Transcript Yapısal jeoloji - Madencilik Haberleri

YAPISAL
JEOLOJİ
YAPISAL JEOLOJİ VE TEKTONİK
• YAPISAL JEOLOJİ; ortalama kalınlığı 3540 km civarında olan katı yerkabuğunu
oluşturan kayaçlarda meydana gelen her
büyüklükteki yapı, hareket ve
deformasyonları inceleyen, bunları
meydana getiren kuvvet ve gerilmeleri
araştıran bilimdalı olarak tanımlanır.
• TEKTONİK terimi de yapısal jeoloji ile
hemen hemen aynı anlamda kullanılır. Tek
fark tektonik biliminin dünya ölçeğinde,
litosferde kıtaların oluşumu ile ilgili büyük
ölçekli epirojenik ve orojenik hareketler ve
yapılarla uğraşmasıdır.
TABAKALARIN YAPISAL KONUMLARI
• Tabakalar ilk oluştuklarında
yataydırlar. Daha sonra tektonik
hareketlerle eğik, düşey (dik),
devrik (ters) ve yatık konum
kazanabilirler.
Yatay tabakalar
Yatık tabakalar
Eğik tabakalar
Düşey (dik)
tabakalar
Devrik (ters)
tabakalar
2
1
YATAY YAPI
EĞİM ve DOĞRULTU
• Jeolojik yapılar geometrik bakımdan düzlemsel yapılar ve çizgisel
yapılar olarak ikiye ayrılırlar. Tabaka düzlemi, fay düzlemi, eklem ve
çatlak düzlemleri vb. düzlemsel yapılara; kıvrım eksenleri, fay
çizgileri, lineasyon, mineral dizilimi vb. de çizgisel yapılara örnek
olarak verilebilirler.
• Düzlemsel yapıların konumlarını belirtmek için eğim ve doğrultu
kavramları kullanılır.
• Doğrultu, düzlemsel bir yapının yatay düzlem ile yaptığı arakesite
denir. Doğrultu çizgisinin kuzeyle yaptığı açıya da doğrultu açısı
denir. Fakat pratikte her ikisine birden DOĞRULTU denmektedir.
• Doğrultu D –B ve K – G yönlerinde olabildiği gibi daha çok ara
yönlerde bulunur ve bu durumda aşağıdaki gibi gösterilir.
• K α D veya K α B
• Burada α, doğrultu çizgisinin Kuzeyle yaptığı açıdır.
• EĞİM, düzlemsel bir yapının doğrultusuna dik düşey bir düzlemde
yatay ile yaptığı küçük açıya denir. Buna aynı zamanda gerçek eğim
de denir. Doğrultuya dik geçmeyen düşey düzlemlerdeki eğime ise
zahiri ( görünür ) eğim denir.
• EĞİM DOĞRULTUYA DİKTİR.
• Eğim her yöne olabilir. D, B, K, G, K D, K B, G D, G B gibi ve
aşağıdaki gibi gösterilir.
• β eğim yönü
• Burada β eğim açısıdır.
Doğrultu ve eğim birlikte K α D (B) β GD (KB, KD, GB) veya
K –G β D (B) veya D – B β K (G) olarak yazılırlar (klasik yöntem).
Modern yöntemde ise ( X,Y) olarak yazılır. Burada X eğimin yönünü, Y ise
derece cinsinden değerini gösterir.
MODERN YÖNTEMLE YAZILMIŞ DOĞRULTU ve EĞİMİN
KLASİK YÖNTEME ÇEVRİLMESİ
• Bunun için saat yönünde 0-360 taksimatlandırılmış bir
çember kullanılır.
• Önce, merkezden başlayarak eğim yönünde bir çizgi
çizilir.
• Eğim yönünün doğrultuya dik olması prensibinden
hareketle eğim çizgisine dik bir çizgi çizilir. Bu çizgi
doğrultuyu gösterir.
• Doğrultunun kuzeyle yaptığı açı çember üzerinde
bulunur ve klasik yönteme göre yazılır. Eğim derecesi ve
yönü zaten bilinmektedir.
