BÖLÜM 4- KAYAÇLARDA KIVRIMLI, TABAKALI VE KIRIKLI YAPILAR. Osm sman KIVRIMLI YAPILAR: Tabakal kayaçlar naçla tektonik deformasyonlar

Transkript

1 n aat M çin eoloji Prof BÖLÜM 4- KAYAÇLARDA KIVRIMLI, TABAKALI VE KIRIKLI YAPILAR vr ml yap lar -Tabakal yap lar -K kl yap lar sman r Jeol eol Ders 4.1. KIVRIMLI YAPILAR: Tabakal kayaçlar naçla tektonik deformasyonlar KAYA YA Tabakal kayaçlar çökelme s ras ndaki ilk yatayy durumlar, ilk özel durumlar koruyabilir. Bu tabakalar ço u kez ilmi, vr lm, m lm veya kaym olarak görünürler. Tabakalar n yatay durumdan rsn farkl yap kazanma olaylar na tektonik deformasyon denir. Tabakal aka kayaçlar n yataydan farkl bir konum kazanmalar na tektonik deformasyon denir. Yap ve ekil de ikli i anlam na gelen tektonik deformasyon, yerkabu u içerisinde etken olan de ik yönlü bas nçlar n veya gerilmelerin ve bunlar n olu turdu u tektonik hareketin bir sonucudur. Günlük ya ant zda sa lam ve de mez olarak bildi imiz yerkabu u, asl nda sürekli bir hareket ve madde de imi içindedir. Ancak bu olaylar genellikle çok yava geli ti inden insanlar taraf ndan do rudan do ruya görülemezler. Bundan ba ka depremler s ras nda yerkabu unun k p yar ld dü ey ve yatay olarak metrelerce kayd, yanar da lardan h zl lavlar n vegazlar n havaya püskürdü ünü görmekteyiz. Bütün bu olaylar ve gözlemler, yerkabu unun her parças n canl,sürekli bir hareket içinde oldu unu aç klar. Yeryüzünün bugünkü tektonik çevresi, bu sürekli deformasyonun bir sonucudur. Bu tektonik deformasyon nedeniyle, tabakalar ilk yatay durumlar kaybederek, e ik, dik ve devrik duruma gelirler. Not tlar 1

2 TABAKA VE TABAKALANMA Tabaka, hemen hemen bütün tortul kayaçlar ile tüf ve aglomera gibi piroklastik kayaçlarda görülen önemli bir birincil (kayac n olu umu s ras nda meydana gelen) yap r. Herhangi bir sedimantasyon havzas nda olu an sedimanter kayaçlar; ister k nt, isterse kimyasal ya da organik kökenli olsunlar, farkl yataklar halinde depolan rlar (birikirler). te, sedimanter kayac olu turan tortullar n bile im, tane büyüklü ü, renk gibi özellikleri bak ndan farkl yataklar halinde üst üste s ralanmas na tabakalanma denir. Tabakalanma olay ras nda, ayn fiziksel artlar alt nda çökelmi olan sedimantasyon birimi ise tabaka olarak adland r. Bu, tabakan n sedimantolojik tan r. Stratigrafik anlamda ise tabaka, alt nda ve üstündeki di er tabakalar veya kayaçlardan kendine özgü özellikleriyle (litoloji, renk, doku, sertlik ve sedimanter yap gibi) ayr labilen en küçük litostratigrafi birimidir. Prof. Dr. M çin eoloji sman Jeol V aka, eol Ders Dolay yla, belirli özelli i olan tortul malzemeden olu an her tabaka, alt ve üst yüzeyleriyle (taban ve tavan) di er tabakalardan ayr r. Tabakaaka düzlemi olarak da adland lan bu yüzeyler, o tabakan n olu umunu sa layan artlarda bir de iklik oldu unun belirticisidir. Örne in, bir denizel havzada kum çökelirken, artlarda de me olup kireç çökelmeyeba larsa, üst üste kumta ve kireçta tabakalar meydana gelecektir. Tabakalar, alar, her zaman farkl litolijideki kayaçlar aras nda olu maz. Örne in bir havzada kum çökelirken, artlardaki de me nedeniyle çökelmede k sa bir duraklama olur ve kum çökelimi tekrar ba layabilir. Bu durumda kumta tabakalar alar t ortaya ç kar. Dolay yla tabaka yüzeyi ayn zamanda, sedimantasyondaki bir duraklamaya da kar k gelir. Tabakan n alt ve üst yüzeyleri aras ndaki en k sa mesafe (alt ve üst yüzeylere dik olan uzakl k), o tabakan n kal nl olarak adland r ve tabakalar kal nl esas al narak s fland r. Kal nl 1 cm den fazla olanlar tabaka olarak adland rken, kal nl 1cm denazolanlarlamina olarak adland r. zadaya Not tlar 2

