DEPREMİN FİZİKSEL MEKANİZMASI

Benzer belgeler
SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-1 (GİRİŞ) DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

SİSMOTEKTONİK (JFM ***)

Şekil :51 Depremi Kaynak Spektral Parametreleri

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ KAYNAKLAR 1. Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı) 2. Yılmaz, I.

Deprem bir doğa olayıdır. Deprem Bilimi ise bilinen ve bilinmeyen parametreleriyle, karmaşık ve karışık teoriler konseptidir

Başlıca ANALİZ TİPLERİ. ve Özellikleri

BÖLÜM YEDİ DEPREM TÜRLERİ

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü 3.Sınıf BAHAR Yarıyılı. 13 Nisan 2015

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

1.2. Aktif Özellikli (Her An Deprem Üretebilir) Tektonik Bölge İçinde Yer Alıyor (Şekil 2).

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Deprem İstatistiği (Depremsellik ve Parametreleri)

19 Mayıs 2011 M w 6.0 Simav-Kütahya Depreminin Kaynak Parametreleri ve Coulomb Gerilim Değişimleri

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

JEM 419 / JEM 459 MAGMATİK PETROGRAFİ DERSİ

ÇAKÜ Orman Fakültesi, Havza Yönetimi ABD 1

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 12 HAZİRAN 2017 KARABURUN AÇIKLARI- EGE DENİZİ DEPREMİ

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

1.1 Yapı Dinamiğine Giriş

MÜHENDİSLİK JEOLOJİ. Prof. Dr. Şükrü ERSOY SAATİ : KREDİ : 3

A-Kaya Birimlerinin Malzeme ve Kütle Özellikleri B-Patlayıcı Maddenin Cinsi, Özellikleri ve Dağılımı C-Patlatma Geometrisi

Bilin bakalım hangisi dolu?

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

MMU 420 FINAL PROJESİ

Veysel Işık. JEM 107/125/151 Genel Jeoloji I. Yerin Merkezine Seyehat. Prof. Dr.

Yeryüzünden kesit 11/6/2014 DEPREM HAREKETİ

DERS BİLGİLERİ DEPREM MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ CE CE 381 Yapısal Analiz. Yrd. Doç. Dr. Özden Saygılı

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

İçindekiler Jeofizikte Modellemenin Amaç ve Kapsamı Geneleştirilmiş Ters Kuram ve Jeofizikte Ters Problem Çözümleri

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

BBP JEOLOJİ. Prof.Dr. Atike NAZİK Ç.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

Neotektonik incelemelerde kullanılabilir. Deformasyon stili ve bölgesel fay davranışlarına ait. verileri tamamlayan jeolojik dataları sağlayabilir.

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

JEOTERMAL KAYNAKLAR İÇİN İŞLETME/REVİZE İŞLETME PROJESİ FORMATI İLÇE (İL). NUMARALI ARAMA RUHSATINA İLİŞKİN İŞLETME PROJESİ

JEOLOJİ MÜHENDİSİ A- GÖREVLER

İÇİNDEKİLER. ÖNSÖZ... iii İÇİNDEKİLER... v

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Lisans Jeoloji İstanbul Teknik Üniversitesi Y. Lisans Jeoloji İstanbul Teknik Üniversitesi 1972

DOĞU ANADOLU BÖLGESİ VE CİVARININ POISSON YÖNTEMİ İLE DEPREM TEHLİKE TAHMİNİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

... NO'LU RUHSATA İLİŞKİN (... DÖNEM) ARAMA FAALİYET RAPORU

ELASTİK DALGA YAYINIMI

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

İSTANBUL İÇİN TASARIM ESASLI KUVVETLİ YER HAREKETİ DALGA FORMLARININ ZAMAN ORTAMINDA TÜRETİLMESİ

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

16 NİSAN 2015 GİRİT (YUNANİSTAN) DEPREMİ

VIII. FAYLAR (FAULTS)

DENİZ HARP OKULU MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. Dinamik MKM-223 2/II (3+0+0) 3 4

