Orojenik Kuşaklar Ve Kıta Kabuğunun Evrimi

Derleyenler: Prof. Dr. Timur USTAÖMER
Zeynep Özbey, Ozan Çılgın, Özge Karslıoğlu (Ece Ustaömer’in katkılarıyla)

DAĞ KUŞAKLARININ OLUŞUMU
Kabuksal Deformasyon ve Dağ Oluşumu: Giriş
Pek çok insan gibi yerbilimciler de yeryüzü şekilleri içinde en çok dağlardan ilham almışlardır. 150 yılı aşkın süredir devam eden bilimsel araştırmalar sonucunda dağ kuşaklarının oluşumunu sağlayan iç prosesler hakkında pek çok bilgi elde edilmiştir. Dağ kuşaklarını oluşturan süreçlere Orojenezadı verilir. Dağları oluşturan kayalar, yerkabuğunun büyük bölümlerini etkileyen devasa sıkışma kuvvetlerinin varlığının görsel delillerini sergiler. Her ne kadar kıvrımlanma böylesi kuvvetlerin en sık rastlanan işareti olsa da bindirme faylarına, metamorfik kayaçlara ve magmatik aktiviteye de çeşitli oranlarda daima rastlanılır.
Dünyada çeşitli yerlerde yakın jeolojik geçmişte dağ oluşumları meydana gelmiştir. Bu genç dağ kuşaklarına Amerika’nın batı kenarı boyunca uzanan And ve Kayalık Dağlar ile Amerika Cordillera’i; Akdeniz’den İran’a, Kuzey Hindistan’dan Endonezya’ya uzanan Alp-Himalaya Sıradağları ve Batı Pasifikteki dağlık alanlar (Japonya, Filipinler ve Sumatra ada yayları) örnek oluşturur (Şek. 1). Bu genç dağ kuşaklarının çoğu geçtiğimiz 100 milyon yıl içinde oluşmuştur. Himalayalar gibi bazıları ise 45 milyon yıl önce gelişimine başlamıştır.
Bu göreli olarak genç dağ kuşaklarının yanında Dünya üzerinde daha yaşlı dağ
kuşakları da bulunmaktadır. Bu yaşlı yapılar çok derin erozyona uğramış ve topografik olarak belirsizdir. Ancak yine de daha genç dağ kuşaklarındaki yapısal özelliklerin aynısını açık bir şekilde sergilerler. Bu yaşlı grubun tipik örnekleri
Doğu ABD’deki Apalaşlar ve Rusya’daki Urallardır (Şek. 1).
Dünya üzerindeki büyük dağ kuşaklarının oluşumuyla ilgili çok sayıda hipotez
ortaya atılmıştır. İlk ortaya atılan hipotezlerden birisi, gezegenimiz henüz yarı
ergimiş halden soğurken, yerkabuğunun kırışması sonucu bu dağ kuşaklarının
oluştuğunu ortaya atmıştır. Dünya ısısını kaybettikçe büzüşmüş ve kırışmıştır.
Ancak ne bu ne de diğer öncül hipotezler dikkatli gözlemler sonucunda

