Yerkabuğu Hareketleri ve Deprem

GİRİŞ: 17 Ağustos 1999 Salı günü, saat 03.02’de, merkez üssü Kocaeli’nin 11 km güneyinde olan, 45-50 saniye süren ve aletsel verilere göre 7.4 büyüklüğünde olan bir deprem meydana geldi.

12 Kasım 1999 Cuma günü ise, saat 18.57’de, merkezi Düzce olarak saptanan 7.1 büyüklüğünde ve 30 saniye devam eden ikinci bir deprem daha oluştu. Çok büyük can ve mal kayıplarına, yıkımlara ve ağır hasarlara neden olan bu iki büyük deprem sonrasında, büyüklüğü 2 ile 5.8 arasında değişen binlerce artçı deprem daha gelişmiştir.

26 Eylül 2019 Perşembe günü de Silivri açıklarında meydana gelen 5.8 büyüklüğündeki deprem ise tüm İstanbul'da hissedilmiş, can kaybı olmamasına rağmen paniğe sebep olmuştur.

Dünyanın 3 büyük deprem kuşağından birisi olan Alp-Himalaya sistemi üzerinde yer alan ülkemizin %92’sinin deprem etkisi altında bulunduğu yerbilimciler tarafından uzun süredir biliniyor, ancak gereken önlemler yeterince alın(a)mıyordu.

Marmara bölgesinde oluşan ve giderek ekonominin merkezi İstanbul başta olmak üzere Tekirdağ, Bursa, Yalova ve Bandırma’ya yaklaşan 1999 yıkımlarından sonra, depremin önemi ancak anlaşılır hale gelebilmiştir. Fakat, deprem konusunda yerbilimciler arasında görülen çekişme ve bu sürecin devamında oluşan bilgi kirliliği, olayın ciddiyetini tekrar yok ederek insanların ilgisini dağıtmış, ancak 26 Eylül 2019’dan başlayarak, konu tekrar gündeme gelmiştir. Başta İstanbul olmak üzere tüm Marmara Denizi ve çevresini bekleyen büyük depreme kalan zaman, giderek azaldığından oluşan etkiyle, gerekli önlemlerin alınması tekrar gündeme gelebilecektir.

Yerkabuğu hareketleri ile buna bağlı olarak gelişen ani deprem olaylarının ne olduğu ve ülkemizin depremselliğini basitçe anlatmaya çalışacağız.

KITALARIN YOLCULUĞU:

Gezegenimizin ekvatordaki yarıçapı 6370 km’dir, dış kabuğu (litosferi) ise 70 km’ye kadar ancak ulaşabilmektedir. Bir kıyaslama yapmak gerekirse, yerin çapıyla kabuğu arasındaki oran, bir soğanla kabuğu arasındaki oran kadardır. Yerkabuğunun altında, çok yüksek basınç ve sıcaklık nedeniyle ergimiş halde bulunan dış manto ile iç manto, dış ve iç çekirdekler bulunur. Yerküre, sahip olduğu “soğan” kabuğunun içerisinde bir düdüklü tencere gibi kaynamaktadır. Yerkürede deprem için önemli olan seviyeler, “fokur-fokur kaynayan” astenosfer (dış mantonun üst kesimi) ile bunun üzerinde hareket eden ve katı-kırılgan olan litosfer bölümleridir.

Yerkabuğu 2 farklı tipte tanımlanmaktadır: Bunlardan birincisi, kıtasal kabuk adı verilen ve adından da anlaşılacağı gibi günümüzde ve jeolojik geçmişte bilinen kıtaları oluşturan kesimdir. Yerküremizin %70’ini kapsayan kıtasal kabuğun kalınlığı 25-70 km arasında değişmektedir.

Okyanusal kabuk ise, eski ve yeni okyanus tabanlarını oluşturan kabuk tipidir ve genellikle 10 km’den daha az kalınlıklarda bulunur.

Kıtasal ve okyanusal kabuklardan oluşan “katı” litosfer, “sıvı” astenosfer üzerinde gözle görülmeyecek kadar yavaş, fakat dikkate alınmazsa çok büyük tehlikelere neden olacak bir şekilde “yüzmektedir”. İşte, yerküremizi deforme eden sarsıntıların nedeni litosferin bu hareketliliği olup, jeolojide “levha tektoniği” adı verilen kuram ile açıklanmaktadır.

