Fiziksel jeoloji 1 Fiziksel Jeolojiye Giriş Prof.Dr. Kadir DİRİK Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 1Bu dersin ana konusu 4.6 milyar yıl kadar öncesi oluşumundan beri sürekli olarak değişen karmaşık, dinamik bir gezegen olan Yeryuvarıdır. Gözlediğimiz bu değişimler ve günümüz özellikleri, Yeryuvarı’nın değişik iç ve dış sistemleri, alt sistemleri ve döngüleri arasındaki etkileşimlerden kaynaklanır. Yeryuvarı, yaşamı desteklemesi, okyanuslardaki suyu, uygun atmosferi ve çeşitli iklim koşullarıyla güneş sistemimizdeki gezegenler arasında ayrıcalıklı bir konuma sahiptir. Güneşten olan uzaklığı, Yer’in içinin, kabuğunun, okyanusların ve atmosferin evrimini içeren etmenler bileşkesi, bildiğimiz yaşamı günümüzdeki gibi geliştirdi. Zamanla yaşam süreçleri Yeryuvarı’nın atmosferini, okyanusları ve bir dereceye kadar da kabuğun gelişimini etkiledi. Sırasıyla bu fiziksel değişimler yaşamın gelişimini yakından etkiledi. Bir başka deyişle Yeryuvarını bir bütün olarak görmek, yalnızca birbiriyle bağlantılı çeşitli bileşenlerini değil onun karmaşık ve dinamik doğasını da benimseyerek, onu bir sistem olarak düşünmekten geçer. Sistem kavramı, bileşenlerin tümünün birlikte nasıl bir bütün gibi davrandığı bakışını yitirmeksizin bütünü kolayca anlayabileceğimiz parçalara ayırdığından, Yeryuvarı gibi karmaşık bir konunun incelenmesini daha da kolaylaştırır. 1. GİRİŞ Yeryuvarını, etkileşen ve birçok şekilde birbirini etkileyen birbirine bağlı bileşenlerden oluşan bir sistem olarak inceleyebiliriz. Yer’in başlıca alt sistemleri atmosfer, biyosfer, hidrosfer, litosfer, manto ve çekirdektir (şekil 1.2). Bu alt sistemlerin arasındaki karmaşık ilişkiler madde ve enerjinin değişerek farklı biçimlere dönüştüğü dinamik olarak değişen bir kütleyle sonlanır (Tablo 1.1). Kayaç döngüsü Yer’in iç ve dış süreçleri arasındaki etkileşimin Yer malzemelerini üç ana kayaç grubuna nasıl dönüştürdüğünün mükemmel bir örneğidir . Benzer biçimde levha hareketleri de küresel iklim değişikliklerini etkilemiş olan yer şekillerinin oluşumu, maden yataklarının dağılımı ile atmosfer ve okyanus döngüsü modellerini köklü biçimde etkilemiştir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 2Şekil 1.2 Atmosfer, biyosfer, hidrosfer, litosfer, manto ve çekirdeğin tümü birden Yeryuvarı’nın alt sistemleri olarak düşünülebilir. Bu alt sistemler arasındaki etkileşimler 4.6 milyar yıl kadar önceki oluşumundan bu yana gelişen ve değişen Yeryuvarını dinamik bir gezegen yapar. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 3 (Monroe&Wicander, 2005)Evrenin Oluşumu - Oluşum Büyük Patlamayla mı Başladı? Birçok bilim adamı evrenin 15 milyar yıl kadar önce Büyük Patlama olarak bilinen süreçte oluştuğunu düşünür. Atomdan sonsuz derecede daha küçük olan bir bölgede zaman ve alan sıfır alınır. Bu yüzden “Büyük Patlama öncesi” olmayıp yalnızca sonrası vardır. Einstein’in görelilik kuramı, uzay ve zamanın değiştirilemeyen biçimde bir uzay - zaman bütünlüğü oluşturan ilişkisini gerekçe gösterir. Alan olmaksızın zaman olmayabilir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 4Büyük Patlamanın yaklaşık 15 milyar yıl önce olduğunu nasıl biliyoruz? Evren, neden bugün bildiğimiz biçimiyle her zaman var