Supershear (Süper Kesme) Depremi
Sismolojide, bir süper kesme depremi, kırılmanın fay yüzeyi boyunca yayılmasının sismik kesme dalgası (S-dalgası) hızını aşan hızlarda meydana geldiği bir depremdir. Bu, sonik patlamaya benzer bir etkiye neden olur.
Kopma Yayılma Hızı
Bir fay yüzeyi boyunca sismik olaylar sırasında yer değiştirme odakta başlar ve sonra dışa doğru yayılır. Tipik olarak büyük depremler için odak, kayma yüzeyinin bir ucuna doğru uzanır ve yayılmanın çoğu tek yönlüdür (örn. 2008 Sichuan ve 2004 Hint Okyanusu depremleri).[2]
Geçmişteki teorik çalışmalar, yayılma hızının üst sınırının, kesme dalgası hızının yaklaşık 0,92’si olan Rayleigh dalgalarınınki olduğunu ileri sürmüştür.
Bununla birlikte, S dalgası ve sıkışma dalgası (P dalga hızı) değerleri arasındaki hızlarda yayılma kanıtı, bu hız aralığında kırılma yayılımı olasılığını destekleyen teorik ve laboratuvar çalışmaları ile uyumlu olarak birkaç deprem için rapor edilmiştir. Sistematik çalışmalar, süper kesme kırılmasının büyük doğrultu atımlı depremlerde yaygın olduğunu göstermektedir.
Meydana Geliş
Mod-I, Mod-II ve Mod-III çatlakları.
Çevreleyen kabuk için beklenen S dalgası hızlarından daha yüksek hızlarda kırılma yayılımının kanıtı, doğrultu atımlı faylarla ilişkili birkaç büyük deprem için gözlemlenmiştir. Doğrultu atımlı sırasında, kırılma yayılmasının ana bileşeni, Mod II (düzlem içi) kesme çatlağı olarak yer değiştirme yönünde yatay olacaktır. Bu, bir Mod III (düzlem karşıtı) kesme çatlağı gibi, kırılma yayılımının ana yönünün yer değiştirmeye dik olacağı eğim kaymalı bir kırılma ile çelişir. Teorik çalışmalar, Mod III çatlaklarının kayma dalgası hızı ile sınırlı olduğunu, ancak Mod II çatlaklarının S ve P dalgası hızları arasında yayılabileceğini göstermiştir ve bu, eğim atımlı faylarda süper kayma depremlerinin neden gözlemlenmediğini açıklayabilir.
Süper kesme kırılmasının Başlaması
Rayleigh dalgaları ve kayma dalgaları arasındaki kırılma hızı aralığı, Mod II çatlağı için yasak olmaya devam ediyor (doğrultu atımlı bir kırılma için iyi bir yaklaşım). Bu, bir kırılmanın Rayleigh hızından kayma dalgası hızına hızlanamayacağı anlamına gelir. “Burridge-Andrews” mekanizmasında, süper kesme kopması, ilk kopmanın ilerleyen ucunda gelişen yüksek kesme gerilimi bölgesinde bir ‘yan’ kırılma ile başlatılır. Bu yüksek gerilim bölgesi nedeniyle, bu yavru kopma, mevcut kopma ile birleşmeden önce süper kesme hızında yayılmaya başlayabilir. Deneysel kayma çatlağı kırılması, fotoelastik malzemeden plakalar kullanılarak, “iyi bilinen Burridge-Andrews mekanizmasına niteliksel olarak uyan” bir mekanizma ile alt Rayleigh’den süper kesme kırılmasına bir geçiş üretti.
Jeolojik Etkiler
Süper kesme yayılımından etkilenen fayların yakınında beklenen yüksek gerinim oranlarının, toz haline getirilmiş kayalar olarak tanımlanan şeyi ürettiği düşünülmektedir. Pülverizasyon, çoğu fay zonunda bulunan normal breşleşme ve kataklazdan oldukça farklı olan önceki dokuyu korurken, kayanın tane boyutundan daha küçük bir ölçekte birçok küçük mikro çatlağın gelişimini içerir. Bu tür kayaların, San Andreas Fayı gibi büyük doğrultu atımlı faylardan 400 m uzaklığa kadar olduğu bildirilmiştir. Süper kayma ile toz haline getirilmiş kayaların oluşumu arasındaki bağlantı, bu tür yoğun kırılmalara neden olmak için çok yüksek gerinim oranlarının gerekli olduğunu gösteren laboratuvar deneyleri tarafından desteklenmektedir.
Supershear (Süper Kesme) Depremi Örnekleri
- 2023 Türkiye-Suriye Depremi: Türkiye’de Mw 7.8 ve 7.6 büyüklüğünde depremler. Süper kayma kopması her iki ana şok boyunca başladı, ikincisi saniyede 4,8 km (3,0 mi) maksimum hıza ulaştı.
