Genel Jeoloji Toprak JEOLOJ İ YE G İ R İ Ş -IIB “ Toprak ” Yrd.Do ç .Dr. T Ü LAY K Ö KSOYTOPRAK Kaya ç larda do ğ al ayr şman n sonucu olarak toprak olu şur. Kaya ç lardan toprak olu şurken iki ö nemli a şama vard r. 1- Topra ğ meydana getirecek hammaddenin haz rlanmas 2- Hammaddenin topra ğ a ç evrilmesi Fiziksel ve kimyasal ayr şma topra ğ n hammaddesini haz rlar. Biyolojik ve iklimsel etkenler ise bu hammaddenin topra ğ a ç evrilmesini sa ğ lar.Toprak olu ş umunu sa ğ layan faktörler; 1- Kayaç 2- İ klim 3- Topografya 4- Organizma 5- ZamanToprak nedir? *Organik ve inorganik madde kar ı ş ı m ı d ı r. *%100 inorganikten (kum) %100 organik bile ş ime (turba) kadar de ğ i ş im gösterir * İ norganik k ı sm ı mineraldir *Organik k ı sm ı humus olarak bilinen çürümü ş bitki ve hayvan malzemesidir. Toprak karakteristikleri Toprak yeryüzünün en üst k ı sm ı ndaki bitkilerin büyüme ortam ı olan s ı k ı la ş mam ı ş malzemedir.Bitki kökleri topraktan su ve besleyiciler al ı r. Toprak atmosfer ve kaya aras ı nda bulunan ayr ı ş m ı ş malzemedir. Toprak organik ve inorganik mineral ve parçac ı klar ı n kar ı ş ı m ı d ı r. Taneler toprak hacminin %50 sini olu ş turur. Gözeneklerde bulunan hava/ su topra ğı n kalan k ı sm ı n ı olu ş tururRegolit- Ayr ı ş mam ı ş kayaçlar ı örten kayaç ve minerallerden olu ş an ayr ı ş m ı ş gev ş ek örtü. Rüzgarla, akarsular ve buzullarla ta ş ı nm ı ş sedimentleri ve/veya yerinde olu ş mu ş sedimentleri kapsar. Toprak- Regoloitin en üst k ı sm ı . Kayaç parçalar ı , yeni mineraller, organikler su ve havay ı kapsar. Art ı k topraklar- Anakayac ı n ayr ı ş mas ı sonucu yerinde olu ş an toprak Ta ş ı nm ı ş topraklar- A ş ı nm ı ş ve a ş ı nmam ı ş (lös, rüzgar veya ince taneli buzul çökelleri) ayr ı ş m ı ş malzemeler üstünde geli ş en toprak.Toprak profili Toprak boyunca bir dikme kesit yap ı ld ığı nda birbirinden kimyasal ve fiziksel özellikleri ile ayr ı lan fakat olu ş um ve köken olarak birbirleriyle ili ş kili az çok belirgin zonlar ay ı rt edilir. Bu de ğ i ş ik bölümlerin olu ş turdu ğ u toplulu ğ a toprak profili denir.Toprak profili Ana toprak horizonlar ı n ı ay ı rmak için kullan ı lan kriterler *Organik bile ş im *Renk *Toprak dokusu *Toprak yap ı s ıToprak ile Regolit aras ı ndaki farklar Toprakta daha fazla kimyasal ayr ı ş ma vard ı r 1. 2. Toprak, toprak horizonu olarak adland ı r ı lan tabakal ı bir yap ı ya sahiptir 3- Toprak bitkiler için gerekli nem ve besleyicileri tutar. Regolit- Ayr ı ş mam ı ş kayaçlar ı örten kayaç ve minerallerden olu ş an ayr ı ş m ı ş gev ş ek örtü. Rüzgarla, akarsular ve buzullarla ta ş ı nm ı ş sedimentleri ve/veya yerinde olu ş mu ş sedimentleri kapsar.Toprak horizonlar ıAs ı l toprak Ana kayaç Ayr ı ş maya u ğ ram ı ş , s ı k ı la ş mam ı ş ve topra ğı n hammaddesi (Anakayac ı n ayr ı ş m ı ş zonu) C zonuna geçi ş Kil, Fe ve Al, humus veya bunlar ı n kombinasyonu ile zengin zon B horizonuna geçi ş . A ’ dan çok B zonuna benzer. B horizonuna geçi ş . B ’ dan çok A zonuna benzer. Aç ı k renkli y ı kanm ı ş Fe, Al ve kil kayb ı fazla Koyurenkli organik madde kapsam ı yüksek ve organik maddelerle kar ı ş m ı ş K ı smen çürümü ş ve gözle ay ı rt edilemeyen organik malzeme Gözle görünür bitki örtüsü Birikme zonu Y ı kanma zonuO Horizonu Birkaç cm kal ı nl ığı ndad ı r Organik madde egemendir Baz ı O seviyeleri bozulmam ı ş veya k ı smen bozulmu ş bitki ve hayvan kal ı nt ı lar ı içerir. Mineral veya organik topra ğı n en üstünde bulunur.A Horizonu Yüzeyde veya O horizonunun alt ı nda bulunan mineral horizonudur. Organik madde ve mineral kar ı ş ı m ı ndan olu ş ur. Y ı kanma zonudur.E zonu İ yi y ı kanm ı ş t ı r Beyaz renklidir.B Horizonu A horizonundan y ı kanan materyalin birikti ğ i zon. *Kil, demir, alüminyum, karbonat, jips veya humusun konsantre oldu ğ u zon *Oksid ve killerin yaln ı z veya kar ı ş m ı ş ş ekilde art ı k birikimi *Oksid boyamalar ı bu horizona daha koyu ve daha k ı rm ı z ı bir renk verir Eriyebilen mineraller düzensiz kütleler ş eklinde birikir. C Horizonu Toprak olu ş turan süreçlerle çok az de ğ i ş mi ş zondur. Topra ğı n hammaddesidir. Ana kayac ı n ayr ı ş t ığı zonR horizonu Granit, kireçta ş ı , bazalt, ve kumta ş ı vb. gibi sert ayr ı ş mam ı ş ana kayaç Ana kayaçtaki küçük çatlak ve bo ş luklar k ı smen veya tamamen toprakla doldurulmu ş tur.İ KL İ ME BA Ğ LI ÜÇ ANA TOPRAK GRUBU -Pedalfer -Pedokal -LateritPedalfer: Nemli iklimlerde geli ş ir (Al ve Fe oran ı çok oldu ğ undan bu ad ı al ı r). Kil ve demiroksidler B horizonunda birikir. Eriyebilen mineraller koyu renkli A horizonundan y ı kanm ı ş t ı r. A horizonu organik madde aç ı s ı ndan zengindir. PedalferPedokal: Kurak ve yar ı kurak bölgelerde geli ş ir. Ca aç ı s ı ndan zengin oldu ğ undan bu ad ı al ı r.Kimyasal ayr ı ş ma daha az etkin oldu ğ undan A zonu aç ı k renklidir. B horizonunda suyun buharla ş mas ı na ba ğ l ı olarak kali ş çökelimi vard ı r. PedokalLaterit: Tropik bölgelerde geli ş ir. Kimyasal ayr ı ş ma çok etkendir. Eriyebilen minerallerin y ı kanmas ı tamd ı r.K ı rm ı z ı topraklar onlarca metre derinli ğ e kadar uzan ı r. Genellikle; alüminyum hidroksid ve demiroksid ve kil mineralleri bol miktarda bitki örtüsü bulunur. LateritToprak olu ş umunu etkileyen faktörler 1. Ana kaya- Ayr ı ş m ı ş malzemenin karakterini belirler. 2. Organik etkinlik- Organizmalar, toprakta ya ş ar, beslenir topra ğı kar ı ş t ı r ı r ve toprakta ölür. Ayr ı ca organik asitler ayr ı ş ma ve toprak olu ş umuna yard ı mc ı olur. 3. Rölyef ve yamaç e ğ imi- İ klim yüksekli ğ e ba ğ l ı olarak de ğ i ş ir. Yamaç aç ı s ı toprak geli ş imini etkiler. Yamaç yüzünün yönelimide ş artlar ı etkiler (mikro iklim). 