Dr Ralph Baehr Konu 2.1: Kayaçların sirkülasyonu ile ilgili alıştırma Aşağıdaki resimde yer kabuğu üzerinden litosfere kadar giden yerzünün kayaç maddelerinin gelişimi görülmektedir. Ödevler 1. Aşağıda birçok kavram belirtilmiştir. Bu kavramları kayaçların sirkülasyonuna göre sıralayınız. Sonuçları ekteki tabelaya yazınız. Aşınmak ve yıkılmak (erozyon), yükselme, magma, erime (anateksi), çökelme (sedimantasyon), batma ve diagenez, değişme (metamorfoz), sıcaklık derecesi ve basınç, tortu, soğuma Resim: Kayaçların sirkülasyonu Kabuk Litosfer 1
Konu 1: Pratik kayaç incelemesi Çözüm Önünüzde ele alınabilecek büyüklükte dört kayaç bulunmaktadır. Ödevler Resim: 2. İlişikte bulunan büyüteç ile dört kayacı inceleyiniz. 3. Her birinin kısmen büyütülmüş bir bölümünü aşağıdaki kutulara çiziniz. Kayaç 1 Kayaç 2 Kayaç 3 Kayaç 4 3. Kültelerin en önemli özelliklerini tarif ediniz. Karakteristik Özellikler Kayaç 1: Kayaç 2 Kayaç 3: Kayaç 4: 2
Konu 2.2: Kayaçların sirkülasyonu ile ilgili alıştırma 1 numaralı konudaki 1 4 numaralı kayaçları sebeplendirilmiş olarak sirkülasyonun bir bölümünde guruplayınız. 1 numaralı kayacın guruplamasının sebebi: 2 numaralı kayacın guruplamasının sebebi: Kayaç tipi: 3 numaralı kayacın guruplamasının sebebi: Kayaç tipi: 4 numaralı kayacın guruplamasının sebebi: Kayaç tipi: Kayaç tipi: 3
Konu 3: Levha Tektoniği ve Wilson Döngüsü Aşagıdaki şema Wilson Döngüsü diye bilinen levha tektoniği ve kayaa oluşumunu göstermektedir. Bu açıklamada Wilson jeolojik zaman dilimlerinde yer kabuğunun oluşum ve gelişimlerinde yeraltı enerjisinin etkili olduğunu tasvir etmektedir. 4
Ödev Çizelgede verilmiş olan her etap(istasyon) için önemli karakteristikleri tanımlayınız. Resim 3: Wilson Döngüsü Bölüm Gözlem ve özellikler A B C D E F G 5
Konu 4 : Kayaç parçaları ve Wilson Devre'si Aşağıdaki resimde Wilson Devresi'nin bir bölümü (D, E 3 numaralı ödeve bakınız) görülmektedir. Kayaç 4 Kayaç 1 Kayaç 3 Kayaç 2 Ödev Gördüğünüz 4 kayaç parçaları levha hareketleri çerçevesinde düzenlenmiştir. 1 3 numaralı konulardaki cevaplarınız yardımı ile düzenlemeyi çalışınız. Guruplaştırma ve sebepleri Kayaç I Sedimentit Kayaç 2 Metamorfit Kayaç 3 Plutonit Kayaç 4 Volkanit 6
Konu 2.1: Kayaçların döngüsü ile ilgili alıştırma Çözüm Aşağıdaki resim yer kabuğundan mantoya kadar olan kayaçların döngüsünü göstermektedir. Ödevler 4. Aşağıda birçok kavram listelenmiştir. Bu kavramları kayaçların oluşum döngüsüne göre sıralayınız. Sonuçları ekteki tabloya yazınız. Aşınma ve taşınma (erozyon), yükselme, magma, erime, birikme, batma ve tortulaşma, başkalaşma (metamorfoz), sıcaklık ve basınç, tortul, soğuma 2. Birden dörde kadar olan kayaçları nedenlerini belirterek oluşum sırasına göre sıralayınız. Resim: Kayaçaların döngüsü B a s ı n ç yükselme Yağış ve aşınma taşınma birikme v e s ı c a k l ı k kayaç 3, 4 sıcaklık ve basınç yükselme yükselme tortulaşma kayaç 1 sıcaklık ve basınç kayaç 2 soğuma erime 7