olmadı? İki temel olgu Büyük Patlamanın olduğunu gösteriyor. Birincisi evren genişliyor. Astronomlar güneş sistemimizin ötesine baktığında, evrendeki galaksilerin her yerde birbirinden görünür biçimde, inanılmaz hızlarda hareket ettiğini gözlemekte. Bu genişleme hızını ölçen astronomlar galaksilerin hepsinin birlikte tek bir noktada ne kadar zaman önce olduğunu hesaplayabilir. İkincisi evrende her yerde mutlak sıfırın 2.7°K üstünde her yere yayılan bir temel ışıması vardır (mutlak sıfır = - 273°C). Bu, temel ışımasının Büyük Patlamanın solgun aydınlığı olduğu düşünülür. Günümüzde kabul gören kurama göre bildiğimiz madde Büyük Patlama anında yoktu ve evren sırf enerjiden oluşmuştu. Büyük Patlama sonrasındaki ilk saniyede dört temel kuvvet - yerçekimi (bir kütlenin diğerine doğru çekilmesi), elektromanyetik kuvvet (elektrik ve manyetizmayı tek kuvvette birleştirerek atomları moleküllere bağlar), güçlü çekirdek kuvveti (protonları ve nötronları birbirine bağlar) ve zayıf çekirdek kuvveti (atom çekirdeğini parçalayarak radyoaktif bozuşmayı ortaya çıkarır) ayrıldı ve evren müthiş bir genişleme geçirdi. Yaklaşık 300,000 yıl sonra evren hidrojen ve helyum atomlarının tam olarak oluşması için yeterince soğudu ve fotonlar (ışığın enerji partikülleri) maddeden ayrılıp, ilk kez ışık açığa çıktı. Takip eden 200 milyon yılda evren genişleyip soğumasını sürdürdükçe yıldızlar ve galaksiler oluşmaya başladı ve evrenin kimyasal yapısı değişti. Başlangıçta evren % 100 hidrojen ve helyumdan oluşmakta iken bugün ağırlıkça % 98 hidrojen ve helyum ile % 2 diğer tüm elementlerden oluşmakta. Evrenin bileşiminde bu tür bir değişiklik nasıl oldu? Yıldızlar yaşam döngüleri boyunca daha hafif elementlerin nükleer füzyonla daha ağır elementlere dönüştüğü birçok nükleer tepkinin etkisinde kalır. Bir yıldız sıklıkla patlayarak öldüğünde çekirdeğinde oluşmuş daha ağır elementler yıldızlararası uzaya geri dönerek yeni yıldızlara kapanım şeklinde tutunur. Bu şekilde evrenin bileşimi daha ağır elementlerce giderek zenginleşir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 5Güneş Sistemimiz - Kökeni ve Evrimi Samanyolu Galaksinin parçası olan Güneş sistemimiz bir Güneş, 9 gezegen, bilinen 101 ay ya da uydu (bu sayı Jüpiter benzeri gezegenlerin çevresindeki yeni ay ve uyduların keşfiyle değişmekle birlikte), çoğu Güneş’in çevresinde Mars ve Jüpiter arasında bir kuşakta dolanan çok sayıda asteroid, gezegen-lerarası toz ve gazların yanında milyonlarca kuyrukluyıldız ve göktaşlarından oluşur (şekil 1.7). Bu yüzden Güneş Sistemimizin oluşumunu ve evrimini açıklamak amacıyla ortaya konulan bir kuram, çeşitli özelliklerini ve niteliklerini göz önüne almalıdır. İlk kez 1644’te Fransız bilim adamı ve filozof Rene Descartes’in güneş sisteminin evrensel bir sıvı içindeki devasa bir girdaptan oluştuğunu ortaya atmasından bu yana Güneş Sisteminin oluşumu için çeşitli bilimsel kuramlar öne sürülmüş, değişmiş ve geçersiz kalmıştır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 6 (Monroe&Wicander, 2005)Günümüzde güneş nebulası kuramı Güneş Sistemimizin oluşumunda Samanyolu Galaksisinin sarmal bir kolunda yıldızlararası malzemenin yoğunlaşıp çökmesini içerir. Bu gaz ve küçük tanelerden oluşan bulut