Alfred Wegener’in Varsayımı

Kara kayması kuramıyla en çok ilgilenmiş olan kişi, Alman me-1 teoroloji uzmanı Alfred Wegener dir (1880-1330) (2). Amerikalı F.B. I’aylor da birkaç yıl önce, Wegener’in 1912’de bu konuda verdiği konferans’ardan bağımsız olarak aynı düşünceleri öne sürmüştü. Kendinden öncekiler gibi Wegener de, dünya haritasında kara kütlelerinin görünümünü dikkat çekici bulmuş ve karaların yer değiştir-
mesini ııa|tınu^ Wegener tezini savunurken, eski kıta kütlelerinin yerlerini saptamada ve yerbilimsel, jeodetik, jeofiziksel, paleontoloiik ve paleoklimatik kanıtlar toplamada büyük ustalık gösterdi. Wegener kuramının, bütün yerbilimciler tarafından benimsenmesine yetecek güçlükte kanıtların toplanabilmesi için, yerbilimin bu kollarının önemli ölçüde gelişmesi gerekiyordu.
Wegener’in kuramını destekleyecek güçlü kanıtları toplayanlar, Güney yarıküredeki yerbilimciler oldu. Permo-karbon zamanlarında buzullaşma, daha yeni olan Pleyis-tosen buzul çağmdakinden daha yeğin ve yaygındı. Yerbilim çalışmaları, Güney Amerika, Afrika, Avustralya, Hindistan, Antarktika,’ ve Madagaskar’da bunu kanıtlayan ipuçları açığa çıkardı. Buzul balçığı (bir buzul tarafından taşınarak biriktirilen tortular) birikintilerini ve bitki fosillerini inceleyen yerbilimciler, kıtalar arasındaki ilişkileri anladılar. Eğer bu kara kütleleri öteden beri şu andaki konumlarında bulunsalardı, bu, buzun kutup’ bölgelerinden ekvatora kadar uzadığı anlamına gelirdi (açıkça mantığa aykırı bir düşünce). Alanları birleştirmek, yalnızca
yerbilimsel gerçekleri uzlaştırmakla irnimaz. Güney kutbu üstünde dolaşan kara kütlesi konusunda da ipuçları sağlar. Bu da, sözgelimi Karbon döneminde Kuzey Avrupa daki tropikal koşullar gibi, aynı dönemin öteki iklim kuşaklan konusunda da bir açıklama sağlar.
135 milyon yıl önce
Yapı ve Fosiller
Hindistan ve Avustralya’daki çalışmalar, bu iki kıta arasında bağlantılar olduğunu kanıtlamıştır; örneğin Perm devrinde kuzey batı Avustralya’da oluşan havzalarla, Hindistan’dakiler arasında bir ilişki vardır ve doğu Avustralya nın yüzey şekilleri Antarktika’nınkilere uyar.
Batı Afrika ile Brezilya’nın yer yapıları arasındaki yakın bağlar, eskiden birbirlerine bağlı olduklarını kanıtlar. Batı Afrika’nın 2000 milyon yıllık kayalarıyla, doğudaki çok daha genç alan (400 milyon yıllık) arasında bir açık bir sınır vardır. Bu ikisi arasındaki sınır, Gana’daki Akra yakınındadır ve Güneybatı yönünden Atlas Okyanusuna yönelir. Bir araştırma sonucu bu sınırın devamı, tam tahmin edilen
1) Pangaea haritasının
tam bir doğrulukla çizilmesi mümkün değildir. Kara kütlelerinin en uygun düzenle-mesi.kıta düzlüklerinin 200 m kadarlık yamaçları orta yerde birleştirilerek yopılır. Bu dev kıtanın çizilmesi için, araştırmacılar bilgi sayarlardan yararlanmışlardır. Birbirine uydurulması en kolay alanlar, Afrika ve Güney Amerika’dır. Kuzeydeki karalorın düzeni bir ölçüde biliniyorsa da, Hindistan, Antarktika ve Avustralya’nın, Afrika ve Güney Amerika’yla gösterdiği karmaşık uyum konusunda daha öğrenilecek çok şey vardır. Pengaea’nın parçalanması, 200 milyon yıl kadar önce başlamıştır. 135 milyon yıl kadar önce
[A] ¡ura dönemi sonu-no varıldığında, Atlas okyanusunun kuzeyi ve Hint okyonusu son halini almıştı. Tetis denizi, saat ibresinin tersi yönünde dönmekte olan Asya karakütlesi tarafından küçültül-mekteydi. Güney Amerika, Güney Atlas’ı oluşturmak üzere, Afrika’dan uzaklaşmaya başlamıştı. Tebeşir dönemi sonunda, yani 65 milyon yıl önce [B], Güney Atlas büyümüş, Mtvka’
Hindistan kuzeye gitmişti. Antarktika, Avustralya’yla bağlanıp, merkezi kütleden uzaklaşıyordu. Kuzey Atlas çöküntüsü, kuzeyde Grönland adasını oluşturacak biçimde kollara ayrılmıştı.
2) Alfred Wegener
1880’de doğdu. Bir gökbilimci olarak eğitilmesine karşın, meteoroloji ve jeofiziğe ilgi duydu. Kıta kayması konusunda, 1912‘de konferans verdi ve bu konudaki ilk yapıtı
aynı yıl yayın 1915 klasik a olan Kıta ve ların Kökeni 1930’da önde mekte olduğı gezisi (Grönl tepesinde) sı öldü.
3) Kalınlığı 4 m’ye
varan kömür damarları, Antarktika’nın tropik geçmişini gösterir. iklim değişikliklerinin incelenmesi, kara kaymasını doğrulayan ipuçları verir. Güney yarıküredeki
400-130 kayalar, olan kıtı önemli I gösterir bitki fos buzul t kaları b kine uyı
12
yani Sao Luis’de (Brezilya) Ju.
Şimdi aralarında büyük mesa-bulunan kuzey karalarının Amerika, Avrupa ve Asya) ilmesi biraz daha zor olmuş-. Ancak, bunların bir zamanlar bir kıtanın, Lavrasya’nın (1) oldukları konusunda çok ipuçları vardır. Yerbilimciler, çok ayrı olan Norveç, Kale-Apalaş ve Doğu Grönland nın başlangıçta tek sıra bi-oluşmuş olduklarını göster-
Wegener, fosillerin dağılımı önemle durdu. Wegener ilk kez ortaya atıldığında, Oglar hâlâ fosil dağılımını için kara köprüleri var-yapıyorlardı. Genellikle köprülerinin, birleştirdikle-kadar büyük bir alan kap-olmaları gerekiyordu. Kara çökme sonucu ortadan varsayılıyordu. Son yıllar-•fcyanus tabanlarında yapılan incelemeler, bu düşünceyi kılmıştır. Oysa, örneğin kıtası (Afrika, Güney , Antarktika, Hindistan ve a kıtalarını içine alan eski düşüncesi benimsenirse (4)
birçok bitki ve hayvanın dağılımını açıklamak çok kolaylaşır. Örneğin, okyanusu yüzerek geçmesi olanaksız olan sürüngen Mesosau-rus’un kalıntıları, yalnızca Güney Afrika’nın batısında ve Brezilya’da bulunmuştur.
Yeni Gelişmeler
ayrıca bak: 116 Jeolojik zaman
bölümleri
8 Bir mıknatıs
olarak yeryüzü
10 Dünyanın oluşumu
104 Buzullar ve buzul
devirleri
Yeni araştırmalar, özellikle pa-leomagnetizma (dünyanın değişen magnetik alanının (6) tarihi) incelemeleri, yalnızca kıta kayması kuramını desteklemekle kalmamış, geçmiş peolojik zamanlarda çeşitli kara kütlelerinin nerelerde olduğunu da ortaya çıkarmıştır. Kıta kayması kuramının belki de en önemli itici gücü, 1980’lardan beri hızla gelişen iki kuram, yani deniz-tabanı yayılması ve tabaka oluşumu kuramları olmuştur. Wegener kuramının en zayıf noktalarından biri, kıtaları ayıran büyük güçlerin nereden geldiğinin gösterilmemiş olmasıydı. Kuşkuya yer bırakmayacak biçimde kanıtlanmış yeni kuramlar, gerekli itme gücü konusunda bir açıklama sağlar, ama ilk kıta olan Pangaea’nın çeşitli kıtalara ayrılması konusunda hâlâ çok az şey bilinmektedir.
Kum
boşluğu
Kıta kayması kuramı, bir dönemin var oldu-
tüm kıtaların Pangaea ğunu ileri sürer, ilk
adı verilen tek bir kara kopma, Lavrasya adın-
kütlesi oluşturdukları da bir kuzey kütlesi;
adını Hindistan’daki bir bölgeden alan Gondrana isminde de bir güney kütlesi ortaya çıkarmıştır.
kıtasının
■şitli yollarla \ Permo-■Md devirleri! buz akıntısı atadan kıta-yapısal «e fosil da-ıa ipuçları . Mesossau-i ve fosilinin Perm zaman-* bir kara ‘ «artığına ur. Geçmişte-‘ bir aşama-kutbunu poteomagne-, yalnızca kıtasının M edildiğinin için tutar– verir.
Bi Maksimum buzul dağılımı Buz akıntısı yönü aaaa Önemli yapısal özellikler -_ Magnetik kutup değişimi eğrisi Mesosavrus kalıntısı Lystrosaurus kalıntısı Glossopteris bitkisi
5) Fosil tohumlar (burada gösterilen dil biçimindeki Glossop-teris.ve Ganganopterls
gibi) güney kıtalarındaki Gondvana dizilerindeki kayalarda bulunur ve kara kayması
kuramı için destek sağlar. Bunlar yüksekliklerine Permo-Karbon döneminde ulaşmışlardır ve türlerinin karmaşık doğası, ancak kara kütlesi kuramıyla açıklanabilir.
50 milyon yıl sonra
magnetik alanı kayde-‘ mıknatıs- derler. Taşınabilir del-ı gi araçlarıyla, küçük . ı be- silindir biçiminde ka-a yalar kesilir. Labora-tuvarda bir magneto-metre bunların ilk kuzey yönünü ve ilk enlemlerini saptar.
7) Karalar MM kaymaktadır ve durmalarını beklemek için hiçbir neden yoktur. Bu harita, eğer kayma önceden kestirildiği
gibi sürerse, dünyanın 50 milyon yıi sonra neye benzeyeceğini göstermektedir. tYeni dünya»daki en çarpıcı değişimler,
Karayib denizindeki yeni kara, California’ nın ve San Andreas kırık çizgisi batısındaki alanların ABD’ den ayrılması, Afrika’
nın Akdeniz! hemen hemen yok ederek kuzeye kayması ve çöküntü koyağının doğusunda kalan kısımların bu kıtadan kop-
malarıdır. Avustralya kuzeye doğru gezisini sürdürmüştür, oma büyük Antarktika kıtası bugünkü güney pozisyonunu korumuştur.
