Cisim Dalgaları

DEPREMLER VE SİSMOLOJİ
Yerkabuğunu
oluşturan iki kayaç
kütlesi arasındaki
elastik enerjinin
kayaçların dayanım
gücünü aştığı zaman
meydana gelen
kırılmalar deprem
olarak
adlandırılmaktadır.
Depremleri inceleyen
bilim dalı ise
sismolojidir.
İçmerkez veya odak,
depremin fay düzlemi
üzerinde olduğu noktayı
temsil eder. Bu noktanın
yeryüzündeki izdüşümü
dışmerkez veya episantr
olarak adlandırılır. Deprem
sonucunda oluşan sismik
dalgalar, depremin
büyüklüğüne bağlı olarak
çok uzaklara yayılırlar.
Ancak hasar genellikle
dışmerkez civarında
gözlenmektedir.
Deprem oluş nedenleri
• Tektonik
– Plakalar arasında (örn. Himalayan Fay Zonu)
– Plaka içinde (örn. Hindistan Yarımadası)
• Volkanik (örn. Şili, Peru, Hawaii)
• Boşlukların çökmesi nedeniyle (örn. tuz ocaklarının
çökmesi)
DEPREMLER SİSMOGRAFLARLA KAYDEDİLİR.
Depremler veya nükleer
patlatmalar sonucu oluşan
elastik dalgalar yardımıyla
Yerküre’nin derinlikleri
incelenebilmektedir.
Sismik dalgaların hızı içinden
geçtiği materyalin özelliğine
göre değişir.Bu nedenle yer
içinin özellikleri hakkındaki
bilgiler deprem dalgalarından
elde edilir.
1800’lerin başlarında Cauchy, Poisson,
Stokes, Rayleigh ve diğerleri tarafından
elastik dalga yayılımının kuramları
geliştirilmiştir.
Sismik Dalgalar
Cisim Dalgaları
Yüzey Dalgaları
(Body Waves)
(Surface Waves)
P - Dalgaları
Rayleigh Dalgaları
S - Dalgaları
Baş Dalgaları
Love Dalgaları
Cisim Dalgaları
Cisim Dalgaları arz içinde yayınırlar
Deprem kaynağı
Cİsim dalgaları
yayınırken, yayındıkları
ortamdaki kayaçların
yoğunluğu derinlikle
arttığı için hızı da
arttığından eğrisel bir yol
izlerler.
Dışmerkez uzaklığı
(derece)
Sismometre
artıyor
Yarıçap
Dünya merkezi
Cisim Dalgaları (Body
waves):
• Yer içinde yayınan elastik
dalgalardır.
• Yer içi’nin
görüntülenmesinde temel bilgi
kaynağıdır.
• Yer içinde hızı değişmeyen
bir ortamda kaynak etrafında
bir daire oluşturarak yayınırlar.
Dairenin yarıçapı zamanın
fonksiyonu olarak giderek
büyür.
• Cisim dalgaları aynı
materyal içinde materyalin
katı halinde sıvı halinden daha
hızlı yayınırlar.
P-Dalgaları :
• En önce varırlar yani en hızlı sismik dalgadır.
• Materyalin hacminde değişikliğe neden olurlar
• Birincil (Primary) veya Basınç (Pressure)
Dalgaları olarak adlandırılır.
• Ses dalgaları ile aynı özellikleri taşırlar.
• Parçacık hareketi dalga yayınımı yönündedir.
• Deprem odağından her yöne doğru yayılırlar.
• Katı, sıvı ve gaz ortamlarda yayınabilirler.
S – Dalgaları:
• İkinci olarak varırlar.
• Materyalin şeklinde değişikliğe neden olurlar.
• P-Dalgalarından daha yavaş bir hızla yayınırlar.
• İkincil (Secondary) veya Kesme (Shear) Dalgaları olarak
adlandırılır.
• Parçacık hareketi dalga yayınım yönüne diktir.
• Ortogonal olarak ayrılırlar (yani yatay ve düşey bileşenleri
vardır)
• Sıvılar ve gazlar makaslama kuvvetine sahip olmadıkları için
bu dalgalar bu ortamlar içinde yayınamazlar
Cisim Dalgaları
sıkışma
açılma
dalga boyu
çift genlik
410- VE 660- km’lerdeki süreksizlikler kesikli
çizgilerle gösterilmiştir. 700 km’den çekirdekmanto sınırına kadar hızlar oldukça tedrici
olarak artar; bu artış tekdüze bileşim ve kristal
yapı ile uyumludur. Manto-çekirdek sınırında P
hızları çok ani olarak 14 km/s’den yaklaşık 8
km/s’ye ye düşer, ve S hızları ise 7km/s’den
0’a düşer.
Yüzey Dalgaları (Surface Waves)




Yüzey dalgaları yerin yüzeyi boyunca yayınan
dalgalardır.
Genlikleri yüzeyde çok büyük olabilir fakat
derinlikle ters orantılı olarak derinlik arttıkça
azalır.
Bununla beraber Yüzey dalgaları genlikleri
kaynaktan uzaklaştıkça cisim dalgalarında
gözlenenden daha yavaş olarak sönümlenirler.
S- dalgalarından daha yavaş bir hızla yayınırlar.
İki çeşittir:
1.Love Dalgaları
2. Rayleigh Dalgaları
Yüzey Dalgaları
Love Dalgası
Dalga yayınım yönü
Rayleigh Dalgası
Yüzey Dalgaları
Love Dalgaları
Love Dalgaları sadece yayınım doğrultusuna dik yatay
bileşene sahiptir. Tamamıyla S-tipi dalgalardır. SH
dalgalarının yüzeyde ardışık yansımalarından ve dolayısıyla
dönüşümünden oluşur ve tabakalı bir ortam olması
gerekir
Genlikleri
derinlik
arttıkça
üstel
olarak
söner.
Rayleigh Dalgaları
Deniz dalgalarına benzer. Tabakalı ortam gerekli değildir
Sismometre
Genlikleri
derinlik
arttıkça
üstel olarak
söner.
Parçacık hareketi retrograde elips
(Öne-Yukarı-Geriye-Aşağıya hareket)
Eğer yüzey dalgası düşey bileşene sahipse
mutlaka Rayleigh dalgasıdır.
Düşey ve boyuna (Longitüdinal veya
Radyal) bileşen
P- ve SV dalgalarının kombinasyonu
Çoğunlukla yerkabuğundaki
kırılmalar sonucu oluşan birçok
depremde fay düzleminin iki
tarafındaki blokların ne yönde
kaydığı yeryüzünden
gözlenmez.Bu durum yerkabuğu
oluşturan levha ve blokların o
bölgede birbirlerine göre nasıl
hareket ettiğinin anlaşılmasında
zorluklar çıkarır. Buna karşın,
farklı deprem kayıt istasyonlarında
kayıt edilen P dalgalarının ilk
hareket yönleri incelendiğinde
birçok depremde kayma
hareketinin nasıl olduğu
belirlenebilir.
DÜNYADAKİ BÜYÜK DEPREMLER
22 Mayıs 1960 Şili Depremi (9,5)
22 Mayıs 1960’da
meydana gelen Şili
Depremi yeryuvarında
kayıt altına alınmış
en büyük deprem
olarak tarihe geçti.
Saat 19.10: 11 de
meydana gelen
depremin büyüklüğü
Richter ölçeğine göre
9,5 idi.
Merkez üssü Şili’nin başkenti Santiago de Hile’nin yaklaşık
700 km güneyinde yer alan Valdivia Kenti olan depremden
sonra Pasifik Okyanusunda meydana gelen tsunami
dalgaları merkeze binlerce kilometre uzaklıktaki kıyıları
vurdu. Bu dalgalar Havai ve Güney Afrika sahillerinde
büyük maddi hasarlara yol açtı. Bu depremde yaklaşık 5000
kişi yaşamını kaybetmiştir. Evsiz kalan insan sayısı ise 2
milyon kişiyi geçmiştir.
Günümüzden tam 50 yıl önce meydana gelen dünyanın en
büyük depreminde sadece 5000 kişinin yaşamını kaybetmesi
hem yerleşimin fazla olmamasına hem de Şili’nin depreme
dayanıklı yapılar konusunda daha o zamanlar bile büyük
adımlar attığını gösteriyor. Bu depremden tam 39 yıl sonra
meydana gelen ve büyüklüğü bu depremden tam 700 kat
daha küçük olan 17 Ağustos Gölcük depreminde ise yaklaşık
18.000 kişinin yaşamını kaybetmesi Şili’nin depreme yönelik
çalışmaları çok ciddiye aldığının en önemli göstergesidir. Şili’de
28 Şubat 2010 tarihinde meydana gelen 8,8 büyüklüğündeki
depremde ise yaklaşık 800 kişinin yaşamını kaybetmesi
deprem konusunda çok ileri çalışmalar yaptıklarının
göstergesidir.
28 Mart 1964 Alaska Depremi (9.2)
Büyüklüğü 9,2 olan ve 28 Mart
1964 yılında meydana gelen
Alaska depremi, Alaska ile
Batısında bulunan Yukon
bölgesinde etkili olmuştur.
Yerleşimin az olması nedeniyle
böylesine büyük bir deprem için
oldukça az sayılacak bir yaşam
kaybı olmuştur. Üç dakika süren
depremde sadece 125 kişi
yaşamını kaybetmiş ve maddi
hasar da 311 milyon dolar
olarak saptanmıştır. Ölenlerden
sadece 13 ü enkaz altında
kalmıştır. Diğer 113 kişinin ölüm
nedeni ise tsunamidir.
Bu deprem sırasında jeoloji
tarihinin en büyük tektonik
yükselmesi de tarihe geçmiştir.
Deprem sonrasında Prince
William Boğazında bulunan
Montague adasının Cleare
burnunda yaklaşık 10 metrelik
bir deniz tabanı yükselmesi
meydana gelmiştir. Bu
depremde meydana gelen
Tsunami dalgaları kıyıdaki
balıkçı teknelerini kıyıdan 100
metre kadar içeriye
sürüklemiştir.
26 Aralık 2004 Endonezya Depremi (9.1)
Büyüklüğü 9.1 ve derinliği
37 km olan deprem
yaklaşık 160 saniye
sürmüş, deprem
sonrasında meydana gelen
10 metre yüksekliğindeki
büyük Tsunami dalgaları
bölgedeki tüm ülkelerin
sahil şeridini vurmuş ve
USGS verilerine göre
283.100 kişi yaşamını
kaybetmiş 14.000 kişi
kaybolmuştur.
9 Mart 1957 Alaska Depremi (9.1)
Alaska – Andreanof Adası'nda meydana gelen depremin
büyüklüğü Richter ölçeğine göre 9.1 civarında idi. Bölgede
deprem sonrasında meydana gelen tsunami dalgalarının
boyu 15 metreye kadar ulaşmıştır.
17 Ocak 1995 Kobe Depremi (7.2)
Japonya’nın Kobe kentinde
meydana gelen 7.2
büyüklüğündeki depremde
6427 kişi yaşamını yitirdi
onbinlerce kişi yaralandı
milyarlarca dolar zarar oldu.
Ölümlerin büyük çoğunluğu
depremden sonra meydana
gelen yangınlar yüzünden
oldu. Japonya bu depremden
büyük dersler çıkardı. Hem
binaların dizaynı yeniden
yapıldı hem de afetlere
müdahale konusunda büyük
adımlar atıldı.
Yapılan çalışmalar
sonunda 2 yıl içinde
Kobe‘de yaşam eski haline
döndü ama Japonya bu
olayı hiç unutmadı. Her yıl
depremin yıldönümünde
bu olaylar yeniden
hatırlatılıyor. Kobe
depreminden çıkardığı
derslerle Japonya daha
sonra meydana gelen 7
büyüklüğündeki depremi
çok az bir can kaybı
vererek atlatmayı başardı.
28 Temmuz 1976 Çin depremi (8.2)
Büyüklüğü 8.2 olan bu
deprem belki en büyük
deprem olarak değil ama
tarihe yüzyılın en çok can
kaybına yola açan
depremi olarak geçti.
Merkez üssü Tangshan
olan deprem Çin’in doğu
kıyılarında büyük can
(655.000 kişi) ve mal
kaybına yol açtı.
17 Ağustos 1999 Gölcük Depremi(7.4)
Büyüklüğü 7.4 olan
Gölcük depremi Türkiye
üzerinde maddi ve
manevi büyük bir yük
bırakmıştır. Merkezi üssü
Gölcük Donanma olan
Deprem sadece Marmara
bölgesini değil İç Anadolu
ve Batı Karadeniz
Bölgesini de etkilemiştir.
Resmi makamların
açıklamalarına göre
depremde 17.781 kişi
yaşamını yitirmiş, 23.781
kişi de yaralanmıştır.
Levhaların buluştuğu yer Türkiye