ÖRNEKLER
( 0 , 24 )
0
Klasik yöntem
D – B 24 K
270
90
180
( 140 , 30 )
0
Klasik yöntem
50
K 50 D 30 GD
270
90
140
180
( 200 , 15 )
0
Klasik yöntem
K 70 B
15 GB
70
270
90
200
180
YÖNLEM ve DALIM
• Bu iki kavram çizgisel yapıların konumlarını belirtmek için kullanılır.
• Yönlem, çizgisel bir yapının yatay düzlemdeki izdüşümünün Kuzey
ile yaptığı küçük açıdır.
• Dalım yönü, çizgisel bir unsurun dalımlı ( eğimli) olduğu yöndür.
Dalım açısı ise bir çizgisel yapının yatay düzlemle yaptığı dar açıya
denir. Dalım yönü ve dalım açısı için de pratikte DALIM terimi
kullanılmaktadır.
• Yönlem ve dalım tıpkı doğrultu ve eğim gibi yazılmaktadır.
• K α D (B) β GD (KB) veya K –G β D (B) veya D – B β K (G)
gibi
Yönlem ve dalımın haritalarda gösterilmesi
• Yatay (dalımsız) yönlemler
• Dalımlı yönlemler , dalım yönünde bir ok ve okun ucunda dalım
değeri ile gösterilirler.
28
• Düşey yönlemler ise yeryüzeyini kestikleri noktada bir X işareti ile
gösterilirler.
JEOLOJİK HARİTALARDAN EĞİM VE
DOĞRULTUNUN ÇİZİM YOLU İLE BULUNMASI
• Bunun için 1 formasyon sınırı ve bu sınır
tarafından en az iki noktasından kesilen 2 eş
yükselti eğrisi ( kontur, münhani ) yeterlidir.
• Bu işlemin basamakları aşağıdaki gibidir.
100
60
80
ß
60
80
40 m
100
α
100 m doğ.
60 m doğ.
doğrultu K α D
eğim ß GD
100 m doğ.
doğrultu K α D
60 m doğ.
eğim ß GD
K α D ß GD
eğim yönü
(doğrultuya dik)
H
α
Eğim, derece cinsinden aşağıdaki
formülle de bulunabilir
tan ß= H / L
L
ß
3 NOKTA YÖNTEMİ
Bu yöntemle, örtülü bir arazide yüzeyde mostra vermeyen
bir tabakanın eğim ve doğrultusu bulunabilir. Bunun için,
aralarındaki açı 20 dereceden daha büyük olacak şekilde
seçilecek 3 noktadan yapılan sondajla tabakanın tavanına
ulaşılır ve yükseltileri bulunur.
Bu yöntemin kullanıldığı diğer bir çalışma, yine örtülü
arazilerde en az 3 farklı noktada gözlenebilen formasyon
sınırını tamamlama çalışmasıdır. Bunun için de aralarında
20 dereceden daha fazla açı bulunan en az 3 noktada
formasyon sınırının gözlenmesi ve yüksekliklerinin
bulunması gerekir.
3 Nokta Yöntemi İle Gömülü Bir
Tabakanın Eğim ve Doğrultusunun
Çizim Yolu İle Bulunması
• Haritadaki bir kömür tabakası, deniz seviyesine göre yükseklikleri
A=300 m, B=270 m, C=280 m olan noktalarda yapılan 3 sondajla;
A’da 10 metrede, B’de 15 metrede ve C’de yine 15 metrede
kesilmiştir. A noktası B noktasının K 35 D yönünde ve 90 m
uzaklıktadır. C noktası ise A noktasının G 15 D yönünde ve 100 m
uzaklıktadır.
• Bu verilere göre tabakanın eğim ve doğrultusunu çizim yolu ile
bulunuz. 1:1000
290 m doğ
255
265
300-10=290
A
23
265 m doğ.
23
B
K 55 B 23 GB
270-15=255
C
280-15=265
KIVRIMLI YAPI
KIVRIM
• Tabakalı kayaçlarda yan kuvvetlerin etkisi
ile gelişen dalga şeklindeki
deformasyonlara kıvrım denir. Kıvrımların
genişliği birkaç cm’den km’ye kadar
değişebilir. Kıvrımlanma, tabakalanma
gösteren volkanik kayaçlar ve bazı
metamorfik kayaçlarda da görülür.
Kıvrımla ilgili tanımlar:
• Kıvrım Ekseni:İki kanatın birleştiği çizgiye
denir. Tabaka sayısı kadar kıvrım ekseni
vardır.
• Eksen Düzlemi: Kanatlar arasındaki açıyı
ikiye bölen düzleme denir. Aynı zamanda
kıvrıma katılan tabakaların eksenlerini
birleştiren düzlemdir.
• Yan (kanat): Eksen düzleminin her iki
yanında kalan kıvrım parçasına denir.
Kanatlar; senklinalde aynı, antiklinalde ise
zıt yönlere eğimlidirler. Eğik ve yatık
kıvrımlarda normal yan ve ters yan
olmak üzere iki çeşit yan bulunur.Yaşlı
tabakaların altta bulunduğu yanlara
normal yan, yaşlı tabakaların üstte
bulunduğu yanlara da ters yan denir.Ters
yanlarda devrik tabakalar bulunur.
• Doruk Çizgisi: Antiklinalin topoğrafik
olarak en yüksek noktalarını birleştiren
çizgiye denir. Dik kıvrımlarda kıvrım ekseni
ile çakışıktır.
• Apeks: Arazide eksen düzleminin
yeryüzeyini kestiği çizgiye denir.
• Taban: Kıvrımların topoğrafik olarak en
alçak noktasına denir.
Antiklinal
• Tabakaların yukarıya doğru semer
şeklinde kıvrıldığı ve merkezinde yaşlı
tabakalar bulunan kıvrıma antiklinal denir.
Antiklinal ekseninden itibaren yanlarda
eğim yönünde yüründüğü zaman genç
tabakalara doğru gidilir. Bu durum normal
yanlar için geçerlidir.
Senklinal
• Tabakaları aşağıya doğru tekne şeklinde
kıvrıldığı ve merkezinde genç tabakalar
bulunan kıvrıma senklinal denir. Senklinal
ekseninden yanlara doğru yüründüğünde
yaşlı tabakalara doğru gidilir. Çünkü
eğimin tersi yönünde yürünmektedir. Bu
durum normal yanlar için geçerlidir.
Antiklinal
Senklinal
Eksen düzlemlerinin durumu ve
kanat açılarına göre kıvrım sınıflaması
Diğer kıvrımlar
• 1.Kapalı antiklinal: Ekseni iki yöne doğru dışarı dalımlı
olan antiklinaldir. Bu kıvrımların harita görünümlerinde,
uzun eksenleri kıvrım ekseni yönünde olan elips biçimli
tabakalar bulunur. Tabakaların eğim yönleri dışarıya
doğru olup kıvrımın çekirdeğinde en yaşlı formasyon
bulunur.
• 2. Kapalı senklinal: Ekseni içeriye doğru dalımlı olan
senklinaldir. Bu kıvrımların harita görünümlerinde, uzun
eksenleri kıvrım ekseni yönünde olan elips biçimli
tabakalar bulunur. Tabakaların eğim yönleri içeriye doğru
olup kıvrımın çekirdeğinde en genç formasyon bulunur.
• 3. Dom Yapısı:Belli bir eksene sahip olmayan ,
tabaka eğimlerinin dışarıya ve her yöne olduğu
bir kıvrımdır. Harita görünümleri iç içe geçmiş
çemberler gibi olup merkezinde en yaşlı
formasyon bulunur. Düşey kesitleri antiklinal
yapısındadır.
• 4. Basen (havza) Yapısı:Belli bir eksene sahip
olmayan , tabaka eğimlerinin içeriye ve her yöne
olduğu bir kıvrımdır. Harita görünümleri iç içe
geçmiş çemberler gibi olup merkezinde en genç
formasyon bulunur. Düşey kesitleri senklinal
yapısındadır.
Bir dom yapısına ait harita (üstte) ve kesit (altta)
• 5. Yelpaze Kıvrım:
Kıvrım kanatları
yelpaze şeklinde ve birbirlerine
dönük olarak meydana gelen kıvrımdır.
Uzun süren derin gömülme ve şiddetli
sıkışma ile oluşurlar.
Yelpaze Kıvrım ( Mantar Şeklinde Kıvrım)
6. Diyapirik kıvrım (tuz domları)
• Tuz, jips ve anhidrit gibi evaporit kökenli
kayaçların, antiklinal bölgelerde yukarıya
doğru hareket ederek diğer tabakaları
parçalamak veya yukarıya doğru
kaldırmak sureti ile meydana getirdikleri
kıvrıma denir.
FAYLI
YAPI
Fayların Sahada Tanınmasına Ait Bir Örnek
Horst ve Graben
• Faylarla çöken yerkabuğu
parçalarına graben, grabenleri
sınırlayan yükselmiş yerkabuğu
parçalarına da horst denir
Horst-Graben
Farklı dirençlere sahip tabakaların varlığı ile grabenler
yüksek yerleri, horstlar da alçak yerleri oluşturabilir
graben
horst
horst
Problem 1. Düz ve yatay bir topoğrafyada 45 derece batıya eğimli bir
klavuz tabaka bulunmaktadır. Mostradan 50 m uzakta açılmış bir düşey
sondajla kaç m derinlikte klavuz tabakaya ulaşılacağını çizim yoluyla
bulunuz. Ölçek 1:1000
50 m
topoğrafya
B
D
45
50 m
sondaj
Klavuz tabaka
Problem 2. Kuzeye 15 derece eğimli bir topoğrafyada güneye 50 derece eğimli
bir klavuz tabaka bulunmaktadır. Mostraya 40 m uzaklıkta açılan düşey bir
sondaj bu tabakayı kaç metre sonra keser. Ölçek 1:1000
K
G
40 m
15
50
sondaj
Klavuz tb
57 m
Problem 3. K-G doğrultulu ve 60 derece doğuya eğimli bir kömür tabaksının mostra
genişliği 10 m olup topoğrafya düz ve yataydır. Kömür tabakasının hakiki kalınlığı ile en
yakın kömür mostrasına 50 m mesafedeki bir noktadan yapılan düşey sondajla tabakanın
tavanına ve tabanına olan derinliği bulunuz. Ayrıca kesilen kömür kalınlığını çizim yolu ile
bulunuz. Ölçek 1:1000
50 m
10 m
S
B
D
60
8
7
m
Kömür tb.
Hakiki kalınlık 9 m
107 m
Kesilen kalınlık 20 m
Problem 4. D-B doğrultulu ve 10 derece kuzeye eğimli olan bir kömür
tabakasının harita üzerindeki mostra genişliği 15 m dir. Topoğrafya 30 derece
güneye eğimli olduğuna göre bu tabakanın hakiki kalınlığını bulunuz. 1:1000
15 m
10
G
K
30
Hakiki kalınlık 12 m
Problem 5. D-B doğrultulu 40 derece kuzeye eğimli bir tabakanın, topoğrafyanın 30
derece kuzeye eğimli ve mostra verdiği yamaç mesafesinin (mostra üzerindeki
genişliğinin) 50 m olması halinde gerçek kalınlığını bulunuz. 1.1000
30
G
K
50 m
40
tabaka
topoğrafya
Gerçek kalınlık10 m
Problem 6. Doğrultusu K-G eğimi 60 derece batı olan bir tabakanın, topoğrafyanın 25
derece doğuya eğimli ve en yakın kömür mostrasının galeri ağzına 70 m uzaklıkta olması
halinde, doğrultusuna dik ve yatay olarak açılan galerinin topoğrafyadaki ağız kısmından
itibaren kömür tabakasına kaç metre uzaklıkta rastlanacağını çizim yolu ile bulunuz.
1:1000
B
25
60
Galeri
D
80 m
topoğrafya
Kömür tabakası
B
+
A
GB
A
KD
B
A
B
KB
A
GD
B