13
It
%-
k
t
%
Depremler
Deprem, dünya yüzeyindeki bir kırık boyunca koparak fırlayan, sıkıştırılmış yada gerilmiş kayaların neden olduğu titreşimler ve sarsıntılar biçiminde görülen ani bir enerji boşalımıdır. Volkanlardan fışkıran lavlar da küçük sarsıntılara neden olabilir. Yılda yaklaşık bir milyon deprem olduğu tahmin edilmektedir, ama bunların çoğu öylesine küçüktür ki farkedilmeden geçerler. Yaygın bir yıkıma yol açan gerçekten şiddetli depremler yaklaşık iki haftada bir olur. Neyse ki, bunların çoğu okyanuslar altında yeraldığından insanlara zarar vermez. Yüzeyin 700 km kadar altında oluşan depremlere ne gibi nedenlerin yolaçtığı bilinmemektedir.
Dalgalar ve Ölçümleri
Bir kırık boyunca kayma, kırtk düzlemi üstündeki sürtünme tarafından önlenir. Bu, enerji ortaya çıkarır; enerji de esnek bir biçim değişimi olarak biriken hareketi üretir (bir yay gerildiğinde de buna benzer bir sonuç elde edilir). Sonunda gerilim kritik bir noktaya erişir, sürtünme altedilir ve kayalar birikmiş enerjilerini öne arkaya titreşerek deprem biçiminde boşaltıp birbirlrine çarparak fırlar-
lar. Esnek biçim değişimini taşıyamayacak duruma gelen kaya büklümleri, bir kırık oluşturacak biçimde paraçlandıklarında da deprem olabilir.
Sismik (deprem) dalgalar merkezden dışarı doğru, tıpkı bir silah ateşlendiğinde ses dalgalarının yayılması gibi her yönde yayılırlar (4). Başlıca iki tür deprem dalgası vardır: sıkıştırma dalga ve makaslama dalga (2). Sıkıştırma dalgaları, içinden geçtikleri kaya taneciklerinin dalga yönünde öne arkaya sallanmalarına neden olurlar. Makaslama dalgaları, taneciklerin kendi geçiş yönlerine dik açıyla titreşmelerine yolaçarlar. Her iki tür sismik dalga da tanecikleri fiziksel olarak hareket ettirmez; yalnızca onların arasından geçer.
Sıkıştırma dalgalan makaslama dalgalardan 1.7 kez daha hızlı hareket eder ve deprem kayıt istasyonunda (3) önce banlar saptanır. Bu yüzden sismologlar onlara birincil (P), makaslama dalgalarına ise ikincil (C) dalgalar adını verirler. Sismologlar bir başka dalga türü daha bulmuşlardır; Uzun dalga (L) yada yüzey dalgası. En şiddetli şoklara yol açan dalgalar (L) dalgalandır. Depremlerin şiddetini ölçmek için Richter ölçeği kullanı-
lır. Şiddet McMari «ylesine ayarlanmıştır ki, «Mlfcti her birim, önceki tarafından bmkılan enerjinin 30 katıdır, fli «iddet çok zor hissedilir. Oysa 71* «addet büyük bir alanda yıkıcı elüyı sahip depremin alt sinindir.
Büyük Deniz n«lg»lı (Esunami’lerl
Depremler genellikle yol açtık lan hasarla tanınırlar ll^t. Tikim, toprak titreşimlerinin yada deniz tabanındaki sismik bozuklukların doğurduğu dev gel git dalgalanma (Japonya’daki esunami’ler) sonucu olabilir. Denizde esunami’lerin dalga boylan (bir tepeyle diğeri arasındaki uzaklık) 200 km’ye kadar ulaşabilir. Saatte 800 km hızla yol alırlar. Hafif eğimli bir kıyıya ulaştıkları zaman yavaşlarlar ve yükseklikleri artar. Esunami yaklaşırken. deniz önce çekilir, daha sonra Varanın iç kısımlarına kadar ulaşabilen bir «t™ dev dalga halinde geri gelir.
1755 Lizbon depreminde kent, altı dakika içinde bir harabe haline gelmişti. Şimdiye kadar kaydedilenlerin en yıkıcılarından biri olan bu deprem sırasında deniz ön-
1) 1964 yılında Alaska‘1
nın Anchorage kentinde meydana gelen büyük deprem bir yolun ikiye ayrılmasına neden oldu. Daha küçük sarsıntılarsa 50 sm genişliğinde bir çatlakla sonuçlandı.
Bu tür deprem dalgaları kentlerdeki yeraltı tesislerini bozup yangınlar çıkarabilir. Kırılan su boruları yangınla savaşımı engeller ve hastalık salgınlarının yayılmasını hızlandırır. Alaska’daki deprem tenha bir bölgeyi etkiledi ve 114 kişi hayatını kaybetti. Alaska’nın güney kıyısında bir toprak kaymasına yol acan depremin büyüklüğü düşünülürse bu sayının küçük olduğu söylenebilir.
2) Sismik dalgalar
başlıca iki türdür.
