YAPISAL JEOLOJİ

YAPISAL JEOLOJİ VE TEKTONİK YAPISAL JEOLOJİ; ortalama kalınlığı 35-40 km civarında olan katı yerkabuğunu oluşturan kayaçlarda meydana gelen her büyüklükteki yapı, hareket ve deformasyonları inceleyen, bunları meydana getiren kuvvet ve gerilmeleri araştıran bilimdalı olarak tanımlanır.

TEKTONİK terimi de yapısal jeoloji ile hemen hemen aynı anlamda kullanılır. Tek fark tektonik biliminin dünya ölçeğinde, litosferde kıtaların oluşumu ile ilgili büyük ölçekli epirojenik ve orojenik hareketler ve yapılarla uğraşmasıdır.

TABAKALARIN YAPISAL KONUMLARI Tabakalar ilk oluştuklarında yataydırlar. Daha sonra tektonik hareketlerle eğik, düşey (dik), devrik (ters) ve yatık konum kazanabilirler.

2 1 Yatay tabakalar Eğik tabakalar Düşey (dik) tabakalar Devrik (ters) tabakalar Yatık tabakalar 1 2

YATAY YAPI

EĞİM ve DOĞRULTU Jeolojik yapılar geometrik bakımdan düzlemsel yapılar ve çizgisel yapılar olarak ikiye ayrılırlar. Tabaka düzlemi, fay düzlemi, eklem ve çatlak düzlemleri vb. düzlemsel yapılara; kıvrım eksenleri, fay çizgileri, lineasyon, mineral dizilimi vb. de çizgisel yapılara örnek olarak verilebilirler. Düzlemsel yapıların konumlarını belirtmek için eğim ve doğrultu kavramları kullanılır. Doğrultu, düzlemsel bir yapının yatay düzlem ile yaptığı arakesite denir. Doğrultu çizgisinin kuzeyle yaptığı açıya da doğrultu açısı denir. Fakat pratikte her ikisine birden DOĞRULTU denmektedir.

Doğrultu D –B ve K – G yönlerinde olabildiği gibi daha çok ara yönlerde bulunur ve bu durumda aşağıdaki gibi gösterilir. K α D veya K α B Burada α, doğrultu çizgisinin Kuzeyle yaptığı açıdır. EĞİM, düzlemsel bir yapının doğrultusuna dik düşey bir düzlemde yatay ile yaptığı küçük açıya denir. Buna aynı zamanda gerçek eğim de denir. Doğrultuya dik geçmeyen düşey düzlemlerdeki eğime ise zahiri ( görünür ) eğim denir. EĞİM DOĞRULTUYA DİKTİR. Eğim her yöne olabilir. D, B, K, G, K D, K B, G D, G B gibi ve aşağıdaki gibi gösterilir. β eğim yönü Burada β eğim açısıdır.

Doğrultu ve eğim birlikte K α D (B) β GD (KB, KD, GB) veya K –G β D (B) veya D – B β K (G) olarak yazılırlar (klasik yöntem). Modern yöntemde ise ( X,Y) olarak yazılır. Burada X eğimin yönünü, Y ise derece cinsinden değerini gösterir.

MODERN YÖNTEMLE YAZILMIŞ DOĞRULTU ve EĞİMİN KLASİK YÖNTEME ÇEVRİLMESİ Bunun için saat yönünde 0-360 taksimatlandırılmış bir çember kullanılır. Önce, merkezden başlayarak eğim yönünde bir çizgi çizilir. Eğim yönünün doğrultuya dik olması prensibinden hareketle eğim çizgisine dik bir çizgi çizilir. Bu çizgi doğrultuyu gösterir. Doğrultunun kuzeyle yaptığı açı çember üzerinde bulunur ve klasik yönteme göre yazılır. Eğim derecesi ve yönü zaten bilinmektedir.

