JEOLOJİ
İnsanoğlunun bastığı yeri hem merak, hem de günlük ihtiyaçları nedeniyle incelemeye başlaması sonucunda doğan jeoloji, önceleri mitoloji olarak ortaya çıktı, sonra yerküreyle ilgili tüm olguların bilimi olma iddiasını taşıdı; sonunda, birçok uzmanlık alanı arasında yalnızca yer yuvarlağım oluşturan öğeleri ve onun tarihini inceleyen bir bilim dalma dönüştü.
JEOLOJİNİN TARİHİ
İnsanlar, doğanın kendilerine sunduğu malzemelerden basit bir biçimde yararlanmaya giriştiklerinde, aslında farkında olmadan jeolojiyle ilgilenmeye başlamışlardı. Topladıkları taşların hepsi aynı özelliğe sahip değidi ve bunlarn en ilginç olanları yalnızca belirli yerlerde bulunuyordu. Böylece yararlı malzeme ve maden yatağı düşüncesinin doğmasıyla birlikte maden yatakları ilk kez işletilmeye başladı, önce çakmaktaşı gibi sert taşların sonra da maden cevherlerinin ticareti yaygınlaştı.
İlk kuramlar
Dünya’yı oluşturan temel bileşenlere ilişkin en eski düşüncelere kozmogonik efsanelerde rastlanır. Hindistan’dan Kuzey Amerika’ya, Mezopotamya’dan Çin’e kadar bütün bu efsanelerde, bir ilk maddenin veya herhangi bir değişime uğramamış bir ilk varlığın, birbirine karşıt, ama birbirini tamamlayan temel öğelerin (sıcak ve soğuk, kuru ve yaş, su ve ateş) karşılıklı çatışması sonucunda ayrışmasından söz edilir. Mineraller dünyası ve doğa olaylanna ilişkin ilk gözlemlerde nedenlerin ve mantıksal bağlantıların daha akılcı, daha sistemli bir şekilde ele alınmasına ancak Antikçağ’da Yunanistan’da rastlanır.
Yunan filozoflarının çoğu, mesela Platon, Aristoteles, Teofras-tos, jeolojiyle iyi kötü ilgilendiler. Ne var ki, bize Dünya’nın gelişimi, özellikle de kıyı çizgilerinin değişimiyle ilgili ilk gözlemleri aktaranlar özellikle tarihçiler ve coğrafyacılar oldu. Pitago-ras’ın ardından, Herodotos, karaların iç kesimlerinde rastlanan deniz organizmalarına ait kabukların, buraların eskiden deniz kıyısında bulunduğunun kanıdan olduğunu ileri sürdü.
Bu gözlemler, Dünya üzerinde meydana gelen dinamik olaylar, özellikle de denizlerin düzeyindeki farklılaşma (daha da özel olarak Akdeniz’in yüzeyinde görülen farklılaşmalar) hakkında insanların ileri sürdüğü ilk düşüncelerdir.
Eratostenes, deniz kıyılarında görülen bu farklılaşmayı, deniz düzeyinin anî olarak alçalmasına bağladı. Bunun nedeni de Akdeniz’in, girişi Herkül Sütunları’yla belirlenmiş Cebelitarık Bo-ğazı’ndan okyanusa açılmasıydı. Strabon ise daha sıradan nedenler ileri sürdü. Ona göre bu olay, dep-
Doğa olaylarının gelişimine ilişkin olaral çelerdeki bu ikilik, farklı iki düşünce okulu ret ediyordu. Bu okullardan birini oluşturaı tos ve Zenon) göre Evren, kaçınılmaz olara na gelen yaratılışlara ve yokoluşlara uğruyc afedere öncelik veren ve Evren’in bir sonu bir yaklaşım olarak nitelendirilebilir. Buna l öğrencileri, Evren’in sonsuz olduğunu, bu Ev na gelen yokoluşların ve yeniden yaradılışla: li olarak birbirini dengelediğini ileri sürüyorc ileri sürdükleri düşüncelerin değeri ne olur Dünya’nın gelişmesiyle veya doğuşuyla ilgili ölçülü yaklaşmışlardır. Onların kafa yordukl ren’in temel öğelerini belirlemekti. Miletoslı öğe su, Parmenides için ateşti.
Bu kavramsal ve bilimsel yaklaşımlar Ror ca ilgilendirmedi. Sadece Genç Plinius, MS dağı’mn püskürmesi üstüne bazı düşünceler ileri sürdü, Epiku-
Ûn-Alpler’de Jura katmanlarını etkilemiş olan bu kıvrılmalar, Dünya tarihinin belirli bir anının tanıktandır. Bundan yaklaşık 160 milyon yıl önce deniz tortullan birikerek katmanlar oluşturmuş, başlangıçta yatay konumda olan bu tortul tabakalar daha sonra meydana gelen tektonik sıkıştırmalar sonucu dalgalı hale gelerek kalker tabakalara dönüşmüştür. Bundan birkaç milyon yıl önce de denizlerin diplerini oluşturan bu tabakalar su üstüne yükselerek dağlan oluşturmuş, daha sonra da erozyona uğramıştır.
İÇİNDEKİLER
jeolojinin tarihi
YER BİLİMLERİ JEOLOJİNİN ALANLARI JEOLOJİNİN ROLÜ
Açısal uyumsuzluk.
James Hutton’ın kaleme aldığı «Kanıtlan ve Resimleriyle Yer Kuramı» (Theory ofthe Earth with Proots and lllustrations, 1795) adlı eserinden alınmış bir gravür. Modern jeolojinin kurucusu olan bilgin, bu çalışmasında, art arda gelen tektonikleri üst üste göstermektedir: yatay tortul tabakalar, başlangıçta yatay olup sonradan dikey hale gelmiş bulunan katmanlann üstüne binmiştir.
nezi Lucretius da Dünya’nın kökenini ve depremler gi-olayları açıklamak için atomculuk düşüncesinden ya-ir kuram geliştirdi.
anlığın ortaya çıkışı, bilimlere karşı, özellikle de Ev-şimini açıkladığını ileri süren bilimlere karşı bir kuşku-tasına yol açtı. Ne var ki, Yunan bilimi Arap dünyasın-.aya devam etti. Böylece, îlkçağ’a ait gözlemler ve dü-lelleklerde korundu ve daha sonraki yüzyıllarda düzel-iştirilebildi. Mesela X. yy’da hazırlanan bir Arap an-linde yeryüzünün evrimindeki gelişmeler ele alınarak an ve tortullaşmadan söz ediliyor, dağların oluşmasına süreçlerin çevrimsel olarak gerçekleştiği anlatılıyordu, in ünlü İslam bilginlerinden İbni Sina, bu olayın ger->ini çok şiddetli depremlere bağlıyordu.
