Jeoformoloji Tektonik Jeomorfoloji Nedir ? TEKTONİK JEOMORFOLOJİ NEDİR? SIKIŞMA REJİMİNE ÖZGÜ YÜZEYŞEKİLLERİ ( TÜRKİYE VE DÜNYADAN ÖRNEKLERLE AÇIKLAMA) HAZIRLAYANLAR: NAZLI ECE DERİNEL 20824671 BANU KORKMAZ 20824872 BAHRİCAN AR 20824498 JEOMORFOLOJİ DERSİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ (OCAK 2012) 1. TEKTONİK JEOMORFOLOJİ Endojenik yer şekillerinin kökeni tektonik veya yapısal olabilir. Tektonik yer şekilleri erozyon güçlerinin müdahalesi olmadan dünyanın iç süreçlerinin oluşturduğu ürünlerdir. Volkanik koniler ve kraterler, fay şevleri ve sıradağlar da bunlara dâhildir. Tektonik süreçlerin yer şekillerine etkisi, özellikle kıtasal ve büyük bölgesel ölçekte morfotektoniğin konusudur. Tektonik jeomorfoloji aktif tektonik süreçlerin etkisini araştırır –faylanma, kıvrımlanma, yükselme ve çökme- Jeomorfolojideki gelişmeleri önce tektonizma oluşturur. Dış kaynaklarla oluşmuş pek çok yer şeklinin kökeninde tektonik veya endojenik izler vardır. Öncelikle tektonizmanın oluşturduğu yüzey şekilleri, erozyona meyilli alanlarda ve dış kaynakların yönettiği başka gerilim bölgelerinde etkilidir. Ortaya çıkan yer şekilleri gerilme alanıyla doğrudan ilgili olmayan yapılar sunar. Hatta, dış kaynaklı süreçler litosferdeki gerilimle genelde benzer hareket eder. Benzerlik makaslama yönü ve serbest yüzeylerin olduğu yerlerde, ana gerilme yönündedir. Pek az yer şekilinin kökeni sadece tektonizmadır. Dış kaynaklı güçler –bozunma, yer çekimi, akarsular, buzullar, dalgalar ve rüzgar- tektonik yer şekilleri üzerindeki az dirençli kayaç ve zayıf yüzeyleri toplayıcı rol oynayarak yapısal yer şekillerini oluşturur. Yer kabuğunun dış yüzeyi kırılgan kayaç parçalarından oluşmaktadır. Günümüzde 100 milyon km 2 alan kaplayan, yedi büyük plaka vardır –Afrika, Kuzey Amerika, Güney Amerika, Antartika, Avustralya-Hindistan, Avrasya ve Pasifik plakaları. Kalan iki düzine ve çok küçük plakaların büyüklüğü 1-10 milyon km 2 dir –bunlar Nazca, Cocos, Filipin, Karayip, Arap, Somali, Juan de Fuca, Caroline, Bismarck ve Scotia mikroplakalarıdır. Yer yer, kıtasal kenarlar levha sınırlarıyla çarpışırlar. Çarpıştıkları yer Amerika kıtasının batı kenarıyla birlikte aktif kıta kenarı olarak adlandırılırlar. Çarpışmayan yerler pasif kıta kenarlarıdır. Pangea ayrılırken pek çok pasif kıta kenarı oluşturmuştur. Güney Amerika ve Afrika’nın batı kıyısı da buna dahildir. Pasif kıta kenarları bazen, plaka hareketlerinin farklı olduğu belirli rift kenarlarının ve hareketin dönüşümlü olduğu makaslama kenarlarının olduğu yerler, bitişik kabuk parçalarının zıt yönde hareket ettiği yerlerdir. Aktif ve pasif kıta kenarları arasındaki fark büyük ölçekli oluşumları anlamaya yardımcı olur. Dünyada ki tektonik plakalar okyanus ortası sırtlarda devamlı oluşur ve dalma batma zonlarında yok edilir. Hareketleri litosfere ve yeryüzüne etki Eden neredeyse tüm tektonik güçleri açıklar. Sonuçta plaka tektoniği birincil topografik oluşumlar için iyi bir açıklama sağlar: kıtalar ve okyanuslar arasındaki ayrımları, sediman havzaların yerleşimini ve levha sınırlarını, dağların düzenini açıklar. Kabuktaki değişiklikleri plaka tektoniğiyle açıklanır. Jeolojik yapıları, magmatik ve metamorfik aktivitedeki dağılım ve değişimi, sedimanter fasiyes oluşumlarını açıklamada yardımcıdır. Aslında, dünyadaki uzun süreli tektonik evrimi açıklar. Okyanusal ve kıtasal kabuk plaka tektoniğini oluşturur. 