ÖRNEKLER ( 0 , 24 ) 90 270 180 Klasik yöntem D – B 24 K

( 140 , 30 ) 90 270 180 Klasik yöntem K 50 D 30 GD 50 140

( 200 , 15 ) 90 270 180 Klasik yöntem K 70 B 15 GB 70 200

YÖNLEM ve DALIM Bu iki kavram çizgisel yapıların konumlarını belirtmek için kullanılır. Yönlem, çizgisel bir yapının yatay düzlemdeki izdüşümünün Kuzey ile yaptığı küçük açıdır. Dalım yönü, çizgisel bir unsurun dalımlı ( eğimli) olduğu yöndür. Dalım açısı ise bir çizgisel yapının yatay düzlemle yaptığı dar açıya denir. Dalım yönü ve dalım açısı için de pratikte DALIM terimi kullanılmaktadır. Yönlem ve dalım tıpkı doğrultu ve eğim gibi yazılmaktadır. K α D (B) β GD (KB) veya K –G β D (B) veya D – B β K (G) gibi

Yönlem ve dalımın haritalarda gösterilmesi Yatay (dalımsız) yönlemler Dalımlı yönlemler , dalım yönünde bir ok ve okun ucunda dalım değeri ile gösterilirler. Düşey yönlemler ise yeryüzeyini kestikleri noktada bir X işareti ile gösterilirler. 28

JEOLOJİK HARİTALARDAN EĞİM VE DOĞRULTUNUN ÇİZİM YOLU İLE BULUNMASI Bunun için 1 formasyon sınırı ve bu sınır tarafından en az iki noktasından kesilen 2 eş yükselti eğrisi ( kontur, münhani ) yeterlidir. Bu işlemin basamakları aşağıdaki gibidir.

100 80 60 100 m doğ. 60 m doğ. ß 40 m 100 α doğrultu K α D eğim ß GD

doğrultu K α D eğim ß GD K α D ß GD α ß H L eğim yönü (doğrultuya dik) 100 m doğ. doğrultu K α D 60 m doğ. eğim ß GD K α D ß GD eğim yönü (doğrultuya dik) H Eğim, derece cinsinden aşağıdaki formülle de bulunabilir tan ß= H / L α L ß

3 NOKTA YÖNTEMİ Bu yöntemle, örtülü bir arazide yüzeyde mostra vermeyen bir tabakanın eğim ve doğrultusu bulunabilir. Bunun için, aralarındaki açı 20 dereceden daha büyük olacak şekilde seçilecek 3 noktadan yapılan sondajla tabakanın tavanına ulaşılır ve yükseltileri bulunur. Bu yöntemin kullanıldığı diğer bir çalışma, yine örtülü arazilerde en az 3 farklı noktada gözlenebilen formasyon sınırını tamamlama çalışmasıdır. Bunun için de aralarında 20 dereceden daha fazla açı bulunan en az 3 noktada formasyon sınırının gözlenmesi ve yüksekliklerinin bulunması gerekir.

3 Nokta Yöntemi İle Gömülü Bir Tabakanın Eğim ve Doğrultusunun Çizim Yolu İle Bulunması Haritadaki bir kömür tabakası, deniz seviyesine göre yükseklikleri A=300 m, B=270 m, C=280 m olan noktalarda yapılan 3 sondajla; A’da 10 metrede, B’de 15 metrede ve C’de yine 15 metrede kesilmiştir. A noktası B noktasının K 35 D yönünde ve 90 m uzaklıktadır. C noktası ise A noktasının G 15 D yönünde ve 100 m uzaklıktadır. Bu verilere göre tabakanın eğim ve doğrultusunu çizim yolu ile bulunuz. 1:1000

290 m doğ 255 265 300-10=290 A 23 265 m doğ. 23 25 m B K 55 B 23 GB 270-15=255 C 280-15=265

KIVRIMLI YAPI

KIVRIM Tabakalı kayaçlarda yan kuvvetlerin etkisi ile gelişen dalga şeklindeki deformasyonlara kıvrım denir. Kıvrımların genişliği birkaç cm’den km’ye kadar değişebilir. Kıvrımlanma, tabakalanma gösteren volkanik kayaçlar ve bazı metamorfik kayaçlarda da görülür.

Kıvrımla ilgili tanımlar: Kıvrım Ekseni:İki kanatın birleştiği çizgiye denir. Tabaka sayısı kadar kıvrım ekseni vardır. Eksen Düzlemi: Kanatlar arasındaki açıyı ikiye bölen düzleme denir. Aynı zamanda kıvrıma katılan tabakaların eksenlerini birleştiren düzlemdir.

Yan (kanat): Eksen düzleminin her iki yanında kalan kıvrım parçasına denir. Kanatlar; senklinalde aynı, antiklinalde ise zıt yönlere eğimlidirler. Eğik ve yatık kıvrımlarda normal yan ve ters yan olmak üzere iki çeşit yan bulunur.Yaşlı tabakaların altta bulunduğu yanlara normal yan, yaşlı tabakaların üstte bulunduğu yanlara da ters yan denir.Ters yanlarda devrik tabakalar bulunur.

Doruk Çizgisi: Antiklinalin topoğrafik olarak en yüksek noktalarını birleştiren çizgiye denir. Dik kıvrımlarda kıvrım ekseni ile çakışıktır. Apeks: Arazide eksen düzleminin yeryüzeyini kestiği çizgiye denir. Taban: Kıvrımların topoğrafik olarak en alçak noktasına denir.

Antiklinal Tabakaların yukarıya doğru semer şeklinde kıvrıldığı ve merkezinde yaşlı tabakalar bulunan kıvrıma antiklinal denir. Antiklinal ekseninden itibaren yanlarda eğim yönünde yüründüğü zaman genç tabakalara doğru gidilir. Bu durum normal yanlar için geçerlidir.

Senklinal Tabakaları aşağıya doğru tekne şeklinde kıvrıldığı ve merkezinde genç tabakalar bulunan kıvrıma senklinal denir. Senklinal ekseninden yanlara doğru yüründüğünde yaşlı tabakalara doğru gidilir. Çünkü eğimin tersi yönünde yürünmektedir. Bu durum normal yanlar için geçerlidir.

Antiklinal Senklinal

Eksen düzlemlerinin durumu ve kanat açılarına göre kıvrım sınıflaması

Diğer kıvrımlar 1.Kapalı antiklinal: Ekseni iki yöne doğru dışarı dalımlı olan antiklinaldir. Bu kıvrımların harita görünümlerinde, uzun eksenleri kıvrım ekseni yönünde olan elips biçimli tabakalar bulunur. Tabakaların eğim yönleri dışarıya doğru olup kıvrımın çekirdeğinde en yaşlı formasyon bulunur. 2. Kapalı senklinal: Ekseni içeriye doğru dalımlı olan senklinaldir. Bu kıvrımların harita görünümlerinde, uzun eksenleri kıvrım ekseni yönünde olan elips biçimli tabakalar bulunur. Tabakaların eğim yönleri içeriye doğru olup kıvrımın çekirdeğinde en genç formasyon bulunur.

3. Dom Yapısı:Belli bir eksene sahip olmayan , tabaka eğimlerinin dışarıya ve her yöne olduğu bir kıvrımdır. Harita görünümleri iç içe geçmiş çemberler gibi olup merkezinde en yaşlı formasyon bulunur. Düşey kesitleri antiklinal yapısındadır. 4. Basen (havza) Yapısı:Belli bir eksene sahip olmayan , tabaka eğimlerinin içeriye ve her yöne olduğu bir kıvrımdır. Harita görünümleri iç içe geçmiş çemberler gibi olup merkezinde en genç formasyon bulunur. Düşey kesitleri senklinal yapısındadır.

