Jeoloji Nedir? Jeolojinin Dalları Nelerdir?

Jeoloji Nedir? Jeoloji bilimi neyi inceler, çalışma alanı nedir? Jeoloji hangi konular ile uğraşır ve alt dalları nelerdir detaylı bilgi.

Jeoloji Nedir? Jeolojinin Dalları Nelerdir?

Jeoloji dünyanın oluşumu ve yapısını inceleyen bilim dalı, yerbilim. Jeoloji öncelikle dünyanın dış bölülerini oluşturan kayalarla ilgilenir. Ancak bu malzemelerle ilgili bazı ilkeler, fizik ve kimyanın konuları içine girer. Jeolojinin kendine özgü birtakım kuralları olan bu dallarına jeofizik ve jeokimya adı verilir. Yer şekillerinin incelenmesi ve haritaların yapılması jeolojiyle birlikte jeodeziyi de kapsar. Tarih boyunca önemli bir şekillendirme nedeni olan su ise, hidroloji ve oşinografi gibi ana bilim dallarına konusunu oluşturur. Önceki çağlarda yaşayan hayvan ve bitkilerin bıraktığı izleri araştıran paleontoloji de biyoloji bilimine büyük katkıda bulunur. Yer bilimlerin en önemlisi olan jeoloji, şu ana bilim dallarına ayrılır.

I. Fiziksel Jeoloji:

a) Mineraloji (minerallerin araştırılma ve sınıflandırılması);
b) Petroloji (kayaların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle oluşumlarının araştırılması);
c) Aşınma (yer şekillerini oluşturan ve temel kayaları açığa çıkaran etkenlerin araştırılması);
d) Çökelme (yakın zaman çökeltilerinin birikiminin araştırılması);
e) Yapısal jeoloji (yerkabuğunun bozulmasıyla oluşan büyük kaya kütlelerinin yerleşiminin araştırılması);
f) Ekonomik jeoloji (jeolojiyle ilgili bilgi ve ilkelerin sorunları çözümünde kullanılması).

II. Tarihsel jeoloji;

a) Stratigrafi (gömülmüş kayların zaman içinde birbirleriyle ilişkilerinin sistematik olarak incelenmesi);
b) Paleontoloji (fosilleri ve yerleşim zamanlarının incelenmesi).

III. Jeolojik haritalandırma

(fiziksel karakterleri ve jeolojik yaşlarıyla tanımlanan temel kaya ünitelerinin grafik olarak gösterilmesi).

Fiziksel Jeoloji:

Dünyada oluşmuş fiziksel değişikliklerin başlıca nesneleri; kayalar, mineraller ve çökeltilerin yapılarını, şekillerini, oluşuma ve değişime etkilerini inceler.

Mineraloji ve Petroloji:

Mineraller, pek çok kayanın yapısında bulunan elementlerdir. Yeryüzünde yüzlerce çeşidi olmasına karşın kaya çeşitlerinde ve yer kabuğunun görülebilir bölümlerinde yalnız birkaçı bulunur. Az miktardaki bu minerallerde feldispat adı verilir. Feldispatlar, kuvarsla birlikte, granit ve türevlerinin başlıca maddeleridir. Tüm kıtalarda, geniş bir biçimde rastlanan kireçtaşı, hemen tek bir mineral-kalsit içerir.

Yerkabuğundaki Kayalar: “Yerkabuğu” terimi, genellikle katı dünyanın dış bölümleri için kullanılır. Dünya, önceleri erimiş bir kütle halindeydi, bugün de katı kayaların oluşturduğu kabuğun altında hâlâ öyledir. Bilinen kayalar, üç grup içerisinde düşünülebilir:
1) Erimiş haldeki magmanın katılaşmasıyla oluşan volkanik kayalar.
2) Yapısındaki kimyasal tortular bulunan ve çok eski temel kayaların kırılmış parçalarının birikmesiyle oluşan çökelti kayalar.
3) Volkanik ve çökelti kayaları, mineral konsantrasyonu ve iç yapının etkileri altında türetilen başkalaşım kayaları.

1) Volkanik Kayalar:

Volkanik kayalar, magmanın yeraltında ya da yeryüzünde katılaşmasıyla iki değişik yapıda görülür. Yeryüzünün derinliklerinde ısı etkisiyle oluşmuş kayalara, çoklukla dağlık bölgelerde rastlanır. Bunun iki nedeni vardır:

a) Dağ kuşakları çok fazla bozulmuş ve bu yüzden yerkabuğunun birtakım düzensiz hareketleri volkanik olayları artırmıştır,

b) Dağlık bölgelerdeki yükselmeler, aşınmanın yer altında soğuyan volkanik kayalara kadar etkili olmasını sağlamıştır. Çok geniş boyutlardaki bazı volkanik kayaların da, volkanların açtığı kraterlerde katılaştıkları bilinir. Volkanik maddeler, volkanlardan iki yolla dışarı atılır. Bunların ilki merkezi kanallar, ötekisi de uzun yarıklardır. Tek merkezden fışkırma, genellikle konik dağlarda görülür. Patlamayla birlikte gelen fışkırmada atılan maddeler, lav akışıyla birlikte büyük oranda kor ve külü içerir. Yarıklardan püsküren lavlar, koyu tip volkanik kayalardan yapılmış bazalt ovaları yaratır.

2 Çökelti Kayalar:

Açık hava ve nemle karşılaşan temel kaya, küçüklü büyüklü parçalara ayrılıp akarsu ve öteki etkilerle taşınarak, tabaklar halinde, sel basmış ocaklarla, deniz ve göl diplerine ayılırlar. Çözülen maddeler, taşındıkları bu yerlerde bazı organizmaların da yardımıyla kimyasal olarak değişime uğratılırlar. Bundan sonra ise çeşitli baskılarla yoğunlaştırılır ve sert kayalar haline getirilirler. Birikme olayı genellikle sürekli olmaz ancak aralıklarla yinelenebilir. Görülen her türe kaya, değişik olaylar nedenler sonucu birikmiş çökellerin varlığını kanıtlar. Ayrıca bu kayaların sınıflandırılması, üst üste sıralanışları esasma göre yapılır. Kıtaların yüzölçümlerinin büyük bir bölümünün altında, dünya tarihinin uzun süreci boyunca oluşan çözelti kayalar bulur. Bunların çoğu dağlık bölgelerde bozulanların dışmda yatay katmanlar halinde yığılmışlardır. Çökelti kayaların başka türleri; konglomera, kumtaşı, kireçtaşı, tortulu şist ve dolomittir. Öteki bazı türlerse miktar olarak daha az görüldükleri halde diğerleri daha fazladır; alçıtaşı, tuz, fosfat, demir oksit ve kömür.

3) Başkalaşım (Metamorfik) Kayaları:

Bu kayalar, daha çok dağlık bölgelerde, derin volkanik kütlelerin yakında; önceki volkanik etkinliklerin çökelti kayaların, ısı ve basınç altında değişmesiyle oluşmuştur. Termal başkalaşım, yükselen ısıya ve dolaşan sıvıya bağlıdır. Başkalaşım olaymın ana öğesi, söz konusu kayanın sertleşmesi, kristalize olması ve mineral yapısının bozulmasıdır. Dinamik başkalaşım; yüksek basınç altında kalan kayalarda, yarıkların genişlemesi ve birbirine koşuk düzlemsel mineral çizgilerin büyümesi sonucu gerçekleşir. En yaygın başkalaşım kayaları, iki grupta toplanabilir:
a) Kayağantaş (yaprak yaprak arıtabilen yumuşak ve mavimsi taş) ve şist içeren tabakalı yapıdaki kayalar.
b) Mermer ve kuvars içeren tabakasız yapıdaki kayalar.

Çökelme:

Birikme sonucu oluşan bölgelerde, çökeller üç gruba ayrılır:

a) Karaların üzerinde birikmiş olan çökeller.

b) deniz dibinde birikmiş olan çökeller.

c) Deltalar, ırmak ağızlan gibi denizle karalar arasında kalan bölgelerde birikmiş çökeller. Karasal çökeller yaygın olarak, değişiklikler gösterirler ve akarsu, buzul, rüzgâr etkileriyle birikirler. Birikimlerin çoğu da gezici olarak oluşurlar ve zamanla denize (deniz düzeyine) inmeye çalışırlar. Buna karşın yan kurak iklimlerde, içinde akarsu bulunmayan ve gittikçe alçalmakta bazı havzalar, aldıklan tüm çökelleri tutarlar. Deniz diplerinde birikmiş olan çökeller, kaynaklarına göre şöyle sınıflandırılırlar:

1) Karadan hareketlenen
a) akarsularla;
b) kıyılardaki dalga erozyonuyla;
c) rüzgârla taşman çökeller.

2) Denizde
a) hayvan kabuk ve iskeletleriyle, bitkiler;
b) kimyasal olaylarla şekillendirilen çökeller.

3) Volkanlardan püskürtülen çökeller.

4) Dünya dışından gelen meteor parçalarından oluşan çökeller.

Yapısal Jeoloji:

Kaya kütlelerinin oluşumundan elde edilen ayırt edici birincil yapının ve sonraki bozulmalarla kazanılan ikincil yapının geometrik olarak incelenmesidir. Çökelti kayalardaki belirgin özellikler, şekillerinden gerçekte olabilecek değişimleri göstermesi bakımından önemlidirler. Zaman içerisinde, yüzlerce metreyi bulan sürekli yer değiştirmelerle, geniş faylar boyunca ani hareketler oluştu. Bu tür hareketler, kuvvetli depremlerle ya da İskandinavya’da olduğu gibi çok yavaş ilerleyen bölgesel kubbe oluşumlarıyla gerçekleşir. Yeryüzünün bozulmasına ve yıkıma uğramasına karşın, yukarı doğru bu eğilmeler çökelti tabakalarının incelenmesiyle ortaya çıkarılabilir. En belirgin yerkabuğu bozulma olayının kanıtları, aşınmanın ender olarak ortaya çıkardığı çökelti kayalar arasında bulunan yoğunluk değişimi yansıtır. Çok büyük oranda granit içeren anakarasal kayalar; okyanus diplerindeki bazaldi kayalara göre oldukça az bir ortalama yoğunluğa sahiptirler.

