Dağların Oluşumu,Depremler ve Yeraltı Süreçleri

tarafından **Særcy** Paz Eyl. 23, 2007 10:31 pm

Dağların Oluşumu ve Depremler

Gençliğinde Darwin, denizden oldukça uzak bir bölgede bir deniz canlısının fosilini bulmuştu. Bu deniz hayvanlarının bir zamanlar oralarda yaşamış olduğu doğruysa dünya tarihine ilişkin mevcut teoriler yanlış demekti. Darwin heyecanla bulduğu fosili ünlü bir jeoloğa gösterdiğinde jeoloğun tepkisi şu oldu: “Ümit ederim bu gerçek değildir.” Jeolog, birilerinin deniz kıyısında yaptığı bir gezintiden sonra bu fosili orada düşürdüğüne inanmayı tercih etmişti! Sağduyu açısından kıtaların hareket etmek zorunda oluşu inanılmaz gözükür. Gözlerimiz bize bunun böyle olmadığını söyler. Bu tür bir hareketin hızı yılda 1-2 santimetredir. Bu nedenle gündelik amaçlarımız bakımından bu hareket hesaba katılmayabilir. Fakat milyonlarca yıllık daha uzun bir dönemde, bu çok küçük değişimler hayal edilebilecek en dramatik değişimleri yaratırlar.

Himalayaların zirvesinde (deniz seviyesinden yaklaşık 8000 metre yükseklikte) denizde yaşayan organizmaların fosillerini içeren kayalar vardır. Bu, tarih öncesi bir denizin (Iethys) dibini teşkil eden kayaların 200 milyon yıllık bir dönemde yukarı doğru itilerek dünyanın en yüksek dağlarını oluşturdukları anlamına gelir. Hatta bu süreç birörnek ve düzgün bir süreç değildi, tersine, binlerce depremden, kitlesel tükenişten, sürekliliğin kırılışından, deformasyonlardan ve kıvrımlardan geçen muazzam ölçekli ani değişimler, ilerlemeler ve gerilemelerle yüklü çelişkilerle doluydu. Levhaların hareketine yerküre içindeki devasa kuvvetlerin neden olduğu aşikârdır. Gezegenin tüm şekillenişi, görünüşü ve kimliği bununla belirlenir. İnsanlık, volkanik patlamalar ve depremler sayesinde bu kuvvetlerin yalnızca çok küçük bir kısmını doğrudan tecrübe etmiştir. Yerküre yüzeyinin temel özelliklerinden biri de sıradağlardır. Peki nasıl oluşur bunlar?

Bir top kâğıt alın, duvara dayayıp üstüne yüklenin. Kâğıt yaprakları basınç altında kıvrılıp deforme olur ve yukarı doğru “hareket ederler”, bu da kâğıt demetine eğrilmiş bir özellik kazandırır. Şimdi iki kıtanın bir okyanusu sıkıştırması durumunu düşünelim. Okyanus kıtaların birinin altına doğru itilir ve o noktadaki kayalar deforme olarak ve kıvrılarak dağları yaratırlar. Okyanusun tamamen yok oluşundan sonra iki kıta çarpışacak ve böylece kıtasal kütleler sıkıştırdıkça o noktadaki kabuk dikey olarak kalınlaşacaktır. Bükülmeye karşı direniş, büyük keskin eğilmelere ve faylara neden olur ve yukarı itiş ise sıradağların ortaya çıkmasına sebep olur. Avrasya ile Afrika levhalarının (veya Afrika’nın bir kısmının) çarpışması, Batıda Pirenelerden başlayıp Alplerden (İtalya ile Avrupa’nın çarpışması), Balkanlardan, Helenilerden, Toroslardan, Kafkaslardan (Güney Arabistan ile Asya’nın çarpışması) geçerek sonunda Himalayalara (Hindistan ile Asya’nın çarpışması) kadar uzanan bir dağ silsilesi yaratmıştır. Aynı şekilde Amerika’daki And ve Rocky dağları, Büyük Okyanus levhasının Amerika Kıtasının altına girdiği bölgede yer alırlar.

Bu bölgelerin aynı zamanda yoğun sismik aktiviteyle karakterize olması şaşırtıcı değildir. Dünyanın sismik olarak aktif bölgeleri, tam olarak farklı tektonik levhalar arasındaki sınırlardır. Bilhassa dağların oluştuğu bölgeler, devasa kuvvetlerin çok uzun bir zaman boyunca biriktiği alanlara işaret ederler. Kıtalar çarpıştığında farklı kayalar üzerinde, farklı yerlerde ve farklı biçimlerde etki eden kuvvetlerin biriktiğini görürüz. En sert maddelerden oluşan bu kayalar deformasyona karşı direnirler. Fakat belli bir kritik noktada, nicelik niteliğe dönüşür ve en sert kayalar bile kırılır ya da plastik deformasyona uğrarlar. Bu nitel sıçrama, tüm görkemli görünüşüne rağmen aslında yerkabuğunun yalnızca ufacık bir hareketini temsil eden depremlerle dışa vurulur. Sıradağların oluşması büyük kıvrılmalara, deformasyonlara ve kayaların yukarı hareketine sebebiyet veren binlerce depremi gerektirir.

