Tortul kayaçlar

İki değişik tortul kayaç çeşidi: kireçtaşı tabakası kireçli şistin üzerinde. Cumberland Platosu, Tennessee.

Üç ana kayaç türünden (diğerleri; magmatik kayaçlar, metomorfik kayaçlar ya da başkalaşım kayaçları) biri olan tortul kayaçlar, yeryüzünün yüzeyinde en çok görülen kayaç türüdür. Dünya'nın yüzeyinin yaklaşık yüzde 75'ini [1] yerkabuğunun ise yaklaşık yüzde 8'ini kaplarlar[2]. Bu kayaçlar genellikle tabakalı olarak bulunurlar ve içerlerinde organizma kalıntıları (fosil) bulundururlar. Sarkıt ve dikitler bu kayaçların oluşturduğu jeolojik yapılara örneklerdir. Tortul kayaçların büyük bir kısmı dış etmenler tarafından yeryüzünün aşındırılmasıyla meydana gelen çeşitli büyüklükteki unsurların (sediman) taşınarak çukur sahalara (göl, deniz ve okyanus tabanları gibi) biriktirilmesi sonucu oluşmuşlardır. Bu olaya genel anlamda tortullaşma denir. Biriken unsurlar önceleri boşluklu gevşek bir yapıya sahiptirler. Fakat zamanla sıkışıp sertleşirler. Bir birikme sahasında, sonradan biriken unsurlar öncekiler üzerinde birikerek ağırlıkları vasıtasıyla basınç yaparlar. Bu basınç sonucu unsurlar, aralarındaki boşlukların küçülmesi ve büyük ölçüde ortadan kalkmasıyla sıkışır ve sertleşirler. Tortul depoların veya kayaçların oluştukları ortamlar yerden yere farklılık gösterirler.

Virgin formasyonu, güneybatı Utah, ABD

Tortul kayaçlar, küçük parçacıkların birikmesi veya birikmesi ve daha sonra yeryüzündeki okyanusların veya diğer su kütlelerinin tabanındaki mineral veya organik parçacıkların simantasyonu ile oluşan kaya türleridir. Sedimantasyon, bu parçacıkların yerine oturmasına neden olan süreçlerin ortak adıdır. Bir tortul kaya oluşturmak parçacıklar olarak adlandırılır tortu, ve oluşan edilebilir jeolojik döküntü (mineraller) ya da biyolojik döküntü (organik) da. Yatırılmadan önce, jeolojik detritus ayrışma ve erozyon ile oluşmuştur. Kaynak alanı, ve sonra, çöktürme yere taşınan su , rüzgar, buz , kütle haraketi veya buzullar ajanları olarak adlandırılır, soymadan . Biyolojik detritus, ölü sudaki organizmaların vücutları ve parçaları (esas olarak kabukları) ve dışkı kütleleri, suda asılı ve su kütlelerinin (deniz karı) zeminine yavaşça yığılır. Sedimantasyon ayrıca çözünmüş mineraller su çözeltisinden çökeldiğinde de meydana gelebilir.

Dünya kabuğunun kıtalarının tortul kaya örtüsünün kapsamı geniştir (Dünya'nın mevcut kara yüzeyinin%73'ü)[3], ancak tortul kayaçların toplam katkısının, kabuğun toplam hacminin sadece% 8'i olduğu tahmin edilmektedir.[4]  Sedimanter kayaçlar esas olarak magmatik ve metamorfik kayaçlardan oluşan bir kabuk üzerindeki ince bir kaplamadır. Tortul kayaçlar tabakalar halinde  çökelir ve yatak  adı verilen bir yapı oluşturur . Tortul kayaçlar ve kaya tabakalarının incelenmesi, inşaat mühendisliği için yararlı olan yeraltı, örneğin yolların inşasında, evler, tüneller, kanallar veya diğer yapılar. Tortul kayaçlar ayrıca kömür, fosil yakıtlar, içme suyu veya cevherler gibi önemli doğal kaynaklarıdır

Sedimenter kaya tabakaları dizisinin incelenmesi, paleocoğrafya, paleoklimatoloji ve yaşam tarihi de dahil olmak üzere Dünya tarihinin anlaşılması için ana kaynaktır. Bilimsel öğreti özellikleri ve tortul kayaların kökenini inceleyen denir sedimantolojisi. Sedimantoloji hem jeoloji hem de fiziksel coğrafyanın bir parçasıdır ve yer bilimlerinde pedoloji, jeomorfoloji, jeokimya ve yapısal jeoloji gibi diğer disiplinlerle kısmen örtüşmektedir. Mars’ta  da tortul kayaçlar bulunmuştur.

Kökene dayalı sınıflandırmaDüzenle

Kırıntılı kayaçlarDüzenle

 
Uluru (Ayers Kayası), Avustralya'nın Kuzey Bölgesi'nde büyük bir kumtaşı oluşumudur.

