Orojenez ve epirojenez

Mert, Aydın'daki dedesinin bahçesinde incir toplarken başını kaldırınca hep aynı manzarayı görür: ayağının altındaki ova masa gibi düz, kuzeydeki dağ ise cetvelle çizilmiş bir duvar gibi birden yükseliyor. Arada yumuşak bir yamaç, tepe tepe bir geçiş yok. Geçen yaz Trabzon'a gittiğinde dağların başka türlü olduğunu fark etmişti; orada sırtlar kıyıya koşut, dalga dalga diziliyordu. Mert'in aklına takılan soru basit: iki dağ da yer kabuğunun yükselmiş parçası olduğuna göre, biri neden duvara, öteki neden kıvrılmış bir halıya benziyor? Cevap, kabuğa etki eden kuvvetin tabakayı bükmesi ile kırması arasındaki farktadır.

• Kıvrılma ile kırılmayı tabakanın esnekliğine göre ayırt eder, antiklinal, senklinal, horst ve graben kavramlarını bir kesit üzerinde gösterirsin.
• Türkiye'deki kıvrım dağlarını ve Ege'deki horst-graben dizilişini haritada yerleştirirsin.
• Orojenez ile epirojenezi alan, yön ve tabakaya etki ölçütleriyle karşılaştırırsın.
• Transgresyon, regresyon ve izostazi kavramlarını kıyı çizgisinin yer değiştirmesiyle ilişkilendirirsin.

Kabuğu biçimlendiren iç enerji

Yeryüzünün şeklini değiştiren güçler kaynaklarına göre ikiye ayrılır. Rüzgâr, akarsu, buzul ve dalga enerjisini Güneş'ten alır; yüzeyi aşındırıp düzlemeye çalışır. Yerin derinindeki ısıdan beslenen hareketler ise kabuğu büker, kırar, yükseltir ya da çökertir; bunlara iç kuvvetler denir. Ders kitapları iç kuvvetleri dört başlıkta toplar: orojenez, epirojenez, volkanizma ve depremler. Bu derste ilk ikisini ele alıyoruz. Dış kuvvetler yüzeyi törpülerken iç kuvvetler yeni yükseltiler kurar; bugün gördüğümüz her dağ, bu iki zıt etkinin o anki dengesidir.

Orojenez: dar bir kuşakta dağ kurmak

Yunanca kökenli orojenez sözcüğü «dağ oluşumu» anlamına gelir. Levhaların birbirine yaklaştığı sınırlarda kabuk yatay yönde sıkışır. Bu baskı geniş bir kıtaya yayılmaz; uzun ama görece dar kuşaklarda yoğunlaşır ve tabakaların ilk duruşunu bozar. Sıkışan tabakanın nasıl tepki vereceğini onun esnekliği belirler: yumuşak ve henüz pek sertleşmemiş tortul tabakalar bükülür, sertleşmiş ve esnekliğini yitirmiş kütleler kırılır.

Kıvrılma: tabaka bükülünce

Masa örtüsünü iki yandan elinle masanın ortasına doğru it. Örtü kabarır, bir yerde yukarı, hemen yanında aşağı doğru dalgalanır. Esnek tortul tabakalar da yatay basınç altında böyle davranır. Dalganın yukarı kabaran kısmına antiklinal (ders kitaplarındaki adıyla semer), aşağı çöken kısmına senklinal (tekne) denir. Bir antiklinal ile yanındaki senklinal birlikte bir kıvrımı oluşturur.

Sözel çizim 1. Kâğıda soldan sağa uzanan üç paralel dalgalı çizgi çiz; bunlar üst üste dizili tabakalar olsun. Çizgilerin yukarı kubbe yaptığı yerin üstüne «A», aşağı çanak yaptığı yerin altına «S» yaz. Kâğıdın sol ve sağ kenarına, birbirine doğru bakan iki kalın ok ekle: kuvvetin yönü yataydır. A, antiklinaldir; S, senklinaldir.

