DEPREM BİLİMİNE GİRİŞ

1. DEPREM BİLİMİNE GİRİŞ

2. Başlangıçta tüm kıtaların Pangea adında tek bir kıta olduğu, sonradan parçalanıp dağılarak zamanla günümüzdeki yerlerine ulaştığı görüşüne dayanan kıtaların kayması kuramını 1912'de aslında bir meteorolog olan Alman bilim adamı Alfred Wegener ortaya attı.

3. Kıtaların kayması teoremi ile ilgili ilk kapsamlı sunum «WEGENER» tarafından “The Origin of the Continents and Oceans” adlı eserinde 1915 yılında açıklanmıştır.

4. Wegener bu kitabında (Kıtaların ve Okyanusların Kökeni); • Kıyı şekillerinin benzerliği, • İklim şekillerinin benzerliği, • Bitki örtüsü benzerliği, • Fosil benzerliği, • Jeolojik oluşumların benzerliğini kullanarak kıtaların kayması teorisini ortaya koydu.

5. Wegener kıtaların bir arada bulunduğu ilk hale Pangea (tüm karalar) adını vererek kayma sürecini ilk halden başlayarak 3 aşama halinde haritalamıştır.

6. Pangaea’nın önce iki ana karaya ayrıldığını öne sürerek • Kuzey Yarıküredeki parçayı Lavrasya (Laurasia) • Güney Yarıküredeki parçayı da Gondwana (Gondwanaland ) olarak adlandırdı. Laurasia ve Gondwanaland, daha sonra parçalanıp ayrılmaya devam ederek günümüzde var olan kıtalar haline dönüştü.

8. Her ne kadar birçok bilimsel gözlem bu düşünceyi destekler olarak bilinse de birçok yer bilimci Wegener’in kuramını kabul etmedi. Sadece birkaç bilim insanı bu kuramı inanarak destekledi.

9. Wegener’in teorisindeki en zayıf nokta; Bu kadar büyük kara parçalarını böylesine uzak mesafelere hareket ettiren “kuvvet” nedir? sorusuna tatmin edici cevabın verilememesidir.

10. Wegener; kıtaların hafif granitik kayalardan oluştuğunu, dünyanın dönmesi ile oluşan kuvvetlerin etkisiyle bir şekilde daha yoğun kayalardan oluşan okyanus tabanından ayrılarak yukarı doğru çıktığını öne sürmüştü.

11. Harrold Jeffreys; Bu kadar büyük bir kütlenin okyanus tabanından yukarıya, kırılmadan çıkmasının, fiziksel olarak mümkün olamayacağını savunarak bu fikre karşı çıktı.

12. Güney Afrika’dan “Alexander L. da TOID” kara parçalarını ve Afrika ile Güney Amerika’da bulunan fosilleri karşılaştırarak bu kuramı geliştirdi ve bulduğu sonuçları “Our Wandering Continents” adlı eserinde 1937 yılında yayınladı.

13. Ingiliz Arthur HOLMES bu kuramı daha da geliştirerek elde ettiği sonuçları “Principals of Physical Geology” adlı ders notlarında (1944) yayınladı.

14. «SÜPER KITA» olarak da adlandırılan Pangea’nın parçalanarak kıtaların kayması kuramının gelişmesini destekleyen bazı önemli kanıtlar ve bulgular genel olarak bölgesel jeolojik çalışmalardan elde edilmiştir.

15. Temel Bulgular 1- Paleontolojik Bulgular 2-Yapısal ve Kaya Tiplerinden Elde Edilen Bulgular 3- Buzullardan Elde Edilen Bulgular 4- Volkanizma İle Elde Edilen Bulgular 5- Sıra Dağların Benzerliği İle Elde Edilen Bulgular olarak sınıflandırılır…

16. 1) Paleontolojik Bulgular

17. 2) Yapısal ve Kaya Tiplerinden Elde Edilen Bulgular

18. 3) Buzullardan Elde Edilen Bulgular

19. 4) Volkanizma İle Elde Edilen Bulgular Plato bazaltlarına, kıtasal kaymanın ilk aşamalarını destekleyen kanıtlar olarak inanılır. Bu bazaltlar ayrıca birbirinden uzaklasan levhalardaki volkanik aktivitenin doğasını gösteren en önemli kanıtlardır.

20. 5) Sıra Dağların Benzerliği İle Elde Edilen Bulgular Kıtalar yan yana getirildiğinde dağ sıraları tümüyle aynı yaş ve deformasyon tarzında kesintisiz tek bir dağ sırası oluşturur. Bu tür kanıtlar, kıtaların bir zamanlar birbirine bitişik olduklarını ve daha sonra ayrıldıklarını gösterir.

21. Wegener, kıtaların kaymasını açıklayan geçerli bir teori ortaya koyamadığı düşüncesiyle «levha tektoniği» olarak adlandırılan yeni bir teori ortaya konuldu.

22. LEVHA TEKTONİĞİ Dünya'nın yüzeyi kesintisiz gibi görünüyorsa da, gerçekte dev boyuttaki bir yap - boz gibi birbirine geçen parçalardan oluşmaktadır. Levha adı verilen bu parçalar, çok yavaş olarak sürekli biçimde birbirlerine göre hareket ederler. Jeolojinin levhaların hareketlerini inceleyen dalına «Levha Tektoniği» adı verilmektedir.

23. Litosfer birbirinden farklı yönlere hareket eden birtakım parçalardan oluşmaktadır. Levha (Plate) adı verilen bu Litosfer parçalarının milyonlarca yıldır süregelen hareketleri kıtaların ve okyanusların oluşmasına ve bu uzun süreçte dünyamızın şeklinin sürekli olarak değişmesine neden olmuştur.

24. Genellikle senede birkaç santimetre mertebesinde olan levha hareketleri özellikle levha sınırları boyunca kayaların sıkışmasına, gerilmesine, kaymasına ve şiddetle deforme olmasına yol açmaktadır. Bu hareketler sonucunda kayaların belli düzlemler boyunca kırılmasına «Faylanma», faylar boyunca biriken enerjinin boşalmasına da «Deprem» adı verilmektedir

26. Peki bu levhalar nasıl oluşmaktadır ve nasıl hareket etmektedir? Bu sorunun cevabını da "Levha Tektoniği (Plaka Tektoniği)" vermektedir. Levha tektoniği kuramını belgeleyen kanıtlar artık inandırıcı bir düzeye ulaştığından levhaların hareketi kavramı bugün benimsenmiştir.

27. Levha Tektoniği Kuramı; Yer’in dış katmanı olan Litosfer’in, birbirine göre hareket halinde olan, onlarca adet büyük ve küçük levhalara ayrıldığı ve bu levhaların daha sıcak ve hareketli bir malzeme üzerinde yer aldığını ortaya koymaktadır.

28. Levha tektoniği kuramına göre; Litosfer olarak adlandırılan yerin üst kısmı (kabuk+üst manto) parçalara (levhalara) bölünmüştür. Yer içindeki ısı kaynağı nedeniyle manto içinde oluşan termal konveksiyon hareketleri, yüzeyde bulunan levhaların hareketinin temel nedenidir. Isınarak yükselen manto malzemesi yükseldikçe soğur ve doğal olarak yerin içlerine doğru tekrar batar. Bu konveksiyon hareketi bir çok konveksiyon hücresi içinde gelişir. Ancak, levhaların hareketini sağlayan bu olay daha karmaşıktır ve litosfere etkiyen çeşitli kuvvetlerin kontrolünde meydana gelir. Deprem ve Volkanik hareketin temel nedeni budur.

29. Levhalar arasındaki hareketler depremler sayesinde sürekli hissedilir. Bu nedenle, deprem dağılım (sismik etkinlik) haritaları, levha sınırlarının nerelerde olduğunu gösterir.

30. 1. 1963-1988 yılları arasında kaydedilmiş, M>5 ve D<70km olan depremlerin gösterildiği basitleştirilmiş harita (Bolt, 1999’dan sonra)

31. 2. Deprem haritası üzerine yerleştirilmiş levha sınırlarını gösteren basitleştirilmiş harita.

32. 3. Yapıcı levha sınırları boyunca (uzun dönemde) yayılma oranları.

33. 4. Yıkıcı levha sınırlarındaki yaklaşma oranları (uzun dönem).

34. LEVHA TEKTONİĞİ KURAMI NELERİ AÇIKLAR?

35. 1) Kıta kenarlarının uyumu 2) Farklı kıtalardaki benzer fosiller 3) Okyanusun karşılıklı kenarlarında benzer tip ve yaştaki kayaçlar 4) Okyanus-ortası sırtlar 5) Kıtaların açılması (rifting of continents)

36. 6) Görünür kutup gezinmesi eğrileri 7) Lineer manyetik anomaliler 8) Genç (<200 million years) okyanus basenleri 9) Derin okyanus çukurları 10) Ada yayları

37. 11) Doğrusal sıradağların lokasyonu 12) Deprem zonlarının lokasyonu 13) Volkanik zonların lokasyonu 14) Kıtaların yaşlı kayaçlardan oluşması 15) Okyanus tabanlarının oluşumu ve evrimi konularını açıklayan kapsamlı bir teoridir.

