Deprem
Deprem, Doğal olarak oluşan, yerkabuğunun içindeki kayaçların kırılması ya da kayması sonunda ortaya çıkan yer sarsıntısı. Yeryüzünde her yıl kaydedilen 6 000 depremden 5 500'ü ya çok küçüktür ya da doğrudan hissedilemeyecek kadar insanların oturduğu yerlerden uzaktır. 450'si hissedilmekte, ama yıkıma neden olmamakta, 35'iyse yalnızca küçük zararlara yol açmaktadır. Buna karşılık, geri kalan 15'i, konutlar, büyük yapılar, vb'nin büyük ölçüde yıkılmasına yol açmalarının yanı sıra, çok sayıda insanın ölmesine ve yaralanmasına neden olmaktadır.
DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ
Bir depremin büyüklüğünü, kırılmanın, yani oluşan kırığın (ya da fay) boyutları ile bu kırığın üstünde gerçekleşen kayma ya da yer değiştirmenin toplam miktarı belirler. Kırık yüzeyi ve kayma ne kadar büyük olursa, deprem sırasında serbest kalan enerji de o kadar büyük olur. Bu enerji, kırığın yanındaki kayacın biçimini değiştirmesinin yanı sıra, deprem sırasında ortaya çıkan sarsıntıları ve Yer içinde yayılan çeşitli deprem dalgalarını üretir. Küçük depremler, yalnızca on - on beş ya da yüz -iki yüz metrelik kırıklar üstünde birkaç santimetrelik kaymalar sonucu oluşurken, büyük bir deprem, yüzlerce kilometre uzunluğunda bir kırık üstündeki kaymanın sonucu olabilir.
Depremin oluştuğu yerdeki sarsılma, yalnızca kırığın ayrışması süresince sürer (bu, saniyelerle ya da dakikalarla ölçülen bir süredir). Kırılmanın doğurduğu deprem dalgaları, kırığın üstündeki hareketin durmasından sonra da yayılmayı sürdürür ve 20 dakika içinde yerküreye yayılırlar. Bu titreşimler, yalnızca kırığın hemen yakınında, depremin dış merkezinde yıkıma yol açabilecek kadar şiddetlidirler.
Deprem dalgaları, bir depremin dış merkezinin çok uzaklarında da belirlenebildiklerinden, deprem araştırmaları bakımından çok yararlıdırlar. Deprem dalgalarını kaydeden aletlere depremyazar (sismograf) adı verilir . Depremyazarlar, depremin oluştuğu yerde ölçüm yapma olanağı bulunmayan bölgeler (söz gelimi, okyanus tabanları) de dahil, yerkürenin çok geniş kesimleri üstünde depremlerin etkinliğini izleyebilirler. Aygıta ulaşan P ve S dalgalarının kaydı, kırığın dış merkezini ve yönünü belirlemede kullanılabilir.
Deprem bilimciler, depremlerin büyüklüğünü sınıflandırmada çeşitli yöntemlerden yararlanırlar. Bunlardan bîr depremi şiddetine göre derecelendirme yöntemi, depremin insanlar üstündeki etkisini ön plana alarak, konutlarda ve öbür yapılarda yol açtığı zarar miktarını sınıflandırmayla belirler. Değiştirilmiş Mercalli ölçeği, bu konuda en yaygın ölçüm yöntemidir. Depremleri, belli belirsiz hissedilen I şiddetinden, herşeyin bütünüyle yıkıma uğradığı XII şiddetine kadar basamaklara ayırır Depremlerin neden olduğu yıkım, depremin serbest bıraktığı toplam enerjinin yanı sıra , yapı sanayisinde uygulanan tekniklere, temelin atıldığı toprak koşullarına ve dış merkez yöresinde oturan nüfusa da bağlıdır; bu nedenle, deprem süreçlerinin kendilerinin incelenmesinde, genellikle şiddet ölçümleri kullanılmaz. Daha dikkatli bir denetim altında yapılan ölçümlere dayanan başka ölçekler kullanılır. Bunların en çok bilineni, depremden yayılan deprem dalgalarının (sismik dalgalar) genliğine dayanan Richter ölçeğidir(1935). IX ya da X Mercalli şiddetindeki yıkıcı depremler, genellikle, Richter ölçeğindeki 6,5'tan büyük depremlere karşılık gelmektedir.