Basınç çok şiddetliyse kıvrım dik durmaz, bir yana yatar; en uç durumda kıvrımın bir kanadı tamamen devrilir. Devrik kanatta tabakalar ters dönmüş olabilir: yaşlı tabaka genç olanın üstüne gelir. Bir önceki dersteki üst üste gelme ilkesi bu yüzden yalnız bozulmamış istifte güvenle uygulanır; bir kesitte trilobitli tabaka ammonitli tabakanın üstünde duruyorsa, akla ilk gelmesi gereken açıklama bu türden bir devrilmedir.

Türkiye'de ders kitaplarının en çok verdiği kıvrım dağları Kuzey Anadolu Dağları ile Toroslardır. Her ikisi de III. zamanda Tetis tabanında birikmiş tabakaların Alp-Himalaya kuşağı içinde sıkışmasıyla yükselmiştir ve kıyıya koşut uzanır. Mert'in Trabzon'da gördüğü dalga dalga sırtlar bu yüzden kıyıyla aynı doğrultudadır.

Kırılma: tabaka direnince

Kuru bir bisküviyi bükmeye çalış; esnemez, çatlar. Yaşlı ve sertleşmiş kütleler de basınç ya da gerilme altında bükülmek yerine kırılır. Kırık boyunca iki kütlenin birbirine göre yer değiştirmesine fay denir. Bir bölgede birbirine koşut faylar oluştuğunda bazı bloklar yükselir, aradakiler çöker. Yükselen bloğa horst, çöken bloğa graben adı verilir. Horst, kenarları dik ve düzgün bir dağ olarak görünür; graben ise iki dağ arasında uzanan, zamanla akarsu birikintileriyle dolan düz bir çöküntü ovasıdır.

Sözel çizim 2. Yatay bir dikdörtgen çiz ve içine dört dikey, hafif eğik çizgi koyarak onu beş bloğa böl. Birinci, üçüncü ve beşinci bloğu yukarı it; bunların üstüne «H» yaz. İkinci ve dördüncü bloğu aşağı indir, «G» yaz ve içlerine akan birer akarsu çiz. Her G bloğunun iki yanındaki dik çizgiler faydır. Bu kesitte horstların kenarları neden duvar gibi dik görünüyor, artık anlaşılır.

Ege'nin basamaklı haritası

Sözel harita. Ege kıyısını kuzeyden güneye uzanan bir çizgi olarak çiz; deniz solda kalsın. İzmir Körfezi'ne yakın bir noktadan doğuya, iç kesime doğru uzanan bir akarsu çiz: Gediz. Onun hemen güneyine doğu-batı uzanan bir dağ sırası koy: Bozdağlar. Bozdağlar'ın güneyinden ikinci bir akarsu geçsin; denize Selçuk yakınlarında ulaşan Küçük Menderes. Onun da güneyine Aydın Dağlarını, onların güneyine de denize Söke yakınlarında ulaşan Büyük Menderes'i ekle. Çizimin, kesitteki H-G dizilişinin kuşbakışı hâli olduğunu görürsün.

Ders kitaplarında bu düzen şöyle anlatılır: Ege'de faylarla çöken bloklarda Gediz, Küçük Menderes ve Büyük Menderes grabenleri oluşmuş, aralarda Bozdağlar ve Aydın Dağları gibi horstlar yükselmiştir. Mert'in bahçesinden baktığı ova Büyük Menderes grabeni, kuzeydeki duvar Aydın Dağları'dır. Bu dağlar kıyıya dik uzandığı için ovalar denize açılır ve kıyı girintili çıkıntılı bir görünüm alır.

Epirojenez: kıtanın bütünüyle yükselip alçalması

Epirojenez «kıta oluşumu» anlamına gelir. Bu kez söz konusu olan dar bir kuşak değil, geniş bir kara parçasının tamamıdır. Hareket dikey yönlüdür ve çok yavaş işler; tabakalar bükülmez, kırılmaz, yatay duruşlarını korurlar. Bütün blok asansör gibi birlikte yükselir ya da alçalır.

