1. 1
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ AÇIK VE UZAKTAN EĞİTİM FAKÜLTESİ
İKTİSAT LİSANS PROGRAMI
LİTOSFERİK AFETLER
1. DEPREMLER VE OLUŞUM NEDENLERİ
Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL

2. 2
Bu Bölümde Neler Öğreneceğiz?
1.1. Depremin Tanımı
1.2. Deprem Büyüklüğü ve Enerji
1.3. Deprem Büyüklük ve Frekans Yasası
1.4. Deprem Gerilmesinde Değişim
1.5. Deprem Tehlikesinde Değişim

3. 3
Bölüm Hakkında İlgi Oluşturan Sorular
Depremlerin Geleneksel ve Modern Anlamları Arasında ki Fark Nedir?
Depremlerin Geleneksel ve Modern Anlamı Nedir?
Deprem Büyüklüğü ve Boşalan Enerji Arasında İlişki Nasıldır?
Deprem Sayısında Artış İzleme Sistemlerine Neden Bağlıdır?
Depremleri Meydana Getiren Gerilme Türleri Nedir?
Deprem Tehlikesi Nedir?
Marmara Bölgesinde Hakim Gerilme Türleri Nedir?

4. 4
Bölümde Hedeflenen Kazanımlar ve Kazanım Yöntemleri
Konu Kazanım Kazanımın nasıl elde
edileceği veya
geliştirileceği
Depremlerin temel
kavramlarını öğrenecek
Depremleri meydana getiren
bölgesel gerilme tiplerini
anlayacak
Gerilme türüne bağlı olarak
levhaların girişimlerini
açıklayacak
Beklenen büyük depremlerin
olduğu Marmara bölgesinin
büyük depremlerini
anlayacak

5. 5
Anahtar Kavramlar
Deprem, Gerilme, Risk, Levha Hareketleri, Konveksiyonel Hareketler, Okyanus
Çukurları, Çarpışma Zonları, Marmara’da Deprem Tehlikesi, Deprem Büyüklüğü,
Deprem Enerjisi, Levha Hızları

6. 6
Giriş
Yerkürenin içi oldukça dinamiktir ve yaklaşık 40 trilyon volt enerji üretmektedir. Bu
enerjinin ancak depremlerle hissedilen ve açığa çıkan bölümü % 1 dir. Depremlerin oluşum
nedenleri üzerine yapılan çalışmalarda görünen en temel neden yerin bir dinamik motor gibi
çalışmasıdır. Dış merkezinde bulunan yüksek sıcaklığa bağlı olarak akıcı hale gelen
malzemenin farklı devinime ve dönüşüme neden olmasıdır. Ö zellikle, yerin dış çekirdek
merkezinin (Outer Core) tamamen sıvı ve akışkan olmasına bağlı olarak dış çekirdek ve
manto arasında ki sınırdan (Core-Mantle Boundary) bütün yönlere (yukarıya düşey ve yatay
yönlerde) sıcak malzeme taşınır. Zayıf Küre (Astenosfer) içerisinde malzemelerin Konvektif
Döngüsel (Convectional Motions) hareketle sürekli taşınmasıyla, Taş Küre (Litosfer) boyunca
levhalar zorunlu hareket altında kaymaktadır. Depremlerin oluşum fiziği Yakınsak
(Convergence) veya Iraksak (Divergence) olarak Tektonik Plaka Hareketlerin (Plate Tectonic
Motions) bağlı olarak gelişen Düşey Gerilme (Dilitational Stra in) veya Yatay Gerilme (Shear
Strain) büyüklüklerinde ki değişimlerle açıklanmaktadır.
Depremden dolayı ölen insan sayısı son milenyumda 8 milyon ve 20. yüzyılda 2
milyondur. Dünya’da 40’dan fazla ülke yıkıcı deprem tehlikesi altındadır ve 1990–99 yılları
arasında olan depremlerin neden olduğu kayıp 215 milyar dolardır (USGS, Amerikan Deprem
Servisi). Deprem küresel bir tehdit olduğu için, depreme karşı hazırlanma ve zararlarından
korunma üzerine yapılan küresel çalışmalar insanlığın geleceği açısından çok büyük öneme
sahiptir. Her yıl milyonlarca küçük (mikro) deprem olmaktadır. Depremselliğin İzlenmesinde
(Seismicity Monitoring) yüzeyde veya Kuyu İçinde (Borehole) yerleşik duyarlı
Sismometreler (Seismometers) kullanılarak belirlenebilmektedir. Ayrıca, her yıl sayıları 10
civarında ve binlerce insanın öldüğü depremler de dünyanın değişik bölgelerinde doğal
afetlere neden olmaktadır. 20. yüzyılda bu depremlerden en büyüğü (M=8,3) 1920 de Çin’de
olmuş ve 200,000 kişi ölmüştür. 1976 yılında Ç in’in Tangshan kentinde meydana gelen M7.4
büyüklüğünde ki depremde 655,000 kişi hayatını kaybetmiştir. M=7,9 büyüklüğünde 1923’de
Japonya’da meydana gelen Tokyo depreminde 142,810 kişi ve M=7,7 büyüklüğündeki 1906
yılında Amerika’nın Kaliforniya eyaletinde meydana gelen sığ odaklı bir depremde ise kayıp
sayısı yüksek olmuş ve 3000 kişi hayatını kaybetmiştir. Benzer büyüklükte 1994 yılında
Japonya’nın K uril adalarında meydana gelmiş derin odaklı bir depremde kayıp sayısı yaklaşık
10 kişiyle sınırlı kalmıştır. Ü lkemizde ise yaşanan en büyük deprem doğuda Erzincan’da 1939
yılında meydana gelmiş ve 32.700 kişi hayatını kaybetmiştir. Yaklaşık olarak büyüklükleri
aynı olan ikinci deprem ise Ağustos 1999’da meydana gelen M=7,8 büyüklüğündeki Marmara
depremidir. Bu depremde ölü sayısı kesin olmamakla beraber 20 binin üzerinde ve neden
olduğu ekonomik kayıp ise 20 milyar dolardır. 23 Ekim 2011’de meydana gelen Van
Depremi yüzlerce cana mal olmuş ve bölgede ciddi yapısal ve altyapı hasarına neden
olmuştur. Ülkemizde 6316 Sayılı Kentsel Dönüşüm Yasası ancak Van depreminin ortaya
çıkardığı tahribatın sonucunda çıkan Cumhuriyet Tarihinde çıkan en reformcu yasalardan
birisi olarak çıkartılmış ve deprem odaklı güvenli kentleşme uygulamaları devam etmektedir.