Konu 1: Pratik Kayaç incelemesi Çözüm Önünüzde ele alınabilecek büyüklükte dört kayaç bulunmaktadır. Ödevler Resim: 5. İlişikte bulunan büyüteç ile dört kayacı inceleyiniz. 6. Her birinin kısmen büyütülmüş bir bölümünü aşağıdaki kutulara çiziniz. Külte 1 Külte 2 Külte 3 Külte 4 3. Kayaçların en önemli özelliklerini tarif ediniz. Karakteristik Özellikler Kayaç 1: Kayaç 2 Kayaç 3: Kayaç 4: Üstüste tabakalı, pütürlü, yuvarlaklaşmış tanecikler, renk, sert, tanecikler sürtülerek çıkıyor, gözenekli, fosiller Tortul Çeşitli kristaller, kısmen kendine öz farklı, kat kat düzenlenmiş, gözenekler yok, kriatallere bağlı renk siyah, beyaz, kırmızı... Metamorfik (başkalaşım) Büyük kristalli, kısmen kendine öz farklı, renkli, siyah, beyaz, kırmızı, düzensiz, karşılıklı sınırlayan şekilde, gözenekler yok, ağır Plutonik (İç püskürük)) Küçük kristalli, kendine öz farklı, renkli, koyu, düzensiz, belirsiz ana kütle, büyüteç ile daha fazla tanımlanamayacak şekilde, renk: açık, koyu, gözenekli. Volkanik (dış püskürük) 8
Konu 2.2: Kayaçların sirkülasyonu ile ilgili alıştırma (Çözüm) 1 numaralı konudaki 1 4 numaralı kayaçları sebeplendirilmiş olarak sirkülasyonun bir bölümünde guruplayınız. 1 numaralı kayaçın guruplamasının sebebi: Erozyon ve nakil, parçaların artarak yuvarlaklaşmasına ve küçülmesine sebep olurlar. Böylece farklı büyüklükte taş parçaları mekanik küçültmeden dolayı giderek iyi yuvarlaklaşmış kum haline dönüşmektedir. Artan basınçla birlikte alçalmanın etkisinden dolayı maddeler sıkıştırılmaktadır. Gözeneklerde dolaşan su, tortuları artarak sabit hale getirip, aralıklarda sert maddeler oluşturmaktadır. Kayaç tipi: Tortular oluşmakta. 1 numaralı örnekte kum taneleri 2 numaralı kayaçın guruplamasının sebebi: Külte maddelerinin daha derinlere inmesi artan basınç ve sıcaklıkla sert bir maddeye dönüşmektedir. Sağlam olmayan maddeler yeniden basınca ve sıcaklığa karşı dayanıklı hale dönüşmektedir. Yeni oluşan madenler uzunluk eksenlerini yüksek basınca dikey olarak yönlendirmektedirler. Kayaç tipi: Metamorfitler oluşmakta. 2 numaralı örnekte mika taşı 3 numaralı kayaçın guruplamasının sebebi: Külteler kabukta/litosferde eriyip (anateksi) ve sıvı kayaca (magma) dönüşmektedir. Bu madde tekrar kabuğa çıkabilmektedir. Kabukta takılıp kaldığında, magma yavaşça soğuyup düzensiz şekilde birbirlerini sınırlayan büyük madenler oluşur. Yüksek basınçtan dolayı gözenekler bulunmamaktadır. Kayaç tipi: Plutonitler oluşmakta. 3 numaralı örnekte granit 4 numaralı kayaçın guruplamasının sebebi: Magma yeryüzüne kadar ulaşırsa, volkanlar oluşur. Magma süratle sertleştikten sonra, düzensiz, dağınık şekilde belirlenemeyen bir ana madde oluşur. Gaz çıkması gözenekler oluşturur. Kayaç tipi: Volkanitler oluşmakta: 4 numaralı örnekte andezit ve riyolit 9