Bu yavaş hareketin en kolay okunan izi kıyı çizgisidir. Kara alçalırsa deniz içeri sokulur, eskiden kara olan yerler su altında kalır; buna transgresyon (deniz ilerlemesi) denir. Kara yükselirse deniz geri çekilir, eski deniz tabanı kuru toprağa dönüşür; buna regresyon (deniz gerilemesi) denir. Deniz ilerlemesi sırasında karaların üstüne deniz tortulları serilir; dağ başlarındaki deniz fosillerini açıklayan yollardan biri de budur.

Kabuğun neden yükselip alçaldığını ders kitapları izostazi kavramıyla anlatır. Kıtalar, altlarındaki daha yoğun ve akışkan davranan manto üzerinde, sudaki tahta parçası gibi bir denge içindedir. Bir bölgeye yük binerse, örneğin kalın bir buzul örtüsü yayılırsa, o bölge biraz çöker. Yük kalkınca, buzul erir ya da dağ aşınıp incelirse, bölge yavaşça yeniden kabarır. Kaynaklarda İskandinavya, buzul dönemindeki örtüsü eridiği için bugün de yükselmeye devam eden bir alan olarak gösterilir.

Türkiye'de epirojenik izler

Ders kitaplarına göre Anadolu, III. zamanın sonlarından bu yana bütün olarak yükselmektedir. Kara yükseldikçe akarsular yataklarını daha derine kazmış; vadi yamaçlarında, eski taban düzeylerinden geriye kalan basamaklar bırakmıştır. Bu basamaklara taraça denir. Karadeniz kıyılarının bazı kesimlerinde görülen basamaklı düzlüklerin de yükselmeyle denizden çıkmış eski kıyı düzeyleri olduğu anlatılır. Taraçaların her birinin oluşum nedeni ayrı ayrı incelenmeden genelleme yapmamak gerekir, ama sınav düzeyinde akarsu taraçası yükselmenin, su altında kalmış eski vadiler ise alçalmanın ya da deniz seviyesinin yükselmesinin işareti sayılır.

İki hareketi bir arada görmek

Kabuğun açılan yaraları

Kırık hatlar yalnız blokları yükseltip indirmez; derindeki eriyik kayaçlara yüzeye doğru bir yol da açar. Kabuğun altında biriken magmanın nasıl yükseldiğini, hangi koşulda koni biçimli bir dağ, hangi koşulda geniş bir lav örtüsü kurduğunu, Erciyes'in, Ağrı'nın ve Nemrut'un nasıl oluştuğunu volkanizma dersinde inceleyeceğiz.

Örnek 1 — Kesitteki kubbe

Soru: Bir yol yarmasında, yatay sıkışma sonucu yukarı doğru kemer yapmış tortul tabakalar görülüyor. Bu yapının ders kitaplarındaki adı ve onu oluşturan süreç hangisidir?

• A) Senklinal, epirojenez
• B) Horst, kırılma
• C) Antiklinal, kıvrılma
• D) Graben, kırılma
• E) Taraça, regresyon

Çözüm: Esnek tabakalar yatay basınçla bükülmüş, yani kıvrılma söz konusudur. Yukarı kabaran kısım antiklinal (semer) adını alır; aşağı çöken kısım olsaydı senklinal olurdu. Horst ve graben kırılmanın ürünüdür, tabaka bükülmez. Cevap: C.

Örnek 2 — Ova ile duvar

Soru: Batı Anadolu'da doğu-batı uzanan düz bir ovanın iki yanında, kenarları dik ve düzgün dağlar yükseliyor. Ova boyunca bir akarsu denize akıyor. Bu ovanın oluşumunu en iyi açıklayan süreç hangisidir?