7. Şekil 1. Yerin merkezinde sıcaklıkla yerin yüzeyine taşınan gerilme güdümlü kabuk yapısı.
Okyanusal kabuk: Oceanic Crust, Kıtasal Kabuk: Continental Crust, Upper Mantle: Üst
Manto, Litosphere: Litosfer, Asthenosphere: Astenosfer
Depremler yerin taşküresi Litosferin en üst kısmını oluşturan kabukta meydana gelir.
Litosfer - üst manto ve kabuk - mekanik özellikleri açısından yüksek dayanımlı bir yapıya
sahiptir. Yeryüzü bir düzine levhalardan oluşur. Üst bölümü oluşturan Kabuk (Crust)
boyunca Açılmalı Gerilmeye (Extensional Tectonic Regime) bağlı olarak okyanus ortalarında
açılmalarla yeni malzemeler meydana gelir. Sıkışmalı Tektonik Rejim (Compressional
Tectonic Regime) aktif levha sınırlarında çarpışmaya, kapanmaya, bindirmelere ve eski
malzeme yitimine neden olur. Yatay Gerilmeli Rejim (Shear Tectonic Regime) altında yatay
hareketler oluşur ve bu gerilme altında malzemelerin ne yenilenmesi nede yitimi söz konusu
değildir fakat farklı gerilmeli plakalar üzerinde gerilme transferini meydana gelmesiyle
Transform Fay özelliği taşır. Levhaların pozisyonlarına göre farklı büyüklükte meydana
gelen düşey veya yatay gerilmeler malzeme direncini bastırırsa ve aşarsa Kaymalar
(Displacements) meydana gelir, enerji boşalır ve nihayetinde depremler oluşur.
7