saatin tersi yönde dönen diskin içine çökerek, diskin orta kısmında yaklaşık malzemesinin % 90 nını yoğunlaştırmış ve çevresinde güneş nebulası adlı dönen bir malzeme bulutunun fırladığı embriyo halinde bir Güneş oluşturmuştur. Bu güneş nebulasında gaz ve katı parçacıkların yoğunlaştığı girdaplar olağandır. Yoğunlaşma sırasında gaz, sıvı ve katı parçacıklar birleşerek gezegenimsi adı verilen daha büyük kütlelerde birleşmeye başlamış (şekil 1.8) ve sonuçta gerçek gezegen kütleleri haline gelinceye kadar çarpışarak kütleleri ve boyutları büyümüştür. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 7 (Monroe&Wicander, 2005)Gezegenlerin bileşimi ve evrimsel geçmişi kısmen Güneşten olan uzaklıklarının sonucudur . Latince “toprak” anlamında terra’ya benzediği için bu ismi alan Yersel gezegenler - Merkür, Venüs, Dünya ve Mars - tümü küçük ve iç nebulanın yüksek sıcaklığında yoğunlaşan kayaçlar ve metalik elementlerden oluşur. Jüpiter’i andırdıklarından (Roma tanrısı Jove’nin adından) dolayı bu adı alan Jüpiter benzeri gezegenler - Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün - tümü büyüklüklerine göre küçük iç çekirdeklere sahip olup büyük ölçüde düşük sıcaklıklarda yoğunlaşan hidrojen, helyum, amonyak ve metandan oluşur. Gezegenler birleştiğinde nebulanın merkezine çekilen malzeme de yerçekim sıkışmasıyla yoğunlaşmış, çökmüş ve birkaç milyon dereceye kadar ısınmıştır. Sonuçta yıldızımız Güneş ortaya çıkmıştır. Güneş sistemi gelişiminin ilk dönemlerinde değişik boyuttaki yapıların birbiriyle çarpışmaları o kadar yoğundu ki bunu birçok gezegen ve uydudaki kraterlerden anlıyoruz. Asteroidler muhtemelen sonuçta diğer geze- genimsilerin yersel gezegenleri oluşturmasına benzer biçimde Mars ve Jüpiter arasındaki yerel bir girdapta gezegenimsiler olarak oluştu. Jüpiter’in çok yüksek olan yerçekimi alanı bu malzemenin bir gezegene dönüşmesini önledi. Birbirleriyle iç içe geçen gevşek bağlanmış kayaç ve buzlu malzemeler- den oluşan kütleler olan kuyruklu yıldızların Uranüs ve Neptün’ün yörüngeleri yakınında yoğunlaştığı düşünülür. Yeryuvarı—Güneş Sistemimizdeki Yeri 4.6 milyar yıl kadar önce güneş sistemimizdeki çeşitli gezegenimsiler Yer’i ve öteki 8 gezegeni oluşturmaya yetecek malzemeyi bir araya getirdi. Bilim adamları genelde tekdüze bileşim ve yoğunluktaki ilksel yeryuvarının muhtemelen soğumuş halde olduğunu ve büyük ölçüde silikat bileşikleri, demir ve magnezyum oksitler ile daha az miktarlarda diğer kimyasal elementlerden oluştuğunu düşünür (şekil 1.9a). Sonrasında göktaşı çarpmalarının, yerçekimi sıkışmasının ve radyoaktif bozunmadan gelen ısının bileşkesi, Yeryuvarı’nın sıcaklığını, içindeki demir ve nikeli eritmeye yetecek ölçüde artırmış olup bu homojen bileşim ortadan kayboldu (şekil 1.9b) ve sonuçta farklı bileşim ve yoğunlukta konsantrik katmanlardan oluşanlar farklılaşmış bir gezegen ortaya çıktı (şekil 1.9c). Farklılaşma ile sonuçta farklı bileşim ve yoğunlukta bir gezegenin ortaya çıkış›, dünyamı zın geçmişindeki en önemli olaydır. Bunun sonucunda yalnızca kabuk ve en sonunda da kıtalar oluşmakla kalmayıp aynı zamanda içerideki gaz çıkışlarına da yol açarak sonuçta okyanusların ve atmosferin oluşmasını sağlamıştır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 8Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 9 (Monroe&Wicander, 2005)Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 10 Monroe&Wicander, 2005)YERYUVARI NEDEN DİNAMİK VE GELİŞEN BİR GEZEGENDİR? Yeryuvarı 4.6 milyar yıllık varlığı süresince devamlı hareketli bir gezegendir. Kıtaların ve okyanus havzalarının boyutları, biçimleri ve coğrafi dağılımları zamanla değişmiş, atmosferin bileşimi gelişmiş olup Yeryuvarın- da günümüzde yaşayan canlılar geçmişte yaşayanlardan farklılık göstermektedir. Dağlar ve tepeler yıpranarak aşınmış, rüzgar, su ve buzulların etkisiyle yüzey şekilleri değişmiştir. Volkanik püskürmeler ve depremler yeryuvarının içinin hareketli olduğunu, kıvrılan ve kırılan kayaçlar ise yeryuvarının içindeki kuvvetlerin ne kadar büyük olduğunu göstermektedir. Yeryuvarı çekirdek, manto ve kabuk olmak üzere içiçe üç katmandan oluşur (şekil 1.10). Bu düzenli sıralanış bileşim, sıcaklık ve basınç farklılığına bağlı değişimlerin bir işlevi olarak katmanlar arasındaki yoğunluk farklılıklarından kaynaklanır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 11 (Monroe&Wicander, 2005)Kabuk Kabuğun, Kıtasal kabuk (continental crust) ve Okyanusal kabuk (oceanic crust) olmak üzere iki çeşidi vardır. Kıtasal kabuğun ortalama yoğunluğu- nun 2.7 gr/cm 3 , kalınlığının ise ortalama 35-40 km (yüksek dağ zincirlerinin altında 60-70 km) olmasına karşın, okyanusal kabuğun yoğunluğu 3.0 gr/cm 3 , ortalama kalınlığı ise 6 km dir. Ayrıca kıtasal kabuk daha yaşlı kayaçları kapsamaktadır. Kıtasal kabuğun yaşı 1500-3500 milyon yıla çıkabilirken okyanusal kabuk hiçbir yerde 200 milyon yıldan daha büyük yaş vermemektedir. Diğer yandan kıtasal kabuğun çok karmaşık yapısı ve bileşimine karşılık okyanusal kabuk basit yapısı ve homojen/uniform bileşimi ile karakteristiktir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 12Manto Kabuk ile manto arasındaki sınır, bir süreksizlik yüzeyi olup, 1909 da Yugoslav jeofizikçi Andrija Mohorovicic tarafından saptanmıştır. Bu süreksizlik Mohorovicic süreksizliği yada MOHO (M) süreksizliği olarak bilinmektedir . Bu sınır P ve S dalgalarının hızlarındaki değişmeyi, dolayısı ile farklı kayaçların varlığına işaret etmektedir. Mantonun en üst kesimi sağlam, kırılgan kayaçlardan oluşmakta ve 70-100 km derinliğe kadar uzanmaktadır. Kabukla beraber mantonun bu en üst bölümüne Litosfer denir. Litosferin altında ise Astenosfer yer almaktadır. Astenosfer okyanuslar altında 70-100 km, kıtalarda ise 700 km derinliğe kadar uzanmaktadır. Astenosfer litosfere nazaran daha az rijid ve zayıf, kolaylıkla plastik deformasyona uğrayabilen bir malzemeden oluşmaktadır. Yerkürenin 700-2900 km derinlikleri arasında kalan bölgesine alt manto adı verilmektedir. Bu bölgede yer alan kayaçlar daha yoğun ve elastiktir. Genel olarak manto, yerkabuğunda gelişen olayların oluşumuna neden olan kuvvetlerin ve enerjinin kaynağı durumundadır. Çekirdek Kabuktan mantoya geçişte olduğu gibi mantodan çekirdeğe geçişte bir süreksizlik zonu ile belirlenmektedir. Yeryüzünden 2900 km derinlikte yer alan bu süreksizlik zonuna Wiechert-Gutenberg zonu adı verilmektedir. Yer içinde önemli bir geçiş zonu olan bu zonda cisimlerin fiziksel