3 Prof. P Dr. sman M çin eoloji lmas eol rs tlar Jeol Tabakalar n kal nl klar na göre s fland lmas Not Çok kal n tabaka Kal n tabaka Orta kal n tabaka nce tabaka Çok ince tabaka Lamina nce lamina Çok ince lamina 100 cm ve daha kal n cm cm 3-10 cm 1-3 cm 1-0,3 cm 0,3-0,1 cm 0,1 cm den daha ince 3

4 Tabakalar n Biçimlerine Göre S fland lmas Düzlemsel tabakalanma Dalgal tabakalanma P sman Prof Kama ekilli çapraz tabakalanma Mercek ekilli tabakalanma mas eol De tlar eoloji Tabakalar n ç Yap lar na Göre S fland lmas Not Homojen Tabaka Heterojen Tabaka Homojen (A) ve Heterojen (B) tabakalanma. 4

5 Çapraz Tabakalanma Pro P Dr. sman eol eol Ders tlar Not 5

6 KIVRIM Tabakal kayaçlarda, tabakalar n bas nç etkisiyle bükülmesi sonucu olu an dalga eklindeki yap lara vr ml yap denir. Bu olaya da vr mlanma ad verilir. Bükülme, belirli bir eksen etraf nda meydana gelen bir çe it dönme hareketidir. Prof. P. sman yle ifa eoloji Ders V KAYA eya Tabakal bir kayac n duru u, onun iki temel özelli iyle ifade edilir. Do rultu ve im. Do rultu, e imli bir düzlemin (burada söz konusuolan tabakad r) yatay düzlemle yapt arakesittir. tir ekil A da, tüm tabakalar n do rultusu D-B d r (yatay düzlem ye il alan n oldu u düzlüktür). ekil B de do rultu, yatay konumdaki su yüzeyi ile tabakan n arakesitidir.e im veya e im aç ise, e imli düzlemin yatay düzlemle yapt aç r ve do rultuya diktir. ekil A da e im güneye do ru 45, ekil B de ise 50 dir. Bu kavramlar ba ka dersler kapsam nda ayr nt olarak aç klanacakt r. Not tlar A Bir tabakan n do rultu ve e imi B 6

7 Tektonik deformasyonlar nedeniyle tabakalar, yatay durumlar kaybederek ik, dü ey, devrik, yat k, bat k durum kazanabilirler. daki ekilden de görülebilece i gibi, ik ile devrik, veyatay ile yat k tabaka veya tabaka serileri görünü olarak birbirine benzerler. Prof P Dr. sman eoloj eol Ders Yatay tabakalar. Not tlar ik tabakalar. Dü ey tabakalar. 7

8 Tabakal kayaçlar n dalga eklinde deformasyonlar ile çe itli k vr mlar olu ur. Antiklinal: Tabakalar n semer eklinde bükülmeleri ile olu an k vr md r. P Dr. Prof. Senklinal: Tabakalar n tekne eklinde bükülmeleri ile olu an k vr md r. Bir senklinal ile onu izleyen antiklinal, bir k vr olu turur. Senklinal ve antiklinalin iki kanad vard r. ki kanad n birle ti içizgiye eksen denir. sman eol eol rs tlar Not 8

9 P r. Basit bir k vr nözellikleri (a); engenç olan 6 numaral tabaka antiklinalde en d ta, senklinalde en iç k mda bulunur. b: dal ml antiklinal. sman eoloj eol rs tlar Not Yatay gerilmelerin etkisiyle, tabaka dizisinde k vr m olu umu.. 9