Birincil (P) dalgalar
[A] sıkıştırma dalgalarıdır ve kaya taneciklerinin bir sarmal yay gibi öne arkaya titreşmelerine yol acar. İkincil (S) yada makaslama dalgaları
[B] taneciklerin titreşen bir gitar teli gibi dalga yönüne dik acıyla gidip gelmelerine neden olur. P ve S dalgaları yüzeye vardık ları zaman uzun (L) dalgalara dönüşür
ve bunlar ya [C] yüzey boyunca dalga yönüne dik açıyla yatay olarak titreşerek hareket ederler yada deniz dalgaları gibi hareket ederler (Rayeigh dalgaları). İzlenen yollardan bazıları [D] de gösterilmiştir.
2 A p dalgaları (boylamasına)
Genişleme
Rayleigh dalgası hareketi
3) Sismograflar, üç
tür sismik dalgayı (P, S ve L) saptayan ve kaydeden araçlardır. Sismografların çoğunda, deprem sırasında aracın geri
kalan kısmı hareket ederken hareketsiz duran sabit bir kütle [M] bulunur. Bazı sismograflar yatay [A), bazıları dikey [B] hareketleri saptar. Dalga-
ların izi hareketli bir kağıt şerit üstüne, titreşen bir kalem tarafından çizilir [C]. P ve S dalgalarının varışları arasındaki süre hesaplanabilir ve bir
4) Sismik dalgaların
izlediği yol, kayaların yoğunluğuna göre değişir ve merkezden uzaklaştıkça eğilir [1]. Birincil (P) dalgalar gaz, sıvı ve katiların içinden geçebilir. Birincil dalgalar en hızlı olanlardır ve basıncın doğurduğu koşullar yüzünden mantodan
[2] geçerken hızlarını artırırlar. Bu dalgalar, dış çekirdekte [3] yavaşlayıp ve iç çekirdekte [4] hızlanırlar. İkincil dalgalar (S| yalnızca katilardan geçer ve erimiş haldeki yoğun Çekirdeğe giremezler. Dalgalar aşağı indikçe giderek artan yoğunluktaki tabaka-
larla karşılaşır lar tarafından I yada büküleret yollar çizerler. [6] arasındaki ye hiçbir dalga rudan ulaşmaz dalgaların yayı çimleri yeryüzü iç kısımları koı değerli bilgiler mıştır.
grafiğe geçirilen bu süre (bkz. 5B), istasyonla deprem merkezi arasındaki uzaklığı verir.
14
çekilip 17 m yüksekliğinde bir -mi olarak hızla geri gelmiş yüzlerce kişinin boğulmasına len olmuştu. Daha sonraki küçük „Ular da toprak kaymalarına gritaçmışti; çeşitli yerlerde yangın-
• çıkmış ve 60000 kişi ölmüştü.
__depremin doğurduğu sarsıntılar
fcgOtere’nin 40 katı büyüklüğünde
■ alan içinde hissedilmişti.
Depremlerin böylesine yıkıcı ■alnnnn karşın, bazı durumlarda MUikeyi en aza indiren önlemler ■a olanağı vardır. Yüksek bina-
• deprem dalgalarının geçişi sırada sözcüğün gerçek anlamıyla İod. pekiştirilmiş beton sallar
inşa edilebilir. Dikkatli bir ayla sokakların bina yük-
_elerinden daha geniş yapılma-
■aglanabilir; depremler sırasm-fci ölümlerin çoğu, dar sokaklara ben yüksek binalar sonucu orta-jm çıkar.
B—atim ve Tahmin
Son araştırmalar depremleri de-—tim altına alma olanağının bulunduğunu göstermiştir. 1960 ortala-roda Colorado’daki (Denver) bir feayuya sulu çöpün boşaltılması, bir dm hafif depreme yolaçmıştı. Böy-lace, bir kırık boyunca derin delik-
ler açıp içine su pompalayarak, ge-rilimlerin büyük bir depreme yol-açacak kadar birikmesini beklemek yerine, bir dizi küçük ve yıkıcı olmayan deprem halinde boşalmalarını sağlamanın olanaklı olduğu düşüncesi doğdu (8).
Depremden hemen önce, kırığın her iki tarafındaki toprakta bir esnek deformasyon olur. Bu defor-masyon, teodolit yada lazer ışını kullanılan üçgenlere bölme yöntemiyle ölçülebilir. Toprakta meydana gelen eğilmenin saptanması için, eğim ölçerlerden yararlanılır. Günümüzde geniş alanların gözlemlenmesi de olanaklı hale gelmiştir. Başlıca kırıkların çevresinde yerleştirilmiş aygıtlardan toplanan bilgi, yapay uydular aracılığıyla araştırma merkzelerine gönderilir. Dünya yüzeyindeki çok küçük hareketleri bile saptamak ve gerilimin oluşmakta olduğu yerleri bulmak olanaklıdır.
Yeni bulunan başka bir yöntem de, .kayaların içindeki su tutarının ölçülmesidir. Kaya gözenekleri gerilim altında genişlediğinden, içeri giren su miktarı artar. Depremlerin doğmasında, yeraltı sularının rolü büyüktür. Bu yüzden deprem bölgelerinde yeralan kuyulardaki su düzeyinin bilinmesi çok önemlidir.
ayrıca bak-.