Okyanusların tabanında, sualtı dağ kuşakları şeklinde uzanan ve “okyanus ortası sırtları” olarak adlandırılan zonlar saptanmıştır. Yerkürenin okyanus-larında tanımlanarak adlandırılmış 15 tane büyük sırt bulunmaktadır. Okyanus dağları, toplam 80.000 km olan uzanımları ile, dünyanın en uzun dağ sistemini oluştururlar.

Okyanus sırtlarının zirvelerinde, vadi şeklinde uzanan ve düşey eksende mantoya kadar ulaşan yarıklar bulunmaktadır. Bu yarıklar, mantoda ergimiş halde bulunan magmayı aşağıdan deniz tabanına kadar taşıyarak burada yayılmalarını sağlarlar. Deniz tabanına her yeni gelen magma, daha önce gelen ve katılaşarak taşlaşmış olan kütleyi kenarlara doğru iterek onun yerini alır ve okyanus zaman içerisinde, iki yana doğru giderek genişler.

Uzun mesafeler boyunca devam eden okyanus sırtlarının her noktasında eşit miktarda magmatizma olmayacağı için, okyanusal kabuk farklı yerlerde farklı miktarlarda açılır-genişler ve sonuçta bu bölgeler arasında transfom fay adı verilen faylar oluşur.

Atlas Okyanusu Sırtı, güney kutbundan kuzey kutbuna doğru deniz tabanında uzanırken, bir istisna olarak İzlanda’da karada da görülmektedir. Bu nedenle İzlanda’da bir çok aktif volkan bulunur. Hatırlanırsa, bu volkanlardan birisi (Eyjafjallajökull Volkanı) 2010 Nisan ayında çok şiddetli bir şekilde püskürünce, atmosfere yayılan volkan külleri Avrupa’daki bütün uçak seferlerini günlerce aksatmıştı. Hatta küllerin bir kısmı sınırlarımıza kadar yaklaşmıştı.

Okyanus sırtlarıyla (veya biraz sonra açıklanacağı gibi, dalma-batma zonlarıyla) sınırlanan her bir litosfer (kıtasal ve okyanusal kabuk) parçası farklı levhaları oluştururlar. Jeolojik zamanlardaki eski levhaları göz ardı edersek, güzel ülkemiz Türkiye, büyük bir kesimi kıtasal kabuk olan Avrasya Levhası üzerinde yer almaktadır.

Yerkabuğunda, en büyükleri 15 tane olan levhaların bazıları genişlerken, bazıları aynı oranda küçülmektedirler. Astenosfer üzerinde yüzerken bu levhaların her biri farklı davranışlar göstermekte, uzun jeolojik zamanlar içerisinde kıtaları ve okyanusları durmadan ve yeniden şekillendirmektedirler.

Depremin başlıca nedeninin, yerkürenin kendi içerisinde bulunan “kızgın” enerjisi olduğu, buraya kadar söylediklerimizden kısmen anlaşılmıştır sanıyoruz. Ancak, bunu daha iyi tanımlayabilmek için biraz daha ayrıntı gerekmektedir.

Astenosferden deniz tabanına kadar yükselen magma, burada taşlaşıyor ve bu taşların birbirine eklenmesiyle okyanuslar genişliyor demiştik. Yerkürenin yüzölçümünde herhangi bir değişme olamayacağına göre, genişleyen okyanusal kabukların bir şekilde kırılarak veya yok olarak herhangi bir deformasyon geçirmesi gerekmektedir. Bu deformasyon, genişleyen okyanusal kabuğun bulunduğu alanın artık kendisine “dar geliyor olması” nedeniyle gelişmektedir. Bu durumda, herhangi bir yerinden kırılan kabuk, “hendek” adı verilen bölgelerde litosferin (okyanusal veya kıtasal) altına dalıp batarak yok olmaya başlar. Levhaların hareketleri, yeryüzeyi alanını korumak bakımından birbirleriyle uyumludur. Örneğin Atlas Okyanusu’nda “uzaksayan levhalar” vardır, dalma-batma yoktur ve okyanus sürekli olarak genişlemektedir. Her ne kadar açılma da görülse, Büyük Okyanus’un bazı kesimlerinde “yakınsayan ve transform levhalar” vardır ve dalma-batma nedeniyle okyanusta daralma görülmektedir. Herşey bu şekilde devam ederse milyonlarca yıl sonra, Büyük Okyanus’un kapanmasıyla Asya ile Amerika kıtalarının çarpışacağını ve Atlas Okyanusu’nun çok daha genişleyeceğini söyleyebiliriz.