Kırıntılı tortul kayaçlar, silikat mineralleri ile çimentolanmış diğer kaya parçalarından oluşur. Kırıntılı kayalar büyük ölçüde kuvars, feldispat, kaya (litik) parçaları, kil mineralleri ve mikadan oluşur ;herhangi bir mineral türü mevcut olabilir, ancak bunlar genelde yerel olarak bulunan mineralleri temsil eder.

Kırıntılı tortul kayaçlar, baskın parçacık boyutuna göre alt bölümlere ayrılır. En jeologlar kullanımı Udden-Wentworth tane boyutu ölçeği ve konsolide olmayan üç bölüme tortu ayırmaktadır: çakıl (> 2 mm çapında), kum (1/16 mm çapında 2) ve çamur ( kil olan <1/256 mmince kum olduğu 1/16 ve 1/256 mm arasında). Kırıntılı tortul kayaçların sınıflandırılması bu şemaya paraleldir; konglomeralar ve breşler çoğunluklaçakıl  , kumtaşı çoğunlukla kum  ve kerpiçten yapılmıştır. Çoğunlukla en iyi malzemeden yapılır. Bu üçlü alt bölüm geniş kategorilere göre yansıtılmışrudites , arenitik ve lutites  eski literatürde sırasıyla,.

Bu üç geniş kategorinin alt bölümü, klast şekli (konglomeralar ve breşler), bileşim (kumtaşı), tane büyüklüğü veya dokusundaki (çamurluklar) farklılıklara dayanmaktadır.

Konglomeralar ve breşlerDüzenle

Konglomeralar baskın olarak yuvarlak çakıllardan oluşurken, breşler baskın açısal çakıllardan oluşur.

KumtaşlarıDüzenle

 
Malta'da kumtaşı .

Kumtaşı sınıflandırma şemaları çok çeşitlidir, ancak çoğu jeolog Dott şemasını benimsemiştir. Kuvars, feldispat ve litik çerçeve tanelerinin göreceli bolluğunu ve daha büyük taneler arasındaki çamurlu bir matrisin bolluğunu kullanır.

Çerçeve tanelerinin bileşimi

Kum boyutlu çerçeve tanelerinin göreceli bolluğu, kumtaşı adındaki ilk kelimeyi belirler[5]. İsimlendirme, kuvars, feldispat veya diğer kayalardan kaynaklanan litik parçaların en bol bulunan üç bileşeninin baskınlığına bağlıdır. Diğer tüm mineraller aksesuar olarak kabul edilir ve bolluğa bakılmaksızın kayanın isimlendirilmesinde kullanılmaz.

·       Kuvars kumtaşlarının%90'dan fazla kuvars tanesi vardır

·       Feldspatik kumtaşlarının litik tanelere göre <%90'dan fazla kuvars tanesi ve daha fazla feldspat tanesi vardır.

·       Litik kumtaşlarının feldspat tanelerinden%90'dan az kuvars tanesi ve daha fazla litik tanesi vardır.

Kum taneleri arasındaki çamurlu matris malzemesinin bolluğu

 
Aşağı Antilop Kanyonu hem mekanik ayrışma hem de kimyasal ayrışma ile çevredeki kumtaşından oyulmuştur. Rüzgar, kum ve ani su baskınlarından kaynaklanan su birincil ayrışma nedenleridir.

Kum boyutlu partiküller biriktiğinde, taneler arasındaki boşluk açık kalır veya çamurla (silt ve / veya kil boyutlu partikül) doldurulur.

·       Açık gözenekli (daha sonra matris malzemesi ile doldurulabilen) "temiz" kumtaşlarına arenit denir.

·       Bol (>%10) çamurlu matriks içeren çamurlu kumtaşlarına wackes denir.

Tahıl bileşimi (kuvars-, feldspatik- ve litik-) tanımlayıcıları ve matris (wacke veya arenit) miktarı kullanılarak altı kumtaşı adı mümkündür[5]. Örneğin, bir kuvars areniti çoğunlukla (>%90) kuvars tanelerinden oluşur ve taneler arasında çok az veya hiç killi matris bulunur, bir lithic wacke bol miktarda litik tanecik ve bol çamurlu matris vb.

Dott sınıflandırma şeması rağmen  yaygın Sedimantologlar tarafından kullanılır, gibi ortak isimler grovak arkoz  ve kuvars kumtaşı hala yaygın olmayan uzmanlar tarafından ve popüler literatürde kullanılmaktadır.

ÇamurtaşıDüzenle

Çamurlar en az% 50 silt – kil boyutlu parçacıklardan oluşan tortul kayalardır. Bu nispeten ince taneli parçacıklar yaygın olarak su veya havadaki türbülanslı akışla taşınır ve akış sakinleştikçe ve parçacıklar süspansiyondan uzaklaştıkça çökelir.

Yazarların çoğu halihazırda çamurdan oluşan tüm kayaçlara atıfta bulunmak için "çamurluk" terimini kullanmaktadır[6][7][8].  Çamurlar, ağırlıklı olarak silt boyutlu parçacıklardan oluşan silttaşı olarak ikiye ayrılabilir; silt ve kil büyüklüğünde partiküllerin eşit olmayan karışımı olan çamurtaşları; ve çoğunlukla kil boyutlu parçacıklardan oluşan kiltaşlarıBir çok yazar "kullanımı şist  bir bir terim olarak" bölünebilir (bağımsız olarak tane büyüklüğü) bazı eski literatür Çamur kayacı eşanlamlı şekliyle "şist" kullanılmasına karşın, Çamur kayacı.

Biyokimyasal Tortul Kayaçlar

Biyokimyasal tortul kayaçlar, organizmalar dokularını oluşturmak için havada veya suda çözünmüş materyaller kullandığında oluşturulur. Örnekler:

·       Çoğu kireçtaşı, yumuşakça mercan, ve foraminer gibi organizmaların kalkerli iskeletlerinden oluşur.

·       Kömür, atmosferden karbonu çıkaran ve dokularını oluşturmak için diğer elementlerle birleştiren bitkilerden oluşur.

·       Mevduatı çört gibi mikroskobik organizmaların silisli iskeletleri birikimi meydana radyolarya ve diatom .

Kimyasal tortul kayaçlarDüzenle

 
Kuzey Estonyanın petrol yüzeyleri

Çözelti içindeki mineral bileşenleri aşırı doymuş hale geldiğinde ve inorganik olarak çökeldiğinde  kimyasal tortul kayaç oluşur . Genel kimyasal tortul kayalar içerir oolitli kireçtaşı ve oluşan kayalar Evaporit gibi mineraller, halit (kaya tuzu), sylvite , baryum sülfat  ve alçı .

Diğer tortul kayaçlarDüzenle

Bu dördüncü muhtelif kategori, piroklastik akışlar, çarpma breşleri, volkanik breşler ve diğer nispeten nadir işlemler tarafından oluşturulan kayalar içerir.

Kompozisyona Dayalı Sınıflandırma

Alternatif olarak, tortul kayaçlar mineralojilerine dayanarak kompozisyon gruplarına ayrılabilir:

Siliklastik tortul kayaçlar, baskın olarak slikat minerallerinden oluşur. Bu kayaları oluşturan tortu, yatak yükü,asılı yük  veya tortu yerçekimi akışları  ile taşınmıştır. Silisiklastik tortul kayaçlar bölünmüştür. Konglomera ve breşer , kumtaşı  ve çamurkaya.

Karbonat tortul kayaçlar kalsitten (eşkenar dörtgen CaCO) oluşur, aragonit

(ortorombik CaCO3), dolomit ( CaMg (CO)3)2) ve CO'ya dayalı diğer karbonat

Mineralleri 2−3 iyon. Yaygın örnekler arasında kireçtaşı ve kaya dolomit bulunmaktadır.

Evaporit tortul kayaçlar, suyun buharlaşmasından oluşan minerallerden oluşur. En yaygın evaporit mineralleri karbonatlar (kalsit ve CO'ya dayalı diğerleri)2−3), klorürler (halit ve Cl üzerine inşa edilmiş diğerleri) ve sülfatlar (alçıtaşı ve SO üzerine inşa edilmiş diğerleri)2−4). Evaporit kayaçlarında genellikle bol halit (kaya tuzu), alçıtaşı ve anhidrit bulunur.

·       Organik zengini tortul kayaçlar, genellikle toplam% 3'ten fazla organik karbondan önemli miktarda organik maddeye sahiptir. Yaygın örnekler arasındakömür, petrol şistinin yanı sırapetrol ve doğal gaz içinkaynak kayalar yer alır.

·       Silisli tortul kayaçlar, neredeyse tamamen silikadan ( SiO) oluşur.2), tipik olarak çört, opal, kardeson  veya diğer mikrokristalin formlar.[9]

·       Demir bakımından zengin tortul kayaçlar>%15 demirden oluşur; en yaygın formlar şeritli demir oluşumları ve demir taşlarıdır.[10]

Biriktirme ve dönüşümDüzenle

Tortu taşınması ve birikmesiDüzenle

 
Çapraz tabakalanma ve ince bir kumtaşı içinde ovma; Ohio, Jackson County Logan Oluşumu (Mississippian)

Tortul kayalar zaman meydana gelen tortu olduğu biriken hava, buz, rüzgar, ağırlık üzerinden, ya da su içinde parçacıkları taşıyan akımlarının süspansiyon. Bu tortu genellikle ayrışma ve erozyon bir kayağı kaynak bir alanda gevşek malzemeye böldüğünde oluşur. Malzeme daha sonra kaynak alanından biriktirme alanına taşınır. Taşınan tortu türü, hinterlandın jeolojisine (tortunun kaynak alanı) bağlıdır. Bununla birlikte, evaporitler gibi bazı tortul kayaçlar, biriktirme yerinde oluşan malzemeden oluşur. Bu nedenle, tortul bir kayanın doğası, sadece tortu arzına değil, aynı zamanda içinde oluştuğu tortul çökelme ortamına da bağlıdır.

Dönüşüm (Diyajenez)

Ana madde: Diyajenez

Diyajenez terimi, ilk birikiminden sonra bir tortunun maruz kaldığı yüzey ayrışması hariç tüm kimyasal, fiziksel ve biyolojik değişiklikleri tanımlamak için kullanılır. Bu işlemlerin bazıları tortunun başlangıçta gevşek olan malzemeden kompakt, katı bir madde halinde birleşmesine neden olur. Genç tortul kayaçlar, özellikle de Kuaterner yaşlılar (jeolojik zaman ölçeğinin en son dönemi) genellikle hala konsolide değildir. Tortu birikimi arttıkça aşırı yük (litostatik) basınç artar ve lithifikasyon olarak bilinen bir işlem gerçekleşir.

Tortul kayaçlar genellikle deniz suyu ya da doymuş altı suyu minerallerin çözebilen ya da başka mineral hangi, çökeltilmesi. Çöktürücü mineraller bir kayadaki gözenek alanını azaltır, bu da sementasyon olarak adlandırılır. Gözenek boşluğundaki azalma nedeniyle, orijinal bağ sıvıları dışarı atılır. Çöken mineraller bir çimento oluşturur ve kayayı daha kompakt ve yetkin hale getirir. Bu şekilde, tortul bir kayadaki gevşek klastlar birbirine "yapışabilir".

Sedimantasyon devam ettiğinde, daha eski bir kaya katmanı daha derine gömülür. Kayadaki litostatik basınç, üstteki tortunun ağırlığı nedeniyle artar. Bu, tahılların mekanik olarak yeniden düzenlendiği bir işlem olan sıkıştırmaya neden olur. Sıkıştırma, örneğin, başlangıçta %60 sudan oluşabilen kildeki önemli bir diyajenetik işlemdir. Sıkıştırma sırasında, bu geçiş reklamı suyu gözenek boşluklarından bastırılır. Sıkıştırma ayrıca tanelerin basınçlı çözelti ile çözülmesinin bir sonucu olabilir. Çözünmüş malzeme tekrar açık gözenek boşluklarında çökelir, bu da gözeneklere net bir malzeme akışı olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, bazı durumlarda, belirli bir mineral çözülür ve tekrar çökelmez. Liç denilen bu işlem kayadaki gözenek alanını arttırır.

Bakterilerin aktivitesi gibi bazı biyokimyasal süreçler bir kayadaki mineralleri etkileyebilir ve bu nedenle diyagenezin bir parçası olarak görülür. Mantarlar ve bitkiler (köklerine göre) ve yüzeyin altında yaşayan diğer çeşitli organizmalar da diyajenezi etkileyebilir.

ÖzellikleriDüzenle

RenkDüzenle

 
Şeritli demir oluşumu, demir (III) oksit (kırmızı) ve demir (II) oksit (gri) ile alternatif katmanlardan oluşan bir kaya türü. BIF'ler çoğunlukla atmosferin henüz oksijen açısından zengin olmadığı Prekambriyen sırasında oluşmuştur. Moories Group, Barberton Greenstone Belt, Güney Afrika

Sedimanter bir kayanın rengi çoğunlukla iki ana oksit içeren bir element olan demir ile belirlenir: demir (II) oksit ve demir (III) oksit. Demir (II) oksit (FeO) sadece düşük oksijen (anoksik) koşullar altında oluşur ve kayaya gri veya yeşilimsi bir renk verir. Demir (III) oksit (Fe 2 O 3) daha zengin bir oksijen ortamında) çoğu zaman, mineral formunda bulunan hematit ve kaya kahverengimsi renkli bir kırmızımsı verir. Kurak kıtasal iklimlerde kayaçlar atmosferle doğrudan temas halindedir ve oksidasyon, kayaya kırmızı veya turuncu renk veren önemli bir işlemdir. Kurak iklimlerde oluşan kalın kırmızı tortul kayaç dizilerine kırmızı yatak denir. Bununla birlikte, kırmızı renk, karasal bir ortamda veya kurak iklimde oluşan kaya anlamına gelmez.[11]

Organik malzemenin varlığı bir kayayı siyah veya gri renklendirebilir. Organik materyal, çoğunlukla bitkiler olmak üzere ölü organizmalardan oluşur. Normalde, bu tür malzeme sonunda oksidasyon veya bakteriyel aktivite ile bozunur. Bununla birlikte, anoksik koşullar altında, organik malzeme çürümez ve organik malzeme açısından zengin koyu bir tortu bırakır. Bu, örneğin, derin denizlerin ve göllerin dibinde ortaya çıkabilir. Bu tür ortamlarda çok az su karışır; sonuç olarak, yüzey suyundan gelen oksijen azaltılmaz ve biriken tortu normalde ince koyu bir kildir. Organik materyal bakımından zengin olan koyu renkli kayalar genellikle şeyllerdir.[11][12]

DokuDüzenle

Bir tortudaki klapeların (orijinal kaya parçaları) boyutu, şekli ve yönelimi doku olarak adlandırılır. Doku, bir kayanın küçük ölçekli bir özelliğidir, ancak yoğunluk, gözeneklilik veya geçirgenlik gibi büyük ölçekli özelliklerinin çoğunu belirler.[13]

Kelepçelerin 3D yönüne kayanın dokusu denir. Kayaçlar arasında kaya, bir veya daha fazla çökeltilmiş mineralin kristallerinden oluşan bir matristen (bir çimento) oluşabilir . Kelepçelerin boyutu ve şekli, kelepçeleri kökenlerinden uzaklaştıran sedimanter ortamdaki akımın hızını ve yönünü belirlemek için kullanılabilir; ince, kalkerli çamur sadece sessiz suya yerleşirken, çakıl ve daha büyük kepçeler sadece hızlı hareket eden su ile hareket ettirilir[14][15].  Bir kayanın tane büyüklüğü genellikle Wenthworth ölçeği ile ifade edilir. ancak bazen alternatif ölçekler kullanılır. Tane boyutu bir çap veya hacim olarak ifade edilebilir ve her zaman ortalama bir değerdir. Bir kaya, farklı boyutlarda klostlardan oluşur. İstatiksel dağılım tanecik büyüklüklerinin farklı kayaç türleri için farklı olup adlandırılan bir özellik anlatılan ayırma kaya. Tüm kavgalar aynı boyutta az ya da çok olduğunda, kayaya 'iyi sıralanmış' denir ve tane boyutunda büyük bir yayılma olduğunda, kayaya 'zayıf sıralanmış' denir.

Kırıkların şekli kayanın kökenini yansıtabilir.[16][17]

 
İyi sıralanmış (solda) ve kötü sıralanmış (sağda) taneleri gösteren diyagram

Coguina , kırık kabuklardan yapılmış bir kayadan oluşur, sadece enerjik suda oluşabilir. Bir klape formu dört parametre kullanılarak tanımlanabilir[18]

·       Yüzey dokusu, genel şekli etkilemeyecek kadar küçük bir tane yüzeyinin küçük ölçekli kabartma miktarını tanımlar.

·       Yuvarlama, bir tane şeklinin genel düzgünlüğünü açıklar.

·       ' Küresellik ', tanenin bir küreye ne derece yaklaştığını tanımlar.

·       ' Tahıl formu ' tanenin üç boyutlu şeklini tanımlar.

Kimyasal tortul kayaçlar, tamamen kristallerden oluşan klastik olmayan bir dokuya sahiptir. Böyle bir dokuyu tanımlamak için, sadece kristallerin ve kumaşın ortalama büyüklüğü gereklidir.

MinerolojiDüzenle

 
Kum örnekleri küresel kolaj. Her örnek fotoğrafta bir santimetre kare kum vardır. Kum örnekleri soldan sağa sıra sıra: 1. Kauai, Hawaii'den cam kumu 2. Gobi Çölü'nden kumul kumu 3. Estonya'dan yeşil glauconite ile kuvars kumu 4. Maui, Hawaii'den kırmızımsı yıpranmış bazalt ile volkanik kum 5. Biyojenik mercan kumu molokai, hawaii 6. mercan pembe kum tepeleri utah 7. volkanik cam kumu california 8. granat kum gelen Emerald Creek, Idaho 9. olivin kumu papakolea, hawaii. [1]

Çoğu tortul kayaç ya kuvars (özellikle silisiklastik kayaçlar) ya da kalsit (özellikle karbonat kayaları) içerir. Magmatik ve metamorfik kayaçların aksine, tortul bir kaya genellikle çok az sayıda farklı ana mineral içerir. Bununla birlikte, tortul bir kayadaki minerallerin kökeni, magmatik bir kayadan daha karmaşıktır. Bir sedimanter kayaçtaki mineraller sedimantasyon sırasında çökeltme veya diyajenez ile oluşmuş olabilir. İkinci durumda, mineral çökeltisi daha eski bir çimento nesli üzerinde büyümüş olabilir. Karmaşık bir diyajenetik öykü, bir petrografik mikroskop kullanılarak optik mineroloji ile incelenebilir.[19]

