daha uzak depremler için daha farklı yöntemler kullanmak gerekir.

Yukarıda değinildiği gibi depremin büyüklüğünü belirlemek dolaylı biçimde yapıldığı için pek de kolay değildir. Üstelik deprem büyüklüğünü belirlerken, tüm ölçek için tek bir yöntemin kullanılması maalesef mümkün değildir. Belirli bir yöntem belirli bir büyüklük aralığında ve belirli bir uzaklıktaki depremler için geçerliyken, daha büyük veya daha uzak depremler için daha farklı yöntemler kullanmak gerekir.

Buna örnek olarak, depremin büyüklüğünü belirlemeyi bir insanin yaşını belirlemeye benzetebiliriz. Yirmi yaşından daha küçüklerin yaşını tahmin etmek için o kişinin boyuna bakmak yeterli sayılabilir. Ancak yirmi yaşının üzerindekilerde boy fazla değişmeyeceğine göre, yaşı anlamak için daha farklı bir özelliğe, mesela saçların kırlaşmasına veya ciltde oluşan kırışıklıklara bakarak bir tahmin yapmak zorunda kalırız. Benzer şekilde, deprem büyüklüğünü belirlerken de, bulunduğumuz uzaklığa ve depremin büyüklüğüne göre farklı farklı yöntemlere başvurmak zorunda kalırız. Hatta bu farklı yöntemlerin ayni depreme uyguladığı takdirde, farklı değerler elde etme olasılığı da vardır. Ancak en güvenli olanı, o büyüklük ve uzaklık için en uygun olan yöntemin verdiği sonuçtur.

 

Büyüklüğü ölçmek için kaç tane yöntem vardır? Bunlar nelerdir?

 

Süreye Bağlı Büyüklük (Md): Daha büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun bir süre için salınımlara yol açacağı ilkesinden hareket edilir. Depremin, sismometre üzerinde ne kadar uzun süreli bir titreşim oluşturduğu ölçülür ve deprem merkezinin uzaklığı ile ölçeklenir. Bu yöntem küçük (M<5.0) ve yakin (Uzaklık<300 km) depremler için kullanılır.

Daha büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun bir süre için salınımlara yol açacağı ilkesinden hareket edilir. Depremin, sismometre üzerinde ne kadar uzun süreli bir titreşim oluşturduğu ölçülür ve deprem merkezinin uzaklığı ile ölçeklenir. Bu yöntem küçük (M<5.0) ve yakin (Uzaklık<300 km) depremler için kullanılır.

 


Yerel (Lokal) Büyüklük (Ml): Bu yöntem 1935'da Richter tarafından depremleri ölçmek için önerilen ilk yöntemdir. Bu yöntem, havuza atılan taş örneğine dönecek olursak, taşın suya çarparken oluşturduğu ses dalgalarının suyun içerisine yerleştirilmiş bir mikrofon ile dinlenmesine benzetilebilir. Ses kayıdında oluşan en yüksek genlik değeri, uzaklık ile ölçeklenerek taşın büyüklüğü hakkında bilgi verecektir. Depremin büyüklüğünü kestirirken de aynı ilke uygulanır. Bu yöntem de görece küçük (büyüklüğü 6.0'dan az) ve yakin (uzaklığı 700 km'den az) depremler için kullanılır. Doğru değerlerin bulunması için sismometrelerin çok iyi kalibre edilmiş olması esastır.

 

,
Yüzey Dalgası Büyüklüğü (Ms): 
Bu yöntem ilk iki yöntemin yetersiz kaldığı büyük depremleri (M>6.0) ölçmek için geliştirilmiştir. Havuz örneğine geri dönecek olursak, suyun yüzeyinde oluşan ve halkalar seklinde merkezden çevreye yayılan dalgaların en yüksek genliğinin ölçülmesi esasına dayanır. Bu tür dalgalar yeryüzünde kaynaktan çok uzak mesafelere yayılabilirler. Diğer yöntemlerin aksine bu yöntemin güvenilirliği uzak mesafeden yapılan ölçümlerde daha da artar.

 

Cisim Dalgası Büyüklüğü (Mb): Bu yöntem Yüzey Dalgası yöntemine benzer, tek farkı yüzeyden yayılan dalgalar yerine derinliklerde ilerleyen dalgaların kullanılmasıdır. Havuz örneğine dönersek, taşın suya çarpması ile oluşan ses dalgaları (akustik dalga) suyun içerisinde uzak mesafelere yayılabilir. Bu ses dalgalarının bir mikrofon ile dinlenebilir ve ulaştığı en yüksek genlik taşın büyüklüğü konusunda bilgi verir. Deprem için de durum benzerdir. Ancak yerkabuğu içerisinde sadece ses dalgası değil, kesme dalgası adi verilen bir başka dalga türü de üretilir. Bu iki dalga türünün tümüne Cisim Dalgaları adi verilir. Sismometreler, mikrofondan farklı olarak her iki dalga türünü (Cisim Dalgaları) de kaydedebilir.

Bu yöntem Yüzey Dalgası yöntemine benzer, tek farkı yüzeyden yayılan dalgalar yerine derinliklerde ilerleyen dalgaların kullanılmasıdır. Havuz örneğine dönersek, taşın suya çarpması ile oluşan ses dalgaları (akustik dalga) suyun içerisinde uzak mesafelere yayılabilir. Bu ses dalgalarının bir mikrofon ile dinlenebilir ve ulaştığı en yüksek genlik taşın büyüklüğü konusunda bilgi verir. Deprem için de durum benzerdir. Ancak yerkabuğu içerisinde sadece ses dalgası değil, kesme dalgası adi verilen bir başka dalga türü de üretilir. Bu iki dalga türünün tümüne Cisim Dalgaları adi verilir. Sismometreler, mikrofondan farklı olarak her iki dalga türünü (Cisim Dalgaları) de kaydedebilir.

 

Moment Büyüklüğü (Mw): Bu büyüklük türü, diğerlerine göre en güvenilir olanıdır. Bilim dünyasında, eğer bir deprem için moment büyüklüğü hesaplanabilmişse, diğer büyüklük türlerine gerek kalmadığı düşünülür. Belirleme açısından hepsinden çok daha karmaşıktır. Esas olarak depremin oluşumunun matematiksel bir modelinin yapılmasına karşılık gelir. Bir araştırıcının gerçekleştirebileceği bilimsel bir çalışma süreci ile hesaplanabilir ve bu yüzden hesaplamaların belirli bir zaman alması kaçınılmazdır. Otomatik olarak uygulamaya konulabilinesi ise zordur, dünyada sayılı birkaç gözlemevinde, sadece belirli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için rutin olarak hesaplanmaktadır. Uygulamada, sadece belli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için (M>4.0) Moment Büyüklüğü hesaplanabilir.

Bu büyüklük türü, diğerlerine göre en güvenilir olanıdır. Bilim dünyasında, eğer bir deprem için moment büyüklüğü hesaplanabilmişse, diğer büyüklük türlerine gerek kalmadığı düşünülür. Belirleme açısından hepsinden çok daha karmaşıktır. Esas olarak depremin oluşumunun matematiksel bir modelinin yapılmasına karşılık gelir. Bir araştırıcının gerçekleştirebileceği bilimsel bir çalışma süreci ile hesaplanabilir ve bu yüzden hesaplamaların belirli bir zaman alması kaçınılmazdır. Otomatik olarak uygulamaya konulabilinesi ise zordur, dünyada sayılı birkaç gözlemevinde, sadece belirli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için rutin olarak hesaplanmaktadır. Uygulamada, sadece belli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için (M>4.0) Moment Büyüklüğü hesaplanabilir.

 

2. BİR YÖREDE DEPREM AKTİVİTESİNİN ARTMASI NE İFADE EDER?; DEPREM FIRTINALARI, ÖNCÜ ve ARTÇI DEPREMLER

 

Bir deprem fırtınası, ufak bir bölgede, genellikle birkaç gün ile birkaç hafta arasındaki bir süre içinde meydana gelen çok sayıdaki depremden oluşur. Bir fırtına oluşturan deprem gurubunda hiçbir deprem, büyüklük bakımından, diğerlerine göre, belirgin olarak, ön plana çıkmaz. Deprem fırtınalarının bir ana deprem ile bir ilişkisi de yoktur. Deprem fırtınalarının, çoğunlukla, küçük ve orta büyüklüklerdeki depremlerin meydana geldiği derinliklerde, kayaların içindeki kırık, çatlak gibi gözeneklerde yer alan akışkanların çevrelerine uyguladıkları basıncın artması sonucu meydana geldikleri gözlenmektedir.

Deprem fırtınaları, oluşacak bir ana depremin mutlak bir habercisi olarak kabul edilmemelidir. Nitekim Türkiye'nin birçok yöresinde bu tanıma uygun geçici deprem aktiviteleri gözlenmekte ve belirli bir süre sonra da bunlar kaybolmaktadır. Bu aktiviteler yakın yerleşim alanlarında hissedildiği takdirde, bir öncü aktivite olup olmadığı konusunda şüphe ve söylentilerin ortaya atılmasına yol açmakta ve haklı olarak o yörede yaşayanları tedirgin etmektedir. Ancak herhangi bir deprem yoğunlaşmasının, bir öncü aktivite mi, yoksa bir süre sonra kaybolacak geçici bir deprem fırtınası mı olduğunu belirlemek çok zordur. Genel olarak bakıldığından jeo-termal bir alanda oluşan, baskın bir kırılma yönü ve türüne sahip olmayan, daha önceden belirlenmiş aktif bir fay hattı üzerinde olmadığı bilinen yoğunlaşmaların, geçici bir aktivite olma olasılığı daha yüksektir.

