Koyu Mod:
Yazar :
Eyüp Sopacı, Mahmut Onur Karslıoğlu
Özet :
Depremlerin fiziksel oluşum mekanizmaları henüz tam anlamıyla bilinememekle birlikte, sığ derinlikte ve kırılgan kabukta gerçekleştiği
durumda büyük ölçüde sürtünme yasaları ile açıklanabilmektedir. Bu durumda depremler, tutma-bırakma hareketi sonucu oluşan
sürtünme dengesizliğinin (frictional instability) bir sonucudur. San-Andreas ve Kuzey Anadolu fay hatları bu tip mekanizmalara iyi
birer örnektir. Hız-ve-durum yasaları (rate-and-state friction law, (RSF)), doğadaki tutma-bırakma hareketi sonucu oluşan sürtünme
dinamiklerine benzer özellikler göstermektedir. Ek olarak, artçı depremler, yavaş depremler ve sismik olmayan hareketler de RSF
dinamiklerinin zenginliği içerisinde modellenmektedir. Özellike 2004 San-Andreas Parkfield depremi ve sonrası gözlenen sismik
sonrası hareketler GNSS ve sismik veriler kullanılarak RSF yasalarına bağlı modeller ile irdelenmiştir. Her ne kadar olumlu sonuçlar
alınmış olsa da, aynı bölgede yapılan çalışmalarda kestirilen RSF parametrelerinin farklı dağılımlar gösterdiği görülmüştür. Bu
uyuşumsuzluğun sebeplerinden biri, parametre kestiriminde kullanılan farklı RSF parametreleri ile aynı ya da benzer dinamikler
gözlenebilmesidir. Ayrıca, her ne kadar laboratuvar sonuçları birbirlerinden ciddi sapmalar göstermese de literatürde farklı RSF
yasaları da sunulmuştur. Bu çalışmada farklı RSF yasaları, dinamik bir yay-blok sistemi kullanılarak modellenmiştir. Modellemenin
gerçekçi olması bakımından fay geometrisi ve fiziksel yapısı San-Andreas fayına uygun olarak belirlenmiştir. Hareket dinamikleri
Burridge-Knopoff (BK) yay-blok sistemi kullanılarak üretilmiştir. BK modelinin özgün halinde sürtünme kuvveti sadece hıza bağlıdır.
Bu çalışmada farklı olarak BK modeline, Dieterich, Ruina ve Perrin tipi RSF yasaları entegre edilmiştir. Bunun yanı sıra, RSF yasaları
ile sunulan sistemler doğrusal değildir ve nümerik açıdan çözümü zor olan kısmi diferansiyel denklemlerdir. Bu nedenle önerilen
denklemler için boyutsuzlaştırma işlemlerinin yanında sert diferansiyel denklemlerinin çözümleri için öneriler de sunulmuştur. Ayrıca,
RSF parametre uzayı değiştirilerek oluşan dinamikler karşılaştırılmış ve sonuçları yorumlanmıştır. Bu işlem için depremlerin büyüklük
bakımından sınıflandırılmasını sağlayan analitik denklemler kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürdeki 2004 Parkfiled depremi
sonuçları ile karşılaştırılıp irdelenmiştir. Bu çalışmada öne sürülen dinamik model, literatürdeki RSF parametre kestirimi
sonuçlarındaki uyuşumuzlukların nedenlerini araştırmanın yanında ilerideki çalışmalarda depremleri tetikleyen güçsüz sinyallerin
kestirilmesi açısından da faydalı olacaktır.
Anahtar Kelimeler :
Deprem, Hız-ve-Durum Sürtünme Yasaları, Burridge-Knopoff, Jeodinamik, Doğrusal olmayan dinamikler
Kaynak :