Deprem nedir? Sebep olan doğa yasaları nelerdir?

*Bu yazının tamamını Evrim Ağacı'nda bulabilirsiniz.

Deprem dediğimiz doğa olayı, yer kabuğundaki kırılmalar nedeniyle ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılmasıdır. Bu olay, sanılanın aksine, yerkabuğunun hareketsiz değil de hareketli olduğunun bir göstergesi olup, kaotik süreçler içeren ve fizik bilimi başta olmak üzere diğer bilim dalları tarafından da incelenen bir olgudur.

Depremi inceleyen bilim dalı sismoloji olarak bilinmektedir. Nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının nasıl yayıldığını, bilimsel metotlar ve ölçüm aletleri yardımıyla incelemektedir.

Depremin oluş nedenleri ve türleri

Dünya'nın yapısına baktığımızda jeolojik ve jeofizik çalışmalardan elde edilen bilgilere göre bir yeryüzü modeli oluşturulmuştur. Modele göre yerkürenin 70-100 km kalınlığında bir taşküre yani "litosfer" bulunmaktadır. Okyanuslar ve kıtalar burada bulunmaktadır. Diğer bir bölge ise "manto"dur. Manto genelde katıdır; ama yerel bazda sıvı ortamları da vardır. Mantonun altında çekirdek bulunmakta olup demir-nikel karışımına sahiptir. Çekirdeğe gidildikçe sıcaklık artmakta olup enine dalgaların yayılabilmesi için çekirdeğin sıvı olması gerektiği sonucu ortaya çıkmaktadır.

Litosferin altında ise "astenosfer" denilen katman bulunmaktadır. Yumuşak üst manto olarak da bilinir. Burada konveksiyon akımları nedeniyle oluşan kuvvetler, taş kabuğu parçalayarak "levha"ları meydana getirmektedir. Bu konveksiyon akımlarının ana nedeni ise radyoaktivitedir. Radyoaktivite arttıkça sıcaklık ve ısı artmakta olup, konveksiyon akımlarına sebep olmaktadır. Bu akımlar, listosferde gerilmelere (stres) sebep olurken zayıf levhaların da kırılmasına yol açar. Dünya'da halen 10 büyük levha ve çok sayıda küçük levha bulunmaktadır. Bu levhalar, astenosferde sal gibi yüzmektedir. Ayrıca insanların hissedemeyeceği bir hıza sahip olup, hareket halindedirler.

Bu konveksiyon akımlarını incelediğimizde, akımların yüksek olduğu yerlerde levhalar birbirlerinden uzaklaşmakta olup, burada magma ile okyanus ortası sırtları oluşmaktadır. Levhalar, hareketli olmaları sebebiyle birbirleriyle sürekli temas halindedirler. Bu temas sırasında sürtünmeler ve sıkışmalar olmakta, sürtünen levhalardan biri aşağı mantoya batmaktadır. Eriyerek gitgide yitme zonlarını oluştururlar. Bu olay ardışıklı şekilde devam etmekte olup etkileşime girdikleri yerler ise deprem bölgeleri olarak adlandırılmaktadır.

Levhaların hareketlerine bakacak olursak, biri diğerinin altına giren iki levha arasında, hareketi engelleyen bir sürtünme kuvveti mevcuttur. Levhanın hareket etmesi ancak bu sürtünme kuvvetinin aşılması sonucunda gerçekleşir.

Sürtünme kuvvetini aşan levhalar sonucu bir hareket meydana gelmekte olup, bu göreli harekete bağlı olarak sarsıntı meydana gelir. Bu sarsıntı çok kısa zaman aralığında gerçekleşir ve "şok" niteliği taşır. Sonuç olarak çok uzak mesafelere ulaşan deprem dalgaları oluşmaktadır. Bu açığa çıkan deprem dalgalarının depremin oluş noktasından uzaklaştıkça enerjisi azalarak yayılır. Yayılma sonucu "fay" denilen arazi kırıkları meydana gelir. Bazen bu arazi kırıkları gözlemlenebilirken bazen de yüzey tabakaları arasında kaldığı için gözlemlenemez.

Depremlerin bu şekilde oluşumu 1911 yılında Amerikalı Reid tarafından incelenmiştir. Reid'in, "Elastik Geri Sekme Kuramı" adını verdiği bu olgu, laboratuvarlarda defalarca denenerek ispatlanmıştır. Bu kurama göre depremler, çoğunlukla deprem sırasında faylarda esnek geri sekmeler şeklinde, yani fayın her iki tarafında ve ters yönlü olmak üzere gerçekleşir.

Deprem türleri

Depremleri oluş nedenlerine göre sınıflandırırsak, 3 ana gruba ayırabiliriz:

Tektonik Depremler
Volkanik Depremler
Çöküntü Depremleri

İlk gruptaki tektonik depremler, yukarıdaki anlatılan sebeplerden dolayı meydana gelmektedir. Genellikle levha sınırlarında oluşmaktadır. Dünya'daki depremlerin yaklaşık %90'ı bu grupta yer alır. Ülkemizdeki depremler de bu türden depremlerdir.

İkinci gruptaki volkanik depremler, yerin altındaki erimiş maddelerin yeryüzüne çıkarken çıkardıkları gazların fiziksel ve kimyasal olarak patlaması sonucu meydana gelirler. Yerel bazlı depremler olup büyük çapta hasara yol açmazlar. En çok Japonya ve İtalya gibi ülkelerde gözlemlenir.

Son gruptaki çöküntü depremler ise, yer altındaki boşlukların, jipslerin ve kayaçların erimesi sonucu ortaya çıkan depremlerdir. Bunlar da yerel bazlı olup, enerjileri azdır. Büyük çapta hasara yol açmazlar.

(AK/AÖ)