Alpler, Himalayalar gibi büyük dağ blokları, sözü edilen anakarasal kayaların kalınlaşmış parçalarım gösterirler.

Ekonomik Jeoloji:

Jeolojik bilimlerin birçok pratik uygulamaları vardır. Bu yüzden birçok jeolog; maden ve petrol aranmasında, çıkarılmasında ve öteki mühendislik hizmetlerinde karşılaşılan sorunların çözümü için bölüm bölüm uzmanlaşmaktadır.

Tarihsel Jeoloji:

Dünyanın olası en erken yaşı çoklukla olayları, değişen fiziksel koşulları, bitki ve hayvan yaşamındaki gelişmeleri ve kabuk hareketlerini bir sıra içerisinde gösterdiği için, çökelti kayalardan okunur. Buna ek olarak, volkanik kayalarda da bazı izlere rastlanır. Uzun tarih boyunca fiziksel jeografide; özellikle denizle kara arasındaki sonsuz mücadele sonucu köklü değişiklikler olmuştur. Zamanın çok uzun dilimleri boyunca olaylar; stratigrafi yardımıyla belirlenmiş ve izotoplara dayanan jeokimyasal çalışmalarla sınırlan çizilmiştir.

Stratigrafi:

Tabakalar halinde dizilmiş kayaların sistematik olarak araştırılmasıdır. Bütünleşen çökelti kayaların yakın zaman çökelleriyle karşılaştırılmasıyla, daha önceki birikmelerin hangi koşullar altında gerçekleştiği, daha kolay anlaşılır. Kaya grupları, sel basmış ocaklardaki birikimlerde olduğu gibi buzul aralarında, büyük göllerde, deniz kıyılarında ya da derin deniz çukurlarında birikmelerine göre sınıflandırılabilirler. Hemen aynı kalınlıkla, geniş bir arazi üzerine serilmiş bulunan bir kaya tabakası bu haliyle bir “litofasiyes” (dış görünüş) oluşturur. Çeşitli yaşam biçimlerinin izlerini taşıyan ve çökeltiler arasında bulunan fosiller ise bir “biyofasiyes” belirtir. Aynı zamanlarda birikmiş çökeller, topografi, iklim ve öteki çevre koşullarını açıklayan değişiklikler gösterir.

Stratigrafik çalışmalarda yararlanılan ana ilke; alttaki katmanın üst katmanlardan daha yaşlı olması gerektiğini söyleyen yasadır. Bu basit yasa, kaim yeryüzü tabakalarının tamamıyla altüst edildiği birçok dağlık bölgede, çok açık olarak kanıtlanabilir. Çok büyük bir zaman dilimi içinde şekillenen çökelti kayalardaki malzemeyle, yakın zaman çökeltileri arasında bir karşılaştırma yapıldığında, dünya yüzünde etkili alan etkenlerin bazı değişikliklerle aynen sürdüğü görülür. Bugünkü kıtalar birçok kez su baskınına uğradı ve şimdi bozulmuş denizaltı katmanlarıyla örtülü alçak havzaları oldu. Bu havzalardaki toplam çökelti kalınlığı havzanın oluşum tarihini verir. Her havzanın kenar bölgeleri, iç bölgelerine oranla çok daha kaim, yapı olarak değişik ve daha fazla bozulmuştur. Bu kenar bölgelerinin birleşmesiyle jeosenklinaller ortaya çıktı. Yer katmanları sonra kıvrılarak, çatlayarak ve yükselerek dağları oluşturdu. Bu dağlara örnek olarak Appalaş Dağları, Genç Kayalık Dağlar, Alp Dağları ve Himalayalar gösterilebilir.

Paleontoloji

Herhangi bir bölgede, çökelti tabakalarının yaşlıdan gence doğru sınırlarının çizilmesi, tabakaların fiziksel görünümleriyle olasıdır. Ancak aralarındaki uzaklığın on binlerce metreyi bulduğu tabakalar arasında da bazı özelliklerden dolayı ilişkiler kurulabilir. Stratigrafik olayların tarihlendirilmesi için gerekli dünya çapındaki karşılaştırma, yalnız eski zamanlardan yeni zamanlara kadar, yaşama biçimlerinin evrimini gösteren bitki ve hayvan fosilleriyle yapılabilir bilinen en eski çökelti kayaları, bugün büyük çapta bir başkalaşıma uğramış durumdadırlar, bu yüzden de saklanabilecek pek çok fosil yok olmuştur. Çok yaşlı yer tabakalarının fazla değişime uğramayan kaim bölümleri, deniz yosunlan ve solucanların açtığı yuvalar dışında, pek bir iz verememişlerdir. Bunun aksine daha genç tabakalar; omurgasızlar, balıklar ve kara bitkilerinden başka, sürüngenler, kuşlar ve küçük memeliler; aynca ilkel insan gibi çok miktarda çağdaş canlıların fosillerini içerir.