INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2018. 2. 27. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ...

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

127.02.2018

BÖLÜM 4

TABAKALI KAYAÇLARIN ÖZELLİKLER , STRATİGRAFİ ,

FAYLAR, TOPOĞRAFİK-JEOLOJİK HARİTA ve KESİTLER

227.02.2018

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 3

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 4

• 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 5

• 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 6

• 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 7

• a) Tabaka içi yapılar: Sedimenter kayaçlarda; boylanma , derecelenme ve

çapraz tabakalanmalar tabaka içi yapılardır.

27.02.2018 8

• 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 9

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 10

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 11

• 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 12

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 13

• Bu yapı kubbe (antiklinal) veya çanak (senklinal) şeklinde olabilir.

27.02.2018 14

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 15

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 16

27.02.2018 17

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 18

4.6. Faylar

• Üzerlerinde gözle görülür bir yer değiştirme meydana getiren kırıklaraFay adı verilir.

• Faylanma sırasında, kaymanın gerçekleşmişolduğu yüzeye fay düzlemi/fay yüzeyi veya fay aynası denir.

• Bu düzlemin alt kısmında değişik kalınlıkta ezilerek parçalanmış malzemedenoluşan bir zon oluştuğundan, bu zona fay zonu adı verilir.

27.02.2018 19

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 20

• 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

27.02.2018 22

27.02.2018 23

• 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 24

• 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 25

• 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 26

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 27

• 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 28

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 jeoloji-

mühendislik jeolojisi harita ve kesitleri üzerine uygulanması ve yapılara olan

etkilerinin belirlenmesi mümkün olur.

27.02.2018 29

• 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 30

• Yeryüzünün plân veya harita gibi yöntemlerle gösterilmesi için kullanılanbüyütme 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 aynıbirimden karşılığıdır.

• Yani Pay= Haritadaki uzunluk, Payda = Arazi üzerindeki gerçek uzunluktur

27.02.2018 31

27.02.2018 32

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 33

• Yeryüzü ile ilgili uygulamalı bilimlerin temel verilerinden birini topoğrafyave 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 olaraktanımlanır.

27.02.2018 34

• Topoğrafya haritaları, bir bölgedeki 3 boyutlu yüzey şekillerini 2boyutta sunan veri tabanlarıdır.

• Bu haritalarda 2 boyuta inen yüzeyşekillerindeki yükseklik değerleri, yüzey şekillerinin geometrisini ifâdeeden yükseklik konturlarının yanına sayısal değer olarak yazılır.

• Yükseklik boyutusayısal ortamda ifâde edilip belli bir ölçekle küçültülen topoğrafikharitalar, yeryüzü uygulamaları için kullanılan temel veridir.

27.02.2018 35

• 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 36

• 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 37

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

3827.02.2018