Sismik Dalga ve Fay | Makale 14

Sismik Dalga ve Fay

Deprem denilince akla büyüklük ve şiddetin yanında fay ve sismik dalga kavramları da gelmektedir. Deprem nedir ve levha tektoniği yazılarımda da belirttiğim gibi yer kabuğundaki enerjinin ani boşalması deprem olarak nitelendirilmektedir. Bu enerji boşalması ile birlikte ortaya sismik dalgalar çıkan sismik dalgalar depremleri oluşturur.

Aynı zamanda depremler faylar üzerindeki enerjinin de boşalması ile ortaya çıkmaktadır. Fay yer değiştirmiş kırıklara verilen isimdir. Bu yer değiştirme bağıldır ve yer değiştiren bloklar ayrı ayrı veya birlikte hareket ederler.

Bu yazımda ilk olarak faylar ile ilgili detaylı bilgileri verdikten sonra sismik dalga türleri ve bu dalgalarla ilgili gerekli bilgilere değineceğim.

Fay Oluşumu ve Türleri

Yer değiştirmiş kırık olarak tanımladığımız fayı biraz daha açalım. Yer kabuğunun levha hareketleri sonucunda oluştuğunu biliyoruz. Levha hareketleri sonucunda yer kabuğunun bazı zayıf kısımlarında yüksek gerilme ve sıkışma meydana gelir. Bu gerilme ve sıkışma ile birlikte bu bölgelerde yüksek enerji birikimi olur ve bu enerji zamanla ortaya çıkar (deprem). Yer kabuğunda bu yüksek enerjiyi biriktiren zayıf zonlara fay adı verilir.

Faylarda meydana gelen ani enerji boşalması sonucunda kırılma gerçekleşir. Bu kırılma ile birbirinden ayrılan bloklar bir yüzey boyunca hareket eder. Bu hareketin gerçekleştiği yüzeye “fay düzlemi” adı verilir. Fay düzlemleri düzgün bir yüzeye sahip değillerdir fakat pratikte düzlemsel olarak kabul edilirler.

Fay düzleminin yönelimi tanımlamak için doğrultu ve eğim bilgileri kullanılmaktadır. Fay düzleminin doğrultusu, fay düzlemi ile yatayın, ara kesitinden oluşan yatay doğru olarak tanımlanmaktadır. Fay düzlemi eğimi ise yatay ile fay düzlemi arasındaki açı olarak tanımlanmaktadır. Fay düzlemi, doğrultu ve eğimi içeren görsel Şekil 1 de gösterilmiştir.

Şekil 1. Fay düzlemi

Fay düzleminin sağında ve solunda kalan kısımlara blok denir ve düzleminin üzerinde kalan blok tavan bloğu, altında kalan blok ise tavan bloğu olarak tanımlanmaktadır. Bu blokların hareketine göre faylar eğim atımlı ve doğrultu atımlı hareket olmak üzere iki kısımda incelenirler.

Eğim atımlı fay, doğrultuya dik yönde gelişen fay hareketidir. Bu tür hareket, eğim hareket yönüne ve blokların konumuna göre normal fay, ters fay veya bindirme fayı olarak görülmektedir. Şekil 2 de normla fay ve ters fay gösterilmiştir.

Şekil 2. Normal ve ters fay

Şekil 2 de de görüldüğü gibi normla fay tavan bloğunun, taban bloğuna aşağı yönde hareket etmesi sonucu oluşmaktadır. Ters fayda ise bu durum tam tersidir. Tavan bloğunun, taban bloğuna göre yukarı yönde hareket etmesi sonucu oluşmaktadır. Bindirme fayı ise ters fay ile aynı hareketi yapmakta fakat çok daha küçük eğimle bu hareketi yapmaktadır.

Doğrultu atımlı hareket, yönünde bloklar doğrultuya paralel yönde hareket ederler. Sağ yanal atımlı ve sol yanal atımlı olmak üzere iki türde hareket ederler (Şekil 3). Doğrultu atımlı faylar deprem anında çok büyük enerji ortaya çıkartırlar. Ülkemizdeki Kuzey Anadolu Fay hattı ve San Andreas Fayı doğrultu atımlı faya örnek olarak verilebilir.

Şekil 3. Doğrultu atımlı fay

Fay hareketleri bazen hem eğim yönünde hem de doğrultu yönünde gerçekleşebilir. Bu tarz fay hareketlerine verev fay hareketleri denir.

Ülkemiz bulunduğu jeolojik konum ve sahip olduğu fay hatlarından dolayı aktif deprem bölgeleri içerisinde yer almaktadır. Ülkemizde bulunan başlıca fay hatları:

  • Kuzey Anadolu FayHattı (KAF)
  • Doğu Anadolu Fay Hattı (DAF)
  • Ege Graben Fay Hattı
  • Ölüdeniz Fay Hattı

Ülkemizde bu fay hatları üzerinde her yıl milyonlarca deprem olmaktadır. Bu depremler büyüklük, odak derinliği ve şiddetlerine bağlı olarak hissedilmekte veya hissedilmemektedir. Ülkemizdeki fayları hatlarını da içeren deprem tehlike haritası ve fayları gösteren harita Şekil 4 de gösterilmiştir.

Şekil 4. Deprem tehlike ve yay haritaları

Sismik Dalga

Yer kabuğundaki ani enerji boşalması sonucunda ortaya çıkan sismik dalgalarda enerji yayılım hızına bağlı olarak değişmektedir. Cisim yoğunluğuna ve elastikliğine göre farklı yayılım hızında hareket ederler. Sismik dalgaların yayılım hızı aynı zamanda derinlikle birlikte artmaktadır. Sismik dalgalar cisim dalgaları ve yüzey dalgaları olmak üzere iki kısımda incelenir.

Cisim dalgaları, kaynaktan tüm yönlere yayılarak yer içinden geçen dalgalardır. Bu dalgalar farklı hızlarda yayılırlar ve deprem kayıtlarına ilk ulaşan dalgalardır. P ve S dalgası olamk üzere iki türü vardır. P dalgası primer veya boyuna dalga olarak bilinir. İçinden geçtiği malzemenin sıkışma ve genişlemesine sebep olur. Yüksek hızlı olduğundan dolayı kayıtlara ilk ulaşan dalgadır. Yüzey üzerindeki hareket etkileri çok küçüktür.

S dalgası kayma dalgası veya ikincil (seconder) dalga olarak bilinir. İçlerinden geçtikleri malzemede kayma deformasyonu meydana getirirler. Hızları primer dalga olan P dalgalarından daha küçüktür fakat yüzey üzerindeki etkisi daha fazladır.

Yüzey dalgaları, yer kürenin yüzeyine paralel olarak yayılmakta ve cisim dalgalarına göre düşük frekans yüksek genliğe sahiptirler. Yüksek genliğe sahip olan bu dalgalar depremlerde göçüğe kadar giden zararlar yaratabilmektedir. Love ve Rayleigholmak üzere iki türü vardır. Love dalgaları yer yüzeyine yakın hareket eden kayma dalgalarıdır. S dalgalarına benzerler, hızları S dalgalarından daha yüksektir.

Rayleigh dalgaları okyanus üzerinde ilerleyen su dalgaları gibi yüzeyde ilerlerler. Düşey ve yatay yönde hareket ederler. Rayleigh dalgaları deprem anında ortaya çıkan enerjinin büyük bir kısmını oluşturur.Tüm sismik dalga türlerini içeren görsel Şekil 5 de gösterilmiştir.

Sismik dalga ve fay
Şekil 5. Sismik dalgalar

Depremler ve geoteknik açıdan depremin önemini içeren diğer yazılarımda görüşmek üzere…

Sevgiyle kalın 🙂

No Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir