DEPREMLER - 1 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir? Oluşum Şekillerine Göre Depremler

Transkript

1 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ DEPREMLER - 1 Dr. Dilek OKUYUCU Deprem Nedir? Yerkabuğu içindeki fay düzlemi adı verilen kırıklar üzerinde biriken enerjinin aniden boşalması ve kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir. Oluşum Şekillerine Göre Depremler 1. Tektonik Depremler 2. Volkanik Depremler 3. Çöküntü Depremleri 4. Tsunami Oluşturan Derin Deniz Depremleri 1

2 Deprem Alanında Başlıca Araştırma Konuları 1. Levha tektoniği ve depremin kökeni 2. Aktif faylar ve kırıklar 3. Deprem potansiyeli 4. Deprem kaynağı 5. Sismik dalgaların sönümlenmesi 6. Temel kayadaki sarsılma değeri 7. Yerleşim alanlarına yakın ve yeraltındaki toprak ve kayaların geometrik ve fiziksel özellikleri Sismoloji Nedir? Depremin nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının yeryuvarı içinde ne şekilde yayıldıklarını, ölçü aletleri ve yöntemlerini, kayıtların değerlendirilmesini ve deprem ile ilgili diğer konuları inceleyen bilim dalına "SİSMOLOJİ" denir. Sismograf Nedir? Sismograf, yer sarsıntılarının büyüklüğünü, süresini, merkezini, ve saatini saptamaya yarayan aygıta denir. En basit türü bir ucu dayanaklı, öbür ucunda bir kayıt kalemi bulunan,yayile desteklenmiş ağırlıklı bir çubuktan oluşur. Herhangi bir sarsıntı anında, üzerindeki ağırlığın atıldığından dolayı, çubuğun sabit kalarak, diğer bölümlerin salınması ilkesine göre çalışır. 2

3 Sismometre Nedir? Doğal ve suni titreşimler ile depremleri, özel kağıtlar üzerine veya sayısal ortamda kaydeden cihazlara verilen genel addır. Deprem Kayıtçısı veya Sismograf olarak da ifade edilmektedir. Deprem Kayıt İstasyonları Deprem Kayıt İstasyonları 3

4 Türkiye Deprem Veri Merkezi Projesi Türkiye Deprem Veri Merkezi ülkemizde toplanan tüm deprem verilerinin bir araya getirilerek saklandığı, araştırmacılara sunulduğu ve bütünleşik veriler ile sayısal sismik izler veri tabanının oluşturulduğu bir oluşum olmayı hedeflemektedir. Geniş Bant Deprem Kayıt İstasyonları İvmeölçer Deprem Kayıt İstasyonları 4

5 İvmeölçer Deprem Kayıt İstasyonları Deprem Çözümleri Deprem parametrelerini manuel ve otomatik çözüm programları yardımıyla (oluş zamanı, büyüklük, yer ve derinlik) doğru, hızlı ve güvenilir şekilde hesaplamak, ulusal ve yerel kriz yönetim merkezlerini, yöneticileri anında bilgilendirmek konusunda yapılan çalışmalardır. Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi Deprem odak mekanizması, yırtılma süreci, vb. özelliklerinin tespiti 5

6 Deprem Kaynak Parametrelerinin Belirlenmesi Deprem Parametreleri Herhangi bir deprem oluştuğunda, bu depremin tarif edilebilmesi ve anlaşılabilmesi için "DEPREM PARAMETRELERİ" olarak tanımlanan bazı kavramlar kullanılmaktadır. - Odak noktasi(hiposantr) - Dış merkez (episantr) - Odak derinliği - Eş şiddet (izoseit) eğrileri - Şiddet - Büyüklük (magnitüd) Deprem Mekanizması 6

7 Odak Noktası (Hiposantr) Depremin Merkezi Odak noktası yerin içinde depremin enerjisinin ortaya çıktığı noktadır.bu noktaya odak noktası veya iç merkez de denir. Gerçekte, enerjinin ortaya çıktığı bir nokta olmayıp bir alandır, fakat pratik uygulamalarda nokta olarak kabul edilmektedir. Dış Merkez (Episantr) Depremin Merkez Üssü Odak noktasına en yakın olan yer üzerindeki noktadır. Burası aynı zamanda depremin en çok hasar yaptığı veya en kuvvetli olarak hissedildiği noktadır. Aslında bu, bir noktadan çok bir alandır. Depremin dış merkez alanı depremin şiddetine bağlı olarak çeşitli büyüklüklerde olabilir. Bazen büyük bir depremin odak noktasının boyutları yüzlerce kilometreyle de belirlenebilir. Bu nedenle "Episantr Bölgesi" ya da "Episantr Alanı" olarak tanımlama yapılması gerçeğe daha yakın bir tanımlama olacaktır. Odak Derinliği Depremde enerjinin açığa çıktığı noktanın yeryüzünden en kısa uzaklığı, depremin odak derinliği olarak adlandırılır. Depremler odak derinliklerine göre sınıflandırılabilir. Bu sınıflandırma tektonik depremler için geçerlidir. 7