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

YIĞMA YAPI MÜHENDİSLİĞİNİN GELİŞİM TARİHİ DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMLARI

Ders 9: Reoloji ve Sismoloji

by Karin Şeşetyan BS. In C.E., Boğaziçi University, 1994

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar

8. HAFTA ZAMANA BAĞLI ISI İLETİMİ

Boğaziçi Üniversitesi. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü. Ulusal Deprem İzleme Merkezi

DENİZ HARP OKULU MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. Statik MKM-212 2/I (3+0+0) 3 4

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

TÜRKİYE VE ÇEVRESİNDEKİ DEPREMLERİN ( ) BÖLGESEL MOMENT TENSOR KATALOĞU

Normal Faylar. Genişlemeli tektonik rejimlerde (extensional tectonic regime) oluşan önemli yapılar olup bu rejimlerin genel bir göstergesi sayılırlar.

UYGULAMALI ELASTİSİTE TEORİSİ

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-3

:51 Depremi:

Elastisite Teorisi. Elçin GÖK. 5. Hafta. Stress-Strain. Gerilme Deformasyon Gerilme Gerinim Gerilme Yamulma. olarak yorumlanır.

ENERJİ DEPOLAMA. Özgür Deniz KOÇ

Genel Fizik I (PHYS 101) Ders Detayları

BOUGUER ANOMALİLERİNDEN ÜSTÜ ÖRTÜLÜ FAYLARIN SAPTANMASI VE İSTANBUL-SİLİVRİ BÖLGESİNİN YERALTI YAPISININ MODELLENMESİ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. Termodinamik, Malzeme Bilimi, Akışkanlar Mekaniği, Isı Transferi, Cisimlerin Mukavemeti

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Teori ve Örneklerle. Doç. Dr. Bülent ORUÇ

:51 Depremi:

DEPREM YALITIMLI BİNALARDA ELEKTRİK/MEKANİK TESİSATIN TASARIMI

Algoritmanın Hazırlanması

YER. Uzaklık. Kütle(A) X Kütle (B) Uzaklık 2. Çekim kuvveti= Yaşar EREN-2007

24 MAYIS 2014 GÖKÇEADA AÇIKLARI - EGE DENİZİ DEPREMİ BASIN BÜLTENİ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE.

MAK 4004 BİTİRME ÖDEVİ DERSİ PROJE ÖNERİSİ

FAYLAR FAY ÇEŞİTLERİ:

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

Bursa Yakın Çevresi Deprem Tehlikesi ve Kentsel Dönüşüm

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

Uluslararası Öğrencilerin Ülke ve Üniversite Seçimlerini Etkileyen Faktörler

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

Transkript:

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Yıl:4 Sayı:7 Bahar 2005/1 s.85-91 DEPREMİN FİZİKSEL MEKANİZMASI Ülben EZEN* ÖZET Yer kürenin belirli bir hacminde mevcut fiziksel koşulların aniden değişmesiyle gelişen deprem dalgalarının yayınımı; depremin fiziksel mekanizmasının bir konsepti olarak yaygın biçimde kabul görmektedir. Bundan ötürüdür ki depremin odağındaki (kaynağındaki) işleyen sürece ilişkin doğrudan yaklaşım; kaynak civarında hüküm süren koşulların, değişik fizik parametrelerin fonksiyonu olarak belirlenmesi üzerinedir. Deprem kaynağındaki süreci ayrıntılı anlayabilmek için, sürecin geri planında kalan enerji kaynağı, tektonik özgeçmiş, tetiklenme ve yırtılma mekanizması gibi hususların bilinmesi gereği vardır. Kısaca, depremin kaynak mekanizmasını anlamada; ortamın fiziksel parametrelerine ilişkin değişimlerin zaman ve uzaydaki (mekandaki) dağılımlarının net biçimde açıklanmasına gereksinim duyulur. Anahtar Kelimeler:Deprem, Yırtılma, Odak (kaynak) PHYSICAL MECHANISM OF EARTHQUAKE ABSTRACT Earthquake waves radiation due to an abrupt change in the physical state of a certain earth volume-this is widely accepted as a concept of earthquake physical mechanism. A direct approach to focal (source) process is therefore, to specify the state as a function of various physical parameters. To further understand this process, however, we need to know its background well, e.g., mechanism of trigger and rupture, tectonic history and source of energy. Briefly, associated changes in the physical parameters in time and spatial distribution; must be clarified for understanding of the earthquake source mechanism. Keywords :Earthquake, Rupture, Focus (source) *İstanbul Ticaret Üniversitesi, Mühendislik ve Tasarım Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Üsküdar-İSTANBUL, uezen@iticu.edu.tr 85