Bir dom yapısına ait harita (üstte) ve kesit (altta)

5. Yelpaze Kıvrım: Kıvrım kanatları yelpaze şeklinde ve birbirlerine dönük olarak meydana gelen kıvrımdır. Uzun süren derin gömülme ve şiddetli sıkışma ile oluşurlar.

Yelpaze Kıvrım ( Mantar Şeklinde Kıvrım)

6. Diyapirik kıvrım (tuz domları) Tuz, jips ve anhidrit gibi evaporit kökenli kayaçların, antiklinal bölgelerde yukarıya doğru hareket ederek diğer tabakaları parçalamak veya yukarıya doğru kaldırmak sureti ile meydana getirdikleri kıvrıma denir.

FAYLI YAPI

Fayların Sahada Tanınmasına Ait Bir Örnek

Horst ve Graben Faylarla çöken yerkabuğu parçalarına graben, grabenleri sınırlayan yükselmiş yerkabuğu parçalarına da horst denir

Horst-Graben

Farklı dirençlere sahip tabakaların varlığı ile grabenler yüksek yerleri, horstlar da alçak yerleri oluşturabilir graben horst horst

Problem 1. Düz ve yatay bir topoğrafyada 45 derece batıya eğimli bir klavuz tabaka bulunmaktadır. Mostradan 50 m uzakta açılmış bir düşey sondajla kaç m derinlikte klavuz tabakaya ulaşılacağını çizim yoluyla bulunuz. Ölçek 1:1000 50 m B D Klavuz tabaka sondaj 50 m 45 topoğrafya

Problem 2. Kuzeye 15 derece eğimli bir topoğrafyada güneye 50 derece eğimli bir klavuz tabaka bulunmaktadır. Mostraya 40 m uzaklıkta açılan düşey bir sondaj bu tabakayı kaç metre sonra keser. Ölçek 1:1000 K sondaj Klavuz tb 15 50 40 m 57 m topoğrafya G

Problem 3. K-G doğrultulu ve 60 derece doğuya eğimli bir kömür tabaksının mostra genişliği 10 m olup topoğrafya düz ve yataydır. Kömür tabakasının hakiki kalınlığı ile en yakın kömür mostrasına 50 m mesafedeki bir noktadan yapılan düşey sondajla tabakanın tavanına ve tabanına olan derinliği bulunuz. Ayrıca kesilen kömür kalınlığını çizim yolu ile bulunuz. Ölçek 1:1000 50 m 10 m S B D 60 87m Kömür tb. Hakiki kalınlık 9 m 107 m Kesilen kalınlık 20 m

Problem 4. D-B doğrultulu ve 10 derece kuzeye eğimli olan bir kömür tabakasının harita üzerindeki mostra genişliği 15 m dir. Topoğrafya 30 derece güneye eğimli olduğuna göre bu tabakanın hakiki kalınlığını bulunuz. 1:1000 10 15 m G K 30 Hakiki kalınlık 12 m

Problem 5. D-B doğrultulu 40 derece kuzeye eğimli bir tabakanın, topoğrafyanın 30 derece kuzeye eğimli ve mostra verdiği yamaç mesafesinin (mostra üzerindeki genişliğinin) 50 m olması halinde gerçek kalınlığını bulunuz. 1.1000 30 G K 50 m 40 tabaka topoğrafya Gerçek kalınlık10 m

Problem 6. Doğrultusu K-G eğimi 60 derece batı olan bir tabakanın, topoğrafyanın 25 derece doğuya eğimli ve en yakın kömür mostrasının galeri ağzına 70 m uzaklıkta olması halinde, doğrultusuna dik ve yatay olarak açılan galerinin topoğrafyadaki ağız kısmından itibaren kömür tabakasına kaç metre uzaklıkta rastlanacağını çizim yolu ile bulunuz. 1:1000 B D 25 60 70 m Galeri 80 m topoğrafya Kömür tabakası

B + A KD GB A B

A B GD KB A B