38. Levhaların birbirleriyle etkileşimleri bakımından levha hareketlerini 3 ana başlıkta toplayabiliriz. • Uzaklaşan - Ayrılan Levhalar (Uzaklaşan)(Divergent Plates) • Okyanus ortası sırtlar, kıta içi rift zonları • 2) Yakınlaşan-çarpışan Levhalar (Yıkıcı) (Convergent Plates) • Okyanus çukurları, Dalma-batma zonları • 3) Yanal Yer Değiştirme (Tutucu) (Transform Fay Sınırları) • Transform faylar

40. 1) Uzaklaşan - Ayrılan Levhalar (Divergent Plates) Uzaklaşan levha sınırları, okyanus-tabanı yayılması ile yeni litosferin oluştuğu yerlerdir. Birbirinden uzaklaşan levhalar, aralarına astenosferden gelen eriyik kayaçların sızdığı yarıklar oluşturur. Bu eriyik yüzeye çıktıkça katılaşır ve yerkabuğuna eklenir. Astenosfer'den gelen eriyik kuvvet uygulamaya ve böylece levhalar birbirinden ayrılmaya devam eder.

41. Atlas Okyanusu ortasındaki sırt buna çok iyi bir örnektir. Bu ayrılma kıtada meydana gelirse yeni bir okyanus tabanı oluşuyor demektir. Bu tür ayrılmalar, Astenosfer'den gelen eriyiğin katılaşarak Litosfer'e dönüşmesine ve levhaların büyümesine neden olur.

42. Uzaklaşan levhalar arasında Litosfer çok ince olduğu için, buralarda büyük depremlere yol açacak enerji birikimleri olmaz. Buradaki depremlerin odakları çoğu zaman yüzeye yakındır.

43. Buralarda Astenosferden yükselen magma araladıkları sınırları yeni malzeme ile doldurarak yeni litosfer üretmiş olurlar. Okyanus ortası sırtları boyunca arz yüzeyine çıkan erimiş manto malzemeleri soğuyarak katılaştıkları jeolojik zamanın arz manyetik alanının yön ve doğrultusunu saklarlar.

45. Atlantik-Ortası Sırtı En iyi örneklerinden biri Atlantik-ortası Sırt’dır. Atlantik Okyanusunu kuzeyden güneye boylu boyunca ikiye ayıran bu bölge, en iyi bilinen ve üzerinde en çok araştırma yapılan “Uzaklaşan Levha Sınırı” dır. Yayılma hızı ortalama 2.5 cm/yıl dır. Milyonlarca yıl süren bu hareket, iki kıtanın binlerce km uzaklaşmasına neden olmuştur.

46. Kuzey Amerika ve Avrasya Levhalarını ikiye ayıran Atlantik-ortası Sırt, İzlanda’yı da bölerek, yerbilimcilere, bu bölgede karada da araştırma yapma olanağı sağlamaktadır. • Başkent Reykjavik'in anlamı ‘Tüten Körfez'dir • Haritada Reykjavik (the Thingvellir area) ve İzlanda’nın aktif volkanlarının lokasyonları gösterilmiştir (Krafla).

47. İzlanda, Thingvellir bölgesinin havadan çekilmiş fotoğrafı, gölgeli kısımlar Atlantik-ortası Sırt’ın karadaki görünümü olan fissure zonudur. Solunda Kuzey Amerika Levhası, sağında Avrasya Levhası yer almaktadır.

48. Doğu Afrika Rift Zonu Doğu Afrika’daki açılma süreci Suudi Arabistan’ı Afrika kıtasından ayırarak Kızıl Deniz’i oluşturmuştur. Birbirinden ayrılmakta olan Afrika ve Arabistan Levhalarının kesişme noktası, Kızıl Deniz’in Aden Körfezi ile buluştuğu yerde “triple junction” olarak adlandırılır. Yeni açılma merkezi, Doğu Afrika Rift Zonunda gelişmektedir. Kıtasal kabuktaki gerilme sınırları aşılınca, yüzeyde tansiyon çatlakları görülmeye başlar. Magma yükselerek genişleyen çatlakların içine sızar ve zaman zaman volkanların oluşmasına ve patlamasına neden olur. Yükselen magma, kabuktaki basıncı artırarak yeni kırıkların, sonuç olarak da yeni rift zonunun oluşmasına neden olur.

50. 2) Yakınlaşan-çarpışan Levhalar (Convergent Plates) Bunlar birbirine yaklaşma, sıkışma gösteren levha sınırlarıdır. Levhaların birbirine yaklaşması ve çarpışması ise üç değişik şekilde olabilir: