Deprem Nasıl Oluşur? Faylar, Deprem Dalgaları ve Türkiye

Kısaca: Deprem, yer kabuğundaki bir fay boyunca yıllarca biriken gerilimin aniden boşalmasıyla oluşan sarsıntıdır. Kabuğu oluşturan levhalar yılda birkaç santimetre hareket eder, ama faylar sürtünme yüzünden kilitlenir. Gerilim kayaçların dayanabileceği sınırı aşınca fay kırılıp kayar ve enerji deprem dalgaları olarak yayılır. Türkiye, Arap, Afrika ve Avrasya levhalarının arasına sıkıştığı için dünyanın en aktif deprem bölgelerinden biridir.

≈ 2 cm / yıl
Anadolu levhasının Avrasya’ya göre batıya kayma hızı
≈ 32 kat
Büyüklük bir birim artınca açığa çıkan enerjinin artışı
≈ 1.500 km
Kuzey Anadolu Fayı’nın uzunluğu
1.300+
NASA’nın InSight aracının Mars’ta kaydettiği deprem sayısı
Depremin oluşumu şeması: Üç adımda bir fayın iki yanındaki bloklar; önce düz bir çizgi, sonra yıllarca biriken gerilimle bükülen çizgi, en sonda fayın kırılıp kaymasıyla kopan çizgi ve odaktan yayılan deprem dalgaları
Elastik geri sekme: Fay kilitliyken kayaçlar bükülür, gerilim sınırı aşınca fay kırılır ve deprem dalgaları yayılır. Ölçekli değildir. Özgün şema: Astrafizik.

Deprem nedir?

Ayağımızın altındaki yer sabit ve sağlam görünür. Oysa Dünya’nın en dıştaki taş kabuğu, levha denen dev parçalara bölünmüştür. Bu levhalar, altlarındaki sıcak ve yavaşça akan mantonun üstünde yılda birkaç santimetre hareket eder; aşağı yukarı tırnaklarımızın uzama hızında.

Levhaların birbirine sürtündüğü, çarpıştığı ya da ayrıldığı sınırlarda kayaçlar kırılmıştır. Bu kırık yüzeylere fay denir. Deprem, bir fay boyunca kayaçların aniden kaymasıyla açığa çıkan enerjinin, yerin içinde dalgalar hâlinde yayılmasıdır. Yeryüzünde hissettiğimiz sallantı, bu dalgaların bulunduğumuz yere ulaşmasıdır.

Deprem nasıl oluşur? Elastik geri sekme

Depremin nasıl oluştuğunu en iyi anlatan fikir, 1906 San Francisco depreminden sonra Amerikalı jeolog Harry Fielding Reid’in ortaya koyduğu elastik geri sekme kuramıdır. Süreç üç adımda gerçekleşir:

  1. Kilitlenme: İki blok fay boyunca birbirine göre hareket etmek ister, ama fay yüzeyindeki sürtünme onları birbirine kilitler. Bloklar yerinde kalırken çevredeki kayaçlar yavaş yavaş bükülür.
  2. Gerilim birikimi: Yıllar, hatta yüzyıllar boyunca kayaçlar bükülmeye ve enerji depolamaya devam eder; tıpkı gittikçe daha çok gerilen bir yay gibi.
  3. Kırılma: Gerilim, fay yüzeyinin dayanabileceği sınırı aşınca fay aniden kırılır. Bükülmüş kayaçlar birkaç saniye içinde eski biçimlerine geri sekerek metrelerce kayar. Depolanan enerji deprem dalgaları olarak her yöne yayılır.

Kırılma, fay üzerinde tek bir noktadan başlar ve oradan fay boyunca saniyede birkaç kilometre hızla ilerler. Kırılmanın başladığı noktaya odak (hiposantr), odağın tam üstündeki yeryüzü noktasına dış merkez (episantr) denir. Büyük depremlerde kırılma yüzlerce kilometre boyunca ilerleyebilir; bu yüzden hasar yalnızca dış merkezde değil, kırılan fayın bütün çevresinde görülür.

Fay türleri

Fay türüNasıl hareket eder?Örnek
Doğrultu atımlıBloklar birbirine göre yatay olarak kayar.Kuzey Anadolu Fayı, Doğu Anadolu Fayı, San Andreas Fayı
NormalKabuk gerilir; bir blok aşağı kayar.Ege’deki Gediz ve Büyük Menderes grabenleri
Ters (bindirme)Kabuk sıkışır; bir blok ötekinin üstüne çıkar.Himalayalar, Japonya ve Şili açıklarındaki dalma-batma bölgeleri

Deprem dalgaları

Bir depremde açığa çıkan enerji, farklı hızlarda ilerleyen birkaç tür dalgayla yayılır:

DalgaHızÖzelliği
P dalgası (birincil)Kabukta saniyede ≈ 6 kmSıkışıp genişleyerek ilerler; katı, sıvı ve gazdan geçer. İlk gelen dalgadır.
S dalgası (ikincil)Kabukta saniyede ≈ 3,5 kmYanlamasına sallar; sıvılardan geçemez. Daha güçlü sarsar.
Yüzey dalgalarıS dalgasından biraz yavaşYeryüzü boyunca ilerler; binalara en çok zarar veren sarsıntıdır.

P ve S dalgalarının hız farkı çok işe yarar. Bir sismometre önce P dalgasını, birkaç saniye sonra S dalgasını kaydeder. Aradaki her bir saniyelik gecikme, depremin yaklaşık 8 kilometre uzakta olduğu anlamına gelir. Üç ayrı istasyonun ölçtüğü uzaklıklar birleştirilince depremin yeri bulunur.

Deprem erken uyarı sistemleri de bu farka dayanır: Hızlı ama zayıf P dalgası algılanır algılanmaz, daha yavaş ve yıkıcı dalgalar gelmeden önce uzaktaki şehirlere birkaç saniyelik uyarı gönderilir. Bu birkaç saniye trenleri yavaşlatmak, asansörleri durdurmak ve insanların korunmak için çökmesine yeter.

Deprem dalgaları Dünya’nın içini gösterdi

Kimse Dünya’nın içine inemedi; en derin sondaj kuyusu bile 12 kilometrenin biraz ötesine inebildi. Dünya’nın katmanlarını bize deprem dalgaları gösterdi. S dalgalarının sıvılardan geçememesi, dünyanın öbür ucundaki istasyonlarda bir “gölge bölgesi” oluşturur. Bu gölgeden yola çıkan bilim insanları, Dünya’nın dış çekirdeğinin sıvı olduğunu anladı. 1936’da Danimarkalı sismolog Inge Lehmann ise sıvı çekirdeğin içinde katı bir iç çekirdek bulunduğunu yine deprem dalgalarıyla keşfetti.

Depremin büyüklüğü ve şiddeti

Bir depremi anlatmak için iki farklı ölçü kullanılır. Büyüklük, depremde açığa çıkan enerjinin ölçüsüdür ve her deprem için tek bir sayıdır. Charles Richter 1935’te ilk büyüklük ölçeğini geliştirdi. Ama bu ölçek büyük depremlerde gerçek değeri olduğundan düşük gösteriyordu. Bugün sismologlar, Hiroo Kanamori’nin 1977’de temellerini attığı ve fayın kayan alanıyla kayma miktarına dayanan moment büyüklüğünü (Mw) kullanıyor.

Büyüklük ölçekleri logaritmiktir: Büyüklük bir birim artınca açığa çıkan enerji yaklaşık 32 kat, iki birim artınca yaklaşık 1.000 kat artar. Yani 7 büyüklüğündeki bir deprem, 5 büyüklüğündeki bir depremden yaklaşık bin kat daha fazla enerji açığa çıkarır. Kayıtlardaki en büyük deprem, 1960’ta Şili’de gerçekleşen 9,5 büyüklüğündeki depremdir.

Şiddet ise sarsıntının belirli bir yerde ne kadar hissedildiğini ve ne kadar hasar verdiğini anlatır. Aynı depremin şiddeti, dış merkeze yakın yerlerde yüksek, uzaklarda düşüktür; zemin türü ve binaların dayanıklılığı da şiddeti etkiler.

Türkiye neden bir deprem ülkesi?

Türkiye, üç büyük levhanın sıkıştırdığı bir bölgede bulunuyor. Arap levhası kuzeye doğru ilerleyerek Anadolu’yu sıkıştırır. Sıkışan Anadolu bloğu, kuzeyde Kuzey Anadolu Fayı ve güneydoğuda Doğu Anadolu Fayı arasında batıya doğru, bir karpuz çekirdeğinin parmaklar arasından kayması gibi itilir. GPS ölçümleri bu hareketin yılda yaklaşık 2 santimetre olduğunu gösteriyor. Batıda ise Ege bölgesi kuzey-güney yönünde gerilerek açılıyor; bu yüzden Ege’de normal faylar ve çöküntü ovaları yaygın.