özelliklerinde büyük değişiklikler olmaktadır. Mantodan çekirdeğe geçerken cisimlerin yoğunluğu artmakta, P-dalgalarının hızı düşmekte, S- dalgaları sınır bölgesini geçememektedir. Çekirdek levhaların hareketlerinde rol oynamakta ve yerin manyetik kaynağını oluşturmaktadır. Çekirdeğin asıl maddesini Fe/Ni oluşturmakta olup dış çekirdek sıvı iç çekirdek ise katı haldedir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 13LEVHA TEKTONİĞİ KURAMI Litosferin astenosfer üzerinde hareket eden rijid levhalara ayrıldığı tanımı levha tektoniği kuramının temelini oluşturur (şekil 1.12). Volkanik etkinlik kuşakları, depremler ya da her ikisi birlikte levha sınırlarının bulunduğu yerlerdir. Bu sınırlar boyunca levhalar birbirinden uzaklaşır, birbirine yaklaşır ya da yanal yönde hareket ederek birbirini geçerler (şekil 1.13). Biyolojide Darwin’in evrim kuramının neden olduğu devrimle kıyaslanabilir olan levha tektoniği kuramı- nın kabulü yer bilimlerinin önemli kilometre taşlarından birisi olarak bilinir. Levha tektoniği kuramı yeryuvarının bileşimini, yapısını ve iç süreçlerini küresel boyutta yorumlamaya bir pencere açar. Bu kuram, kıtalar ve okyanus havzalarının Yer’in içiyle birlikte gelişen litosfer – atmosfer - hidrosfer sisteminin parçası olduğu gerçeğine yol açmıştır (Tablo 1.3). Jeolojide bir çığır açan levha tektoniği kuramı 1960’larda önerildiğinde, birbirleriyle ilgisiz gibi görünen birçok jeoloji olayının aslında birbirleriyle ilişkili olduğuna yönelik temel verileri sağlayabildiği için, jeolojinin tüm alanlarında önemli ve köklü gelişmelere neden olmuştur. Levha hareketleri yerkabuğunun temel özelliklerinden sorumlu olmasının yanında dünyada yaşayan canlıların dağılımı ve evrimi ile birlikte Yeryuvarı’nın doğal kaynaklarının oluşumunu ve varlığını da etkiler. Levha tektoniği kuramının etkisi en çok yeryuvarı geçmişinin yorumlanmasında önem taşır. Örneğin Kuzey Amerika’nın doğusundaki Apalaş Dağları ile Grönland, İskoçya, Norveç ve İsveç’in sıradağları birbirlerinden bağımsız dağoluşum hareketlerinin sonucunda olmayıp, bunun yerine, tümü yaklaşık 245 milyon yıl önce eski “Atlas Okyanusu”nun kapanmasına ve Pangaea süper kıtasının oluşmasına bağlı olarak gelişen daha büyük bir dağoluşum hareketinin ürünüdür. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 14Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 15 (Monroe&Wicander, 2005)Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 16Litosfer ve altındaki astenosfer ile üç ana levha sınır tipi (yakınlaşan, uzaklaşan ve transform) arasındaki ilişkiyi gösteren idealleştirilmiş bir kesit. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 17 (Monroe&Wicander, 2005)Şekil 1.11 Yeryuvarı levhalarının Yer’in içinde derinlerden gelen sıcak malzemenin yüzeye doğru çıkıp soğuması, sonra da ısı kaybı yüzünden yeniden yeryuvarının derinlerine geri döndüğü alttaki manto konveksiyon hücrelerinin sonucunda hareket ettiği düşünülür. Bu şematik kesitte gösterildiği gibi yeryuvarı levhalarının hareket mekanizmasının konveksiyon hücrelerinin hareketi olduğu düşünülmektedir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 18 (Monroe&Wicander, 2005)Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 19KAYAÇ DÖNGÜSÜ Kayaç, belli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip doğal olarak oluşan, inorganik, kristal katılar olan minerallerin bir yığışımıdır. Mineraller oksijen, silisyum ve alüminyum gibi elementlerden oluşurken elementler en küçük parçacıklarında elementin tüm özelliklerini taşıyan atomlardan meydana gelir. 