Ülben Ezen 1.GİRİŞ Depremin Fiziksel mekanizmasının anlaşılması, depremi oluşturan fiziksel parametrelerin zaman ve mekanda değişiminin irdelenmesiyle olanaklıdır. Deprem mekanizmasının fiziki işleyişi; depremi oluşturan enerji kaynağı başta olmak üzere, tektonik (Jeolojik yapı) özgeçmiş, yırtılma (kırılma) ve tetiklenme mekanizması gibi parametrelerin doğrudan kontrolundadır. Bu nedenle, söz konusu parametrelerin zamanda ve mekanda beraberce irdelenmesi zorunluluğu vardır. Birbirinden kopuk, parametrelerin kendi başına zaman ve mekanda irdelenmesinin hiç bir sistematik yararı olmadığı gibi; bu türden fiziksel yorumlar çok çözümlü olup tekil çözüm karakterli de değildir. Bu yazıda kendine özgü fizik koşulları olan depremi oluşturan fiziki mekanizmanın zaman ve mekan boyutunda nasıl işlediği analitik bir mantıkla ortaya konmaya çalışılacaktır. 2. DEPREM MEKANİZMASININ MEKAN BOYUTUNDA FİZİĞİ Depremi oluşturan fiziki mekanizmanın herşeyden önce bir enerji dönüşümü olduğu gayet açıktır. Zira yeraltında değişik fiziksel ve jeolojik nedenlerle biriken potansiyel enerjinin, kayaçların kırılma mekanizması yardımıyla aniden kinetik enerjiye dönüşmesi deprem dalgalarının yayılabilmesinin temel enerji kaynağını oluşturmaktadır. Bu fiziki bakış açısını, herhangi bir enerji türü ile işleyen bir makina fikri ile örtüştürerek, bir deprem makinası fikrini düşünmek pekala mümkündür. Bu esinlenme sismolojide (deprem bilim) ilk kez Kasahara (1969) tarafından literatüre sokulmuştur. Zira bu türden bir deprem makinası benzeşimi (simülasyonu) ve bu makinanın işleyişi aslında, deprem mekanizmasının mekan boyutunda fiziki işleyişinin anlaşılmasına eşdeğerdir. Deprem makinasının temel yapısal örüntüsü bir akış şeması biçiminde Şekil 1 de görülmektedir. Şekil 1 e bakıldığı zaman bu makinanın oldukça karmaşık bir yapıda olduğu çok açıktır. Ancak Şekil 1 dikkatle izlendiğinde, temel sistematik akış adımlarının, makinanın temel parçalarını oluşturduğu görülecektir. 86

