T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ Fen Bilimleri Enstitüsü

Transkript

1 T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ Fen Bilimleri Enstitüsü ESKİ KONYA GÖLÜ KUVARTERNER TERASLARI ÜZERİNDE OLUŞAN TOPRAKLARIN JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE AYRIŞMA ORANLARI HASAN HÜSEYİN MUTLU Yüksek Lisans Tezi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı Konya-2010

2 ii

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi ESKİ KONYA GÖLÜ KUVARTERNER TERASLARI ÜZERİNDE OLUŞAN TOPRAKLARIN JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE AYRIŞMA ORANLARI Hasan Hüseyin MUTLU Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Anabilim Dalı Danışman :Yrd. Doç. Dr. H. Hüseyin ÖZAYTEKİN 2010, Sayfa 74 Jüri : Prof. Dr. Sait GEZGİN Yrd. Doç. Dr. Fetullah ARIK Yrd. Doç. Dr. H. Hüseyin ÖZAYTEKİN Topraklar oluģumları için geçen zamana bağlı olarak önemli değiģimler gösterirler. Toprak oluģumu için geçen zaman toprakların özellikleri ve ayrıģma oranları üzerine etki eder. Bu çalıģmanın amacı eski Konya gölü terasları üzerinde oluģan toprakların pedojenik geliģimlerini, fiziksel ve kimyasal özellikleri ile birlikte Kimyasal Alterasyon Ġndeksi (CIA), Kimyasal AyrıĢma Ġndeksi (CIW), Parker AyrıĢma Ġndeksi (WIP), Product Ġndeks (P), Plajiyoklaz Alterasyon Ġndeksi (PIA), Baz/Seksi Oksit Oranı(Baz/R 2 O 3 ), Vogt indeksi (V) gibi ayrıģma indeksleri ve bazı genetik oranlar kullanarak karģılaģtırmak ve zamana bağlı olarak geliģimlerini ortaya koymaktır. Bu amaçla farklı teras seviyelerinde 4 adet temsili profil kazılmıģ, morfolojik tanımlamalardan sonra fiziksel, kimyasal ve jeokimyasal analizler için horizon esasına göre toprak örnekleri alınmıģtır. Elde edilen sonuçlara göre, araģtırma alanındaki topraklar farklı seviyelerdeki teraslarda oluģmalarına rağmen benzer ayrıģma oranlarına ve pedojenik aktiviteye i

4 sahiptir. Dolayısıyla söz konusu bölgede toprak oluģumunda belirleyici faktörler, diğer toprak oluģum faktörlerinden daha çok yıkanma rejimini ve ayrıģma oranlarını belirleyen iklim ve ana materyalin tabiatı olmuģtur. Anahtar Kelimeler: Toprak oluģumu, AyrıĢma indeksi, Jeokimyasal değerlendirme, Nadir toprak elementleri, Chronosequence, Eski Konya gölü ii

5 ABSTRACT Masters Thesis GEOCHEMICAL FEATURES AND WEATHERING RATES OF SOILS DEVELOPED ON QUATERNARY TERRACES OF ANCIENT LAKE KONYA Hasan Hüseyin MUTLU Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Soil Science Supervisor : Assist. Prof. Dr. H. Hüseyin ÖZAYTEKİN 2010, Page 74 Jury : Prof. DR. Sait GEZGIN Assist. Prof. Dr. Fetullah ARIK Assist. Prof. Dr. H. Hüseyin ÖZAYTEKİN ABSTRACT Soils show a wide range of variation in terms of time passing in their formation. Time passing for soil formation affects the features of soils and the rates of weathering. The aim of this research is to study and compare the pedogenic evolution of soils developed on terraces of ancient lake Konya using weathering indices as well as Chemical Index of Alteration (CIA), Chemical Index of Weathering (CIW), Weathering Index of Parker (WIP), Product Index (P), Plagioclase Index of Alteration (PIA), Bases/R 2 O 3 Ratio, Vogt s residual index (V) and some geochemical rates together with other features such as the physical and chemical analytical characteristics and determine the soil formation according to time passing. For this purpose, four representative profiles were digged at different levels and samples were collected from the horizons after macromorphological identifications were completed in all profiles, and were analyzed for iii

6 physical, chemical, and geochemical properties. Our results show that soils formed on different terrace levels have similar weathering indices and pedochemical activity. The major factors determining soil genesis in this area appear to be climate and the nature of parent material affected by the leaching regime and weathering rates rather than the other soil formation factors. Key Words: Soil Formation, Weathering Index, Geochemical evolution, Rare Earth elements Chronosequence, Ancient Lake Konya iv

7 ÖNSÖZ Toprakların yaģlarının veya ayrıģma oranlarının belirlenmesi kuvarternerdeki çevresel değiģimlerin sayısallaģtırılması ve anlaģılmasında toprakların geliģim proseslerinin ortaya konmasında temel bir yaklaģımıdır. YaĢları iyi belirlenmiģ yeterli sayıda toprak profiline dayanan ardıģık zamanlı toprak oluģum süreçlerinin karģılaģtırılması konusunda ülkemizde yeterli çalıģma bulunmamaktadır. Bundan dolayı böyle bir çalıģma gereği bizde zuhur etmiģtir. Bu çalıģmanın planlanıp yürütülmesinde ve sonuçların değerlendirilmesinde değerli katkılarını esirgemeyen danıģman hocam Sayın Yrd. Doç.Dr. Hasan Hüseyin ÖZAYTEKĠN, analizlerin yapılmasında yardımcı olan S.Ü. Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Bölümü asistan hocalarıma, ders dönemimde engin bilgilerini esirgemeyen S.D.Ü. Ziraat Fakültesi Öğretim Üyesi sayın Prof. Dr. Mesut AKGÜL, Doç.Dr Levent BAġAYĠĞĠT ve çalıģmalarımda bana zaman sağlayan çalıģtığım firma sahibi Ramazan ORDULU ya ve son olarak maddi manevi her zaman beni destekleyen aileme teģekkürlerimi bir borç bilirim. Son olarak tez çalıģmamı finansal olarak destekleyen S.Ü. BAP Koordinatörlüğü ve TÜBĠTAK a teģekkür ederim. Zir. Müh. Hasan Hüseyin Mutlu v

8 ÇİZELGE LİSTESİ Çizelge No Sayfa No 3.1. ÇalıĢma alanına ait iklim verileri Örnek toprak profillerinin açıldığı noktaların arazi özellikleri Örnek toprak profillerine ait morfolojik görünümler ÇalıĢma alanındaki profillere ait bazı kimyasal özellikler Alanındaki profillere ait bazı fiziksel özellikler Ġncelenen profillerdeki bazı majör ve minör elementlerin dağılımı (Total element analiz sonuçları) ÇalıĢılan profillerde ayrıģma indeksleri Bazı genetik oranlar ve Eu ve Ce anomalileri Majör oksitlere ait bazı genetik oranlar Profillerde bazı majör ve minör elementlere ait zenginleģme faktörü...45 vi

9 ŞEKİL LİSTESİ Şekil No : Sayfa No 3.1 ÇalıĢma alanının yer bulduru haritası ve profil noktaları ÇalıĢma alanının jeolojik yapısı ÇalıĢma alanı topraklarının nem ve sıcaklık rejimi Nadir toprak elementleri ve bazı iz elementlere ait normalize edilmiģ spider diyagramları...40 vii

10 İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ KAYNAK ARAŞTIRMASI MATERYAL VE METOT Materyal Coğrafik durum Jeoloji ve jeomorfoloji Ġklim Metot Toprak profillerinin belirlenmesi Profillerin tanımlanması ve örneklerin alınması Fiziksel ve kimyasal analiz metotlar AyrıĢma indekslerinin hesaplanması ARAŞTIRMA SONUÇLARI Morfolojik özellikler Fiziksel ve kimyasal özellikler Jeokimyasal özellikler AyrıĢma indeksleri, bazı genetik oranlar ve Eu-Ce anomalileri 35 5.TARTIŞMA Morfolojik özelikler Fiziksel özellikler Kimyasal özellikler Jeokimyasal özellikler AyrıĢma indeksleri ve Eu-Ce anomalileri SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR 60 viii

11 1.GİRİŞ Topraklar toprak oluģum faktörlerinin ortak etkisi sonucu oluģurlar (Jeny, 1941). Toprakların, toprak oluģumu için geçen zamana bağlı olarak değiģimleri oldukça farklılık gösterir. Bu değiģimler içinde mineral parçalanma ve elementlerin jeokimyasal değiģimleri ve toprak bitki su sistemindeki döngüleri gibi konular yer alır. Toprakların bireysel ayrıģma oranları, toprak özelliklerindeki değiģimler ve çevre Ģartlarındaki farklılıklar nedeniyle çok değiģkendir. Toprak oluģumu için geçen zaman toprakların özelliklerini etkiler ve onların ayrıģma oranlarını belirler. Bu etki zamanla fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerin değiģimi veya değiģik sayılarda horizon farklılaģması gibi olaylarla ortaya çıkar. OluĢumun erken evrelerinde toprakların kimyasal yapısı ana materyal tarafından kontrol edilirken, olgun toprakların kimyasal özellikleri ayrıģma ortamının etkilerini yansıtır. Zamanla vejetasyon, topografya ve özellikle iklimin etkisiyle ortaya çıkan pedogenic süreçler ile toprak kompozisyonu ana materyalden farklılaģır. Bu farklılaģma baģlangıç olarak elementlerin toprak profili içinde yeniden dağılımı ve horizonlaģma son olarak da, peyzajda bu dağılıma bağlı olarak toprak tiplerinin farklılaģması olarak ortaya çıkar. (Jenkins and Jones, 1980). Ancak toprak oluģumu için geçen zaman aynı olsa bile diğer toprak yapan faktörlerin etkisi ile toprak morfolojisi ve fiziko-kimyasal özellikleri farklılık gösterebilir. ArdıĢık zamanlı toprak oluģumu, toprakların fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerinin toprağı oluģturan çökellerin yaģlarının fonksiyonu olarak ortaya çıktığı, farklı yaģlı bir seri toprak topluluğudur. Benzer yaģtaki topraklar diğer toprak oluģturan faktörler nispi olarak aynı ise benzer toprak özellikleri gösterirler (Jeny, 1941). Toprak yaģı toprakların fiziksel, kimyasal ve mineralojik bileģimini değiģtirerek veya farklı toprak horizonlarının oluģmasına neden olarak toprakların özelliklerinin ortaya çıkmasında etkili olur. Zamana bağlı olarak toprak değiģimi, mineral ayrıģması, elementlerin jeokimyasal değiģimi ve toprak-bitki-su sistemindeki döngüleri ile meydana gelir. Elementlerin ayrıģma boyunca mobilizasyonları veya yeniden dağılımlarında farklı etkiler söz konusudur. Her element birincil minerallerin çözünmesi, ikincil minerallerin oluģumu, denge prosesleri, materyal taģınımı, iyon değiģimi gibi pedojenik iģlemlerden farklı Ģekillerde etkilenirler. AyrıĢma sonucu ortaya çıkan elementlerin yeniden dağılımında söz konusu elementlerin 1

12 mobiliteleri ve yıkanma sonundaki (eğim boyunca) jeokimyasal değiģimler ana belirleyici faktörler olarak ortaya çıkmaktadır. Toprakların yaģlarının veya ayrıģma oranlarının belirlenmesi Kuvarterner deki çevresel değiģimlerin sayısallaģtırılması ve anlaģılmasında ve toprakların geliģim proseslerinin ortaya konmasında temel bir yaklaģımdır (Phillips, 1993; Schoetzl ve ark. 1994). YaĢları iyi belirlenmiģ yeterli sayıda toprak profiline dayanan ardıģık zamanlı toprak oluģum süreçlerinin karģılaģtırılması konusunda Türkiye de yeterli çalıģma bulunamamaktadır ve bu konuda jeokimyasal belirteçler kullanılarak yapılacak çalıģmalar bölgemizde toprak oluģum modellerinin anlaģılmasında çok önemli sayısal bilgiler sağlayacaktır. Kayaların kimyasal ayrıģması, elementlerin jeolojik döngüsünde ve dünya yüzeyinin değiģmesinde ana jeolojik süreçtir. Bu yüzden farklı doğal ortamlarda nadir toprak elementlerinin dağılımı ve fraksiyonlaģması bize bu konuda bilgi verir. Günümüzde toprakların ve kayaçların kimyasal ayrıģmasında karakterize edilmesinde iki farklı yaklaģım bulunmaktadır. Bunlardan birincisi akıģkan sulu ortamın jeokimyasal özellikleri (Aiuppa ve ark., 2000; Phillips ve Rojstaczer, 2001). Ġkinci yaklaģım ise ayrıģmıģ profilin jeokimyasal ve mineralojik özelliklerinin belirlenmesidir (Nesbitt, 1979; Carr ve ark. 1980; Chesworth ve ark., 1981; White, 1983; Nesbitt ve Wilson, 1992 ). Toprakların ve kayaçların jeokimyasal olarak ayrılmasında ve karakterize edilmesinde ve yine toprakların ayrıģma süreçlerinin incelenmesinde iz elementler özellikle de nadir toprak elementleri (NTE) yoğun olarak kullanılmaktadır. GeçmiĢte NTE nin ayrıģma boyunca hareketsiz olduğu sanılırdı. Ancak bu konuda yapılan çalıģmalar göstermiģtir ki NTE de ayrıģma prosesleri içinde çeģitli oranlarda hareketlidir (Balashov ve ark., 1964; Ronov ve ark., 1967; Nesbitt, 1979; Boulonge ve ark., 1990; Braun ve ark. 1990). Bunun yanında NTE nin fraksiyonlaģması ve Eu ve Ce anamateryalde ayrıģmanın Ģiddeti ve ayrıģma ortamının özelliklerini ortaya koymada yoğun olarak kullanılmaktadır. (Nesbitt, 1979; Nesbitt ve ark., 1980; Gouveia ve ark., 1993; Prudencio ve ark., 1993; Boulange ve Colin, 1994; Sawka ve ark., 1986; Banfield ve Eggleton, 1989; Braun ve ark., 1993; Ohlander ve ark., 1996 (Braun ve ark., 1993; Xing ve Dudas, 1993; Ramesh ve Ramasamy, 1997; Braun ve ark., 1998; Gallet ve ark., 2

13 1998; Chang ve ark., 2000; Nath ve ark., 2000; Xiong ve ark., 2002; Das ve Haake, 2003; Egashira ve ark., 2004; Honda ve ark., 2004). ( Taylor ve McLennan, 1985, 1988), (Worrall ve Pearson, 2001), soils (Land ve ark., 1999; Cao ve ark., 2001)., (Chiarenzelli ve ark., 2001). Topraklarda nadir toprak elementlerinin dağılımı toprak ayrıģması tarafından yakından kontrol edilmektedir (Caspari ve ark., 2006). Özellikle polijenik topraklarda toprak genetiği ve kökenle ilgili çalıģmalarda kolay yıkanan ve yıkanmaya dirençli nadir toprak elementleri kullanılarak yapılan çalıģmalar oldukça iyi sonuçlar vermektedir. NTE topraktaki aksesuar minerallerle de yakından iliģkilidir (örneğin Braun ve Pagel, 1994) ve atomik ağırlığı 57 ile 71 arasında değiģen (La-Lu) ve lantanitler olarak bilinen 15 elementten müteģekkildir. Bunlardan atom ağırlığı arasında olanlar hafif nadir toprak elementleri (HNTE), nispeten daha yüksek atom ağırlığına sahip ve arasında atom ağırlığına sahip olanlar ise ağır nadir toprak elementleri(ante) olarakisimlendirilir. Orta ağır nadir toprak elementleri(onte) grubu da kullanılır. Nadir toprak elementleri çok yağıģlı ve sıcak iklimler dıģında ayrıģmadan çok kolay etkilenmezler. Bu duruma uymayan iki element vardır. Eu +2, indirgenme Ģartlarında europium +2 değerlikli halde bulunur. Oksidasyon Ģartlarında ise Ce +4 değerlikli (Ce +4 ) haldedir. Ce ve Eu farklı oksidasyon Ģartlarında oluģabilir ve diğer nadir toprak elementlerine göre daha yüksek fraksiyonlaģma özelliklerine sahiptirler. Bu iki elementin nispi bolluğu jeokimyasal süreçlerin etkinliği boyunca ortamın redoks davranıģlarını değerlendirmek için kullanılır. Bu elementlerin diğer lantanitlerle kıyaslanarak zenginleģme ve yıkanma oranları belirlenerek değiģime uğramıģ yük dengesinin hızlandırdığı kimyasal ve jeokimyasal davranıģlar ortaya konur. AyrıĢmanın sayısallaģtırılmasında kullanılan bir diğer yöntemde, ayrıģma indislerinin kullanılmasıdır. AyrıĢma indisleri geleneksel olarak ana element oksitlerinin molekül oranlarının kullanıldığı değiģik formüller ile hesaplanır. AyrıĢma boyunca ana element oksitlerinin sitokiometrik olarak değiģimi indeks değerlerinde ortaya çıkar. Her bir oksidin moleküler oranları söz konusu oksitlerinin ağırlık yüzdesi kullanılarak kolaylıkla hesaplanabilir. Pleiystosen deki iklim salınımları ile meydana gelen plüviyal Ģartlar bütün dünyada olduğu gibi, memleketimizde de etkili olmuģtur. Buna göre, plüviyal 3

