Jeoloji mühendisliğinin dersi olan Sedimantoloji’ye ait “Sedimantoloji Dönem Sonu” konusu ile ilgili jeoloji mühendisleri öğrencilerini ilgilendiren ve sınavlara hazırlık olması açısından 12 adet soru ve bu soruların cevaplarını sizler için derleyip bir araya getirdik….
Jeoloji Dersi
Sedimantoloji
Dönem Sonu Hazırlık
Yazılı (Klasik)
Soru sayısı ve Zorluk Seviyesi
12 adet soru – cevap şeklinde. Zorluk seviyesi: orta-ileri düzey.
1. Kayaçların ayrışmasında donma-çözülme ve biyolojik faktörler nasıl bir etkiye sahiptir? Sayısal verilerle ortaya koyunuz.
Donma ve çözülmenin ayrışma üzerindeki etkisi;
Su +4 °C de en büyük yoğunluğa ve en küçük hacme sahiptir. 1cm3 su 1 gram ağırlığındadır. 0 °C de 1 gram su 1,00013 cm3 hacim işgal ederken, 0 °C de 1 gram buz ise 1,09083 cm3 lük bir hacim işgal eder. Böylece su buza dönüşürken %9 oranında bir hacim artışına neden olur. %9 oranındaki hacim artışı her cm2ye yaklaşık 160 kglık bir basınç uygulayarak kayaçların parçalanmasına neden olur.
Donma-çözülme, kayaçların ayrışmasında önemli bir rol oynayan bir jeolojik süreçtir. Bu süreç, suyun donması ve çözülmesi sırasında oluşan basınç ve gerilmeler nedeniyle gerçekleşir. Su, kayaların çatlaklarında ve boşluklarında hapsolduğunda donar. Donma sırasında suyun hacmi %9’a kadar artar. Bu artış, kayalarda basınç oluşturur ve çatlakların genişlemesine neden olur. Kayaçlar, donma ve çözülme döngülerinden geçerken bu çatlaklar giderek genişler ve derinleşir. Bu da kayaçların parçalanmasına ve ayrışmasına neden olur.
Biyolojik faktörlerin ayrışma üzerindeki etkisi ise;
Kayaçların çatlaklarında büyüme olanağı bulan ağaç kökleri bu çatlaklara sokularak büyük bir basınç uygular ve böylece fiziksel parçalanmaya katkı sağlar. Köklerin yaptıkları bu basınç, hücrelerdeki Turgo-basıncından yani protoplazmanın osmotik basıncından ileri gelir ve değeri çok defa 10 kg/cm2 veya bunun birkaç katı olabilir.
Bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar, kayaçların ayrışmasında önemli bir rol oynayan biyolojik faktörlerdir. Bitkiler, kökleriyle kayaları parçalayarak ve kayaların yüzeyinde bir toprak tabakası oluşturarak kayaçların ayrışmasına yardımcı olurlar. Hayvanlar, kayaları kemirerek, sürünerek ve kazarak kayaçların ayrışmasına yardımcı olurlar. Mikroorganizmalar, kayaları parçalayarak ve kayaların yüzeyinde bir toprak tabakası oluşturarak kayaçların ayrışmasına yardımcı olurlar.
2. Tortuların farklı çökel ortamlarına taşınması hangi ortamlar (akışkanlar) tarafından sağlanmaktadır.
Ayrışma sonucu oluşan ve yüksek kara alanlarından aşındırılan kalıntılar ile piroklastik malzemeler değişik süreçlerle çökelme havzalarına doğru taşınırlar. Bu taşınmalar;
- Su: Su, tortuların taşınmasında en yaygın akışkandır. Akarsular, göller, denizler ve okyanuslar, tortuların taşınmasında önemli bir rol oynar. Akarsular, tortuları kaynaklarından denizlere ve okyanuslara taşır. Göller, tortuları biriktirebilir veya akarsulara yeniden bırakabilir. Denizler ve okyanuslar, tortuları dünyanın her yerine taşıyabilir.
– Kara üzerinde akma, kanal akma
– Dalgalar, gelgit’ler, okyanus akıntıları vs.
- Hava (rüzgâr): Rüzgar, tortuları kara yüzeyinden üfleyerek taşıyabilir. Kum tepeleri, rüzgarın taşıdığı tortulardan oluşur. Rüzgar, tortuları uzun mesafelere taşıyabilir.
- Buz: Buzullar, tortuları buzla birlikte taşıyabilir. Buzullar, dağlardan aşağıya doğru hareket ederken, yollarındaki kayaları ve toprağı toplayarak birikir. Buzullar, tortuları uzun mesafelere taşıyabilir.
- Gravite (Yer çekimi): Tortunun kendi ağırlığı nedeniyle hareket ettiği bir taşıma şeklidir. Bu, tortuların en yaygın taşıma şeklidir ve akarsulardan, göllerden, denizlerden ve okyanuslardan tortuların taşınmasında önemli bir rol oynar.
– Kaya düşmesi (taşınma ortamı gerekmez),
– Moloz akmaları, türbidit akıntıları (su gerektirir) gibi ortamlar tarafından gerçekleştirilir.
3. Düzenli (laminer) ve çevrintili (türbülant) akmalar hangi iç düzenlenmeli tortuların çökelimini sonuçlayabilir?
- Düzenli akmalar laminalı ve masif katmanların, temiz (çamur içermeyen) kumların,
- Türbülant akmalar ise kirli (çamur bakımından zengin) kumların çökelimini sonuçlayabilir.
4. %60 kuvars, %48 feldspat, %30 kayaç Kırıntısı ve %22 matriks içeriğine sahip bir kumtaşı ne olabilir ve hangi paleocoğrafik koşullar altında çökelmiş olabilir?
A. Toplam kayaç:
Bileşen (%) – Oran (%)
Kuvars (60.8) – 38
Feldspat (48) – 30
Kayaç kırıntısı (30.4) – 19
Matriks (20.8) – 13
Toplam: (160) Oran: 100
ΣK, F, ve KK: 87
B. Kuvars, feldspat ve kayaç kırıntısı.
Bileşen – Oran (%)
Kuvars – 43.7
Feldspat – 34.5
Kayaç kırıntısı – 21.8
Toplam: 100
KAYAÇ: Litik ARKOZ (Kayaç Kırıntılı FELDSPATKUMTAŞI)
Kumtaşına ait bileşenlerin önemli bir kısmını feldspatlar oluşturmaktadır. Feldspatların oldukça duraysız olması (yani ayrışma ve taşınma sırasında kolaylıkla eriyip yok olması), böyle bir kumtaşının kurak ve/veya yarı kurak bir iklimin, taşınmanın hızlı olduğu yüksek bir kaynak kaya topoğrafyasının ve oldukça kısa taşınma mesafesinin olduğu bir paleocoğrafik koşullar altındaki çökelimi işaret eder.
5. Karbonat kayaçlarının diyajeneze uğradığı meteorik bölge nedir ve bu bölgede hangi ana diyajenetik olaylar meydana gelmektedir?
Meteorik Bölge: Tatlı su varlığıyla karakterize olur. Bu alan su tablasının üzerinde doymamış zonu (tortu gözenekleri su ile dolu değil) ve su altı freatik zonu veya suya doygun zonu içerir.
Meteorik bölgedeki ana diyajenetik olaylar:
- Çözülme,
- Neomorfizma ve
- Kalsit çimentolanmasıdır.
6. Kireçtaşlarının dolomitleşmesi için ileri sürülen modellerden aşırı tuzlu sabka modelini özet olarak (dolomitleşmenin bu modelle oluştuğunun kanıtını da vererek) açıklayınız.
Sabkalar evaporitlerin varlığıyla karakterize olan kıyı düzlükleridir. Buharlaşma oranının tortulaşma oranını aştığı yoğun buharlaşma koşulları altında, yüzey tortularının altındaki deniz suyu buharlaşma sonucu yoğunlaşır. Bu yoğunlaşma prosesi tercihli olarak deniz suyundaki Ca2+ iyonlarının azalmasını ve Mg/Ca oranının artmasını sonuçlandıran jipsin ve aragonitin çökelmesine neden olur. Normal bir deniz suyundaki Mg/Ca oranı yaklaşık 5/1dir. Bu oran yeter derecede yüksek oranlara çıktığı zaman (olasılıkla 10/1i aşması durumunda) dolomiti oluşturabileceğine inanılmaktadır.
Dolomitleşmenin bu modelle oluştuğunun ana kanıtı dolomit kristallerinin mikrokristalen yapıda olması ve jips kristalleri içermesidir.
7. Okyanus suyunun laboratuarda buharlaştırılması sonucu nasıl bir evaporit sekansının oluşabildiğini kısaca açıklayınız.
Okyanus suyu laboratuarlarda buharlaştırıldığında, evaporit minerallerinin belirli bir dizi içerisinde tortulaştıkları görülür. Buna göre:
- Deniz suyu ilksel hacminin yarısı kadar buharlaştırıldığında minör değerlerde karbonat mineralleri oluşmaya başlar.
- Deniz suyunun orijinal hacmi %20ye indiği zaman (%80i buharlaştığı zaman) jips, yaklaşık %10a indiği zaman (%90ı buharlaştığı zaman) ise halit oluşur.
- Jipsin tortulaşması arda kalan suda Mg/Ca oranının artmasına neden olur ki bu da dolomitleşme prosesini üstün kılar.
- Orijinal deniz suyu hacmi %5den daha az olması durumunda magnezyum ve potasyum tuzları çökelmeye başlar.
8. Sedimanter ortam nedir? Tanımlayınız ve sedimanter ortamların sınıflamasını bir tablo üzerinde gösteriniz.
Sedimanter ortam: Belirli fiziksel, kimyasal ve biyolojik koşullara sahip olan, bu özellikleri ile bitişik alanlardan ayırt edilebilen ve tortuların çökelmesine uygun su üstü veya su altındaki jeomorfolojik bir bölge olarak tariflenmektedir.
9. Şelf/platform karbonat fasiyeslerine ait ortamların tanımlanması için Irwin (1965) tarafından önerilen ve Y Zonu olarak adlandırılan bölgenin ana özelliklerini şekil çizerek açıklayınız (10 p).
Y Zonu: Düşük enerjili “X” zonundan kara yönüne gidildiğinde dalga tabanının denizin tabanına değdiği yerden itibaren çalkantılı ortam koşulları hakim olmaya başlar. Kireç çamuru yıkanma yoluyla bu ortamdan atılır. Sonuçta kavkı parçalarından iskeletli kumlara kadar olan ve oolitlerin de oluşabileceği bir fasiyes ve/veya fasiyes topluluğu gelişir.
Bu çökeller sığlıklarda ve barlarda/tümseklerde birikirler. Bu temiz ve yıkanmış karbonat kumlarının bulunduğu yüksek enerjili bölge “Y” zonu adını almaktadır. Resifler ve özellikle set resifleri bu zon içerisinde yer alır. Kıyıya paralel olarak gelişir ve göreceli olarak dar bir kuşak oluşturur.
10. Tipik bir türbidit tabakası hangi karakteristik özelliklere sahiptir?
Tipik bir türbidit tabakası:
- Taban yapıları,
- Düşey yönde derecelenme,
- Tahmin edilebilir içyapı sıralanışı ve
- Göreceli olarak giderek artan oranlarda yüksek matriks içeriği ile karakterizedir.
11. Bir deltanın oluşumu ve gelişimi hangi parametreler tarafından kontrol edilmektedir?
Bir deltanın oluşumu ve gelişimi:
- Kıyı morfolojisi, kıyı çizgisinin durumu ve şelfin eğimi,
- Gel-git periyodu
- Dalgaların ve akıntıların kuvveti ve yönü,
- Denizin derinliği (Deltaların çoğu sığ sularda gelişmiştir),
- Tortulaşma ve deniz yüzeyindeki yükselme oranları gibi faktörler tarafından kontrol edilmektedir.
12. Globigerinalı çamurlar hakkında kısaca bilgi veriniz.
Globigerinalı çamurlar (kireçli): Bu çeşit çamurlar okyanus tabanlarında 2500-5000 m derinliğe sahip bölgelerde bulunurlar. Kireçtaşları başlıca Globigerina gibi foraminiferlerden ve kireçli alglerden oluşurlar. Renkleri kırmızı veya kahve renkli olup, %60-90 arasında CaC03 kapsarlar.