• A) Esnek tabakaların bükülmesiyle oluşan bir senklinal
• B) Koşut faylar arasında çöken bir bloğun oluşturduğu graben
• C) Kara alçalınca denizin içeri sokulması
• D) Buzul yükünün kalkmasıyla kabuğun kabarması
• E) Volkanik lav akıntılarının vadiyi doldurması

Çözüm: Dik ve düzgün kenarlı dağlar fay kenarlarını, arada uzanan düz çukur da çöken bloğu gösterir. Gediz ve Menderes ovaları ders kitaplarında graben olarak anılır. Senklinal bükülmeyle oluşur, kenarları faylı duvar biçiminde olmaz. Cevap: B.

Örnek 3 — Denizin geri çekildiği kıyı

Soru: Bir kıyı bölgesinde bugün deniz seviyesinin birkaç on metre üzerinde, deniz kabuğu fosilleri içeren yatay ve bozulmamış tabakalar bulunuyor. Bu tabakaların bugünkü konumu nasıl açıklanabilir?

• A) Bölge orojenezle kıvrılmış ve tabakalar devrilmiştir.
• B) Bölge geniş bir graben içinde çökmüştür.
• C) Bölgeye kalın bir buzul yükü binmiştir.
• D) Bölgede deniz ilerlemesi (transgresyon) sürmektedir.
• E) Kara epirojenik olarak yükselmiş ve deniz geri çekilmiştir.

Çözüm: Tabakaların yatay ve bozulmamış olması kıvrılma ya da kırılmayı dışarıda bırakır; bu, dikey ve geniş alanlı bir harekettir. Deniz tabanı tortulu bugün su üstünde olduğuna göre kara yükselmiş, deniz gerilemiştir; bu bir regresyondur. Cevap: E.

Örnek 4 — Ters dönmüş takvim

Soru: Toroslar'daki bir kesitte, alttan üste nummulitli, sonra ammonitli tabaka diziliyor ve tabakalar çok dik açıyla eğilmiş. En tutarlı yorum hangisidir?

• A) Kesit şiddetli kıvrılma sırasında devrilmiş, yaş sırası ters dönmüş olabilir.
• B) Ammonit canlıları nummulitlerden sonra yaşamıştır.
• C) İki tabaka epirojenik yükselmeyle yer değiştirmiştir.
• D) Tabakalar bir graben içinde birikmiş, sıra bu yüzden normaldir.
• E) Fosiller IV. zamanda akarsularla taşınmıştır.

Çözüm: Nummulit III. zamana, ammonit II. zamana aittir; yani yaşlı tabaka üstte duruyor. Epirojenez tabakaları yatay bırakır, onu eleriz. Dik eğim ve Toroslar'ın kıvrım dağı olması, kıvrımın bir kanadının devrilmesini en makul açıklama yapar. Cevap: A.

• Her dağı kıvrım dağı saymak. Ege'deki Bozdağlar ve Aydın Dağları kırılmayla yükselmiş horstlardır; kıvrımla oluşan örnekler Kuzey Anadolu Dağları ve Toroslar'dır.
• Antiklinal ile senklinali ters eşleştirmek. Semer yukarı kabaran kısımdır (antiklinal), tekne aşağı çöken kısımdır (senklinal).
• Horst ile grabeni ova-dağ olarak karıştırmak. Horst yükselen bloktur ve dağ olarak görünür; graben çöken bloktur ve ova ya da çöküntü olarak görünür.
• Epirojenezde tabakaların bozulduğunu sanmak. Hareket dikey ve geniş alanlıdır, tabakalar yatay duruşunu korur; bükülme ve kırılma orojenezin işaretidir.
• Transgresyon ile regresyonu karıştırmak. Kara alçalıp denizin ilerlemesi transgresyondur; kara yükselip denizin çekilmesi regresyondur.
• Esnekliği unutmak. Aynı basınç genç ve yumuşak tabakayı büker, yaşlı ve sert kütleyi kırar; hangi şeklin çıkacağını kuvvetten çok tabakanın esnekliği belirler.