LEVHA TEKTONİĞİ KURAMI
İnsanoğlu düşünmeye
başladığı andan itibaren çevresindeki yerşekillerin nedenlerini merak etmiş,
bunların binlerce yıl sabit ve sarsılmaz kabul edilmesinden sonra, aslında
sürekli bir haraket ve evrim içinde olduklarını anlayınca da bu hareketi idame
ettiren kuvvetin doğasını ve kökenini araştırmaya başlamıştır (Şengör, 1983).
Sayıları oldukça kabarık olan jeotektonik hipotezlerin veya teorilerin
başlıcaları “Kontarksiyon Teorisi” , “Ekspansiyon Teorisi” , “Mağmatik Yükselme
-Kabarma Teorisi”; “Konveksiyon Akımları Teorisi”, “Kıtaların Kayma Teorisi” ve
nihayet “Levha Tektoniği Teorisi” dir (Ketin, 1983).
Kontraksiyon Teorisinin
ana fikri, yani yerküre’nin başlangıçta sıcak-ergimiş bir kütle halinde
bulunduğu, zamanla soğuyarak büzüldüğü, hacminin küçüldüğü ve dış kısmında katı
bir kabuğun oluştuğu daha 17. yüzyılda Descartes (1664) ve Newton (1681)
tarafından benimsenmiş, ilk kez yer bilimlerine uygulanması ise , James Hall
tarafından gerçekleştiilmiştir. Fakat teorinin tüm jeoojik yönleri ile geniş
anlamda kurucusu ünlü fransız yer bilimci Elie de Beamont olmuştur (1829-1852).
Özellikle Avusturyalı büyük yer bilimci Ed. Sues (1831-1909) “Yeryuvarının
Çehresi” adlı ünlü eserinde teoriyi yer bilimleri alanında “bir dünya görüşü”
niteliğine yükseltmiştir.
Kontraksiyon Teorisi
yirminci yüzyılda Jefreys ve Guttenberg gibi ünlü jeofizikçiler tarafından
değişik biçimde de olsa desteklenmiştir.
Ekspansiyon veya
Genişleme Büyüme Teorisine göre, yeryuvarının hacminin büyüme nedeni esas
itibarıyla ısısal genişlemedir. Diğer bir neden yer içindeki yoğunluğu fazla
yüksek basınç fazındaki maddelerin yoğunluğu daha az düşük basınç fazındaki
türlerine dönü?mesidir.
Konveksiyon akımları
teorisinin dayandığı ana görüş yer içinde kabuk altında cereyan eden ısı değiş
tokuşudur. Teoriye göre yerin içi ile yeryüzünün sıcaklığı arasındaki ısı farkı
yerin manto kesiminde yılda bir kaç santimetre hızla hareket eden bir
konveksiyon akımı oluşturmaktadır ve bu hareket sürtünme dolayısyla yerkabuğuna
intikal etmektedir. Diğer bir değişle derinlerde manto kesiminde çok yavaş akan
maddeler yerkabuğundaki hareketlere aktif olarak katılmakta büyük tektonik
yapıların meydana gelmesinde katkıda bulunmaktadır.
Özetle konveksiyon
akımını besleyen onu sürekli olarak hareket halinde tutan enrji kaynağı yerin
sıcaklığı (Holmes) ve gravitasyon (van Bemmeln) etkisidir.
Kıtaların kayma teorisi,
alman jeofizikçi Alfred Wegener tarafından 1912’de ortaya konmuş ve E. Argand
(1922), Du Toit (1921) gibi dönemin ünlü jeologları ile Beniof (1954) Runcorn
(1962), Sykes (1968) ve Bullard (1969) gibi yeni zamanların tanınmış
jeofizikçileri tarafından benimsenmiş ve desteklenmiştir. Bu teoriye göre;
Kıtalar okyanus
tabanlarından farklı yapıdadırlar. Onlara sımsıkı bağlı da değillerdir. Aksine
buzdağlarının denizde yüzdükleri gibi kıtalar da derin deniz diplerinde-okyanus
tabanlarında- açığa çıkan ve yoğunlukları kendilerinkinden fazla olan ağır
maddeler üzerinde yüzerler kayarlar.
Levha Tektoniği , büyük
ölçüde okyanuslardan elde edilen verielr üzerine kurulmuş bir teoridir. Bu
özelliği ile kendinden önceki teorilerden ayrılır.
İkinci dünya savaşı
esnasında özellikle denizltı savaşları için geliştirilen son derece hassas
batimetrik harita alma yöntemleri savaştan sonra İngiltere’de Sir Edward
Bullard (cambridge Üniversitesi) ve Amerika’da Hary Hess (Princeton
Üniversitesi) ve Maurice Ewing (Colombia Üniversitesi) gibi hükümetler nezdinde
söz sahibi ciddi bilim adamları tarafından okyanus tabanlarıın ayrıntılı
haritalanmasında kullanıldı. Özellikle Ewing’in yönetiminde bulunan Lamont
Jeofizik rasathanesi gemileri sadece batimetrik değil mağnetik ve gravite
verilerini de topluyordu, deniz tabanlarından tortu örnekleri alıyorlardı.