6 Dünyanın anatomisi
90 Kıvrımlar ve kırıklar
16 Yanordoğlar
Kırığın iki yanında
yeralan kayaların ani hareketi sonucu deprem olur [1J. Depremin yer içinde başladığı noktaya deprem ocağı [2| bunun hemen üstüne raslavan
yüzeydeki noktaya da deprem merkezi [3] denir. Deprem dalgaları [4] dışa doğru yayılırlar. Şiddetleri uzaklaştıkça azalır. Yoğun maddelerden daha hızlı geçtiklerin-
den. resimde görüldüğü gibi izledikleri yol [51 kıvrımlıdır. Deprem dalgasının biçimi, yeryüzünde eşit şiddette depremin olduğu noktaları gösteren eş-deprem eğrisine benzer
1) Dapremler, okyanus7
artası çukurları ve émt oluşum alanları gjN. jeolojik olarak rtUf alanlarda olur. Ocaklarının derinliğine gBra sınıflandırılabi-mter: derin ocaklı «■premier (siyah kareler) 300-600 km ara-snda. orta derinlikte araklar (siyah noktalar) 55-240 km ve sığ ocaklar (gri alanlar) yüzeyle 55 km derinlik arasında olur.
5) Bir deprem merkezinin [1] konumu, üc kayıt istasyonundan [2] uzaklığı saptanarak bulunur. Her istasyon P ve S dalgalarının değişik varış zamanlarını kaydeder ve deprem merkezinden uzaklığın ölçülmesini sağlayan bir grafik [B] kullanır. Bu uzaklık daha sonra her istasyon çevresinde birer dairenin yarıçapı olarak alınır [A], Deprem merkezi, bu üç dairenin kesişme noktasında yeralır.
6) Depremin şiddeti,
yerleşme bölgelerinde yolaçtığı zarara göre ölçülür. Bugün kullanılan en yaygın şiddet ölçeği VVood-Neumann yada uyarlanmış Mercalli ölçeğidir.
Mercalli ölçeği
1 Yalnızca birkaç kişi dışında, kimse tarafından sezilmeyen deprem.
2 Üst katlarda hareketsiz birkaç kişi tarafından sezilen. Asılı cisimlerin sailanmosı.
3 Kapalı yerlerde, özellikle- üst katlarda farkedilir.
Duran otomobiller sollanabilir
■4 Kapalı yerlerde sezilir.Tabak ve pencereler tıkırdar.
duran arabalar sallanır. Binaya çarpan ağır kamyon gibi.
5 Hemen herkes sezer, çoğu uyanır, ince cisimler kırılır, sıva çatlar, ağaçlar hareket eder.
6 Herkes tarafından sezilir, coğu dışarı fırlar. Az zarar, ağır eşyalar hareket eder, biraz sıva dökülür.
7 insanlar dışarı koşar. Ortalama evlerde, az zarar, standardın altındakilerde. çok. Araba kullananlar farkeder.
8 Sağlam yapılı binalar az. ötekiler çok zarara uğrar.
Baca ve anıtlar yıkılır. Araba kullananlar rahatsız olur.
9 iyi tasarlanmış yapılar kötü durumda, zayıf olanlar çok zarara uğrar, temelleri kayar. Göze çarpan toprak çatlamalar
10 Sağlam yapılı tahta ve taş yapılar yıkılır Raylar eğrilir, toprak çatlar, toprak kaymaları. Nehir taşmaları.
11 Cok az taş yapı ayakta kalır Köprü ve yeraltı boruları parçalanır. Toprakta geniş çatlaklar. Toprak çöküntüleri.
12 Toplu zarar. Toprak dalgaları deniz de gaları gibi görünür Görüş çizgisi bozulur. Cisimler havaya fırlar
8) Ciddi bir deprem*
yol açabilecek bir basıncın giderilmesi, kırık çevresinde bir dizi küçük «sarsıntı» oluşturularak sağlanabilir. Araştırmacılar, depremlerin yıkıcı etkilerin oluşlarını düzenleyerek en aza indirme yollarını incelemektedirler. örneğin » birkaç küçük deprem, belirli bir zamanda birikmiş gerilimi azaltarak, tek ve yıkıcı bir depremle aynı tutarda enerjiyi açığa çıkarabilir [A] , Bunu yapmanın bir yolu, bir kayganlaştırıcı görevi ya-
pacak su pompalamaktır [BJ. Kırık çizgisi [2] boyunca bir dizi kuyu [31 açılabilir.
Daha sonra herhangi bir kaynaktan [3] büyük tutarlarda su. kuyulara pompalanır. Böylece kırıktaki kayalar arasındaki sür-
tünme azaltılır ve bir dizi hafif sarsıntıyla yavaşça kaymaları sağlanabilir. Küçük sarsıntıları başlatmanın başka bir yolu da, bir kırık düzlemi boyunca nükleer araçların patlatılması olabilir.
9) 1968’dekl batı Sicilya depremi Gibelline’ da ve yakın köylerdeki birçok binayı yerle bir etti. Kazazedeler yıkıntılar arasından çıkarıldı. Ciddi bir deprem sırasında insan yaşamı için en büyük tehlike, düşen taşlardır ve zararın çoğu yapıların dışında olur. Gerekli hizmetlerin durmasından sonra, genellikle kazazedeler arasında hastalık yayılır. Sicilya sarsıntısı sırasında 224 kişi öldü. 1965’den sonra meydana gelen ciddi depremlerden bazıları 1970’de Peru’da (66794 ölü), 197’da Guatemala’da (16000’den fazla ölü) ve yine 1976’da Çin’de (tahmini 100000 kadar ölü) olmuştur.
