Jeoloji Gevrek Deformasyon - Eklemler 1 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları VII. GEVREK DEFORMASYON / EKLEMLER Kayaçlarda düzgün yüzeyler boyunca meydana gelmiş düzlemlere kırık / çatlak (fracture) adı verilir. Genelde, arazi çalışmalarında kayaçlara yakından bakıldığında, kayaç üzerinde değişik istikametlerde gelişmiş olan bu kırıklar / çatlaklar görülür. Kayacı oluşturan taneler arasındaki bağın kopması o kayacın kırılmasına, dolayısıyla kırık düzlemlerinin oluşmasına neden olur. Bu kırık sistemleri kayaçları bir bakıma parçalara bölmüştür. Bu kırıklar boyunca gözle görülebilen bir hareket varsa bu kırıklara ‘fay’, eğer yoksa veya çok az bir hareket varsa bu kırıklara ‘eklem’ adı verilir.2 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Eklemlerin Oluşum Mekanizması Çekme (extension/dilation/tension) eklemeleri: eklem duvarlarına dik açılma (a) Makaslama (shear) eklemler: eklem yüzeyine paralel kayma (b) Karma (kırma/çekme/makaslama) (hybrid) eklemler (c)3 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Kırıkların zıt kesimleri arasındaki göreceli harekete göre üç farklı kırığı ayırt etme kriterleri: (A) mode I veya açılma kırıkları, göreceli hareket kırığın duvarlarına dik gelişir; (B) Kesme kırıkları, mode II (kayma), hareket kırık düzlemine paralel fakat kenarına dik; (C) Kesme kırıkları, mode III (yırtılma), hareket kırık duvarına ve kenarına paralel.4 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları . *Eklemlerin genelde çizgisel veya eğrisel izleri vardır; *Genelde değişik istikametlerde gelişmiş yapılardır *Eklemlerin yüzeylerine EKLEM DUVARI, duvarlar arasındaki boşluğa/mesafeye açıklık (aperture) adı verilir. *Her bir eklem arasındaki mesafeye de aralık (spacing) adı verilir. *Eklemlerin boyutları mikroskopik ölçekten yüzlerce metreye kadar değişir. *Genel olarak iki kırılma yüzeyi arasındaki açıklık 0-1 cm arasında ise bunlara çatlak, 1 cm den büyükse yarık adı verilir. Çatlak / eklem daha sonra kalsit, kuvartz gibi mineraller tarafından doldurulduysa bunlara damar (vein) denir5 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Değişik karakterdeki kayaçlarda oluşan kırık sistemleri ve gerilim- deformasyon eğrileri. a)Kırılgan (brittle), b) yarı-kırılgan (semi-brittle), c) yarı sünümlü (semi-ductile), d) sünümlü (ductile) Arazide, kırılgan birim olan kumtaşında oluşan eklemleri gösteren fotoğraf. Sünümlü karakterdeki şeyl de ise eklem oluşmadığına dikkat edin. 6 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları (A) Sistematik / Düzenli Eklemler iyi, gelişmiş, düzlemsel, paralel ve eşit aralıklı eklemler. Büyük ölçekli jeolojik yapılarda bir den fazla düzenli eklem seti oluşabilir. Eklem Seti › eğer çok sayıda eklemin geometrileri benzer ise bu çatlaklar hep birlikte eklem seti oluşturur. Eklemler genelde setler halinde gelişir ve setler birbirleri ile düzenli bir ilişki sunarlar. (B) Sistematik Olmayan / Düzensiz Eklemler düzensiz dağılımları olan, genelde komşu eklemlerle paralel ilişki sunmayan ve düzlemsel olmayan eklemler.7 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Eğer iki eklem seti arasındaki açı 30-60° ise eşlenik (conjugate) eklem sistemi Sistem içinde iki eklem seti arasındaki açı (‘dihedral’ açısı) 90° ise ortogonal (dik) eklem sistem8 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları . A, B, C › grovak D, E › kireçtaşı A › şeyl arakatkıları 5 cm’den az B, C › şeyl arakatkıları 5 cm’den büyük Eklem aralıkları tabaka kalınlığına bağlıdır Eklemler ince katmanlarda daha sık aralıklıdır9 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Eklem