Doç. Dr. Ceyhun GÖL. Çankırı Karatekin Üniversitesi Orman Fakültesi Havza Yönetimi Anabilim Dalı

Transkript

1 Jeoloji Doç. Dr. Ceyhun GÖL Çankırı Karatekin Üniversitesi Orman Fakültesi Havza Yönetimi Anabilim Dalı

2 Ders Konuları Jeolojinin tanımı ve tarihçesi Mineraller Güneş sistemi Kayaçlar Dünyanın şekli ve hareketleri Dünyanın iç yuvarının yapısı Jeolojik Zaman Levha tektoniği Dünyanın şekillendiren kuvvetler Depremler

3 DÜNYANIN İÇ YAPISI

4 Yeryuvarı dıştan içe doğru çeşitli bileşim ve fiziksel özelliklerdeki kalın katmanlardan oluşur. Bu katmanlardan her biri küresel şekillidir. En dıştan içe doğru sırasıyla kabuk, manto ve çekirdek olarak ayrılmıştır.

5

6

7

8 YER YUVARININ YAPISI Yer yuvarı farklı bileşimdeki kayaçlardan oluşmuş katı bir kabuk (yer kabuğu) ile çevrilmiştir. Yer yuvarının bileşimi ve katı olan dış kabuğun altında bulunan malzeme hakkındaki bilgiler kayaçların incelenmesiyle elde edilmiştir.

9 Dünyanın iç Yapısının Araştırılması Saha çalışmaları Deprem dalgalarının yer yuvarındaki yayılmaları Deneysel çalışmalardan Kayaç incelemeleri Meteor incelemeleri

10 Yerküre nin içi ile ilgili bilgilerimiz en üst katmanlar dışında teorik olarak oluşmuştur. Yerbilim (jeoloji) çalışmaları ile yapısı anlaşılmaya çalışılan yer küre ye ait bilgilerin çoğu, sismik dalgaların incelenmesi sayesinde elde edilmektedir. Deprem (sismik) dalgaların, farklı yapılardaki katmanlarda farklı davrandıkları bilinir. Yerküre içinde hareket eden bu dalgaların davranışlarının incelenmesi sonucunda Yer kürenin iç yapısı anlaşılabilmektedir.

11

12 Basit bir yaklaşımla; yer yuvarını çok büyük bir magmatik kütle olarak kabul etmek mümkündür. Dış kısmında çok ince bir kabuk, bu kabuğun altında çok yüksek sıcaklığa sahip magma bulunmaktadır.

13 Yer yuvarının iç yapısı basit olarak dışardan içeriye doğru sırasıyla kabuk, manto ve çekirdekten oluşmaktadır. Katmanlar arasında da bazı geçiş (süreksizlik bölgeleri) bulunmaktadır.

14 İç Çekirdek: katı haldeki nikel ve demirden Dış Çekirdek : sıvı halde bulunan nikel ve demir içindeki sülfür ve oksijen nedeniyle Çekirdek, Yerküre'nin manyetik alanının oluşmasındaki etkendir.

15 Alt Manto ve Üst Manto (Mantle) eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan Manto Dünyanın magma kısmını oluşturur ve Karamel kıvamındadır. Yavaşca hareket eder Depremlere neden olur Levhaları hareket ettirir Yanardağlar

16

17

18 KABUK (LİTOSFER) Yerkürenin en dış kısmı Taşküre Litosfer Yerkabuğu Karalarda daha kalın (35-40 km) Tibet Platosunda ise 70 km Deniz ve okyanus tabanlarında ise daha ince (8-12 km) Ortalama kalınlığı 33 km

19 Yer kabuğunda kimyasal ve mineralojik bileşimleri birbirinden farklı kayaç grupları bulunmaktadır. Bunların en önemlileri granit, kum taşı ve kireç taşı gibi ortalama yoğunlukları 2,7 g/cm 3 olan kayaç grupları ile Bazalt ve gabro gibi yoğunlukları 2,8-3,0 g/cm 3 arasında bulunan bazik kayaç gruplarıdır.

20 KABUK (LİTOSFER) Kabuk kimyasal ve mineralojik bileşimleri farklı iki grup kayaçtan oluşmaktadır. Birinci Grup: SİAL (Silisyum-Aluminyum) İkinci Grup: SİMA (Silisyum-Magnezyum)

21 Birinci grup (SİAL) Granit, kumtaşı, kireçtaşı gibi ortalama yoğunlukları 2.7 gr/cm 3 olan hafif kayaçlar bulunur. Silisyumoksitçe ve aliminyum oksitçe zengin kayaçlardır. SİAL kelimesi ile tanımlanır.

22 İkinci grupta (SİMA) Bazalt cinsinden koyu ve ağır kayaçlar yer alır. Yoğunlukları gr/cm 3 arasında bazik kayaçlardır. Silisyumoksit ve Mağnezyumoksitçe zengin anlamına gelen SİMA deyimi kullanılır.

23 Yeryüzünün 100 km derinliğinden başlayarak kayaçlar sağlamlıklarını büyük ölçüde kaybedecek kadar yüksek sıcaklığa ulaşırlar. Kayaçların eriyerek, kolayca şekil değiştirebilecek hale geldikleri bölgelere Astenosfer denir. Astenosfer 350 km. derinliğe kadar uzanır. Astenosfer üzerinde dışa doğru yaklaşık 100 km. kalınlığında katı yer katmanını oluşturan kayaçlar, astenosferden daha sert ve rijittir. Bu sert dış bölgeye Litosfer (taş küre) denir.

24 Litosfer, Okyanus tabanlarında yaklaşık 70 km., kıtalarda ise 100 km. kalınlıkta olabilir. Levha (plaka) adı verilen ve büyük kırık zonlarıyla sınırlanan çok sayıda mozaik şeklindeki parçalardan oluşmuştur. Yeryuvarında litosferik levhalar, yine üst mantoya ait olan ve km. derinden başlayıp 200 km. derine kadar inen ve düşük hız zonu olarak nitelenen Astenosfer üzerinde yüzer durumdadır.

25

26 LEVHALAR

27 Kabuk Yer yuvarının en üst kısmında yer alan kabuk soğuk, katı ve kırılgan kayaçlardan oluşmakta ve litosfer olarak adlandırılmaktadır. Kabuğu üst kesimlerinde, kalınlığı km arasında değişen kıt asal kabuk ve kalınlığı 5-10 km arasında değişen okyanusal kabuk yer almaktadır.

28 Kıtasal ve Okyanusal Kabuk

29

30 Kabuğun alt kesimleri peridotit kayaçlarının bulunduran üst mantodan oluşur. Litosfer, sıcak ve daha az katı olan astenosfer üzerinde bulunmaktadır. Mohorovicic, okyanusal kabuk ve kıt asal kabuk arasında bir süreksizlik bölgesi ile belirlemiştir. Bu bölge jeolojide Moho süreksizliği olarak bilinmektedir.

31

32

33

34 Kabuk (Crust) : Kıtasal Kabuk : Ortalama yoğunluğu 2,7 gr/cm 3 dür. Ortalama kalınlığı km dir. Yaşlı kayaçlardan oluşur. ( milyar yıl) Yapısı karmaşık, bileşimi değişkendir. Konrad süreksizliği ile ayrılan farklı fiziksel ve mineralojik bileşime sahip alt-üst seviyelere sahiptir. Okyanusal Kabuk: Ortalama yoğunluğu 3,0 gr/cm 3 dür. Ortalama kalınlığı 6 km dir. Kıtasal kabuğa göre daha genç (<200 milyon yıl) kayaçlardan oluşur. Basit tabakalı yapısı ve homojen bileşimi ile karakteristiktir.

35

36

37

38 Manto Manto kabuğun altında bulunan ve derinliği 2885 km kadar ulaşabilen en kalın katmandır. Manto kendi arasında iki katmana ayrılır. Bu iki katman arasında bir geçiş zonu vardır. 400km kadar derinliği olan kesime üst manto, km arasındaki kesime geçiş zonu ve km arasında olan kesime alt manto

39

40 Manto (Mantle): Üst Manto (Upper Mantle): Üst manto plaka tektoniği açısından oldukça önemlidir km arasında sağlam, sert kayaçlardan oluşan Litosfer bölümü vardır km arası ise daha az rijit malzemeden oluşmuş Astenosfer bulunur. Astenosfer plastik deforme olabilir. Alt Manto (Lower Mantle): Yerkürenin ( 2900) km arasında kalan bölgesine Alt Manto yada Mezosfer adı verilir. Bu bölgede yer alan kayaçlar daha yoğun ve elastiktir.

