dünyanın oluşumu, jeoloji nedir

JEOLOJİ NEDİR ?
Jeoloji Yunanca Geo (Arz) ve Logos (Bilim) kelimelerinin birleşiminden
meydana gelir ve Yerbilimi anlamına gelir. Jeoloji yerküresinin güneş sistemi
içerisindeki durumundan onun fiziksel ve kimyasal özelliklerine, oluşumundan bu
yana geçirdiği değişikliklere, üzerinde yaşayan canlıların evrimine kadar geniş bir
kapsama sahiptir.
Jeoloji bir gözlem bilimidir. Bugün dünyamızda gözlemleyebildiğimiz çok
sayıda jeolojik olay cereyan etmektedir. Akarsuların yataklarını aşındırması,
volkanların patlaması, depremler gibi olaylar hızla oluştuklarından insanlar tarafından
doğrudan gözlemlenebilmektedir. Buna karşılık insanın zaman ölçeğine göre çok
yavaş olan bazı olaylar ise doğrudan izlenememektedir.
Jeolojinin temel prensiplerinden biri aktüalizm prensibidir. Üniformitaryanizm
adı ile de bilinen bu prensibe göre bugün dünya yüzeyinde görebildiğimiz olaylar
geçmişte de aynı şekilde gerçekleşmiştir. Öyle ise günümüzde örneğin bir akarsuyun
aşındırma ve çökeltme işlevlerini inceleyen bir kişi bu sistemin özelliklerini ortaya
koyar ve bu bilgiler ışığında kayaları incelerse milyonlarca sene önce varolmuş bir
akarsuyu da kayalar içerisindeki izlerinden (jeolojik kayıttan) tanıyabilir.
Jeoloji çok disiplinli bir bilim dalıdır. Fizik, kimya, biyoloji gibi bilim dalları ile
sıkı ilişkileri olan jeoloji kendi içerisinde de çeşitli bilim dallarını içerir. Bu bilim
dallarının birkaçı aşağıdadır:
Mineraloji: Yerin temel taşı sayılan minerallerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini
inceler
Petrografi: Yerkabuğunu oluşturan kayaların özelliklerini inceler
Fiziksel Jeoloji ya da Genel Jeoloji: İç ve dış kuvvetlerin etkisi ile yerkabuğunda
oluşan olayları inceler
Tektonik: Yerkabuğunun büyük ölçekli hareketlerini inceler
Yapısal Jeoloji: Yerkabuğundaki hareketlerin neden olduğu deformasyonları inceler
Stratigrafi: Çökel kayaların yertarihi boyunca geçirdiği anorganik evrimi inceler
Paleontoloji: Yeryüzü üzerinde yaşamış canlıları inceler
Paleoklimatoloji: Jeolojik devirlerdeki iklim ve atmosfer koşullarını inceler
Uygulamalı Jeoloji: Yol, baraj, bina gibi mühendislik yapılarının yapılması için
gerekli olan jeolojik parametreleri inceler
Maden Yatakları: Yerkabuğu içerisindeki madenlerin oluşum koşullarını inceler
Jeokimya: Kayaların, minerallerin ve madenlerin kimyasal özelliklerini inceler
Yerküre'nin Yapısı
Yerküre’nin içi ile ilgili bilgilerimiz en üst katmanlar dışında ikinci elden.
Yerbilim (jeoloji) çalışmaları ile yapısı anlaşılmaya çalışılan Yerküre’ye ait bilgilerin
çoğu, sismik dalgaların incelenmesi sayesinde elde ediliyor. Depremler sonucu
oluşan doğal veya bilim adamlarının oluşturduğu yapay sismik dalgaların, farklı
yapılardaki katmanlarda farklı davrandıkları biliniyor. Yerküre içinde hareket eden bu
dalgaların davranışlarının incelenmesi sonucunda Yerküre’nin iç yapısı
anlaşılabiliyor.
