INS13204 GENEL JEOFİZİK VE...

INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİYrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : orhan.arkoc@klu.edu.tr

Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc

BÖLÜM 1

Giriş

1. Dersin Amacı

• İnşaat Mühendisliği uygulamaları için, dünyamızın (yerküre) dinamiği

ve bu dinamiğin mühendislik uygulamalarındaki etkisi hakkında genel bir

bilgi tabanı sunmaktır.

32017

1.2.Jeolojinin Tanımı ve Konusu

JEOLOJİ (Geo=yer, Logos=bilim),YERBİLİMİ;

• Yerküresinin güneş sistemi içindeki durumunu

• Yerküresinin fiziksel özelliği ve kimyasal bileşimini

• Yerküresinin iç ve dış kuvvetler etkisi ile uğradığı değişiklikleri

• Yerküresinin yaklaşık 5 milyar yıl süre içindeki oluşum ve gelişimini

inceleyen bilim dalıdır.

42017

Jeofizik tanımı ve Konusu

JEOFİZİK (Geo=Yer), yeryuvarının ve diğer gezegenlerin

• fiziksel yapısını,

• davranışını,

• depremleri inceleyen,

• yeraltı kaynaklarını (su, petrol, doğalgaz, maden yatakları, jeotermal

alanlar) arayan,

Bu işlemler için fizik yasaları uyarınca matematiği ve jeolojiyi kullanarak

yeraltının anlaşılmasını sağlayan, görüntüleyerek araştıran ve yeryuvarının

dinamik davranışlarını belirleyen bilim dalıdır.

52017

Jeolojinin başlıca uzmanlık dalları;

1.GENEL JEOLOJİ (tektonik, sedimantoloji, stratigrafi, paleontoloji vs)

2.MİNERALOJİ-PETROGRAFİ (mineraller, kayaçlar)

3.MADEN YATAKLARI-JEOKİMYA (enerji hammaddeleri, madenler vs)

4.UYGULAMALI JEOLOJİ (mühendislik jeolojisi ve hidrojeoloji)

62017

Jeoloji mühendisliği. diğer mühendislik dalları ile yakın ilişkilidir;

• İnşaat müh.

• Çevre müh.

• ŞBP

• Maden müh.

• Deprem müh.

• Petrol ve Doğalgaz müh.

• Jeofizik müh.

• Harita müh.

• Metalurji ve malzeme müh.

• Kimya Müh.

72017

JEOLOJİ VE İNŞAAT MÜH. İLİŞKİSİ

Bütün inşaat mühendisliği girişimleri ya yeryüzünde yada yeraltında

gerçekleştirilir.

• Bu nedenle mühendislik yapılarının inşa edileceği ortamın(zemin? - kaya?)

jeolojik özelliklerinin bilinmesi oldukça önemlidir.

• Gözlem, araştırma ve deneylerle jeolojik ortamı inceleyen jeoloji müh. ilgili

verileri inşaat müh. anlayacağı parametrelere dönüştürür ve ona sunar.

• Bu parametreleri alan inşaat müh . mühendislik yapısını buna göre

projelendirir.

82017

• Mühendislik jeolojisi;

• Bir mühendislik yapısı ve bu yapının yapılacağı yer ile ilgili jeolojik

bilgileri bazı sembol ve rakamlarla ifade eden, mühendislik yapısı ile yer

arasındaki ilişkiyi kuran jeoloji alt dalıdır.

2017 9

102017

1.3.Dünyanın Oluşumu

• Dünya gezegeni (yerküre), oluşumundan günümüze sürekli olarak bir

yenilenme ve hareket içerisindedir.

• Bu yenilenme, yerkürenin sürekli olarak gelişmesini sağlamıştır.

• Bu açıdan yerküreyi sürekli olarak gelişen bir canlı olarak da görmek

mümkündür.

112017

• Dünya 4,5 milyar yıl önce, güneşin

etrafında dönen ve güneşten arta kalan

yoğun bir gaz ve toz bulutunun bir

araya gelip oluşturduğu katı maddelerin

çarpışıp akkor hâlinde bir kartopu gibi

büyümesi ve zamanla soğumasıyla

oluşmuştur.

122017

Evrenin Oluşumu

• Bildiğimiz evren (kozmos) 13,7 milyar yıl önce sonsuza yakın sıcaklıkta

yoğunlukta, sıfır boyutlu ve sıfır hacimli enerji kökenli bir ışık noktasının

patlaması ile (Büyük Patlama, Big Bang) oluşmaya başlamıştır.

132017

• Evren devamlı genişleyerek bilinen ve büyük çoğunluğu gözle ve mikro

ölçekte görülemeyecek boyutta karanlık enerji+karanlık madde (% 95)

yanında oluşan zaman içinde görünen ışık, madde, toz, gaz, yıldız,

gezegenler ve kara delikler ile birlikte galaksi ve parçacıklarından

oluşmuştur.

• https://www.youtube.com/watch?v=lBct6M8wzOQ

142017

• Uzayda, milyarlarca galaksi (gökada) yer almaktadır.

• Bu galaksilerden bir tanesi, dünyamızın ve güneş sistemimizin de içinde

yer aldığı Samanyolu Galaksisi’dir.

152017

• Güneş, Samanyolu Galaksisi içinde yer alan milyarlarca yıldızdan biri

olup, yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluşmuştur. Ekvatoral yarıçapı yaklaşık

696.000 km (109 Dünya Yarıçapı) dır.

• Güneş;

• kütlece, yüzeyi ortalama;

• % 70 Hidrojen

• % 28 Helyum’dan

• % 2 kadar da C, N, O, Ca, Mg, Fe, Cr, Si vb. elementlerden oluşmaktadır.

162017

Dünyadan güneşin görünümü

Güneşten ile dünyanın uzaydan görünümü

172017

18

• Güneş, bize en yakın ve yüzeyini disk olarak görebildiğimiz tek yıldızdır.

Güneş’in merkezi sıcaklığı 15 milyon °C , yüzeydeki sıcaklığı ise yaklaşık

5,5 milyon °C derecedir.

• Güneşin sıcaklık ve çekirdek (kor) olarak adlandırılan merkezindeki 150 gr/cm3

olan yoğunluğu merkezden dışa doğru hızla azalmaktadır.

• Güneş yüzeyinin 200 bin km derinliklerinden itibaren dış yüzeyine kadar

olan kesiminde (konveksiyon bölgesi), yoğunluk hızla azalmakta ve

görünen yüzeyde bu yoğunluk sadece 2x10-7 gr/cm3, yani yaklaşık deniz

seviyesindeki havanın yoğunluğunun da onbinde birine (1/10.000) kadar

düşmektedir.

2017

19

• Güneşin ortalama yoğunluğu ise 1,4 gr/cm3 tür.

• Güneşin oluşumu sırasında etrafında geride güneş sistemi kütlesinden arta

kalan yaklaşık % 2 gibi artık gaz ve tozdan ibaret güneş bulutsusundan da,

milyonlarca sene süre içinde yörüngedeki dönüş hareketleri esnasında bir

araya gelip çarpışıp büyümeleri ve zamanla soğumalarıyla da gezegenler

meydana gelmiştir.

2017

• Samanyolu galaksisinde güneş ile gezegenlerin güneşe göre yörüngeleri

202017

21

• Canlı varlıklara yaşam kaynağı olan Güneş, bünyesindeki hidrojen

yakıtını yakmaya devam ederek ömrünün yarısını (4,6 milyar yıl)

tamamlamıştır.

• Güneş ve sistemi içinde gezegenimiz Dünya ise yaklaşık 4,5 milyar

yaşındadır.

• Dünyamızda süregelen bu yavaş fakat sürekli işleyiş, jeolojik

dönemlerin son on bin yıllık dilimini kapsayan kısa dönemini

(Holosen), günümüz ile kıyaslayabilmek için günümüzdeki jeolojik

olayları uzunca bir video filminin ortasında durdurulmuş bir sahneye

benzetmek mümkündür.

2017

2017 22

• Yerbilimciler(Jeologlar) bir nevi bu durdurulmuş sahnedeki fotoğraf karesine

bakarak, filmin oynamış olan kısımlarını, yani yerkürenin gelişimindeki

geçmiş aşamaları ve filmin sonunu oluşturacak olan gelecekteki aşamalarını,

bilimsel metodolojinin kuralları çerçevesinde belirlemeye çalışır.

• Bu belirlemenin doğru bir şekilde yapılması, yeryüzü üzerinde

uygulamalar yapan mühendislik dallarındaki çalışmaların daha sağlıklı,

etkin ve uzun ömürlü olarak kullanılmasını ve doğal dengeyi

bozmamasını sağlayacaktır.

2017 23

• Doğanın, jeolojik dönemler içerisinde çok yavaş olarak geliştiği

düşünülse de bu evrimin, insanların afet olarak adlandırdığı, bir yıkıcı

boyutu da bulunmaktadır.

• Genel olarak deprem, sel, fırtına, volkanik patlama, tsunami, heyelân gibi

anîden gelişen bu büyük doğa olayları, herhangi bir yerleşimin olmadığı

bir alanda doğal sistemin bir ürünü olarak gelişip bir zarara neden

olmazken, yerkürenin dinamiği yeterince önemsenmeden yapılmış,

yerleşimlerin bulunduğu alanlarda ise kolaylıkla âfet boyutuna

ulaşabilmektedir.

2017 24

Bu nedenle, yukarıda belirtilen uzmanlık dallarında yer alanların,

yerkürenin dinamik yapısını iyi incelemeleri gerekmektedir.

2017 25

• Şekil 1.2’de özetlenmiş olduğu gibi yerküre, birbiri ile

sürekli bir ilişki içerisinde olan sistemlerin (katmanlar)

etkisi altında gelişimini sürdürmüştür.

2017 26

• Bu sistemler genel olarak iki önemli süreç içerisinde kümelenmektedir.

• Bu süreçlerden ilki atmosfer (hava/gaz küresi, gaz tabakası), hidrosfer (su küresi) ve

litosfer (taş küresi) ile bu üç sistemde yaşayan tüm canlıların yer aldığı biyosferin

etkileşimini içeren iklim sistemi veya dış süreçlerdir.

2017 27

• Yerkürenin gelişimindeki ikinci önemli süreç ise daha çok litosfer, astenosfer ve manto

arasındaki ilişkilerden doğan levha tektoniği sistemi veya iç süreçler olarak tanımlanır.

• Bu sürece iç ve dış çekirdekler arasındaki döngünün bir sonucu olan jeodinamo sistemi de

eklenir.

INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİ

Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : orhan.arkoc@kirklareli.edu.tr

Web : http://personel.kirklareli.edu.tr/orhan.arkoc