8. ©2005 Robert J. Lillie
8
Parks and Plates
Şekil 2. Yeryüzünde Levhalar ve Gerilme Sınırları. Açılan Iraksak Levhalar: Divergent,
Kapanan Yakınsak levhalar: Convergent ve Yatay Gerilmeli Levhalar: Transform
Levhalar boyunca yerin içinden yeni malzemelerin yüzeye çıktığı alanlar Okyanus
Çukurları (Oceanic Trenches) ve Levhaların Iraksadığı (Divergent) alanlar olarak bilinir.
Levhaların açıldığı alanlarda sıcaklık yüksek olduğu için meydana gelen depremler in
büyüklükleri olarak küçük ve derinlik olarak sığdır. Eski malzemelerin derin tabana itildiği
alanlarda ise çarpışma zonları, dalma-batma zonları veya kapanan yakınsak levhalar meydana
gelir. En büyük ve en derin depremler Yakınlaşan Sınırlar (Convergent Bondaries) ve
nihayetinde doğal olarak Çarpışma Sınırları (Collision Boundaires) meydana gelir.
Levhaların birbirine paralel ötelendiği alanlar ise yatay gerilmeli levhalardır ve Doğrultu
Atımlı Fay Sistemleri (Strike-Slip Faults) olarak bilinir. Çoğunlukla, düşey gerilmeli farklı
sistemler arasında ki enerjinin transfer edilmesi yatay gerilmeli faylar boyunca sağlandığı için
Transform Faylar (Transform Faulting) olarak da isimlendirilir. Bu levhalarda meydana gelen
depremler oldukça büyüktür ve meydana gelen depremler in etkileri/şiddetleri veya neden
oldukları hasar/risk nispeten sığ kabuk kalınlığıyla ilişkili olduğu için etkileri büyüktür.
Dünya’da en meşhur transform faylar K uzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve San Andreas Fay
Zonudur (SAFZ). 24 Ağustos 2014 tarihinde Amerika’nın SAFZ’nda M6.0 bir deprem
meydana gelmiş ve son 25 yılda meydana gelen böyle bir depremde can kaybı olmamıştır.

9. Şekil 3. Açılma Diverjans Zonları ve Çarpışma Converjans Zonları. Astenosferden yükselen
sıcak malzemeler iki yana doğru hareket etmesi sıkışan levha kenarlarında tekrar aşağı
itilir.
Türkiye ve civarında meydana gelen depremler, Afrika ve Arabistan levhaları arasında
Kızıl Denizin ortasından yeni sıcak malzeme çıkmasıyla birlikte Doğu-Batı yönünde
açılmasıyla ilişkilidir. D-B yönünde ki açılma tektoniği etkisi altında kalan bölgede Arabistan
ve Afrika levhaları yaklaşık olarak kuzeye doğru harekete zorlanır. Bu nedenle, Türkiye’nin
hem doğusunda ve hem de batısında kıta-kıta çarpışma zonları oluşur. Çarpışmanın temel
nedeninin bir daha tekrar edilmesi gerekirse, Arabistan ve Afrika Levhalarının kuzeye doğru
ilerlemesidir. Özellikle, Arabistan levhasının kuzeye doğru Avrasya Levhasına ilerlemesiyle
Anadolu levhası iki büyük levha arasında sıkışır, gerilir ve düşey gerilmeli bindirme tipi
depremler meydana gelir. Arabistan-Avrasya Levhaları arasında ki girişim benzer yoğunluklu
kıtasal malzeme olduğu için sınırlarda – Bitlis Suture – yükselmeler meydana gelir.
Türkiye’nin doğusunda K-G yönünde oluşan gerilme D-B yönünde Anadolu
levhasının tek parça olarak iki büyük doğrultu atımlı fay sistemi ile taşınır. K uzeyde meydana
gelen D-B yönlü Kuzey Anadolu Fay Zonu ve SB-KD doğrultusunda oluşan Doğu Anadolu
Fay Zonu boyunca meydana gelen depremlerle Anadolu levhası batıya doğru taşınır. Bununla
birlikte, ülkemizin batısında Afrika levhası denizel ve daha yoğun bir levhadır. Kuzeye doğru
ilerler ve batı Anadolu levhasının altına dalar. Ö zellikle, 24 Ağustos 2014 tarihinde meydana
gelen Fethiye-Burdur dirseğinde meydana gelen M5.2 büyüklüğünde ki depremin neden
Afrika levhasının Batı Anadolu’nun ortalarına doğru derinden ilerlemesine bağlı olarak ortaya
çıkan gerilmenin sonucudur.
9

10. 10
Şekil 4. 24 Ağustos’ta meydana gelen M5.2 Burdur-Isparta depremi.
Ülkemizin batısında ve doğusunda meydana gelen bu kıtasal levhaların çarpışma
sınırlarında derin ve büyük depremler meydana gelir. Türkiye’de Anadolu Fay Zonları –
Kuzey Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayı – tekrar ederek yeniden vurgulamak gerekirse
yatay gerilmeli transform fay özelliğindedir. 17.08.1999 günü saat 3:01 de İzmit çevresinde
(40.77°K-29.97° D) ve yaklaşık 45 saniye süren deprem yaklaşık 20 milyon bir nüfus
yoğunluğuna sahip Marmara bölgesinde büyük can ve mal kaybına neden olmuştur. Depremin
yüzey dalgalarından hesaplanan büyüklüğü “magnitude” Amerika Jeoloji Servisinin “USGS”
verdiği bilgilere göre 7,8, İsviçre Gözlem Evinin “SED” verdiği bilgilere göre ise 7,5’dir.
Depremin şiddeti “intensity” yaklaşık XI civarındadır. İzmit depremi yaklaşık olarak 100 km
uzunluğunda bir kırılmaya ve 2,6 metre uzunluğunda kırıkların birbirine göre aksi istikamette
yer değiştirmelerine neden olmuştur.

11. Şekil 5. Türkiye'de en çok yıkıma neden olan deprem 17 Ağustos depreminden bir
görüntü.
Bu depremde en çok hasar gören bölgeler başlıca İzmit, Adapazarı ve Yalova’dır.
Yakın geçmişte 18.09.1963 yılında Yalova-Çınar’cıkda ve 20.06.1943 yılında ise
Adapazarı’nda son büyük depreme göre küçükte olsa önemli depremler (M=6,2) olmuştur.
Yakın denebilecek bir geçmişte bu depremlerin olmasına karşın son depremde ortaya çıkan
inanılmaz hasar ve can kaybı bu depremlerden hiç ders alınmadığı ve çarpık kentleşmenin
hızla günümüze değin devam ettirildiğidir.
İzmit bölgesinin 20 yıl önce MIT Ö ğretim Üyesi Prof.Nafi Toksöz tarafından
gelecekte büyük bir depremin olacağı alan ya da yerbilimleri terminolojisine göre sismik
boşluk ‘seismic gab’ olduğu ileri sürülmüştür. Daha sonra rahmetli hocamız İstanbul Öğretim
Üyesi Dr. Selçuk Sipahioğlu 1984 yılında İzmit bölgesinde büyük depremlerin oluştuğuna ve
depremi oluşturacak kırıkların olduğunu gösteren veriler olduğunu ifade etmiştir. Japon
deprem uzmanı Dr. Oshiman ise 1991 yılında ise Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ)’nda
1939-1967 yılları arasında Erzincan’dan başlayıp Adapazarı’na kadar devam eden deprem
göçünün tabi bir uzantısı ya da devamı olarak İzmit bölgesinde M=7 büyüklüğünde bir
depremin olabileceğini belirtmiştir. Neticede birçok bilim insanının beklentisi gerçek oldu ve
İzmit depremi meydana geldi.
İzmit körfezinde tarihsel dönemde 447, 553, 1719 ve 1894 yıllarında büyük depremler
olmuş fakat yaşadığımız yüzyılda büyük depremlerin olmamasından dolayı bölge bir sismik
11

12. suskunluk geçirdiği ifade edilmiştir (Öncel, 1995). 1992 yılında Dr. Ö ncel tarafından
hazırlanan yüksek lisans çalışmasında ileri sürülen tüm veriler dikkate alınarak olabilecek bir
depremin büyüklüğü incelenmiş ve sonuç olarak Dr.Oshiman tarafından önerildiği gibi M=7.0
ve daha büyük bir depremin olabileceği görüşü desteklenmiştir. Yukarıda verilen bilimsel
çalışma ve sonuçları itibarı ile olan deprem bir tesadüf değil bilimsel çalışmalar ışığı altında
olacağı önceden söylenen fakat herkesçe göz ardı edilen bir olgudur.
12
1. Depremler ve Oluşum Nedenleri
1.1. Depremin Tanımı
Depremlerin geleneksel anlamına göre Japon mitolojisinde Namazu adlı dev kedi
balığının depremlere neden olduğuna inanılmıştır. Yunan mitolojisinde Poseidon depremlerin
sebebi ve tanrısı olarak görülürdü. Eski Türk mitolojisine göre ise dünya dört öküz üze rinde
duruyor ve öküzlerin hareket etmesiyle depremler meydana geliyordu. Modern anlamı ise;
Yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin elastik dalgalar
şeklinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir.
Deprem, insanın hareketsiz kabul ettiği ve güvenle ayağını bastığı toprağın da oynayacağını
ve üzerinde bulunan tüm yapılarında hasar görüp, can kaybına uğrayacak şekilde
yıkılabileceklerini gösteren bir doğa olayıdır.
Şekil 4. Aktif Levha Sınırları ve Derin Odaklı Depremlerin oluş yerleri.
Derin deprem dağılımları (100km ve daha derin) incelenirse yeryüzünde birbirleri
altına girişim yapan veya dalan levha sınırları fark edilir (Şekil 4). Dikkat çeken levha