Karbonat kayaçları ağırlıklı olarak kalsit, veya dolomit gibi karbonit minerallerinden oluşur. Bir karbonat tortul kayaçtaki hem çimento hem de klozlar (fosiller ve ooidler dahil) karbonat minerallerinden oluşabilir. Kırıntılı bir kayanın mineralojisi, kaynak alan tarafından sağlanan malzeme, birikme yerine taşınması ve söz konusu mineralin stabilitesi ile belirlenir. Kayaç oluşturan minerallerin hava koşullarına karşı direnci Bowen’in reaksiyon serisi ile ifade edilir. Bu seride kuvars en kararlı olanı, ardından feldspat, mikalar ve son olarak, az miktarda ayrışma meydana geldiğinde mevcut olan diğer daha az kararlı mineraller. ayrışma miktarı, kaynak alanına mesafe esas bağlıdır, yerel iklim ve tortu için geçen süre biriktiği noktaya taşınacak. Çoğu tortul kayaçta, mika, feldispat ve daha az kararlı mineraller kaolinit, illit veya simektit gibi kil minerallerine indirgenmiştir.

FosillerDüzenle

Üç ana kaya türü arasında fosiller en yaygın olarak tortul kayalarda bulunur. Çoğu magmatik ve metamorfik kayaçtan farklı olarak, fosil kalıntılarını yok etmeyen sıcaklık ve basınçlarda tortul kayaçlar oluşur. Genellikle bu fosiller sadece büyütme altında görülebilir.

[20] Doğada ölü organizmalar genellikle temizleyiciler, bakteriler, çürüme ve erozyon tarafından hızlı bir şekilde giderilir, ancak sedimantasyon bu doğal süreçlerin çalışamadığı ve fosilleşmeye neden olan istisnai koşullara katkıda bulunabilir. Sedimantasyon hızı yüksek olduğunda (böylece bir karkas hızla gömüldüğünde), anoksik ortamlarda (çok az bakteriyel aktivitenin olduğu yerlerde) veya organizmanın özellikle sert bir iskeletine sahip olduğu durumlarda fosilleşme olasılığı daha yüksektir. Daha büyük, iyi korunmuş fosiller nispeten nadirdir.

 
Sedimanter bir kayada fosilce zengin katmanlar, Año Nuevo State Reserve, California

Fosiller, organizmaların ve iskeletlerinin hem doğrudan kalıntıları hem de izleri olabilir. En yaygın olarak korunanlar, kemikler, kabuklar ve bitkilerin odunsu dokusu gibi organizmaların daha sert kısımlarıdır. Yumuşak dokuların fosilleşme şansı çok daha düşüktür ve 40 milyon yaşından büyük hayvanların yumuşak dokusunun korunması çok nadirdir.  Hayattayken yapılan organizmaların izlerine örnek fosiller, izleri, yuva, ayak izi vb. denir.[21]

Sedimanter veya metamorfik bir kayanın parçası olarak fosiller, içerdiği kaya ile aynı diyajenetik süreçlerden geçer. Örneğin kalsitten oluşan bir kabuk, bir silika çimentosu daha sonra boşluğu doldururken çözülebilir. Aynı şekilde, çökeltici mineraller daha önce kan damarları, vasküler doku veya diğer yumuşak dokular tarafından işgal edilen boşlukları doldurabilir. Bu organizmanın formunu korur, ancak permineralizasyon adı verilen bir süreç olan kimyasal bileşimi değiştirir. Permineralizasyona katılan en yaygın mineraller karbonat (özellikle kalsit) çimentoları, amorf silika (kalsedon formları, çakmaktaşı, çört) ve pirit. Silika çimentolar durumunda, işleme lithification denir.

Yüksek basınç ve sıcaklıkta, ölü bir organizmanın organik maddesi, su ve karbondioksit gibi uçucu maddelerin atıldığı kimyasal reaksiyonlara maruz kalır. Sonunda fosil, ince bir saf karbon tabakası veya mineralize formu olan grafitten oluşur. Bu fosilizasyon şekline karbonizasyon denir. Bitki fosilleri için özellikle önemlidir. Aynı işlem oluşumundan sorumlu olan fosil yakıtlar gibi linyit veya kömür.

OluşumlarDüzenle

Yeryüzünde magmatik kayaçlar (ya da başkalaşım kayaçları), iklim olayları ve çeşitli dış etkenlerle (akarsu, sel suları, rüzgarlar vb.) karşılaştıklarında zamanla parçalanarak çözülürler. Bu şekilde dağılan küçük parçalar yine çeşitli dış etkenlerle taşınarak çukur olan göl ve deniz sahalarında birikir ve buralarda sıkışmaya uğrarlar. Bu şekilde tortullanıp sıkışan küçük parçalar tortul kayaçları oluştururlar. Tortul kayaçların oluşmasında dört önemli süreç vardır. Bunlar erozyon, taşınma, birikme ve sıkışmadır.

Oluşumlarına göre sınıflandırılmalarıDüzenle

Tortul kayaçlar dört değişik şekilde oluşabilirler:

  • erozyona uğramış diğer kayaçların çökelmeleriyle (bunlara kırıntılı (klastik) tortul kayaçlar da denir),
  • eriyiklerden çökelmesi sonucu ile oluşan tortuların birikmesi ve sağlamlaşması ile,
  • biyolojik aktivitelerin sonucu oluşan tortulların depolanması ile ve

Fiziksel tortullarDüzenle

Kayaçların parçalanması ile oluşan kırıntılı malzemelerin oluşturduğu kayaçlardır. Başlıcaları: konglomera, kum taşı ve kil taşıdır. İri çakıllardan oluşanlara çakıl taşı (konglomera) denir.

Kimyasal tortullarDüzenle

Kimyasal yoldan çözünmeye uğrayan kayalardan geçen sular bünyelerine çözünmüş hâlde çeşitli klorür, sülfat ve bikorbonatlar mineralleri taşır. Bu minerallerin yüksek doyguluğa ulaşmasından sonra inorganik olarak çökelmesi sonucunda oluşan tortullar kimyasal tortul kayaçlar olarak adlandırılır. Bu kayaçlara örnek olarak evaporitler (halit, barit, jips, bor mineralleri vb.) verilebilir. Bu minareller, özellikle sığ göl ortamında suyun buharlaşması ile çökelir. Bunun yanında mağaralarda tavandan sızan kireçli suların buharlaşması ile sarkıt, tabana damladıktan sonra buharlaşması sonucu dikit, yayıldıkları sahalarda buharlaşması ile travertenler oluşur. A

Organik tortullarDüzenle

Bitki ya da hayvan kalıntılarının belli ortamlarda birikmesi ve zamanla taşlaşması sonucu oluşur. Organik tortul taşların en tanınmış örnekleri kireç taşı, mercan kalkeri, tebeşir ve kömürdür.

Mercan kalkeriDüzenle

Mercan iskeletlerinden oluşan organik bir taştır. Temiz, sıcak ve derinliğin az olduğu denizlerde bulunur. Ada kenarlarında topluluk oluşturanlara atol denir. Kıyı yakınlarında olanlar ise, mercan resifleridir.

TebeşirDüzenle

Derin deniz canlıları olan tek hücreli Globugerina (Globijerina)’ların birikimi sonucu oluşur. Saf, yumuşak, kolay dağılabilen bir kalkerdir. Gözenekli olduğu için suyu kolay geçirir.

KömürDüzenle

Bitkiler öldükten sonra bakteriler etkisiyle değişime uğrar. Eğer su altında kalarak değişime uğrarsa, C (karbon) miktarı artarak kömürleşme başlar. C miktarı % 60 ise turba, C miktarı % 70 ise linyit, C miktarı % 80 – 90 ise taş kömürü, C miktarı % 94 ise antrasit adını alır.

Başlıca tortul kayaç örnekleriDüzenle

Başlıca tortul kayaçlar kum taşı, kil taşı, kireç taşı (ve diğer karbonatlı kayaçlar), evaporitler (kaya tuzu, halit, bor mineralleri, vb.) ve organik tortul kayaçlardan kömür, şeyl, çörttür.

Birincil sedimanter yapılarDüzenle

 
Ainsa Havzası San Vincente Formasyonu

Tortul kayaçlardaki yapılar 'birincil' yapılar (biriktirme sırasında oluşan) ve 'ikincil' yapılar (biriktirmeden sonra oluşan) olarak ayrılır. Dokulardan farklı olarak, yapılar her zaman alanda kolayca incelenebilen büyük ölçekli özelliğe sahiptir. Tortul yapılar tortul çevre hakkında bir şey gösterebilir veya tektoniğin tortul tabakaları eğdiği veya devirdiği yerde hangi tarafın başlangıçla karşı karşıya kaldığını ortaya çıkarabilir.

Tortul kayalar yatak veya strata adlı katmanlar halinde bulunur. Bir yatak, tekdüze bir litoloji ve dokuya sahip bir kaya tabakası olarak tanımlanır. Yataklar, üst üste tortu tabakalarının birikmesiyle oluşur. Tortul kayaları karakterize eden yatak dizisine yatak denir.[22][23] tek kişilik yataklar birkaç santimetre ila birkaç metre kalınlığında olabilir. Daha ince, daha az belirgin tabakalara lamina denir ve bir kayada bir laminanın oluşturduğu yapıya laminasyon denir. Laminalar genellikle birkaç santimetreden daha azdır.[24] yatak ve laminasyon genellikle başlangıçta doğada yatay olsa da, bu her zaman böyle değildir. Bazı ortamlarda, yataklar (genellikle küçük) bir açıda biriktirilir. Bazen aynı kayada, çapraz yatak adı verilen bir yapı içinde farklı yönelimlere sahip birden fazla katman kümesi bulunur.[25] çapraz yatak, çökelme sırasında küçük ölçekli erozyon meydana geldiğinde, yatakların bir kısmını keserek oluşturur.