3500’den çok mineral belirlenip tanınmakla birlikte bunlardan yalnızca bir düzine kadarı Yerkabuğundaki kayaçları oluşturur . Her biri kendi oluşum şekliyle bilinen başlıca üç kayaç grubu vardır: magmatik, çökel (sedimanter) ve metamorfik. Her grupta biri di¤erinden bileflim ya da doku (büyüklük, biçim ve mineral tanelerinin dizilimi) yönüyle farklı olan kayaç tipleri bulunur. Kayaç döngüsü Yeryuvarı’nın iç ve dış süreçleri arasındaki ilişkileri inceleme yöntemidir (şekil 1.14). Kayaç döngüsü üç kayaç grubunu birbiriyle ilişkilendirir. Bu ilişkiler ayrışma, taşınma ve birikme (çökelme) gibi yeryüzü süreçleri ile magma oluşumu (ergime) ve metamorfizma gibi Yer içinde olan süreçlerdir. Levha hareketi kayaç malzemelerinin döngüsüne yol açıp kayaç döngüsünü harekete geçiren mekanizmadır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 20Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 21 (Monroe&Wicander, 2005)Magmatik kayaçlar, magma kristallenmesi ya da kül gibi volkanik malzemelerin birikip katılaşması ile oluşur. Magmanın soğuması ile mineraller kristallenir ve sonuçta mineralleri birbirleriyle girift özellikte bir kayaç oluşur. Magmanın Yer yüzeyinin altında yavaş soğuması sonucu sokulum magmatik kayaçlar oluşur (şekil 1.15a); magmanın yüzeyde soğuması durumunda ise püskürük magmatik kayaçlar oluşur (şekil 1.15b). Yer yüzeyinde bulunan kayaçlar çeşitli ayrışma süreçleriyle ufalanır ve çözünürler. Ufalanan ve çözünen kayaç parçaları rüzgar, su ya da buzul gibi dış etmenlerle taşınarak sonunda çökel olarak biriktirilir. Bu çökelen malzemeler daha sonra sıkışıp çimentolanarak çökel kayaçları haline gelir. Çökel kayaçlar üç şekilde oluşur: i) ufalanmış kayaç parçacıklarının katılaşması, ii) eriyikte çözünmüş halde bulunan mineral malzemelerinin çökelmesi, iii) bitki ya da hayvan kalıntılarının çökelmesi (şekil 1.15c, d). Çökel kayaçlar Yeryuvarı’nın yüzeyinde ya da yüzeye çok yakın bir derinlikte oluştuğundan, bunların oluşum ortamları, bulundukları yere neyin taşıdığı ve hatta çökellerin geldiği kaynağın üzerine çıkarımlar yapılabilir. Bu nedenle çökel kayaçlar özellikle Yeryuvarı’nın geçmişinin açığa kavuşmasında oldukça yararlıdır. Metamorfik kayaçlar çoğunlukla Yer yüzeyinin altında ısı, basınç ve akışlkanların kimyasal etkinliği sonucu diğer kayaçlar›n değişimi ile oluşur. Örneğin mermer, çökel bir kayaç olan kireçtaşı ya da dolotaşının metamorfizma yapıcı etkiler altında kalması sonucu oluşan metamorfik bir kayaçtır. Metamorfik kayaçlar ya foliasyonlu (şekil 1.15e) ya da foliasyonsuzdur (şekil 1.15f). Foliasyon basınçtan dolayı minerallerin paralel dizilimi olup kayaca katmanlı ya da bantlı bir görünüm kazandırır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 22Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 23 (Monroe&Wicander, 2005)LEVHA TEKTONİĞİ VE KAYAÇ DÖNGÜSÜ Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 