JEOLOJİ BİLİMİNİN GELİŞİMİ

Transkript

1 JEOLOJİ BİLİMİNİN GELİŞİMİ Prof. Dr. Atike NAZİK Ç.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü

2 JEOLOJİ Jeoloji ayrı bir bilim olarak şekillenmeye, 18.yy da başlamış ve 10.yy ın ilk on yıllarında olgunluğa ulaşmıştı. Daha önce jeoloji kopuk ve dağınık konular halindeydi. Bu bilime ait bazı olgular, madenciler gibi yerden metal, kil, kömür ve tuz çıkaranlar tarafından bilindiği halde, doğa filozofları bu olgulardan geniş ölçüde bağımsız olarak, bazı spekülatif jeolojik teoriler üretmekteydiler. Yerden çıkarılan inorganik maddelerin genellikle canlı olduğu savunuluyordu. Bunların oluşumunun, içsel bir şekillendirici kuvvetin etkisiyle ve yıldızların dışardan yaptığı etkiyle gerçekleştiğine inanılıyordu.

3 Yerden çıkarılan inorganik maddelerin genellikle canlı olduğu savunuluyordu. Bunların oluşumunun, içsel bir şekillendirici kuvvetin etkisiyle ve yıldızların dışardan yaptığı etkiyle gerçekleştiğine inanılıyordu. Fosillere ise çoğunlukla, doğanın hayvan ve bitki üretmek için yaptığı başarız denemelerinin kanıtları veya organik şekillere tesadüfen benzeyen bir «doğa tuhaflığı» olarak bakılıyordu.

4 Socrat öncesi Grekler zamanında, Colophon lu Xenophanes, Rönesans döneminde, Leonardo da Vinci, Girolamo Fracastoro ve Giordano Bruno gibi kişilerce fosillerin bir zamanlar yaşamış yaratıkların kalıntısı olduğu ileri sürülmüştü. Xenophanes of Colophon (570 BC-480 BC) phanes.html Leonardo da Vinci rdpress.com/2011/06/ a.jpeg Girolamo Fracastoro Giordano Bruno ofiles/images/girolamo-fracastoro- 2.jpg (

5 Böyle bir görüş 17. yy süresince pek yaygın değildi. Cambridge li din adamı-doğacı John Ray in ( ) fosiller şimdi yok olmuş bulunan türlerin kalıntıları iseler, bugün dünyadaki uzun yaratıklar zinciri tam ve sürekli olmayacaktı. O, bir deniz yaratığı olduğu belli olan istridye fosillerinin nasıl olup ta dağ tepelerine çıkmış olduğunu anlamanın güçlüğü karşısındaydı. Nuh tufanı ile açıklanamayacağına inanıyordu. stbookcover.jpg

6 John Woodward ( ) «Dünyanın doğal tarihi üzerine bir deneme» adlı eseri yayınladı. Nuh Tufanı nın Ray in kabul ettiğinden daha büyük bir felaket olduğunu iddia etti. Woodward ve tarafları, suyun, özellikle Nuh Tufanı nın, kaya yapılarının ve içindeki fosillerin oluşumundaki etkisine büyük önem veriyorlardı. Sürü. müşt John Ray ise, Tanrı nın emriyle, dağların 9e/John_Woodward.jpg ve kuru toprak parçalarının, dünyanın içindeki ateşin etkisi altında okyanus sularının üstüne yükseldiğini iler

7 Nicolas Steno ( ) Danimarkalı. Süperpozisyon ilkesi gibi stratigrafinin (tabakabilimin) tanımlayıcı ilkeleriyle tanınmıştır. 1) Üst üste bulunma prensibi/ süperpozisyon prensibi (principle of superposition) 2) Orijinal yataylık prensibi (principle of original horizantality) 3) Yanal devamlılık prensibi (principle of lateral continuity) _stensen.jpg

8 1700'lere gelindiğinde Jean-Étienne Guettard ( ) ve Nicolas Desmarest orta Fransa'yı gezmiş ve gözlemlerini jeolojik haritalara kaydetmişlerdir. Guettard, Fransa'nın bu bölgesinin volkanik kökenine dair ilk gözlemleri kaydetmiştir. ommons/2/2d/jean- %C3%89tienne_Guettard.jpg mmons/2/2a/desmarest.jpg

9 Isının ve Volkanların etkisinin olduğu düşünce ekolü Venedikli bir rahip olan Anton Moro, 1740 da jeogoni/dünyanın yaratılışı için tamamen ısı etkisine dayanan bir teoriyi ortaya attı. Moro, Nuh Tufanının aslında küçük ve jeolojik bakımdan önemsiz bir olay olduğunu ileri sürmüştü. O, ardışık kaya tabakalarının, sıvı haldeki kayaların ardı ardına volkanik patlamalarıyla oluştuğunu düşünüyordu. Oluşan her yeni tabaka, o zaman yaşamakta olan çeşitli hayvan ve bitkileri de içine almış ve böylece fosiller derindeki kayalara gömülmüştü.