Setlerinin Görünüşü10 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Eklemlerin Önemi • Eklemler bulunduğu bölgenin yapısal evriminin aydınlatılmasında, bölgeyi etkileyen kuvvetlerin yönünün ve doğrultusunun belirlenmesinde son derece önemlidir. Gerilme-deformasyon analizi yapmamızda yardımcı olurlar. Eklemler şu mekanizmalar sonucu oluşabilirler: * Bölgesel deformasyon * Yükselme (uplift), basınç azalması veya yük azalması (unloading) * Soğumaya bağlı olarak katılaşım kayaçlarının çekmesi / daralması • Uygulamalı çalışmalarda ise eklemlerin sayı ve yönelimleri son derece önemlidir. Bunların istatiksel olarak derlenmeleri, diyagramlarda yorumlanmaları işimizi planlamamıza ve yönlendirmemize yardımcı olur. Mesela: 1. Bir taş ocağında çıkarılacak olan blokların boyutları eklemlerin kontrolündedir. 2. Bir tünel çalışmasında güzergahın durumu veya kazı sırasında alınacak tahkimat önlemleri eklemlerin sayı ve yönelimine göre planlanır. 3. Eklem analizinin petrol ve maden jeolojisinde önemli yeri vardı. Petrol jeolojisinde rezervuar kayacın verimliliği ve porozitesi doğrudan eklemlerin kontrolündedir.11 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 4.Yeraltı kazıları sırasında da destekleme maliyetlerinin optimum düzeyde tutulabilmeleri yine eklemlerin yönelimlerini iyi bilmemize bağlıdır. 5. Bir yeraltı kazısını suyun basıp basmayacağını veya nerelerde basacağını bilmek, jeolojik yapıların yanında malzeme niteliğini ve kırık yönelimlerini bilmekle mümkün olabilir. 6. Hidrotermal maden yatakları kırık-eklem kontrolünde gelişir. Kırıkların yönelimini bilmek cevheleşmenin takibini imkanlı hale getirir.Bir kömür yatağında eklemlerin yönelimleri, kazı kolaylığı için plan yapmamıza yarayan bilgiler sunabilir12 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları VII.2. Eklemlerın Sınıflandırılması Eklemler tektonik kökenli ve kökeni tektonik olmayan eklemler olmak üzere iki grupta incelenebilir. VII.2.1. Tektonik kökenli eklemler Bu eklemler yapısal (tektonik) kuvvetlerin etkisi ve denetimi altında meydana gelir. Yerkabuğundaki hareket ve gerilmelerin etkisiyle, kayaçların kırılgan veya yarı kırılgan davranışları sonucunda belirli mekanik kurallara bağlı olarak gelişen eklemlerdir. Tektonik kökenli eklemler başlıca sedimanter, mağmatik ve metamorfik kayaçların tümünde gelişebilir ve birbirleriyle daima belirli bir düzen ve geometrik ilişki içinde bulunurlar. Tektonik kökenli eklemlerin alt grupları: a) Tektonik kuvvetlerle ilişkilerine göre sınıflanan eklemler, b) diğer tektonik yapılarla olan ilişkilerine göre sınıflanan eklemler. a) Tektonik kuvvetlerle ilişkilerine göre Bu tür eklemlerin yapısal önemi büyüktür. Bunlar kendilerini oluşturan yapısal kuvvet yönleri ile daima belirli bir geometrik ilişki içinde bulunurlar. i) Tansiyon eklemlerı, ii) Makaslama eklemlerı, iii) Stilolitler, iv) Damarlar.13 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Çekme ortamlarında (tension), eklemler sıkışma (?1) yönüne paralel, fakat genişleme / çekme kuvvetlerine (?3) dik gelişirler. Tansiyon eklemleri genellikle pürüzlü yüzeylerdir; iri taneli kayaçlarda eklem yüzeyleri çok daha fazla pürüzlü olabilir. i) Tansiyon eklemleri: 14 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Tansiyon eklemlerinin özellikleri: •Eklem düzlemlerindeki hareket (açılma) eklem yüzeyine dik istikamette olduğu için eklem düzlemleri boyunca birbirine ornla kayma hareketi görülmez. •Tansiyon eklemleri, kayaçlarda birer açılma-genişleme yüzeyleri oldukları için, yüzeyleri düzgün olmayıp pürüzlüdür. •Yer kabuğunun kırılgan olan üst kısmında gelişirler. •Kıvrımlı kayaçlarda kıvrım eksenine dik olarak gelişirler. •İlk oluştukları zaman içleri boştur, zamanla içleri minerallerle (kuartz, kalsit gibi) veya kille dolarak damar adını alır. •Baraj, tünel gibi büyük mühendislik yapılarında oturma ve su kaçırması gibi olumsuz etki gösterirler. Mermer ocaklarında ise belirli ve düzenli aralıklarla mevcut iseler blok alımında olumlu özellik gösterirler. 