Bu noktada karşımıza, sıçramalar ve çelişkilerle dolu diyalektik bir evrim süreci çıkar. Sıkıştırılan kayalar, yeraltı kuvvetlerinin basıncına direnen ilk engeller olarak görünür. Fakat kırıldıklarında durum tam zıddına dönüşür, bu kuvvetlerin açığa çıkmasının kanalları haline gelirler. Yüzeyin altından işleyen kuvvetler, sıradağların ve okyanus kanallarının oluşumundan sorumludur. Fakat yüzeyde tam zıt yönde işleyen başka kuvvetler de mevcuttur.

Dağlar sürekli olarak yükselmezler; çünkü ters etki yapan kuvvetlere de tabidirler. Yüzeyde dağlardan ve kıtalardan kopardıkları maddeleri gerisin geri okyanuslara taşıyan aşınma, erozyon ve taşınım söz konusudur. Sert kayalar yüzeylerini zayıflatan kar ve buz, yoğun yağış ve güçlü rüzgârların etkisiyle gün be gün parçalanırlar. Bir süre sonra bir nitel sıçrama daha olur. Kayalar yavaş yavaş sağlamlıklarını kaybederler, küçük parçalar kopmaya başlar. Rüzgârın ve suyun, bilhassa da nehirlerin etkisiyle milyonlarca tanecik yüksek irtifalardan havzalara, göllere ve esasen bu kaya parçacıklarının denizin dibinde tekrar bir araya getirildiği okyanuslara taşınırlar. Orada, üstlerinde gitgide daha fazla madde biriktikçe tekrar toprağa gömülürler ve yeni bir işlem başlar, karşıt uç; kayalar tekrar güç kazanmaktadır. Sonuç olarak, bir kıtanın altına tekrar gömülünceye dek okyanus yatağını izleyecek, orada eriyecek ve muhtemelen yeryüzünün başka bir yerinde yeni bir dağın zirvesinde bir kez daha ortaya çıkacak olan yeni kayalar oluşmaktadır.

Yeraltı Süreçleri

Katı yüzeyin altındaki maddenin sıvı olduğu gerçeği, volkanlardan akan lav sayesinde görülebilir. Kayalar büyük dağların altındaki yerkabuğunun ve dalma bölgelerinin çok derinlerine gömülüdür. Bu koşullar altında birçok değişikliğe uğrarlar. Kabuğun altında daha da derinlere battıkça, dünyanın iç aktivitesi bu kayaların sıcaklığında bir artışa yol açar. Aynı zamanda, üstteki diğer kayaların ve dağların ağırlığı muazzam bir basınç artışına yol açar. Madde katı haldeyken kristalleri oluşturan ve mineraller olarak adlandırılan özel element bileşimleri şeklinde düzenlenmiştir. Farklı mineraller bir araya gelerek kayaları oluşturur. Her kaya bir mineraller bileşimidir ve her mineral de özgün bir kristal biçimindeki elementlerin kendine has bir bileşimidir. Basınç ve sıcaklıktaki değişiklikler, bir elementin diğer bir elementle yer değiştirmesi yoluyla birçok mineralin kimyasında değişimlere neden olur. Bazı mineraller belirli sınırlar içerisinde kararlı kalırken, belli bir kritik nokta aşıldığında madde farklı bir kristal biçiminde yeniden düzenlenir. Bu da mineralde nitel bir değişime yol açar, mineral buna yeni durumu yansıtan yeni bir bileşik oluşturarak tepki verir. Bu tıpkı 0ºC sıcaklıkta suyun buza dönüşmesi gibi bir nitel sıçramadır. Sonuç, kayanın tamamının yeni bir kayaya dönüşmesidir. Böylelikle çevresel koşulların basıncı altında, yalnızca minerallerin değil bizzat kayaların da başkalaşımını içeren ani bir sıçramayla karşı karşıya kalırız. Her türlü doğa koşulunda kararlı kalabilen tek bir mineral biçimi bile yoktur.

Bir okyanusun bir kıtanın altına battığı bölgelerde, kayalar kabuk tabakanın oldukça derinlerine kadar gömülebilirler. Bu tür uç koşullarda kayalar erimeye başlar. Fakat bu süreç bir çırpıda gerçekleşmez. Kısmi erime olgusuyla karşılaşırız, çünkü farklı mineraller farklı sıcaklıklarda erirler. Eriyen madde, etrafını saran kayalardan daha az yoğun olduğu için yukarı çıkma eğilimindedir. Fakat bu hareket de, üstteki kayaların direnci nedeniyle sorunsuz değildir. Erimiş kaya ya da magma, katı bir engelle karşılaşıp bu engel kendisini geçici de olsa durmak zorunda bırakana dek yavaşça yukarı doğru hareket eder. Ayrıca magmanın dış yüzeyi de soğumaya başlar ve bu soğuyan kısım, magmanın ilerleyişine ek bir engel olarak davranan katı bir katman olarak pekişir. Fakat, en sonunda, aşağılardan kaynaklanan basıncın oluşturduğu temel kuvvet yavaş yavaş öyle bir noktaya dek artar ki, artık engeller aşılır ve nihayet magma bastırılmış devasa kuvvetleri açığa çıkaracak şiddetli bir patlamayla yüzeyi kırar.

Dolayısıyla bu süreçlerin, bir depremin talihsiz kurbanlarının algılayabileceği gibi tesadüfi bir tarzda gerçekleşmediği, tam tersine bugün daha yeni anlamaya başladığımız temel yasalara tâbi olduğu apaçıktır. Bu süreçler levhaların sınırlarındaki ve özellikle de orta okyanus sırtlarında ve dalma bölgelerinin ardındaki özel bölgelerde gerçekleşirler. Aktif volkanların, dalma bölgelerinin bulunduğu Japonya’da ve Güney Avrupa’da (Yunanistan’da Santorini ve İtalya’da Etna), orta-Atlantik ve Büyük Okyanusta (orta okyanus sırtlarındaki volkanik adalar ve batık volkanlar), ve kıtasal bir kayış ve yeni bir okyanusun oluşumunun söz konusu olduğu Doğu Afrika’da (Kilimanjaro) mevcut oluşunun nedeni tam da budur.

Yerkabuğunun derinliklerine inildikçe sıcaklığın arttığını madenciler çok iyi bilirler. Dünyanın iç kısımlarında gerçekleşen tüm süreçlerden sorumlu olan bu muazzam ısının asıl kaynağı radyoaktif elementlerin bozunumuyla açığa çıkan ısı enerjisidir. Elementler değişik izotoplar (aynı elementin farklı kütlelere sahip atomları) içerirler. Bu değişik izotoplardan bazıları radyoaktiftir, yani kararsızdırlar ve zaman içinde daha fazla ısı ve daha kararlı izotoplar üreterek bozunurlar. Bu kesintisiz reaksiyon süreci çok yavaş ilerler. Bu izotoplar dünyanın ilk oluşumundan bu yana bozunmakta olduklarına göre, o zamanlar çok daha bol olmalıdırlar. Demek ki ısı üretimi ve ısı akışı bugünküne kıyasla başlarda çok daha fazla olmalıdır. Arkeozoyik dönemde bu ısı üretimi günümüzdekinin belki iki, belki de üç katıydı.

Arkeozoyik-Proterozoyik sınırı, benzer biçimde, nitel bir sıçramayı temsil eden büyük bir öneme sahiptir. Proterozoyik boyunca, yalnızca ilk hayat formlarının ortaya çıkışıyla değil, aynı zamanda kara parçalarındaki bir diğer önemli değişimle de karşı karşıya kalırız: Arkeozoyik’deki sayısız levha çarpışmalarına konu olan birçok küçük kıtasal levhadan, Proterozoyik’deki daha büyük, daha kalın ve daha kararlı levhaların oluşumuna. Bu büyük kıtasal kütleler birçok küçük ön-kıta levhasının toplanmasının sonucuydu. Bu dönem büyük dağların oluşum dönemiydi, bunun içinde iki büyük çağ ayırt edilebilir; 1,8 milyar ve 1 milyar yıl öncesi. Kayaların tekrar tekrar başkalaştığı, deforme olduğu ve yeniden şekillendiği bu dev süreçteki son olayın kalıntısı bugün Güney Kanada’da ve Kuzey Doğu Norveç’te görülebilir.

İlk kez 1778’de Hutton tarafından ileri sürülen tedrici birörneklilik** teorisinin dünyanın erken tarihine de uygulanabilir bir tarafı yoktur. Levha tektoniği sürecinin bazı erken varyantlarının Arkeozoyik dönemde işlemekte olduğu pek olası görünmekle birlikte, eldeki bütün göstergeler, modern tarz levha tektoniğinin erken Proterozoyik dönemde başladığını göstermektedir. Günümüzdeki kıtasal kabuğun %80’inden fazlası Proterozoyik dönemin sonlarından önce oluşmuştur. Levha tektoniği bütün bu süreçlerde belirleyici faktördür. Dağların oluşumu, depremler, volkanlar ve başkalaşımlar, hepsi iç bağıntılı süreçlerdir. Her biri diğerlerine bağlıdır, her biri diğerini belirler, etki eder, diğerine sebebiyet verir ya da diğerlerinden kaynaklanır. Ve tüm bunlar hep birlikte ele alındığında dünyanın evrimini oluşturur.