Çevrimdışı

Yerküre ve İçyapısı Yeryuvarı dıştan içe doğru çeşitli bileşim ve fiziksel özelliklerdeki kalın katmanlardan oluşur. Bu katmanlardan her biri küresel şekillidir. En dıştan içe doğru sırasıyla atmosfer (havaküre), biyosfer (canlıküre), hidrosfer (suküre) ve litosfer (yerküre) yer alır. Litosfer kimyasal ve mineralojik bileşimleri birbirinden farklı olan iki grup kayaçtan meydana gelmiştir. Birinci grupta SiO2 (Silisyumoksit) ve AlO2 (Alüminyumoksit) açısından zengin, granit, kumtaşı, kireçtaşı gibi hafif kayaçlar bulunur. Bu tabakaya Sial adı da verilir. İkinci grupta ise daha ağır bazik ve ultrabazik kayaçlar vardır.
Bileşimlerindeki yoğun FeO2 (demiroksit) ve MgO2 (magnezyumoksit) içeriğinden dolayı bu gruba Sima da denir.

Yeryüzünün 100 km derinliğinden başlayarak kayaçlar sağlamlıklarını büyük ölçüde kaybedecek kadar yüksek sıcaklığa ulaşırlar. Kayaçların ergiyerek, kolayca şekil değiştirebilecek hale geldikleri bölgelere Astenosfer denir. Astenosfer 350 km. derinliğe kadar uzanır. Astenosfer üzerinde dışa doğru yaklaşık 100 km. kalınlığında katı yer katmanını oluşturan kayaçlar, astenosferden daha sert ve rijittir. Bu sert dış bölgeye Litosfer (taşküre) denir. Litosfer, okyanus tabanlarında yaklaşık 70 km., kıtalarda ise 100 km. kalınlıkta olabilir. Levha (plaka) adı verilen ve büyük kırık zonlarıyla sınırlanan çok sayıda mozaik şeklindeki parçalardan oluşmuştur. Yeryuvarında litosferik levhalar, yine üst mantoya ait olan ve 70-100 km. derinden başlayıp 200 km. derine kadar inen ve düşük hız zonu olarak nitelenen Astenosfer üzerinde yüzer durumdadır.

Yerküre’nin içi ile ilgili bilgilerimiz en üst katmanlar dışında teorik olarak oluşmuştur. Yerbilim (jeoloji) çalışmaları ile yapısı anlaşılmaya çalışılan Yerküre’ye ait bilgilerin çoğu, sismik dalgaların incelenmesi sayesinde elde edilmektedir. Depremler sonucu oluşan doğal veya bilim adamlarının oluşturduğu yapay sismik dalgaların, farklı yapılardaki katmanlarda farklı davrandıkları bilinir. Yerküre içinde hareket eden bu dalgaların davranışlarının incelenmesi sonucunda Yerküre’nin iç yapısı anlaşılabilmektedir.

Yerküre’nin merkezinde katı haldeki nikel ve demirden oluşan İç Çekirdek (Inner Core) bulunur. Bu çekirdeği çevreleyen Dış Çekirdek (Outer Core) ise, içindeki sülfür ve oksijen nedeniyle ergime noktası düştüğü için sıvı halde bulunan nikel ve demirden oluşur. 4.5 milyar yıldır soğumasına rağmen hala çok sıcak olan çekirdek, Yerküre’nin manyetik alanının oluşmasındaki etkendir. Daha sonra gelen ve Alt Manto ve Üst Manto diye ikiye ayrılan Manto (Mantle) ise, kısmen yada tümüyle eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan magmayı içermektedir. Demir, magnezyum, silikon ve oksijence zengin mineralleri içeren Manto’dan sonra, bu katmanların en incesi olan ve okyanuslar ile kıtaları barındıran Yerkabuğu (Crust) vardır. Oksijen ve silikonca zengin Yerkabuğu’nda, okyanus tabanlarını oluşturan bazalt, en çok bulunan kayaçtır. Kıtalardan oluşan kabuk kısmı ise bazalt ile daha az yoğun olan granit, kumtaşı, kireçtaşı gibi kayaçları barındırır.

Yerküre’nin üst katmanları fiziksel olarak ayrı bir bölümlemeyle de incelenebilir. Litosfer (taşküre) adı verilen sert katman, Yerkabuğu ve Üst Manto’nun en üst kısmından oluşur. Astenosfer ise Litosfer’in altındaki, plastik özellikleri gösteren akışkan Üst Manto bölümüdür. Litosfer tek parça değildir, okyanus ve kıtaların sınırlarından farklı şekilde levhalara bölünmüştür. Manto katmanı, yeryüzündeki hareketliliğin en büyük nedenidir. Manto’nun alt bölümleri üst bölümlerine göre çok daha sıcaktır. Burada oluşan konveksiyonda, daha sıcak olan magma yükselir, soğur, katılaşır ve Üst Manto’daki daha soğuk kayaların batmasına neden olur. Batan bu kayalar, tekrar ısınır, ergir ve yükselir. Henüz tam anlamıyla modellenemeyen bu devinim, Litosfer’deki levhaların hareket etmesine neden olur.