14 Ģartların nemli ve yağıģlı dönemlerinde çok sayıda gölün seviyesinde yükselmeler meydana gelirken, birçok havza ve çanakta suların birikmesi ile de plüviyal göller oluģmuģtur. Fakat tam buzul çağı ve buzul arası dönemdeki yağıģ ve sıcaklık Ģartlarına bağlı olarak göl seviyelerinde değiģiklikler meydana gelmiģtir. Nemli ve yağıģlı dönemlerde göl seviyeleri yükselirken, aģırı sıcak ve kurak Ģartların hâkim olduğu buzullar arası dönemde göl seviyeleri çekilmiģtir. Holosen de ise, plüviyal Ģartların sona ermesiyle iklimin ılıman ve morfolojik etmenlerin durgun olduğu bir döneme girilmiģtir. Bu dönemde vadi tabanları ve havzaların alüvyonlarla dolmaya baģlamasıyla göl seviyeleri çekilmeye baģlamıģ ve yüzeye çıkan eski göl tabanları birer ova karakteri kazanmıģtır. Kuvarterner in bu nemli devrelerinde, Konya Havzası nda da geniģ bir göl teģekkül etmiģtir. Bu göl seviyesinin l7 000 yıl önce iklimin kuraklaģması ile büyük ölçüde düģtüğünü göstermektedir. Göl çevresinde üst kıyı terasları, ana kıyı terasları ve alt kıyı terasları ile üst kıyı teraslarının üzerinde Neojen yaģlı teraslar yer almaktadır. Bu çalıģmada söz konusu teraslar üzerinde geliģen topraklar, yukarıda belirtilen bakıģ açısından incelenmiģ ve Eski Konya Gölüne ait Neojen ve Kuvarterner yaģlı teraslar üzerinde oluģan toprakların morfolojik, fiziksel, kimyasal, ve jeokimyasal özellikleri belirlenmiģtir. Farklı yaģlı teraslar üzerinde oluģan toprakların ayrıģmalarının ortaya konmasında ana ve nadir toprak elementleri konsantrasyonlarının kullanıldığı jeokimyasal yaklaģım uyarlanmıģ ve böylece yarı kurak iklim Ģartlarında bir kalsik chronosequence üzerinde oluģan toprakların kimyasal ayrıģma oranları karģılaģtırmalı olarak belirlenmiģtir. 4

15 2.KAYNAK ARAŞTIRMASI Mermut (1975) Ankara Vadisinde jeomorfik geçmiģ ile toprak oluģunun iliģkileri üzerine yaptığı çalıģmada Ankara Vadisinde bugünkü ve geçmiģteki jeomorfik birimlerle vadinin kazandığı toprak çeģitleri arasında sıkı bir iliģki tespit etmiģtir. YeĢilsoy ve Kapur (1982) Türkiye de yarı yağıģlı bir bölgede yer alan teraslar üzerinde geliģen iki kireçsiz kahverengi toprağın mineralojilerini araģtırmıģlar ve iki profilin benzer özellikler ve oluģum süreçleri gösterdiğini belirlemiģler ve profillerde baskın kil türlerinin smektit ve kaolinit olduğu ve bir miktar mika olduğunu bulmuģlardır. Kapur ve ark. (1990) Adana Havzasında Kuvaterner kaliģlerde jeomorfolojik ve pedojenik incelemeler yapmıģlar, kaliģlerin Pleiystosendeki özel iklim koģullarında ve özel jeomorfolojik yüzeyler üzerinde oluģtuğunu ve killi, siltli kumlu depozitlerden ve ayrıģmıģ konglomeralardan farklı süreçlerle kaliģ oluģtuğunu belirtmiģlerdir. Jongmans ve ark. (1991) farklı yaģtaki 9 Kuvarterner terasta toprak oluģumunu incelemiģler, toprak yaģının artmasıyla Alt Holosen teraslarda biyolojik aktivitenin yoğun olduğu karıģık sedimenterlerden oluģan toprakların A ve B horizonlarında tekstürel homojenitenin sağlandığını tümüyle buzul süreçlerin olmaması nedeniyle Holosen ve Geç Pleiystosen terasların iyi drenajlı koģullarda oluģtuğunu, Orta ve Erken Pleiystosende oluģan toprakların çayır ve orman olarak kullanıldığını belirtmiģlerdir. Zhang ve ark. (2007), Çin de Hainan adasında bazalt üzerinde geliģen farklı yaģlardaki toprakların jeokimyasal özelliklerini incelemiģler ve topraklarda ayrıģma ile Ca, Mg, K, Na ve Si un kaybolduğunu Fe ve Al da nispi zenginleģme olduğunu bulmuģlardır. Özgüncü (1976), Toroslar ın Tarsus eteklerinde çeģitli jeomorfolojik formasyonlar üzerinde oluģan toprakların ana materyalle genetiksel iliģkilerini incelemiģler ve bölgede topografya ve ana materyalin mineralojik yapıyı kontrol ettiğini, eğim ve toprak kalınlığı arasında ters bir iliģkinin bulunduğunu ana kayası killi olan profillerde toprak oluģumunun sınırlı olduğunu profillerde dekalsifikasyon ve Na yıkanmasının varlığını tespit etmiģtir. Akgül (1995), üç farklı teras üzerinde çayır örtüsü altında geliģen toprakların genesisi üzerine yaptığı çalıģmada açtığı üç profilde de mollik ve kalsik epipedon 5

16 tespit etmiģ, horizonların kalınlığı ve kireç birikim derinliğinin terasların yaģı ve topografyasına bağlı olarak değiģtiğini bulmuģtur. Duan ve ark. (2002), Çin topraklarının ayrıģma oranlarını belirlemiģler, çalıģmalarında profil magic modellerin kullanmıģlar ve ayrıģmanın Allites bölgesi için çok düģük, güney, doğu, kuzey bölgeleri ile Alpin topraklarında ise yüksek olduğunu bularak ayrıģabilir minerallerin spatial dağılımının Çin topraklarının ayrıģma oranlarını belirleyen en önemli faktör olduğunu bildirmiģlerdir. Hodson ve Langan (1999), Hesaplanan mineral ayrıģma oranına toprak yaģının etkisini inceledikleri çalıģmada iki faklı yaģtaki toprağın mineral ayrıģma oranlarını, mineralojiye bağlı olarak deplesyon metodu ve profil metodu ile incelemiģler, yaģ arttıkça deplesyon metodu ile hesaplanan değerin azaldığını, profil metodunda ise arttığını bulmuģlardır. Cortizas ve ark. (2003), Ġtalya da Gauro ve Vico volkan çökelleri üzerinde geliģen topraklarda bazı majör ve minör elementlerin dağılımını incelemiģler ve düģük ayrıģma nedeniyle elementlerin düģük zenginleģme fakirleģme oranları gösterdiğini bulmuģlardır. Marques ve ark. (2004), Brezilya Cerrado bölgesi topraklarında jeomorfoloji ve majör element jeokimyası arasındaki iliģkiyi araģtırmıģlar ve sedimenter ana materyal üzerinde geliģen topraklarda çok düģük Ca, Mg, Na ve K içeriği gösterirken volkanik ve metamorfik ana materyal üzerinde geliģen toprakların daha yüksek bazik katyon içeriğine sahip olduklarını bulmuģlardır. Egli ve ark. (2001), Ġsviçre Alplerinde farklı yaģtaki iki toprakta kil oluģumunu incelemiģler toprak oluģumu için geçen sürenin çok az farklı olmasına rağmen toprakların kil mineralojilerinin farklı olduğunu bulmuģlardır..çalıģma alanlarından birinde çoğu ayrıģmıģ horizonda smektit ve düzenli mika-smektit aratabakalı killeri saptamıģlardır. Diğer alanda ise ana materyalde hidrotermal oluģumla meydana gelen smektit saptamıģlar ayrıca yıldaki bir zaman sürecinde pedogenic smektitin de varlığı belirlenmiģtir. Krasilnikov ve ark. (2005), Meksika da tropikal bir orman alanında jeomorfolojik ve pedojenik özellikler arasındaki iliģkiyi araģtırmıģlar ve iki farklı jeomorfolojik ünite üzerinde geliģen toprakların özelliklerini incelemiģlerdir. AraĢtırıcılar farklı eğimlerde orta derecede ayrıģmıģ Luvic Phaeozem ile zayıf geliģmiģ Fluvic ve skeletic Phaeozem toprakları bulmuģlardır. 6

17 Jin ve ark.(2006) Daihai Gölü sedimentlerinde köken ve havza ayrıģma oranlarını araģtırdıkları çalıģmada major ve minör elementlerindeki değiģim, parça iriliği dağılımı, organik madde içeriği, ve Sr izotoplarının bileģimine sedimentlerin tane boyu dağılımı ve ana kayanın kompozisyonu ile havzadaki ayrıģma Ģartlarının etkili olduğunu bildirmiģlerdir. Rose ve ark. (2004), Laird ve ark. (2003), Jin ve ark. (2001), göl sedimentlerinin jeokimyasal özelliklerinin bir havzadaki değiģikliklerin değerlendirilmesinde, ayrıģma derecelerinin tayininde ve paleoklimatik yeniden yapılanmaların aydınlatılmasında etkili bir Ģekilde kullanılabileceğini bildirmiģlerdir. Borrego ve ark. (2004), fosfojipsik atıkların etkilediği sedimentlerde hafif ve ağır nadir toprak elementlerindeki anormalliklerin kökenini incelemiģler ve tespit ettikleri anormalliklerin yılları arasında yoğun gübrelemeden kaynaklanan Th zenginleģmesine bağlı olarak ortaya çıkan hafif ve ağır nadir toprak elementi zenginleģmesinden kaynaklandığı saptanmıģtır. Price ve ark. (1991), güneydoğu Avustralya daki bazaltlarda ayrıģmanın nadir toprak elementlerinin davranıģı üzerindeki etkisinin incelendiği çalıģmada, ayrıģmanın erken devrelerinde nadir toprak elementlerinin miktarında önemli varyasyonların görüldüğünü ve bu elementlerin mobilitelerinin iyonik çap, solüsyonun iyonik yükü, ph, redoks potansiyeli, su hareketi ve oluģan ikincil minerallerin tabiatının bir fonksiyonu olarak ortaya çıktığını bildirmiģtir. Land ve ark.(1999) kuzey Ġsveç te bir podzol profilinde nadir toprak elementlerinin fraksiyonlaģmasını araģtırmalar ve çeģitli REE ayrıģma boyunca fraksiyonlaģtığını, yıkanma eğiliminin elementlerin atomik numarasının artıģına bağlı olarak azaldığını belirtmiģlerdir. Egli ve ark. (2003) Ġsviçre Alplerinde iklimin fonksiyonu olarak ayrıģma oranlarını incelemiģler ve kütle değiģimi ile hesapladıkları ayrıģma oranları sonucu bazik katyonların %80 oranında yıkandığını, iklim ve element ayrıģması arasındaki iliģkinin non linear olduğunu saptamıģlardır. Green ve ark. (2006), aktif olarak erozyona uğramıģ tepelik bir arazide kimyasal ayrıģma oranını sayısallaģtırmak için yaptıkları çalıģmada en çok ayrıģmıģ toprağın yüzeyde oluģtuğunu ve en geniģ taģınma mesafesine sahip olduğunu saptamıģlardır. 7

18 Freyssinet ve Furah (2000), ultramafik bir Ģistle ayrıģma oranının jeokimyasal kütle değiģimi eģitliği kullanarak hesaplamıģlar ve kalsit, klorit ve biyotit kullanılarak hesaplanan saprolitizasyon oranının ortalama 7,5 m/ma olduğunu bulmuģlardır. Stewart ve ark. (2001), Hawai topraklarında ayrıģma oranları ve bazik katyon kökeni üzerine yağıģın etkilerini araģtırmıģlar ve hesaplanan ayrıģma oranının yağıģın artıģıyla birlikte arttığını labil ve bazik katyonların yüksek yağıģla güçlü bir Ģekilde yıkandığını saptamıģlar. Dahlgren ve ark. (1999), St Helen Dağı nın çıkartmıģ olduğu volkanik materyallerin ayrıģma oranlarını incelemiģler ve ayrıģma ile bazik katyonların ve silikanın salındığı, bunların yıkanarak ortamdan uzaklaģırken Fe ve Al un tephra da biriktiğini ve Na, Ca, ve Si için ayrıģma oranının mol/cm 2 /s olduğunu bulmuģlardır. Sterckeman ve ark. (2006), Kuzey Fransa da sedimanter materyal üzerinde geliģen toprakların iz element içeriklerini incelemiģler ve ana materyaldeki farklılığın iz element içeriği dağılımına önemli etki yaptığının ancak iz element / Al ve iz element / Fe oranlarının böyle topraklarının pedojeokimyasal geçmiģlerini değerlendirmede kabul edilebilir veriler sağladığını saptamıģlardır. Hradil ve Hostomsky (2002) nötral kaolinitik kilin komposizyonu ve fiziksel özelliklerinin onun asit ayrıģması üzerine etkisine bakmıģlar ve ayrıģmanın kilin tabiatından güçlü bir Ģekilde etkilendiğini, ayrıģma oranın yapısal düzensizlik arttıkça arttığını bulmuģlardır. Bain ve ark. (2001) granitik bir havzada mineral ayrıģma oranları, topraklarda asitleģme süreçleri üzerine etkisini araģtırmıģlar ve bazik katyonlar için ayrıģma oranlarını Zr ve indeks element olarak kullanarak kimyasal analizlerle belirlenebilen söz konusu toprakların hissedilebilir Ģekilde asitleģtiğini özellikle sodyumun plajiyoklasların ayrıģması sonucu büyük ölçüde yıkandığı hesaplanan ayrıģma oranının 28,9 mek.m 2 -a -1 olduğunu bulmuģlardır. Kopsik ve ark. (1999), Rusya da profil medol metodunu kullanarak orman toprakları için ayrıģma oranlarını ve çözelti kimyasal yapısını hesaplamıģlar, 50 cm lik katmanda bazik katyon salınımın 0,05-0,28 k.mol/ha/yıl olduğunu bulmuģlardır. Muhs ve ark. (2001) Misissipi Nehri çevresinde löslerden oluģan topraklarda iklim ve ana materyalin kimyasal ayrıģmaya etkisini araģtırmıģlar ve 8

19 nehrin daha sıcak ve yağıģlı bölgelerdeki ayrıģma oranlarının daha soğuk olan kısımlardan daha büyük olacağı hipotezini sınamıģlar. Ancak tüm kimyasal analiz sonuçları bunun tersini göstermiģtir. AraĢtırıcılar bu sonucu ana materyalin fiziksel özelliğine bağlamıģlardır. Hodson (2002a), Norveç-Rusya sınırındaki orman topraklarının ayrıģma oranlarının ve solüsyon kimyasının hesaplanması amacıyla yaptığı çalıģmada profil medol metodunu kullanmıģ bu modelin ayrıģmanın ortaya konmasında önemli bir adım olmasına rağmen kullanımının rutin olmadığını belirtmiģtir. Egli ve ark. (2008) volkanik topraklarda kil minerali oksi hidroksit ve element yıkanmasını incelemiģler piroksen, feldispat, olivin ve volkanik cam gibi birincil minerallerin ayrıģmasıyla ortaya çıkan ana bazik katyonların önemli ölçüde yıkandığını, kütle değiģimi ve ayrıģma indisleri kullanarak ortaya koymuģlardır. Riebe ve ark. (2004) farklı yükseltilerde oluģan topraklarda ayrıģma oranlarını incelemiģler bu amaçla cosmojen nuclide ve jeokimyasal kütle değiģimi metotlarını kullanarak, yüksek irtifalarda ayrıģma oranlarının sıfıra yaklaģtığını, böyle alanlarda silikat ayrıģmasının aģırı bir Ģekilde yavaģ olduğunu bulmuģlardır. Hodson (2002b), topraklardaki Zr ve diğer iz elementlerin mobilitelerini deneysel olarak belirlenmesi üzerine çalıģmıģ ve kolumda Zr un kaybı ve yeniden dağılımına karģın Zr mobilitesinin tahmini için Na, Ca, Fe ve Mg salınımının hesaplanmasına önemli bir etki yapmadığını bulmuģtur. AraĢtırıcı tüm elementlerin hareketli olduğunu, mobilizasyonun çözünmüģ organik materyal varlığında arttığını, bununda çözünmüģ organik materyalin elementleri yüksek konsantrasyonlarda çözelti içinde tutmasından kaynaklandığını bildirmiģtir. Cornu ve ark. (1999), Orta Amazonlarda açtıkları toprak profillerinde titanyum mobilitesini çalıģmıģlar ve Ti dağılımını inceleyerek titanyumla minerallerin ayrıģma sırasını ilmenit, pseudoritil, rutil ve anataz olarak gerçekleģtiğini, bitkisel döngünün Ti hareketliliğine etki ettiğini ve arttığını, Ti un belirli Ģartlarda bir element olduğunu ve bu nedenle ayrıģma oranının tahmininde her zaman kullanılmayacağını bildirmiģlerdir. Riebe ve ark. (2004), granitik bir peyzajda erozyon ve iklimin kimyasal ayrıģma üzerine etkisini incelemiģler, kimyasal ayrıģma oranının t/km -2 /yıl olduğunu bildirmiģlerdir. 9

20 Guicharnaud ve Patlon (2006), Andosol ve Cambisol ordosuna ait topraklarda yıkanma ve ayrıģma oranlarını incelemiģler ve her iki toprak tipinde de asidik girdilerin yıkanma ve ayrıģmayı artırdığını ph seviyesini düģürdüğünü saptamıģlardır. Vital ve Stattegger (2000), Amazon nehri sedimentlerinin majör ve minör element dağılımlarını incelemiģler ve kimyasal ayrıģmanın orijinal sediment kompozisyonunu önemli ölçüde değiģtirdiğini bulmuģlardır. Tanaki ve ark. (2007) Baykal Gölü sedimentlerinde nadir toprak elementlerinin dağılımını incelemiģler ve nadir toprak elementlerinin Baykal Gölü çökellerinde paleoenviromental değiģimin izlenmesinde çok uygun bir belirteç olduğunu bildirmiģlerdir. Yang ve ark (2004), Changjiang ve Huanghe Nehir sedimentlerinin jeokimyasal değerlendirmesini yapmıģlar, Changjiang havzasında silikat ayrıģmanın güçlü olduğunu, özellikle Na-Ca silikatlerin tamamen çözündüğünü, diğer silikat minerallerinin daha az ayrıģtığını, buna karģılık Huanghe havzasında oldukça zayıf silikat ayrıģmasının bulunduğunu saptamıģlardır. Whitfield ve ark. (2006), Nova-Scotia da bir asitleģme temayüllü bir havzadaki toprakların ayrıģma oranlarını çeģitli metotlarla karģılaģtırmalı olarak incelemiģler, tüm metotlarla beģ havzada benzer sonuçlar tahmin etmiģler ve bunun da asit depozisyona karģı benzer duyarlılığın bulunmasını iģaret ettiğini bildirmiģlerdir. Oliveria ve ark. (2009), Güney Brezilya da lakustrin sedimentlerde çevresel değiģikliği jeokimyasal metotlarla incelemiģler ve jeokimyasal kompozisyonda gözlenen düzensiz değiģimin ve erozyon yoğunluluğundaki son milenyum içindeki klimatik Ģartların değiģiminden kaynaklandığını bildirmiģlerdir. Singh ve ark. (2005), Gonga alüvyal ovasındaki toprakların ayrıģma oranlarını incelemiģler ve alivyal taģınım sırasında mineral sınıflanmasının ayrıģma ürünlerinin jeokimyasını belirleyen en önemli faktör olduğunu Ba, Cr, Cu, Nb, Ni, Pb, V ve Zn gibi iz elementlerin dağılımlarının Si, Al, Mn ve U gibi majör elementlerle yakından iliģkili olduğunu ve bununda majör ve minör element dağılımlarını belirleyen süreçlerin aynı olduğunu ortaya koyduğunu belirtmiģlerdir. 10

21 Magaldi ve Tallini (2000) Kuvartner topraklar için bir toprak geliģim indeksi üzerinde çalıģmıģlar ve geliģtirdikleri mikromorfolojik indeksin (MĠSODĠ) toprak geliģiminin ve ayrıģma oranlarının belirlenmesinde kullanılabileceğini bildirmiģlerdir. Ross ve ark. (2002) Geç Pleiystosen yaģlı Mascardi Gölü sedimentlerinde jeokimyasal değiģkenlik üzerine çalıģmıģlar, araģtırıcılar sedimentlerin kimyasal kompozisyonunun çoğu mobil elementler de dahil olmak üzere ana kaya ile yakından iliģkili olduğunu bildirmiģlerdir. Compton ve ark. (2003) Güney Afrika da yarı kurak Ģartlarda granitik bir terasta bulunan topraklarda nadir toprak elementlerinin davranıģlarını incelemiģler ve baģlangıç ayrıģmasıyla granit kayasında Ce, Eu ve ağır nadir toprak elementlerinin yıkandığını, topraktaki REE zenginleģmesinin kut minareleri ve amorf Fe oksitler ile iliģkili olduğunu bildirmiģlerdir. Rajaman ve Singh (2001) Güney Hindistan da Kaveri Ovası ndaki sedimentlerin ayrıģma ve sedimantasyon proseslerini, nadir toprak elementlerin jeokimyasını inceleyerek araģtırmıģlar, sedimentlerin TiO 2 içerikleri ile nadir toprak elementi kapsamaları arasında yakın iliģki bulmuģlar, NTE içeriğinin sedimentlerin parçacık büyüklüğü azaldıkça arttığını bulmuģlardır. Ayrıca, araģtırıcılar sedimentlerin dikkate değer ölçüde Eu anomalisi gösterdiğini, bu durumun anakayanın ayrıģma derecesinden ve sediment ve minerallerin birikim proseslerinden kaynaklandığını bildirmiģlerdir. Kazansu ve ark. (2008) Tanzanya da klastik sedimentlerde köken ve kaya ayrıģımın kaynaklarını incelemek amacıyla jeokimyasal çalıģmalar yapmıģlar, major element jeokimyasından bölge topraklarının orta derecede ayrıģtıkları, hafif NTE nin zenginleģtiğini,ağır NTE nin ise yıkandığını, toprakların negatif Eu anomalisi gösterdiğini belirtmiģlerdir. Bilali ve ark. (2002) göl sedimentlerinde sediment kompozisyonunun iz element dağılımına etkisini araģtırmıģlar, bu amaçla humik materyal, amorf ve kristalin demir oksitler, çözünmez organik ve sülfidler ile silikatlardeki iz element konsantrasyonlarını araģtırmıģlardır. AraĢtırıcılar iz elementlerin organik ve mineral fraksiyonlara karģı nisbi afinitelerinin, söz konusu metallerin dağılımında, düģey değiģiminde önemli rol oynadığını bildirmiģlerdir. Riebe ve ark. (2003) Rio Icocos bölgesinde cosmogenik nükleid ve jeokimyasal kütle değiģimi metotlarıyla fiziksel erozyon ve kimyasal ayrıģma 11

22 oranlarını belirlemiģler, kimyasal ayrıģma ve erozyon oranlarının birbirine sıkıca bağlı olduğunu, benzer iliģkinin ayrıģma oranı ve iklim arasında da bulunduğunu, fiziksel erozyon ve ayrıģmanın sayısallaģtırıldığı kütle değiģimi metodunun kimyasal ayrıģmayı dengeleyen iklimsel ve iklime bağlı olmayan faktörlerin belirlenmesinde kullanılabileceğini belirtmiģlerdir. Buggle ve ark. (2008) Güneydoğu ve Doğu Avrupa löslerinin kökeni ve jeokimyasal karakterizasyonunu belirlemek için yaptıkları çalıģmada ana ve iz element jeokimyasını kullanmıģlar, Danube ve Dnieper arazilerini kesin bir Ģekilde ayırt etmiģlerdir. Baulun ve ark. (2000) çeģitli dönemlere ait siliklastik kayaçlarda jeokimyasal metodlarla ayrıģma ve köken iliģkileri belirlemiģler, majör element dağlılmı ve CIA değerlerinin, dönüģüm süreçlerinin Ģeyl ve kumtaģı homojenizasyonunda önemli rol oynadığı en yüksek CIA değerlerini Siluriyn ve Devoniyen Ģeyllerde bulunduğunu bildirmiģlerdir. Zielhofer ve ark. (2009) Holosen yaģlı bir ovada toprak oluģum sürecini ve oluģum indekslerini belirlemesiyle bu amaçla sitrüktür, renk, horizon kalınlığı ve yıkanma özellikleri ile hesaplanmıģ oluģum indisleri arasında güçlü korelasyon bulmuģlardır. Lee ve ark. (2008) Han Nehri drenaj havzasındaki sedimentlerin NTE jeokimyasını çalıģmıģ olup bir granit ve gnaysdan oluģmuģ ayrıģmıģ bir profilde NTE dağılımında ana kaya ve toprak arasında bir farklılaģma saptamamıģlardır. Kaba fraksiyonlarda pozitif, ince fraksiyonlarda ise negatif Eu anomalisi saptamıģlardır. Ji ve ark. (2004) ayrıģma süresince NTE mobilitesi üzerine yaptıkları çalıģmada ayrıģmıģ bir profilin elementler için bir rezervuar depoyu temsil etmesine rağmen NTE zenginleģmesinin örneğin düģük erozyon, uzun süreli hızlı ayrıģma gibi ancak uygun Ģartlarda gerçekleģebileceğini bildirmiģlerdir. Borges ve ark. (2008) Doğu Tibet platolarında nehir yatağı sedimentlerinde kaynak iliģkisini ve ayrıģmayı incelemiģler CIA değerini arasında bulmuģlar ve immobil elementlerin litolojik köken çalıģmaları hakkında temel bazı bilgileri temin etmek için kullanılabileceğini bildirmiģlerdir. Tripathi ve Rajamani (1999) Doğu Thar Çölünde lös sedimentlerin jeokimyasal özelliklerini belirlemiģler, löslerin eolian kökenli olduğunu, 12

23 oluģumların kimyasal ayrıģma ürünlerinin sıcak ve kurak iklimde rüzgarlarla fiziksel yığılmaları Ģeklinde açıklamıģlardır. Munksgaard ve ark. (2003) Kuzey Avustralya da deniz sedimentlerinde NTE ni köken belirteçleri olarak kullanmıģlar ve bu amaçla Eu anomalisi ve hafif ve ağır NTE zenginleģmesini kullanarak inceledikleri beģ alanı bu oranlara göre kolayca birbirinden ayırabileceğini bildirmiģlerdir. Caspari ve ark. (2006) Doğu Himayalar da farklı litolojilerde geliģen toprakların jeokimyasal özelliklerini araģtırmıģlar, kimyasal alterasyon indeksinin arasında değiģtiğini ve yüksek rakamlarda bile ileri derecede ayrıģmanın bulunduğunu nadir toprak elementlerinin dağılımının silt ve kil fraksiyonu ile yüksek kolerasyon verdiğini bildirmiģler. Allen ve ark. (2001) Arktic Ġsveç Alpin bölgesinde kimyasal ayrıģma ve kil mineralojisini incelemiģler kil fraksiyonunda muskovit, klorit ve karıģık tabakalı minerallerin baskın olduğunu karıģık tabakalı minerallerin ayrıģmasını ve aynı zamanda ana materyalin tabiatı hakkında bilgi verdiğini bölgedeki toprakların yerinde oluģmuģ topraklar olduğunu ve bölge topraklarının sahip olduğu karıģık tabakalı minerallerin uzun bir ayrıģma periyodunu iģaret ettiğini bildirmiģlerdir. Osher ve Buol (1998), Peru da toprak özellikleri ile ana materyal ve fizyografya arasındaki iliģkileri incelemiģler bölgedeki toprakların ana materyalin tekstürü ve arazi topoğrafyası tarafından Ģekillendirildiğini saptamıģlardır. Bu amaçla 4 profil tanımlayıp örneklemiģler ve bu toprakların çoğu özelliklerinin sedimanter ana materyalin tekstürü ve toprakların fizyografik yapıları tarafından belirlendiği saptamıģlardır. Zhang ve ark. (2007) Çin de Hainan Adası nda farklı yaģtaki bazaltlar üzerinde geliģen toprakların jeokimyasal özelliklerini incelemiģler ve Ca, Mg, K, Na ve Si un toprak oluģumu sırasında önemli miktarda yıkanırken Fe ve Al un biriktiğini bildirmiģlerdir. AraĢtırıcılar yaģa bağlı olarak ayrıģmayı belirleyebilmek için CIA, CIW, Sa, Sat ve Wi indislerini kullanmıģlar Wi indisinin toprak yaģı ile oldukça iyi bir iliģki verdiğini saptamıģlardır. Ayrıca Ba/Nb oranında toprak yası ile iliģkili olduğunu ve toprak geliģimi belirteci olarak kullanılabileceğini bildirmiģlerdir. Ayrıca NTE içeriğinin toprak yaģı ile doğrusal bir iliģki gösterdiğini ve toprak geliģimini gösterdiğini bildirmiģlerdir. 13

24 He ve ark. (2008) Hainan Adası (Çin) farklı yaģlı bazalt oluģumları üzerinde geliģen toprakların kil minerallerini incelemiģler, tüm kil fraksiyonunda kaolinitin önemli olduğunu, A horizonunda nispeten genç topraklarda illit oluģumunun baģlangıç aģamasında bulunduğunu bunu illit-simektit ve vermikülitillit aratabakalı killerin ve son olarak da vermikülitin izlediğini saptamıģlardır. Quimet (2008) toprak profilinin kompozisyonundaki değiģimleri kullanarak bazik katyon taģınımı ve kimyasal ayrılmayı modellemiģ, kullandığı ampirik model ile toprak kimyasal kompozisyonundaki değiģimi % arasında açıklanmıģ, hesapladığı ayrıģma derecesinin hesaplanan bazik katyon kayıp ve kazanımıyla doğrusal bir iliģki gösterdiğini bulmuģ, ayrıca ayrıģma oranının organik madde karbon ve azot içerikleri ile tekstür, ph ve hacim ağırlığı ile iliģkili olduğunu bildirmiģtir. Godderis ve ark. (2008) jeolojik zaman çizelgesinde iklimin ayrıģmaya etkisini araģtırdıkları araģtırmada profil geliģiminin sayısallaģtırılmasında kullanılacak bir modelin bitki örtüsü ve iklimle ilgili modellerle bağlantılı olması gerektiğini belirtmiģlerdir. Calero ve ark. (2008) farklı yaģlardaki toprakların oluģum derecelerini arazide tanımlanan morfolojik özellikleri sayısallaģtırarak incelemiģler, yaptıkları PCA analizinde % 56 lık bir varyasyon tespit etmiģler ve bu değiģimin illiviasyon ve rubifaksiyondan kaynaklandığını dolayısıyla bunun etkileri hue, kroma, strüktür ve cutan artıģıyla PCA varyasyonunun pozitif iliģkili olduğunu saptamıģlardır. AraĢtırıcılar zamanın fonksiyonu olarak ortaya çıkan gözlemledikleri değiģimlerin uygunlukları logaritmik Ġstatistik modele uyduğunu bildirmiģlerdir. Pillans (1997) Avustralya da 6 milyon yıllık bir bazalt oluģumunda ardıģık yaģlı toprak oluģumunun araģtırmıģ geliģtirdiği pedojenic modelden, 0,78 milyon yıl önceki toprak oluģumunun yüksek yaz yağmurları nedeniyle bugünkünden yüksek olduğu bildirmiģlerdir. Krasilnikov ve ark. (2005) Meksika da tropikal ormanlarla kaplı bir alanda jeomorfolojik ve toprak oluģumu arasındaki iliģkilerini incelemiģler dağ topraklarını spatial dağılımının jeomorfolojik süreçden önemli ölçüde etkilendiğini sedimentlerdeki dağılımın toprak tekstürü ve minerolojik yapısındaki değiģime neden olduğunu, dolayısıyla toprak özelliklerindeki 14

25 farklılığa arazi pozisyonunun pozitif etkisinin göz önünde tutulması gerektiğini bildirmiģlerdir. Montagne ve ark. (2008) drenajın toprak oluģumuna etkisini kütle değiģimi metodu ve mineralojik verileri kullanarak belirlemiģler, hem rodoks hem de birikim süreçlerinin mineral değiģimiyle drenaj tarafından önemli ölçüde etkilendiğini dolayısıyla uzun dönem toprak oluģumunda drenajın önemli etkileri olduğu bildirmiģtir. Mourier ve ark. (2008) ekstrakte edilebilen Al, Fe ve NTE jeokimyasını kullanarak subalpin toprak tipleri dağılımını ayırmak üzerine çalıģmalar yapmıģlar ve majör element analizlerinin toprakların nispi olarak homojen materyalden oluģtuğunu, hafif nadir toprak elementlerinin C horizonuna göre yüzeyde arttığını normalize edilmiģ NTE dağılımının Podzollerde güçlü bir taģınmaya uğradığını ve NTE davranıģlarının toprak ayrıģmasıyla açıkça iliģkili olduğunu bildirmiģlerdir. Eppes ve ark. (2008) Ġtalya Reno Vadisi nde ardıģık zamanlı toprak oluģumuna iklimin ve antropojenic etkiyi incelemiģler Holosen yaģlı yüzey toprağını yaģ ile değiģimin tahmin edilebilirliğinin değiģtiğini depozitler üzerindeki toprak geliģiminin Geç Pleiystosen yaģlı topraklardan daha yaģlı olduğunu, toprak özellikleri ile yaģın bir korelasyon göstermediğini, özelliklerin daha çok lokal yüzey prosesleri ve hidrolojiyle değiģtiğini, örneğin kil birikiminin daha genç topraklarda gözlendiğini belirtmiģlerdir. Thanachit ve ark. (2006) Kuzeydoğu Tayland da bir bazaltlık katenada toprak jeokimyasını incelemiģler. Tüm katenada A, Si, Fe ve Ti majör elementleri olduğunu, bunların dağılımlarının homojen olduğunu ve profillerde çok az Ca, Mg ve K bulunduğunu, bu durumun kaolin, demir oksit, anataz ve kuvarsın baskınlığını yansıttığı topraklarda üç temel element davranıģının olduğunu farklı eğilimlerde element dağılımında farklılık olduğunu bu duruma, ana kayadaki farklılık ve farklı ayrıģmanın neden olduğunu bildirmiģlerdir. Inoue ve ark. (1998) Konya Ovası nda lakustrin sedimentlerin fizikokimyasal, mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemiģler. Sedimentlerin silt ve kil ağırlıklı olduğunu, suda çözünen bileģiklerin miktarındaki düģey değiģimin jips, karbonatlar ile kuvars feldispat ve tabakalı silikatlar olduğunu bu durumun havzada klimatik bir değiģimi gösterdiğini, baskın kil tipinin smektit olduğunu bunun ise kaolinit, illit ve paligorskitin takip ettiğini bildirmiģlerdir. 15

26 Brantley ve ark. (2008) kimyasal taģınmanın modellenmesi üzerine yaptıkları çalıģmada reaktif minerallerin konsantrasyonu, C, kinetik taģınma ve çözelti parametrelerini kullanarak geliģtirdikleri modelin, ayrıģma üzerine çevresel Ģartların etkinliğinin anlaģılmasına imkan verdiği modelin toprak sisteminin ph ve tamponlama kapasitesinin ayrıģmadaki önemini ortaya koyduğunu bildirmiģlerdir. Mavris ve ark. (2010) proglasial bir alanda toprak oluģumunun baģlangıç aģamalarını araģtırmıģlar ve fiziksel ayrıģma ile kaba materyal azalırken kil fraksiyonunun arttığını ayrıģmanın asitleģmeye neden olduğunu, Ca/Na oranının ayrıģmayla azaldığını ve Ca ve Na un yıkandığını biyotitin illite dönüģtüğünü, hornblendin ayrıģmayla azaldığını, ayrıģma Ģartlarının ana kaya ve yüksek Alpin çevre Ģartlarının önemini gösterdiğini bildirmiģlerdir. Nesbitt ve Markovics (1997) granodiyorit ana materyal üzerinde oluģan topraklarda ayrıģmayı incelemiģler topraklarda aktinitlerin ve nadir toprak elementlerin profilin alt katmanlarında biriktiğini en az hareketli iz elementlerin Sc, Cu, Nb ve Ta olduğunu diğer elementlerin mobil olduğunu Th/ Sc oranının kaynak belirlemede kullanılabileceğini, Nd/Sm oranının ise ayrıģmadan etkilenmediği için ayrıģmanın belirlenmesinde kullanılamayacağını ifade etmiģlerdir. Price ve Velbel, (2003) felsik metamorfik anakaya üzerinde oluģan ayrıģmıģ profillere çeģitli kimyasal ayrıģma indislerini uygulamıģlar kullandıkları indislerden WIP heterojen ana kayalardan oluģan topraklara daha uygun olduğunu, CIA, CIW, PIA ve V indeksinin ise hidrotermal oluģumlar gibi jeokimyasal değiģimlere daha uygun olduğunu bildirmiģlerdir. Aydın- Düzgören ve ark. (2002) pyroklastik kayalardan oluģan profillerde ayrıģma indislerini yeniden değerlendirmiģler ve kimyasal elementlerin davranıģları ve yıkanma kayıplarının sadece ayrıģma derecesine bağlı olmadığını aynı zamanda mikro çevresel Ģartlarında kil mineralleri ve seskioksitlerin miktar ve çeģidini kontrol ettiğini böylece profil heterojenlik seviyesini belirlediğini bildirmiģlerdir. 16

27 3. MATERYAL VE METOT 3.1 Materyal Coğrafik durum Kuvarterner in nemli devrelerinde, Konya Havzası nda da geniģ bir göl teģekkül etmiģtir. Bu göl seviyesinin l7 000 yıl önce iklimin kuraklaģması ile büyük ölçüde düģtüğünü göstermektedir. Göl çevresinde Üst Kıyı terasları, Ana Kıyı terasları ve Alt Kıyı terasları ile üst kıyı teraslarının üzerinde neojen yaģlı teraslar yer almaktadır. Bu çalıģmada materyal olarak söz konusu teraslar üzerinde geliģen topraklar, kullanılmıģtır. Bu amaçla büyük Konya Ovasının bir bölümünü oluģturan Çumra bölgesinde yer alan teraslar seçilmiģtir. Konya Ovası, Ġç Anadolu Bölgesi nin orta ve güney kesiminde Anadolu platosu üzerinde ve yaklaģık 1000 m. yükseklikte yer almaktadır. Sahayı kuzeybatı ve kuzeyde, Bozdağ ve Obruk Platosu; güneyde, Sultan Dağları ndan baģlayan Karaman Ġli nin güneyine kadar devam eden Toros yayının iç yamaçları; doğuda, Ereğli Ovası; batıda ise, Takkeli Dağ, Gevele Dağı ve Loras Dağı sınırlamaktadır (ġekil 1). Konya Ovası bazen Konya-Çumra Ovası, bazen de Konya-Ereğli Ovaları olarak adlandırılmaktadır. Konya Ovası, kuzey-güney yönünde 80 km. ve batıdoğu yönünde 50 km uzanmaktadır. Ovanın en batı noktası 32º 20 E ve en doğu noktası da 34º 00 E boylamı olarak kabul edilir. Kuzeyde uç nokta 38 º08 N ve güneyde ise 37 º06 N enlemidir. Konya Ovası içinde 800 km² lik HotamıĢ Ovası (bataklık dahil), 700 km² lik Karapınar Ovası, 500 km² lik Karaman Ovası ve 2500 km² lik Ereğli Ovası (Ayrancı ovası dahil) kabul edilmektedir. Özellikle batı ve güney yönünden akan bir çok nehir ovaya akmamaktadır. Eski Konya Gölü havzasının Kuvarterner tarihi ve lakustrin ortamda oluģan toprak ve sedimentlerin fizikokimyasal ve mineralojik Özellikleri çok sayıda araģtırıcı tarafından detaylı olarak çalıģılmıģtır. (Erol, 1978; Ridder,1965; Driessen and de Meester, 1969; Driessen, 1970; de Meester, 1970a,b, 1971; Mu ller ve ark.,,1972. and Vergouwen,1981). 17

28 Şekil. 3.1 Çalışma Alanı Yer Bulduru Haritası ve Profil Noktaları Jeoloji ve jeomorfoloji Konya Ovası ve çevresinin alt yapısını metamorfik ve kristalen kütleler ile Kretase yaģlı ofiolitik seriler teģkil eder. Bu kütleler Laramien orojenezi geçirmiģ, bu fazda gabro-diyabaz,peridotit çıkıģları yanında granitik enjeksiyonlar meydana gelmiģtir. Bütün bu metamorfik kayaçlar havzanın temelini teģkil etmektedir. Bunların üzerine uyumsuz olarak gelen Tersiyer tabakaları ise Alpin hareketlerden fazlaca etkilenmemiģlerdir. Buna göre orojenik devre Laramiyen safhası ile son bulmuģ, bunun yerini epirojenik stildeki hareketler almıģtır. Konya Ovası nda en üstte bulunan ve yaygın olan formasyonlar karasal Neojen yaģta olup, altta Miyosen, üstte Pliyosen yaģlı formasyonlar yer almaktadır. Her ikisinin kalınlığı 250 m kadardır. Miosen, altta taban konglomerası ile baģlar, üstte doğru marn ve karbonatlarla devam eder. Pliyosen ise Miyosen formasyonları üzerinde uyumlu olarak bulunur ve kil, kum, çakıl, yer yerde jipslerden oluģur. Pliosen formasyonları bu devredeki göller içerisinde teģekkül etmiģlerdir. Pliosen tabakaları ova kenarındaki kesimlerde 10-15º lik eğime sahipken, ova tabanında yatay duruģludur. Pliyosen tabakalarının üzerinde ise killi-kumlu, yer yer çakıllı Kuaterner yaģlı alüvyonlar gelmektedir (Ardos, 1995). Orta Miyosen den itibaren Neotektonik dönemin baģlaması ile Ġç Anadolu Bölgesi, Kuzey Anadolu ve Doğu 18

29 Şekil. 3.2 Çalışma Alanının Jeolojik Yapısı 1: alivyal, 2: kireç taģı (Neogene), 3:kireçtaĢı, marnlı kumtaģı (Miocene), 4: filiģ, 5:jips, marmlı kireçtaģı (Oligocene), 6: kireçtaģı (Mesozoic), 7: ġist (Paleozoic), 8: andesitik bazalt, 9: ultrabazik kütle. (Inoue ve ark, 1998) 19

30 Anadolu transform fayları boyunca batıya doğru kaymaya baģlamıģtır. Bu kayma, Ege Denizi içindeki bir engel tarafından karģılanmıģ ve bunun sonucu olarak Ege Bölgesi bir taraftan yükselmeye, diğer taraftan da dengelenmeyi sağlamak üzere yer yer grabenleģmeye baģlamıģtır. Bu hareketlerin Ġç Anadolu ya dolayısı ile Konya Ovası na yansıması, bir takım çöküntü ve doğrultu atımlı fayların geliģmesine neden olmuģtur (Ulu ve ark. 1994). Bu fayların en önemlileri; Ilgın Fayı, Altınekin Fayı, Abazdağı Fayı, Konya Fay Zonu, Divanlar Fayı, Göçü Fayı dır (Eren, 2000). ÇalıĢma alanı, Hersiniyen orojenezinden etkilenmiģ ve Alp orojenezi ile esas seklini kazanmıģtır. Neojen de Konya ovası ve çevresi, tortulanma dönemi geçirerek göl ortamı haline gelmiģtir (Tapur, 2008: 604). Bu göl daha sonra gerek iklimdeki kuraklaģma, gerekse diğer jeomorfolojik Ģartların etkisiyle alanını daraltmıģ ve tedrici olarak kurumuģtur. Konya ovası ve çevresinde bu göle ait izler olarak pasif falezler, sığ göller ve bataklıklar bulunmaktadır. Konya Ovası ve çevresinde dikkati çeken yeryüzü Ģekilleri arasında ova ve platolar vardır. Geç Eosen-Oligosen döneminde Geyik Dağı Birliği nin oluģturduğu yükseklikleri aģıp güneye doğru ilerleyen Aladağ, Bozkır ve Bolkar birlikleri, Konya Ovası nın güneyindeki yüksekliklerin daha da artmasına yol açmıģtır. Böylece yöredeki deniz suyu kuzey-kuzeydoğuya doğru kaçarak burada kapalı bir iç deniz ile yükseltiler arasındaki çukurluklarda gölleri oluģturmuģtur. Güneydeki Anatolid-Torid kuģağından gelen bol miktardaki akarsular bu iç denizin sularının tatlılaģmasını sağlamıģtır. Bu evrede baģlayan volkanik etkinlik, Orta Miyosen den Kuvaterner sonlarına kadar sürmüģtür. Orta Miyosen den itibaren devam eden volkanizmanın çukurlukları doldurarak oluģturduğu yükseltiler bir taraftan Üst Miyosen sonu bölgenin genel yükselmesine neden olurken, bir taraftan da bu yükselmeye bağlı olarak oluģan doğal setler (Bozdağlar Sırtı) Plio-Kuvaterner göl havzasını, Tuz Gölü Havzası ve Konya Gölü Havzası (HotamıĢ Gölü) olmak üzere ikiye ayırmıģtır (Ulu ve ark. 1994). Bu dönemde göl haline gelen saha kısa zamanda çevreden gelen akarsuların getirdiği sedimanlarla dolarak ova görünümü kazanmıģtır. Konya Ovası nın ortalama yükseltisi 1000 m. civarındadır. Yarma kuzeyinde, HotamıĢ Gölü nde ve Akgöl de yükseltisi 995 m ye kadar düģmektedir. HotamıĢ Gölü ve Akgöl, çevrelerindeki suların toplandığı kapalı ve çukur bir alan halindedir. 20

31 Büyük Konya ovası 1010 m. Kontunda kumlu birçok ova ve plajların bulunduğu ve su seviyesinin m arasında değiģtiği sığ bir gölle kaplanmıģtır. Göl tabanındaki yumuģak kireç etraftaki çeģitli fizyografik ünitelerden taģınan çok farklı çökellerle kaplanmıģtır. De Meester (1970) büyük Konya Ovası nı yüksek araziler, eğimli kolivyal araziler, piedmont ovalar, bajadalar, teraslar, alüvyal ovalar ve lakustrin ova olarak bölümlere ayırmıģtır. Yüksek araziler ovanın etrafını çevreleyen sıra dağlar ve çeģitli volkanik yükseltilerden oluģmaktadır. Kolüvyal etek araziler, dağlardan özellikle yer çekimi etkisi ile taģınan pekiģmemiģ toprak çökelleri ile çakıl ve kaya parçalarının karıģımından oluģan kireçtaģı ve volkanik materyallerden oluģmuģtur. Teraslar Neojen yaģlı kireçtaģları üzerinde parmak Ģeklinde havzaya sokulmuģlardır. Merkeze doğru eğimlidirler ve erozyon galileri ile yarılmıģlardır. Piedmont ovalar ise yüksek araziler arasında su ve yer çekimi ile taģınan ince materyallerden oluģmuģtur. Bu ince materyaller küçük galiler ile havza merkezine doğru taģınmaktadır. Alüvyal ova ve fanlar ise havzaya güneyden giren çeģitli akarsuların taģıdığı sedimentlerden oluģmaktadır. Alüvyal fanlar ve oluģturdukları deltalar kaba kumdan ağır kile kadar değiģen farklı tekstürlere sahiptir. Lakustrin ova ise yüksek miktarda karbonat ihtiva eden oldukça düz topografyaya sahip su altında yığılmıģ materyallerden oluģmuģtur. Havzanın sınırları m arasında oluģan ve ile yıl öncesine yaģlandırılan gölün oluģturduğu kumlu plajlar ve falezlerle çevrilidir (Roberts ve ark., 1979). Konya Ovası ve çevresinde dikkati çeken diğer önemli yer Ģekilleri Konya Ovası nı kuzeyinde yer alan Obruk Platosu ve dağlardır. Bunlar; Bozdağlar, Karacadağ, Karadağ, Erenler-Alacadağ olarak sıralanır İklim Büyük Konya Ovası üzerinde bulunan çalıģma alanı Ġç Anadolu karasal iklimin etkisi altında kalmaktadır. Bölgedeki meteoroloji istasyonu verilerine göre bölgede yılları arası yıllık ortalama yağıģ mm, yıllık buharlaģma ise mm, yıllık ortalama sıcaklık 11.3 ºC, 50 cm deki ortalama toprak sıcaklığı da 14.0 ºC dir (DMĠ, 2010). YağıĢın önemli bir kısmı kıģ aylarında düģmekte, Haziran, Temmuz, Ağustos aylarında kuraklık görülmektedir (Tablo 3.1.). Bölgenin iklim verilerine De Martonne-Bottman kuraklık indis formülü uygulandığında bölgede yarı kurak-az nemli Akdeniz ikliminin hakim olduğu 21