4. Zaman- Mineral ve besinler zaman içinde tüketilir. İ yi topraklar ta ş k ı nlarla y ı ll ı k olarak ta ş ı n ı r. Toprak olu ş um h ı z ı 2,5 cm/100 y ı lTOPRAK SINIFLAMASI Alfisols- yüksek besinli toprak Andisols- volkanik toprak Aridisols- çöl topra ğı Entisols- yeni toprak Gelisols -tundra topra ğı Histosols- organik toprak İ nceptisols- genç toprak Mollisols – çay ı r/ k ı r topra ğı Oxisols- tropikal toprak Spodosols- orman topra ğı Ultisols- dü ş ük besleyicili toprak Verticols- ş i ş en kil topra ğıÖzel bile ş enlerle tan ı mlanan topraklar Andisol- Volkanik kül Histosol- Turba, organik madde Vertisol- Kendili ğ inden kar ı ş an killi topraklar Gelisol- Kutup bölgelerindeki topraklarTOPRAK ÖZELL İ KLER İ *Renk *Doku *Yap ı *Ph *Katyon de ğ i ş im kapasitesi *Nem kapsam ıTOPRAK ÖZELL İ KLER İ Renk- Kimyasal bile ş im aç ı s ı ndan fikir verir. Renk indisleri kullan ı l ı r. Doku- Kum,silt ve kil boyutundaki tanelere ba ğ l ı d ı r. Su geçirme ve bulundurma aç ı s ı ndan önemlidir. Yap ı - Do ğ al olarak ayr ı ld ı klar ı nda toprak taneciklerinin büyüklü ğ ünü tan ı mlar.S ı k ı l ı k- Taneciklerin kohezyonunu ve çimento tipini tan ı mlar. *Islak toprak *Nemli toprak *Kuru toprak Porozite- Suyu bulundurma kapasitesi. Bo ş luk hacmi ve ba ğ lant ı lar ı na ba ğ l ı d ı r.TOPRAK OLU Ş UMU PODZOLLA Ş MA- Demir ve Alüminyumun A horizonundan ta ş ı narak B horizonunda birikmesine podzolla ş ma denir. Kil ve organik maddeler yer de ğ i ş tirir. Nemli iklim bölgelerinde geli ş ir (> 70 cm y ı ll ı k ya ğı ş ) Spodosol(orman topra ğı ), Alfisol (yüksek besinli toprak )ve Ultisoller (dü ş ük besleyicili toprak) podzolla ş madan etkilenir.TOPRAK OLU Ş UMU KALS İ F İ KASYON- Kalsiyum karbonat ı n A horizonundan kald ı r ı larak B horizonunda birikmesine denir. Yar ı nemli ve kurak bölgelerde geli ş ir (y ı ll ı k ya ğı ş < 56cm) Mollisol (çay ı r/ k ı r topra ğı ) ve Aridosollar(çöl topra ğı ) etkilenir.TOPRAK REJ İ M İ LATER İ TLE Ş ME- Ş iddetli y ı kama sonucu silisyumun ortamdan kald ı r ı lmas ı sonucu geli ş ir. Toprakta demir ve alüminyumoksit egemendir. Oksisol (tropikal toprak) üretir. Tropik bölgelerde çok yayg ı nd ı r, ba ş ka yerlerde de geli ş ebilir.PALEOSOL (Eski Toprak) Toprak olu ş um mekanizmas ı ve tipleri baz ı jeolojik yorumlar için önemli ipuçlar ı sa ğ lar. Fosil veya paleosol topraklar, jeolojik evrimin aç ı klanmas ı ve paleoklimatoloji ko ş ullar ı n ı n yorumlanmas ı nda kullan ı labilen veriler niteli ğ indedir.TOPRAK KAYBI Tar ı m- kesme vb. gibi olaylar sonucu bitki örtüsünün ortadan kald ı r ı lmas ı * A ş ı r ı s ı y ı rma * A ş ı r ı ekim * Sulama * Ş ehirle ş me *Kirlenme *Uygun olmayan tar ı msal faaliyetler *Madencilik * Yold ı ş ı araçlar- da ğ bisikletleri Bu mekanizmalar ı n etkisiyle toprak kayb ı gerçekle ş tirildi ğ inde su ve rüzgar ı n etkisiyle erozyon daha da kolayla ş ı r.Toprak Tuzlanmas ıKötü tar ı msal faaliyetlerOrman kesimi ve toprak erozyonuToprak erozyonu Çamurlu ak ı nt ı lar toprak kayb ı n ı n i ş aretidir.DERS B İ TT İ !