10 Antiklinal Senklinal Prof P r. sman Antiklinal ve senklinal Devrik k vr m N V NLAR eol D tlar eoloji 4. TABAKALI KAYAÇLARIN TEKTON K K DEFORMASYONLARI 4.2. K vr ml Yap lar KAYA YA Not vr ml yap örnekleri. a) Senklinal, b) antiklinal, c) monoklinal veya fleksür, d) tam k vr m, e) ekseni dal ml bir k vr n blok diyagramdaki görünümü. E kk için ekil 21 ile kar la rma yap z. A.E.; Antiklinal ekseni, S.E.; Senklinal ekseni, E.D.; Eksen düzlemi. 10

11 Olu um ekline göre K vr mlar Prof. P Dr. sman M çin eoloji Jeole K vr m eol tlar Geometrik ekline göre K vr mlar a) Eksenel düzlemin e imine AYA YA Not b) Kanatlar aras aç ya c) Kanatlar n uzunlu una 11

12 Dik Simetrik K vr m: Eksen düzlemi dü ey, k vr m kanatlar n e imleri ters yönde ve e im aç lar n birbirine e it oldu u k vr mlard r. Kanatlar n e im aç lar birbirine it oldu undan, eksen düzlemine göre simetriktirler ( ekil a). Dik Asimetrik K vr m: Eksen düzlemi dü ey, k vr m kanatlar n e imleri ters yönde, ancak e im aç lar n birbirinee it olmad vr mlard r. Kanatlar n e im aç lar birbirine e it olmad ndan, eksen düzlemine göre simetrik de ildirler ( ekil b). ik Simetrik K vr m (izoklinal k vr m): Eksen düzlemi e ik, k vr m kanatlar birbirine paralel veya yakla k paralel; ancak kanatlardan biri normal, di eri devrik duru ludur. Birbirini izleyen antiklinal ve senklinallerde eksen düzlemleri de az çok birbirine paraleldir ( ekil c). Kanatlar n birbirine paralel olmas ndan dolay, e kanatl anlam na gelmek üzere izoklinal k vr m olarakdaadland rlar. ik Asimetrik K vr m: Eksen düzlemi e ik, k vr m kanatlar n e im aç lar birbirinden farkl, kanatlar birbirine göre ters yönlerde e imli ve eksen düzlemine göre asimetriktir ( ekil d). Yat k K vr m: Eksen düzlemleri yatay veya yataya yak nd r. Kanatlardan her ikisi de yatay veya yataya yak n duru lu; ancak biri normal, di eri mutlaka ters seri durumundad r d r ( ekil e). Bat k K vr m: Eksen düzlemlerinin yatay da a arak den daha fazla e im kazand vr mlard r. Bu tür k vr mlarda tabakalar n normal veya ters olup olmad klar belirlenmedikçe, e, bir senklinalin mi, yoksa bir antiklinalin mi söz konusu oldu u anla lamaz ( ekilf) f). sm Prof. Dr. sman S VR eoloji eol Ders Not k vr m,t tlar a) Dik simetrik k vr m, b) Dik asimetrik k vr m, c) E ik simetrik (izoklinal) k vr m, d) E ik asimetrik k vr m, e) Yat kk vr m, f) Bat kk vr m. 12