Ekli dosyayı görüntüle 1031
Şekil 1: Dünya üzerinde orojenik kuşakların dağılımı. Pembe renkli alanlar çok yaşlı kratonları göstermektedir.
geçerliliğini koruyabilmişlerdir.
Yitim Zonlarında Dağ Oluşumu:Levha tektoniği teorisinin gelişimi ile mükemmel bir orojenez modeli ortaya çıktı. Bu modele göre dağ kuşaklarının çoğu konverjan (yakınlaşan) levha sınırlarında meydana gelmektedir. Yakınlaşan levha sınırlarında okyanusal litosferin yitimi, manto kayaçlarının kısmi ergimesini tetikler ve oluşan magma da üstteki levhada yer alan kabuksal kayaçların içine yerleşir. Ayrıca çarpışan levhalar, kara kütlelerinin kenarları boyunca çökelmiş olan kalın sedimanlarınkıvrımlanmasına ve metomorfizmasına neden olan tektonik uvvetleri sağlar. Bu proseslerin ikisi bir arada çalışarak kıta kabuğunu kısaltır ve kalınlaştırır ve neredeyse okyanus tabanında oluşmuş kayaların deniz seviyesi üstünde çok büyük yüksekliklere çıkmasına sebep olur.
Dağları oluşturan olayları açığa çıkartmaya çalışan bilim adamları, eski dağ yapıları yanında günümüzde aktif olan orojenez bölgelerini de inceler. Litosferik levhaların birbirine yaklaştığı aktif yitim zonları özel ilgi alanlarıdır. Buralarda okyanusal litosferin yitimi dünya üzerinde meydana gelen en büyük depremlerin ve en şiddetli volkanik püskürmelerin olduğu alanlardır.
Okyanusal litosferin yitimi iki farklı dağ kuşağının oluşumuna yol açar. a) okyanusal litosfer bir diğer okyanusal litosferin altına dalarsa bir ada yayıve ilişkili tektonik yapılar gelişir. b) okyanusal litosferin yitimi bir kıtasal bloğun altına doğru olursa, kıta kenarı volkanik yayıoluşur. Böylesi kıta kenarı volkanik yaylarını oluşturan levha sınırları çoğunlukla And-tipi levha kenarlarıolarak adlandırılır.
Ada Yayları:Ada yayları iki okyanusal levhanın yakınlaştığı ve birbirinin altına daldığı alanlarda oluşur (Şekil 2). Bu aktivite, dalan okyanusal levhanın üzerindeki manto kamasının kısmi ergimesine ve zaman içinde okyanus kabuğu üzerinde bir volkanik ada yayının gelişimine yol açar. Dalan okyanusal litosfer ile ilişkili olduklarından ada yayları, Pasifik’te olduğu gibi okyanus havzalarının kenarında bulunurlar. Aktif ada yaylarına örnek olarak Mariana, Kuril, Tonga ve Aleutianyayları örnek verilebilir.
Ekli dosyayı görüntüle 1032
Ada yayları belki de en basit dağ kuşaklarını simgeler. Bu yapılar okyanusal litosferin yüz milyonlarca yıl sürebilen yitimi ile oluşur. Ara sıra oluşan volkanik aktivite ve magmatik kütlelerin derinde yerleşmeleri ile dalan levhadan sedimanlarıntraşlanıp üst levhaya eklenmesi, üst levhanın kabuksal materyal hacmini giderek arttırır. Japonya gibi bazı olgun volkanik ada yaylarının, daha önce mevcut kabuksal materyal üzerinde geliştiği görülmüştür.
Olgun volkanik ada yaylarının evriminin ileri aşamalarında, magmatik ve metomorfik kuşaklardan oluşan dağlık bir topografya oluşur. Ancak bu aktivite büyük dağ kuşaklarının gelişiminde sadece bir faz olarak görülür. Daha sonra görüleceği gibi bazı volkanik yaylar dalan levha tarafından büyük bir kıtasal bloğun kenarına sürüklenir ve orada büyük dağ oluşum sürecine katılır.
And-Tipi Kenarlar Boyunca Dağ Oluşumu: Kıta kenarları boyunca dağ oluşumu
birokyanusal levha ile kenarında kıta kabuğu bulunduran diğer bir levhanın yakınlaşması sonucu meydana gelir. And dağlarında olduğu gibi And-tipi yakınlaşma zonu kıtasal bir volkanik yay ve kıta kenarının iç kesimlerinde görülen ilişkili tektonik yapıların gelişmesine sebep olur.
İdeal bir And-tipi dağ kuşağının oluşumunda ilk aşama, yitim zonunun oluşumundan önceki dönemi kapsar. Bu dönemde kıta kenarı pasif bir kıta kenarıdır; yani bir levha sınırı değildir fakat bitişik okyanus kabuğu ile aynı levha üzerinde yer alır. Kuzey Amerika’nın doğu kıyıları pasif bir kıta kenarının günümüzdeki örneğini oluşturur. Burada Atlantik Okyanusu’nu çevreleyen diğer pasif kıta kenarları gibi kıta sahanlığında sığ denizel kum taşı, kireçtaşı ve şeyllerden olan kalın (< 15 km) bir istif çökelir (Şek. 3A). Kıta sahanlığının ötesinde, türbidit akıntıları kıta yamacında ve yokuşunda sediman biriktirir.
Bir noktada kıta kenarı aktif kenara dönüşür. Bir yitim zonu oluşur ve deformasyon süreci başlar (Şek. 3B). Aktif bir kıta kenarını incelemek için Güney Amerika’nın batı kıyısı ideal bir alandır. Bu bölgede Nazca Levhası, Peru-Şili hendeği boyunca Güney Amerika levhasının altına dalar. Bu yitim zonu olasılıkla Pangea süper kıtasının parçalanmasından önce oluşmuştur.
İdeal bir And-tipi yitimde kıtasal blok ile dalan okyanusal levhanın yakınlaşması kıta kenarında deformasyon ve metomorfizmaya sebep olur.
Okyanusal levha yaklaşık 100 km daldığında dalan levhanın üzerindeki manto kaması kısmi ergimeye uğramaya başlar. Oluşan mağma ise düşük yoğunluğu nedeniyle yukarı doğru yükselir (Şek. 3B).
Kalın kıta kabuğu magmanın yükselmesini büyük ölçüde engeller. Bunun sonucu olarak kabuğa yerleşen magmanın büyük bir bölümü asla yüzeye ulaşamaz. Derinde
kristallenir ve Plütonları oluşturur. Evrimin ileri aşamalarında yükselme ve erozyon, bu magmatik kütleler ve ilişkili metomorfik kayaçların yüzeylemesine sebep olur. Yüzeye ulaştıklarında bu masif yapılara Batolitadı verilir (Şek. 3B).
Çok sayıda Plütondan oluşan Batolitler Kaliforniya’daki Sierra Nevada’nın çekirdeğinde ve Peru And’larında yaygındır.
Kıtasal volkanik yayın gelişimi sırasında karadan gelen sedimanlar ve dalan levhadan törpülenen sedimanlar hendeğin kara tarafına eklenirler. Sedimenter ve metamorfik kayaçlar ile okyanus kabuğundan oluşan bu kaotik kaya topluluğu
Ekli dosyayı görüntüle 1033
Şekil 3. And-tipi bir yitim zonunda dağ oluşumu. a) Kalın bir sediman istifi içeren pasif kıta kenarı,
b) levha yakınlaşması bir yitim zonun oluşmasına neden olur. Yitim zonunun üstündeki manto kamasının kısmi ergimesi ile oluşan ergiyikler üstteki kıta içine yükselir ve mağma odaları oluşturur. Bu mağma odalarından çıkan ergiyikler yüzeyde bir kıtasal volkanik yayın oluşumunu sağlar. Devam eden konverjans ve mağmatik etkinlik kabuğu giderek daha fazla deforme eder ve dağ kuşağının yükselmesine neden olur. Bu esnada yığışım prizması da giderek büyür, c) Yitim durduğunda dağ
kuşağı daha da yükselir ve zamanla erozyona uğrar. Bu diyagramda dalan okyanusal litosferin koptuğuna ve oluşan boşluğu astenosferin doldurduğuna dikkat ediniz. Bu prosesslab break-offadını almaktadır ve günümüzde bazı kaya topluluklarının oluşumunu açıklamada yaygınca kullanılmaktadır.

Yığışım Prizmasıolarak adlandırılır. Uzun süreli yitim yığışım prizmasının büyüyerek deniz seviyesi üzerine çıkmasına sebep olabilir (Şekil 3B, C).
And-Tipi dağ kuşakları kabaca birbirine paralel iki kuşaktan oluşur. İlk kuşak volkanik yay olup kıtasal bloğun üzerinde gelişir. Volkanik yay, volkanlar ve yüksek sıcaklık metamorfik kayaçlarıyla ilişkili intrüzif kütlelerden oluşur. Deniz tarafında yer alan diğer kuşak ise yığışım prizmasından oluşur. Yığışım prizmaları, kıvrımlı ve faylısedimenter ve metamorfik kayaçlardan oluşan kaotik bir kaya topluluğu ile temsil edilir (Şekil 3C).
Sierra Nevada ve CoastRanges:Aktifliğini yitirmiş And-Tipi orojenik kuşakların en iyi örneklerinden birisi Batı ABD’de bulunan Sierra Nevada ve CoastRange bölgesidir. Bu paralel dağ kuşakları Pasifik okyanusal havzasının bir bölümünün Kuzey Amerika levhasının batı kenarının altına dalması ile oluşmuştur. Sierra Nevada Batolit’i onlarca milyon yıl süreyle yerleşen magma tarafından üretilmiş kıtasal volkanik yayın bir parçasıdır. Daha sonraki yükselme ve erozyon geçmiş volkanik aktivitenin delillerini ortadan kaldırmış ve çekirdekte kristalen magmatik ve ilişkili metamorfik kayaçların yüzeylemesine neden olmuştur. Hendek bölgesinde ise dalan levhadan traşlanmışsedimanlar ve okyanus kabuğu parçaları ile erozyona uğrayan kıtasal volkanik yaydan gelen sedimanlar, şiddetli kıvrımlanma ve faylanma geçirerek bir yığışım prizması oluşturmuşlardır. Bu kaotik kaya topluluğu Kaliforniya CoastRange’lerdekiFransiscanFormasyonu’nu oluşturur. CoastRange’lerin yükselimi çok yakın bir zamanda meydana gelmiştir.

ÇARPIŞMALI DAĞ KUŞAKLARI
Kabuksal Deformasyon ve Dağ Oluşumu: Kısım B
Gördüğünüz gibi, okyanusal litosfer kıta kenarının altına daldığında And tipi dağ kuşakları gelişir. Eğer dalan levha kıtasal litosfer parçaları içeriyorsa, devam eden dalma süresince böylesi kıtasal kabuk parçaları hendeğe taşınır. Okyanusal litosfer göreli olarak daha yoğundur ve kolayca dalabilir ancak kıtasal kabuk düşük yoğunluklu malzemeden oluşur ve o nedenle dalamayacak kadar hafiftir. Bu nedenle bir kıtasal blok hendeğe ulaştığında dalamaz ve üst levhada bulunan kıta ile çarpışır. Bu çarpışma neticesinde gerçekleşen kabuksal kısalma ve kalınlaşma dağ kuşaklarının oluşumuna neden olur.
Dağ kuşakları a) ada yaylarının çarpışması, b) bir ada yayı ile bir kıtasal bloğun çarpışması veya c) iki veya daha fazla kıtanın çarpışmasıyla meydana gelir.

Terrane ve Dağ Oluşumu
Pasifik Okyanusunu çevreleyen dağlık alanlar, nispeten küçük kabuk parçalarının (ada yayı, seamount, okyanusal plato, kıtasal kabuk) bir kıta kenarına eklenmesi ve çarpması sonucu oluşmuştur. Yerbilimciler bu eklenen küçük kabuk parçalarına terrane adını vermektedir. Terrane teriminin Türkçe karşılığı bulunmamaktadır. Eş anlamlı olarak Tektonik Birlik, Tektono-stratigrafik Birlik veya Lito-tektonik Birlik adları Türkçe literatürde yaygınca kullanılmaktadır. Basit olarak terrane terimi, etrafındaki tektonik birliklerden daha farklı bir jeolojik geçmişe sahip bir kabuk parçasını tanımlamak için kullanılır. Terrane’ler farklı boyut ve şekillerde olabilirler.
Pasifik Okyanusu çevresindeki dağlık bölgede bulunan bu kabuksal parçalar nelerdir ve nerede oluşmuşlardır? Bulundukları yere nasıl gelmişlerdir?
Yapılan araştırmalar, henüz bir kıtasal bloğa eklenmeden önce bazı kabuksalfragmanların, Hint Okyanusu içindeki Madagaskar adasına benzer şekilde, okyanus içindeki bir mikro-kıta olarak varlıklarını sürdürdüklerini ortaya koymuştur. Kabuk parçalarının diğer pek çoğu, Japonya, Filipinler ve Aleutian adalarına benzer şekilde eski ada yayı parçalarıdır. Bazıları ise sıcak nokta aktivitesiyle ilişkili olarak meydana gelen okyanusal platolar gibi sualtı kabuk parçalarıdır (Şek. 4).

Ekli dosyayı görüntüle 1034


Yığışım ve Orojenez
Yaygınca kabul edilen görüşe göre okyanusal levha hareket ettikçe, bu levhanın içinde kalan volkanik ada yayları, okyanusal platolar ve mikro kıtalar da okyanusal levha ile birlikte And-tipi dalma batma zonuna taşınır. Okyanusal levha küçük bir denizaltı dağ dizisi taşıyorsa, bu yapılar da okyanusal levhanın dalmasıyla birlikte genellikle manto derinliklerine gömülür, yani yiter. Bununla birlikte, Ontong Java Platosu gibi okyanusal kabuğun kalınlaşmış kısımları veya bol miktarda hafif magmatik kayaçlardan oluşan olgun ada yayları aktif kenara ulaştığında, kendileri dalamayacakları gibi okyanusal litosferin de dalmasını engellerler. Bu durumda kıta ile kabuk parçaları arasında bir çarpışma meydana gelir.
Olgun bir ada yayı And-tipi bir kenara ulaştığında, gerçekleşecek olaylar dizisi Şekil 5 de gösterilmiştir. Düşük yoğunluğu nedeniyle olgun ada yayı kıtasal levhanın altına dalamayacaktır. Bunun yerine, bu kalınlaşmış zonlar dalan levhadan sıyırılır ve ince dilimler halinde bitişikteki kıtasal blokun üzerine yerleşir. Bazı ortamlarda süre gelen yitim, bir diğer kıtasal bloku da kıta kenarına taşıyabilir. Bu kıta parçası kıta kenarına çarptığında, daha önce kıta kenarına eklenmiş mağmatik yayı kıta içine doğru öteler ve kıta kenarının kalınlığının ve yanal uzanımının artmasına neden olur.

Kuzey Amerika Cordillera
Dağ oluşumunun, kabuk parçalarının bir kıtaya eklenmesi sonucu gerçekleşebileceği fikri esasen Kuzey Amerika Cordillera’de yürütülen çalışmalardan doğmuştur (Şekil 17.17). Bu bölgede yapılan çalışmalarda, özellikle de Alaska ve British Kolombiya’daki orojenik kuşaklarda yer alan bazı kayaçların kapsadığı fosiller ile elde edilen paleomanyetik veriler, bu kayaçların eskiden ekvatora yakın bir bölgede oluştuğunu ortaya çıkarmıştır.
Ekli dosyayı görüntüle 1035
Kuzey Amerika Cordillera’de bulunan pek çok terrane’in, bir zamanlar doğu Pasifik boyunca, günümüzde batı Pasifik’teki ada yayları ve okyanusal platoların dağılımına benzer bir dağılım gösterdiği kabul edilmektedir (Şek. 4). Pasifik havzasının doğu bölümü (Farallon Levhası), Pangea’nın parçalanması öncesinden günümüze kadar geçen zaman zarfında Kuzey Amerika’nın batı kenarının altına dalmaktadır. Görünüşe bakılırsa bu aktivite, Meksika’nın Baja Yarımadası’ndan Alaska’nın kuzeyine, kıtanın bütün Pasifik kıyıları boyunca kabuk parçalarının yavaş yavaş kıta’ya eklenmesine neden olmuştur (Şek. 6). Benzer şekilde günümüzdeki pek çok mikro-kıta da er geç aktif kıtasal kenarlara eklenecek ve yeni orojenik kuşaklar meydana getirecektir.
[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 6. Son 200 milyon yıllık bir süre içinde batı Kuzey Amerika’ya eklendiği düşünülen Terrane’lerin dağılımı. Harita lejandında da belirtildiği gibi kırmızı renk eklenen ada yayı parçalarını, mavi renk ofiyolitleri, sarı renk denizel sedimentleri, gri renk ise kıtasal kabuk parçalarını göstermektedir.

KITA-KITA ÇARPIŞMALARI
Kıtasal çarpışma, kabuk kalınlaşması ve kısalması ile karakterize olan dağ kuşaklarının oluşumuna sebep olur. Böylesi orojenik kuşaklarda kabuk kalınlığı
ortalama 50 km, bazı bölgelerde ise 70 km den fazla olabilir. Bu ortamlarda, kabuk kalınlığı, faylanma ve kıvrımlanmanın bir sonucudur.
Çarpışma kökenli dağ kuşaklarına örnek olarak Himalayalar ve Apalaşlara yakından bakacağız. Himalayalar dünya üzerindeki en genç dağ kuşağıdır ve günümüzde hala yükselmektedir. Apalaşlar ise çok yaşlı bir dağ kuşağı olup, dağ oluşumu yaklaşık 250 milyon önce sona ermiştir.

Himalayalar

Ekli dosyayı görüntüle 1036
Şekil 7. Hindistan’ın zaman içinde kuzeye göçü.

Himalayaların oluşumuna neden olan dağ oluşum olaylarının başlangıcı
kabaca 45 milyon yıl önce, Hindistan’ın Asya’ya çarpışması ile başlamıştır. Pangea’nın parçalanmasından önce Hindistan, Avustralya ile birlikte güney
yarıküre kıta topluluğunun (Gondwana) bir parçasıydı. Gondwana’danriftleştikten sonra Hindistan, jeolojik söylemle kuzeye doğru birkaç bin kilometrelik bir mesafe kat etti (Şek. 7).
Hindistan’ın kuzeye doğru göçünü sağlayan dalma – batma zonu, Asya’nın güney sınırlarına yakın bir bölgede yer alıyordu (Şek. 8a). Asya kenarı boyunca süregelen yitim, mükemmel gelişmiş bir volkanik yay ve yığışım kompleksi içeren And-tipi bir kenar meydana getirdi. Sonunda, aradaki okyanusal havza tümüyle yok oldu ve Hindistan, Avrasya levhasıyla çarpıştı. Çarpışmada ortaya çıkan tektonik kuvvetler çok büyüktü ve bu kara kütlelerinin deniz tarafında yer alan materyalinin yoğun bir şekilde kıvrımlanmasına ve faylanmasına neden oldu (Şek. 8b). Kabuğun kısalması ve kalınlaşması çok büyük miktarda kabuk malzemesinin yükselmesine ve muhteşem Himalaya dağlarının oluşumuna sebep oldu.

Ekli dosyayı görüntüle 1037
Şekil 8. Hindistan-Asya kıtalarının çarpışması. Üstteki diyagramda Hindistan ile Asya’yı ayıran okyanus Tetis Okyanusu olup, Anadolu üzerinden Avrupa’ya kadar uzanan bir okyanustu. Tetis Okyanusu’nun günümüzdeki tek kalıntısı Akdeniz’dir.

Yükselmeye ek olarak, kabuk kalınlaşması kabuğun alt seviyelerinin derinlere gömülmesine ve basınç ve sıcaklığın aşırı yükselmesine neden olmuştur. Büyüyen dağ kuşağının böylesi en derin ve en deforme kesiminde meydana gelen kısmi ergimeler, üstteki kayaçların içine yerleşen ve onları daha da deforme eden magma kütleleri üretmiştir. Böylesi ortamlar, büyük dağ kuşaklarının çekirdeğini oluşturan, metamorfik ve mağmatik kayaç topluluklarınınoluştuğu ortamlardır.

Apalaşlar
Kuzey Amerika’nın doğu kıyılarında Alabama’dan Newfoundland’a, müthiş doğa güzellikleriyle Apalaş dağları bulunur. Bu büyük dağ kuşağının oluşumuna neden olan orojenez birkaç yüz milyon yıl sürmüş ve Pangea’nın oluşumunda bir evreyi tamamlamıştır. Bu dağ kuşağının oluşumunu açıklayan basitleştirilmiş modele göre evrim kabaca 600 milyon yıl önce, Kuzey Atlantik Okyanusu’ndan önce var olan bir okyanusun (Kuzey Atlantik’in atası olarak adlandırılır) kapanmasıyla başlar. Kapanma büyük bir olasılıkla iki dalma batma zonu boyunca olmuştur. Bu dalma-batma zonlarından biri Afrika'nın deniz tarafında bulunuyordu ve günümüz batı Pasifik okyanusundaki gibi bir volkanik yayın oluşumuna sebep olmuştu. Diğer dalma-batma zonu ise Şek. 9A da gösterildiği gibi Kuzey Amerika kıyısının ötesinde bulunan bir kıta parçasının bitişiğinde yer alıyordu.
450 - 500 milyon yıl önce, bu kıta parçası ile Kuzey Amerika arasında yer alan kenar havza kapanmaya başladı. İzleyen çarpışma, kıta sahanlığının deforme olmasına ve bu kıta parçasının Kuzey Amerika levhasına kenetlenmesine sebep oldu. Kıta parçasının metamorfizmaya uğramış kalıntısı günümüzde Apalaşlar'daki batı Piedmont bölgesi ve Blue Ridge'inkristalen kayaçları ile temsil edilmektedir (Şek. 9B). Yaygın metamorfizmaya ek olarak, özellikle New England bölgesinde gözlendiği gibi mağmatik aktivite kıta kenarı boyunca sayısız plütonik kütlenin yerleşmesine neden olmuştur.
Dağ oluşumun ikinci aşaması 400 milyon yıl önce meydana gelmiştir. Bu dönemde, okyanusun kapanmaya devam etmesi sonucu volkanik yay da Kuzey Amerika ile çarpışmıştır (Şek. 9C). Bu olayın kanıtları doğu Piedmont’daki Carolina Sleyt Kuşağı’nda görülmektedir. Bu kuşakda tipik olarak ada yaylarında oluşumu yansıtan volkanik ve sedimenter kayaçlar yer almaktadır.
Ekli dosyayı görüntüle 1038
Şekil 9. Bu şematik diyagramlarda eski Kuzey Atlantik Okyanusunun kapanması sürecinde güney Apalaşların oluşumu gösterilmektedir. Dağ oluşumu, 3 farklı aşama halinde, 300 milyon yılı aşan bir sürede tamamlanmıştır.


Son orojenez, Afrika’nın Kuzey Amerika’ya çarptığı zaman olan 250 ila 300 milyon yıl arasındaki bir dönemde meydana gelmiştir. Bu olay, bir zamanlar Kuzey Amerika’nın doğu kenarını çevreleyen şelf sedimentlerini ve sedimenter kayalarını yerinden etmiş ve daha fazla deformasyona uğramasına yol açmıştır (Şek. 9d). Bugün bu kıvrımlı ve bindirmeli kumtaşı, kireçtaşı ve şeyller, ValleyandRidgeProvince’inin büyük oranda metamorfizmaya uğramamış kayaçlarını oluşturur.
Jeolojik söylemle Apalaş dağlarının oluşumundan çok kısa bir süre sonra yeni oluşan Pangea süper kıtası küçük parçalara bölünmeye başlamıştır. Afrika ile Kuzey Amerika’nın çarpıştığı zonun daha doğusunda meydana gelen riftzonları yüzünden Afrika’nın bir kalıntısı Kuzey Amerika kıtasına yapışık kalmıştır.
Kıtasal çarpışmanın kanıtlarını bulunduran diğer dağ kuşakları arasında Alpler ve Urallar yer alır. Alplerin, Afrika ve Avrupa arasından gerçekleşen bir çarpışmanın sonucu olarak oluştuğu düşünülmektedir. Diğer yandan Urallar, Pangea’nın bir araya gelmesi sırasında Kuzey Avrupa ve Kuzey Asya’nın çarpışması sonucunda oluşmuştur.

FAY – BLOK DAĞLARI
Alpler, Himalayalar ve Apalaşlar gibi çoğu dağ kuşakları, büyük bindirme fayları ve kıvrımların varlığından da anlaşıldığı gibi sıkışma ortamlarında oluşmuşlardır. Bununla birlikte kıtasal riftleşme gibi diğer tektonik prosesler de, yükselme ve topografik olarak dağların oluşumuna neden olabilir. Bu tür ortamlarda oluşan ve fay-blok dağlarıolarak adlandırılan dağlar, derine indikçe açısı düşen yüksek açılı faylar ile sınırlanırlar. Çoğu fay-blok dağları uzama ve faylanmaya neden olan büyük bir alanın yükselimine (domlaşmaya) bir tepki olarak gelişir. Böyle bir duruma örnek olarak, doğu Afrika’nın rift vadilerinin kenarında yükselen fay blokları gösterilebilir.
Dünya üzerindeki en geniş fay blok dağları Batı A.B.D. deki BasinandRange bölgesinde bulunmaktadır (Şek. 10, 11). Bu bölge, kuzey-güney yönünde 3000 km lik bir alan kaplar. Burada kırılgan üst kabuk yüzlerce fay bloğuna bölünmüş, yani parçalanmıştır. Bu faylı yapıların eğimlenmesi sonucu, her biri 80 km uzunluğunda,birbirine neredeyse paralel, her iki yanındaki düzlük alandan yükselen sıra dağların oluşumuna neden olmuştur.

[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 10. Litosfer gerilme alanlarında Fay-blok dağlarının oluşumu. Range olarak işaretli sırtların
(dağların) aslında sola doğru eğimlenmiş fay blokları olduğuna dikkat ediniz. Fay blok dağlarının her iki yanında yer alan düzlükler, yarı graben olarak adlandırılır. Litosfer gerilme alanlarında mağmatizma da yaygın olarak gözlenir.

BasinandRangeProvince’indeki gerilme yaklaşık 20 milyon yıl önce başlamış ve kabuğun, orijinal eninin iki katı kadar uzamasına neden olmuştur. Bölgede, ortalamanın üç katı olan yüksek ısı akısı ve çeşitli aralıklar ile meydana gelmiş olan volkanizma, mantonun yükseldiğinin ve bu manto yükseliminin üstteki kabuğun kubbeleşmesine neden olduğunun kanıtıdır.
[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 11. Wyoming’de bir fay-blok dağı (Grand Tetons). Dağ-ova sınırından bir fay geçmektedir. Resimde görülen dağ, fay bloğunun sola doğru eğimlenmesi sonucu yükselmiştir.


KABUĞUN DÜŞEY HAREKETİ
Başlıca levha tektoniğinin neden olduğu büyük kabuksal yer değiştirmeler yanında, dünya üzerinde pek çok alanda kıta kabuğunun yukarı-aşağı doğru olan salınımı da gözlenmiştir. Böylesi düşey hareketlerin pek çoğunun levha sınırlarıboyunca, aktif dağ oluşumuyla ilişkili olduğu düşünülmesine karşın bazılarının dağoluşumuyla ilgisi yoktur.
Amerika Birleşik Devletleri’nin batı kıyıları boyunca kıtasal yükselimin kanıtları bulunur. Kıyı alanının yüksekliği uzun bir süre değişmeden kalırsa dalga etkisi ile aşınmış bir platform meydana gelir. Kaliforniya’nın bir bölümünde, deniz seviyesinin yüzlerce metre üzerinde eski kıyı platformları saptanmıştır. Kıtasal yükselime ilişkin böylesi işaretlerinin bulunması basittir ama yükselmenin nedenini her zaman belirleyebilmek o kadar da kolay değildir. Kabuğun yükselmesine ilişkin deliller Marmara Bölgesi’nde de yaygınca görülür. Bölgede, 250 bin yıl önce denizde oluşmuş çökeller günümüzde deniz seviyesinden 8 ila 30 m yukarıda durmaktadır. Böylesi yükselmiş deniz tabanlarına denizel taraça adı verilir (Şek. 12)

