JEOLOJİYE BİR GİRİŞ – Depremler – Volkanlar – Kaplıcalar?!…

“Gecenin en karanlık anı şafak sökmeden az öncedir.”
Victor Hugo

Jeoloji (İng. geology, Fr. géologie) ya da yerbilim (Türk Dil Kurumu’nun yeni bir tanımına göre: yer bilimi) dünyanın katı maddesinin, içeriğinin, yapısının, fiziksel özelliklerinin, tarihinin, onu biçimlendiren süreçlerin incelenmesini içeren bilim dalıdır. Yer bilimleri bünyesinde ele alınır.

Sözcüğü étymologie (köken bilim) yönünden incelersek İki Latince sözcükten, geo = yer ile logia = bilim, türediğini görürüz. Geologia Orta Latincede ilk kez 1345 yılında Latham’ ca kullanılmış bir sözcüktür. Böylece “yerin incelenmesi” anlamını taşır.

Yerkabuğu (LİTOSFER), buna taş küre de denir, Geosferlerin en incesidir. En fazla bilgiler bu tabaka içindir. Yerkabuğunun kalınlığı 5 – 110 km. arasında değişmektedir. Ortalama 50- 60 km. olarak bilinir. Bu kalınlık yer yüzeyinin biçimlerine göre değişmektedir. Genel olarak kıtaların dağlık bölgelerinde kalın, okyanus diplerinde incedir.

Yerkabuğunun en üst kısmı genellikle silisyum ile alüminyumdan oluştuğu için SİAL olarak adlandırılır. Sialin altındaki bölge, demek ki yerkabuğunun alt kısmı silisyum ile magnezyumdan meydana geldiği için SİMA adını alır. Simanın oldukça derine uzandığı, amorf olduğu kabul edilmektedir.

“Granit Kabuk” olarak adlandırılan Sialin kalınlığı; Niggli’ ye göre 10- 30 km., Gornod’ a göre ise 20 km. olduğu sanılmaktadır. Hipoteze göre daha derinde Gabro ile Bazaltlar bulunur. Bu bölgenin altında bulunan ergimiş kayaçlardan oluşmuş yapıya MAGMA denir.

Wegener, kıtaları oluşturan sialin, mağma üzerinde Aysbergler (Buz dağları) gibi yüzmekte olduğunu anlatmaktadır.

Yeryuvarı içi “tomografilerine” göre, dünyamız dıştan içe doğru şu ana katlardan oluşmaktadır:

● En dışta sert ve düşük yoğunluklu kayaçlardan oluşan, yaklaşık 100 km kalınlığında bir taşküre = litosfer katı. (Bu taş küre, iki farklı malzemeden oluşur: Dışta hafif yoğunluklu minerallerden oluşan “kabuk” kesimi, ile onun altında ağır yoğunluklu minerallerden oluşan “soğuk manto” kesimi).

● Litosferin altında sıcaklığı 1300° C’den başlayarak alt sınırında yaklaşık 1700° C’ye ulaşan, yumuşak davranışlı, yaklaşık 500 km derinliğe kadar inen mumsu astenosfer katı. (Astenosfere “sıcak manto” kesimi de denir, çünkü kimyasal bileşim açısından soğuk manto kesimiyle hemen hemen aynı bileşime sahiptirler. Astenosferin yumuşak olması, bulunduğu ortamdaki basınç-sıcaklık ikilisinin bileşik etkisi sonucudur.)

● Astenosferin altında, yine yumuşak ama daha yoğun ve daha sıcak bir mezosfer katı; bu katın alt sınırı yaklaşık 3000 km derinlerdedir. Bu 3000 km derinlikte yeryuvarı sıcaklığı yaklaşık 3500° C derecedir.

● Mezosferin altında, yaklaşık 3000 km derinlikte çoğunluğunu demir, biraz da nikel, iyonlarının oluşturduğu dış çekirdek katı başlar. Dış çekirdeğin en önemli özelliği, diğer yeryuvarı katlarının tersine, sıvı olmasıdır. Dış çekirdekte, yeryuvarı yoğunluğu birden bire yaklaşık iki katına, yani 10-12 gr/cm3′e fırlarken, sıcaklık da 4000° C’lere ulaşır.