13. sınırlarından birisi, Güney Amerika levhası altına dalan ve hareket yönü doğuya doğru olan
Nazca levhasıdır. Özellikle, Nazca Levhası-Güney Amerika levhası arasında ki deprem
yığılmalarının oldukça fazla ve doğuya doğru girişim yapması dikkat çekicidir. Bunun bir
nedeni, Nazca levhasının en hızlı (160 mm/yıl) ilerleyen levha olması ve buna bağlı olarak
gerilme birikiminin veya açığa çıkmasının daha kısa süre almasıdır. Kuzey Amerika
Levhasına doğru Juan De Fuca levhasının K B yönünde ilerlemesiyle depremler meydana
gelmektedir. San Andreas Fayı meydana gelen aktif levha sınırı boyunca meydana gelir.
Diğer önemli bir levha sınırında, batıya doğru ilerleyen ve Japonya’ya doğru girişim yapan ve
altına dalan Filipin Levhası ve Pasifik Levhasıdır. Japonya’da depremlerin nedeni Avrasya
levhası ile Pasifik-Filipin levhalarının arasında meydana gelen sıkışma rejimidir. Biraz daha
batıya yaklaştığımızda, K-G yönünde ve kuzeye doğru ilerleyerek Çin’in altına dalan
Hindistan levhası Çin’de önemli yıkıma neden olan depremlerin kaynağıdır. Türkiye’nin en
güneyinde meydana gelen depremler Afrika Levhasının kuzeye doğru ilerlemesi ve Ege
Levhasının altına doğru girişim yapmasıyla ilişkilidir.
13
Şekil 6. Deprem Büyüklüğü ve Enerji Arasında ki İlişki Verilir.
1.2. Deprem Büyüklüğü ve Enerji
Deprem Büyüklüğü ve Depremde Açığa Çıkan Enerji Arasında İlişki Nasıldır? Deprem
büyüklüğünde 1 birimlik değişim, ortaya çıkan enerji miktarlarında çok büyük farklılıklara
neden olmaktadır (Şekil 5). Deprem büyüklüğünün M=5 ya da M=6 olması aslında çok
önemlidir. Çünkü deprem büyüklüğü M=6 olduğunda ortaya çıkan enerji; büyüklüğü M=5
olan depreme oranla 30 kat ve büyüklüğü M=7 olduğunda ise ortaya çıkan enerji miktarı
yaklaşık 900 kat artıyor. Dolayısıyla M=7 büyüklüğünde beklenen depremin ya da
depremlerin olmamasından önce, M5 ve daha küçük büyüklükteki depremlerin izlenmesi ve
bu deprem bilgilerinin kullanılması gerekir. Bu nedenle, büyük depremler oluşmadan küçük
depremlerin izlenmesi son derece önemlidir.