Bu faaliyet okyanuslarda
devam ederken, ABD, soğuk savaşın bir sonucu olarak Sovyetler Birliğinin
yaptığı zannedilen nükleer silah deneylerini izleyebilmek amacıyla dünyanın
dört bir yanına uzanan sağlıklı bir sismograf ağı oluşturdu. WWSSN olarak
bilinen bu ağ sayesinde mağnetidü 4 ve yukarısındaki depremler büyük bir
hassasiyetle kaydedilmeye başlandı. Episantır tayinindeki hataların genellikle
bir kç kmnin içine alınması özellikle okyanusal alanlarda depremlerin son
derece dar kuşaklarda olması ve bu kuşakların çvrelediği devasa alanların hemen
hemen asismik kuşaklar olduğunu gösterdi.
1940’lı yılların
sonlarına doğru Amerikalı jeofizikçi Hugo Benioff derin deniz hendeklerinden
manto içine sarkan eğimli deprem zonlarının aslında devasa bindirmeler olduğu
ve bu bindirmeler boyunca okyanus tabanının pasifiği çevreleyen kıtaların
altına daldığını iddia etti. 1952’de alman tektonikçi Hans Stille bu eğimli
deprem zonlarının hemen üstlerinde Pasifiğia deta kuşatan meşhur “ateş
çemberi”ni oluşturan volkanların varlığına dikkati çekti ve bunklar arasında
jenetik bir ilişki olması gerektiğini vurguladı.
Bu gelişmeler olurken
Amerikalı petrolog Harry Hess savaş yıllarında donanmada edindiğideneyimler
ışığında okyanusların tarihi ile ilgileniyordu. Özellikle Ewing ekibinin
okyanusların sanılanın tersine genç olmaları gerektiğini göstermişti.
Öte yandan Hess,
Amerikalı jeologların ezici çoğunluğunun tersine, kıtaların kaymasına
inanmaktaydı ama o da jeofizikte biraz bilgisi olan herkes gibi; Sir Harold
Jefreys’in sialin sima üzerinde yüzen bir sal gibi hareket edemeyeceğini,
simanın sialden daha kuvvetli olduğunu tarışma götürmez bir açıklıkla
kanıtlamış olduğunu biliyordu. Sial simadan bağımsız hareket edmezdi.
Acaba sial ile sima
birlikte hareket edemez miydi ? 1960 yılında yayınlanan makalesinde Hess,
mantoda büyük ölçüde konveksiyon akmları olamsı lazım geldiği varsayımından
hareketle, okyanus litosferinin bu konvektif sistemin sınır kondüksiyon
tabakası olduğunu ileri sürdü. Aynı yıl Robert Dietz, bu mekanizmaya deniz
tabanı yayılması adını verdi.
Hess ve Dietz’in
makalelerinin yayınlanmasının hemenn akabinde Kanada’da Morley, İngiltere’de
Cambridge’de henüz bir doktora öğrencisi olan Fred Vine, Hess’in düşüncesini
kontrol edebilmek için dahiyane bir yöntem önerdiler. Bu yöntemin esası şuydu:
Yer’in jeomanyetik kutuplarının Senezoik esnasında düzensiz aralıklarla
terslendiği yapılan paleomanyetik çalışmalardan biliniyordu. Deniz tabanı
yayılması yayılma eksenine dik yönde ve bilateral simetrik olarak okyanus
tabanı ürettiğine göre jeomanyetik kutuplardaki terslenmeler de yayılma
merkezinin her iki yanına simetrik olarak kaydedilmiş olmalılardır, çünkü
okyanus tabakalarının üst tabakaları ferromanyetik mineral içeren bazaltlardan
oluşur. yayılma ekseninde sıvı halde bulunan bazalt lavları içerisindeki mineraller
püskürdükleri andaki jeomanyetik alanın etkisinde belirli bir yönde dizilirler.
Yayılma devam ettikçe yayılma merkezinden uzaklaşan bazalt beraberinde
püskürdüğü zamanki jeomanyetik alanın yönünün de sabit bir kaydını taşır.
Sürekli jeomanyetik alan terslenmeleri yayılma merkezinin iki yanında ve ona
paralel uzanan ters ve normal yönde manyetize olmuş şeritler meydana
getirirler.
İşte Morley ve Fred Vine
ile o zamanki tez hocası Drumont Matthews, bu fikri ileri sürerek özellikle
Ewing grubu tarafından yıllardır toplanmakta olan Lamont Jeofizik
Rasathanesi’nin veri bankalarında birikmiş olan manyetik verilerin bu görüşler
ışığı altında tekrar gözden geçirilmesi gerektiğini önerdiler. Vine ve
Matthews’un makalesi 1963 yılında Nature dergisinde yayınlandı.
