Yapısal Jeoloji
Yapısal jeoloji, kayaçların stres altında nasıl deforme olduğunu, Dünya kabuğunu şekillendiren kuvvetleri kaydeden kıvrımlar, faylar ve dokular oluşturarak inceleyen bir bilim dalıdır.
Tanım
Yapısal jeoloji, deforme olmuş kayaçların üç boyutlu geometrisi, kinematiği ve mekaniği ile ilgilenen, onları oluşturan stresleri ve hareketleri yeniden yapılandırmak amacıyla kıvrımlar ve faylar gibi yapıları kullanan jeolojinin bir dalı olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu alan, jeolojik yapıların tanımlanmasını, sınıflandırılmasını ve yorumlanmasını, ayrıca bunların arkasındaki mekanikleri kapsamaktadır: stres ve gerinim, kırılgan ve sünek deformasyon, kıvrımlar, faylar, çatlaklar ve bunların dağ kuşakları halinde bir araya gelmesi. Derin Dünya'nın sismolojik ölçümünden ziyade, deformasyonun geometrisi ve kinematiği üzerinde durulmaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Kayaçlar strese nasıl tepki verir ve kırılgan ile sünek davranış arasındaki farkı ne kontrol eder?
- Kıvrımlar ve faylar nasıl sınıflandırılır ve yorumlanır?
- Deforme olmuş yapılar, bir bölgenin deformasyon geçmişini yeniden yapılandırmak için nasıl kullanılabilir?
- Kabuk yapıları dağ sıralarını oluşturmak için nasıl birleşir?
Temel kuramlar
- Kayaçların Stres-Gerinim Reolojisi
- Kayaç deformasyonu, uygulanan stres ile ortaya çıkan gerinim arasındaki ilişki tarafından yönetilmektedir; kayaçlar elastik olarak davranmakta, ardından sıcaklık, basınç, gerinim hızı ve bileşime bağlı olarak ya kırılgan kırılma ile bozulmakta ya da sünek sürünme (ductile creep) ile akmaktadır.
- Gerinim Analizi
- Kantitatif gerinim analizi, deforme olmuş nesneleri ve yapısal geometriyi kullanarak sonlu gerinimin büyüklüğünü ve yönelimini belirlemekte, böylece kıvrımlı ve faylı kayaçlardaki deformasyon yollarının yeniden yapılandırılmasına imkan sağlamaktadır.
Mekanizmalar
Plaka hareketleri ve yerçekimi tarafından nihayetinde yönlendirilen tektonik kuvvetler, kayaçlar üzerinde diferansiyel stres uygulamaktadır. Sığ ve soğuk seviyelerde kayaçlar, eklemler ve faylar oluşturarak kırılgan kırılma ile deforme olur; daha derin ve sıcak seviyelerde ise dislokasyon sürünmesi (dislocation creep) ve basınç çözünmesi (pressure solution) gibi süreçlerle sünek akış yoluyla deforme olarak kıvrımlar ve foliasyonlar oluşturur. Birikmiş yapılar, stres alanının yönelimini ve tarihini kaydetmektedir.
Klinik önem
Yapısal analiz, cevher yataklarının, petrol kapanlarının ve yeraltı suyu geçiş yollarının konumlandırılmasına, yamaçların, tünellerin ve baraj sahalarının mühendislik değerlendirmesine ve sismik tehlike için fayların karakterizasyonuna temel oluşturmaktadır.
Tarihçe
Yapısal jeoloji, on dokuzuncu yüzyıldaki kıvrımlı ve faylı dağ kuşaklarının saha çalışmalarıyla gelişmiş, yirminci yüzyıldaki deneysel kaya mekaniği ve gerinim analizi çalışmalarıyla ilerlemiş ve 1960'lardan sonra kabuk deformasyonunu yönlendiren bölgesel stres alanlarını sağlayan levha tektoniği (plate tectonics) çerçevesinde yeniden şekillenmiştir.
Öne çıkan isimler
- John G. Ramsay
- Eduard Suess
- Bailey Willis
- Hans Cloos
İlgili konular
Temel eserler
- twissmoores2007
- ramsayhuber1987
Sıkça sorulan sorular
- Kırılgan ve sünek deformasyon arasındaki fark nedir?
- Kırılgan deformasyon, kayaçları genellikle sığ, soğuk ve düşük basınç koşullarında belirgin çatlaklar ve faylar boyunca kırmaktadır. Buna karşılık, sünek deformasyon, genellikle daha derin, daha sıcak ve daha yüksek basınç koşullarında kayaçları sürekliliğini kaybetmeden kıvrımlar ve dokular halinde akıtmaktadır.