15
WWML-I vrnwi i^MI <
Dünyanın tarihi, enimi ve iç kısınılan konusunda ipuçları verirler. Volkanik kayaların aşınmaları sonucu oluşan topraklar öylesine verimlidir ki, birçok insan tehlikeye karşın yanardağ eteklerinde yaşar. Bu nedenlede volkan püskürmeleri çok sayıda insanın ölümüne yolaçar. Kabuk altındaki üst manto hemen hemen erimiş durumdadır. Basınçta, örneğin, bölünen kabuk tabakalarının yolaçtığı hafif bir düşüş, erime sürecini tamamlar. Çevredeki kayalardan daha hafif olan erimiş kaya (magma), genellikle çatlaklardan yüzeye doğru yavaşça yükselir. Isıdaki küçük bir artış da kayayı eritir. Radyoaktif elemanların magma oluşturacak derecede ısı ürettiklerine inanılmaktadır.
Kabuk tabakalarının ayrılmalarının, basınçta bir düşüşe yolaçtığı okyanus ortalarında, magma az-çok sürekli bir biçimde yükselir ve yeni kabuk oluşturmak üzere soğur. Başka yerlerde ise, soğumayınca kararsız duruma gelip, püskürmelere yolaçabilecek yeraltı birikimleri oluşturur. Bu gerçekleştiğinde, basınçtaki düşüş, magma içindeki
gibi birçok gaz, havayla temas edin
ce tutuşur; bu, «g™ı«lri sıcaklığı artırarak lavlan daha da akıcı duruma getirir. Eğer lav, gazların kaçmasını önleyecek kadar ağdalı-sa, gazlar patlamalarla kurtulabilir. Bu patlamaların (ve normal püskürmelerin) gücü, su sızıntılarının magmaya karışıp, buhara dönüştükleri zaman artar.
Magmanın kurtulmasıyla oluşan yanardağlar, tepedeki ağızları yada kraterleri ile tanımlanırlar. Yanardağların çoğunun kenarlarında da ağızlar vardır. Bazen püskürme sırasında öylesine büyük tutarlarda magma dışarı çıkar ki, yanardağ boşluğun içine çökerek dik kenarlı, büyük bir çöküntü oluşturur. Bu çukurlara «kaldera* adı verilir.
Yanardağların Konumları
Yanardağlar yeryüzündeki büyük gerilim çatlaklarında (okyanus dibindeki yükseklikler ve onların kıtalardaki uzantıları) ve kabuk tabakalarının çarpışan kenarlarında bulunur. Büyük Okyanus çevresindeki ünlü «ateş çemberi» Büyük Okyanusu oluşturan kabuk sınırıdır.
V«
Birçoğa büyük ı Varlıklarının nedeni kabuğun çok ince oluşu n —gım tarafından kolaylıkla delinebilme-
sidir. Yalnızca Büyük Okyanus’ta yüksekliği 1000 m’nin üstünde 10000’ den fazla yanardağ bulunduğu düşünülmektedir. Hawai adalarında yeralan yanardağların oluşum nedeni olarak, kabuk üstlerinde yavaşça hareket ederken, bir dizi volkana yolaçan mantodaki «sıcak lekeler» düşünülmektedir.
Karada, tabaka sınırlarından uzakta bulunan birkaç yanardağ ise, büyük olasılıkla radyoaktivitenin doğurduğu yöresel ısınma yada mantodaki sıcak lekeler sonucu oluşur.
Sayısız uçurum yanardağı dışında, yılda belki 20 – 30 kadarı püsküren, 500 etkin yanardağ vardır. Püskürmeler arası dönemde, bir yanardağın uykuda olduğu söylenir. Etkin bir yanardağ, tarihsel zaman içinde püskürmüş olan yanardağdır. Ancak yanardağlar tarihsel zamanlardan daha uzun dönemler boyunc uykuda kalabilirler ve «sönmüş» yanardağlar bazen, 1973’de Heimaey’deki (İzlanda) Helgafell
1) Yanardağlar mantodan yükselen erimiş kayayla beslenirler. Magma adı verilen bu madde, ya doğrudan püskürdüğü yüzeye yükselir yada püskürmeden önce bir balon gibi şişen magma bölmesinde birikir. Magma bir bacadan yükselir ve sonunda ağız kısmında yüzeye ulaşr. Lav yada artık (bomba ve küller) olarak dışarı atılan maddeler, volkanik bir koni, yani bir yanardağ oluştururlar. Genişleyen gazların neden olduğu ağız patlamaları, kraterlerin ters koni biçimi almasına neden olur. Magma her zaman yüzeye ulaşmaz ve genellikle derinde derinlik yacları (büyük cisimler), mantarsı kayaçlar (mercek biçiminde yapılar), (Tabakaları kesen) kesendamarlar ve damar tabakalar (iki tabaka arasına sızan) oluşturur. Volkanik bölgelerde aynı zamanda sıcak su kaynakları, gaz kaynakları ve gayzerle vardır.
1) Yağmur «uyu aşağı
sızor. magma tarafından ısıtılır ve genellikle erimiş mineroller içeren sıcak kaynaklar ve gayzerler olarak yüzyve çıkar.
Yarıklardaki püskürmeler yanardağ oluşturmazlar. ama 500 km2’lik alanları kapla-yabilen çok akıcı lav toşmolarıno ıj^den olurlar.
Birçok yonardoğın altında bir magma bölmesi bulunur. Bu magma püskürmeler sırasında kül ve lav olarak dışarı çıkar
Lavlor kenarlardaki oğızlardan da çıkabilir. Yanardağların gevşek yonlanndaki çatlaklardan da goz sızor
Ana koniyi volkanik kaya tabakaları oluşturur. Her püskürme en azından bir tabaka daha ekler
Ana oğızdoki basınç, kenar ağızların açılmasına neden olur.
Gayzerler yer sularının buharlaşmasıyla meydana gelen su ve buhar fıskiyeleridir.
Etkin yada yeni ya-nordağlar. boş bir magma bölmesinin çökmesiyle oluşan krater biçiminde kal-deralor yada patlama kraterleri ortaya çıkarırlor.
Mantarsı kayaç. üstündeki tobakaları yukarı iten mercek biçiminde dev bir çıkıntıdır.
4) Volkanik püskürmeler çeşitli biçimler alır. Yarık püskürme’ leri (A] en temel ve akıcı lavları dışarı atar. Hawai’deki püskürmelerde (B) lov
daha az akıcıdır ve alçak bir koni oluşturur. Vulkano türü (C| daha şiddetlidir ve katı lav fışkırtır. Stromboli tipi püskürmeler [O] akkor ha-
linde maddeler fişi tır. Pelöean tipinde [E] tıkanmış bir ağ patlamayla açılır. Plun püskürmesi [F sürekli bir gaz
2) Yükselen magmadaki basınç düştükçe, gazlar dışarı çıkar; bunlar genişleyen baloncuklar oluşturur ve magmayı yanardağ dışına iterler
3) Etkin yanardağlar
genellikle kabuk tabaka
sınırlarında bulunur. Esas etkin alan. Şili’den
Doğu Hint. adalarına uzanan bir yay üstünde yeralır.
yeniden lav püskürtmeye baş-ier (8). Yeryüzündeki en : yeni yanardağ, 1943’de bir tar-ortaya çıkan Mexico’daki Pat-■’dir. Haritada (3), birçoğu Fransa’da) tarih öncesi nüş olan etkin yanardağ-yeni sönmüş olanlar görül-«Fosil» yanardağlarda ilmemiştir) pek çok jeolojik raslanır. Örneğin Iskoçya’nın ati Edinburgh’da 325 milyon I fince bir yanardağ vardı.
Ürünleri ve Tipleri.
Yanardağlar gaz, sıvı ve katı ddeler çıkarırlar. Gazlar, başlıca ■t, karbon dioksit, hidrojen klo-■Sr. su buharı, karbonmonoksit hidrojensülfürdür. Lav olarak Mmen sıvı püskürmeler, sıcaklığa kaili olarak ya pahoehoe (10) yada aa’dır.
Akıcı lavlar, sakin püskürmelere olanak verir; daha ağdalı lavlar, azların yüksek basınca erişmeden face kurtulmalarını önledikleri için patlamalara yolaçarlar; çok ağdalı ■^na, büyük patlamalar halinde tü ve taş olarak dışarı atılır. Salta kraterlere genellikle su dolar, bateri göl haline gelmiş olan ya-
nardağların püskürmesi, lav kadar yıkıcı ve hatta ondan daha öldürücü (hızı yüzünden) bir çamur akımına yolaçar.
Büyük Zarara Yolaçan Püskürmeler
Yanardağlar bir anlamda yeryüzü kabuğunun emniyet vanalarıdır. Vana ne kadar sıkı olursa, püskürme o kadar büyük olur. Tambora yanardağının (İndonezya) 1815’ deki püskürmesi, tarihe en büyük yanardağ felaketi olarak geçmiştir. On bin kişi püskürme sırasında, 82000 kişi de daha sonra hastalık ve açlıktan ölmüştür. Gene İndonez-ya’da üzerinde insan yaşamayan Krakatoa adası, 1883’de 33000 kişinin ölümüne yolaçan bir gelgit dalgası oluşturarak patlamıştı. Thera (11) adasında bulunan ipuçları, M.Ö. 1470 dolaylarında daha da büyük bir patlama olduğunu göstermektedir.
Yanardağ püskürmeleri önlenemez, ama bazı durumlarda önceden kestirilebilir. Bu, yükselen magmanın doğurduğu küçük depremlerin saptanması, toprak kabarmalarının ölçülmesi ve yanardağ ağızlarındaki gaz ve buhar çıkışlarında olan değişimlerin gözlemlenmesiyle yapılır.
ayrıca bak: 6 Dünyanın anatomisi
86 Kaya çevrimi ve
volkanik kayalar
10 Dünyanın oluşumu
126 Enerji kaynaklan
182 Gelecekte enerji
Krakatoa İndonezya’
daki Sundra boğazında bulunan ve 1680’
den beri sönük olan küçük bir volkanik adaydı. 1883 Ağusto-
sundaki bir patlama sırasında adanın üçte ikisi yok oldu.
7) iğne bombaları
püskürmeden sonra parçalanan erimiş kaya ürünüdür. Daha büyük parçalar havada bükülür. Sivrilmiş uçlan kıvrılır ve böylece bomba karakteristik baklava biçimini alır.
5) Hawai tipi püskürmelerin en önemli özelliği, bazalt içeren lav akıntılarıdır ve bunlara genellikle, bazen Eyfel kulesinin 300 m’lik yüksekliğine ulaşabilen ateşli lav fıskiyeleri eşlik eder. Buradaki Hawai püskürmesinde. fıskiyeden gelen akkor halinde lavların krateri nasıl doldurduğu ve sonra taşarak, yüzeyde kısmen soğumuş bir lav tabakasını nasıl oluşturduğu görülmektedir.
