Sendai Depremi ve Tsunamisinin Jeolojisi

Mahallî saatle 14:46:23'de Japonya'nın Sendai kentinin takriben 130 km doğusunda, 24,4 km derinlikte, moment büyüklüğü (Mw) 9,0 olarak hesaplanan ve 5 dakika süren büyük bir deprem meydana geldi. Bu muazzam doğa olayı, son yüzyılın beşinci büyük depremidir ve Japon sahillerini vuran büyük bir tsunami dalgasını tetiklemiştir.
9,0 büyüklüğe karşılık gelen, yani depremde açığa çıkan enerji 3,9x1022 joule olarak hesaplanmıştır ki, bu 2004 yılında Sumatra’da meydana gelen büyük depremdekinden biraz daha düşüktür. Yani 1,500,000,000 ton dinamitin patlaması sonucu açığa çıkacak enerjiye eşittir. Bu enerji Hiroşima’ya 8 ağustos 1945 günü atılan atom bombasının açığa çıkarttığı enerjinin yaklaşık 33.000 katıdır.

A. M. Celâl Şengör1,2 ve M. Sinan Özeren1

1 İTÜ Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü, Ayazağa 34469 İstanbul sengor@itu.edu.tr

2 İTÜ Maden Fakültesi, Jeoloji Bölümü, Ayazağa 34469 İstanbul ozerens@itu.edu.tr

Bu muazzam enerji nasıl birikmiş, niçin 5 dakika gibi kısacık bir sürede açığa çıkarak herkesin televizyonlardan neredeyse saat be saat izleyebildiği o muazzam yıkıma neden olabilmiştir? Bu sorunun cevabı öncelikle gezegenimizin jeolojik davranışında, sonra da, Japonya’nın en büyük adası olan Honşu’nun (bkz. Şekil 1) özel jeolojik konumunda saklıdır.

Dünyanın tektonik davranışı Dünyamız bir ısı makinesidir. Çekirdeğindeki ısı 7000°C’tan fazlayken, yüzeyden 10.000 metre yukarılarda bu sıcaklık yer ve mevsime göre -50 ilâ -70°C arasında değişmektedir. Bu nedenle gezegenimiz sürekli ısı kaybeder. Uzayda ısı kuramsal olarak -270°C kadardır. Isı kaybetmenin üç yolu vardır: 1) Işıma yoluyla, 2) dokunma (kondüksiyon) yoluyla ve 3) madde akıntıları (konveksiyon) yoluyla.

Dünyamız bir soğan gibi tabakalı yapıya sahiptir. Yüzeyden 100-300 km derinliğe kadar dünya içinde deprem dalgalarının malzemeyi kırabildikleri katı bir malzemeden oluşur. Bu katı malzemeye jeologlar taşküre (litosfer) adını vermişlerdir. Bunun altında 2900 km derinliğe kadar uzanan ve manto adını taşıyan malzeme küresi ise katı olmakla beraber akışkandır ve burada konveksiyon akımları meydana gelir.

Konveksiyon akımlarının yüzeyde birbirinden uzaklaştıkları yerlerde okyanus ortası sırtları meydana gelir ve bunlar kıt’aları birbirinden ayırarak yeni okyanusların oluşmasına ve büyümesine neden olurlar. Meselâ Atlas Okyanusu senede 2,5 cm’lik bir hızla büyümektedir ki bu bir insanın ayak tırnaklarının ortalama uzama hızına eşittir.

Eğer dünya sırf okyanus ortası sırtlara sahip olsa, yüzeyinin ve dolayısıyla hacmının da sürekli büyümesi gerekir. Ama dünyamızın boyu ilk oluştuğu günlerden beri aşağı yukarı sabit kalmıştır. Dolayısıyla orta okyanus sırtlarında oluşan yeni satha karşılık bir yerlerde eski sathın tahrip edilmesi gerekmektedir. Bu da okyanuslardaki Marianlar veya Mindanao gibi büyük derin deniz hendekleri boyunca meydana gelir. Buralarda bir okyanus tabanı bir diğerinin veya bir kıt’anın altına dalarak tekrar mantoya döner ve bu şekilde bir konvektif sistemin soğuyarak ağırlaşmış bir kanadını temsil eder.