Yerküre’nin merkezinde katı haldeki nikel ve demirden oluşan İç Çekirdek
(Inner Core) bulunuyor. Bu çekirdeği çevreleyen Dış Çekirdek (Outer Core) ise,
içindeki sülfür ve oksijen nedeniyle ergime noktası düştüğü için sıvı halde bulunan
nikel ve demirden oluşuyor. 4.5 milyar yıldır soğumasına rağmen hala çok sıcak olan
çekirdek, Yerküre’nin manyetik alanının oluşmasındaki etken. Daha sonra gelen ve
Alt Manto ve Üst Manto diye ikiye ayrılan Manto (Mantle) ise, kısmen ya da tümüyle
eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan magmayı içeriyor. Demir, magnezyum, silikon
ve oksijence zengin mineralleri içeren Manto’dan sonra, bu katmanların en incesi
olan ve okyanuslar ile kıtaları barındıran Yerkabuğu (Crust) bulunuyor. Oksijen ve
silikonca zengin Yerkabuğu’nda, okyanus tabanlarını oluşturan bazalt, en çok
bulunan kayaç. Kıtalardan oluşan kabuk kısmı ise bazalt ile daha az yoğun olan
granit, kumtaşı, kireçtaşı gibi kayaçları barındırıyor.
Kutuplarda ve ekvatorda farklı olan Yer yarıçapı ortalama değer olan
6,371 km. olarak alınmıştır. Yoğunluk ve sıcaklıklar, katman içindeki
ortalama değerlerdir.
Yerküre’nin üst katmanları fiziksel olarak ayrı bir bölümlemeyle de
incelenebilir. Litosfer (taşküre) adı verilen sert katman, Yerkabuğu ve Üst Manto’nun
en üst kısmından oluşur. Astenosfer ise Litosfer’in altındaki, plastik özellikleri
gösteren akışkan Üst Manto bölümüdür. Litosfer tek parça değildir, okyanus ve
kıtaların sınırlarından farklı şekilde levhalara bölünmüştür.
Manto katmanı, yeryüzündeki hareketliliğin en büyük nedenidir. Manto’nun alt
bölümleri üst bölümlerine göre çok daha sıcaktır. Burada oluşan konveksiyonda,
daha sıcak olan magma yükselir, soğur, katılaşır ve Üst Manto’daki daha soğuk
kayaların batmasına neden olur. Batan bu kayalar, tekrar ısınır, ergir ve yükselir.
Henüz tam anlamıyla modellenemeyen bu devinim, Litosfer’deki levhaların hareket
etmesine neden olur.
Levha Hareketleri
Yerküre’nin üst katmanları, bir bütün halinde olmayıp, sürekli hareket halinde
olan levhalardan oluşuyor. Manto’daki ısı akımlarının neden olduğu bu hareketler
sırasında levhalar birbirinden uzaklaşır, birbirlerine çarpar veya birbirlerini sıyırırlar.
Bu hareketlilik sonucunda, levha sınırlarında, uzun zaman dilimleri ile baktığımızda
yeni okyanuslar, yeni kıtalar, sıradağlar ve yanardağlar oluşur. Depremler ve volkanik
aktivitelerin nedeni de tüm bu hareketliliktir ve levha sınırlarında oluşmalarına
şaşmamak gerekir.
Levha hareketleri yerkürenin oluşumundan beri sürmektedir. Süperkıta
Pangea'nın, bundan 225 milyon yıl önce parçalanmaya başladığı ve bu hareketliliğin
sonucunda kıtaların günümüzdeki şekli aldığı düşünülüyor.
Günümüzde Litosfer’de 1 ila 15 cm/yıl arasında hızlarla hareket halinde
bulunan 7 ana ve birçok küçük levha vardır. Bunların hareketleri çok karmaşıktır ve
bu hareketlerin niteliğinin tam olarak saptanması, depremlerin zamanının önceden
kestirilmesi için gereklidir.
Karayip, Kokos, Pasifik, Naska, Skotya, Filipin levhaları daha çok
okyanusal; diğer levhalar hem okyanusal hem kıtasal kabuk taşırlar
Levhaların birbirleriyle etkileşimleri bakımından levha hareketlerini 3 ana
başlıkta toplayabiliriz. Uzaklaşma-ayrılma; yakınlaşma-çarpışma; yanal yer
değiştirme-sıyırma. Bu hareket türleri, aynı zamanda bu sınırlarda oluşan
depremlerin ve volkanik faaliyetlerin niteliklerini de belirler.
Uzaklaşan-Ayrılan Levhalar(Divergent Plates)
Birbirinden uzaklaşan levhalar, aralarına astenosferden gelen eriyik kayaçların
sızdığı yarıklar oluşturur. Bu eriyik yüzeye çıktıkça katılaşır ve yerkabuğuna eklenir.