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Bahar 2005/1 Deprem öncesi gösterge olaylar Deprem anı olaylar YERYÜZÜ YERALTI ORTAMI Deprem anına eşlik eden arazideki olaylar Deprem sonrası olaylar ( ARTÇILAR) SİMULASYON (Labaratuar Deneyleri) DEPREME DÖNÜŞME Yırtılma Sonrası Değişkenler (Gerilme, gerilme farkı, sıcaklık, yol, zaman ) Jeofizik Prospeksiyon tetikleme YIRTILMA ( KIRILMA ) Yırtılma Öncesi Değişkenler (Gerilme, gerilme farkı, sıcaklık, yol, zaman ) Depreme Uygun Yapılar ( yoğunluk, elastiklik, elastik ortamın elektrik özellikleri ) Alt Yapı Mekan, Çevre Koşulları, Zaman, Yapısal Jeolojik Geçmiş Enerji Kaynağı Şekil 1 Deprem Makinası 87

Ülben Ezen Şekil 1 de görülen akış adımlarının başlangıcını bir enerji kaynağının varlığı simgelemektedir. Vazgeçilemez başlangıç koşulu niteliğindeki enerji kaynağının hem zaman ve hem de mekanda kendine uygun koşullara eriştiğinde, ileride deprem yaratacak depreme uygun yapıları tercih edeceği çok açıktır. Depreme uygun bu yapıları kontrol eden temel fizik özellikler ise; ortamı oluşturan malzemenin yoğunluk, elastik özellikler ve elektriksel iletkenlik gibi fiziki parametrelerini içermektedir. Bu sistematik akışta; derinlerden yeryüzüne doğru çıkıldıkça görülmektedir ki, biriken elastik enerji depreme uygun yapıları seçtikten sonra bunlardan sadece ilerde kırılmaya yırtılmaya izin verecek olan yapıyı (deprem kaynağı) hedef edinmektedir. İlerde kesin deprem yaratacak yırtılma veya kırılma zonu diye isimlendirilen kesin aday yapı belirlendikten sonra, tetiklenme (triggering) beklenmektedir. Ancak günümüz bilimsel bilgileriyle hala yeteri kadar net anlaşılamamış tetiklenme mekanizması ile son aşamada yırtılma (kırılma) mekaniğiyle faylanma başlayarak (kırılan bloklar hareket ederek) depreme dönüşüm süreci başlamaktadır. Deprem süreci ile oluşan deprem dalgaları ise yeraltı ortamını geçerek serbest yeryüzüne ulaşmaktadır. Ancak Şekil 1 den gayet iyi seçilmektedir ki, deprem süreci yeryüzüne ulaşırken zaman içinde tek bir kulvarı kullanmamaktadır. Kullanılan bu kulvarlar sonucu Deprem süreci yeryüzünde Deprem öncesi (pre shock), Deprem anı (Main shock) ve Deprem sonrası (after shock) diyebileceğimiz birbirleriyle ilintili üç zaman dilimi içinde gelişen gösterge olaylar ile kendi izlerini eş deyişle imzasını ortaya koymaktadır. 3. DEPREM MEKANİZMASININ ZAMAN BOYUTUNDA FİZİĞİ Depremi oluşturan fiziki mekanizmanın zaman boyutu içinde geçirdiği dönemleri bir zaman döngüsü = çevrimi biçiminde ortaya koyan şematik şekil ise Şekil 2 de verilmiştir. Yine Kasahara (1969) tarafından dizayn edilen depremi oluşturan doğal zaman döngüsünün evreleri eş deyişle sismik çevrimin evreleri (fazları) Şekil 2 de net biçimde görülmektedir. Şekil 2 de sunulan diyagramda depremi oluşturan sismik zaman çevriminin çok açık biçimde 3 ana evreden oluştuğu görülmektedir. Bu evrelerden ilki Deprem öncesi (pre shock); ikincisi depremin oluştuğu evreyi (Main shock) ve üçüncüsü Depremden sonraki evreyi (after shock) simgelemektedir. 88