2. SIKIŞMA REJİMİNE ÖZGÜ BAZI YÜZEY ŞEKİLLERİ 2.1. Antiklinal ve Senklinaller Tektonik kuvvetlerin etkisiyle oluşmuş kıvrımlı yapılardır. Sekil 1 : Antiklinal ve senklinal Zik-zak kıvrım, silindirik kıvrım, yelpaze kıvırm, kutu kıvrım, tear-drop kıvrım, konsentrik kıvrım, benzer kıvrım, izoklinal kıvrım, disharmonik kıvrım olmak üzere farklı çeşitleri vardır. Yaş sıralaması olarak senklinal, görüntü olarak antiklinal olan yapılara antiformal senklinal; tam tersi duruma ise senformal antiklinal denir. 2.2. Horst ve Grabenler Grabenler çöküntü havzaları, horstlar ise yükselme bölgeleri olarak gelişirler. Şekil 2 : Horst ve graben 2.3. Nap, Klip ve Tektonik Pencere Düşük açılı bindirme fayı ile yaşlı kaya birimleri daha genç birimler üzerine tektonik olarak yerleşmişse, zamanla erozyon ve aşınma sonucu oluşurlar. Şekil 3 : Nap, Klip ve tektonik pencere 2.4. Çek-Ayır havzaları ve Sıkışma Zonları Doğrultu atımlı faylarla meydana gelen yapılardır. Şekil 4 . Fay bloklarının birbirine doğru sıkışması yükselmeye neden olurken, ayrılma durumunda çek-ayır havzalar oluşurlar. Şekil 5. 3. TÜRKİYE’NİN GENEL TEKTONİK ÖZELLİKLERİ Ülkemizin geçirdiği orojenik ve epirojenik hareketler, günümüzdeki topoğrafyanın şekillenmesinde çok etkili olmuştur. Türkiye’nin bulunduğu saha Alp orojenik kuşağı içersinde yer almaktadır; kuzey ve güneyde sırasıyla Rusya ile Arabistan ve Afrika sert platformları bulunmaktadır. Bilhassa güneyde uzanan sert kütlelerin kuzeye doğru kayması ile jeosenklinallerde biriken çökeller kıvrılarak yükselmiş ve günümüzdeki orojenik kuşakların oluşmasını sağlamıştır. Paleozoyik’te Türkiye iki önemli orojenik hareket geçirmiştir: Bunlardan biri Silüriyen esnasında oluşan Kaledoniyen, diğeri Üst Paleozoyikteki Hersiniyen orojenezidir. Bu orojenik hareketlerle Menderes, Orta Anadolu, Istranca ve Bitlis masiflerinin bazı bölümleri metamorfizmaya uğrayarak sertleşmişlerdir ve böylece bir yandan ülkemizin sert kütleleri oluşmuştur. Alp orojenik hareketlerine Anadolu kütlesi, genel olarak, bütünüyle iştirak etmiş ve daha önce Kaledoniyen ve Hersiniyen orojenezlerine uğrayan sahalar, Alp orojenezi ile de kıvrılmış ve kırılmıştır. Alp orojenezinden sonra meydana gelen post-alpin veya geç alpin hareketlerle özellikle Anadolu’daki sert kütleler kırılarak parçalanmış, blok halinde yükselmeye ve çökmeye uğramış, ayrıca transform veya doğrultu atımlı faylarla yırtılmıştır. Bu hareketlerin dışında özellikle Miyosen’de yatay hareketler başlamış ve bu hareketlerle özellikle orojenik kuşaklardaki kütleler itilmişlerdir. Bu yatay hareketler sonucunda özellikle Toros dağları güneye doğru itilmişlerdir. Bu konuda birkaç örnek verecek olursak, Torosların batı kesiminde Teke yarımadasında doğuda güneybatıya, batıda ise güneydoğuya itilmiştir. Buradaki itilmenin atımı birçok kesimlerde 50 km’yi bulmaktadır (Brunn 1971). Seydişehir kesiminde ise Paleozoyik ve Mesozoyike ait naplar, otokton Paleozoyik, Mesozoyik ve Eosen üzerindedir. Daha batıda Alanya’nın kuzeyinde Paleozoyik kütleler batıya doğru Mesozoyik üzerine itilmiştir (Hadim napı). Güneydoğu Toros kuşağında Adıyaman’dan doğuya doğru Hakkari’ye kadar devam Eden aşağı yukarı 500 km uzunluğunda bir *şaryaj hattı bulunmaktadır. Bu kuşaktaki eski kütleler özellikle Bitlis masifi güneye doğru Miyosen ve Kretase üzerinde 10-30 km kadar sürünmiştür. Bu zon boyunca birkaç nap üst üste gelmiştir. (Şekil 10) Şekil 6: Türkiye’nin basitleştirilmiş tektonik haritası. İşaretler : 1- Şaryaj- Bindirme, 2- Graben ve havzalar, 3- Doğrultu atımlı faylar, 4- Orojenik kuşaklar ve dağ sıraları, 5-Yüzeyde görülen ve altta bulunması muhtemel olan sert kütleler (masifler). 3.1. Paleozoik Tektojenetik Hareketleri ve Dönemi Ülkemizde, Kaledoniyen ve Hersiyen (Varistik) orojenlere ait kıvrımlar sınırlıdır. Başta kaledoniyen orojenezinin varlığı İstanbulun doğusundaki Devoniyen ve Silüriyen arasındaki diskordanstan ve Ereğli –Zoguldak-Bartın civarında alt ve üst Paleozoyik arasındaki uyumsuzluktan anlaşılmaktadır. Böylece, Kuzey Anadolu kıvrımlarınının dış zonunda Kaledoniyen orojeneziyle kıvrılmış bir alt yapının olduğu belirtilmektedir. (Ketin 1966) Hersiyen orojenezinin belirtileri ise, İzmit civarında Devoniyen-Alt Triyas, Balya civarında Devoniyen-Triyas ve özellikle Permiyen ve Triyas arasındaki stratigrafik boşluklar göstermektedir. Eski orojenik hareketler, kuzeyde Rusya kalkanı ve güneyde Afrika ve Arap kalkanları arasında olduğundan ve bu orojenezlere ait çizgilere genellikle sözü edilen sahada oluşan Alp orojenik çizgilerine uyduklarından dolayı her yerde kesin olarak tespit edilmeleri zordur. 3.2. Alp Orojenezi Mesozoyik esnasında, orojenik kuşaklarımızın bulunduğu kuzeyde Kuzey Anadolu dağları, güneyde Toros dağlarının alanları, deniz tabanı yayılması veya açılması sonucunda tetis denizi tarafından işgal edilmiş ve bu alanlar jeosenklinal halini almıştır. Bu jeosenklinallerin *ojeosenklinal karakterinde olanları bir taraftan karadan taşınan malzemelerle dolarken diğer taraftan deniz altı volkanizmasına sahne olmuştur. Bu jeosenklinal alanlarındaki volkanik ve tortulların kıvrılması, ilk zayıf tektonik hareket olarak bilinen Kretase başı ve ortasında başlamıştır. Alpin orojenik hareketleri ile jeosenklinal alanlarındaki malzemeler kıvrımlanarak yükselmişler ve muhtemelen oligosen sonunda en şiddetli safhasına ulaşmış ve jeosenklinal alanları yerini kıvrımlı dağlara terk etmiştir. Kuzey Anadolu ve Toros sisteminde genel olarak oligosen sonrasına ait arazilerin görülmemesi, bu alanların kara haline gelerek aşınmaya başladığını kanıtlamıştır. (Şekil 11) Şekil 7 : Plaka modellerine göre Doğu Anadolu’nun jeolojik ve morfolojik evrim şeması 3.2.1. Genç Alpin Tektonik Hareketleri: Post -Alpin veya genç Alpin tektonik hareketlere zaman bakımından Eosen sonuna ve yer bakımından da orojenik kuşakları tekabül etmektedir. Bu devrede şiddetlenen kompresyonlar sonucunda yatay hareketler ağırlık kazanmış ve bu hareketler sonucunda şaryaj ve bindirmeler meydana gelmiştir. Şöyleki