15 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları ii) Makaslama / kesme eklemleri Basınç (compression) altında eklemler eşlenik (conjugate) yapılar olarak gelişirler; eklemler arasındaki dar açının açıortayı sıkışma (?1) yönünü verir. İki makaslama ekleminin kesişmesi sonucu oluşan dar açı genellikle 50 ?-60 ? dir.16 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Makaslama / kesme eklemlerinin özellikleri: •Makaslama hareketi ile oluştukları için aynı zamanda birer makaslama yüzeyidirler. Bu nedenle de eklem yüzeyi boyunca az da olsa kayma hareketi gözlenir. •Eklem yüzeyi kayma nedeniyle son derece düzgün, pürüzsüz ve cilalıdır. •Eklemler tansiyon eklemlerinin aksine kapalıdır. •Kıvrımlı serilerde kıvrım eksenini daima çapraz bir şekilde keserler. •Mostralardaki tanıtman özelliği baklava dilimleri şeklinde görünüme sahip olmalarıdır. •Makaslama yüzeyleri kayaçların zayıf zonlarına karşılık geldiğinden, özellikle baraj, tünel gibi mühendislik jeolojisi çalışmalarında önemlidir.17 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları18 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları iii) Stilolitler. Genelde 5 veya 10 mm boyunda ve asal gerilme yönüne paralel gelişen yapılardır. Stilolitler sismogram şekilli yüzeyler olup, bu yüzeyler boyunca basınç tarafında teşvik edilen kimyasal çözünme mekanizması ‘pressure-induced chemical dissolution’ ile kayaç sistemden uzaklaşır *kayaç yüzeylerinde çoğunlukla siyah renkli, çentikli düzensiz yüzeyler olarak görülürler (çoğunlukla karbonatlı kayaçlar); burada siyah renkli malzeme geride kalan çözülemeyen artık/kalıntı tortudur. *çözülme ile oluşan düzensiz yüzeyler yüksek strese bağlı oluşurlar *asal sıkışma yönüne (?1) eksenine dik, fakat asal gerilme yönüne (?3) paralel oluşurlar. *genelde kireçtaşı ve benzer çözülebilen kayaçlarda oluşurlar Sinüsoidal veya eğri-büğrü şekilli yapılardır. Şu şekillerde görülebilirler: (i) koni-şekilli (ii) üstü düz olan sütun VEYA (iii) küçük ölçekli testere şekilli Basınç çözülmesi ile uzaklaşan malzemenin yerinde oluşan boşluk sarı, kırmızı, pembemsi, kahverenkli ince taneli kil, demir oksit, karbonatlı malzeme veya çözülemeyen kalıntı ürünler tarafından doldurulur. Sitolitlerdeki koni ve sütun şekilli yapıların uzunlukları sistemden basınç çözülmesine bağlı uzaklaşan kayaç malzemesine eşittir.19 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları20 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları21 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları iv) Damarlar Kan damarlarına olan benzerliklerinden dolayı bu yapılar damar olarak adlandırılmıştır. Kan damarları boru şeklinde olmasına karşın kayaçlardaki damarlar aslında mostra görünümü olarak düzlemsel veya tabaka şeklinde yapılar olup, sadece kesitlerde boru şeklinde görüler. Bu bağlamda damarlar içi mineral ve/veya minerallerle doldurulmuş çatlak/kırıklardır. Damarlar çatlak/kırık içinden geçen akışkanlardan çökelmiş bir veya daha fazla mineralin kristalleri ile doldurulmuş kayaçlarda sınırlı hacimlerdir. Damarlar çözünmüş mineraller taşıyan akışkanların kayaç içinden geçerken bir tür hidrolik akma (hydraulic flow) mekanizması sonucu oluşmuş yapılardır. Bu