Paleosismoloji

Paleosismoloji, depremler oluştuktan çok sonra eski deprem izlerinin araştırılmasıdır. Aletsel dönem kayıtları ve günümüz araştırmalarından önce olmuş eski depremler ile ilgili bilgiler olmadan, sismologların merak ettiği pek çok soruya yanıt verilemez. Bu sorular genellikle tarihsel dönem öncesi depremlerle (ve çok iyi bilinmeyen tarihsel depremlerle) ilgili faylar, kıvrımlar ve ikincil etkiler konusundadır. Diğer önemli sorular, bir deprem döngüsünün uzunluğu, bu döngünün düzenli ya da düzensiz oluşu ve bir depremle diğerinin kaynak özelliklerinin benzer olup olmamasıdır.

Birçok önemli keşifler paleosismoloji tekniklerinden faydalanılarak yapılmıştır. Örneğin; birçok küçük depremin bir şekilde San Andreas gibi fayları rahatlatacağı ve büyük deprem ihtimalini azaltacağı yönünde yaygın bir yanlış düşünce vardır. Paleosismoloji sayesinde şimdi bilinmektedir ki, fayın tüm hareketleri son derece büyük depremlerle gerçekleşir. Bu sismik olayların hepsi (8 üzerinden bir manyetik moment büyüklüğündeki), sedimantasyon kayırlarında iz bırakır.

Başka bir ünlü örnek Pasifiğin kuzeybatısında Megathrust depremleridir. Bölgede bir süre için düşük sismik tehlike olduğu düşünüldü. Nispeten etkisi az depremler kaydedildi. Çünkü yitim zonu tehlikesiz bir şekilde kaymıştır.

Paleosismoloji tarafından çalışılan bu rahatlatıcı kavramlar, son derece büyük depremler ile birlikte tarihsel tsunami kayıtlarını kanıtlar. Gerçekte yitim zonu altında British Columbia, Washington, Oregon ve uzak kuzey California sahillerinde olabilecek, uzun vadede çok tehlikeli olan birkaç yüz metre yüksekliğinde, kıyı tsunamisi üretme yeteneği gösterebilir. Bunlar üstte uzanan kıyı toprakları ile deniz tabanı arasındaki gerilmenin bir sonucudur. Orta ve kuzey pasifik okyanusunda periyodik bir kayma meydana gelmesiyle, sahil kıyısında tsunamiye yol açan batı yönünde itme, yükselme ve kıyıya doğru suların alçalması sahil sakinlerinin kaçması için kısa süreli bir uyarıdır (birkaç saatlik uyarı ile).

Tarihsel ve aletsel kayıtlar çoğu yerde çok kısa ve eksiktir. Bu nedenle, fay davranışlarının anlaşılması için paleosismolojik verilere gereksinim duyulmaktadır. Örneğin, California’da tarihsel kayıtlardan 1857 depreminin oluşumu etkileri ve kırık uzunluğu bilinmektedir (Agnew ve Sieh,1984). Dere kanalları ve derecikler gibi küçük ötelenmiş morfolojik yapılar kullanılarak, San Andreas Fayı’nsa son yüzyılda olmuş depremlere ait yatay atımlar ölçülebilmiştir.

Sedimenter bir seride gelişmiş bir ötelenme miktarı, jeomorfolojik ötelenmelere göre daha güvenilir bir şekilde ölçülür ve daha doğru olarak tarihlendirilebilir. Çökelin hızının düşey deformasyon hızından daha yüksek olduğu ve tabakalanmanın korunduğu jeolojik ortamlarda, ayrı ayrı deprem horizonları çok iyi bir şekilde korunabilir.

Hendek kazılarında genellikle birden fazla olaya ait deprem horizonları görülür. Stratigrafik bir dizilimde birden daha fazla olay çok daha karmaşık kayıtlar sunarlar, bu kayıtlar yine de yapılan paleosismolojik çalışmalarla çözülebilmektedir. Örneğin San Andreas Fayı’nda yapılan bir kazı sonucunda elde edilen bir kesitte, 750 yılı ile 1857 yılı arasında toplam sekiz depreme ait izler tespit edilmiştir.

Bitki kökleri, kemirilme gibi biyolojik süreçlerle tabakaların bozulması ya da düşük çökel hızları paleosismolojik izlerin belirsizleşmesine yol açar. Bunlar tabakalarda uzun zaman boşluklarına neden olur. Bu tür zaman boşlukları sırasında, deprem izleri silinebilir ya da üst üste binmiş gibi görünebilir. Bu da birden fazla olayın yaşanmasına rağmen tek bir olayın yaşandığı görüntüsü verebilir.