Levha sınırlarında dalma-batma devam ederken buna bağlı olarak volkanizma da gelişmektedir. Bu durum, dalan levhanın astenosfere ulaştığında tekrar ergiyerek yukarıya çıkması ve volkanlar oluşturmasıyla açıklanır. Bu sisteme “yay volkanizması” adı verilmekte, kıtasal veya okyanusal kabuk üzerinde gelişebilmektedir.

Okyanuslardaki açılmalardan farklı olarak, kıtasal kabuk üzerinde de gerilme kuvvetlerine bağlı gelişen “kıtasal açılma zonları” oluşabilmektedir. Bu tür açılmaların devam etmesi durumunda, oluşan çöküntü okyanus aşamasına kadar gelebilecektir. Bunun en güzel örneği olarak Arabistan ile Afrika levhaları arasında açılan Kızıldeniz gösterilebilir.

Yerküre ölçeğinde levhaların hareketliliğini kavrayabilmek için son bir örnek vermek gerekir. Jeolojik olarak saptanan ilk kıtalardan birisi, Permiyen zamanı olarak adlandılan 225 milyon öncesinde var olduğu saptanan “Pangaea” kıtasıdır. Dikkat edilirse bu zamanda yer kürede sadece bu kıta bulunmaktadır. 200 milyon sene öncesine gelindiğinde ise, Pangea’nın “Laurasia” ve “Gondwana” olmak üzere 2 kıtaya ayrıldığı görülmektedir. Zamanımıza gelinceye kadar, bu 2 kıta da, açılan yeni okyanuslarla bölünerek ve birbirlerinden ayrılarak günümüz kıtalarını oluşturmuşlardır.

Bunun tersi, yani aradaki okyanusun yok olmasıyla iki kıtanın çarpışması da söz konusu olabilir. Bunun en güzel örneği ise Hindistan Kıtası’dır: Şekillerde görüldüğü gibi, daha önce ayrı bir kıta olan Hindistan, aradaki okyanusal kabuğun dalma-batma ile giderek yok olmasıyla kuzeye doğru hareket ederek, Asya ile çarpışmıştır. Bu çarpışmanın sonucunda meşhur Himalaya Dağları oluşmuştur. Hindistan kıtasının Asya’yı günümüzde de sıkıştırıyor olması nedeniyle bu dağlar, hala yükselmeye devam etmektedir. Everest Tepesi’ndeki yıllık yükselme miktarı 2 cm olarak saptanmıştır.

Buraya kadar anlattıklarımızdan, sadece okyanusal kabuğun dalarak yok olduğu anlaşılmıştır. Kıtasal kabuğun kalınlığı dalma-batmaya uygun değildir. Bu nedenle Hindistan-Asya örneğinde görüldüğü gibi kıtasal kabuklar çarpışırlar ve Himalaya gibi dağ zincirleri oluştururlar.

Bu sırada, sıkışma ve gerilme kuvetlerinin etkisiyle hareketli olduğunu bildiğimiz yerkabuğunda kıvrımlanmalar ve fay adını verdiğimiz deformasyonlar oluşur. Basit örneklerini şekillerde gördüğünüz faylar, kıta ölçeğinde ve son derece karmaşık biçimlerde gelişebilirler. Faylar, artık sönümlenmiş olabileceği gibi, günümüzde aktif olanları da çok görülmektedir.

DEPREM: Levha hareketleri sonucunda başlayan ani ve kısa süreli titreşimlere veya diğer bir deyişle, yer içindeki bir noktada meydana gelen ani bir kırılmanın doğurduğu sismik dalgaların yer yüzeyine kadar ulaşarak sarsmasına deprem denilmektedir. Bunun dışında volkanizma ve çöküntü alanlarında gelişen sarsıntılar da deprem kapsamına alınmaktadır.

Levha hareketleri düzenli olarak gelişemeyince kabuktaki birikim giderek artmakta ve çok aniden depremler oluşmaktadır. Örneğin eğer bir levha, yılda ortalama 2 cm hareket etmesi gerekiyorsa ve yıllardır hareket etmiyorsa deprem tehlikesi ve şiddeti giderek büyüyor demektir.

Depremlerin büyüklüğü (magnitude) ve şiddeti (intensity) genellikle birbirine karıştırılan iki kavramdır. Büyüklük, deprem sırasında boşalan enerji ile ilişkili bir değerdir ve aletsel olarak ölçülür. Şiddet ise deprem bölgesindeki hasara göre belirlenen göreceli bir değerdir. Büyüklük, deprem kayıt aletlerinde kaydedilen dalga genliğinin logaritmasını içeren bir bağıntı sonucunda, Charles Richter’in geliştirdiği ve Richter Ölçeği denilen bir cetvele göre hesaplanır. Logaritmik olduğu için büyüklükteki 1 birim artış, yer hareketlerinde 10 katlık fark yapmaktadır.

Depremlerin şiddet ve magnitüdleri arasında birtakım ampirik bağıntılar çıkarılmıştır. Bu bağıntılardan şiddet ve magnitüd değerleri arasındaki dönüşümleri aşağıdaki gibi verilebilir.

 

Şiddet :	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Büyüklük :	4	4.5	5.1	5.6	6.2	6.6	7.3	7.8	8.4

Şiddetin etkileri şu şekilde verilebilir:

IV Şiddetinde Deprem : Yüklü bir kamyon geçiyormuş gibi hissedilir. Camlar ve kapılar tıngırdar, bardaklar şıngırdar tabaklar çarpışır. Dışarıda duran arabalar sallanmaya başlar.

V Şiddetinde Deprem : Dışarıda da hissedilir. Uyuyan birisi uyanabilir, kapılar açılıp kapanır, sıvılar dökülebilir.

VI Şiddetinde Deprem : Herkes depremi hisseder. Mobilyalar devrilir., duvardaki resimler düşer. Pek çok insan korkudan dışarı fırlar. Ağaçlar ve çalılar hışırdar.

VII Şiddetinde Deprem : Ayakta durmak çok zordur. Araba kullanan kişilerce de fark edilir. Sıvalar, tuğlalar ve duvarlar dökülür, bacalar yıkılır. Dalgalar görülür, sular bulanıklaşır.

VIII Şiddetinde Deprem : Motorlu araçları düzgün bir çizgi üzerinde kullanabilmek çok zordur. Duvarlar zarar görür. Bitişiğinde ev bulunmayan binalar kısmen zarar görür. Evlerin ve fabrikaların bacaları yıkılır. Dallar ağaçlardan ayrılır, çatlaklar ıslak zeminde ve yamaçlarda fark edilmeye başlar.

IX Şiddetinde Deprem : Genel bir panik yaşanır. Duvarlar ciddi biçimde hasar görür, yerlerde büyük çatlaklar belirir. Su depoları, doğalgaz boruları gibi yerlatından geçen borularda ciddi hasarlar oluşur. Bunun sonucunda yangınlar başlar.

X Şiddetinde Deprem : Binaların pek çoğu zarar görür. Heyelanlar oluşur. Sular kanallardan, nehir ve göllerden taşar. Barajlarda ciddi hasarlar oluşur. Demiryolları eğilir.

XI Şiddetinde Deprem :Demiryollarında raylar ciddi şekilde eğilir. Yeraltındaki bütün borular artık hizmet dışıdır.

XII Şiddetinde Deprem : Hasar her yerde ve her şeyde mevcuttur. Büyük kaya yığınları yerlerini değiştirir, eşyalar havaya fırlar.

TÜRKİYE VE DEPREM

Türkiye’nin bulunduğu bölge Avrasya, Afrika ve Arabistan levhaları arasında bulunmaktadır. Ayrıca Anadolu’nun kendisi de küçük bir levhadır.

Anadolu, Avrasya ve Arabistan levhaları arasında bulunan okyanusal kabuklar dalma-batma ile yok olmuştur. Bunun sonucunda 3 kıta çarpışmış olup, çarpışma zonları zayıf ve hareketli bölgelere karşılık gelmektedir. Doğu Akdeniz’de bulunan Afrika Levhası’na ait okyanusal kabuk ise kuzeye, Avrasya Kıtası altına doğru dalmaya devam etmektedir. Bu konumu Türkiye’nin neredeyse tamamını deprem riski altına aldığı açık olarak görülmektedir

Çarpışma tamamlanmış olmasına rağmen, günümüzde Arabistan Kıtası Anadolu’yu kuzeye doğru sıkıştırmaya devam etmektedir. Bu sıkıştırma sonucunda, Anadolu Levhası eski çarpışma zonları boyunca yanal yönde hereket ederek batıya doğru kaçmaktadır. Anadolu’nun batıya kaçış hızının yılda 2.5 cm kadar olduğu tahmin edilmektedir. Hareketi sağlayan bu zonlar, çok iyi bilinen Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ve Doğu Anadolu Fayı (DAF) zonlarıdır ve Türkiye’nin en yıkıcı depremlerinin olduğu bölgelerdir.