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Bahar 2005/1 Bu evreler arasında çok mükemmel bir sistematik geçiş vardır. Bu sistematik geçişlerden anlaşılacağı gibi deprem aslında fizik olarak Potansiyel Enerjiden Kinetik Enerjiye geçişi sağlayan bir süreçtir. Özellikle Deprem öncesi ilk evreyi içeren bir anlamda depreme hazırlık evresinde potansiyel enerjinin birikmesi esnasında dikkati çeken hususlar, Kırılmayı sağlayacak biriken elastik enerji kaynakları Elastik enerjinin birikme mekanizması Elastik enerjinin birim zamanında birikme miktarı Elastik enerjinin mekanda (yersel) dağılımı Fiziksel koşullardaki olaya eşlik eden değişimler gibi en temel problemlerdir. Şekil 2 de görülen Deprem Anını 2. evreyi yani biriken potansiyel enerjinin kırılma (yırtılma) ile kinetik enerjiye dönüştüğü evreyi içeren zaman diliminde ise dikkati çeken hususlar ; Tetiklenme (Triggering) mekanizması Yırtılma (kırılma) mekanizmasının türü ve kuvvetler geometrisi Deprem Dalgalarının hızlarının değişimi Deprem Dalgalarının yayılımı Yırtılma (kırılma) yı sonlandıran (durduran) mekanizma Deprem kaynağını çevreleyen yakın çevrede değişen fiziki özellikler ve jeolojik koşullar gibi temel problemler ve bu problemlerin anlaşılmasına ait çözümlerdir. 89

Ülben Ezen DEPREM ÖNCESİ DÖNEM Depreme Hazırlık Potansiyel Enerjinin Birikimi DEPREM ANI Kırılma( yırtılma ) Potansiyel Enerjinin Kinetik Enerjiye Dönüşümü DEPREM SONRASI DÖNEM Yeni Bir Dengeye Geçiş ve Erişim M E K A N Problemler: Problemler: Problemler: Enerji kaynakları Enerji biriktirme mekanizması Zamandaki hız Mekandaki değişim Fiziksel durumda olaya eşlik eden değişimler Tetikleme mekanizması öncesi olaylar Yırtılma tipi, geometrisi Hızın değişimi Dalga yayınımı Yırtılmayı durduran mekanizma Depremin kaynağındaki bölgede değişen koşullar ve özellikler Artçı depremlerin mekanizması ve deprem sonrası dönemin diğer olayları Deprem nedeniyle değişen koşul ve özelliklerin yeni bir denge oluşturmak için iyileşme dönemine girişi Bir sonraki depreme hazırlık dönemi Enerjinin Bölünümü ( Etkin Olanı, Kaybedileni, Çevreden Transfer Olanı ) Geçmişten Gelen Yapısal Jeolojik Özellikler ZAMAN Şekil 2 Depremi Oluşturan Doğal Sismik Döngünün Evreleri 90

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Bahar 2005/1 Depreme ilişkin sismik zaman döngüsünün son evresini oluşturan Deprem sonrası (after shock = post sismik) dönem ise; bir iyileşme fazı ve tekrar deprem öncesi koşullara dönme ve eski dengelere kavuşma gibi bir süreci simgelemektedir. Doğaldır ki bu dönem, bir sonraki oluşacak başka bir depreme ait yeni bir hazırlık dönemininde miladi olmak durumundadır. 4. SONUÇ Depremin fiziksel mekanizması, yeraltında bilinen Jeolojik nedenlerle biriken elastik (sismik) enerjinin (potansiyel enerji); belli fiziki koşullar olgunlaştığında ve jeolojik yapılar bir araya geldiğinde yırtılma mekanizması yardımıyla KİNETİK ENERJİYE dönüşümünü içeren, hem zaman hem de mekan boyutunda eşgüdümlü işleyen dinamik ve sürekli süreçtir. 5. KAYNAKÇA Kasahara. K., (1969), Focal Process and Various Approaches to Their Mechanism, A Symposium on Process in the Focal Region, Volume: XXXVIII (No: 7), 187-189, Publications of the Dominion Observatory Ottowa CANADA. 91