● Yeryuvarının daha altında, 5000 – 6370 km yarıçapında, demek ki tam çekirdeğinde ise, yine Fe – Ni karışımından oluşan bir iç çekirdek bulunur, ancak bu en iç kat sıvı değil, katıdır. İç çekirdekte yoğunluk 13 gr/cm3, sıcaklık ise yaklaşık 4500° C’lere yaklaşır.

Yeryüzünün katı bölümleri, ki bunlar kara parçaları ile okyanus tabanlarını yapar, daha altta bulunan akışkan katmanların üzerinde yüzer haldedir. Ayrıca, tek parçadan yapılmış değildir. Deyim yerindeyse, su yüzünde yüzen, ama birbirine değen buz plakaları gibidirler.

Gerek kendi üzerlerinde oluşan, toprak kitlelerinin nehirlerle okyanus tabanına taşınması gibi ağırlık değişmeleri, gerekse üzerinde yüzdükleri akışkan magmada meydana gelen konveksiyon akımları yüzünden yerlerinde sabit olarak duramayıp belli doğrultuda hareket etmek zorunda kalırlar.

Kara parçalarını bu hareketleri ya birbirlerine paralel yönde, ya yukarı aşağı dikine yönde olur. Bu son durumda bir kayaç ötekinin altına doğru hareketlenebilir.

Kara parçalarının böyle hareketlenmelerine deprem, aralarındaki sınır çizgilerine de “fay hattı” diyoruz.

Konveksiyon akımlarının [*] yükseldiği yerlerde levhalar birbirlerinden uzaklaşmakta, buradan çıkan sıcak magma da volkanları oluşturmaktadır. Levhaların birbirlerine değdikleri bölgelerde sürtünmeler ile sıkışmalar olmakta, sürtünen levhalardan biri aşağıya Manto’ya batmakta, eriyerek yitme zonlarını oluşturmaktadır. Konveksiyon akımlarının neden olduğu bu ardışıklı olay taşkürenin altında devam edip gitmektedir.

Taşküre’nin altında Astenosfer denilen yumuşak Üst Manto bulunmaktadır. Burada oluşan kuvvetler, özellikle konveksiyon akımları nedeniyle, taş kabuk parçalanmakta, birçok “Levha” ya bölünmektedir. Üst Manto’da oluşan konveksiyon akımları, radyoaktivite nedeniyle oluşan yüksek ısıya bağlanmaktadır.

Konveksiyon akımları yukarılara yükseldikçe taşyuvarda gerilmeler, daha sonra da zayıf zonların kırılmasıyla levhaların oluşmasına neden olmaktadır. Halen 10 kadar büyük levha ile çok sayıda küçük levhalar vardır. Bu levhalar üzerinde duran kıtalarla birlikte, Astenosfer üzerinde sal gibi yüzmekte olup, birbirlerine göre insanların hissedemeyeceği bir hızla hareket etmektedirler.

Yaklaşık 225 milyon yıl önce yer küre üzerindeki kara parçaları bir arada olup, tek bir kıta oluşturuyorlardı. Zamanla, fay hatları boyunca mağma üzerinde yüzerek yer değiştirmeleri yüzünden birbirlerinden uzaklaşarak bu günkü kıtaların oluşmasını sağladılar.

Bu türlü hareketler günümüzde de vardır. Örnekse, Anadolu yarımadası yılda 3 cm lik bir hızla Afrika kıtasına doğru hareket halindedir.

Ancak ne kara parçalarındaki ağırlık değişmelerini, ne o kara parçasını yapan kayacın ağırlığını, ne mağmada kayacı ilerlemeye zorlayan konveksiyon akımının gücünü, ne de kayaçların birbirine değdiği fay hattındaki sürtünme gücü değerini önceden hesaplayıp, bilme olanağımız yoktur.

Bu dört bilinmeyenli denklemin parametrelerini bilemediğimizden, depremlerin ne zaman olacağını, ne yeğinlikte olacağını, ne kadar süreceğini de söyleme olanağımız kesinlikle yoktur.

