Bağışlarınız İçin Hesap Numaramız DOHAD - İs Bankası Gayrettepe Şubesi - 529030

DEPREM TETİKLEME KARGAŞASI

Prof.Dr.Uğur Kaynak

Bu bölümde “Bir deprem başka bir depremi nasıl tetikler?”,“Hangi deprem tetiklemez?”,“Dünyada oluşan ardışık depremler tetiklenmeden mi etkilenmişlerdir?”, Sorularına cevaplar arıyorum. Bu açıklama gayretimin nedeni ise özellikle her depremden sonra halkı aydınlatmak için haklı olarak gazetecilerin öncelikle “Tetikler mi?“ sorusuna, değerli deprem bilimcilerimiz tarafından alel acele verilmiş cevaplarıdır.

Aynı soru çok daha yüksek sesle, ard arda meydana gelen Gölcük, Kolombiya, Atina, Taiwan, Gujarat depremlerinden sonra da gündeme gelmişti. Hatta “Alakası Yok. - Tetiklemez. - Hayır Efendim Ne münasebet...” gibi verilen cevaplara, Radikal Gazetesinden Mine G.KIRIKKANAT Hanımefendi en sonunda dayanamamış ve köşe yazısında “Ben mantığımla buna karşı çıkıyorum!” demişti... ve bir Hanımefendi nezaketi ile ertesi gün kendisine yazılı olarak yaptığım açıklamalardan alıntılarla, 27.Eylül.1999  tarihli Radikal’de teşekkür etmişti.

Şimdi konu yine aynı konumda. Yazılı ve Görsel Medya’ya Bilimsel açıklamalar sözlü olarak yapılabiliyor. Ama bilimsel yazıların Medya’da yer alması söz konusu olamıyor. Ancak Gazetelerin Bilim ve Teknik Eklerinde yer bulabiliyor.

Konuya şekil destekli açıklamalar getirmeden önce kesin olarak bilinmesi gereken kavram, Ne Güneş tutulması, Ne Ay tutulması, Ne med cezir zamanı, Ne kasırga, Ne anormal sıkıcı hava, ve hatta Ne de Başka Bir Deprem, bir deprem nedeni değildir. Her deprem kendi mekanik olgusunu sürdürür.

Depremler en çok litosferle birlikte hareket eden Yerkabuğunun yatay ve düşey tektonik hareketlerinden, yani sonuç olarak faylardan, biraz Volkanlardan ve en az da Karstik çöküntülerden  oluşur. Bu oluşumun bir enerji birikim safhası vardır. (Hatta yamulma enerjisi biriktirmeden oluşan depremler de vardır.) İşte bu safhanın sonuna yaklaşmış olan depremler ancak bir dış etkenle tetiklenebilirler. Yani bir iki hafta veya bir iki ay sonra zaten çalışacak olan bir deprem, tetiklenerek vaktinden önce çalıştırılmış olur.

Özellikle yıkıcı-öldürücü olabilen doğrultu atımlı ve eğim atımlı fayları ele alalım. Daha önce belki de binlerce kez yinelenmiş olan bir faydaki depremin nedeni, bu fayın harekete hemen izin vermemesinden kaynaklanır. Bu engelleme ise, fayın iki tarafındaki kompartmanların birbirlerine fay düzlemi boyunca yaptıkları baskıdandır. Bu baskı, derinleştikçe üzerinde kalan malzemenin yerçekimi (ağırlığı) dolayısı ile katlanarak artan “saran basınç”ı doğurur. (Hidrostatik Basınç)  Doğal olarak bu saran basınç, derinleştikçe Yerkabuğunun her yerinde etkili olur. Dolayısı ile fay düzlemi de bu etkiden soyutlanamaz. Saran basınç etkisi fay düzleminde sürtünme kuvvetinin artmasına neden olur. Zira iki malzemenin arasındaki sürtünme kuvveti sürtünme katsayısının kontrolunda olup, baskı ile doğru orantılı olarak değişir. Yani fay düzleminde derinlere inildikçe baskı ile birlikte sürtünme kuvveti de artar. Ancak bu artış yaklaşık 600°C sıcaklıklardan sonra geriye döner. Bu sıcaklıklarda kayaçların daha az zorlama ile akma gerilmesine ulaşmaları dolayısı ile fayı zorlayan deformasyonlara daha az dirençle  boyun eğdiklerinden, sürtünme kuvveti de fay düzlemindeki yavaş ve sıcak malzeme göçü (Hot Creep) ile kuvvetini yitirmeye başlar. (Bu arada en ilginç “hot creepler” hungry marginlerde izostatik denge adına oluşan ve “magnetically quiet zone” denilen olguya bir açıklık getirirken jeofiziksel olarak keşfedilmiştir.) Bu olaylar yaklaşık olarak 20 km derinlikten sonra etkinleşirler. Dolayısı ile Kıtasal Kabuk içerisindeki en yüksek sürtünme kuvvetine sahip katmanlar yaklaşık olarak 15-17 km derinliklerde bulunurlar. Bu yüzden kabuk kalınlığınca etkili olan depremler Türkiye’de genellikle bu derinlikte oluşurlar. Bu sözünü ettiğimiz fayı sabit tutan sürtünme kuvveti, gerilim arttıkça çeşitli nedenlerle azalmaya başlar. Bunlar,

1.Yamulma nedeni ile Fay çeperi ve dolgusunda sıcaklığın yükselimi (İlave ısı üretimi)

2.Baskının artması ile girintili çıkıntılı oluşan fay düzleminin (yüzeyinin) çıkıntılarının ezilmesi ile gerçekten de düzleme benzemeye başlaması.

3.Fay düzleminin içerisinin kaya kırıntıları ve kaya unu ile dolmaya başlaması.

4.Çok ileri safhada fay dolgusunun ergimeye başlaması.

Şekil-29. Yabancı deprem dalgasının bizim faya etkisi.

Şekil-30. Basitleştirilmiş Yerküre Deprem Dalgaları Şablonu.

Bu söylenenler doğal gelişimlerdir. Ancak eğer bu doğal gelişim dışarıdan gelen bir etkenle hızlandırılırsa bu fay tetiklenmiştir denilir. Dışarıdan gelen etken, başka bir odaktan yola çıkıp gelen deprem dalgaları olsun. Bu deprem dalgaları, (Şekil-29.),

1.Sönüme uğrarken içinden geçtikleri ortamı yani Fay kompartmanlarını ısıtırlar. (Mekanik enerjinin ısı enerjisine transferi).

2.Fay düzlemi ve özellikle içerisini dolduran ayrık (taşlaşmamış) malzeme, bu deprem dalgaları için bir süreksizlik teşkil ederler. Bir mekanik enerji katarı, yani deprem dalgası (Sismik Işın), bir süzeksizliğe geldiğinde, enerjisinin karşı tarafa aktarılması için Akustik Empedans adı verilen bir direnci yenmek zorundadır. Arakesitte enerjinin bir kısmı aktarılır, bir kısmı yansıtılır bir kısmı da arakesitin ısıtılması için harcanılır.

3. Darbelemenin etkisi ile fay düzleminde kaya unu (Milonit) üretimi artar.

Bu sırada fayın anlık olarak sabit olan gerilim kuvveti, hızla azaltılan sürtünme kuvvetini aşarsa deprem tetiklenmiş olur.

“Bu deprem aynı tektonik hat üzerinde değil. O yüzden tetikleme yapamaz.” Deniliyor. Bu önermenin mantığına ulaşabilmiş değilim. Deprem dalgaları radyal doğrultularda yayılırlar. Sadece düz bir hat boyunca etkin olmadıkları gibi, aynı tektonik hat üzerinde olsalar da depremler birbirlerini tetiklemek zorunda değillerdir.

Şimdi “Hangi deprem dalgası tetikleme yapar”  sorusunun cevabı daha kolay verilir. Cevap: Hangi deprem dalgası, başka, çoktan kaymaya hazır bir faydaki sürtünmeyi yeterince azaltacak kadar güçlüyse, o tetikleme yapar. Erzincan Depremi Dünyanın en güçlü depremleri arasında olmadığı halde, Yerküreyi yaklaşık iki saat bir çan gibi titreştirmişti. (Şekil-27.)