14. Ülkemizde büyük deprem riski (% 95) altında yaşamamıza rağmen maalesef depremle ilgili
terminoloji tam olarak zihinlerde doğru olarak yerleşmiş ve halkımıza öğretilmiş değildir.
Halkımızın yanlış yönlendirilmesinde bilim adamlarının defalarca uyarmalarına karşın basının
hala yanlış bilgi vermesinin etkisi vardır. Bunun nedeni ülkemiz basınında Deprem Muhabiri
olarak yetişmiş basın mensubunun olmamasıdır. Depremin büyüklüğü depremin olduğu
kaynak noktasından “hiposantr” başlayarak yerin tamamı boyunca yayılan deprem dalgaları
genliklerinden belirlenen fiziksel bir büyüklüktür ve açığa çıkan enerji ile orantılıdır. Şiddet
ise hissedildiği yerin zemin koşullarına göre değişir ve hasara bağlı olarak belirlenen
gözlemsel bir değerdir.
14
1.3. Depremlerde Büyüklük – Sayı İlişkisi
Depremlerin Büyüklükleri (M) ve Sayıları (N) arasında bir yasa olduğu Gutenberg-Richter
tarafından keşfedilmiş ve bu yasaya göre deprem tehlike analizleri yapılabilmektedir.
Log N = a – bM
Yukarıda verilen yasa Log-Lineer bir ilişkiyi gösterir. Depremsellik parametreleri olarak
bilinen a ve b parametrelerinin tespit edilmesiyle Deprem Büyüklük ve Frekans arasında ki
ilişki rahatlıkla belirlenir. Parametre a deprem sayısıyla ilişkilidir ve incelenen alan
büyüdükçe büyür. Parametre b ise bölgede ki gerilme ile ilişkilidir ve bölgeler in gerilme
altında risk durumlarına göre bölgelendirilmesinde kullanılır. Parametre b değerinin büyük
olduğu alanlarda daha küçük depremler olur fakat küçük olduğu alanlarda daha büyük
depremler beklenir. Global değeri b değerinin 1 olduğu ileri sürülmüştür.
Küçük Depremlerin Ö nemi ve İzleme Yöntemleri Nedir? Meydana gelen küçük depremlerin
izlenmesi için Kuyu Sismometreli Deprem istasyonları kurulması gerekir. Yılda 1.000.000
tane küçük depremler (büyüklükleri M2 ile M3 arasında olanlar) oluşuyor. Buna karşın;
senede büyüklüğü ortalama M8 olan 1 tane deprem oluşuyor. Küçük depremlerin
kaydedilmesi ve izlenmesi için de, Derinden (K uyu Sismometreli) İzleme S isteminin (DES)
olması gerekir. Ayrıca, küçük depremlerin izlenmesi ile fay hatlarının güncellenmesi çok hızlı
şekilde yapılabilir. Diğer yandan, küçük depremlerin izlenmesi ile büyük depremler önceden
tahmin edilmeye çalışılmalıdır. Türkiye’de derinden izleme sistemi olmadığından ve son
yıllarda kurulan birkaç istasyonla başladığından dolayı küçük depremlerin ülke genelinde
izlenmesi yapılamıyor.
1.4.Bölgesel Örnekli Depremlerde Gerilme Değişimi
Levha hareketlerini kısaca tekrar özetleyelim. Yerküremiz üzerinde bir düzine kadar
levhaların belli bir hızla hareket etmesiyle gerilme alanları oluşmaktadır. Bu levhalara örnek
olarak, ülkemize en yakın olan Arabistan, Afrika ve Avrasya levhaları örnek olarak verilebilir.
Mesela Arabistan ve Afrika levhasının kuzeye doğru hareket etmesi, ülkemizin doğusunda
kapanma, batısında ise açılma seklinde gerilmelere (Şekil 7) neden olmaktadır. Bununla
birlikte, ülkemizi bir uçtan diğer uca kesen Kuzey Anadolu Fay Zonu’da levhalar arasında ki
gerilme sonucunda oluşan enerjinin depremlerle açığa çıkması ile oluşmuştur.

15. Şekil 7. Depremlere neden olan gerilme biçimleri. Açılma Türü Gerilme: Tensional
Stress, Kapanma Türü Gerilme: Compressional Stress ve Yatay Gerilme: Shear Stress
Oluşan farklı gerilme alanlarında biriken enerjinin büyüklüğü, en son meydana gelen
depremle meydana gelen kırılmadan sonra geçen zamanın ne kadar büyüdüğüne bağlıdır.
Faylar açılma, kapanma ve doğrultu yönlü gerilme biçimleri ile gerilir ve bu gerilme açığa
çıkması ile fayların kırılması gerilme büyüklüğü düşer. Biriken gerilmenin tamamen
boşalması ancak olabilecek en büyük depremle gerçekleşir, tabi göreceli daha küçük
depremlerle gerilme değerleri azalmış olur.
Şekil 8. Son 2000 yılda olmuş büyük depre mle rin yerle ri ve tarihleri gösterilmektedir
[1] Marmara denizi içinde ki fay dağılımı [3] kırmızı, dışında ki karasal faylar [5] ise
15

16. siyahla gösterilmiştir. 1991-1999 yılları arasında olmuş magnitüdü 2.6'dan büyük
depremler ise gri renkle gösterilmiştir (bkz. real-time map).
Büyük depremi oluşturacak gerilme alanları. Marmara bölgesi, kapanma, açılma ve yatay
gerilmelerin hep birlikte gözlendiği bir geçiş alanıdır. En büyük ger ilme birikimi doğrultu
atımlı hareketlere “Shear” bağlıdır. Bununla birlikte, açılma ve gerilme tipli gerilme türleri de
Marmara’da ki fay gerilmelerinde etkilidir.
Şekil 9. Gerime Türle ri. A) Mavi Renkle: Sıkışma Türü Gerilme ve B) Açılma Türü
Gerilme
Farklı gerilme alanlarında ki küçük depremlerin büyüklük ve yığılma özellikleri farklıdır. Bu
nedenle, küçük depremlerle ile fay gerilimleri arasında ki ilişkiye bakılarak, büyük
depremlerin oluşturacak gerilme alanları tahmin edileb ilir. K ısaca değinmek gerekirse,
Marmara içinde ki farklı gerilme alanlarıyla modern deprem istasyonları ile kaydedilmiş
küçük depremler arasında ilişki biçimi bu bölümde tartışılacak ve büyük depremlerin
oluşabileceği alanlar belirlenecektir. Küresel Konumlama Sistemi (GPS) faylarda ki
gerilmenin hızlı ve doğru ölçülmesinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu nedenle,
faylarda ki gerilme değişimleri gün mertebesinde ölçülmektedir. Güne, aya ya da yıla bağlı
gerilme değişimleri çok doğru ve hızlı bir şekilde ölçülmektedir. Bu sebepten, basta Amerika,
Japonya ve Kanada’da gerilme değerleri ölçülmekte, değişimleri kentsel ya da noktasal
ölçekte vatandaşların görebileceği ortamlarda gösterilmekte ve veriler çalışmak isteyen
herkese pazarlıksız verilmektedir.
Gerilmenin zamanla büyümesi. Depremlerle birlikte biriken gerilme enerjisini ya tamamı ya
da bir kısmı boşalır. Tamamının boşalması büyük depremle, bir kısmının boşalması da orta
büyüklükte ki depremlerle olabilir. Enerjinin önemli ölçüde boşalması ile yüzeyde kırıklar
oluşur. Neticede, biriken gerilim enerjisi hem fayın hızına hem de birikme aralığına bağlıdır.
Mesela, 1509 yılından günümüze Marmara içinde ki biriken deprem enerjisi ile 1999 İzmit
depreminin olduğu alanda ki biriken gerilme enerjisi aynı değildir. Çünkü ilkinde 500 yıldır
büyük bir gerilme enerjisi birikmiş, ikincisinde ise biriken gerilme enerjisi ise 10 yıllıktır.
16

17. Gerilme çeşitliliği. Marmara bölgesinde ki gerilmeler (Şekil 9) mavi ve kırmızı renklerle
gösterilmiş. Mavi renkli alanlar, kapanma " compressional stress" seklindeki gerilmenin
kuzey-batı Marmara bölgesinde etkin olduğunu gösterir. K ırmızı renkle gösterilmiş açılmaya
bağlı "tensional strese" gerilme birikiminin olduğunu belgeleri gösterir. Kuzey doğu
Marmara'da bu alan belirgindir.
İstanbul’un güneyinden gecen faylar, hem açılma hem de kapanma tipli bir gerilmeler
altındadır. Bunun anlamı, Marmara bölgesinde ki gerilmenin tekdüze olmaması, gerilme
tipleri farklı olan fayların, hem davranışlarının hem de deprem büyüklüklerinin farklı
olacağını gösterir. Gerilme ve deprem tehlikesi arasında ki bağlantı. Depremin büyüklüğünün
gerilmeyle olan ilişki boyutu hakkin da farklı sorular akla gelebilir. Mesela, gerilme ve
deprem arasında nasıl bir ilişki vardır? Gerilme tipleri farklı alanlarda ki depremler farklı
mıdır? Kapanma tipli gerilme altında ki faylar mı, yoksa açılma tipli gerilme altında ki faylar
mı daha risklidir? Makalenin bu kısmında, bu sorulara açıklık getirilecektir.
Ülkemizin batı kısmında yapılmış fazla istasyonlu GPS hassas gerilme ölçümleri ile önerilen
faylar yukarda ki şekilde verildiği gibi ilişkilendirildiğinde, fayların davranış biçimleri ya da
gerilme yapıları ortaya çıkar. Bu acıdan yukarda verilen gerilme haritası, gerilme biçimini ve
depremlerle ilişkilerinin incelenmesi için çok önemli bir veridir. 2006 yılında yapılan
yayınlanan bir çalışmada deprem büyüklükleri ile gerilme arasında istatistiği parametrelerce
bir doğrusal ilişki ortaya konmuştur. Bu çalışmaya göre, Marmara bölgesinde, mavi alanlarla
(compressional strain) gösterilen alanlarda daha büyük depremler olmaktadır. Çünkü
kapanmaya bağlı gerilime "compressional stress" bağlı olarak büyük magnitudlü depremlerle
meydana gelmektedir. Tersinden söylemek gerekirse, açılmaya bağlı gerilim li "tensional
stress" alanlar ise daha küçük depremlere neden olmaktadır.
Sonuç. Büyük depremleri oluşturacak alanlar kapanmaya bağlı gerilen fayların mavi alanların
olduğu yerlerde beklenir. Bunun anlamı, K uzey Bati Marmara bölgesinde gerilme tipi büyük
depremleri oluşturabilir. Deprem riskinin yüksek olduğu bölgede de, 1509 ve 1766
depremlerinden sonra deprem meydana gelmemesi başlı başına bölgede ki gerilme birikimini
ve büyük deprem riskini göstermektedir. Fakat Marmara denizi içinde M7.2'den büyük bir
depremin, 2000 yıllık deprem verilerinin incelenmesinden meydana gelmediği ortadır, ve bu
nedenle beklenen deprem M7.2'den büyük olmayacaktır.
17