[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 12. Gelibolu yakınında bir denizel taraça. Taraça tümüyle denizde yaşayan canlıların kavkılarından oluşmuştur.


İZOSTASİ
İlk araştırmacılar, Yerkürenin düşük yoğunluklu kabuğunun, daha yoğun ve deforme olabilen manto kayaçlarının üst kısmında yüzdüğünü keşfetmişlerdir. Gravitasyonel denge içinde yüzen kabuk kavramı izostasiolarak bilinir. İzostasigörüşünü kavramanın bir yolu, Şek. 13’de gösterildiği gibi, su üzerinde yüzen farklıyükseklikteki ağaç blokları göz önüne getirmektir. Kalın tahta blokların, ince bloklardan daha yüksekte durduğuna dikkat ediniz.
[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 13. Farklı kalınlıktaki ağaç blokların suya bırakıldıklarında nasıl dizildiğini gösteren şematik diyagram. Benzeri şekilde kabuğun kalın olduğu alanlar da ince kabuğa oranla daha yüksekte dururlar. Kalın blokların köklerinin de daha büyük derinliklere ulaştığına dikkat ediniz.


Aynı şekilde çoğu dağ kuşağı, kabuk kalınlaşması nedeniyle civardaki arazinin yükseğinde bulunmaktadır. Bu sıkışmalı dağların şekil 13’de gösterilen kalın ağaç bloklarda olduğu gibi, alttaki materyalin içlerine uzanan kökleri vardır.
Şekil 13’deki bloklardan herhangi birisinin üstüne küçük bir ağaç blok konulsa ne olacağını gözünüzde canlandırın. Üst üste konulan bloklar, izostatik(gravitasyonel) dengeye ulaşıncaya kadar suya gömülecektir. Bu blok çiftinin en üst kısmı şimdi aslında bir önceki durumdan daha yüksektedir; alt kısmı da dahaalçaktadır. Böylesi yeni bir gravitasyonel denge seviyesi kurma işlemine izostatikayarlanmaadı verilir.
İzostatik ayarlanma kavramının uygulanması ile kabuğa yük bindikçe aşağıdoğru çökerek tepki vermesi, yük kaldırıldığında ise kabuğun yeniden yükselmesi beklenir (kargo gemisinin yüklendiğinde ve boşaltıldığında ne olduğunu düşünün). Kabuğun önce çöküp sonra yükselmesine ait kanıt Buzul Çağı buzullarında bulunur. Kıtasal buzullar Pleistosen döneminde Kuzey Amerika’nın bir bölümünü kapladığında, 3 km kalınlığındaki buz kütlesinin ağırlığı ile yer kabuğu yüzlerce metre aşağı doğru bükülmüştür. Son buzulların erimesinden bu yana geçen 8000 yıllık bir süre zarfında ise bu buzulların en kalın olduğu Kanada’daki Hudson Körfezi bölgesinde 330 m lik bir yükselme saptanmıştır.
İzostatik ayarlanmanın sonuçlarından birisi de, dağların zirveleri erozyon ile alçaldıkça, kabuğun azalan yüke bir tepki olarak yükselmesidir (Şek. 14). Ancak her izostatik yükselme aşaması, erozyon sonucu meydana gelen alçalma miktarından daha az olmaktadır. Yükselme ve erozyon prosesleri, dağ bloğu
normal kabuk kalınlığına ulaşıncaya kadar sürecektir. Bu değere ulaşıldığında dağlar artık deniz seviyesine kadar erozyona uğramış olacaktır. Bu durumda dağların derine gömülmüş kesimleri de yüzeye çıkmış olacaktır. Ayrıca, dağlar aşındıkça erozyon sonucu açığa çıkmış sedimanlar dağların eteklerinde ve bitişik alanlarda depolanacak, böylece bu alanlar giderek derine gömülecektir (Şek. 14).

Dağların ulaşabilecekleri en büyük yükseklik nedir?
Hindistan’ı Asya içine sürükleyen kuvvetler gibi çok büyük kuvvetlerin etkidiği alanlarda Himalayalar gibi dağlar oluşur. Peki, dağların ulaşabilecekleri bir üst yükseklik sınırı var mıdır? Dağ dorukları yükseldikçe, erozyon ve kütle kaybı gibi gravite tarafından sürüklenen prosesler de hızlanır ve deforme kayalar

[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]
Şekil 14. Blok diyagramlar, erozyon ve izostatik ayarlanmanın bir arada dağlık bölgelerde kabuğun
incelmesini nasıl sağladığını göstermektedir. A) Dağlar henüz yeni oluşmuşken kıta kabuğu da kalındır. B) Erozyon dağların yükseltisini düşürdükçe, kabuk da hafifleyen yük nedeniyle yükselmeye başlar. C) Erozyon ve yükselme, dağlar normal kabuk kalınlığına (yaklaşık 30 km) ulaşıncaya kadar sürer.

