3.1 Yer'in iç yapısı
Kimse yerin birkaç kilometreden derinine inemedi; iç yapıyı depremlerin gönderdiği sismik dalgalar sayesinde biliyoruz. P (birincil) dalgaları sıkışma–gevşeme dalgalarıdır, katı ve sıvıdan geçer ve en hızlıdır. S (ikincil) dalgaları ise yalnızca katılardan geçebilir. Depremin karşı tarafında S dalgalarının hiç ulaşmadığı geniş bir gölge kuşağı vardır: bu, dış çekirdeğin sıvı olduğunu kanıtlar.
Yer'in katmanları dıştan içe yer kabuğu (kıtalarda ortalama 35 km, okyanuslarda 5–10 km), manto, sıvı dış çekirdek ve katı iç çekirdektir. Kabuk ile manto üstü birlikte litosferi oluşturur. Litosfer, altındaki yarı akışkan astenosfer üzerinde hareket eden levhalara bölünmüştür. Mantodaki konveksiyon akımları ve okyanus kabuğunun dalarken levhayı çekmesi bu hareketin başlıca nedenleridir.
3.2 Levha sınırları
Uzaklaşan (ıraksak) sınırlarda magma yükselir ve yeni kabuk oluşur: Orta Atlantik Sırtı ve Doğu Afrika Rift Vadisi buna örnektir. Yaklaşan (yakınsak) sınırlarda okyanus levhası kıtanın altına dalar (dalma–batma); derin okyanus çukurları, volkanik dağlar ve büyük depremler oluşur (And Dağları, Japonya). İki kıta çarpışırsa Himalayalar gibi kıvrım dağları yükselir.
Yanal (dönüşüm) sınırlarda levhalar birbirinin yanından kayar; kabuk ne oluşur ne yok olur, ama gerilim birikip aniden boşalınca büyük depremler olur. Kuzey Anadolu Fayı, Anadolu levhasıyla Avrasya levhası arasında yaklaşık 1500 km uzanan, sağ yanal doğrultu atımlı bir faydır. Doğu Anadolu Fayı ise sol yanal doğrultu atımlıdır. Arap levhasının kuzeye itmesiyle Anadolu batıya doğru kaçar.
3.3 Depremin büyüklüğü ve şiddeti
Büyüklük (magnitüd), depremde açığa çıkan enerjinin ölçüsüdür ve logaritmiktir: büyüklükteki 1 birimlik artış, sismograftaki dalga genliğinin 10 kat, açığa çıkan enerjinin ise yaklaşık 32 kat artması demektir. Bugün büyük depremler için en güvenilir ölçü moment büyüklüğüdür (Mw). Şiddet ise depremin belirli bir yerdeki etkisini (hasar, hissedilme) anlatır; aynı depremin şiddeti merkezden uzaklaştıkça ve zemine göre değişir.
6 Şubat 2023'te Doğu Anadolu Fay Zonu'nda yaklaşık 9 saat arayla iki büyük deprem oldu (Mw yaklaşık 7,8 ve 7,5). Kırılma yüzlerce kilometre boyunca ilerledi. Gevşek alüvyon zeminlerde sarsıntı büyüyerek hasarı artırdı. Bu deprem, zemin etüdünün, deprem yönetmeliğine uygun yapının ve denetimin önemini bir kez daha gösterdi.
FormülEnerji oranı ≈ 32^(M₁ − M₂) ≈ 10^(1,5 × (M₁ − M₂)) · Genlik oranı = 10^(M₁ − M₂)
Anahtar terimler
- Litosfer
- Kabuk ve üst mantodan oluşan, levhalara bölünmüş katı dış katman.
- Dalma–batma
- Yoğun okyanus levhasının diğer levhanın altına dalması.
- Doğrultu atımlı fay
- Blokların yatay yönde birbirinin yanından kaydığı fay.
- Moment büyüklüğü (Mw)
- Fay alanı ve kaymaya dayanan, büyük depremler için en güvenilir büyüklük ölçüsü.
Ünite sonu soruları
Önce kendin çöz, sonra çözümü aç.
Mw 7,0 büyüklüğündeki bir deprem, Mw 5,0 büyüklüğündeki bir depreme göre yaklaşık kaç kat enerji açığa çıkarır? Sismograftaki dalga genliği kaç kat büyüktür?
Çözümü göster
Fark 2 birim. Enerji: 32² ≈ 1000 kat (daha kesin: 10^(1,5 × 2) = 10³ = 1000). Genlik: 10² = 100 kat. "7, 5'ten biraz büyük" sanılır; aslında bin kat daha fazla enerji demektir.
Bir istasyonda P dalgası S dalgasından 20 saniye önce kaydediliyor. P dalgası 6 km/s, S dalgası 3,5 km/s hızla ilerliyorsa deprem merkezi istasyondan yaklaşık kaç km uzaktadır?
Çözümü göster
Uzaklık d olsun: d/3,5 − d/6 = 20. d × (1/3,5 − 1/6) = d × (0,2857 − 0,1667) = d × 0,119 = 20 → d ≈ 168 km. Üç istasyonun uzaklıkları bilinirse merkez, üç çemberin kesiştiği noktadan bulunur (üçgenleme).
Kuzey Anadolu Fayı neden yeni kabuk oluşturmaz ve yok etmez, ama yine de çok büyük depremler üretir? Fayın kuzeyinde duran biri için güney blok hangi yöne hareket eder?
Çözümü göster
KAF bir dönüşüm (yanal) sınırıdır: levhalar yan yana kayar, kabuk eklenmez ya da yitmez. Fay kilitlendiğinde yıllarca gerilim birikir, kayaçların dayanımı aşılınca aniden kayar ve büyük deprem olur. Sağ yanal fayda karşı blok, bakan kişiye göre sağa gider: kuzeydeki biri için güney blok (Anadolu) batıya hareket eder.
Aynı depremde, merkezden aynı uzaklıktaki iki mahalleden kaya zemin üzerindekinde hafif, eski göl tabanı üzerindekinde ağır hasar oluyor. Büyüklük ve şiddet kavramlarını kullanarak açıklayın.
Çözümü göster
Büyüklük depremin tek bir değeridir, iki mahalle için de aynıdır. Şiddet ise yerel etkidir ve zemine bağlıdır: gevşek, suya doygun göl çökelleri sismik dalgaları büyütür, sarsıntıyı uzatır, hatta sıvılaşmaya yol açabilir. Bu yüzden şiddet ve hasar bu zeminde daha yüksektir; zemin etüdü ve uygun temel tasarımı hayati önemdedir.