Odak mekanizması

Odak mekanizması, bir depremin, sismik dalgaları oluşturan kaynak bölgedeki deformasyonu tanımlar. Fay ile ilgili bir olay söz konusu olduğunda, kayan fay düzleminin ve kayma vektörünün yönünü ifade eder ve fay düzlemi çözümü olarak da bilinir. Odak mekanizmaları, gözlemlenen sismik dalga biçimlerinin analiziyle tahmin edilen deprem için moment tensörünün çözümünden türetilmiştir. Odak mekanizması, "ilk hareketlerin" modelini, yani ilk gelen P dalgalarının kırılıp kırılmadığını gözlemleyerek elde edilebilir. Bu yöntem, dalga biçimleri dijital olarak kaydedilip analiz edilmeden önce kullanıldı ve bu yöntem, kolay moment tensör çözümü için çok küçük depremler için hala kullanılmaktadır. Odak mekanizmaları artık ağırlıklı olarak kaydedilen dalga biçimlerinin yarı otomatik analizi kullanılarak türetilmektedir.

Moment tensörü çözümleri 

Moment tensörü çözümü tipik olarak "plaj topu" diyagramı kullanılarak grafiksel olarak gösterilir. Tek bir fay düzlemi üzerinde tek bir hareket yönüne sahip bir deprem sırasında yayılan enerji paterni, ikili çift olarak modellenebilir ve bu moment tensörü olarak bilinen matematiksel olarak ikinci mertebeden tensörün (gerilim ve şekil değiştirme için olanlara benzer) özel bir durumudur.

Fay hareketinden kaynaklanmayan depremler, oldukça farklı enerji yayılma modellerine sahiptir. Örneğin, bir yeraltı nükleer patlaması durumunda, sismik moment tensörü izotropiktir ve bu fark, bu tür patlamaların sismik tepkilerinden kolayca ayırt edilmesini sağlar. Bu, Kapsamlı Nükleer Deneme Yasağı Antlaşması çerçevesinde depremler ile patlamalar arasında ayrımı izlemenin önemli bir parçasıdır.

Grafik gösterim ("plaj topu gösterimi") 

Bir depremin verileri, bir alt yarımküre stereografik izdüşüm kullanılarak çizilmiştir. Azimut ve kalkış açısı, ayrı bir sismik kaydın konumunu çizmek için kullanılır. Kalkış açısı, deprem odağından çıkarken sismik bir ışının düşeyinden yaptığı açıdır. Bu açılar, kalkış açısı ile odak ve gözlem istasyonu arasındaki mesafe arasındaki ilişkiyi açıklayan standart bir tablo setinden hesaplanır. Geleneksel olarak, dolu semboller, kaydedilen ilk P dalgası hareketinin yukarı (bir sıkıştırıcı dalga), aşağı için içi boş semboller (bir gerilim dalgası) olduğu istasyonlardan gelen verileri çizmek için kullanılır; gelişleri bir anlam elde etmek için çok zayıf olan istasyonlar için noktalar bulunur. hareket Yeterli gözlem varsa, sıkıştırıcıyı çekme gözlemlerinden ayıran iki iyi sınırlandırılmış ortogonal büyük daire çizilebilir ve bunlar düğüm düzlemleridir. Net bir ilk hareketi olmayan istasyonlardan yapılan gözlemler normalde bu düzlemlere yakındır. Geleneksel olarak sıkıştırma kadranları renklidir ve gerilimli sol beyazdır. İki düğüm düzlemi N (nötr) ekseninde kesişir. P ve T eksenleri de sıklıkla çizilir; N ekseni ile bu üç yön, sırasıyla depremle ilişkili maksimum, minimum ve ara ana basınç gerilmelerinin yönleriyle eşleşir. P ekseni beyaz bölümün ortasına, T ekseni ise renkli bölümün ortasına çizilir.

Depremden sorumlu fay düzlemi, düğüm düzlemlerinden birine paralel olacak, diğerine yardımcı düzlem adı verilecek. Düğüm düzlemlerinden hangisinin aslında fay düzlemi olduğunu yalnızca bir odak mekanizmasından belirlemek mümkün değildir. Bunun için belirsizliği ortadan kaldırmak için diğer jeolojik veya jeofizik kanıtlara ihtiyaç vardır. Fayın bir tarafının diğerine göre hareket yönü olan kayma vektörü, N ekseninden 90 derece fay düzlemi içinde yer alır.

Örnek vermek gerekirse, 2004 Hint Okyanusu depreminde, moment tensör çözümü biri 6 derecede kuzeydoğuya, diğeri 84 derecede güneybatıya eğimli iki düğüm düzlemi verir. Bu durumda deprem, düzlemin kuzeydoğuya sığ bir şekilde eğimli olmasıyla güvenle ilişkilendirilebilir, çünkü bu, tarihsel deprem konumları ve levha tektonik modelleri tarafından tanımlandığı gibi Yitim zonu levhasının oryantasyonudur.

Fay düzlemi çözümleri, fay düzleminin hiçbir yüzey ifadesinin bulunmadığı veya fay izinin bir okyanus tarafından kaplandığı derinlikteki sismojenik hacimlerdeki faylanma stilini tanımlamak için kullanışlıdır. Deniz tabanının yayılması hipotezinin başarılı bir testinin en güzel basit örneği, okyanusal dönüşüm fayları boyunca hareket duygusunun, ofset okyanus sırtlarının klasik jeolojik yorumunda beklenenin tersi olduğunun gösterilmesiydi. Bu, okyanus faylarındaki depremlerin fay düzlemi çözümlerinin inşa edilmesiyle yapıldı; bu, faya paralel bir düğüm düzlemi ve deniz tabanında sırtlardan yayılması fikrinin gerektirdiği yönde kayma ile doğrultu atımlı doğaya sahip (şekillere bakın) plaj topu çizimlerini gösterdi.

Fay düzlemi çözümleri, bazı dalan levhalardaki derin deprem bölgelerinin basınç altında, diğerlerinin ise gerilim altında olduğunun keşfedilmesinde kilit rol oynadı.

Plaj topu hesap makinesi 
Odak Mekanizma Çözümlerini (FMS) hazırlamak için çeşitli programlar mevcuttur. Plaj topu diyagramlarını hazırlamak için MATLAB tabanlı bir araç kutusu olan BBC mevcuttur. Bu yazılım, farklı istasyonlara ulaştıkça ilk hareket polarite verilerini çizer. Sıkıştırma ve genişletme, fare yardımıyla ayrılır. Son diyagram otomatik olarak hazırlanır.

Kaynakça

Dış bağlantılar 
  Focal Mechanisms – United States Geological Survey
  A Primer on Focal Mechanism Solutions for Geologists  – Baylor University
 Focal Mechanisms – enter fault parameters and a 'beachball' diagram is created 
 Focal Mechanisms Explained: What are those “beach balls”?  – IRIS Consortium

Yapısal jeoloji
Sismoloji