Deprem fırtınalarından tamamen farklı bir tür olan öncü ve artçı depremler ise, kendilerinden belirgin olarak daha büyük olan bir ana deprem ile zaman ve yer bakımından sıkı bir ilişkiye sahiptir. Hemen hemen her büyük bir depremin ardından, mutlaka bir artçı deprem aktivitesi ortaya çıkmışsa da, öncü depremler çok daha seyrek olarak gözlenmiştir. Türkiye'deki örneklerden yola çıkılacak olursa, özellikle normal atımlı faylanma içeren büyük depremlerin bazılarında (örn. 1995 Dinar Depremi), yörede 'öncü aktivite' olarak nitelendirilebilecek deprem yoğunlaşmaları gözlenmiştir. Ancak bu gözlemleri genellemek zordur. Nitekim 2001 - 2003 yılları arasında Denizli, Milas-Güllük, Kula-Sığacık gibi yörelerde aktivitenin zaman zaman arttığı görülmüş, ancak hiçbirisinin ardından (bugüne kadar) büyük bir deprem izlenmemiştir. Yanal atılımlı büyük depremlerde öncü deprem aktivitesi örnekleri daha da az gözlenmiştir.

Öncü deprem etkinliği, zaman zaman 'öncü deprem fırtınası' olarak da adlandırılır. Bu tür depremlerin oluşumunda da yüksek gözenek basıncının rol aldığına inanılmaktadır; ancak, oluşumları için düşünülen mekanizma olağan deprem fırtınalarınınkinden farklıdır. Deprem fırtınaları arasında 'öncü' ayırımı yapma girişiminde bulunabilmek için, bu fırtınaların, çeşitli jeolojik özellikleri nedeniyle, önceden, aday olarak belirlenmiş yerlerde meydana gelmeleri ve fırtınadaki depremlerin sayı-büyüklük ilişkilerinin ayrıntılı olarak incelenebilmiş olması asgari zorunluluktur. Gelecekte, bilimsel araştırmaların gelişmesi ile birlikte, öncü deprem fırtınaları belki de büyük bir depremin önceden kestirilmesinde potansiyel bir ipucu olarak düşünülecektir. Ancak, günümüz bilgi ve teknolojileri ile bunu belirlemek şimdilik imkânsızdır.

 

3. BİR DEPREM BİR BASKA DEPREMİ TETİKLEYEBİLİR Mİ?

 

Büyük depremlerin, bir başka büyük bir depremi tetikleyip tetiklemeyeceği sorusu bilim dünyasında güncel bir tartışma konusudur. Büyük bir depremin, yakın çevresinde daha küçük depremleri tetiklediği kuşkuya yer bırakmayan bir gerçektir ve biz bu depremlere artçı depremler adini veririz. Ancak daha uzak mesafeler söz konusu olunca, örneğin 500 km'den daha uzak mesafeler söz konusu olduğunda, bu tetikleme etkisinin geçerli olup olmadığı konusu bugün için tartışmalıdır.

Geçmişteki örneklere bakıldığında, bu şekilde tetiklenmiş olabileceği ileri sürülen depremlerin sayısı çok azdır ve bu örnekler bile bilim dünyasının bir bölümü tarafından tetiklenmiş deprem olarak kabul edilmemektedir. Örneğin İzmit depreminden 3 ay sonra yakın bir çevrede oluşan Düzce depreminin, bir tetiklenme etkisi taşıdığı yönünde genel bir kani oluşmuştur. Ancak, İzmit depreminden yaklaşık bir ay sonra oluşan Atina depreminin tetikleme etkisi altında gelişip gelişmediği halen bir tartışma konusudur. Bu büyük depremlerin yanı sıra, İzmit depremi sonrasında, Yunanistan'ın genelinde büyüklüğü 3.5 civarında çok sayıda depremin tetiklenmiş olduğuna yönelik gözlemler de ileri sürülmüştür.

Gerilme alanlarına yönelik hesaplamalara bakıldığında, çok uzak mesafelerde depremlerin tetiklenmesi olasılığı çok azdır. Uzak bir depremin (>1000 km) yaratacağı ekstra gerilim çok küçüktür ve genelde gel-git mekanizmalarının her gün yarattığı gerilim değişiminin bile altında kalmaktadır. Bununla beraber, çok seyrek sayıda da olsa, uzaktan tetiklenmiş olduğu kabul görmüş olan örnekler de vardır ( örn. Landers ve Little Skull Mountain deprem çifti, 1992 - California, ABD). Bu tür uzaktan tetikleme ilişkilerinin varlığı, en azından istatiksel anlamda doğrulanmışsa da, oluşum mekanizmasının kesin olarak anlaşılamadığını söylemek mümkündür.

Özet olarak denilebilir ki: büyük bir depremin uzaklarda yeni depremleri tetikleme olasılığı vardır; ancak, bu olasılık yüksek değildir ve olası bir tetiklenmenin yerini, günümüzdeki bilgilerimizle, bilimsel bir yaklaşım ile belirleme aşamasına henüz ulaşılamamıştır.

Bu gönderiyi paylaş

Facebook Twitter Whatsapp

Yorumlar (0)

Yorum yap