10 Woodward ile Moro ya ait bu iki görüş arasındaki zıtlık, jeolojik tabakaların oluşumunda suyu uygulayan Neptüncüler ile, ısının rolünü öne çıkaran Volkancılar arasında 18.yy sonunda alevlenen bir çekişmeye neden oldu.

11 Jeolojide dünya evrimi teorisi Paris te Kral Bahçeleri Bakıcısı olan Georges Buffon, 1749 da dünya evrimi teorisi yayınlandı ve 1778 de bunu genişletti. Buffon, dünyanın yaşının, Tevrat ta adı geçen kişilerin soyağacına göre öteden beri tahmin edilen yıl yerine, çok daha büyük olduğunu ilk düşünenlerden biriydi. Dünyanın den beri var olduğunu ve bu sürenin yedi gelişme dönemini kapsadığını ileri sürmüştü. uffon_ jpg

12 Katman kayalar üzerinde 18.yy ortasında Johann Lehmann ın ( ) «Katman Kayaların Tarihi, 1756» adlı eserini yazacak kadar önemli miktarda delil topladı. Lechman ve tabip Georg Fuchsel ( ) Harz dağlarında araştırmalar yaptılar ve yaşlarına göre üç temel kaya birimi belirlediler. Önce içinde fosil bulunmayan birincil kayalar, bunlar dağların çekirdeğini oluşturuyordu. Bunları, içinde basit deniz kabuklarının fosilleri bulunan ikincil çökeltiler izliyordu. Son olarak ta kara hayvanları ve bitki fosilleri taşıyan üçüncül kayalar geliyordu.

13 Dünya kabuğu soğurken buruştuğu için, kaya tabakaları, eğik konuma gelmişlerdi. Bu bilgi, Rusya kraliçesi II.Katherina nın hizmetinde olan Alman Peter Pallas ın, , 1768 ile 1784 arasında Ural Dağları nda yaptığı geniş gözlemlerle de destekleniyordu. mons/2/2c/pallas_ps_by_tardier_grey.jpg

14 1775 te Abraham Werner, Freiberg de bir jeoloji ekolü kurdu. Yer kabuğunun orijini hakkında fikirleri vardı. Kayaların ilksel okyanustan oluştuğunu öne sürmüş, ancak, sonra bu okyanusun nasıl olup ta ortadan kaybolduğu ile ilgili bir açıklama yapamamıştır. Werner, Saksonya ve Bohemya bölgelerinde bulunan kayaları içerdikleri minerallere göre sınıflandırmıştı. Saksonya ve Bohemya dışındaki bölgeler kolaylıkla uygulanamıyordu.

15 Bu görüşün tersine, Edinburg lu bir amatör bilimci olan James Hutton ( ) kayaların geçmişteki oluşumunu açıklamak için, yalnız, bugün geçerli olduğu görülen jeolojik kuvvetlerin kullanılması gerektiğini öne sürdü te sözlü olarak anlattığı ve 1795 te yayınladığı «Dünya nın teorisi/yer teorisi» adlı kitabında düşüncelerini açıkladı. Dünyanın yaşı, belirsiz bir uzunlukta idi ve şimdi etkin olan jeolojik kuvvetlerin tıpkısı, Dünya yüzeyini oluşturan kayaları hep şekillendirmiş, kırmış ve tekrar şekillendirmişti. Hutton, kendi jeolojik gelişme fikrini, doğa kuvvetlerinin değişmediği şeklindeki görüşünden çıkarmıştı. «Üniformitarianizm»

16 Jeolojinin Kahramanlık Çağı adı verilen 1700 ile 1830 arasındaki dönemde, kaya tabakalarının sırası, mineral ve fosil içerikleri konusunda pek çok araştırma yapıldı. Yöntemde kaydedilen bir ilerleme, kayaların sınıflandırılmasında ilk defa Buffon ın teklif ettiği, ama, yaygın olarak uygulamaya, İngiltere de William Smith ( ) ve Fransa da Biyolog Georges Cuvier ( ) tarafından sokulan konu fosillerin kullanılması oldu. Cuvier, fosillerin jeoloji için önemi üzerinde durmuş, Fosil kemikler üzerine araştırmalar adlı kitabı yayınlamıştır.

17 23 March August 1839 Fosiller ve Tabakalar ImageWilliam_Smith.g.jpg Geological_map_of_Great_Britain.jpg William Smith, jeoloji haritası ve bulduğu bazı fosiller Jeolog William Smith, İngiltere de fosil ve kayaçları haritalamıştır. O ve diğerleri, geçmişte farklı türler olduğunu ve bugünkülerle karşılaştırılabileceğini göstermişlerdir. Farklı yerlerde aynı fosil içeriğine sahip kayaların aynı yaşta olduğunu ileri sürdü.

18 Rahip olan her iki jeoloji Profesörü, Cambridge de Adam Sedgwick ( ) ve Oxford da William Buckland ( ) koyu birer Neptüncü idiler. Buckland in «Tufanın kalıntıları» adlı yapıtı jeoloji ve teolojiyi birleştirme yolundaki son bir teşebbüsü oluşturuyordu. Sedgwick de önce bir Neptüncü idi. Werner in görüşlerini benimsiyordu. Daha sonra Roderick Murchison ( ) ile birlikte çalışmalar yaptı.

19 Sedgwick ve Murchison Wales (İngiltere) bulunan içinde ya yok ya da çok az bulunan birincil kayaçları incelediler. Sedgwick, Kambriyen seriyi, Murchison ise Silüriyen sistemini ayırtladı. Adam Sedgwick Roderick Murchison dam_sedgwick.jpg /Murchison_Roderick.jpg

20 Buckland in öğrencilerinden Charles Lyell ( ) bağımsız olarak Hutton ın jeoloji teorisinin bazı ögelerini elde etti ve daha sonra bu teoriyi inceledi. Lyell in en büyük katkısı, bu konudaki dağınık olguları bir araya topladı. Jeolojik evrim teorisini destekleyen ve Hutton ın bulabildiğinden çok daha fazla olguyu bir araya getirdi. b220-a453-e157-3fd62b13eb5a/cover150x250.jpeg

21 yılları arasında «Jeolojinin İlkeleri: Şimdi geçerli olan etmenler dayanarak, dünya yüzeyinin geçmişteki değişimlerini açıklama girişimi» idi. Lyell, Darwin 1859 da Türlerin Kökeni adlı eserini yayınladığında O nun görüşlerini ilk kabul eden kişilerden biriydi. p/books/jacket/0226/49/ jpeg oks/jacket/0226/49/ jpeg

22 19. yüzyıl boyunca jeoloji Dünya'nın yaşı sorusu etrafında odaklanmıştır. Tahminler birkaç yıldan milyarlarca yıla kadar büyük bir yelpazedeydi. 20. yüzyıl jeolojisindeki en belirgin gelişim 1960'larda plaka tektoniği kuramının geliştirilmesidir. Bu kuram Yer bilimleri açısından çok önemlidir.

23 19. yüzyıl sonlarında Avusturyalı jeolog Edward Suess, Hindistan, Avustralya, Güney Afrika ve Güney Amerika daki Geç Paleozoyik yaşlı bitki fosilleri arasındaki benzerliğe ve aynı zamanda bu güney kıtalarındaki kayaç istiflerinde bulunan buzullaşma kanıtlarının farkına varmıştır. /4/47/Eduard_Suess00.jpg/220px-Eduard_Suess00.jpg

24 1885 yılında yayımlanan The Face of the Earth (Dünyanın Yüzü) adlı kitabında Suess, güney kıtalarından oluşmuş super kıtaya Gondwanaland (ya da burada kullandığımız şekliyle Gondvana) adını önermiştir. Bu adı kömür yataklarının içinde bol miktarda Glossopteris bitki topluluğu fosili bulundurduğu Hindistan ın Gondwana yöresinden almıştır. Suess, bu güney kıtalarının birbirlerine bitkiler ve hayvanların göç ettiği kara köprüleriyle bağlandığını düşünmüştü.

25 Amerikalı jeolog Frank Taylor ( ) 1910 yılında, kıtaların kayması ile ilgili kuramını sunan bir kitapçık yayınlamıştı. Sıradağların oluşumunu kıtaların yanal hareketine bağlayan Taylor, bugünkü kıtaların büyük gelgit kuvvetleri ile dünyanın dönme hızının yavaşlaması sonucunda daha önce kutuplarda bulunan kıtaların parçalandığını ve ekvatora doğru göç ettiğini düşünmüştür. Taylor a göre 100 milyon yıl kadar önce Dünya'nın Ay ı yakalaması ile bu gelgit kuvvetleri ortaya çıkmıştır. ntecedentes-de-las-ideas-movilistas.html

26 Alman bir meteorolog olan Alfred Wegener genellikle «kıtaların kayması» varsayımını geliştiren kişi olarak tanınır. Wegener, The Origin of continents and Oceans (Kıtaların ve Okyanusların Kokeni) adlı tarihi kitabında (ilk baskısı 1915 yılında), bütün kara parçalarının başlangıçta Yunanca anlamı bütün karalar olan Pangea adlı tek bir süper kıtanın içinde birleşmiş olduğunu önermişti.

27 Wegener, kıtaların kayması ile ilgili büyük düşüncesini, Pangea nın parçalanması ve çeşitli kıtaların şimdiki yerlerine hareketini gösteren bir dizi haritayla ortaya koymuştu. Wegener kıtaların kayması düşüncesini destekleyen çok sayıda jeolojik, paleontolojik ve iklimle ilgili bilimsel kanıt toplamıştı. Varsayımın ana sorunu granitik kayaçlardan oluşmuş kıtaların, daha yoğun bazaltik okyanusal kabuğun içinde nasıl hareket ettiğini açıklayacak bir mekanizmanın olmamasıydı.

28 Güney Afrikalı ünlü jeolog Alexander du Toit, Wegener in iddialarını daha da geliştirerek kıtaların kaymasını destekleyen daha fazla sayıda jeolojik ve paleontolojik kanıtlar topladı.

29 1937 yılında yayınlanan Our Wandering Continents (Gezinen Kıtalarımız) adlı kitabında du Toit, Gondvana nın buzul çökelleriyle Kuzey Yarıküre kıtalarında bulunan eşyaşlı kömür yataklarını karşılaştırdı. Bu belirgin iklimsel farklılığı çözümlemek için du Toit, Gondvana kıtalarını Güney Kutbuna taşırken, kuzey kıtalarını da kömür yatakları ekvatorda olacak şekilde bir araya getirdi. Kuzeyde yer alan kara kütlesine Lavrasya (Laurasia) adını verdi. Lavrasya günümüzdeki Kuzey Amerika, Grönland, Avrupa ve Asya dan (Hindistan dışında) oluşur.

30 Birçok jeolog bu oldukça inandırıcı görünen kanıtlara rağmen, kıtaların kayması düşüncesini yine de kabul etmemişti lı yıllarda okyanuslarda yapılan araştırmaların, bir zamanlar birlikte olan kıtaların daha sonra ayrıldıkları konusunda inandırıcı kanıtlar sunmasıyla kıtaların kayması varsayımı sonunda yaygın kabul görmüştür.

31 lı yıllarda oşinografide okyanus havzalarının geniş ölçüde haritalandığı yeni bir dönem başlamıştır. Gerçekleştirilen bu haritalarla 65,000 km den daha uzun bir okyanus sırt sisteminin dünyanın en geniş sıradağını oluşturduğu açığa çıkmıştır. Bu sırt sisteminin en iyi bilinen kesimi ise Atlas Okyanusu havzasını yaklaşık iki eşit parçaya bölen Orta Atlantik Sırtıdır lerde yürütülen oşinografi araştırmalarının sonucunda Princeton Üniversitesi nden Harry Hess, 1962 yılında kıta hareketini açıklayan deniz tabanı yayılması kuramını öne sürmüştür.

32 Hess, kıtaların okyanusal kabuk boyunca değil de, okyanusal kabuk ile birlikte hareket ettiğini önermiştir. Hess e göre deniz tabanı yükselen magma ile oluşan yeni kabuğu okyanus sırtlarında ayırır. Magma soğurken yeni oluşan okyanusal kabuk iki yönde sırttan uzaklaşır.

33

34 KITALARIN KAYMASININ KANITLARI 1. Kıta Kıyılarının Uyumu

35 Kayaç istiflerinin Benzerliği

36 Sıradağların Benzerliği

37 Buzul Kanıtları

38 Fosil Kanıtları

39 Paleomanyetizma ve Kutup Gezinmesi

40 Deniz Tabanı Yayılması

41 Manyetik anomalilerden hazırlanmış olan dünyadaki okyanus havzalarının yaşı, en genç okyanusal kabuğun yayılma sırtlarına bitişiğinde olduğunu ve sırt ekseninden uzaklaşıldıkça okyanusal kabuğun yaşının arttığını gösteriyor.

42 Hareket eden Sıcak Noktaların varlığı

43 YARALANILAN KAYNAKLAR Mason, S.F. Bilimler Tarihi, Çeviren (Umur DAYBELGE), Türk Tarih Kurumu Yayınları, Cailleux, A., Jeoloji Tarihi, Cep Üniversitesi, Çeviren: Salih Yüksel, İletişim yayınları, Presses Universitaires de France. Prof.Dr. Kadir Dirik, H.Ü. Ders notları, Levha Tektoniği.