Tektonik Süreçler

Levha Tektoniği

Dünya, var olduğu yaklaşık 4,6 milyar yıllık süreçte kıtaların ve okyanusların dağılımında sürekli değişim yaşamıştır. Bu değişimi açıklayan ilk önemli kuramı, Alman meteorolog ve jeofizikçi Alfred Wegener 1915'te ortaya koymuştur. Wegener'in "kıtaların kayması" kuramına göre yer kabuğu çeşitli büyüklükte kıtalardan oluşur ve bu kıtalar hareket eder; kanıt olarak birbirinden uzak kıtaların sınırlarının bir yapbozun parçaları gibi uyuşmasını göstermiştir. Ancak bu kuram, ilk büyük kıtanın nasıl parçalandığını açıklayamamıştır. 1960'tan sonra okyanus tabanlarındaki yayılmaya dayanan araştırmalarla levha tektoniği kuramı geliştirilmiştir.

Bu kurama göre yer kabuğu, levha (plaka) adı verilen parçalardan oluşur; levhaları ayıran kırık hatlarına fay denir. Ergimiş mantonun üzerinde yüzer vaziyetteki levhalar, mantodaki konveksiyonel akıntılarla yatay ve dikey hareket eder; bu hareketlerin tümüne tektonizma denir. Kurama göre kıtasal kabuk önceleri Pangea adlı tek bir süper kıtayı oluşturuyordu; zamanla parçalanıp uzaklaşarak bugünkü kıtalar oluşmuştur.

Levha Hareketleri

Levhalar; ayrılma (uzaklaşma), yanal kayma (transform) ve yaklaşma (çarpışma) şeklinde hareket eder.

• Ayrılma: Levha, mantodaki konveksiyonel akıntılarla kırılıp ters yönde uzaklaşmaya başlar (Doğu Afrika Rift Hattı örnektir). Ayrılan alanda çökmelerle rift vadisi oluşur, zayıf hatlardan magma çıkarak volkanizma başlar. Süreç ilerledikçe vadi genişleyip Kızıldeniz benzeri dar bir deniz oluşur (deniz tabanı yayılması); daha sonra bu yeni bir okyanus tabanına dönüşür ve levha sınırları boyunca okyanus ortası sırtları (büyük depremlerin sık yaşandığı alanlar) oluşur.
• Yanal kayma (transform): Levhaların birbirine sürtünerek ters yönde kaydığı transform faylar boyunca gerilmeler şiddetli depremlere yol açar; yer yer volkanizma ve jeotermal alanlar da görülür (Kuzey Amerika'nın batısındaki transform faylar örnektir).
• Yaklaşma (çarpışma): İki okyanusal levha, iki kıtasal levha veya bir kıtasal-bir okyanusal levha birbirine yaklaşır (Hint Levhası'nın Avrasya Levhası'yla çarpışması örnektir). Daha yoğun okyanusal kabuk, kıtasal kabuğun altına bükülüp astenosfere dalar; bu dalma-batma zonu boyunca derin okyanus çukuru (hendek) oluşur. Astenosfere dalan kabuk ergiyip yeni magma oluşturarak volkanizmaya yol açar; aradaki deniz tabanı ortadan kalkıp tortul tabakalar kıvrılarak yükselince orojenez (dağ oluşumu, örn. Himalayalar) gerçekleşir. Bu süreçte kayaç döngüsü işler; volkan konileri, ada yayları veya kıta içi volkanik yaylar, depremler ve jeotermal sıcak su kaynakları oluşur.

Levha Hareketleri ve Yer Şekilleri

Tektonik süreçler okyanus havzalarını (okyanus ortası sırtları, hendekler, abisal düzlükler) ve kıtaları şekillendirir. Kıtaların iki ana yapısı: kalkanlar (oluşumu 600 milyon yıl öncesine dayanan, aşınmış, sertleşmiş çekirdek araziler) ve dağ kuşaklarıdır. Dağ kuşaklarının çoğu orojenez sonucu oluşur; son 100 milyon yılda oluşan genç dağ kuşaklarına Alp-Himalaya ve Kayalık-And dağları, Büyük Okyanus'un batısındaki volkanik ada yaylarına ait genç dağlar örnektir. 250-400 milyon yıl önce oluşup aşınarak alçalmış yaşlı dağ kuşaklarına Appalaş, İskandinav ve Ural Dağları örnektir.

Levhaların yaklaştığı alanlarda kıvrılmaya uğrayan tortul tabakalar yükselerek kıvrım dağlarını oluşturur (yüksekte kalan kısma antiklinal, alçakta kalana senklinal denir). Kıvrılmayan tabakalar sıkışma/gerilmeyle kırılırsa bir kısmı yükselip horst (kırık dağları), bir kısmı alçalıp graben (çöküntü alanı) oluşturur.

Volkanizma

Volkanizma, yer kabuğu derinliklerindeki magma, gaz ve malzemelerin yüzeye ulaşma sürecidir; yüzey ve derinlik volkanizması olarak ikiye ayrılır.

Yüzey volkanizması, magmanın kırık hatlarından yüzeye çıkmasıdır; merkezî veya çizgisel (fisür) püskürme şeklinde olur. Merkezî püskürmede üç volkan konisi türü oluşur: - Tabakalı volkan (stratovolkan): Az akışkan lav ve piroklastik malzemenin tabakalar hâlinde yığılmasıyla oluşan dar tabanlı, dik, yüksek konilerdir (Japonya'da Fuji, İtalya'da Etna ve Vezüv). - Kalkan volkan: Akışkan bazaltik lavların yayılmasıyla oluşan yayvan konilerdir; kraterin çökmesiyle geniş kaldera çukurları oluşabilir (Hawai'de Mauna Loa ve Kilauea). - Tüf konisi: Piroklastik malzemenin bacanın çevresinde dairesel yığılmasıyla oluşan, birkaç yüz metreye ulaşan konilerdir (Meksika'da Parikutin, Kula'da Divlit Konileri).

Çizgisel (fisür) püskürmede akışkan bazaltik lavlar uzun çatlaklardan çıkıp geniş lav platoları oluşturur. Derinlik volkanizmasında magma yüzeye çıkamayıp yer kabuğu içinde katılaşır: geniş tabanlı büyük kütlelere batolit, kaya tabakaları arasına mantar gibi sokulana lakolit, yatay sokulana sill, dikey damar şeklinde sokulana dayk denir.

Volkanik faaliyetlerin çoğu Pasifik Levhası'nı çevreleyen ateş çemberinde gerçekleşir; fay bulunmayan ama magmanın etkin olduğu sıcak nokta bölgelerinde de (Hawai gibi) volkanizma görülür. Akdeniz çevresi ve Doğu Afrika Rift Hattı da başlıca volkanik alanlardandır.

Depremler

Levhaların fay hatlarındaki sürtünme kuvveti aşıldığında ani enerji boşalması deprem dalgaları hâlinde yayılıp yer kabuğunda sarsıntı ve kırılmalara yol açar. Depremler normal, ters ve doğrultu atımlı fayların bulunduğu zayıf arazilerde oluşur. Depremin başladığı odak noktasına iç merkez, bunun yeryüzündeki izdüşümüne (en fazla hissedilen yer) dış merkez denir. Depremler kütle hareketlerine, akarsu/yer altı suyu yatak değişimine; okyanus/deniz/göl tabanında olursa tsunami adlı dev dalgalara neden olabilir. Depremler sismograf ile ölçülür, büyüklüğü genelde Richter ölçeğiyle ifade edilir.

Türkiye'nin Tektonik Yapısı

Anadolu Levhası, Avrasya, Afrika ve Arabistan levhaları arasında sıkışmaktadır; bu sıkışmayla Kuzeyde Kuzey Anadolu Dağları, güneyde Toros Dağları yükselmiş, Anadolu Levhası yılda yaklaşık 2-3 cm batıya kaymaktadır. Türkiye'de üç ana fay sistemi vardır:

• Kuzey Anadolu Fay Sistemi: Anadolu ve Avrasya levhalarını ayırır; boyunca graben çöküntüleri (Adapazarı, Bolu, Düzce, Erzincan ovaları) bulunur.
• Doğu Anadolu Fay Sistemi: Anadolu'yu Arabistan ve Afrika levhalarından ayırır; çöküntü alanları arasında Amik, Kahramanmaraş, Elâzığ, Muş ovaları sayılabilir.
• Batı Anadolu Fay Zonları: Kırıklı arazide horst dağları (Bozdağlar, Aydın Dağları, Menteşe Dağları) ve graben ovaları (Bakırçay, Gediz, Küçük/Büyük Menderes) oluşturmuştur.

Bu fay sistemleri boyunca Ağrı, Süphan, Nemrut, Erciyes, Hasan Dağı gibi volkanlar ile Kars, Ardahan, Nevşehir platolarındaki lav/tüf platoları oluşmuş; aynı bölgelerde geniş jeotermal alanlar ve sıcak su kaynakları yer almaktadır.

Jeolojik Zamanlar

Yerkürenin milyonlarca yıllık geçmişi, jeolog ve paleontologların bulgularıyla jeolojik zaman çizelgesi olarak takvimlendirilmiştir; genelde yaşlı oluşumlar alt katmanlarda, genç oluşumlar üst katmanlardadır. Geçmişin aydınlatılmasında tortul kaya tabakalarının yaşı, istiflenmesi ve tabakalar arası uyum/uyumsuzluklar önemli veriler sağlar; günümüzde radyometrik tarihleme yöntemleriyle kayaçların yaşı hesaplanabilmektedir.

Özet

• Levha tektoniği kuramına göre yer kabuğu levhalardan oluşur ve levhalar ayrılma, yanal kayma ve yaklaşma şeklinde hareket eder; bu hareketler dağ oluşumu, volkanizma ve depremlere yol açar.
• Volkanizma yüzey (merkezî/çizgisel püskürme; stratovolkan, kalkan volkan, tüf konisi) ve derinlik (batolit, lakolit, sill, dayk) volkanizması olarak ikiye ayrılır.
• Depremler fay hatlarındaki sürtünmenin aşılmasıyla oluşur; iç merkez odak noktası, dış merkez yeryüzündeki izdüşümüdür.
• Türkiye, Anadolu, Avrasya, Afrika ve Arabistan levhalarının etkileşim alanında yer alır; Kuzey Anadolu, Doğu Anadolu ve Batı Anadolu fay sistemleri ülkenin tektonik yapısını belirler.