yontularak engebeli bir morfoloji kazanılır. Dağlar yükseldikçe dağların kökü üzerine binen kuvvet de artacaktır. Bir aşamada, büyüyen dağların derinliklerinde yer alan ve göreli olarak daha sıcak ve dayanımsız olan kayaçlar, Şek. 15 de gösterildiği gibi yanlara doğru akmaya başlayacaktır. Bunu sıcak tavanın ortasına dökülen kalın bir krep hamurunun tavanın yanlarına yayılmasına veya ılık bir peynirin kendi ağırlığı altında çöküp yayılmasına benzetebilirsiniz. Bunun kesiminde ise sünek yayılma sonucu dağ kuşağıgravitasyonel çökmeye uğrayacaktır.
[url=http://bit.ly/c25MCx] [/URL]

Bu aşamada şu soru akla gelebilir: Himalayalar'ı ayakta tutan nedir? Basit açıklama Hindistan'ı Asya'ya doğru sürükleyen yatay yöndeki sıkışma kuvveti, yerçekimin sebep olduğu düşey kuvvetten daha büyüktür. Ancak Hindistan'ın kuzeye doğru ilerlemesi durduğunda, aşağı doğru olan çekim kuvveti, bu dağlıkbölgedeki baskın güç haline gelecektir.

KITA KABUĞU MANTO DERİNLİKLERİNE GÖMÜLÜR MÜ?
Kıta kabuğu okyanusal kabuğa oranla daha düşük,manto kayaçlarına oranla ise çok daha düşükyoğunluğa sahiptir. Kıtalar oluştuktan sonra riftleşebilir, göç edebilir veya diğer kıtalar ile çarpışabilir; ancak mafik kayaçlara göre daha hafif olması; bir başka deyişle yüzebilirliği, kıta kabuğunun batmasını güçleştirir. Bir başka deyişle kıta kabuğu güçlü bir şekilde yeryüzünde kalma eğilimi gösterir. Ancak son zamanlarda yapılan araştırmalar sonucunda kıta kabuğunda ultrayüksek basınç minerallerinin varlığının saptanması, kıtaların dalamayacağına yönelik yaygın inanışı sorgular hale getirmiştir. Norveç, İtalya, Çin ve Kazakistan’daki kıta kabuğunda elmas ve kuvars mineralinin yüksek basınç formu olan koesitin bulunması iki soru ortaya koymuştur.
1) Kıta kabuğu yiter mi?
2) Geçmişte, kıtasal litosfer yer mantosuna hiç eklenmiş midir?
İlk sorunun cevabı kesinlikle “evet” olmalıdır. Norveç’te bu elmaslarıçalışabildiğimize göre, kıta kabuğu önce manto içine, elmas oluşturacak derinliklere kadar (150 km) dalmış, daha sonra da tekrar yüzeye dönmüşolmalıdır. Meteorit çarpması sırasında ortaya çıkan müthiş basınçlar haricinde, orijinal olarak yeryüzünde oluşmuş bir kayaç içinde elmas oluşturmanın başka bir yolu da yoktur (bazı elmaslar metamorfizmaya uğramışsedimenter kayaçlar içinde bulunmuştur). Bu çok büyük derinliklere gömülmüş kayaçların tekrar yeryüzüne dönmüş olması hiç de sürpriz sayılmamalıdır. Deney amaçlı olarak, bir deniz topunu bir havuzda aşağı doğru bastırın ve sonra da serbest bırakın. Deniz topu hızla yüzeye çıkacaktır çünkü su altında kalacak kadar yoğun değildir. Benzer şekilde düşük yoğunluklu kabuk kayaçları da, onları aşağı bastıran kuvvetlerin, yüzme kuvvetini aşamadığı anda artık manto derinliklerinde kalamazve yüzeye çıkarlar. Bu kayaçların evriminde en ilginç olan yön, yüzeye dönmeden önce böylesi büyük derinliklere (> 100km) ulaşmış olmalarıdır. Bu olayın en iyi açıklaması, okyanusal bir levha dalma-batma zonunda tümüyle tüketildiği zaman, bitişiğindeki kıta kenarı (kıtasal kabuğun ince olduğu kesim) da dalan okyanusallevhanın çekim kuvveti ile belirli bir derinliğe kadar çekilir. Yüzme kuvveti, aşağıçekme kuvvetini yenince, dalan kıta kabuğu da hızla yüzeye çıkar.
Kıtasal yitimin bir diğer ilginç özelliği de derinlere gömülmüş kıtasal kabuğun tümünün tekrar yüzeye dönmemiş olması olasılığıdır. Eğer manto bu kıtasal malzemenin bir kısmını absorbe etmişse, eklenti materyal, mantonun kimyasal bileşimini değiştirebilir. Mantoda elmasın bulunması, gerçekten de kıtasal malzemenin mantoya eklenmiş olmasının delili olabilir. Elmasın yapı taşıolan karbon, dalan kıta kenarında çökelmiş sedimenter kayaçlar içindeki organik veya karbonlu materyalden sağlanmış olabilir.