13 Prof. P D sman sm eoloji eol De tlar Not Antiklinaller. 13

14 P Dr. sman Senklinaller. eoloji eol Der tlar t Yat k k vr mlar (soldaki Karagöl-Uluk la). 14

15 4.2. KIRIKLI YAPILAR: Süreksizlikler, fisürler, çatlaklar, faylar Gözle görülebilecek miktardaki bir yer de tirmenin (ötelenme) olmad süreksizliklere, aç lma miktarlar na göre büyükten küçü e ras yla yar k, çatlak ve fisür adlar verilir. Her üç süreksizlikte de kayaç üzerindeki k lan yüzeyler birbirlerinden uzakla rlar ve k n aras aç r. ki k lma yüzeyi aras ndaki aç kl k 1 cm veya daha fazla ise olu an k a yar k, 1cm-1mmaras ise çatlak, 1 mm den daha küçük ve ç plak gözle zor görülebilen boyutlarda olu an k k fissür, çap ve uzunlu u mikron mertebesinde olu an k k ise mikrofissür olarak tan mlan r. o Kayaçlarda belirli yüzeyler boyunca, kayaç daneleri aras ndaki kohezyonun, kayac n olu umundan sonraki tektonik gerilmeler (stress) etkisiyle yok olmas sonucunda meydana gelen yap lara kl yap lar denir. lman n meydana geldi i yüzeylere k yüzeyleri, bu yüzeylerin aso u ay rd kütlelerin herbirine de blok ad verilir. Magmatik kayaçlarda, so uma ve bununla ili kili hacim küçülmesine ba gerilmelerin etkisiyle de çatlaklar (so uma çatlaklar ) olu maktad r. Ancak bunlar, kökenleri itibar yla tektonik yap lara dahil edilemez. kl yap lar, geometrik bak mdan üç grupta toplan r: Çatlaklar, yar klar ve faylar. Prof. Dr. sman çin eoloji A- Çatlaklar Jeol eol Ders V lma ile kayac n daneleri aras ndaki ba k kopar, k lma yüzeyleri kayaç bloklar n gözle fark edilebilecek boyutlarda birbirinden ayr r. r. Bloklar aras nda, k lma yüzeyi boyunca bir kayma meydanaya gelmemi se ve bloklar aras nda dikkati çekecek kadar bir aç kl k yoksa (bir cm veya daha az), bu tür k klar çatlak olarakak adland r. saca; yer de tirmemi klara çatlak denir. Çatlaklar milimetre boyutunda olabilece i gibi (mikro çatlaklar), birkaç yüz metre boyutlar nda da olabilir. Çatlak düzleminin yeryüzü ile arakesitine çatlak izi denir. Büyük boyutlu çatlaklar n izleri jeolojik haritalarda veya özel olarak haz rlanan k k haritalar nda gösterilebilir. Birbirine az çok paralel çatlaklardan olu an çatlak toplulu una çatlak tak ; birbirini kesen konumdaki iki çatlak tak n olu turdu u çatlak toplulu una da çatlak sistemi ad verilir. Çatlak topluluklar n tektonik analizi ile, o bölgeyi etkilemi olan tektonik kuvvetler ve tektonik hareketler hakk ndaki bilgilere ula labilir. Çatlak yüzeylerinin im aç lar ço unlukla fazlad r; dü ey veya dü eye yak nd r. Not tlar 15

16 P Dr. Prof. Ayr mam sa lam kayaçlarda, çatlak izleri çok ince görülür. Ayr ma, çatlak yüzeyleri boyunca daha kolay geli ebilece inden, ayr ma ilerledikçe çatlaklar geni ler ve bo luklar ortaya ç kabilir. Fisürler, gözle görülüp, görülemeyecek kadar küçük, k l gibi ince çatlaklard r. Fisürler ço u zaman yabanc maddelerle (silis, kalsit, kil, jips v.b.) dolar ve bu suretle ince damarc klar meydan gelir. Fisürler çe itli yönlerden gelen kuvvetlerin etkisiyle veya kuruma ile meydana gelir. Killi ve siltli kütlelerde bu tip fisürler çok görülür. sman eol De tlar YA yi s la mam sedimanter kayaçlarda geli en çatlaklar (Belemedik) eoloji KAYA t Aglomeralarda olu an ve içi ikincil minerallerce doldurulan çatlaklar (Uluk la). 16

17 Prof. D sman M çin eoloji Makaslama çatlaklar. B- Yar klar V KAYA AYA Jeol eol De ers Not tlar lma olay nda, k k yüzeyi boyunca birbirinden ayr lm bloklar aras nda dikkati çekecek kadar (1 cm den fazla) KAbir aç kl k meydana gelmi ; ancak, bloklar birbirine göre kaymam larsa, bu tür k kl yap lara yar k ad verilir. Bloklar aras ndaki aç kl k, küçük boyutlu (birkaç metrelik) yar klarda birkaç milimetre iken, birkaç yüz metrelik büyük boyutlu yar klarda bu aç kl k cm den m ye kadar de ir. Yar k düzlemi ile yeryüzünün arakesitine yar k izi denir. lk olu tuklar nda bo olan yar klar, yerkabu unun derinlerinden gelen magma ve di er eriyiklerin yerle mesi için uygun hacimler olu tururlar. Cevherli eriyiklerin yerle mesiyle maden yataklar olu tu undan, yar k ve çatlaklar n, özellikle maden yataklar n aranmas nda özel bir önemleri vard r. k t 17

18 C- Faylar Levha tektoni ine göre, yeryüzü levha ad verilen çok say da sa lam bloktan olu makta ve bu levhalar birbirine göre göreceli olarak hareket etmektedir. Yer yüzeyi k tasal boyutta 6 levhadan (Afrika, Amerika, Antartika, Avustralya-Hindistan, Avrasya ve Pasifik) ve daha küçük boyuttaki 14 plakadan olu maktad r. Levhalar aras ndaki göreceli deformasyon, levha s rlar na yak n dar ku aklarda geli mektedir. Levhalar n bu deformasyonu yava ve devaml ekilde olmakta ve veya deprem (sismik deformasyon) ara s ra meydana gelmektedir. Depremlerin erin büyük ço unlu unun yerlerinin levhalar aras ndaki ak s rlara kar k geldi i aç kt r. Levhalar n hareket yönüne ba olarak, raksayan s r, yak nsayan s r ve transform s r eklinde üç tip levha s vard r. Prof. Dr. sman eoloj eol s tlar Not 18

19 ún üa at P M üh. ú Os çi ma n n Je S ol ú V YA tla rö 19

20 Iraksayan s r; iki levhan n göreceli hareketinin birbirinden uzakla mas durumunda ortaya ç kar. Tektonik levhalar birbirinden uzakla rken, so uyan ve kat la an s cak ma man n yukar do ru hareketi yay lma s rtlar olu turur. Bir k ta içinde bir raksayan s r olu tu u zaman riftle me olarak adland r. Prof. P D sman eoloj eol tlar AYA YA Not 20

21 Yak nsayan s r; iki levhan n göreceli hareketi birbirine do ru iken olu ur. Yer yüzü üzerindeki kabuk miktar nispeten sabit kal r ve dolay yla bir alanda raksayan s r olu tu unda di er alanda yak nsayan s r olu maktad r. Üç çe it yak nsayan s r vard r: Prof. * Okyanusal kabuk-k tasal kabuk dalma batma zonu * ki okyanusal kabuktan dalma batma zonu * ki k tasal kabu un çarp ma zonu P Dr. sman eoloj eol ers tlar Not 21

22 P Dr. M sman Yak nla an a an (konverjan) levha s rlar ndaki dalma olay n de ik türleri. A: ki okyanusal litosferden biri di erinin alt na dalmaktaakta ve ada yay (ensimatik yay) olu makta. B: Bir okyanusal litosfer bir k tasal litosferin alt na dalmakta (And Da lar alt na dalan Pasifik Levhas örne inde oldu u gibi) ve volkanik da zinciri (ensialik yay) olu maktad r. C: Yak nla an levhalar aras ndaki okyanusal litosferin tamamen tüketilmesi sonucunda, iki k tasal litosfer kar kar ya gelmekte, yo unluklar ayn oldu undanbiri di erinin alt na dalamamakta ve aralar nda çarp maya ba olarak k vr ml -bindirmeli rada lar olu maktad r (Alp-Himalaya sisteminde oldu u gibi). reketi çin eoloji V KAYA tya Jeol eol De birb Transform fayl r: ki levhan n göreceli hareketi birbirine paralel oldu u zaman, levha s rlar nda rlar do rultu at ml fay zonlar geli ebilir. Do rultu at ml faylar, fay düzlemi üzerinde hareketin do rultuya paralel oldu u faylarar olarak tan mlan r veya ba ka ifadeyle, fay n yönüne paralell yatay hareket vard r. Not tlar 22

23 Prof P sman V eoloji Ders ki blo KAYA eya kl yap larda, k k yüzeyinin iki taraf ndakia bloklar birbirine göre herhangi bir yönde, en az ndan n fark edilebilecek ölçüde kaym lar, yani yer de tirmi lerse, rse, bu tür k kl yap lara fay ad verilir. Faylar da, çatlak ve yar klarda oldu u gibi boyut bak ndan çok de kendir. Birkaç cm den, yüzlerce hatta binlerce km ye kadarar de en boyutta olanlar vard r. Fay uzunlu u, fay zonu veya fay n toplam uzunlu u olarak tan mlanabilir. Kayma hareketinin (yer de tirmenin) meydana geldi i düzleme fay düzlemi (aynas ) denir. Fay düzlemi tam dik olmad zaman bu düzlemin üstünde bulunan k sma tavan bloku, alt nda bulunan k smada taban bloku denir. Bu iki blok aras ndaki kayman n miktar na fay n at denir. Fay düzleminin yönelimi, fay n do rultu ve imi ile tan mlan r. Not tlar ) t 23

24 Prof. P Dr. im at ml normal bir fay n blokdiyagram. ab:e im at (bu fay türü için net at m), ac: dü ey at m, cb: yatay at m (fay n at ). sman eol Ders eoloji Faylar n Ba ca Geometrik etrik Ögelerieri Not tlar 24

25 Prof. P r. sman Fay aynas (fay yüzeyi, fay düzlemi) ve ayna üzerindeki fay çizikleri. eoloji eol Ders tlar Not Fay aynas (fay yüzeyi, fay düzlemi) ve ayna üzerindeki fay çizikleri. 25

26 . Faylar n Geometrik S flamas Bir fay üzerinde olu an hareketin türü genellikle do rultu ve im yönündeki bile enlerine indirgenir. Bazen her iki yönde hareket geli ebilse de, genellikle iki yönden birindeki di erine göre daha bask n olmaktad r. Faylar de ik özellikleri esas al narak s fland labilir. Örne in; olu umlar sa layan kuvvetlere göre, yani mekanik s flama, geometrik s flama, çevredeki yap lara göre s flama gibi. Burada sadece geometrik s flama üzerinde durulacakt r. Geometrik s flamada sapma aç n de eri, as l at n niteli i vebloklar n kayma durumu dikkate al r. Prof. Dr. sman S VR eoloji eol De Faylar, türlerine göre basitçe 2 ye ay rabiliriz. im at ml faylar 1. Normal fay 2. Ters fay tlar Do rultu at ml fay 26

27 Prof. P D sman eoloji eol s tlar Not 27

28 im At ml Normal Fay: n aat Prof sman sm S V YA eo eol tlar YA Not 28

29 Graben Horst Graben Horst Graben Horst n aat M h. P sman sm S V YA eoloji eol Der tlar t Graben (solda) ve horst-grabenler (sa da) 29

30 im At ml Ters Fay: P sman sm S V YA im at ml ters fay. Tavan blo u, taban blo una göre yukar ya do ru hareket etmi tir. eoloji eol D tlar Uluk la, Karagöl de rekristalize kireçta lar nda e im at ml ters fay. Ters faya Amerika dan (Utah) bir örnek. t 30

31 P Dr. sman im at ml ters faylar. eoloji eol tlar ik At ml Normal Fay: K YA t ik at ml normal fay. 31

32 ik At ml Ters Fay: Prof. P Dr. ekil 34: ik (oblik, verev, diyagonal) at ml ters fay. sman eol tlar Do rultu at ml faylar: eoloj YA t 32

33 Prof P. sman sm S V YA eo eol tlar YA Not Kayaç ölçe indeki (mikro) do rultu at ml faylar. 33

34 P Dr. Konya yöresinden do rultu at ml faylar (solda) ve Marmara depreminde k lan fay n sa yanal at gösteren resim (sa da). sman sm S V YA eoloj eol tlar YA Marmara depreminde hareketlenen fay n sa yönlü do rultu at na ili kin izler. t 34

35 P Dr. Fay n hareketisonucu, yüzeydeki gev ek sedimanlarda meydana gelen yüzey k (fay izi). Fay bloklar n hareketi sonucu meydana gelen ötelenmenin bahçe a açlar ndaki belirgin izi. sman sm S V YA eoloj eol tlar YA ot Uçaklardan çekilmi do rultu at ml fay örnekleri. 35

36 Prof P sman n aat San Andreas Fay na ait hava foto raflar ve kabartma haritas (sol altta) sm eoloji eol D tlar t San Andreas Fay. 36

37 Prof. P D sman eoloj eol tlar Not Süreksizlik Düzlemleri 37