1999 Doğu Marmara Depreminin Yerküreyi 1.5 saatten fazla titreştirdiğini biliyoruz. Bu titreşimler, hizasında olup olmadığına bakmaksızın 1.5 saat süre ile Kolombiya, Atina, Taiwan, ve Gujarat Faylarını tokmaklamıştı. Dolayısı ile bu fayların dolgusunda artım meydana gelmişti. Diğer taraftan Gölcük Depreminden 47 dakika sonra Gölcük’ün çapsal karşılığı olan Güney Doğu Pasifik’te Nazka Levhasının Güney batısında, direkt P Dalgası bir darbe vurarak Okyanusun tabanına ulaşmıştı.

Tıpkı 1967 Adapazarı Depreminden dört gün sonra Pülümür Depremi olduğu gibi. İkinci bağımsız deprem, birinciden üç beş gün sonra olursa tetikleme oluyor da bir ay sonra olursa neden tetikleme olmuyor. Eğer tetik kelimesi rahatsız ediyorsa buna etkileme, öne alma, hızlandırma vs. de denilebilir.

Acı sonuçlanmış olsa da otuz beş yıllık bir tetiklenme anısını aktarmak isterim. Uzun Hikaye. Ben kısaca aktarıyorum.

83/34 Tertip Ulaştırma Yedek Subay adayı arkadaşlarım (İnşaat Mühendisi ve Mimar olanlar) hatırlar. 22.07.1967 Adapazarı depremini, anında uyguladığım Makrosismik Anket’ten 5-6 dakika sonra yeri ve büyüklüğü ile birlikte bir lokantada tesbit etmiştim. Bunun üzerine Adapazarı depreminin ertesi günü, Yedek Subay Gazinosunda ısrarlı istek üzerine yaptığım bir seminerde, Pülümür depremini üç gün önce, “Mutu-Tercan-Pülümür olabilir” diye tahmin etmiştim. Hemen İnşaat Mühendisi ve Mimar Yedek Subay Adayı arkadaşlarım, aralarında para toplayıp Üç Büyük Gazetemize ve Adı geçen Kaymakamlıklara “En azından iki üç gün evlere girilmesin!” diye telgraf çekmiştik. Ne yazık ki telgraftan iki gün sonra 26.07.1967 ‘de Pülümür’de, Adapazarı’ndan daha fazla, 97 kişi ölmüştü.* Hemen Pülümür depreminin ardından aynı mercilere “engellemekte başarılı olamadığım” bu kez hiç de kibar olmayan telgraflar çekilmekte gecikilmemişti. Bu olay da belki o küfür telgrafları yüzünden, belki de suçluluk duygusu ile kamu oyuna yansıtılmamıştı...

Konumuza dönelim. Bu arada Son Saros 5.3 depreminin, ilk 30 saat içerisinde beklenilenden çok artçı üretmemesinin bir tek açıklaması var.

Eğer eğim atımlı faylarda kompresyonun ya da dilatasyonun yanal bileşeni varsa büyük şoktan sonra bu yanal bileşenlerin dengelenmesi için artçılar oluşacaktır.

Eğer Doğrultu atımlı bir fayın yakın çevresinde tork bileşenleri ya da düşey “yerleşme” bileşenleri üretiliyorsa bunların dengelenmesi için artçıların çalışması gerekir.

Sonuçta bir deprem sırasında her iki tür fayda da belirli bir ağırlıkta ve belirli bir biçimdeki iki kompartman, metrelerle de ölçülse, yeni bir lokasyona göç etmiştir. Sadece bu tebdil-i mekânda bile yeni yatağına uyuşmayan parçaların varlığı nedeniyle ferahlama isteği etkinlik kazanacaktır. Sırf bu yüzden bile ana şokun, pek de tam fay düzlemi üzerinde olmayan lokasyonlarında  artçılar oluşur. Bu artçıların düşey bileşenli hareketleri izostatik dengelemeye yönelik, yatay bileşenli olanları ise kalıntı tork momentini sıfırlamaya yönelik olurlar.

Hiçbir artçı olmaması ise bu faylanma ile denge arayışının cuk oturduğu anlamına gelir.