;>ğu’da benzeri gözlemleri yapanlar Çinli bilginlerdi. Bu
11. yy’da sismografı buldukları sanılmaktadır. XII. yy’-lyarak Arapların ortaya koydukları eserler çevrilerek a sokuldu. Din otoritelerinin gözetimi altında kalmakla .limsel etkinlikler önem kazanmaya başladı.
:1 düşünce Kitabı Mukaddes metninde yazılanların yo-;ımrlı kaldığından, toprak katmanlannın içinde bulunan )ukları (fosiller) Nuh Tufanının izleri olarak açıklandı, n kısa bir kronolojisi hazırlandı. Bossuet, bu kronoloji-çimini vererek Dünya’nın yaşı hakkındaki düşüncesini
i. Dünya’nın bütününün oluşumunu, ağır gelişen olay-ada bu kadar kısa sürede ortaya koymanın olanağı yok-eyi oluşturan dört ana öğenin (toprak, su, hava, ateş) dı-;eriye, yerkürenin merkezine doğru sırasıyla dağıldığı liyordu. Mesela uzun süre, su kaynaklarının yeraltında derin ve tükenmeyecek kadar büyük bir depodan bes-işünüldü. Bu suların atmosfer kaynaklı olduğunun anla-in Pierre Perrault’nun bu alandaki incelemelerinin bek-;erekecekti. Bununla birlikte din adamı ve bilgin Alber-us, Araplann çalışmalarından geniş ölçüde yararlanarak, oluşumunda iç etkenlerin oynadığı rolün önemini daha a anlamıştı. Sonraki yüzyılda ise Jean Buridan, kıtaların izleyen çağlar boyunca batıp çıktığını ileri sürdü ve bu-‘ane bir buluşla, gelgit olaylarına benzeterek açıklamaya s var ki bu açıklamada, söz konusu olaylara neden olan ty değil, Güneş olduğunu iddia ediyordu, sns döneminde, Boccaccio’nun, daha sonra da Leonardo lin fosillerin kökenine ilişkin sezgilerinden yararlanan ilk çalışmaların ortaya çıktığı görüldü. Bu arada ilk mineral jnları gerçekleştirildi (özellikle Vatikan’da ve Bolog-gricola’nın «Metaller Üzerine» (De re Metallica, 1556) adda ise maden çıkarma tekniklerinden söz ediliyor ve mi-ilgili bilgiler veriliyordu.
yy’daki bilimsel devrimin başlarında Descartes, fizikçi )ünya’nın kökeni, tarihi ve yapısı hakkındaki düşüncele-/a koydu. Descartes, Dünya’nın merkezinde, çevresini katmanın sardığı ateş olduğunu ileri sürüyor, bunun çev-le bir taş katmanının yer aldığını söylüyordu. Bu düşün-ıgün metal bir çekirdeğin çevresinde esas olarak silikadar-an bir yapının (manto ve kabuk) yer aldığını ileri süren düşünceyle benzerliği ortadadır. Ne var ki Buffon, bu baskın geleneğin mirasçısı olarak, söz konusu iki katmanda, sularıyla okyanusları oluşturan bir boşluk olduğunu ordu. Yerkabuğunda meydana gelen çatlamalar, yeraltm-joşlukta bulunan suların yüzeye çıkmasına neden olmuş, ı karaların su altında kalmayan kesimlerinden oluşmuştu, şünce, birkaç yıl sonra İngiliz Bumet (1635-1686) tarafin-ılınacaktı. Bu bilgin, yerin dış kabuğunda meydana gelen teleri Kitabı Mukaddes’te sözü edilen tufana bağlıyordu.
sji bir bilim oluyor
ı’da Nicolas Stenon adıyla tanınan DanimarkalI Steenson İ86), bu alanda gerçek bilimsel bir sistemin temellerini s kişi olarak anılır. Steenson, eski katmanların yeni kat-larafından örtüldüğünü, meydana gelen tortul birikimle-y olduğunu, yer değiştiren veya altüst olan arazilerde a gelen birikimlerin, bu birikimden önceye rasdayan bir :luş veya kıvrılmadan sonra meydana geldiğini savunan :1er ileri sürerek, sonradan stratigrafi (tortul katmanların a gelişim ve bunların bıraktıkları izleri inceleyen katmandım alacak disiplinin temellerini attı. O dönemde üzerin-artışılan bir konu olan fosillerin biyolojik kökenli olduğu-:.adı. O zamanın bazı bilim adamları fosillerin, kayaçları tortul tabakaların meydana çıkmasından çok sonra, do-rrısleri sonucu gerçekleştiğini düşünüyordu.
Öte yandan Steenson, Dünya tarihini iki döneme ayıran ilk bilgindir. Bu dönemlerin ilkinde, «ilk araziler» oluşmuştu (bunlar, Birinci Zaman’da başkalaşım kayaçları ile magmatik kayaçların oluşmasına tekabül eder); ikinci dönemde ise fosilleri oluşturan her türlü oluşum meydana gelerek birikmeler gerçekleşmişti.
Karşılaştırmalı anatominin ve dönüşümcülüğün öncüsü olan İngiliz Robert Hooke, üst üste biriken tortul kayaç katmanlarının aynı tür fosilleri içermediğini, bunlardan bazılarının bugün doğada var olmadığım kanıdadı.
Tortullaşma olaylarının net olarak algılanması ve hayvan varlığıyla bitki örtüsünün giderek yenilendiği düşüncesinin kabul edilmesi, Dünya tarihinin geçirdiği son bir milyar yıl içinde yerkürenin dış kabuğunun tarihinin arşivim oluşturan tortul havzalann incelenmesinde çıkış noktasını oluşturdu. Dünya’mn iç yapısı hakkında elde edilen bilgilere paralel olarak, Leibniz tarafından ileri sürülen ve Dünya’mn merkezinde bir ateşin bulunduğu, «ilk» malzemelerin erime aşamasından geçtikten sonra ortaya çıktığı düşüncesi, magmatik olayların anlaşılmasında kesin bir adım oldu.
Jeoloji, Aydınlanma Çağı’nda da bilginlerin ve filozofların uğraş alanlarından biri olmayı sürdürdü. Fransız Reaumur ve Fon-tenelle tarafından yeniden ele alman varsayımlar, Buffon tarafından daha geniş ve daha tutarlı bir kuram temeline oturtuldu. Buffon’a göre Dünya, Güneş’in yakınından geçen bir göktaşının içerdiği malzemenin soğumasıyla ortaya çıkmıştı; okyanus sula-n bir yeraltı kaynağından gelmemiş, atmosferde meydana gelen yoğunlaşma sonucu oluşmuştu; dağlara gelince, bunlar yeryüzünün soğuması sırasında meydana gelmiş düzensiz biçimlerdi. Buffon, Dünya’mn yaşıyla da ilgilenerek, farklı malzemelerden meydana gelen kürelerin ve top mermilerinin soğuma süreleri üstünde deneyler yaptı. Böylelikle 75 000 yıl ile 3 milyon yıl arasında değişen rakamlar ileri sürdü.
Bu çalışmaların dışında, araziler üstünde yapılan gözlemler çoğaldı ve dağlar, özellikle Avrupa’da, incelenmeye başladı. Johann Scheuchzer, özellikle de Horace Benedict de Saussure ve Jean-Andre Deluc, Alp Dağları’mn görünümlerini ve bu dağlarda çıplak gözle kolaylıkla görülebilen kayaçların değişimlerim inceleyerek açıkladılar. Dağ zincirlerinin oluşumunu açıklayan kuramın temelleri, kalkan (eski, özellikle de kristal yapılı olan, kırılır mekanik özellikler gösteren araziler tarafından oluşturulan bütün) ve örtü (yumuşak, kolaylıkla biçim değiştirebilen ve üstte biriken tortul dizilerin oluşturduğu bütün) kavramlarıyla ortaya çıktı.
XVIII. yy’ın sonunda, «Neptüncüler» ile «Plütoncular» arasındaki ünlü çekişme yaşandı. Neptüncüler (Deniz tanrısın adından), Abraham Gotdob Wemer’in izinden giderek denizi, her türlü kayacın, hatta bir «ilk» okyanus içinde soğumuş olması gereken granitin bile kaynağı olarak kabul ediyorlardı; hatta içlerinden bazıları, Desmarets’nin yüzyılın ortalarında yaptığı gözlemlerle lav ailesinden olduğu kamdanan bazalt için bile aynı düşünceyi öne sürüyordu. Plütoncular ise (Cehennem tannsımn adından), James Hutton’un öncülüğünde, granitin ateşten oluşmuş olduğunu (magmatik) düşünüyorlardı; bu varsayımı Buffon ileri sürmüştü. Bazı yerlerde yapılan gözlemler, magmanın sıvı halde yeryüzüne püskürmüş olduğunu düşündürtüyordu. Hutton, çağlar boyunca gerçekleşen şekil bozulmalarının yeryüzünü nasıl etkileyip değiştirdiğini açıklayan bilgin oldu. Onun ileri sürdüğü bu dönemlere sonradan «orojenik çevrimler» adı verildi.
Genel kuramların yanında daha tematik çalışmalar da gelişti. Mesela Giraud-Soulavie, yaptığı incelemeler sonucunda fosil oluşumlarına dayalı bir kronoloji geliştirdi. R. J. Haüy’ün çalışmalarındaysa modern kristalografinin ön araştırmalarım buluruz.
J. E. Guettardin hamladığı Fransa’ya ait ilk jeoloji haritası
(1746). Bu stratigrafik inceleme
taslağı, aynı özelliklere sahip
arazilerin, sınır tanımaksızın
denizlerin altında da şeritler halinde \
uzandığını göstermektedir. Guettard
asistan olarak yanına, sonradan l
mineralojiyi kuracak olan Antoine ■
Laurent de Lavoisier’yi almıştı.
VezSv’iin geçirdiği değişim, 1767 yılındaki püskürme sırasında William Hamiiton tarafından yapılan çizim.
0 sırada Napoli’de Ingiliz büyükelçisi olarak bulunan bu zat, doğabilimci ve bilim adamı sıfatıyla (doğaI afetleri gözleyip bunlan yazıyla ve çizimlerle anlatarak) ilk volkanoloji uzmanlanndan biri olmuştur.
Çeşitli faylar. Normal bir fay (A) gerilme sonucu ortaya çıkar, buna karşılık, bir ters fay (B), sıkıştırma sonucu bir blok başka bir blokun üstüne bindiğinde meydana gelir.
Yanal atımlı fay (C) karşılıklı parçalann yana doğru kaymasıyla oluşur. Yamuk fay (D ve E), bir blokun bir başka bloka yaslanması sonucu ortaya gkar. Bir fay şu şekilde açıklanabilir: tavan bloku (1), taban blokuna (3) göre bir fay aynası (2) boyunca hareket etmiştir. Kınk atımı (4), dikey atımlann (5), yatay atımlann (6) ve eğimden (7) ayn bir olay olan yanal atımın sonucunda ortaya çıkan toplam mesafedir.
YER BİLİMLERİ
XIX. yy’da yer bilimlerinin büyük ölçüde organize olduğunu ve geliştiğim görürüz. Bu anabilim dalından birçok disiplin ayrılarak özerk gelişimim sürdürdü. Bilim dernekleri kuruldu, birbirinden uzak ülkelerdeki bilim adamları arasında bilimsel alışverişler gerçekleştirildi, Dünya üzerinde yapılan araştırmalarda daha geliştirilmiş araçlardan yararlanılmaya başladı.
Afrika’nın ve Asya’mn sömürgeleştirilmesi bilim adamlarına geniş araştırma alanları sağladı, bu alanlarda o zamana kadar rastlamadıkları olayları inceleme fırsatı yarattı; ayrıca Avrupa ekonomisinin hizmetine geniş maden yataklarını sundu, zira bu yüzyıl bir yandan da enerji ve her türlü hammadde ihtiyacım karşılayan sınaî atılım dönemiydi.
Jeolojik zamanların saptanması (bu çalışmalar, Alcide Dessali-nes d’Orbigny, Albert Oppel, Eugene Renevier ve özellikle de Charles Lyell tarafından gerçekleştirildi) ve Lamarck, Geoffroy Saint-Hilaire ve özellikle saptanıma tezler üzeride çalışan Dar-win’in geliştirdiği evrimci tezlerle birlikte jeoloji biliminde büyük bir dönüşüm yaşandı. Paleontoloji alanında gerçekleştirilen ilerlemeler, fauna ve floraların zaman içinde giderek karmaşıklaşan gelişimini aydınlattı ve böylece fosillere dayalı olarak jeolojik kronolojinin daha net olarak saptanmasını olanaklı kıldı.
Kayaçların ve minerallerin incelenmesinde de atılım gerçekleştirildi. Bu atılım ilk önce mikröskoplarda ince lamların kutuplanmış ışık altında incelenmeye başlamasıyla yaşandı. Ardından, daha gelişkin kimyasal analiz teknikleri sayesinde Ferdinand Andre Fouque ve Auguste Michel-Levy, magmatik kayaçların modern sınıflandırılmasını gerçekleştirdiler.
Bütünüyle özerk bir disiplin olarak ortaya çıkan tektonik (ka-yaçların uğradığı biçim bozulmalarımn incelenmesi) bilimi, bütün kıtalarda gerçekleştirilen jeolojik nivelman çalışmalarında yaşanan hızlı ilerlemeden yararlandı. Elie de Beaumont özellikle, orojenik harekederin (yeryüzü şekilleri bu harekeder sonucunda ortaya çıkar) tekrarlanan görünümleriyle ilgilendi, bunları birçok sistem altında grupladı. Bu bilim adamına göre dağ zincirleri, Dünya’mn soğuması sırasında ortaya çıkan olayların sonucuydu. Beaumont, karmaşık bir kırıklar ağı düşündü; bu kırıklar
yeryüzünü bütünüyle kaplıyor, bu kırıklar boyun malarına daha sık rasdanıyor, bu da dağ zincirleri] belirliyordu.
Düşünce bakımından onunla aynı çizgiyi sürd yalı Eduard Suess, orojenik olayların kronolojisini hale getirdi. 1887’de Marcel Bertrand ilk kez, «ta adım verdiği tektonik örtüleri açıkladı. Amerikalı Dana, daha sonra da Emile Haug ve E. Suess, oro başkalaşım olayı arasındaki ayrıcalıklı ilişkileri ir yüzü şekillerinin değişmesinden önce meydana g rın batma olaylarının önemini ortaya koydu. Bı kavramıydı. Bu kavram 1960’lara kadar çok gen alınıp genişletildi.
Yeryüzünün sahip olduğu manyetiklik ve bu meydana gelen önemli değişmeler alanında Pratt v dan yapılan araştırmalarla ilk sismoloji çalışmalar: yapısı hakkında daha geniş nesnel bilgilere kavuş langıcım belirler.
1859’da, Pennsylvarua’daki Titusville’de «Alt gerçekleştirdiği ilk yüzey delme işlemiyle sınaî pel mış oldu; oysa bundan daha önce Alsace’daki P veya Romanya’daki Bükreş çevresinde açılmış p vardı. Bu olay delme tekniklerinin, uygulamak Dünya’mn en uzak ve coğrafî bakımdan elverişsi tortul havzalarda gerçekleştirilen delme teknikleri nin başlangıcım oluşturdu.
XX. yy’ın başlarında, bu yeni tekniklerin hızlı ge nuçları özellikle jeofizik alamnda alındı. 1906’da i çekirdeği olduğu kamdandı. 1909’da ise Mohor dalgalar üstünde incelemeler yaparak yerkabuğu ayıran bir süreksizliğin varlığım keşfetti. Bu sürel adı verildi. Suess 1911’de yer yuvarlağım nife (derr oluşan merkez çekirdek), sima (silisyumla magne men olduğu örtü) ve sial (silisyumla alüminyum’c tabaka) olarak bölümlemeyi önerdi.
1905’te Bertram Boltwood radyoizotoplar kullar leri ve kayaçları tarihlendirme (radyokronoloji) yöj ve kayaçların kesin yaşını belirten verileri (bu rak; yıl dolayındaydı) yayımladı. Böylece jeoloji nicı aşamasına gelmiş oldu. Kronoloji, o zamana kat olanaksız bağlantıların kurulabilmesini sağladı.
Deneysel jeoloji bilim adamlanna, malzemeleri, mn derinliklerinde etkili olan yüksek basınç ve sıcak inceleme olanağım sundu. Mineralojik ve petrografi giderek daha az miktarda örnekler üstünde daha 1 veren deney araçlarının kullanılmasına olanak verd özellikle X ışınları ve elektronik sayesinde gerçekleş
Yeryüzünde çalışma yapan jeologlar, büyük ölçi savaşımn yol açtığı hızlı teknik gelişmelerden yararl, toğrafları, çok geniş alanların yer şekillerinin inceleı dı, 1972’den bu yana, önce ERTS, daha sonra Lands rı çerçevesinde fırlatılan gözlem uyduları yeni bir di: dan gözleme (teledeteksiyon) disiplininin doğmasır
Kıtaların hareketinden levha tekto:
Alfred Weg«ner 1912’de, kıtaların hareket ettiğ kuramını ortaya koyduğu sırada, bilim dünyasmd; miras alınan genel kavramlar hüküm sürüyordu. ‘ gün birbirinden ayrılmış bulunan kıtaların vaktij oluşturduğunu, daha sonra bölündüğünü, parçaları! birbirinden uzaklaştığını düşünüyordu. Bu mekani narak kıtaların biçimlerinin birbirini tamamladığı] okyanusla birbirinden ayrılmış bazı bölgelerde fat ranın birbirine benzediğim, Avrupa ile Kuzey Ameı dağların vaktiyle süreklilik gösterdiğim açıklıyordu, gular o dönemde, eskiden bugünkü okyanusların ; nan kıtaların batmış olmasıyla veya zaman içinde \ parçalarının kıstaklar oluşturarak faunamn ve floraı gelerde yaşamayı sürdürmüş ve bir kıtadan ötekır masıyla açıklanıyordu. Wegener, sial’den oluşan kıı tünde yüzen sallar gibi, sima üstünde yüzdüğünü du. Bu varsayımı savunan bazı kişiler çıkmakla b ner’in «hareket» kuramı fazla taraftar bulmadı, ç hareket ettirebilecek güçte bir motor kuvvetin va olarak kamdayamıyordu.