Not: Büyük depremler, bir taş küre diliminin apansızın geçmesi hareketi sonucunda ortaya çıkarlar. Gerilimler kay açların kırılma direncini aştığında, kayma ve şiddetli sarsıntı dalgaları oluşur. Titreşimlerin doğduğu yere odak, Yer yüzeyi'nin, odağın tam üstüne rastlayan noktasına dış merkez (ya da episantr) adı verilir. Birincil ve ikincil dalgalar yüzeyin altında, daha uzun ve daha yavaş dalgalarsa yüzeyde hareket ederler. Kayaç katlarının birbiri üstüne bindiği yerel kırıklar, küçük depremlere neden olabilir. Depremler genetikle üç dalga tipi doğurur: P dalgaları ya da birindi datgalar, S dalgalan ya da ikincil dalgalar , yüzeysek dalgalar. P dalgalarının içinde yolaldıkları madde parçacıkları, dalganın hareketi yönünde bir sarmal yay gibi ileri-geri hareket ederler. S dalgalan, bu parçacıkların, dalga hareketine dik açılarda titreşen bir yay gibi salınmalarına yol açar. P ve S dalgalan yüzeye ulaştıklarında. yatay olarak hareket eden L dalgalarına ya da elips biçimi yörüngelerde titreşen Rayleigh dalgalanna dönüşür. Bu üç temel dalga tipi, çok ayrı yollar izlerler.
DİNAMİKLER
Depremler olağan dışı olgular değildr; her zaman rastlanan, Yer'in içindeki maddenin ağır, ama sürekli hare ketini yansıtan olaylardır. Aşağı yukarı bütün depremler. Yer yüzeyinin yakınındaki, taş küre (ya da litosfer) adı verilen, kalınlığı 100 m'yi bulan oldukça gevrek kabukta gerçekleşir. Taş küre, birbirinden bağımsız hareket eden, durmadan birbirine çarpan ve sürtünerek geçen 12-15 katı dilim (ya da levha) biçiminde parçalanmıştır. Depremler en büyük sıklıkla bu dilimlerin sınır bölümlerinde görülür. Bu şiddeti deprem kuşaklan ya da bölgeleri, dilimlerin nispeten hareketsiz orta bölümleriyle -okyanus tabanları ve kıta sahanlıkları - birbirlerinden ayrılırlar. Söz konusu bölümlerden Büyük Okyanus dilimi sınır bölümü, dünyam büyük depremlerinin yaklaşık yarısının kaynaklandığı yerdir. Büyük Okyanus' un çevresinde 40 000 km boyutca uzanan bu dilim sınırı, Japonya ve Kuzey Amerika'nın batı kıyısı gibi yoğun nüfuslu bölgeleri içine afar.
Yer'in iç kesimindeki ısı ve yüksek basınç, maddenin düzgün ve esnek biçimde akmasını sağlar, buna karşılık, taş kürede (litosfer) dilimlerin hareketi gelişigüzel sıçramalar biçiminde ortaya çıkar. Yıllarca süren bir dönem boyunca dilimlerin içinde biriken büyük gerilimler. kayacın direnme gücünü aşınca, apansızın serbest kalırlar. Dilim sınır bölümlerinin biçimi, komşu dilimlerin nispi hızlanrı ve kayacın tipi, topluca, belirli bir bölgedeki depremlerin niteliğini etkilerler.
Komşu iki dilim arasındaki nispi hız, birbirine yaklaşan dilim sınır bölümlerinde en yüksek dereceye erişir. Dilimlerin bu çarpışma yerlerinde gelişen itme kırıkları, nispeten kalın olan taş kürenin içine çok düşük eğim açılarıyla girerek, çok geniş yüzeyli bir kırık düzlemi oluştururlar. Yüksek nispi hız ile geniş kırık düzleminin bir araya gelmesi, çok büyük depremlerle sonuçlanır. Birbirine doğru yaklaşan sınır bölümleri, dünyanın en büyük (çoğu 8,5 Richter ölçeğinden yüksek) depremlerinin olduğu yerlerdir.
Nispi dilim hızları, yanal dilim sınır bölgelerinde de yüksektir; bölgelerde komşu dilimler birbirlerine sürterek geçerler; ama bu sınır bölgelerinde oluşan doğrultu atımlı (ya da yanal atımlı) kırıklar dikeydir; taş kürenin içine kısa mesafeden girerler. Bu bölgelerde de büyük depremler görülürse de, şiddetleri genellikle 7,5 Richter ölçeğini geçmez.
Birbirinden uzaklaşan sınır bölümlerindense, nispeten küçük depremler kaynaklanır. Bu birbirine eklenerek büyüyen dilim kuşakları boyunca yeni oluşmuş taş küre, nispeten sıcak ve incedir; yalnızca küçük kırıkların oluşmasına olanak verir. Doğrudan doğruya iki dilimin nispi hareketi tarafından itilen birbirine doğru yaklaşan sınır bölümleri ile yanal sınır bölümlerindeki kırıkların tersine, yeni oluşmuş dilim maddesinin yer çekimsel yerleşmesi tarafından itilen bu kırıkların, 6,0 Richter ölçeğini aşan depremlere yol açmalarına az rastlanır.
Dilim sınır bölümleri, aynı zamanda da dünya yanardağlarının çoğunun bulundukları yerdir; yani depremler ile yanardağlar, söz gelimi Büyük Okyanus "ateş çemberi"nde olduğu gibi, aynı bölgelerde görülür. Bununla birlikte, ortaya çıkmalarına yol açan güçler, birbirinden farklıdır ve dolaylı olarak birbiriyle ilgilidir.
Büyük depremler ile yanardağ patlamalarının birlikte görülmesine çok ender rastlanır; bununla birlikte, püskürme halindeki bir yanardağın içindeki magmanın hareketi, kırıklara ve küçük depremlere yol açabilir.
ETKİLER VE ÖNCEDEN KESTİRME
Depremler, en öldürücü doğal yıkımlardandır. XX. yy'da depremlerden yılda ortalama 20 000 kişi ölmüştür. Ölümlerin çoğu evler, köprüler, vb. yapıların yıkılması sonucunda olmaktadır. Bir kırık boyunca yer alan yapılar da yıkılabilirlerse de, yıkımların çoğuna yalnızca, gerçek kırık bölgesinden uzaktaki yapıların çökmesine sarsıntı yol açar. Bu sarsıntının gücünün, depremin sürdüğü birkaç saniye içinde yerçekiminin gücüne yaklaştığı belirlenmiştir.
Depremler toprak kaymaları, yangınlar ve barajların çökmesi aracılığıyla da dolaylı yıkıma neden olurlar. Depremi izleyen kargaşa, besin ve su dağıtımı sistemleri ile sağlık sistemlerinin bozulmasına yol açarak, açlığa ve hastalıkların yayılmasına neden olabilir. Okyanusun altında ya da yakınlarında ortaya çıkan depremler de, med dalgalarını, daha doğru deyimiyle tsunamileri (yani denizdeki deprem dalgalarını) doğurur. Yükseklikleri 15 m'yi bulabilen dalgalar, okyanusu birkaç saatte aşarak, depremin olduğu yerden çok uzaklardaki kıyılarda büyük yıkımlara neden olurlar.
Yıkımı en aza indirgeyecek en etkili yol, yıkımı azaltmayı öngören bir program hazırlanmasıdır. Bu yaklaşımda, depremlerin kaçınılmaz oldukları kabul edilerek, nüfusu kalabalık bölgelerdeki yıkımı azaltmaya çaba gösterilir. Deprem oluşumu bakımından yüksek risk taşıyan bölgelerin belirlenmesi ve depremlere dayanıklı yapılar yapılması, bu konudaki iki temel gereksinmedir. Bu gereksinmeler, modern coğrafya araştırmalarıyla, tarihsel deprem oluşumuna elverişlilik kayıtlarının toplanmasıyla, deprem bilim ve deprem mühendisliği alanında gerçekleştirilen ilerlemelerle karşılanır. Deprem bölgelerinde, beklenen sarsıntı miktarına direnç gösterebilecek yapılar yapılmasını, özellikle de tehlike altındaki bölgelerde hastaneler, vb. hizmet yapıları yapılmamasını sağlayarak deprem kuşağı sınıflandırma çalışmaları gerçekleştirilir ve yapıların, bu sınıflandırmalar göz önünde tutularak yapılması koşulu getirilir. Japonya, ABD, vb. birkaç ülke, depremlerin zararını azaltmayı öngören bu tür önlemler tasarlamışlar ve depremlerin yol açtığı ölüm ve zarar oranlarının azaltılmasında bir ölçüde başarılı olmuşlardır.
Deprem öncesinde, gerilimin birikmesi ve kayaç direncindeki zayıflama ölçülebilir. Söz konusu ölçümler yeterince gerçekleştirilirse, bir uyarı işareti işlevi görebilirler. Yeraltı su düzeylerinin alçalması, tümünde olmasa da bazı depremlerden önce Yer yüzeyinde, görülen çökmeler ve kabarmalar, P ve S dalgalarının yayılma hızında değişiklikler, kuyu sularında ender gaz yoğunluklarının artması, Yer'in manyetik alanında değişiklikler ve jeoelektrik olgular gözlemlenmiştir. Bu ön olguların gözlemlenmesi, yeni bir bilimin -depremlerin önceden kestirilmesi- doğmasını sağlamıştır.
Bazı depremler, depreme yolaçan kırılmalarla ilgili yeni bir kuramla önceden kestirilebilmektedir. Bu kurama göre, bazı kırıklar deprem bakımından "olgunlaşmış" duruma gelmişlerdir. Kırıkların 25-30 yıl boyunca hiçbir deprem titreşimi olmamış bu parçalarına, "kırık ayrığı" adı verilir. Bazı yerbilimciler Yer dilimlerinin bir kırık ayrığı boyunca birbirlerine, kenetlenmelerine yol açacak kadar baskı yaptığını ve ortaya çıkan bu çok büyük basıncın, bir gün gelip, büyükçe bir deprem biçiminde serbest kaldığını ileri sürmektedirler.