Ancak gereğinden fazla artçı olması her zaman için daha büyük bir ana şokun yakın olduğu anlamına gelmez. Burada bir ayırım yapmak için elimizde bir kriter var. Artçıların dağılımı. Eğer artçılar, deprem bir doğrultu atımlı fay üzerinde olduğu halde dairesel dağılım gösteriyorlarsa ve bu deprem doğrultu atımlı bir fay için beklenilenden daha küçük enerjili ise büyük bir olasılıkla bu bir buhar basıncı depremidir.

Kural olarak artçılar azalan exponansiyel olarak seyrekleşip küçülürlerken, yine kural olarak öncüler de büyük magnitüdlü olmayıp artan exponansiyel oluş frekansına sahip olurlar.

Tetikleme olgusunun mekanik çözümünü şekil destekli olarak açıklamak problemin çözümünü daha anlaşılır formatta sunmaya yardımcı olmaktadır.

Şekil-42.Öncüler Ne kadar Enerji Alırlarsa Alsınlar, Ana Deprem Yine Aynı Büyüklükte Olacaktır.

Çünkü bu öncü depremlerle ne ana fay düzleminin sürtünme kuvveti değişir ne de onu yenebilecek gerilim miktarı değişir. Belki de yukarıdaki şekilde “Enerjiyi Azaltmayan Öncüler” yerine “Enerjiyi Azaltırmış Gibi Yapan Öncüler “ yazılması gerekirdi. Çünkü tahliye borusundan kaçan damlalar ana havuzun enerjisininden çalsalar da aşağıdaki takoza kısa devre yapılması için gereken ağırlığı değiştirmemektedir. Sadece havuzun dolma süresini bir miktar geciktirmektedir. Ana fayın sürtünmesini azaltmak için böyle minik öncüler değil, Yerküreyi en azından bir saat boyunca titreştirecek güçlü depremlerin milonit oluşturması gerekir. Bu milonit oluşması işlevi ise yukarıdaki analog kuruguda ana havuzun altındaki eliptik takozu sadece birazcık yukarıya kaldırabilecektir. Bu işlev ise geçiktirmenin yerine öne alma yani tetikleme işlevidir.

Şurası iyi bilinmelidir ki “Aynı sistem içinde olmayan depremler bile birbirlerini tetikleyebildikleri halde, ne kendi sistemindeki, ne başka bir sistemdeki, ne de başka odaktaki beklenilen bir depremin oluşum şiddetini pek azaltamazlar. Sadece kendi odaklarında beklenilen gerilimi düşürebilirler. Gerilimi düşürebilirler ama kopma gerilmesinden kendi enerjileri kadar çalamazlar. Örneğin bir odakta gerilim kesinlikle ve sadece M=7.7 de boşalabiliyorsa, o odakta da sık sık M=3.5’luk  öncü depremler oluyorsa, bu yolla gerilimin tamamen ortadan kaldırılması için yaklaşık 294 adet M=3.5 deprem olması yetmemektedir. Yani bırakın bir kaç öncüyü, hatta yüzlerce öncü bile, kendi odağında beklenilen büyük depremin (mutlak) gücünden pek bir şey çalamaz. Burada bir rölativite var. Çünkü beklenilen büyük deprem sadece ve sadece büyüklük 7.7 ye ulaşınca gerçekleşebilecektir. Diğer bir deyişle öncüler beklenilen ana depremin büyüklüğünü pek azaltamazlar fakat oluşum zamanını geciktirirler. Yukarıda cümlelerde sık sık gevelenen “pek” vurgusu şu anlama geliyor. Öncüler ancak Ana fay düzlemindeki milonit oluşumuna katkıda bulundukları sürece ana fayın büyüklüğünü azaltabilirler. Ancak bu azaltma işlemi örneğin 3.5 richterlik bir öncü tarafından yapılırsa yukarıdaki nafile hesapta olduğu gibi ana fayın enerjisinin 1/294 ünü değil, ana fay düzlemindeki unlaşmaya katkı dolayısı ile belki de 1/1000000 unu alır.”

Bu şartlar altında Saros 5.3 depreminin Gaziköy-Gökçeada arasındaki “Karasal Geçiş” kilidini, hele özellikle Tekirdağ açıklarındaki 120 derecelik “Ganos-Orta Marmara Birleşimi” kilidini kırması beklenilemez. Bu kilitleri 1999 Doğu Marmara depremleri bile kıramamışlardı.