ikinci Dünya Savaşı sırasında iyileştirilen hidrogra me araçları, okyanus dipleri hakkında, özellikle de çal veya okyanus sırtları hakkında kesin bilgiler edinmeı
‘•2 yıllarında, H. H. Hess ve R. S. Dietz, «okyanus ge-_<uramını ortaya attı. Bu kurama göre, okyanusların ta-ekseni boyunca sürekli oluşum halindeydi ve sırtlar-_ai< yavaş yavaş, astenosfer adı verilen bir üst manto —-.aktaydı. Astenosfer, yer yüzeyinin birkaç yüz kiloda bulunan sıcak, plastik bir mantoydu. Bu kuram dolaylarında bulunan kayaçlar üstünde yapılan _; incelemeleri sonucu doğrulandı. Bu incelemeler, bu
– ,-aşının sırtlara olan uzaklıkları oranında arttığını, bu .riara simetrik olarak gerçekleştiğini gösterdi. Okyanus ~. kıyılardaki sıradağların bulunduğu bölgelerin veya tt. altına girmesi (dalma-batma olayı) sonucu, sırtlarda zemeierin kısa sürede soğurulduğu ortaya çıktı.
‘ V ;. Morgan, D. P. McKenzie ve Xavier Le Pichon, rzlemleri içeren ve yerkürenin dış bölümünün az sa-rgeden oluştuğunu (levhalar) ileri süren bir sentezi ■d£er. Bu levhalar, birbirlerine göre hareket halindey-.Kİerle birbirinden ayrılıyordu. Bu ayrılma çizgisi de –lannı oluşturuyordu. Bu levha tektoniği kuramıdır, .erenin oluşumu, başkalaşım, volkanizma gibi henüz arikta kalan olayların yanında, art arda gelen coğraf-“sçnüşteki faunaların göçü gibi konuları bir bütün ha-~_ayı hedef alır.
alanındaki bilimsel çalışmalar, günümüzde belirir çerçevesinde yürütülmektedir. Bu programlar ço-,5 jrarası niteliktedir ve bu alanda muazzam ölçüde r znans sağlanmaktadır (örneğin okyanuslarda veya t—.e işlemleri yapılmaktadır1).
Av yüzeyinde ilk kez bir insanın yürümesi, daha son-uydusundan getirilen örneklerin incelenmesi, Gü-îczegenlerinin jeolojik incelenmesi alanını açmıştır.
JEOLOJİNİN ALANLARI
Jeoloji bilimi tarihi boyunca giderek birçok dala ayrıldı. Ne var ki, genel gelişiminde iki büyük araştırma ekseni ağırlığını her zaman korudu. Bunlar, yerkabuğunun bugünkü biçimiyle anlatımı ve tanımı ve bu görünümün kökeninde yatan olguların tarihinin saptanmasıdır
Tarihsel dallar
Paleontoloji. Jeoloji biliminin dalları arasında en eski olanı ve en yaygın tanınanıdır. Paleontoloji uzmanları, fosilleri açıklamaya, nesli tükenmiş canlıların yaşam biçimlerini ve örgütlenmelerini, coğrafî dağılımlarım, türlerinin zaman içindeki gelişimini vb saptamaya çalışır. Böylece canlılar dünyasının ortaya çıkışından bugüne kadarki evrimini resmetmeyi hedefler.
Paleontoloji, jeoloji ile biyoloji arasında, özellikle anatomik incelemeler aracılığıyla bir bağlantı kurar. Mikropaleontoloji, delme sonucu elde edilen çok küçük örneklerin tarihlendirilebil-mesi için özel olarak geliştirilmiş tekniklerden ve araçlardan yararlanır. Bu arada insan paleontolojisi de, biyoloji ile tarihöncesi incelemelerinin kesiştiği noktada yer alan bir bilim dalıdır.
Stratigrafi. Bu bilim dalı Dünya’nın başlangıcından beri üzerinde biriken tortul tabakaların tamamının oluşturduğu geometriyi yeniden kurmayı amaçlar. Birikim tabakalarının (kayaçların «fasiyes»Ierinin) özelliklerinin analizi, eski tortullaşma alanlarının özelliklerinin yeniden keşfedilmesini sağlar, bu da bize coğrafî evrimi saptayabilmemizi sağlar (paleografi). Bu çalışmalar sırasında eski topografyanın ve iklim koşullarının (paleoklimato-\o\ı) modellenmesi tekniklerinden yararlanılır.
Tarihsel jeoloji. İnsanlar için tarih neyse, Dünya için de tarihsel jeoloji odur. Bu dal, Dünya’mn yaklaşık 4,5 milyar yıl önceki oluşumundan bugüne kadar gerçekleşen jeolojik olayları saptamayı amaçlar. Tortul tabakaların içinde izleri kalan bu olayların bir bölümü, stratigrafi biliminin doğmasına yol açmıştır. Bir başka bölümü, magmaların gelişimi, volkanik dönemler gibi yerkürenin iç kesimiyle ilgilidir. Bir üçüncüsü de, yerkabuğunda gerçekleşen şekil bozulmalarıyla, «orojenik evrelerin» (dağ zincirlerinin oluşum dönemleri) kronolojisiyle ilgilidir.
Zaman içinde gerçekleşen bu olayların araştırılması bunların art arda sıralanmasını sağlayacak evrensel bir kronolojik ölçeğin gerçekleştirilmesini gerektirir. Böylece söz konusu olayların tarihi mümkün olduğunca kesin olarak saptanır ve belirli bir dönem içinde ortaya çıkan malzemeler öğrenilmiş olur. Bunu bize jeolojik zaman ölçeği sağlar. Bu ölçek zamanlara (Birinci, İkinci…), dönemlere (Jura, Kretase…), alt ve üst dönemlere, daha sonra katlara (Sinemüryen, Oksfordıyen…) bölünmüştür.
Farklı dönemlerin bitiş tarihleri, Dünya ölçeğinde önemli olayları belirler; bu dönemler günümüzde jeokronoloji (veya radyokronoloji) yöntemleriyle tarihilendirilir. Bu yöntemlerde, bazı radyoaktif elementlerin kararsız izotoplarının (U, K, Rb, C, vb) parçalanma özelliğinden yararlanılır.
Bir kayacın mikroskopla incelenmesi. İnce bir lam halinde mikroskoba yerleştirilen bir kayaç parçasının incelenmesi, bu kayacı oluşturan minerallerin niteliklerini ve kayacın yapısını kesinlikle belirlememizi sağlar. Petrograf, gün ışığında ve burada olduğu gibi, kutuplanmış ışıkta görülebilen bir dizi özelliği belirler. Böylece bu örneğin içinde şunian ayırt edebilir: önce kristalleşmiş, otomorf, girişik ve iç içe daireler oluşturan iri feldispat kristalleri: bazılan uzun ve beyaz, bazılan ksenomorfve renkli (daha sonra kristalleşmiş) mikrokristaller; bunlann dışında da çok küçük saydamsız mineraller. Bunlar, magmatik bir kayacın özellikleridir.
Rousses Dağian’nın (Fransa’da Oisans kütlesi) Jeolojik haritası
(1837). M. Dausse’nin çizdiği bu haritada dağiann, özellikle bu dağlann bulunduğu Alpler’in oluşumu, bir dağ zincirini oluşturan farklı kayaçlann arasında bağlantıyı araştıran ilk jeloglar için bir smerak konusu olmuştu.
k % «M»’
Otokton
SÜRÜKLENME ORTUSU
– Ok –
Örtü İtilme tabanı parçaları
Örtü sonu birikimi Dış kenar
Taban
kesikleri
JEOLOJİ HARİTALARI
Bu haritalar, topografik bir taban üstünde, yer yüzeyinde görülen jeolojik oluşumların niteliğini ve yaşını, ayrıca bunları etkileyen engebelerin veya yapıların (kırıklar, kıvrılma eksenleri, vb) izlerini ve tabakalann yarılımım gösterir.
Haritaya eklenen bir not, malzemelerin niteliği, katmanların yaşı ve deformasyon evreleri hakkında kesin bilgiler verir.
Kullanılan ölçekler farklıdır: el altında bulunan topografik yapının niteliğine, yapılmış olan yerel jeolojik incelemelerin kesinlik derecesine ve yapılann ortalama büyüklüğüne göre değişir. Gelişmiş ülkelerin çoğunda 1/50 000 ölçeğinde, ülkeyi bütünüyle gösteren haritalar yapılmıştır. Bu belgeler genel olarak ulusal jeoloji dairelerinin sorumluluğu altında hazırlanır.
Marcel Bertrand 1884’te, sürüklenme örtüsü kavramını ortaya attı. Bu kavram, anormal olarak nitelenen temaslann açıklanmasını sağlıyordu.
Gerçekten de katmanlann üst üste binmesi ilkesine ters olarak bazı dağ zincirlerinde, daha eski katmanlann daha yeni katmanlann üstüne bindiği görülür. Bu jeolojik sapma sonucunda allokton adı verilen örtüler yer değiştirmiş ve otokton adı verilen topraklann tamamını veya bir bölümünü örtmüştür.
Uluslararası Okyanus Delme Programı (International Ocean Driiling Program) 1975’te hazırlanmıştır. Bu program gereğince okyanus litosferi hakkında daha çok bilgi edinmek ve kıta sınırlanndaki gelişmeleri ortaya koymak amacıyla okyanuslarda delme işlemleri gerçekleştirilmektedir (bu resimde, içinde delginin çalıştığı borular görülüyor).
Betimlemeli dallar
Bu dallar, Dünya’nın yapısındaki madde ve elemenden, mümkün olan her türlü gözlemden yararlanarak açıklamayı ve çözümlemeyi amaçlar.
Mineraloji. Mineralerin bilimi olan bu bilim, bunların bileşimi ve özellikleriyle ilgilenir. Bu alanda optik mikroskopla veya elektron mikroskobuyla yapılan incelemeler, X ışınlarının kırınımı, spektroskopi gibi analiz tekniklerinden yararlanır.
Kristalografi. Yer bilimleriyle katilar fiziğinin sınırında yer alan bu dal özellikle kristalleşmiş doğal, kimi zaman da yapay maddelerin özellikleriyle ilgilenir.
Petrografi ve petroloji. İlki daha açıklayıcı, İkincisi daha yorumlayıcı olan bu iki dal arasındaki fark giderek kapanmaktadır. Kayaçların kurucu minerallerinin (gerektiğinde organik minerallerinin) niteliklerinin incelenmesini ve farklı öğelerin bu kayaçlar içinde görece olarak düzenlenişini (yapı, doku) konu edinen petrografi, ilke olarak her tür kayacın oluşum koşullarını ortaya çıkarmayı sağlar.
Endojen petrografı’nin araştırma alanı magmatik kayaçlar ve başkalaşım kayaçlarıdır. Bu kayaçların oluşum koşulları, giderek daha çok laboratuvarla’rda İncelenmektedir (deneysel petroloji). Bu çalışmalar özellikle üzerlerine yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulanan mineral yapıların kararlılığını ölçme üstünde yoğunlaşır.
Sedimanter petrografi, yüzeyde, tortul havzalarda oluşan kayaç-ları inceler. Bu kayaçların kurucu elemenderinin ve o havzada birikmeye başladıktan bu yana korudukları yapılarının bilinmesi, bu tortulların tabakalar meydana getirerek minerallere dönüşmeden önceki tortullaşma ortamlarının ve çevre koşullarının ortaya çıkarılmasını sağlar (diyajenez).
Sedimentoloji ise bugünkü veya geçmişteki tortul birikimlerini inceleyerek sedimenter petrografiye, deneylerin endojen petrografiye sağladığı araçları sağlar.
Fenomenolojik dallar
Dünyanın bugünkü veya geçmişteki işleyişinin incelenmesi, belirli sayıda olayların ortaya çıkarılmasını sağlar. Bu olayların bütünü jeodinamik veya yer dinamiği adı verilen dalı oluşturur. Bu dal da dış jeodinamik ve iç jeodinamik olarak ikiye aynlır.
Dış jeodinamik temel nedenleri ve görünen biçimleri litosferi (taşküre), hidrosferi (suküre) ve biyosferi ilgilendiren olaylarla (jeolojik nesneler) ilgilenir.
İç jeodinamik sonuçları yeryüzünde hissedilen iç olaylarla ilgilenir.
Dış jeodinamiğin alanları. Dış jeodinamik, belirli sayıda alt dalı kapsar.
Jeomorfoloji. Coğrafya ile jeolojinin birleştiği noktada yer alan bu dal, yer şekillerinin kökenini ve gelişimini, özellikle alt katmanların ve iklim koşullarının özelliklerine bağlı olarak inceler.
Sedimentoloji. Tortulların oluşum koşullarını ve bunların kayaç-lara dönüşmesini topografik, iklimsel ve biyolojik çevrelerine
bağlı olarak inceler. Bugünkü doğa olaylannın ve smın izlerinin gözlemiyle uğraşan önemli bir dal
Hidroloji. Suyun geçirgen ortamlardaki davrar örtülerinin konumunu ve dinamiğini, mineral mentlerle temas ettiğinde suyun geçirdiği kir inceler.
Pedoloji. Toprak bilimidir. Bu oluşumların her organik kökenli olmaları dolayısıyla bu bilim de lojinin sınırında yer alır.
İç jeodinamiğin alanları. Dünya’yı oluştur, deki biçim değiştirmelerin, bir mineralin ıçind başlayarak, uydular yoluyla uzaydan gözlenen varıncaya kadar incelenmesi, yapısal jeoloji veya nin alanına girer. Yapısal jeoloji küçük ölçekte, . ği gibi, fiziğin bazı dallarına yaklaşan mekanik \ rünüme bürünür. Daha büyük ölçekte, örneğiı söz konusu olduğundaysa, geçmişte meydana yeniden canlandırma, bunları birbirlerine göre amacını güder ve gözardı edilemeyecek tarihse bürünür.
Malzemelerin bu geometrik gelişimine, kimi rın biçim değiştirmeleri de eklenir, ki bu petroh gi alanına girer. Bu dallar dinamik görünümler maların incelenmesi, bunların farklılaşması, li hareketleri (magmatoloji), yer yüzeyinde göste nışlar (volkanoloji); yüksek basınçların veya yül rın etkisinde kalan kayaçların incelenmesi (baş, jisi).
Jeofizik
Dünya’yı ilgilendiren fiziksel olayları çözüml nedenlerini, gösterdikleri değişiklikleri inceleyen 1 sar. Bu olaylar, mesela yeryüzünün manyetikliği lik), yerçekimi (gravimetri), depremler sırasında ı deformasyon dalgalarının aktarımı (sismoloji) gib var ki jeofizik aynı zamanda bu olaylardan yer> ması olanaksız yerleri hakkında bilgi edinmek içi Derinlerde bulunan ve ulaşılamayan yapılar ha olarak yaratılmış dalgaların bu ortamlarda yayılm yansıma») incelenmesiyle bilgi edinilir; veya b özellikleri, yerin manyetik alanında görülen düze sinde ortaya çıkarılır
JEOLOJİ
ya
.ere veya jeolojik sorunlara uygulanan kimya dalıdır. l kimyasal elementlerin ve bunların izotoplarının, üşümler, erime, kristalleşme, çözünme, çökelme sı-erdikleri davranışların analiziyle ilgilenir. Bu davra-ı elde edilen bilgiler sayesinde, kimyasal bileşimi ke-ilinen bazı kayaçların oluşum koşullan, ters yönde aya çıkarılır.
’.okimya’ya özel bir yer vermek gerekir. Bu dal, ka-de canlı varlıklardan çıkmış olan ve dönüşümleri ki-ömürlerin ve hidrokarbürlerin oluşmasıyla sonuçla-e ilgilenir.
malı jeoloji
jeolojinin, insanın ve kullandığı kaynakların iyileşti-kapsayan her türlü uygulamasını içerir. Bu bakım-jloji ve pedoloji, uygulamalı dallar olarak kabul edi-1 jeolojisi (bu dal, sedimentoloji, jeoloji ve organik je-}ir bileşimidir), petroloji, yapısal jeoloji ve jeokimya an metalojeni (maden yatakları bilimi) için de aynı ailir.
OJİNİN ROLÜ
maden ocaklarım işletmek, kuyular açmak, maden :ya hidrokarbürleri çıkarmak için jeologların ortaya :klemedi. Buna karşılık doğa olayları ve doğada ger-reçler, örneğin hidrokarbürlerin oluşumu ve yer de-eya metal içeren maddelerin bulunduğu yerler hakilerini günden güne arttırarak bilinen maden ocakla-ıesini iyileştirdi, yeni maden yatakları aradı ve bun-ştirmek için yeni araştırma teknikleri geliştirdi.
ve doğal kaynaklar
ı veya işletme yöntemlerinin iyileştirilmesini sağlayan uygulamalı araştırmalar, zorunlu ihtiyaçlar ortaya çık-□k büyük maliyetler karşılığında gerçekleştirildi. Merde yaşanan «petrol şokları», araştırma alamnda yeni erçekleştirilmesine, bu alandaki araştırma (derin sular-îrişsiz iklim koşullarında yapılan sondajlar, vb) ve be-izik verilerinin işlenmesi) tekniklerinin iyileştirilmesi-öte yandan tortul havzalarımn yerleri ve bunların ge-nda daha çok bilgi sahibi olmamızı sağladı. Böylece erinin günün birinde kaçınılmaz olarak tükenmesinin sorunlar önemli ölçüde geciktirilmiş oldu, yatakları. Kurşun, demir, çinko, bakır gibi, temel :arak kabul edilen madenler hakkında uzmanlar, yer-onomik olarak işletilebilecek maden yataklarının tü-ümüzde bilindiğini ileri sürmektedirler. Değerleri gö-Dlan bu ürünler için fazlaca derinlere inilmez. Yüzey-ı yataklarının çoğundan çıkarılan madenler bu ürün-tiyacı karşılamaktadır. Mesela Güney Avrupa ve Ku-ıın kurşun yataklarının önemli bir bölümü Roma ça-bılinmektedir. Öte yandan Dünya üzerindeki bakır, çinko yataklarının çoğu XIX. yy’da keşfedilmiştir. Bu madenler konusunda jeologların rolü, araştırmaktan :n yataklarının geometrisi», miktarlarının dağılımı, :ılcı biçimde işletilmesi hakkında kafa yormaktır, ■şılık daha ender rastlanan, dolayısıyla daha pahalı ı sonucu olarak da daha zor koşullarda işletilebilen örneğin değerli metaller (altın, gümüş, platin…), stra-olan madenler (uranyum, tungsten, lityum, kobalt…) k teknolojide kullanılan elementler (germanyum, ser-
yum…) alamnda, araştırma uzmanlarının ortaya koyduğu çalışmalarda jeoloji belirleyici rol oynar.
Malzemeler. Bu sözcükle, insan etkinliklerinde kullanılan katı, doğal ürünlerin bütünü ifade edilir. Bu malzemeler ya doğrudan (kesme taş, kum, çeşidi granüller) ya da sanayi ürünlerinin yapımında hammadde olarak kullanılır (seramik kili, çimento yapımında yararlanılan kireçtaşı, alçı yapımında yararlanılan al-çıtaşı, tuzlar, fosfatlar). Bu malzemelere talebin giderek artması yoğun bir araştırma faaliyeti gerektirmekte, öte yandan ortaya ekonomik zorluklar çıkmakta (bu malzemelerin çok miktarda bulunmadığı yerlerde de işletme açılması gerekmektedir), öte yandan ekolojik zorunluluklar da ağır basmaktadır (doğal ortamlara zarar verilmemesi, çevre kirliliğine yol açılmaması).
Su kaynaklan. Bu kaynaklar hakkında bilgi sahibi olmak ve bunlan, özellikle çok kalabalık nüfusa sahip ve iklim koşulları elverişsiz bölgelerde yönetmek giderek ekonomik gelişmenin temel öğelerinden biri haline gelmektedir. Bu alanda jeoloji, su bulunduran bölgelerin geometrisi hakkındaki bilgi birikimim uygulamacı-lann hizmetine sunar. Hidrojeolog gerekli analizleri yapar ve bundan böyle su rezervlerinin kullanılmasıyla ilgili kuralları saptar, bizi bu suların yemlenme zamam hakkında, vb bilgilendirir.
Enerji kaynaklan. Bugün verimli bir şekilde çıkarılıp işletilebilecek ölçüde büyük kömür madenlerinin, Antarktika kıtasında olanlar hariç hepsini biliyoruz.
Hidrokarbürler alamnda jeoloji bugün araştırma ve kısmen de işletme etkinliklerinde belirleyici rol oynamaktadır. Erişimi zor ve belirsiz hedeflere ulaşmada uygulanan klasik arazi ve labora-tuvar jeolojisinde bugün jeofizikten geniş ölçüde yararlanılmakta, bazı durumlarda jeofizik jeolojinin yerini almaktadır. Petrol araştırmaları bugün yer bilimleri alamnda en çok uzman çalıştıran endüstri sektörüdür.
Uranyum içeren mineral cevherlerinin araştırılması ve işletilmesi, Dünya’nın bütünü üstünde, gerek nükleer silahların yapımı, gerek çeşitli tepkili sistemlerin veya elektrik üreten santralla-rrn yakıt ihtiyacını karşılamak için jeologların yürüttükleri belli başlı etkinlik haline gelmiştir.
Jeoloji ve bayındırlık çalışmaları
Bayındırlık çalışmalarının, balastların gerçekleştirilmesinde gerekli malzemelerin sağlanmasında oynadığı rolün dışında, jeologun arazilerin üst katmanları hakkındaki vereceği bilgiler çoğu zaman büyük önem taşır. Bu bilgilerden, arazi üstünde yapılacak, özellikle çok büyük inşaatlarda arazinin sağlamlığını değerlendirmek, riskleri ortadan kaldırmak (doğal boşluklar, sıkıştırılabilir gevşek topraklar, çatlaklar, vb) amacıyla yararlanılır. Hiç kuşku yok ki tüneller veya stoklama birimleri gibi yeraltında inşaatlarda önceden yapılacak jeolojik ekspertiz yaşamsal önem taşımaktadır. Mineraloji ve mühendislik alanında mühendisler şimdiye kadar görülmemiş ölçüde jeolojik bilgilere ihtiyaç duymaktadırlar. □
Bir antiklinal (ön planda) ve daha genç arazilerin üstüne binmiş eski bir arazi birimi.
AYRICA BAKINIZ
– [B..ANSLI astrobiyoloji
– ib.amsli buzullaşma
► ib.ansD dağlar ve dağoluşumu
– 1B.ANSU deprem
► iB.ANSjj dünya
► ib.ansli erozyon
► ib.ansli fosiller
► 1B.ANSU jeolojik zamanlar
► IB.ANSLI jeomorfoloji
► ib.ansli kayaçlar
► jB.ANSLi kristalografi
► ib.amsli levha tektoniği
► IB.ANSLİ maden ve taşocakları
► IB.ANSLI mineraloji
► Ib.ajs.li paleontoloji
► ib.ansli petrol ve doğalgaz
– ib.ânsD yanardağlar
«•. ’ v-