27.02.2018 1 INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ e-posta : orhan.arkoc@klu.edu.tr Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc
27.02.2018 2 BÖLÜM 4 TABAKALI KAYAÇLARIN ÖZELLİKLER, STRATİGRAFİ, FAYLAR, TOPOĞRAFİK-JEOLOJİK HARİTA ve KESİTLER
27.02.2018 3 4.1.Giriş Bu bölümde, Sedimenter kayaçların oluşumları sırasında kazanmış oldukları tabakalı yapıların özellikleri, kıvrımlar, çatlaklar, faylar ve çeşitleri stratigrafi kavramı açıklanacaktır.
27.02.2018 4 4.2. Tabakalanma Sedimenter kayaç tanelerinin doğal şartlar altında, tane büyüklüğü, renk ve sertlik bakımından birbirinden farklı olarak, depolanma havzası yüzeyine paralel üstü üste istiflenmesine tabakalanma (stratifikasyon) denir.
27.02.2018 5 Tabakalanma arası yüzeyler «Sedimenter kayaçların», en önemli süreksizlik türünü oluşturur. İki komşu tabaka arasındaki sınır düzlemine tabakalanma düzlemi (stratifikasyon düzlemi) adı verilir ve kayma oluşturmamış bu düzlemler süreksizlik olarak nitelendirilir.
27.02.2018 6 Sedimenter kayaçların çökelimi sırasında, alt ve üstteki litolojik oluşuklardan özel karakterleriyle ve süreksizlik düzlemleri ile ayrılmış olan çökel birikimlerine tabaka adı verilir. Tabaka kalınlığı, gelen malzemenin miktarına, çökelme ortamı şartlarına ve iklime göre değişmektedir. Tabakaların kalınlıkları birkaç metre ilâ birkaç cm arasında değişir ve genel olarak ortalama 1 cm den daha ince olan tabakalara lamina denir.
27.02.2018 7 Sedimenter kayalarda, tektonik olmayan yani kayacın oluşması sırasında meydana gelen sedimenter primer yapılar da vardır. Sedimenter primer yapılar: a) Tabaka içi, b) Tabaka üstü yapılar ve c) Tabaka altı yapılar olmak üzere gruplandırılırlar.
27.02.2018 8 a) Tabaka içi yapılar: Sedimenter kayaçlarda; boylanma, derecelenme ve çapraz tabakalanmalar tabaka içi yapılardır.
27.02.2018 9 b) Tabaka üstü yapılar: Bu tip yapılar henüz çimentolanmamış tabakaların üst yüzeylerinde oluşurlar. Tabaka üstü yapılar; ripılmarklar (*ripple-mark), kuruma çatlakları, akarsu sürükleme izleri, oyuklar, çukurluklar vd. dir.
27.02.2018 10 c) Tabaka altı yapılar: Türbiditik akıntı ve sürüklenmeden doğan izler, genellikle kumlu tabakaların ağırlıkları nedeniyle alt yüzeylerinde yer alan henüz yumuşak olan killi zemin tabakasının üst yüzeyinde tabaka altı yapıları olarak bilinen şekilleri oluştururlar.
27.02.2018 11 4.2.1. Tabakalı kayaçlarda deformasyon izleri, tabaka doğrultu ve eğimi Sedimenter kayaçlar depolanmaları sırasında kazanmı oldukları ilksel tabaka şekillerini, jeolojik dönemler boyunca gelişen tektonik etkenlere karşı nadiren koruyabilirler ve bu kayaçların oluşturdukları tabakalar genelde yatay konumlu ilksel durumlarını kaybederek tabakalar eğilmiş, kıvrılmış, kırılmış olarak karşımıza çıkarlar.
27.02.2018 12 Doğrultu: Eğimli bir tabaka düzleminin, yatay düzlemle yaptığı ara kesit çizgisine doğrultu denir. Doğrultu açısı: Doğrultu çizgisinin kuzey ile yaptığı dar açıya denir. Doğrultu açısı 0 ilâ 90 arasında bir değer alır. Eğim: tabaka düzleminin yatay düzlemle yaptığı dar açıya denir.
27.02.2018 13 4.3. Kıvrımlar Kıvrım, plâstik ve yumuşak tabakalarda veya herhangi bir düzlemsel yapıda deformasyon etkisi altında kırılmaya uğramadan görülen bükülmedir. Tektonik kuvvetlerin etkisiyle oluşan bu bükülme olayına kıvrımlanma, bir kıvrımın her iki tarafına ise kanat denir.