Buna karşın bunu söyleyenler oluyor. Onların dayandığı bir takım istatistik verileri olup, matematik bir kesinliği anlatmamaktadır. Bu yüzden deprem olacak diyenler de, olmayacak diyenler de hep yanlışı söylemiş olurlar. Bunu hep gözlemledik!… gözlemlemeyi de, son Marmara depreminden sonra olduğu gibi sürdürüyoruz!…

Yerin derinliklerindeki mağmanın yeryüzünde ya da yeryüzüne yakın derinliklerdeki etkinliklerine volkanizma denir. Bu tür etkinlikler daha çok yer kabuğunun kırıklı bir yapıya sahip olduğu yerlerde (fay hatları boyunca)
oluşmaktadır. Çünkü buraları zayıf noktalardır. Ancak fay çizgilerinden uzakta olan bölgelerde de volkanlar oluşabilir.

Volkandan yer yüzüne çıkan sıvı maddelere lav, katı maddelere tüf denir. Gazların çoğu ise su buharı olup, bir bölümü de sülfür dioksittir.

Bilim adamları, sıcak noktaların astenosfer ile alt mantoda bulunduğu varsayıyorlar. Sıcak noktalarda, ısı akımlarının mantonun içinden geçerek yükseldiği düşünülüyor. Bu olağanüstü ısının basıncın etkisini ortadan kaldırılması sonucunda da magma oluşur.Yüzeye doğru çıkan magma, litosferden geçiş sırasında, yolunun üzerindeki kaya kütlelerini ergiterek kendisine yol açar. Magmanın yüzeye çıktığı yerlerde zamanla yanardağlar oluşur

Volkanizma ile çıkan malzemeler çıktığı yerde birikerek volkan konilerini oluşturur.

Türkiye’deki Başlıca Volkanik Dağlar

● Doğu Anadolu Bölgesindekiler : Ağrı , Tendürek, Süphan, Nemrut.

● İç Anadolu Bölgesi : Erciyes, Hasan dağı Melendiz dağı, Karadağ , Karacadağ.

● Karadeniz Bölgesi : Köroğlu dağları

● Akdeniz Bölgesi : Hassa ile çevresi (Hatay)

● G.D Anadolu Bölgesi : Karacadağ

● Ege Bölgesi : Kula volkanları (En genç volkanik biçimler)

● Marmara Bölgesi : Uludağ

Volkan etkinliğinin geliştiği bölgeler dolaylarında bulunan yeraltı suları, volkanları oluşturan magmaya yakın gelerek ısınırlar. Bu arada gene aynı kaynaktan çok az nicelikte radyoaktivite kazanırlar. Çevrede volkanlar yüzünden zenginleşmiş mineralleri de alan yeraltı suları kaynaklar halinde yer yüzüne çıktıklarında ılıca ya da kaplıcaları oluştururlar.

Kaplıca sularının sağlığa yararlı olmasının nedeni, taşıdıkları mineraller ile çok hafif radyoaktivitedir. Yurdumuzda eski ya da yeni tektonik olayların geliştiği bölgelerde bir çok “şifalı” kaplıcamız bulunmaktadır [bkz. DEĞERLİ SU KAYNAKLARIMIZDAN ILICALARIMIZ ile JEOTERMAL ENERJİ… başlıklı makalemiz]..

[Çeşitli alıntılarla telif edilmiştir]

————————————————-

[*] Konveksiyon akımı şöyle anlatılablir :
Sıcak maddeden daha soğuk, yoğun olan madde aşağı doğru inerken, daha az yoğun olan sıcak madde yukarı çıkar. Karasal mantoda derin kısımlar sıcakken dış magma daha soğuktur. Sıcak madde sürekli yükselirken, soğuk madde aşağı iner.

Yukarı-aşağı olan bu hareket sırasında madde hareket ederken yüzeydeki plakaları hareket ettirir. Okyanus yarıklarında konveksiyon, litosferi iç magmanın derinlerine iter. Plakanın diğer ucunda, yarığın olduğu bölümde konveksiyon, iç magmadan gelen sıcak, daha hafif olan magmanın çıkışını sağlar. Bu hareketler sayesinde yerkürenin yüzeyi ile içi arasında bir dolaşım olur.