41 Genel olarak Manto yer kabuğunda meydana gelen olaylar; depremler, volkanik faaliyetler, dağ oluşumları, deniz tabanı yayılımları, kıtaların kayması oluşumuna neden olan kuvvet ve enerji kaynağıdır.

42 Çekirdek (Core): Çekirdeğe geçerken cisimlerin fiziksel özelliklerinde büyük değişiklikler olur. Manto dan çekirdeğe geçerken; Cisimlerin yoğunlukları artar. (5,5 10 gr/cm3) P dalgalarının hızı düşer. (13,6 8,1 km/s) S dalgaları bu sınırı geçemez. (7,5 0 km/s)

43 Çekirdek Çekirdek 2885 ( 2900) km derinlikte mantonun sona erdiği yerde başlar. Çekirdeğin en önemli özelliği yoğunlunun fazla olmasıdır. İç ve dış çekirdek olmak üzere iki kısma ayrılır. Çekirdek yerin magnetik alanının kaynağıdır.

44

45 Dış Çekirdek (Outer Core): km arasındaki alanı kapsar Sıcaklıksa 3700 o C dır. Yapısı sıvı halde Fe/Ni karışımından oluşur. Yoğunluğu gr/cm 3 civarındadır. İç Çekirdek (Inner Core): (yerin merkezi) km arasında bulunur. Sıcaklık ise 4500 o C dır. Yapısının kristal halde Fe/Ni karışımı olduğu sanılmaktadır. Yoğunluk yerin merkezine doğru 13.3 gr/cm 3 den 13,6 gr/cm 3 e kadar artar.

46

47 YERYÜZÜ Yaklaşık olarak ¾ ü su ile kaplıdır. 510 milyon km 2 alan kaplamaktadır. Yer yüzeyi karalar, deniz dipleri deniz seviyesine göre farklı yükseltiler oluşturmaktadır. Karalarda 8000 m yi geçen yükseltiler ve denizlerde m yi geçen çukurlar bulunmaktadır.

48

49 EVEREST (8848m)

50 Mariana Çukuru

51 Yer yüzünün farklı yükseltili bölgeleri incelendiğinde yüksek dağlık bölgelerin ve derin okyanus çukurlarının dar bölgeleri kapladığı görülmektedir. Karalarda yükseltisi 1000 m ye yaklaşan KARA PLATFORMU ve okyanus diplerinde derinliği 4000 m ye yaklaşan DERİN DENİZ PLATFORMU çok geniş alanlar kaplamaktadır. Dünya parçalarının değişik yükselti ve derinlikte olması izostasi prensibi ile açıklanmaktadır.

52 Karalarla denizler arasında derinliği 200 m yi geçmeyen eğimi 1-2 olan dip kısımlara Kıta Sahanlığı veya Şelf denir. Bu bölge daha çok karasal kısımdan sayılmaktadır. Kıta/okyanus sınırı şelfin iç kenarından geçmektedir. Kıta sahanlığı bölgesinden okyanus dibine geçiş KITA YAMACI denilen ve şelfe kıyasla daha fazla eğimli olan bir düzlem boyunca oluşur.

53

54

55 Okyanus tabanları düz olmayıp, deniz dağları, denizaltı kanyonları ve okyanus çukurları gibi engebelikler içermektedir.

56

57

58 İZOSTAZİ PRENSİBİ Karaların yükseklikleri ve denizlerin diplerinin derinlikleri arasında, altlarındaki kayaçların yoğunluklarına uyarak ortaya çıkan denge durumuna izostazi denir. Yer kabuğunun kütleleri ile yoğunlukları birbirinden farklı büyük parçaları arasındaki denge durumuna denir. Bu prensibe göre yüksek dağlık bölgeler çevrelerindeki basık araziye göre daha hafif maddelerden meydana gelmişlerdir.

59 İzostazi prensibi hafif maddelerden oluşmuş dağlık bölgelerin daha yoğun bir temel üzerinde yüzmekte olduklarını ve dağların yükseklikleri ile orantılı derin kökleri olduğunu açıklar. Yüksek dağlar aysbergler gibidir. Büyük ve derin kökleri yer altında, küçük ve sivri tepeleri yer üstünde bulunur. İzostazi kavramı yüz yıl kadar önce Pratt ve Airy tarafından farklı açıklanmışlardır.

60

61 Pratt Teorisi: Bu teoriye göre, seviye farkının oluşması için dağların yoğunluğu az, alçak kısımların yoğunluğu daha fazladır. Dağlar ve yüksek kara parçaları, yoğunluğu çevrelerine göre daha az olan maddelerden, Alçak seviyedeki düzlük ve okyanus tabanları ise, yoğunluğu fazla olan ağır kayaçlardan meydana gelmişlerdir. Yer kabuğunun bu farklı yoğunluktaki büyük parçaları belirli derinlikte, yoğunluğun her tarafta eşit olduğu bir denge düzlemi üzerinde sıralanırlar.

62

63 AIRY TEORİSİ Bu teoriye göre ise yüksek dağ şeritleri yüzer bloklar durumundadır. Yerkabuğunu oluşturan parçaların yoğunlukları aynıdır ancak bu blokların kalınlıklarının değişik olması, yüzeydeki seviye farklılıklarını meydana getirir. Bu teoriye göre yüksek dağların ovalara göre daha derin kökleri vardır. Yüksek dağların altındaki malzemenin yoğunluğu ile alçak ovaların altındaki malzemenin yoğunluğu aynı olabilir. Yer kabuğunun oluşturan blokların kalınlıklarının değişik olması, yeryüzündeki yükselti farklarını meydana getirmektedir.

64

65 Pratt ve Airy Teorileri

66

67 Tüm yer yüzeyi 510 milyon km 2 Karaların Yüzölçümü: 149 milyon km 2 Tüm yer yüzünün % dir. Buzlu kaplı alan: 15.6 milyon km 2 Okyanus-deniz alanı: 361 milyon km 2 Tüm yer yüzeyinin % Karaların ortalama yüksekliği: 840 m. Denizlerin ortalama derinliği: 3808 m.

68 ATMOSFERİN KATMANLARI

69 ATMOSFER Atmosfer, yeryüzünden uzaklaştıkça azalan bir yoğunluk sırasına göre dizilmiş, yükseldikçe seyrekleşen ve nihayet uzay boşluğuna dönüşen iç içe kürelerden veya katmanlardan oluşmuştur. Katmanlar kesin sınırlar halinde birbirlerinden ayrılmış değildir.

70

71 Atmosferin yoğunluğu yeryüzüne yaklaştıkça artar, uzaklaştıkça azalır.

72 ATMOSFER KATMANLARI

73 Troposfer Yeryüzünü çevreleyen ilk katman olup, yüksekliği 8-12 km arasında değişir. Bu katmanı oluşturan gazların karışım oranları CANLILARIN YAŞAMASINA UYGUNDUR. Yükseldikçe sıcak azalır. Jet akımları vardır.

74 Batıdan doğuya doğru esen ve hızları zaman zaman 200 km nin üzerine çıkabilen bu sert rüzgarların varlığı havacılıktaki gelişim sonucu yüksek uçuşlarda ortaya çıkmıştır. İzmir- Ankara Uçakla 45 dakika, Ankara-İzmir 1 saat 15 dakikadır.

75

76 Bulutların oluşumu ve bildiğimiz hava olaylarına sadece bu troposferde rastlarız.

77 Stratosfer Kuru, soğuk ve yoğunluğu az olan bu katman yaklaşık 12-50km arasındadır. Bulutsuzdur. (Nem yoktur) Uçaklar daha güvenli ve rahat uçarlar.

78

79 Stratosfer içerisinde OZON tabakası adı verilen bir kuşak bulunmaktadır. Güneşten gelen ultraviyole (morötesi) radyasyonun etkisiyle ozon gazına dönüşür. Ozon tabakası, dünyamızı göktaşlarının bombardımanından korur.

80

81 İyonosfer Kendi içinde termosfer ve eksozfer olarak üzere ikiye ayrılır. Radyo dalgalarını yansıtır.

82 Mezosfer Yaklaşık 50 ile 80 km ler arasında yer alan katman

83

84 Eksozfer Atmosferin en dış katmanını 600 km kalınlığında bir Helyum kuşağı ve Hidrojen kuşağı ile çevrilidir. Hidrojen kuşağında, hidrojen gazının gittikçe azalarak, uzayda bin km ye kadar yayıldığı sanılmaktadır. Bundan ötesi de gerçek uzay olarak düşünülür.