Fay Oluşumu ve Depremler

FAY OLUŞUMU VE TİPLERİ

Kıtasal kabuk levhalarının, yan yana geldikleri orojenik kuşaklarda, birbirlerine doğru hareket etmelerinden dolayı, yer kabuğunun kendisi ile okyanuslar ve denizlerin tabanındaki sedimanter kayalar birlikte, üst üste bulunan defter sayfaları gibi kıvrılır ya da yırtılır-kırılırlar. Oluşan bu türden kırılmalara fay denilir. Faylar, yer kabuğundaki birbirine doğru hareket eden sıkışma kuvvetleriyle oluşabileceği gibi, birbirine göre ters yönde oluşan genişleme kuvvetleriyle de gelişebilirler. Üç tipte fay oluşur: Normal fay, ters fay ve doğrultu atımlı fay. Fayın her iki tarafında kalan kaya kütlelerine blok denir. Yeryüzündeki fay çizgisinin derinlere uzanan şekline de fay düzlemi denir.

Normal fay

Fay düzlemi eğimli olan ve bu düzlem üzerindeki bloğu da aşağıya doğru hareket etmiş olan faylara normal fay denir

Ters fay

Fay düzlemi eğimli olan ve bu düzlem üzerindeki bloğu da yukarıya doğru hareket etmiş olan faylara ters fay denir.

Doğrultu atımlı fay

Fay düzlemi düşey olan ve bu düzlemin iki tarafındaki blokları, yatay olacak şekilde birbirinden ters yönde hareket etmiş olan faylara doğrultu atımlı fay denir

Normal fayların hareketliliğiyle birlikte gelişen topografik yükselim alanlarına horst, çöküntü alanlarına ise graben denir..

DEPREM OLUŞTURAN FAYLAR

Deprem oluşturan faylara diri (aktif) faylar denir. Diri faylar çakıl, kum, mil, kil ve çamur yığınlarından oluşan ve alüvyon olarak tanımlanan, henüz yeterince sıkılaşmamış ve sıkılaşmaya devam etmekte, çoğunlukla en genç yaşta olan çökelleri kesmektedir. Aktif olmayan eski faylar ise alüvyon çökelleri ya da daha yaşlı sedimanter kayalar tarafından örtülmüşlerdir. Bu tür fayların hareketliliklerinin durmasından dolayı, örten kayalarda herhangi bir hareket izi veya etkisi görülmemektedir. Güncel çökel kayalarını kesen diri faylar, ya hareket etmekte ya da hareket etme potansiyeli olan ve bir depreme neden olabilecek faylardır.

DEPREM NEDİR? NASIL OLUŞUR?

Fayların oluşmasında yer kabuğundaki sıkışma ve genişleme kuvvetleri en önemli rolü oynamaktadır. Bu tür kuvvetler kırıklar boyunca kaya kütlelerini hareket ettirmektedir. Ancak kırıklar boyunca kaya kütleleri hareket ettirilemediği bazı bölümlerde ise yoğun bir enerji birikmesine neden olmaktadır. Yerin derinliklerinde biriken enerjinin, sonuçta bir şekilde boşalması gerekmekte olup, bu enerjinin boşalması sırasında da yer sarsıntıları (depremler) olmaktadır. Kısaca deprem yer içerisinde fay düzlemi olarak tanımlanan kırıklar üzerinde biriken enerjinin aniden boşalması sonucunda gelişen bir olgudur.  Depremlerin çoğu yer kabuğunun 20-35 km derinlikteki elastik kısmı içerisinde oluşmaktadır. Ancak okyanusal kabuğun kırılarak yerin içerisine daldığı yerlerde 350-400 km ye kadar olan derinliklerde de deprem odağı oluşabilmektedir. Daha derinlerde sıcaklık 400 °C'nin üzerinde olduğu için yer değiştirme hareketi deprem olmadan, yavaş plastik şekil değiştirme şeklinde olabilmektedir. Dalan kütlelerin aniden kırılması sırasında depremler oluşmaktadır. Japonya kıyıları bu duruma iyi bir örnek oluşturur. Sonuçta, elastik olan yer kabuğundaki enerji birikmesi, her yıl bir kaç santimetrelik yer değiştirmelerle ya da belirli bir sükunet döneminden sonra kabuğun bir kaç metre aniden yer değiştirmesiyle kırılmasıyla sönümlenmektedir. Hoernes'e (1878) göre depremler tektonik, volkanik ve yer içindeki büyük boşlukların çökmesi ile oluşmaktadır. Bunlar arasında tektonik işlevler (levhaların kayması) depremlerin en önemli nedenidir (Taymaz, 1999). Depremler, büyük oranda levhaların sınırlarında oluşan kıvrımlanma ve kırılmalarla ilişkili olup, levhaların birbirinden uzaklaştıkları, birbirinin altına daldıkları ya da birbirine sürtündükleri sınırlarda meydana gelirler.Duraylı olan kıta içlerinde de bazen depremler olabilmektedir. Dünyada depremlerin yoğun biçimde oluştuğu asıl kuşaklar, Kuzey Amerika ve Güney Amerika'nın batı kıyıları, Asya ve Japonya'nın doğu kıyıları ve Pasifik Okyanusu çevresi şeklindedir. Pasifik Deprem Kuşağı depremlere neden olan enerji yoğunlaşmasının en yüksek olduğu bir zondur. İkinci bir deprem kuşağı ise Alp-Himalaya Deprem Kuşağı olup, bu İspanya, Fransa, Güney Avrupa, Anadolu, İran ve Hindistan'dan geçip Çin'e kadar uzanır. Deprem sırasında yer yüzünde görülen en önemli etki yer yüzündeki kırılmadır. Diğer etkiler ise heyelanlar, kopmalar, çökmeler, toprak ve çamur akmaları, sıvılaşma, yangınlar ve su baskınları, tsunami dir.

DEPREMİN ODAK NOKTASI VE MERKEZ ÜSSÜ

Deprem enerjisinin ilk boşalmaya başladığı yer ve aynı zamanda sismik dalgaların çıkış kaynağı olan merkez (nokta) depremin odak noktası ya da merkezi olarak tanımlanmaktadır.Odak noktası fay üzerindeki ilk hareket noktasıdır. Fay üzerinde oluşan yer değiştirme, bu noktadan başlayıp hızla fay düzlemine yayılmaktadır. Odak noktasının yeryüzündeki izdüşümü ise depremin merkez üssü ya da dış merkezi olarak adlandırılmaktadır. Bu merkez depremin en çok hissedildiği ve en çok hasar verdiği yerdir.

DEPREM DALGALARI

Bir kırık boyunca biriken enerjinin boşalması sırasında çevreye sismik dalgalar yayılmaktadır. Deprem dalgaları olarak nitelenen bu sismik dalgalar, önce hafif bir sarsıntı ile yer içerisinden gelen top seslerini andıran gürültüler şeklinde hissedilmektedir. Daha sonra sarsıntılar birdenbire şiddetlenmeye başlar ve bir süre sonra en yüksek mertebeye ulaşır. En şiddetli sarsıntıyı oluşturduktan sonra deprem yeniden yavaşlar ve gün-yıl mertebesi içerisinde aynı kırık üzerinde hafif sarsıntılar şeklinde (artçı depremler) devam ederler.


ODAK DERİNLİĞİ

Depremin odak noktası ile merkez üssü arasındaki uzaklığa denilmektedir. Sismogram analizleriyle depremin odak derinliği ölçülebilmektedir. Odak derinliğine göre depremler; sığ, orta ve derin odaklı depremler diye sınıflandırılmaktadır. Sığ odaklı depremler, yerin 0-60 km derinliklerinde, orta odaklı depremler yerin 60-300 km derinliklerinde, derin odaklı depremler ise 300 km ve daha derinlerde olmaktadır. Bugüne kadar, depremlere ait bilinen en büyük odak derinliği 670 km'dir.

DEPREMİN ŞİDDETİ VE BÜYÜKLÜĞÜ

Depremin şiddeti, yalnızca deprem nedeniyle oluşan hasarı yansıtmakta olup, depremin kaynağında ne kadar enerji boşalımı olduğu hakkında bilgi vermemektedir. Aşağıda Mercalli şiddet ölçeğindeki deprem şiddet değerleri zeminin jeolojik yapısına ve yapılan binaların kalitesine göre değişmektedir. Daha sonradan bu gibi faktörlere bağlı kalmadan, deprem odağından boşalan enerjinin miktarı esas alınarak yeni ölçme yöntemi ortaya konulmuş ve bu ölçülen değere de depremin büyüklüğü (magnitüdü) denilmiştir. Depremin büyüklüğü tanımı 1935'de C.F. Richter tarafından yapılmış olup, Richter büyüklük ölçeği verilmiştir.

TÜRKİYE'NİN DEPREMSELLİĞİ (SİSMİSİTESİ)

Alp-Himalaya deprem kuşağında yer alan ülkemizde olan depremler, Atlantik Okyanus ortası sırtının iki tarafa doğru yayılmasına bağlı olarak Afrika-Arabistan levhalarının kuzey-kuzeydoğuya doğru  hareket etmeleriyle ilişkilidir. Ayrıca, Kızıldenizin uzun ekseni boyunca bugün de devam eden deniz tabanı yayılması nedeni ile Arabistan levhası kuzeye doğru itilmekte ve Avrasya levhasının altına doğru dalmaya zorlanmaktadır. Bu zorlanma ile Arabistan levhası ile Avrasya kıtası arasında kalan Doğu Anadolu bölgesinde yoğun sıkışma etkisi oluşmaktadır. Kuzey Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayı gibi belli başlı büyük kırıkları harekete geçiren bu sıkışma milyonlarca yıldır devam etmekte günümüzde de yaşadığımız depremlerin ana nedeni oluşturmaktadır. Kuzey Anadolu Fayı 1400-1500 km uzunluğunda bir faydır. Kuzey Anadolu Fayı ile Doğu Anadolu Fayı arasında kalan Anadolu levhası yılda 13-27 mm hızla, iki parmak arasındaki zeytinin pırtlaması gibi batıya doğru hareket etmekte ve en batıda ise sola doğru kıvrılarak Girit dalma-batma bölgesine doğru ilerlemektedir. Arabistan levhasının kuzeye doğru ilerlemesi ile, Atlas Okyanusu ve Akdenizi Hint okyanusuna bağlayan eski bir okyanus yok olmaya başlamış ve böylece Arabistan kıtası ile Avrasya kıtası birbirleri ile çarpışma sürecine girmiştir. Anadolu bu çarpışma zonu üzerinde bulunmaktadır. Çarpışma sırasında Anadolu'nun doğusunda kıta kabuğu kalınlaşmış olup bu kalınlaşma halen de devam etmektedir. Bu sayede Doğu Anadolu birkaç milyon yıldır yaklaşık 2000m yükselmiştir. Günümüzden yaklaşık 5 milyon yıl önce Kuzey Anadolu Fayı ile Doğu Anadolu Fayı Karlıova'da birleşmiş olup, Anadolu levhası da 100 yılda 2 metre kuzeye doğru ilerleyen Arabistan levhasının sıkıştırması sonucunda, o tarihten beri batıya doğru kaymaktadır. Anadolu levhasının batıya hareketi, Yunanistan-Ege coğrafyasındaki yer kabuğu tarafından engellenmeye çalışılmaktadır. Bu engelleme Batı Anadolu'da "bir süpürgenin ucunun duvara sıkıştırılmasıyla tel aralarının açılarak oluşturduğu yelpaze gibi", genişlemelere yol açmakta, ve bu bölgede graben ve horst adı verilen çöküntü ve yükselim alanları oluşmaktadır. Afrika levhasının kuzeyindeki, Akdenizin tabanındaki kalıntı okyanusal kabuk yaklaşık 15 milyon yıl önce Girit Adası'nın güneyinde, Avrasya levhasının altına dalmaya başlamış ve dalan bölüm Manto içinde ergiyerek magmaya dönüşmüş ve bu magma tekrar yükselerek Ege Denizi'ndeki volkanik ada yayı kuşağını oluşturmuş olup bu sürecin halen de devam ettiği bilinmektedir. Afrika levhasının kuzeye doğru Anadolu levhası ile Avrupa kıtasının altına dalmayı sürdürmesiyle yaklaşık 100 milyon yıl sonra, Afrika kıtası ile Avrupa kıtası ve Anadolu levhası birleşecektir. Anadolu levhasındaki yaşanan bu süreç beraberinde de bir çok fayın gelişmesine ve buna bağlı olarak da depremlerin oluşmasına neden olmaktadır.