27.02.2018 14 Bu yapı kubbe (antiklinal) veya çanak (senklinal) şeklinde olabilir.
27.02.2018 15 4.4. Stratigrafi Stratigrafi, Yer kabuğundaki belli bir alan ve bölgedeki kayaçların, dizilimlerini, birbirleriyle olan ilgilerini inceleyen; oluşumlarından, bileşimlerinden, nitelik, istiflenme, yaş ve korelasyonlarından söz eden bir jeoloji dalıdır.
27.02.2018 16 Stratigrafik dizilimin incelenmesi sonucu; o alanda birikmiş olan sedimenter kayaçların yaşlıdan gence doğru sıralanması yoluyla söz konusu depolanma alanının zaman içerisindeki evriminin belirlenmesi mümkün olmaktadır. Stratigrafi: Kaya stratigrafi birimleri(litostratigrafi), Zaman-kaya stratigrafi birimleri, Jeolojik zaman birimleri ve Biyostratigrafik birimler olmak üzere dört kısımda incelenebilir
27.02.2018 17
27.02.2018 18 4.5. Yarık, Çatlak ve Fissürler Gözle görülebilecek miktardaki bir yer değiştirmenin (ötelenme) olmadığı süreksizliklere, açılma miktarlarına göre büyükten küçüğe sırasıyla yarık, çatlak ve fissür adları verilir.
27.02.2018 19 4.6. Faylar Üzerlerinde gözle görülür bir yer değiştirme meydana getiren kırıklara Fay adı verilir. Faylanma sırasında, kaymanın gerçekleşmiş olduğu yüzeye fay düzlemi/fay yüzeyi veya fay aynası denir. Bu düzlemin alt kısmında değişik kalınlıkta ezilerek parçalanmış malzemeden oluşan bir zon oluştuğundan, bu zona fay zonu adı verilir.
27.02.2018 20 4.6.1. Normal fay, ters fay ve bindirmeler Gerilmeli bölgelerde, eğik bir fay düzlemi üzerinde kalan bloğun, düzlemin altında kalan bloğa göre aşağı doğru hareket edip kayması sonucu gelişen faya eğim atımlı normal fay; yukarı doğru hareket etmesine eğim atımlı ters fay adı verilir.
27.02.2018 21 Gerilmeli bölgelerde, eğik bir fay düzlemi üzerinde kalan bloğun, düzlemin altında kalan bloğa göre aşağı doğru hareket edip kayması sonucu gelişen faya eğim atımlı normal fay; yukarı doğru hareket etmesine eğim atımlı ters fay adı verilir.
27.02.2018 22
27.02.2018 23
27.02.2018 24 Her iki fay türünde blokların aşağı yukarı doğru hareketleri sırasında verev (yan) yönde de atım (ötelenme) oluşturuyorlarsa bu tür faya verev atımlı fay ya da oblik fay adı verilir. Fay düzleminin altında kalan bloğa taban bloğu, üzerinde kalan bloğa tavan bloğu denir.
27.02.2018 25 Bazen, kayaçların her iki yanı da eğik düzlemli normal faylar tarafından düşürülmüş olan tavan blokları, çevrelerini sınırlayan taban bloklarına göre derin vâdiler oluşturabilirler. Her iki yanı normal faylarla sınırlandırılmış olan bu tür çöküntü alanlarına graben adı verilir. Bunun karşıtı olarak da her iki yanı normal faylarla sınırlandırılmış yükselti alanları horst olarak adlandırılır.
27.02.2018 26 Tüm Ege Bölgesi güney yönde yaklaşık 10 milyon sene önce açılmaya başlamış ve günümüze kadar % 50 ye ulaşan genişlikteki açılma günümüzde her bir sene başına 30 mm ye ulaşmıştır. Bu açılma, graben-horst gelişimine neden olup, bugünkü Ege Bölgesi nin iç kısımlarında büyük akarsu vâdilerinin ve tarıma elverişli verimli Menderes ovalarının oluşmalarını sağlamıştır.
27.02.2018 27 4.6.2. Doğrultu atımlı faylar Doğrultu atımlı faylar, fay düzlemi boyunca blokların birbirlerine oranla yanal yönde hareket etmesi sonucu oluşurlar. Bu tür faylarda bloklar birbirlerine göre sağa veya sola doğru hareket ederler ve düşey atımları çok azdır.
27.02.2018 28 Yılda yanal yönde yaklaşık 10 mm ilâ 20 mm arası hareket eden Kuzey Anadolu Fayı KAF ve yılda yanal yönde yaklaşık 10 mm hareket eden Doğu Anadolu Fayı DAF örnek olarak verilebilir. KAF üzerinde 7 mag. ve üzerinde deprem oluşturma potansiyeline sahiptir ve tehlikelidir.
27.02.2018 29 4.7. TOPOĞRAFİK - JEOLOJİK HARİTALAR ve KESİTLER Mühendislik uygulamalarında, tabakalar başta olmak üzere süreksizliklerin derinde nasıl bir geometriye sahip oldukları, büyük bir öneme sahiptir. Bu nedenle, başta inşaat ve harita mühendisliği bölümleri olmak üzere, söz konusu yapıların 2 ve 3 boyutlu görüntülerinin birer projeksiyonu olan jeolojik haritalar ve kesitlerinin doğru algılanabilmesi büyük önem taşımaktadır. Böylece tabaka ve süreksizlikler hakkında edinilen bilgilerin, bir jeolojimühendislik jeolojisi harita ve kesitleri üzerine uygulanması ve yapılara olan etkilerinin belirlenmesi mümkün olur.
27.02.2018 30 Yeryüzünün veya bir parçasının belli bir orana göre küçültülerek ve belli işaretler kullanılarak yatay düzlem üzerinde gösterilmesine harita denir. Coğrafik, meteorolojik, topoğrafik ve jeolojik haritalar, değişik amaçlara yönelik hazırlanmış haritalardır.
27.02.2018 31 Yeryüzünün plân veya harita gibi yöntemlerle gösterilmesi için kullanılan büyütme ve küçültme oranına ölçek (scale) denir. Ölçeği ifâde etmek için kullanılan bu oranda, paydanın değeri ne kadar büyük ise ölçek o kadar küçüktür. Örneğin: 1/5000. Ölçeği ifade etmek için kullanılan bu oranda, paydanın değeri ne kadar büyükse ölçek o kadar küçüktür Ölçekte, Pay daki değer, Payda daki değerin harita üzerindeki aynı birimden karşılığıdır. Yani Pay= Haritadaki uzunluk, Payda = Arazi üzerindeki gerçek uzunluktur
27.02.2018 32
27.02.2018 33 Bir haritada; ölçek [çizgisel ve kesir (oransal) ölçek], Kuzey işareti, lejand (=simgeler ve açıklamalar; legend), enlem/boylam değerleri ve haritanın adı (kullanım amacı, pafta adı) bulunması gerekli elemanlardır
27.02.2018 34 Yeryüzü ile ilgili uygulamalı bilimlerin temel verilerinden birini topoğrafya ve jeoloji haritaları oluşturur. Herhangi bir arazi yüzeyinin veya bölgenin meydana getirdiği fiziki (geometrik) şekil topoğrafya ; gözlenen arazi şeklinin biçimi ve değişik formları ile ilgili özelliklerinin belirlenmesi ve değerlendirilmesi morfoloji olarak tanımlanır.
27.02.2018 35 Topoğrafya haritaları, bir bölgedeki 3 boyutlu yüzey şekillerini 2 boyutta sunan veri tabanlarıdır. Bu haritalarda 2 boyuta inen yüzey şekillerindeki yükseklik değerleri, yüzey şekillerinin geometrisini ifâde eden yükseklik konturlarının yanına sayısal değer olarak yazılır. Yükseklik boyutu sayısal ortamda ifâde edilip belli bir ölçekle küçültülen topoğrafik haritalar, yeryüzü uygulamaları için kullanılan temel veridir.
27.02.2018 36 Topoğrafik haritalarda, deniz seviyesine göre yüksekliği göstermeye yarayan çizgilere eş yükselti eğrileri (kontur, münhani çizgisi) adı verilir. Diğer bir ifâde ile kotları bilinen noktaların aynı kotlu noktaları birleştirerek oluşturulan eğriler eş yükselti eğrileridir.
27.02.2018 37 Topoğrafik ve jeolojik haritalar kullanılarak, mühendislik jeolojisi haritaları, hidrojeoloji haritaları ve benzeri özel amaçlı haritalar oluşturmak da mümkündür. Temel, tünel, baraj, yol inşaatı gibi mühendislik çalışmalarında; heyelân, bozunma ya da yerleşime uygunluk gibi belirli bir amaca yönelik olarak yapılan özel amaçlı jeoloji haritalarına mühendislik jeolojisi haritaları adı verilir.
27.02.2018 38 INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ e-posta : orhan.arkoc@klu.edu.tr Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc