Upload
others
View
13
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
INS13204
GENEL JEOFİZİK VE
JEOLOJİYrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ
e-posta : [email protected]
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 : [email protected]
Web : http://personel.kirklareli.edu.tr/orhan.arkoc