DEPREM IŞIKLARI

Dünya atmosferinde görülüp dünya kaynaklı olan, fakat kökeni henüz açıklanamayan ışıklar mevcuttur. Bunlar genellikle yıldırım topları ve deprem ışıkları ile ilgili olup, oluşumları için mutlaka elektrik  fırtınası veya deprem olması şart değildir. Çok eski zamanlardan beri Deprem ışıkları atmosferde görülmekte ve özellikle fay hatlarında deprem olmadan da tektonik sıkışma ve gerilmelerden dolayı bu ışıklar görülebilmektedir. Araştırmalara göre dünya ışıklarının %80 i kırıkların olduğu yerlerde gözlenmiştir. Bir teoriye göre tektonik stres, kayaların ısınmasına ve dolayısıyla içerisindeki yer altı suyunun buharlaşmasına neden olmaktadır. Buharlaşan su, kuvars kristallerinin piezoelektrik özelliğiyle birlikte davranarak tektonik sıkışma anında yüzeye çıkmakta ve bir dünya ışığı olarak görülebilmektedi.Diğer bir teori ise, yerkabuğu çatlaklarındaki basınç bir metre karede 100.000 volt gibi bir enerji biriktirebilmekte ve bu yüksek voltaj, bir elektrik kolonu halinde atmosfere bir hat boyunca boşalırken havayı iyonize etmekte ve havanın akkorlaşarak ışık saçmasına neden olmaktadır. Ayrıca ayın dünya çevresinde saatte yaklaşık 1000 km hızla dönmesi sırasında bir çekim gücü olmaktadır. Bu çekim gücü dünya çevresinde sürekli hareket eden bir gerilim noktası oluşmasını sağlamaktadır. Bu özelliğin belli tektonik gerilme bölgeleriyle çakışması sonucunda ışık olayları olabilmektedir. Deprem ışıklarının sık rastlanan şekilleri; daire, elips ve üçgen biçiminde olanlarıdır. Bunların renkleri kavuniçi, sarı, beyaz ve yeşil olup %70 i deprem merkez noktasına 35 km, bazıları ise 150 km uzaklıkta gözlenmiştir (Derr ve Persinger, 1999). Diğer bir deprem ışığı Sonoilüminesans olgusuyla açıklanabilmektedir. Sonoilüminesans; suyun, güçlü ultrasonik titreşimlerle uyarılması sonucunda ışık saçmasına verilen addır. Saf suyun yaydığı ışınım suyun tipik tayfındaki mavi ya da mavimsi beyaz rengi verirken, çözelmiş başka maddelerin varlığı, parlak sarı ya da kırmızı ışık üretilmesine olanak sağlar. Johnston laboratuvarda elde ettiği verilere göre, depremlerde oluşan P dalgalarıyla ilişkilendirilebilen deprem ışıklarının, bu olgu sonucunda olduğunu açıklamaktadır. Bunun için ortamda tatlı ya da tuzlu su bulunması, ya da toprağın suya doygun olması yeterli olabilmektedir.

Kocaeli-Adapazarı, Düzce depremlerinden önce ve hemen sonrasında deprem ışıkları olarak nitelenen ışık topları ve kolonlarına tanık olunmuştur. Örneğin, Düzce depremi anında, Bolu dağından Adapazarı istikametine doğru otomobil ile inmekte olan Pınar Gürel isimli kişi, bu sırada yerden gökyüzüne doğru iki ışık kolonunun geliştiğini ve hemen peşinden de arabanın ön tarafında deprem sırasında oluşup, yolun kapanmasına neden olan heyelanın gerçekleştiğini ifade etmiştir.

Posted in: deprem dalgası,deprem nedir,depremler,fay,fay hatları,fay oluşumları,fay tipleri,Yer Şekilleri