genelde hidrotermal dolaşımın sonucudur. Damarların klasik olarak kayaçlardaki düzlemsel çatlakların duvarlarına dik kristal büyümesi sonucu oluştuğu düşünülmüş, kristallerin oluşan boşluğa doğru çıkıntı yaptığı düşünülmüştür! Damarlar genişleme (genleşme), veya geş/sigmoyidal çatlakları olup, içleri mineraller ile doldurulmuştur. Mineral dolgusu (i) masif veya (ii) kuvars veya kalsit gibi minerallerin lifli kristaller taneleri olabilir. Lifli dolgular damarın oluşup, açılmasına neden olan deformasyon ve stres yönlerinin tespit edilmesinde kullanılabilinir.22 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları23 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları24 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları25 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Geş (Tansiyon) Çatlakları / Sigmoyidal Damarlar http://www.see.leeds.ac.uk/structure/folds26 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Genişlemeli (tansiyon) çatlakları olup, genelde dolguludurlar ve gevrek-sünek makaslama zonlarında oluşurlar. Kademeli geş çatlakları genelde birkaç tane kısa damar şeklinde gelişir ve üst üste gelmiş (overlapping) bir desen oluştururlar. Geş damarları merkezi kesimlerinde kalın, çatlağın uçlarına doğru incelerek kaybolurlar. İlk aşamalarda, tansiyon çatlakları en büyük (stres ?1) yönüne paralel makaslama zonu sınırlarına 45° lik açı yapacak şekilde oluşurlar. Devam eden basit makaslamaya bağlı olarak rotasyona uğrarlar ve 45° lik açı küçülür; Deformasyonun ilerleyen aşamalarında sigmoidal bir yapı kazanıp,makaslama zonundaki hareket bağlı olarak S- veya Z şekline dönüşürler.27 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Sağ yönlü bir makaslama zonunda kademeli yarıkların ve geş damarların kinematik gelişimi (en echelon fractures and gash veins) (Davis, 1984) A. Makaslama zonunun duvarları ile 45 ? lik açı yapacak şekilde gelişen tansiyon eklemleri. B. Devam eden basit makaslama nedeniyle daha önce oluşmuş damar/eklemlerin rotasyonu. C. Eski damar/eklemlerin rotasyonu devam ederken yeni eklemlerin/ damarların gelişimi28 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları http://www.see.leeds.ac.uk/structure/folds29 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları30 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları31 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları32 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları bükülmüş tüy izi uç çizgisi ilerleme yönü burulmuş tüy tüy saçağı orijin/ başlangıç ayna belirsiz (mist) kesme çizgisi burulmuş tüy tüy ekseni Plumoz Yapısı Eklemlerin yüzeyi pürüzsüz değildir! Bir çok eklem yüzeyi tüy (hackle) adı verilen ve bir nokta veya merkezi eksenden ayrılıp birbirlerinden uzaklaşan çok sayıda ince/ zarif sırt ve oluklar içerirler. Oluşan bu desen ‘plumoz yapısı’ veya tarak tüyleri (hackle plume) adı verilir. Genelde tekdüze/uniform ince taneli dokulu kayaçlarda gelişirler (kireçtaşı ve kumtaşı) ve genelde çok hızlı tansiyonel ayrılmaya bağlı oluşurlar33 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları eklem ilerleme yönü Plumoz Yapısı34 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Plumoz Yapısı35 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları b) Diğer tektonik yapılarla olan ilişkilerine göre sınıflama Kıvrım ekseni ile olan ilişkilerine göre (boyuna, enine ve diyagonal eklemler) Kıvrımlanmaya bağlı olarak çok sayıda eklem seti oluşur: (i) eşlenik kesme (diyagonal) eklemleri: sıkışmaya bağlı kıvrım eksenine oblik eklemler; (ii) tansiyon eklemleri: kıvrımın ‘hinge’ bölgesine yakın alanlarda bükülme/eğilmeye bağlı gelişen eklemler; (iii) doğrultu (boyuna/longitudinal) eklemleri: kıvrım eksenine paralel eklemler; (iv) eğim (enine/cross) eklemleri: kanatların eğim yönüne paralel gelişen eklemlerdir ve çekme kuvvetine bağlı gelişen çatlaklardır (tensile fractures).36 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları 1. Enine (Cross) Eklemler ? kırılgan/sert tabakalarda Hinge paralel uzama sonucu oluşan eklemler: 2. Boyuna (Longitudinal) Eklemler ? kıvrım oluşturan sıkışmanın serbest kalması sonucu oluşurlar: 3. Diyagonal (Oblique) Eklemler ? kıvrım eksenine dik yönde gelişen sıkışmaya karşılık oluşurlar: Fleksüral Kıvrımlanma sırasında üç tip eklem oluşur: * Kıvrım eksenine dik uzanırlar * Diktirler * Aralıkları düzenlidir * Çoğunlukla içleri doludur * Kıvrım eksenine paralel/yarı paralel uzanırlar * uzun * devamlı * düzlemsel * İki eşlenik eklem seti oluşur; eklem setleri arasındaki geniş açıyı kıvrım ekseni iki eşit parçaya böler * Dar açının açı ortayı sıkışmanın yönünü verir * Dik veya dike yakın37 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları ii) Tabaka ile olan ilişkisine göre eklem çeşitleri Kalın çizgi tabaka, ABCD ve GHI: eğim eklemleri, JKL: tabaka eklemi, MNO ve BDEF: Doğrultu eklemleri, PQR ve STU: diyagonal eklemler.38 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları B, E: tansiyon eklemleri (cb), çoğunlukla kıvrımın konveks kesimlerinde yoğunlaşırlar; genelde kavislenmenin maksimum olduğu kesimler A, D: oblik eklemler: eşlenik kesme/makaslama eklemleri; kıvrım kanatlarında oluşurlar C: tansiyon eklemleri (cb), sadece kıvrımın konkav kesimlerinde yoğunlaşırlar; genelde kavislenmenin maksimum olduğu yerlerdir39 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları VII.2.2. Kökeni tektonik olmayan eklemler Kuruma eklemlerı Bunlar, killi ve karbonatlı çamurlar gibi sulu tortulların suyunu kaybetmesi sonrasında karalarda çökelmiş sedimentlerde gelişim gösteren eklemlerdir. Özellikle sıcak bölgelerde, gölsel ortamlarda çökelleri sağlayan su, ortamdan uzaklaştığı veya suyun buharlaştığı zamanlarda, çökeller üzerinde gelişen eklemlerdir. Şiddetli yağmurlardan sonra yatay killi-çamurlu tarla toprağı üstünde gelişen eklemlerde, birer kuruma eklemidir.40 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Soğuma eklemleri Özellikle mağmatik kayaçlardan bazalt gibi akıcı lavlarda, bunların soğuması ve büzülmesi aşamasında gelişen eklemlerdir. Bunlar çoğunlukla sütun şeklindedirler ve enine kesitlerinde beşgen veya altıgen şeklinde görülürler 41 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Tabaka Eklemleri ve Yapraklı Dökülme Eklemleri (Basınç Azalması/Rahatlaması ile Oluşan Eklemler) Kavisli genleşme çatlakları: aşağı yukarı topoğrafyaya paralel gelişirler ve genelde büyük yuvarlak kayaç domları oluştururlar. Özellikle tabaka veya şistozitenin olmadığı kayaçlarda, dolayısıyla da derinlik kayaçlarında (plütonlarda) yaygındır; kayaç soğanın katmanlarına benzer bir şekilde tabaka eklemler tarafından kesilirler. Bu eklemler bir kayaç kütlesinin üzerinden onu dengede tutan basıncın çeşitli nedenlerle kalkması sonucu kütlenin genişlemesi ile oluşur.42 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları (i) gömülü sokulum kütleleri (batolitler): yüksek basınçta durağandır (ii) yükselme ? erozyon ? basınç serbest kalır / salınır kayaçlardaki içsel enerji genleme ile salıverilir (iii) tabaka eklemlerin oluşması: topoğrafyaya paralel büyük kırıklar/ çatlaklar (genelde yeryüzeyine bir kaç yüz metrelik bir mesafede!). (iv) eksfoliasyon: tabaka eklemlerle sınırlı kaya dilimleri kırılır, kopar ve kayar ? eksfoliasyon domları43 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Batolit çok hızlı bir şekilde yükselir ve üzerindeki kayaç aşınır ? basınç azalır! kayaç kütlesi içindeki enerjiyi salınır ? kayaç dışa doğru genleşir ve topografyaya (çoğunlukla kayaç yüzeyi) paralel büyük çatlaklar oluşur ? Tabaka Eklemleri Batolit magmanın çok yüksek bir basınç altında (çoğunlukla üstündeki kaya topluluğunun ağırlığı) kristalleşmesi ile oluşur ve kayaç bu yüksek basınç koşullarında duraylıdır.44 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Basınç azalması ile oluşan eklemler bir kayaç kütlesi üzerinden, çeşitli nedenlerle onu dengede tutan basıncın kalkması sonucu kütlenin genişlemesi ile oluşur Tabaka eklemlerle sınırlandırılan kayaç dilimleri yapraklı dökülme (eksfoliasyon) süreci ile ana kayadan kopar ? kayaç bir soğanın katmanları gibi soyulur ve moloz halinde kütlenin dibinde birikir ? yuvarlak kayaç domları oluşur ? Yapraklı Dökülme Domları45 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları EKLEM VERİLERİNİN DERLENMESİ VE ANALİZİ Eklem çalışmalarında egemen eklem yönü en çok sorulan soruların başında gelmektedir. Değişik amaçlar için kullanılmak üzere eklem verilerinin sağlıklı bir şekilde derlenmesi en hayati aşamayı oluşturmaktadır. I. Aşama: Yapısal Domain tanımlanması: verilerin derleneceği alana limit koymaktır! Bu işlem yapılırken farklı özellikler kullanılabilinir: Litoloji ve/veya yapısal konum Örnek: kireçtaşına sokulmuş granit II. Aşama: Ölçümlerin yapılabileceği uygun istasyonların tespit edilmesidir: genelde iyi yüzlek veren alanlar seçilir ki eklem ölçümleri kolayca yapılsın verileri etkin bir şekilde derlensin. Dört farklı yöntem izleriz: (1) Seçimli Yöntem (Selection Method) (2) Sayısal Yöntem (Quantity Method) (3) Depo Yöntemi (Inventory Method) (4) Çizgi Yöntemi (Traverse Method)46 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Seçimli Yöntem (Selection Method) * mostra taranır, * egemen eklem set(ler)ini tespit edilir, * her birinden dört veya sekiz tane ölçülür, * eğer eklem setleri nispeten basit ise ve hızlı veri toplanması gerekiyorsa uygulanır * ancak eklemlerin kimi özellikleri (büyüklük, mineralleşme, yüzey şekilleri, vs) sizin çalışmanız için önemliyse diğer kompleks eklem bilgileri de derlenmelidir Sayısal Yöntem (Quantity Method) uygun bir istasyonda, büyüklük ve sistematiğine dikkat etmeden bulabildiğiniz tüm eklemleri ölçülür (50–100 ölçüm) * konsept/kavram: egemen eklem seti bu verilerin grafik değerlendirmesinde ortaya çıkacaktır * problem: düzensiz olmayan küçük eklemlerin sayısı gereğinden çok fazla olabilir, bu da ana eklem yönünün (sistematik setler) tespit edilmesini zorlaştırır; * Sonuçlar, dolayısıyla, bizi egemen eklem set(ler)inin tespit edilmesine götürmeyebilir; * Eklem ölçümleri rastgele yapıldığı için eklem şiddeti ve sıklığı (frekansı) hakkında yorum yapmak için kullanılamazlar47 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Depo Yöntemi (Inventory Method) Bu yöntem (i) eklem yönelimlerinin istatistiksel olarak tespit edilmesi ve (ii) eklem şiddetinin tespit edilmesinde kullanılabilir * çapı yaklaşık 10 m olacak şekilde dairesel bir alanı mostra üzerinde tespit edilir (dairenin çapı eklem şiddetine göre değişebilir); * bu alan içinde kalan eklemlerin uzunluk ve yönelimleri ölçülür; * eğer mümkünse, benzer ölçümler aynı alanda farklı yönelimleri olan mostra üzerinde bir kaç kez tekrarlanır Çizgi Yöntemi (Traverse Method) Bu yöntem (i) eklem yönelimlerinin istatistiksel olarak tesbit edilmesi ve (ii) eklem şiddetinin tespit edilmesinde kullanılabilinir * Çalışmanın yapılacağı bir yön belirlenir ve yönelimi ölçülür: yer yüzeyi olabileceği gibi yol yarması veya yar yüzeyi de olabilir * mostra kalitesi ve eklem aralıklarına bağlı olarak bu doğrunun uzunluğu 20 m ile 40 m arasında değişebilir * tespit edilen yön üzerinde yürünür ve her bir eklem ölçülür * bu arada yapılan gözlemler ışığında egemen eklem yönü not edilir48 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları NELERE DİKKAT EDİLMELİ * Eklemler sistematik mi yoksa düzensiz mi? * Eklemlerin yönelimlerinin tespit edilmesi (doğrultu/eğim miktarı + eğim yönü VEYA eğim miktarı/eğim yönü * Kaç tane eklem seti var? * Eklemler arasındaki kesme ilişkilerinin tespit edilmesi * Eklemin görünümünün tarif edilmesi * Eklem ebatlarının tanımlanması (uzunluk ve açıklık) * Eklem aralık ve yoğunluğunun (sıklık/şiddet) tanımlanması * Eklem ve litoloji arasındaki ilişkinin tanımlanması * Eklem yönelimi, yoğunluğu, aralık ve açıklık gibi özellikler litolojik olarak değişiyor mu? * Eklemler izole mi yapılar, yoksa bölgesel bir ağ ile ilişkililer mi? * Bölgesel yapı(larla) ile bir bağlantısı var mı?49 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları BAZI TANIMLAR Eklem Büyüklüğü (joint size) ? eklem yüzeyinin kapladığı alan: bir kaç cm² - yüzlerce/binlerce m² İz uzunluğu (trace length) ? eklem ile kayaç yüzeyi veya yeryüzeyinin kesişimi sonucu oluşan izin uzunluğu (2 – 5 m) Asıl Eklem (master joint) ? en büyük/uzun ve egemen eklem Egemen eklem seti (prominent joint set) ? aynı yönelime sahip ve egemen eklemlerin oluşturduğu eklem seti Eklem yoğunluğu (joint intensity) ? bir yüzey alanında bir birime düşen eklem sayısı Eklem frekansı/sıklığı (joint frequency) ? tanımlanan bir alanda birim uzunluğa düşen eklem sayısı Eklemlerin bir çok özelliğine dikkat edilinmelidir: Yön (orientation) ? doğrultu/eğim veya eğim/eğim yönü Mesafe (spacing) ? Sıklık veya bir mesafe boyunca tanımlanan süreksizlik sayısı Aralık (Aperture) ? eklem duvarları arasındaki ortalama uzaklık Süreklilik (persistence) ? eklemin devamlılığı veya eklem izinin uzunluğu Yüzeyin pürüzlülüğü (surface Roughness) ? eklemin iki yüzeyi arasındaki sürtünmeyi kontrol eden özellik Dolgu (infill) ? eklem yüzeylerini kaplayan mineraller veya eklem boşluğunun breş veya kil gibi malzemelerle dolup, dolmadığı Eklem ve diğer süreksizlikler (fay, klivaj, metamorfik foliasyon, tabaka gibi yapılar) kayaçların çok önemli özelliklerini kontrol eder:direnç/dayanım/mukavemet, sıkıştırılabilirlik, geçirgenlik50 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları EKLEMLERİN GRAFİK GÖSTERİMİ GÜL DİYAGRAMLARI * Standard gül diyagramı: grid sistemi, halkasal daireler ve ışınsal çizgilerden oluşur; diyagramın çapı standard olarak 20-cm dir. * merkezden itibaren ölçülen birim mesafe eklem sayısını belirtmektedir; * her birim mesafenin ifade edeceği eklem sayısı belirlenir ve böylece egemen eklem yönü belirlenir; * Genelde her bir birim bir veya iki ölçümü temsil eder, yine de ölçülen toplam eklem sayısına göre değişir; * Işınsal çizgilerin yönelimi pusula konumuna denk gelir; * Genelde 5º aralıklarla çizilirler ve bölüm aralığını (class interval) tanımlar; * Her bir bölüm aralığına düşen eklem sayısı belirlenir ve diyagrama işaretlenir; * Sonuç papyon şekilli bir dağılımdır51 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları52 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları STEREONET53 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları Genelde 5º aralıklı X-ekseni: eklem yönelimi (azimut, doğrultu) Y-ekseni: her bir aralıkta ölçülen eklem sayısı HİSTOGRAMLAR