Yaklaşık 1.500 kilometre uzunluğundaki Kuzey Anadolu Fayı, 20. yüzyılda dikkat çekici bir sıra izledi: 1939 Erzincan depreminden başlayarak büyük depremler fay boyunca adım adım batıya ilerledi ve 1999’da İzmit ve Düzce depremleriyle Marmara’nın kıyısına ulaştı. Marmara Denizi’nin altındaki fay parçaları uzun süredir büyük bir deprem üretmediği için bilim insanları İstanbul’u etkileyecek büyük bir deprem olasılığının yüksek olduğu konusunda uyarıyor.

6 Şubat 2023’te ise Doğu Anadolu Fayı üzerinde, dokuz saat arayla iki büyük deprem gerçekleşti. ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) bu depremlerin büyüklüğünü 7,8 ve 7,5, AFAD ise 7,7 ve 7,6 olarak verdi. Kırılma yüzlerce kilometre boyunca ilerledi ve 11 ili etkileyen felakette 50 binden fazla insan hayatını kaybetti.

Depremler önceden bilinebilir mi?

Bugün hiçbir bilimsel yöntem bir depremin yerini, zamanını ve büyüklüğünü birlikte önceden bildiremez. “Şu tarihte deprem olacak” diyen iddialar bilimsel değildir. Bilim insanlarının yapabildiği, hangi fayların ne kadar gerilim biriktirdiğini ve önümüzdeki on yıllarda hangi bölgelerde büyük deprem olasılığının yüksek olduğunu hesaplamaktır. Bu hesaplar binaların hangi depreme göre yapılması gerektiğini belirleyen deprem tehlike haritalarının temelidir.

Depremleri durdurmak ya da yapay olarak tetiklemek konusundaki iddiaları ve bunların arkasındaki bilimi Depremleri Engellemek Mümkün mü? ve Yapay Deprem Yaratma yazılarımızda ele aldık.

Deprem anında: Çök, Kapan, Tutun

  1. Çök: Sarsıntı başlar başlamaz yere çökün; ayakta durmaya ya da koşmaya çalışmayın.
  2. Kapan: Sağlam bir masanın altına girin ya da başınızı ve ensenizi kollarınızla koruyun. Pencerelerden, camlardan ve devrilebilecek eşyalardan uzak durun.
  3. Tutun: Masanın ayağını tutun ve sarsıntı bitene kadar yerinizde kalın.

Deprem anında merdivenlere ve asansörlere yönelmeyin, balkona çıkmayın. Hazırlık depremden önce yapılır: dolapları duvara sabitlemek, bir deprem çantası hazırlamak ve ailece buluşma yeri belirlemek hayat kurtarır. Ayrıntılı rehberler için AFAD’ın yayınlarına başvurabilirsiniz.

Ay’da ve Mars’ta deprem

Depremler yalnızca Dünya’ya özgü değil. Apollo astronotlarının 1969–1972 arasında Ay’a bıraktığı sismometreler, 1977’ye kadar binlerce “ay depremi” kaydetti. Bunların bir kısmı Dünya’nın gelgit etkisiyle derinlerde, bir kısmı ise Ay’ın soğuyup büzülmesiyle yüzeye yakın yerlerde oluşuyordu.

NASA’nın InSight aracı ise 2018–2022 arasında Mars’ta 1.300’den fazla deprem kaydetti; en büyüğü 4 Mayıs 2022’deki 4,7 büyüklüğündeki depremdi. Bu dalgalar, tıpkı Dünya’da olduğu gibi Mars’ın kabuğunun kalınlığını ve çekirdeğinin büyüklüğünü ölçmeyi sağladı. Gezegenlerin iç yapılarını karşılaştırmak için Güneş Sistemi’nin Gezegenleri rehberimize göz atabilirsiniz.

Sık sorulan sorular

Deprem nasıl oluşur?

Yer kabuğu, sürekli hareket eden levhalardan oluşur. Levhaların sınırlarındaki faylar sürtünme yüzünden kilitlenir ve yıllar boyunca kayaçlarda gerilim birikir. Bu gerilim kayaçların dayanabileceği sınırı aşınca fay aniden kırılıp kayar ve biriken enerji deprem dalgaları olarak yayılır. Yeryüzünde hissettiğimiz sarsıntı bu dalgalardır.

Türkiye’de neden bu kadar çok deprem olur?

Türkiye, Afrika, Arap ve Avrasya levhalarının sıkıştırdığı bir bölgede yer alır. Arap levhası kuzeye ilerledikçe Anadolu bloğu, Kuzey Anadolu ve Doğu Anadolu faylarının arasında batıya doğru itilir; batıda ise Ege bölgesi gerilerek açılır. Bu hareketler ülkenin büyük bölümünü aktif fayların üstüne yerleştirir.

Deprem önceden tahmin edilebilir mi?

Hayır. Bugün hiçbir yöntem bir depremin yerini, zamanını ve büyüklüğünü birlikte önceden bildiremez. Bilim insanları hangi bölgelerde önümüzdeki yıllarda büyük deprem olasılığının yüksek olduğunu hesaplayabilir. Erken uyarı sistemleri ise deprem başladıktan sonra, yıkıcı dalgalar gelmeden birkaç saniye önce uyarı verebilir.

Deprem büyüklüğü ile şiddeti arasındaki fark nedir?

Büyüklük, depremde açığa çıkan enerjinin ölçüsüdür ve her deprem için tek bir değerdir. Bugün çoğunlukla moment büyüklüğü (Mw) kullanılır. Şiddet ise sarsıntının belirli bir yerde ne kadar hissedildiğini ve ne kadar hasar verdiğini anlatır; aynı depremde merkeze yakın yerlerde yüksek, uzaklarda düşük olur.

Richter ölçeği hâlâ kullanılıyor mu?

Richter’in 1935’te geliştirdiği ölçek tarihî bir öneme sahip ama büyük depremlerde doygunluğa ulaşıp gerçek büyüklüğü olduğundan düşük gösterir. Bu yüzden sismologlar 1970’lerden beri, fayın kayan alanına ve kayma miktarına dayanan moment büyüklüğünü (Mw) kullanıyor. Haberlerde “Richter” denmesi çoğunlukla alışkanlıktan.

Deprem en çok kaç saniye sürer?

Sarsıntının süresi depremin büyüklüğüne ve fayın ne kadar uzunlukta kırıldığına bağlıdır. Küçük depremler birkaç saniye sürer. 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremi gibi yüzlerce kilometrelik bir fayı kıran büyük depremlerde sarsıntı bir dakikadan fazla sürebilir.

Başka gezegenlerde deprem olur mu?

Evet. Apollo astronotlarının Ay’a bıraktığı sismometreler 1969–1977 arasında binlerce “ay depremi” kaydetti. NASA’nın InSight aracı da 2018–2022 arasında Mars’ta 1.300’den fazla deprem kaydetti; bunların en büyüğü 4 Mayıs 2022’deki 4,7 büyüklüğündeki depremdi.

Kaynaklar

Bunlar da ilginizi çekebilir


Astrafizik sitesinden daha fazla şey keşfedin

Son gönderilerin e-postanıza gönderilmesi için abone olun.

Bir Cevap Yazın

Popüler

İlgili Yazılar

Deprem İçin Net Tarih Verdi

Deprem İçin Net Tarih VerdiJeolog, kozmik olayların bir başka yıkıcı depreme yol açabileceği konusunda uyarıyorBağdat Üniversitesi Fen Fakültesi'nden Iraklı jeolog Salih Mohamed Awad, Pazar...

Depremleri Engellemek Mümkün mü?

Yer Kabuğundaki Plakaların Hareketi Depremlere Neden OlurDepremler, genellikle yer kabuğundaki plakaların hareketi sonucu meydana gelir. Dünya'nın yüzeyindeki katı kabuk, tektonik plakalar olarak bilinen büyük...

Yapay Deprem Yaratma: Tarihçesi, Yöntemleri, Amaçları ve Etkileri

Yapay Deprem Yaratma Çalışmalarının BaşlangıcıYapay deprem yaratma çalışmaları, 20. yüzyılın başlarında başlamıştır. Bu çalışmalar, enerji kaynaklarının keşfi ve çıkarımı amacıyla, petrol ve gaz rezervuarlarının...

Deprem ve Depreme Dair Birçok Sorunun Cevabı…

Depremlerin Oluşumu ve Tetikleyici FaktörlerDepremler, yer kabuğunun alt tabakalarındaki kayma veya çatlamalardan kaynaklanan, yer üstünde sarsıntı ve titreşimlere neden olan doğal afetlerdir. Depremler, yer...