Astenosfer’den gelen eriyik kuvvet uygulamaya ve böylece levhalar birbirinden
ayrılmaya devam eder. Bu ayrılma genelde daha ince olan okyanus tabanında
görülür ve Atlas Okyanusu ortasındaki sırt buna çok iyi bir örnektir. Bu ayrılma kıtada
meydana gelirse yeni bir okyanus tabanı oluşuyor demektir. Doğu Afrika’daki ayrılma
henüz bir deniz oluşması için yeterli değilse de, gidiş o yöndedir. Bu tür ayrılmalar,
Astenosfer’den gelen eriyiğin katılaşarak Litosfer’e dönüşmesine ve levhaların
büyümesine neden olur.
Uzaklaşan levhalar arasında Litosfer çok ince olduğu için, buralarda büyük
depremlere yol açacak enerji birikimleri olmaz. Buradaki depremlerin odakları çoğu
zaman yüzeye yakındır.
Yakınlaşan -Çarpışan Levhalar (Convergent Plates)
Levhaların birbirine yaklaşması ve çarpışması ise üç değişik şekilde olabilir:
Okyanusal ve kıtasal levha karşılaşmalarında, daha yoğun olan okyanusal
levha (yoğunluğu 2.8 - 3.0 gr/cm3) , kıtasal levhanın (yoğunluğu 2.7 gr/cm3)
altına dalar (subduction). Alta dalan kısım derinlere indiğinde ergimeye başlar
ve bu magmanın bir kısmı, kıta tarafında yanardağ kümelerinin oluşumuna
neden olur. Güney Amerika Levhası’nın altına dalan Nazca Levhası’nın yol
açtığı And Dağları buna bir örnektir.
İki okyanusal levhanın karşılaşmasında da, yine bir levha diğerinin altına
dalar. Yukarıdakine benzer şekilde yüzeye çıkan magma okyanus tabanında
yanardağlar oluşturmaya başlar. Eğer bu aktivite devam ederse, yanardağ okyanus
yüzeyini aşabilecek yüksekliğe erişir ve adalar oluşur. Filipinler’deki birçok volkanik
ada bu şekilde oluşmuştur.
İki kıtasal levhanın karşılaşmasında ise, genellikle levhalardan hiçbiri
diğerinin altına dalmaz. Levhaların arada sıkışan bölümleri yeni dağlar oluşturur.
Himalayalar’ın
halen
süren
oluşumu
buna
iyi
bir
örnektir.
Yakınlaşan ve çarpışan levhaların sınırlarında oluşan depremler çok değişik
derinliklerde ve büyüklüklerde olabilir. Özellikle bir levhanın diğerinin altına daldığı
bölgelerde odakları derinlerde büyük depremler oluşur.
Yanal Yer Değiştirme-Sıyırma (Lateral Slipping)
İki levhanın birbirini sıyırarak yer değiştirmesi sırasında Litosfer’de artma veya
azalma olmaz. İki levha arasındaki sürtünme çok fazla olduğu için harekete belli bir
süre direnç gösterirler. Bu bölgede artan gerilim periyodik büyük depremler ile
çözülür. Kuzey Anadolu fay hattı ve Kaliforniya’daki San Andreas fay hattında bu tip
levha hareketi gözlenir.Bu tip levha hareketlerinde oluşan depremlerin odakları
çoğunlukla yüzeye yakın veya orta derinliktedir. Sürtünme ve kırılma uzunca bir hat
boyunca oluşabileceği için büyük depremler meydana gelebilir.
Sıcak Noktalar (Hotspots)
Depremlerin ve volkanik aktivitenin büyük bir kısmı levha sınırları
çevresinde oluşur. Ancak volkanik kökenli olan Hawaii ve çevresindeki adalar
örneğinde olduğu gibi levha sınırlarına çok uzak volkanik oluşumlar da vardır.
Bunlar mantoda sıcaklığı çok yüksek olan ve bu nedenle sıcak nokta adı
verilen küçük bölgelerden yerkabuğu dışına kadar yükselen magma etkisiyle
oluşur. Levhalar hareketli ama sıcak noktalar sabit olduğu için sıra sıra
yanardağlar veya yanardağ adaları ortaya çıkar.
Levha hareketlerinin incelenmesi sayesinde bugün, büyük depremlerin
%90’nın nerelerde olacağını bilebiliyoruz. Ancak zamanlarını kestirmek için levha
sınırlarındaki davranışların detaylı olarak araştırılması gerekiyor.