Anadolu’da bu hareketlerle gelişmiş bir çok fay daha bulunmaktadır. Anadolu Levhası batıya doğru itilirken, haritada görüleceği gibi, en doğuda bulunan dar alandan Ege’ye doğru daha geniş bir alana doğru gitmektedir. Bunun sonucunda Ege Bölgesi’nde, genişlemeye bağlı olarak, bir elin parmaklarının açılması gibi, düşey yönde çöküntü alanları oluşmaktadır ki bunlar da yıkıcı depremlere neden olmaktadır. Sözü edilen bu hareketler her yıl düzenli olarak gelişmemekte uzun yıllar içerisinde birikerek aniden büyük kırılma ve hareketlere (depremlere) neden olmaktadır.

Ülkemiz ekonomisinin en büyük gelirinin elde edildiği Marmara Bölgesi ve özellikle İstanbul’un, Kuzey Anadolu Fayı tehditi altında olduğu artık çok iyi bilinmektedir. KAF üzerinde gelişen yıkıcı depremlere dikkat edilirse, bir takım ayrıcalıkları olmak üzere, bunların batıdan doğuya doğru gençleştiği görülür. Arap Kıtası tarafından batıya ittirilen Anadolu’da kırılmanın önce, en doğuda olacağı açıktır. Daha sonra bunun daha batısındaki alanda biriken enerji açığa çıkarak, o bölgeyi kıracaktır. Bu durum bu şekilde devam ederek 1999 depremlerine kadar gelinmiş olup, son merkez, İstanbul’un hemen doğusu olan Kocaeli’dir. İşte bu nedenle İstanbul depremi beklenir olmaktadır.

İstanbul’da çok büyük yıkıcı etkisi olan son deprem 10 Temmuz 1894 yılında gelişmiştir. Daha sonra, zaman zaman oluşan küçük depremlere rağmen, yıkıcı olabilecek şiddette büyük bir deprem görülmemiştir. Dolayısıyla bu bölgede günümüze kadar büyük bir kırılma enerjisinin birikmiş olduğu düşünülmektedir. Sismik kesitlerde de takip edebildiğimiz gibi KAF, Kocaeli’den sonra Marmara Denizi’ni kat etmektedir. Bu nedenle deprem denizde olacaktır.

Kaynakça : Şengör, A.M.C, Grall C., İmren, C., Le Pichon, X., Görür N., Henry, P., Karabulut, H. & Siyako, M., 2014, The geometry of the North Anatolian tarnsform fault in the Sea of Marmara and its temporal evolution: implications fort he development of intercontinental transform faults. Canadian Journal Earth Science, 51: 222-242.
Barka, A.A., 1997. Neotectonics of the Marmara region. In: Schindler, C., Pfister, M. (Eds.), Active Tectonics of the Northwestern Anatolia-The Marmara Poly Project; A multidisciplinary approach by space Geodesy, Geology, Hydrogeology, Geothermics and Seismology. Vdf. Hochschulerl an der ETH, Zurich, pp. 55-87.
Siyako, M, Taniş, T., Şaroğlu, F., 2000. Marmara Denizi’nin aktif fay geometrisi. Bilim ve Teknik. 388, 66-71.
Şengör, A.M.C., Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A pale tectonic approach. Tectonophysics. 75, 181-241.
Şengör, A.M.C., Tüysüz, O., İmren, C., Sakinç, M., Eyidoğan, H., Görür, N., Le Pichon, X., Rangin, C., 2005. The North Anotolian Fault: A new look. Annu. Rev. Earth Planet Sci. 33, 37-112.
Tüysüz, O., Barka, A.A., Yiğitbaş, E, 1998. Geology of the Saros Graben: its implication on the evolution of the North Anatolian Fault in the Ganos-Saros region, NW Turkey. Tectonophysics. 293, 105-126.
http://www.koeri.boun.edu.tr
http://www.usgs.gov
http://ngm.nationalgeographic.com
http://www.iris.edu/hq/
http://en.wikipedia.org