18. 18
Uygulamalar
Türkiye’de Meydana Gelen Depremlerin Odak Derinlikleri Nasıl Değişmektedir?
Türkiye’de Meydana Gelen Yıkıcı Depremler ve Meydana Getirdikleri Kırık
Uzunlukları Arasında ki İliki Nedir?

19. 19
Uygulama Soruları
Türkiye’de İl Merkezleri Esas Alındığında En Büyük Depremler (M>7.0) Hangi
İllerimizde Oldu ve Ortaya Çıkan Hasar Dağılımları Nedir?
San Andreas Fayı ve Kuzey Anadolu Fayında Meydana Gelen Büyük Depremleri
Karşılaştırın?

20. 20
Bu Bölümde Ne Öğrendik Özeti
Depremlerin nasıl meydana geldiğini ve gerilme türlerine göre özelliklerinin nasıl değiştiğini
açıkladık. Ü lkemizde meydana gelen depremlerin nedeni açıklandı ve Marmara özelinde
gerilme değişimi açıklandı. Deprem büyüklükleri ve oluş sayıları arasında ki deprem yasasını
kısaca açıklandı. Deprem büyüklüğü ve depremde açığa çıkan enerji arasında ki ilişki
yaklaşık olarak açıklandı.

21. 21
Bölüm Soruları
1. Düşey ve Yatay
a. Deprem fayları gerilir
b. Levha Sınırları Nasıl Gerilir?
c. Normal Kırılma Gerçekleşir
d. Levha Sınırları Neden Gerilir?
2. Afrika
a. Depremler derinlerde oluşur
b. Deprem fayları gerilir
c. Depremler arasında
d. Türkiye'yi çevreleyen levhalardan
3. İki blok arasında yer değiştirme
a. Levha
b. Fay atımı
c. Fay gerilmesi
d. Aktif Fay
4. Yakın tetikleme
a. Kuzey Anadolu Fayında Depremler
b. Kuzey Anadolu Fayı Benzer
c. Depremler arasında
d. Deprem fayları gerilir
5. Tavan blokun yukarı hareketi
a. Deprem fayları gerilir
b. Depremler arasında
c. Deprem Kırılma Mekanizması Çalışır
d. Kırılma Mekanizması Ters
6. Yatay yönlü

22. 22
a. 12 Kasım Düzce' depreminde meydana gelen kırılma
b. Türkiye'yi çevreleyen levhalardan
c. Deprem cisim dalgalarının en hızlısı
d. Depremler derinlerde oluşur
7. Doğrultu atımlı
a. Kırılma Mekanizması Ters
b. Yatay gerilmeli kırılma
c. Normal Kırılma Gerçekleşir
d. Depremler derinlerde oluşur
8. Gerilmede azalma
a. Aktif Fay
b. Levha
c. Tetikleme zonu
d. Gölge zonu
9. Açılarak
a. Depremler arasında
b. Fay atımı
c. Fay gerilmesi
d. Deprem fayları gerilir
10. Tektonik hareketlerle ilişkili
a. Aktif Fay
b. Fay gerilmesi
c. Fay atımı
d. Gölge zonu
Cevaplar
1) b, 2) d 3) b, 4)c, 5) d, 6) a, 7) b, 8) d, 9) d, 10) a