Kanadalı olan John Tuzo
Wilson 1960’lı yılların ilk yarısında o zamana kadar gerek Kanada kalkanı
üzerinde ve gerekse Kanada’daki buzullaşma hakkında yaptığı çalışmalarla
kendine haklı bir şöhret yapmış bir jeofizikçiydi. aynı sıralarda Lamont Jeofizik
Rasathanesinde New york’ta radyoculuk yapmaktan bıktığı için bir gecikmiş bir
doktora öğrencisi olarak gelen Walter C. Pitman ise sadece fizik eğitimi görmüş
olup kendi deyimiyle kayaları kaldırım taşından ayıracak kadar dahi jeoloji
bilmiyordu.
Pitman’ın jeoloji
konusundaki bilgisizliği aslında kendisinin en büyük avantajı oldu. Pitman,
Vine ve Matews’un makalesini tesadüf eseri okuduğu zaman jeolojide bilgi sahibi
arkadaşlrının tersine o makalede ileri sürülen fikirleri son derece akla yatkın
buldu. Bunun sonucu olarak Lamont’un veri bankalarında bulunan manyetik
verileri kontrol ederek Vine ve Matews’un dolaysıyla Hess’in haklı olduğunu
gösterdi. Sadece kıtalar değil okyanus tabanları da küre sathında binlerce ve
binlerce kilometrelik mesafeler katediyorlar orta okyanus sırtında doğup derin
deniz hendekleri boyunca tekrar mantoya dönüyorlardı.
Bu arada T. Wilson
probleme tamamen değişik bir açıdan yaklaşıyordu. Wilson, Hess’den sonraki en
önemli adımı attı ve orta okyanus sırtları ile hendeklerin bittikleri yerlerde
aslında haraketin büyük yanal atımlı faylarla başka bir şekle “transforme”
edilerek devam ettiğini gösterdi. Böyle sırtları ve hendekleri birbirine
bağlayarak hareketin devamını sağlayan yanal atımlı faylara Wilson, hareketi
transforme ettikleri için transform fay adını verdi. Wison 1965’de tüm sırtları
ve hendekleri birbirine bağlayan küre üzerindeki hareketli kuşakları ilk defa
tam olarak tasvir etti ve bu kuşaklar boyunca birbirlerine göre hareket etmekte
olan dahili olarak asismik ve yüksek bir burulma rijitidesine sahip olan
litosfer parçalarına “Levha” adını verdi. Bu suretle levha tektoniği tüm
öğeleriyle ortaya çıkmış oluyordu.
Levha tektoniğinin
gelişmesinde, 1967 yılında yayınlanan iki makale çok önemli bir roloynadı.
Bunlardan biri Lamont’un jeofizikçilerinden Lynn R. Sykes tarafından
yayınlandı. Sykes, o zamanlar hayli gelişmiş olan depremlerin fay
meknizmalarının çözümleri yönteminden yararlanarak Wilson’un transform fay
kavramını ve onunla birlikte Hess’in deniz tabanı yayılması hipotezini kontrol
etmek niyetiyle orta Atlantik sırtını öteleyen kırık zonları boyunca bir seri
fay düzlemi sonucu elde etti. Sykes yaptığı bütün çözümlerde kesinlikle
Wilson’un yorumunun doğru olduğunu buldu.
Levha tektoniği bu
şekilde her tabi tutulduğu testden başarıyla çıkınca bu teoriyi tüm küre
üzerinde ve ayrıntılı bir şekilde kontoletmek lüzumu doğdu. Önce 1967’de genç
jeofizikçi Dan McKenzie ile uygulamalı mtematikçi Robert Parker levha
tektoniğinin küre üzerinde nasıl uygulanması gerektiğini göstererek levha
hareketlerinin kinematiğinin türetilmesinde deprem kayma vektörlerinin önemine
dikkati çektiler.
1969 yılında dar anlamda
levha tektoniğinin son önemli öğesini oluşturan üçlü eklem sorunu da McKenzie
ve Morgan tarafından ortaya atılıp çözülerek bu teorinin kendi içinde tutarlı
ve tamamlanmış bir sistem haline gelmesini sağladılar.
1969 yılından itibaren
levha tektoniği, ada yayları, kenar denizleri, orejenik kuşaklar, geçmişteki
fauna vefloranın dağılımı, mantonun evrimi ve konveksiyon ve yer bilimleri
kapsamına giren pek çok konuda bu prensiplere dayalı veya bu prensiplere
dayandığını iddia eden pek çok hipotezin atılmasına neden olmuş ve onlarla
birlikte dünyaçapında yeni bir tektonik model oluşturmaya başlamıştır.
Kaynak:
Prof. Dr. Celal Şengör
Levha Tektoniği
Levha Tektoniği
geovisit();
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder