STRATİGRAFİ-SEDİMANTOLOJİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ STRATİGRAFİ-SEDİMANTOLOJİ

Yeryuvarındaki mevcut kayaç tipleri ve oluşum döngüsü

Source: http://www. gly. fsu

Tüm jeolojik çalışmalarda direkt yada indirekt olarak yeryuvarının tarihçesini daha iyi anlamanın yolları aranır. İster magmatik, ister metamorfik isterse sedimenter olsun tüm kayaçlar, yeryuvarının tarihçesi ile ilgili izler taşır. Ancak sedimenter kayaçlar sağladıkları bilgiler açısından ayrı bir öneme sahiptir. Sedimenter kayaçların fosil içeriği, doku ve yapı özelliklerinden uzman bir jeolog geçmiş iklim, okyanusal ortamlar ve ekosistemler ve hatta eski kara sisteminin konfigurasyonu ve çok önceleri yok olmuş dağların bileşimi ve yeri hakkında önemli izlere ulaşılabilir. Bundan dolayı sedimenter kayaçların çalışılması, paleoklimatoloji, paleocografya, paleoekoloji ve paleooşinografi bilimlerinin temelini oluşturur. Dünyadaki petrol ve doğal gazın büyük bölümü ve kömürün tamamı sedimenter kayaç istiflerinde yer alır. Ayrıca Uranyum, jips, fosforit ve daha bir çok ekonomik olarak değerli minerallerde bu kayaçlar içerisinde bulunur.

Sedimenter kayaçları günümüzden 4 milyar yıl öncesine kadarki süreçte yeryuvarının geçmişi ile ilgili izleri içeren bir kütüphane veya veri bankası olarak değerlendirebiliriz.. Sedimentoloji ve stratigrafi bilimlerinin amacı bu veri bankasını kullanarak yeryuvarının geçmişi ile ilgili izleri bulmak, incelemek, yorumlamak ve değişik amaçlı çalışmaların hizmetine sunmaktır.

Sedimentoloji, sediment ve sedimenter kayaçların tanımlanması, sınıflandırılması ve orijinin araştırılması ile ilgilenen bir bilimdir. Stratigrafi is kabaca kayaç istif bilimi olarak tanımlanır. Çoğu zaman sedimentoloji ile stratigrafi arasında keskin bir sınır çizmek zordur. sedimentoloji, genel olarak sedimenter kayaçların fiziksel (doku, yapı, mineralojı) kimyasal ve biyolojik özellikleri ve bu özellikleri oluşturan işlevlerle ilgilenir. Bu özellikler paleoklimatoloji, paleocografya ve paleoekolojinin temelini oluşturur. Stratigrafi ise katmanların yaş ilişkisi, tabakaların istiflemesi, katmanların lokal ve global korelasyonu ve jeolojik sütundaki tabakaların stratigrafik sıralanması ve krinolojik düzenlenmesiyle ilgilenir.

- Sedimenter kayaçlar hacimsal olarak litosferin sadece % 5 ini oluşturmalarına rağmen, karaların % 75'lik kısmı sedimenter kayaçlarla örtülüdür. - Holosen'den yaşlı sediment ve sedimenter kayaçlar yeryuvarının karasal yüzeyinin % 66 ve muhtemelen tüm okyanusların tabanını kaplarlar. - Sediment ve sedimenter kayaçların böyle geniş alanlara yayılımının sebebi atmosferik şartlarda mağmatik ve metamorfik kayaçların duraysız olmalarıdır. - Sedimenter kayaçların bölgesel dağılımının oldukça fazla olmasına karşın, kalınlıkları kıtalarda ortalama 1800 metre, okyanusal havzalarında 300 metre'dir.

Jeoloji biliminin başlangıç yıllarında Jeologlar daha ziyade sedimenter istifler ve bu istifleri birbirleriyle karşılaştırmada kullanılan fosillerle ilgilenmiştir. Sedimenter kayaçların önemi ve bu kayaçlara olan ilgi jeologların sedimenter kayaçların nasıl oluştuğunu merak etmeye başlamasıyla başlamıştır. Bu merakı tatmin etmek o kadar da kolay değildi. Mesela kumtaşı basitçe kumun sertleşmesinin bir ürünüdür. Fakat problem; - Neden bazıları çapraz tabakalanmalı diğerleri dereceli tabakalanmalı, - Neden bazıları dağılgan bazıları ise sert, - Neden bazıları temiz ve iyi boylanmış diğerleri ise çamurlu ve kötü boylanmış, - Neden bazıları fosil içerir diğerleri ise herhangi bir fosil içermediğiydi.

…Sedimentoloji ve staratigrafi bilimlerinin gelişmesinde diğer bir faktörde yeryuvarındaki enerji kaynaklarının çoğunun sedimanter kayaçlarla ilgili olmasıdır. Dolayısıyla sedimentoloji ve stratigrafi bilimlerinin gelişmesi ve problemlerinin çözülmesi kömür, petrol, doğal gaz ve radyoaktif elementlerin araştırılmasını kolaylaştırmıştır. ...Sedimentler ve sedimenter kayaçlar geçmişte yerkabuğu üzerinde egemen olan şartlar hakkında bilgi edinebileceğimiz yegane kaynaktır. Örneğin -Jura zamanındaki okyanus yüzey suyunun sıcaklığının ne olduğu, - Milyonlarca hatta milyarlarca yıl önce yeryüzünde ne tür bir iklimin hakim olduğu, yüzey topoğrafyasının nasıl geliştiğinin, -4 milyar yıl önce atmosferdeki oksijen miktarının öğrenilmesinin kaynağı sedimenter metaryaldir.

Bir sedimenter kayaç çalışılırken o kayacın tarihçesi ortaya çıkarılır Bir sedimenter kayaç çalışılırken o kayacın tarihçesi ortaya çıkarılır. Bu da çalışılan birimin kaynak bölge ve kaynak kayacının ; depolanma ortamının ; sedimentlerin içinde biriktikleri ortamın fiziksel, kimyasal ve biyolojik konumunun ve de depolanma sonrası değişikliklerin araştırılmasıdır. Sedimentolojik ve stratigrafik araştırmalar genelde arazi ve laboratuvar/büro çalışmaları olmak üzere iki aşamada yapılır.

1- Arazi Çalışmaları : Sedimentolojik ve stratigrafik araştırmaların temelini oluşturur. Deneysel çalışmalar için bile araştırılacak problemler önce sahada tanımlanır. Sedimenter bir kayacın depolanma ortamı ve depolanma şartları ile ilgili bilgiler arazide yapılacak gözlemler ortaya konulabilir. Jeoloğun bir sedimenter kayacın tanımlamasındaki yeteneği gözlenebilir olguları bilmesi ve anlamasıyla yakından ilgilidir. Çünkü anlaşılmayan ya da bilinmeyen bir şeyi görmek ve tasvir etmek oldukça zordur. Sedimanter kayaçlar incelenirken bazı temel özelliklerin mutlaka araştırılması ve not edilmesi gerekmektedir. Bu özelliklerin bazıları şunlardır: - Doğrultu ve eğim, - Tabaka ya da istif kalınlıkları, - Litolojik tanımlama, - Ana sedimenter yapıların varlığı, - Fosil içeriği ve çeşidi, - Yanal ve düşey geçişler.

2- Laboratuvar Çalışmaları : Laboratuvar çalışmaları araştırmanın türü ve amacına göre oldukça farklılıklar gösterebilir. Ayrıca özellikle son yıllarda gelişen teknolojiler ve bilgi iletişimindeki kolaylıklar daha karmaşık laboratuvar uygulamalarını gerektirebilir. Yaygın olarak kullanılan bazı laboratuvar teknikleri şunlardır. Kayaç ince kesitlerinin mikroskop çalışması Boyama testleri feldispatı kuvarstan, kalsiti dolomitten ve Fe-kalsiti ya da Fe-dolomiti saf kalsit ya da dolomitten ayırabiliriz Elek analizleri: bir sedimentin tane boyu dağılımı ölçülebilir. X ışınları analizi: Kil boyutundaki partiküllerle ilgili problemlere çözüm getirilmiştir. Elektron mikroskobu, özellikle sedimenter petrografide oldukça yaygın kullanılır. Mass-Spektrometre: isotopik veriler karbonatlı sediment ya da kireçtaşlarının tarihçesi hakkında önemli bilgiler verebilir. Sismolojik, manyetik ve gravite prospeksiyonlar: Özellikle petrol şirketleri sedimenter formasyonların yeraltındaki dağılımları belirlemede kullanırlar. Hava petrografları ve uzaktan algılama teknikleri sedimentolojide son yıllarda kullanılmaya başlanılan önemli gelişmelerdir. Bilgisayar : sedimentolojik araştırmalarda oldukça önemli bir araç olma özelliğini kazanan bilgisayar oldukça farklı alanlardan ve çok miktarlardaki bilgiler bilgisayar aracılığı ile çok kısa zamanda değerlendirilerek anlaşılır hale getirilir ve amaca bağlı olarak sonuçlar elde edilir. Bu veriler ışığında her türlü harita çok kısa zamanda ve daha doğru olarak yapılabilir.