8 Odak Derinliğine Göre Depremlerin Sınıflandırılması 1. SIĞ DEPREMLER : Yerin 0 60 km derinliğinde oluşan depremlerdir. 2. ORTA DERİNLİKLİ DEPREMLER : Yerin km derinliğinde oluşan depremlerdir. 3. DERİN DEPREMLER: Yerin 300 km den daha fazla derinliğinde oluşan depremlerdir. Sığ Depremler Yerin 0<d<60 km. derinliğinde olan depremlerdir. Sığ depremler dar bir alanda hissedilir ve bu alan içinde çok büyük hasar yapabilirler. Sığ odaklı depremler, genellikle okyanus ortası sırtlarda ve transformfaylar boyunca oluşurlar. Türkiye de olan depremler genellikle sığ odaklı depremler olup, derinlikleri çoğu zaman 0-30 km arasında değişmektedir Orta Derinlikli Depremler Yerin 60<d<300 km. derinliğinde olan deprenmelerdir. Daha çok dalma-batma zorlarında görülürler. Derin depremler çok geniş alanda hissedilirler, buna karşılık yaptıkları hasar azdır. 8

9 Derin Depremler Yerin 300<d<700 km. derinlerinde olan depremlerdir. Yerin üst manto katmanında meydana gelen depremlerdir. Çok geniş bir alanda hissedilirler ancak verdiği hasar azdır. Eşşiddet(izoseit) Eğrileri Aynı şiddetle sarsılan noktaları birbirine bağlamak suretiyle elde edilen eğrilerdir. Bu eğrilerin tamamlanmasıyla eşşiddet haritası ortaya çıkar. Genelde kabul edilmiş duruma göre, eğrilerin oluşturduğu yani iki eğri arasında kalan alan, depremlerden etkilenme yönüyle, şiddet bakımından sınırlandırılmış olur. Bu nedenle depremin şiddeti eşşiddet eğrileri üzerine değil, alan içerisine yazılır. Depremin Şiddeti Herhangi bir derinlikte olan depremin, yeryüzünde hissedildiği bir noktadaki etkisinin ölçüsü olarak tanımlanmaktadır. Diğer bir deyişle depremin şiddeti, onun yapılar, doğa ve insanlar üzerindeki etkilerinin bir ölçüsüdür. Bu etki, depremin büyüklüğü, odak derinliği, uzaklığı yapıların depreme karşı gösterdiği dayanıklılık dahi değişik olabilmektedir. Şiddet depremin kaynağındaki büyüklüğü hakkında doğru bilgi vermemekle beraber, deprem dolayısıyla oluşan hasarı yukarıda belirtilen etkenlere bağlı olarak yansıtır 9

10 Depremin Büyüklüğü Deprem sırasında açığa çıkan enerjinin bir ölçüsü olarak tanımlanmaktadır. Magnitüd, aletsel ve gözlemsel magnitüd değerleri olmak üzere iki gruba ayrılabilmektedir. Depremin Büyüklüğü Aletsel magnitüd, yukarıda da belirtildiği üzere, standart bir sismografla kaydedilen deprem hareketinin maksimum genlik ve periyod değeri ve alet kalibrasyon fonksiyonlarının kullanılması ile yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilmektedir. Aletsel magnitüd değeri, gerek hacim dalgaları ve gerekse yüzey dalgalarından hesaplanılmaktadır. Gözlemsel magnitüd değeri ise, gözlemsel inceleme sonucu elde edilen episantr şiddetinden hesaplanmaktadır. Ancak, bu tür hesaplamalarda, magnitüd-şiddet bağıntısının incelenilen bölgeden bölgeye değiştiği de göz önünde tutulmalıdır. Depremin Büyüklüğü Depremin Şiddeti 10

11 PLAKA (LEVHA) TEKTONİĞİ Başlangıçta tüm kıtaların Pangeaadında tek bir kıta olduğu, sonradan parçalanıp dağılarak zamanla günümüzdeki yerlerine ulaştığı görüşüne dayanan kıtaların kayması kuramını aslında 1912'de bir meteorolog olan Alman bilim adamı Alfred Wegener ortaya attı. Halen 10 kadar büyük levha ve çok sayıda küçük levhalar vardır. Bu levhalar üzerinde duran kıtalarla birlikte, Astenosferüzerinde sal gibi yüzmekte olup, birbirlerine göre insanların hissedemeyeceği bir hızla (ortalama 1-15cm/yıl) hareket etmektedirler. Uzaklaşan (Ayrılan) Levha Sınırları Yakınlaşan (Çarpışan) Levha Sınırları Yanal Yer Değiştirme Levha Sınırları 11