6) Lavların oluşumları
içinde boynuzlar serpene koniler, lav akıntıları [B] üstünde minyatür yanardağlar
9) Bir lav akıntısının 10
dokusu, püskürmte sırasındaki sıcaklık ve akış hızına ve lavın bileşimine bağlıdır. Yerbilimciler, iki tipik yüzeyi betimlemek için, Hawai dilinden iki sözcük, (aa ve pahoehoe) kullanırlar.
Aa lavın, cok pürüzlü ve tuğlaya benzer bir yüzeyi vardır ve yavaş hareket eden yada nispeten soğuk olan akıntılar tarafından oluşturulur. Bu akıntının katılaşmasından yedi yıl sonra üstünde yeniden bitkiler yetişmeye başlar.
meydana getiren küçük yarıklar [A] vardır. Soğumuş lav [0] altında yanmış ağaçların bulunduğu yer-
8) Kül serpintileri daha büyük bir alana yayıldığından, evlere ve tarım alanlarına lav taşmalarından daha çok zarar verir. Volkanik küller, çapları 4 mm’den az olan ince artıklardan oluşur ve
lerde, ağaç kalıpları [C| oluşur. Yüzez akıntısı soğuyup [E], sıcak ic kısım akınca [F] lav kanalları ortaya çıkar, çok büyük miktarlarda püskürür. Çoğu, yanardağın 10 km’lik çevresi içinde kalır. Resimde, 1973 Helgafell püskürmesinin külleriyle gömülmüş bazı Heimaey (İzlanda) evleri görülmektedir.
10) Pahoehoe yada İp
gibi lav, pürüzsüz ama bükümlü bir yüzeye sahiptir. Soğuyarok yüzeyinde bir deri oluşturan hızlı lav tarafından oluşturulur. Alttaki lav, yüzeyin kırışmasına neden olur.
11) Tunç devrinin sonlarında, Thera adasında Giritliler’in felaketine ve Minos uygarlığının çöküşüne yolaçan bir püskürme oldu. Atlantis efsanesi de böylece yaratılmış olabilir.
17
Yerçekimi, iki cismin karşılıklı olarak birbirlerini çekmeleridir. Bu çekimin gücü, cisimlerin kütlesine ve aralarındaki uzaklığa bağlıdır. Dolayısıyla dünyanın çekim alanının gücü dünyanın kütlesiyle orantılıdır ve dünya yüzeyinden uzaklaştıkça azalır.
Meydana gelen bütün aşınmaların (erozyon) nedeni yerçekimidir. Yağmur, yerçekimi yüzünden yere düşer; küçük su akıntıları, ırmaklar ve buzullar yerçekimiyle hareket eder, tortular yerçekimi nedeniyle birikir.
Dönme, Biçim ve Deniz Düzeyi
Dünyanın dönüşü, Ekvator’da öteki yerlerde olduğundan daha büyük bir merkezkaç kuvveti yaratır. Bu nedenle dünya, Ekvator’da şişkinleşir ve kutuplarda yassılaşır
(1). Bu yüzden Ekvator’da dünyanın çapı, kutuplar arasında olduğundan 41 km daha uzundur.
Ortalama deniz düzeyi, gelgitler arasındaki ortalama deniz dü-düzeyidir. Yükseklikler taban düzeyinden ölçülür. Deniz yüzeyi, yerçekimi ile dik açı oluşturur. Bütün yeri kapladığı düşünülen bu yüzeye «jeoyit» denir. Jeoyit dünyanın gerçek biçimine verilen addır (2)
3) Gravimetre, bir yayın uzaması gözlenerek dünya yüzeyinde herhangi bir noktanın yerçekimini ölçmeye yarayan araçtır. Bir kuvars yayı [1] onu basınç değişimlerine karşı koruyan kısmen havası boşaltılmış bir bölmenin [2] içine yerleştirilir. Ayar vidaları îaracı düşey durumda tutar ve yayın hareketi gözlem deliğinden [5] görülen bir ölçek üzerinde ibrenin [4] konumuyla gösterilir.
SA
Yerçekimi alanının bölgelere göre farklılık göstermesinden ve kabuktaki kayaların cinsine bağlı olmasından dolayı, Jeoyit yüzeyi düzgün değildir. Büyük bir maden filizi kütlesi yada sıradağ, yakındaki bir çekül doğrultusunu dünya merkezinden uzağ$ çevirir. Bu yüzden Jeoyit’in biçimi ya karadaki yerçekimini doğrudan ölçerek (3) yada dalgalar doğrudan ölçümü olanaksız kıldığı için deniz değişimi ölçerek bulunur.
Yapay uydu yörüngelerindeki sapmalar, geniş çaplı jeoyit incelemelerinde bugün yaygın olarak kullanılmaktadır. Jeoyitin biçimi, dünyanın biçimine en uygun düşen ejipsoidden sapmayla tanımlanır; bu durumda ortalama kara ve deniz düzeyi standart olarak alınır. Dolayısıyla dağlar, bu elipsoidin yüzeyinden daha yüksek deniz dipleri ise daha alçaktır. (Elipsoid bir elipsin eksenlerinden birinin çevresinde döndürülmesiyle elde edilen düzgün geometrik şekildir.)