24 (Monroe&Wicander, 2005)JEOLOJİK ZAMAN VE UNİFORMİTARYANİZM Jeolojik zamanın büyüklüğünün farkına varılması Yeryuvarı’ nın ve canlıların evriminin anlaşılmasının temelini oluşturur. Zaman gerçekten de jeolojiyi, astronomi dışında öteki bilim dallarından ayrı kılan en önemli yanlardan biridir. Çoğu kimse olaylara saniye, saat, gün ve hatta yıl gibi insan bakış açısıyla baktığından jeolojik zamanı kavramakta güçlük çeker. Eski tarih denince insanların aklına genelde yüzlerce hatta binlerce yıl önce olan olaylar gelir. Ama biz eski jeolojik geçmişten söz ettiğimizde yüzlerce milyon hatta milyarlarca yıl önce olmuş olaylardan bahsederiz. Bize göre yakın geçmiş son bir milyon sene içindeki jeolojik olayları kapsar. Yeryuvarı’nın, insan ömründen çok daha uzun süreli döngüler yoluyla ilerlediğini hatırda tutmak da önemlidir. İnsan türü üzerinde afet niteliğinde etkilere sahip olmasına karşın küresel ısınma ve soğuma, son 1.6 milyon yılda sayısız buzul ilerlemesi ve çekilmesiyle sonuçlanan daha büyük bir döngünün parçasıdır. Jeolojik zaman cetveli 19. Yüzyılda Jeologların çok sayıda kayaç yüzleğinden aldıkları bilgileri derleyip zaman içinde Yeryüzü canlılarındaki değişimlere göre oluşturdukları sıralı bir kronoloji çalışmasıdır. Ardından 1895 yılında radyoaktivitenin keşfi ve çeşitli radyometrik yaşlandırma yöntemlerinin geliştirilmesiyle Jeologlar jeolojik zamanın alt bölümlerini yıl mertebesinde olacak şekilde mutlak yaş verebilecek duruma gelmiştir. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 25 (Monroe&Wicander, 2005)Jeolojinin mihenk taşlarından birisi günümüz süreçlerinin jeolojik zaman süresince de işler olduğu çıkarımına dayanan üniformitaryanizm ilkesidir. Bu yüzden geçmişe ait jeoloji verilerini anlamak ve bunları doğru yorumlayabilmek için günümüz olaylarının ve bunların sonuçlarının doğru anlaşılıp değerlendirilmesi gerekir. Gerçekte, üniformitaryanizm Yer’i incelemek için izlediğimiz sistem yaklaşımına tam olarak uyar. Üniformitaryanizm geçmişi yorumlama ve gelecekteki potansiyel olayları öngörmede günümüz süreçlerini kullanmamızı mümkün kılan güçlü bir ilkedir. Bununla birlikte üniformitaryanizm volkanik püskürmeler, depremler, heyelanlar ya da taşkınlar gibi ani ya da afet niteliğindeki yıkıcı olayları dışlamaz. Bunlar günümüz dünyasını şekillendiren süreçler olup bazı Jeologlar Yeryuvarı’nın geçmişini bu tür kısa dönemli ya da kesikli bir olaylar dizisi olarak görür. Bu yaklaşım kesinlikle çağdaş üniformitaryanizm ilkesiyle uyum içindedir. Bunun ötesinde üniformitaryanizm jeolojik süreçlerin şiddetinin ve sıklığının tüm jeolojik zamanlar süresince aynı olmasını gerektirmez. Volkanik etkinliklerin 5-10 milyon yıl öncesinde Kuzey Amerika’da günümüzden daha şiddetli olduğunu ve buzullaşmanın son birkaç milyon yılda daha önceki 300 milyon yıla göre daha yaygın olduğunu biliyoruz. Üniformitaryanizm her ne kadar jeolojik süreçlerin sıklığı ve şiddeti geçmişte farklılıklar göstermişse de doğanın fiziksel ve kimyasal yasalarının aynı kaldığı anlamındadır. Dünya bugün ve oluştuğundan bu yana hareketli bir değişim halinde ise de Yer’i geçmişte biçimlendiren süreçler bugünkü süreçlerle aynıdır. Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 26