Konu 3: Levha Tektoniği ve Wilson Döngüsü (Çözüm) Aşagıdaki şema Wilson Döngüsü diye bilinen levha tektoniği ve kayaa oluşumunu göstermektedir. Bu açıklamada Wilson jeolojik zaman dilimlerinde yer kabuğunun oluşum ve gelişimlerinde yeraltı enerjisinin etkili olduğunu tasvir etmektedir. 10
Ödev Çizelgede verilmiş olan her etap(istasyon) için önemli karakteristikleri tanımlayınız. Bölüm Gözlem ve özellikler A B C D E F A safhası: Wilson döngüsü A safhasında yer hareketlerinden etkilenmeyen kıta parçası ile başlar. (çizelgede gösterilmeyen) sıcak bir nokta bu bölgenin altında oluşmaya başalar ve yülselen ısıya bağlı olarak alt katmanların erimesine böylece bölgenin gerilmesine ve incelerek iki parçaya bölünmesine sebeb olur. Bu olay sadece bölünmeye sağlamaz aynı zamanda bir birinden farklı yeni plaka sınırlarını ortaya çıkarır. B safhası: Tek olan kıta ikiye ayrılmış, doğu ve batı, ve yeni bir okyanus havzası aralarında oluşmuştur. Bu oluşan havza bu aşamada bu günkü Kızıldeniz le mukayese edilebilir. Okyanus havzası genişlerken gerilen ve incelen karanın uç kısımları soğumaya ve dolayısıyla yoğunlaşmaya(katılaşmaya) ve deniz seviyesinin altına çökmeye başlar. Farklı kıta sınırlarının sıkışması yeni kıta sınırlarının oluşmasını sağlar. C safhası: Okyanus havzası genişliyor, bazen binlerce mile ulaşarak, ki bu bugünki atlas okyanusuyla karşılaştırılabilir. Okyanus havzaları açıldığı sürece biz hala Wilson döngüsünün başında sayılırız. D safhası: Wilson döngüsünün kapanış aşaması olan bu aşama bindirme zonu oluşumu ile başlar. bindirme zonu okyanus havzasının herhengi bir yerinde oluşabilir ve herhengi bir yöne yönelebilir. Bu model de en basit durumu ele alıyoruz; yani bir kıtanın kenar uçunda gelişen bindirme zonu. Bindirme zonu harekete geçtiğinde okyanus havzası yok olmaya mahkumdur; en sonunda çökecek ve yok olacaktır. Bunlar kalıntı okyanus havzalarıdır. E safhası: Kalıntı okyanus havzalarının çoğu çökmüş ve söz konusu iki kıta çarpışmak üzereler. Bir kıtanın uç kenarında bindirmenin bir çok sonucu vardır. Bindirme zonunun deriliklerinde saf magma oluşur ve volkan oluşturmak üzere yüzeye çıkar ki buda sıra dağlar oluşmasına neden olur(örneğin: Cascade dağları Washington, Oregan ve California) Ayrıca birçok metamorfizma, katlanma ve fay hattı oluşur F safhası: A ve B safhalarında ayrılan kıtalar çarpışır. Kalıntı okyanus havzası tamamen üst-üste binmiştir. Teknik olarak Wilson kapanış safhası bitmiştir. Zira bindirme zonu bindirme zonunu müteakip ard bölge (hinterland) kıta kenarlarını aşarak ön bölge (foreland) oluşumunu sağlayan ön safhadır. 11
G Yeni Bir Öğrenme Kültürüne Doğru: G safhası: Çarpışmayı izleyen tek şey dağın aşınarak deniz seviyesinin altına düşmesidir. G safhası çizelgesi bir bozulmayı yani çarpışmayla birlikte kıta kalınlığının ikiye katlaması ve kıta kayalarının hafifliğnden dağlar aşınıp tahrip olurken bu oluşumlar yükselecek. Aynen yükü boşalan batmış bir bot gibi. Böylece gerçekte kıtanın büyük kısmı yok olacak ve kıta sonunda yer küre yüzeyine dönecektir. 12