Şimdi bu katmanları detaylı bir şekilde inceleyelim.

1. Kabuk (Crust) :

1.1. Kıtasal Kabuk (Continental Crust):
•Ortalama yoğunluğu 2,7 gr/cm3’dür.
•Ortalama kalınlığı 35-40 km’dir.
•Yaşlı kayaçlardan oluşur. (1,5 – 3.5 milyar yıl)
•Yapısı karmaşık, bileşimi değişkendir.
•Konrad süreksizliği ile ayrılan farklı fiziksel ve mineralojik bileşime sahip alt-üst seviyelere sahiptir.

1.2. Okyanusal Kabuk (Oceanic Crust):

•Ortalama yoğunluğu 3,0 gr/cm3’dür.
•Ortalama kalınlığı 6 km’dir.
•Kıtasal kabuğa göre daha genç (<200 milyon yıl) kayaçlardan oluşur.
•Basit tabakalı yapısı ve homojen bileşimi ile karakteristiktir.
•Okyanusal ve kıtasal kabuğun birleşim noktaları güncel sedimanlarla kaplıdır.

2. Manto (Mantle):

2.1. Üst Manto (Upper Mantle):

Üst manto plaka tektoniği açısından oldukça önemlidir. 70-100 km arasında sağlam, rijit kayaçlardan oluşan Litosfer bölümü vardır. 100-700 km arası ise daha az rijit malzemeden oluşmuş Astenosfer bulunur. Astenosfer plastik deforme olabilir.

2.2. Alt Manto (Lower Mantle):

Yerkürenin 700-2900 km arasında kalan bölgesine Alt Manto ya da Mezosfer adı verilir. Bu bölgede yer alan kayaçlar daha yoğun ve elastiktir.

Genel olarak Manto yer kabuğunda meydana gelen olayların (depremler, volkanik faaliyetler, dağ oluşumları, deniz tabanı yayılımları, kıtaların kayması) oluşumuna neden olan kuvvet ve enerji kaynağıdır.

3. Çekirdek (Core):
Mantodan çekirdeğe geçirte Wiechert-Gutenberg Zona adı verilen bir süreksizlik zona vardır. Çekirdeğe geçerken cisimlerin fiziksel özelliklerinde büyük değişiklikler olur.

Manto’dan çekirdeğe geçerken;
•Cisimlerin yoğunlukları artar. (5,5  10 gr/cm3)
•P dalgalarının hızı düşer. (13,6  8,1 km/s)
•S dalgaları bu sınırı geçemez. (7,5  0 km/s)
Çekirdek litosfer plakalarının hareketinde rol oynar ve yerin magnetik alanının kaynağıdır.

3.1. Dış Çekirdek (Outer Core):
•2890 – 5150 km arasındaki alanı kapsar
•Basınç ortalama 1350 KB, sıcaklıksa 3700 oC’dır.
•Yapısı sıvı halde Fe/Ni karışımından oluşur.
•Yoğunluğu 10 - 12 gr/cm3 civarındadır.

3.2. İç Çekirdek (Inner Core):
•5150 – 6371 (yerin merkezi) km arasında bulunur.
•Basınç 3700 KB, sıcaklık ise 4500 oC’dır.
•Yapısının kristal halde Fe/Ni karışımı olduğu sanılmaktadır.
•Yoğunluk yerin merkezine doğru 13.3 gr/cm3’den 13,6 gr/cm3’e kadar artar.

İzostazi:
Yerkabuğunda kütleleri ve yoğunlukları birbirinden farklı büyük bloklar arasındaki denge durumudur.

1. Pratt Teorisi: Bu teoriye göre, seviye farkının oluşması için yüzeydeki yüksek kısımların (dağların) yoğunluğu az, alçak kısımların yoğunluğu daha fazladır.
2. Airy Teorisi: Bu teoriye göre ise yüksek dağ şeritleri yüzer bloklar durumundadır. Yerkabuğunu oluşturan parçaların yoğunlukları aynıdır ancak bu blokların kalınlıklarının değişik olması, yüzeydeki seviye farklılıklarını meydana getirir. Bu teoriye göre yüksek dağların ovalara göre daha derin kökleri vardır.

Kaynaklar:
•İhsan Ketin, Genel Jeoloji - Yerbilimlerine Giriş, 1982, s.107
•E. J. Tarbuch, F. K. Lutgens, Earth Science, 1985
•Fiziksel Jeoloji Dersi Notları, 2000/2001
•Mustafa Gökçeada, Litosfer,