güneyde Arabistan platformunun kuzeye doğru hareketiyle Anadolu kütlesi çarpışmış ve bunun sonucu olarak Bitlis dağları güneye doğru itilmiştir. Anadolu kütlesi üzerinde ise genel bir yükselme volkanizma faaliyeti yer yer başlamıştır. Miyosen esnasında Arabistan platformu kuzeye doğru hareketi ve buarada Afrika kütlesini Doğu Akdeniz üzerinden Anadoluya doğru kayması, Anadolu üzerinde sıkışma veya kompresyonlara yol açmıştır. Bu kompresyonal hareketlerin, özellikle Toroslar boyunca itilme ve bindirmelerin oluşmasına sebep olduğu söylenebilir. Miyosen esnasında Anadolu sert kütlesinin yukarı doğru itildiği ve bu itilmenin gerilmelere yol açtığı ve gerilmeler sonucunda ise Anadolu kütlesi faylarla parçalandığı söylenebilir. 3.2.1. Geç Alpin Tektonik Hareketleri: Miyosen sonu ve özellikle Pliyosen’de başlayan ve Kuvaterner’de de devam eden tektonik hareketler geç Alpin hareketler olarak isimlendirilmiştir. Geç Alpin hareketlerde faylanma ön plandadır. Şöyleki, faylanmalar sonucunda yer yer blok halinde yükselme ve alçalmalar olmuştur. (blok tektonizması) Bu hareketlerle daha önce oluşmuş olan tektonik kökenli havzalardaki eski faylar yeniden canlanmış ve bu arada yeni fay sistemleri oluşmuştur. Ayrıca yine Anadolu’nun sert kütleleri faylarla parçalanmıştır. Örnek olarak batı Anadolu’da Menderes veya Saruhan-Menteşe masifi, kabaca doğu-batı yönünde uzanan faylarla parçalanmış ve bu suretle, Gediz, Küçük Menderes ve Büyük Menderes nehirlerinin aktığı grabenler, Bozdağ, Aydın ve Menteşe dağlarının bulunduğu horstlar oluşmuştur. Güneybatı Anadolu’da Toros dağları ile Anadolu sert kütlesi arasında uzanan Burdur, Acıgöl, Karamuk, Akşehir ve Eber göllerinin yerleştiği tektonik depreyonlar gençleşmeye uğramıştır. İzmit körfezinden başlayıp doğuya doğru uzanan Adapazarı, Kargı, Osmancık, Erbaa, Niksar, Kelkit zonu, Suşehri, Erzincan ve daha doğuda Erzurum-Pasinler-Aras koridoru; daha kuzey doğuda Göle, Ardahan, Aktaş, Çıldır gölü havzaları oluşmuştur. Sözü edilen bu havzaların bir bölümü, Miyosende oluşmuş ve Pliyosende oluşan faylanmalarla tekrar gençleşmiştir, yani depresyon alanları tekrar çökmeye uğramıştır. Öte yandan, özellikle kompresyonlar sonucunda Pliyosenden itibaren, Kuzey Anadolu ve Doğu Anadolu doğrultu atımlı fayları oluşmuştur. Kuvaternerde de yer yer faylanmaya yol açan hareketler devam etmiştir. Örnek olarak, batı Anadolu’da Küçük Menderes grabeni, kuzey doğuda Erzurum havzasında Kuvaterner, kireçtaşları ve marnları kesen faylar oluşmuştur. (Erinç 1955, Atalay 1978) Şekil 8 : Küçük menderes grabeninin jeomorfolojik evriminin oluşumunu gösteren blok diyagramı 3.3. Kırılma ve Kıvrılma yön ve doğrultuları: Genel olarak orojenik kuşaklarda kıvrılma yönleri ve uzanışları şekil 10 da gösterildiği gibi, çok kaba olarak doğu-batı yönündedir ve kıvrımlar sert kütlelere doğru itilmiştir. Kıvrımların eksenleri sert kütlelerin uzanışına paralel bir durum göstermektedir. Sıkışmanın fazla olduğu orojenik kuşaklardaki çökeller kıvrılarak sert kütlerin veya masiflerin üzerine doğru itilmiş ve sürüklenmişlerdir. (Bitlis kütlesinin güneye doğru, itilmesi gibi). Bu yüzden de iki kanatlı orojen kuşakları gelişmiştir. Örneğin batı Toroslar’da, kuzey ve güney Anadolu orojen kuşaklarında bu durum yer yer görülmektedir. Orojenik hareketler esnasındaki bindirme ve kaymalarını orojenik hareketten sonra oluşan faylanma ve epirojenik hareketler kıvrım sisteminin kesilmesine, parçalanmasına ve böylece karmaşık kıvrım şekillerinin oluşmasına neden olmuştur. Post-Alpin hareketlerle, Alpin kıvrımlar yer yer deforme olmuş ve hatta aksi yönde kıvrımlar meydana gelmiştir. Bunlarla ilgili tipik örnekler, doğu ve batı Toros sistemi içerisinde görünmekte olup batıda Teke yarımadasında doğu ve batı yönlü şaryajlar ve doğuda güney yönlü şaryajlarla kıvrımlar karmaşık bir durum almıştır. Aynı durum, Kuzeydoğu Anadoluda Oltu ve Narman çukurluğuna itilen Mesozoyik arazilerinde de görülmektedir. 3.4. Kırılma Yönleri ve Tektonik Çukurlar: Şekil 10 da görüldüğü gibi, genel olarak orojenik kuşaklarla Anadolu sert kütlesi arasında oldukça muntazam sayılacak kırık sistemleri ve tektonik çöküntü alanları uzanmaktadır. Kuzey Anadolu orojenik kuşağı ile Anadolu sert kütlesi arasında batıdan doğuya doğru Evreşe ovası, Marmara çukurluğu, İzmit körfezi, Adapazarı ovası, Sapanca gölü, Bolu- Gerede-Çerkeş-Tosya-Osmancak oluğu, Kelkit vadisi kırık zonu, Çoruh kırık zonu, Göle-Ardahan-Çıldır havzaları ile güneyde Aşkale-Erzurum-Pasinler-Aras oluğu uzanmaktadır. Güneyde ise batıdan doğuya doğru Kerme körfezi, Burdur,Acı göl, Karamuk, Akşehir, Eber havzaları ile batı Toros orojenik kuşağı dahilindeki Eğidir, Sandıklı, Dinar ve Beyşehir havzaları yer almaktadır. Güneydoğuda Kızıldeniz Akabe körfezi, Ölü deniz rift hattından Anadoluya kavuşan Antakya-Maraş koridoru, Gölbaşı, Malatya, Elazığ, Hazar gölü, Bingöl, Muş ve Van gölü havzaları uzanmaktadır. Batı Anadoluda Menderes masifi dahilinde de doğu-batı yönünde uzanan horst ve grabenler bulunmaktadır. Bu havzaların dışında, Ege bölgesinde Bakırçay, Simav havzaları, Gemlik körfezi-İznik gölü, Iğdır ovası vs. gbi tektonik kökenli havza ve oluklar yer almaktadır. (şekil 12) Yukarıda sözü edilen tektonik çukurların genel olarak orojenik kuşakların dışında bulunması dikkat çekicidir. Şöyle ki, orojenik kuşaklarda daha ziyade çökeller bulunmakta olup, bunların tektonik hareketlere yani sıkışma ve gerilmelere karşı elastik özellikleri bulunmaktadır, buna karşılık, sert kütleler, kompresyonlar ve gerilmeler (tansiyon) karşısında ,elastik özellikleri az olduğundan yırtılmakta ve kırılmaktadırlar. Genel olarak, Türkiye’de orojenik kuşakların dışında özellikle anadolunun orta kesiminde uzanan pre- Neojen kütle rijit (sert) olduğundan gerilme ve sıkışmalar sonucunda parçalanmıştır. Anadoludaki tektonik kökenli havzaların genel uzanışının doğu-batı yönünde olması, kuzey-güney yönlü gerilmelerin egemen olduğunu yansıtmaktadır. KAYNAKLAR İbrahim ATALAY, Türkiye Jeomorfolojisine Giriş, 1982 Prof. Dr. İbrahim ATALAY ve Prof. Dr. Kenan MORTAN, Türkiye Bölgesel Coğrafyası, 1997 Richard John HUGGETT, Fundamentals of Geomorphology, 2003, sf. 68-70 vulcan.wr.usgs.gov/Glossary/PlateTectonics/Maps/map_plate_tectonics_world http://yunus.hacettepe.edu.tr/~kdirik/courses