Çapraz yatağın tersinde, tüm tortul tabakaların paralel olduğu paralel laminasyonlar bulunur.[26] laminasyonlardaki farklılıklar genellikle, örneğin yağış, sıcaklık veya biyokimyasal aktivitedeki mevsimsel değişikliklerden kaynaklanan tortu arzındaki döngüsel değişikliklerden kaynaklanır. Mevsimsel değişiklikleri temsil eden laminalara (ağaç halkalarına benzer) varves denir. Milimetre veya daha ince ölçek katmanlarından oluşan herhangi bir tortul Kaya, genel laminit terimi ile adlandırılabilir. Tortul kayaların hiç laminasyonu olmadığında, yapısal karakterlerine masif yatak denir.

 
Fluviatile kumtaşı, Bressay, Shetland Adaları üzerinde orta eski kırmızı kumtaşı görüntüsü

Kademeli yatak, daha küçük taneli yatakların daha büyük taneli yatakların üstünde meydana geldiği bir yapıdır. Bu yapı, hızlı akan suyun akış hızı durduğunda oluşur. Süspansiyondaki daha büyük, daha ağır klastlar önce yerleşir, daha sonra daha küçük klastlar yerleşir. Kademeli yataklar birçok farklı ortamda oluşabilse de, bulanıklık akımlarının en önemli özelliğidir.[27]

Bedform adı verilen belirli bir yatağın yüzeyi belirli bir tortul ortamın göstergesi olabilir. Yatak formlarının örnekleri arasında kum tepeleri ve dalgalanma izleri bulunabilir. Alet işaretleri ve Flüt dökümleri gibi tek işaretler, korunmuş bir tortul tabakaya kazılmış korulardır. Bunlar genellikle uzun yapılardır ve biriktirme sırasında akışın yönünü belirlemek için kullanılır.[28][29]

Dalgalanma işaretleri  Akan suda oluşur. Ve iki tür dalgalanma vardır: simetrik ve asimetrik. Akımın nehirler gibi bir yönde olduğu ortamlar asimetrik dalgalanmalar oluşturur. Bu dalgaların daha uzun kenarı akımın Yukarı tarafındadır.[30][31][32] simetrik dalga dalgalanmaları ise, akımların gelgit düzlükleri boyunca tersine çevirdiği ortamlarda meydana gelir.

Çamur çatlakları, bazen su yüzeyinin üzerinde gelen tortunun dehidrasyonunun neden olduğu bir yatak formudur. Bu tür yapılar genellikle nehirler boyunca gelgit düzlüklerinde veya nokta çubuklarında bulunur.

İkincil tortul yapılarDüzenle

 
Eğik bir kumtaşı içindeki akımın oluşturduğu dalgalanma izleri (Haßberge, Bavaria)

İkincil tortul yapılar, birikimden sonra oluşan yapılardır. Bu tür yapılar tortu içindeki kimyasal, fiziksel ve biyolojik süreçlerle oluşur. Biriktirme sonrasında koşulların göstergeleri olabilir.

Bir tortu içindeki organik maddeler fosillerden daha fazla iz bırakır. Korunmuş izler ve yuvalar iz fosillerinin örnekleridir (ıchnofossils olarak da adlandırılır).[33] bu izler nispeten nadirdir. Çoğu iz fosili yumuşakçaların veya eklembacaklıların yuvalarıdır. Bu oyuğa sedimantologlar tarafından biyoturbasyon denir. Tortu biriktikten sonra var olan biyolojik ve ekolojik çevrenin değerli bir göstergesi olabilir. Öte yandan, organizmaların oyuklanma aktivitesi, tortudaki diğer (birincil) yapıları tahrip ederek yeniden inşayı zorlaştırabilir.

İkincil yapılar, bir tortu su seviyesinin üzerinde maruz kaldığında diyagenez veya bir toprak oluşumu (pedogenez) ile de oluşabilir. Karbonat kayaçlarında yaygın olan diyagenetik bir yapıya bir örnek bir stylolittir.[34] Stylolitler, malzemenin kayadaki gözenek sıvılarına çözündüğü düzensiz düzlemlerdir. Bu, kayanın renklendirilmesi ve boyanması veya betonların oluşumu üreten belirli bir kimyasal türün çökelmesine neden olabilir. Konkresyonlar, ise konakçı kayadan farklı bir bileşime sahip kabaca eş merkezli cisimlerdir. Oluşumları, fosillerin etrafında, yuvaların içinde veya bitki köklerinin etrafında olduğu gibi, konakçı kayanın bileşimindeki veya gözenekliliğindeki küçük farklılıklar nedeniyle lokalize yağışın sonucu olabilir.[35] kireçtaşı veya tebeşir gibi karbonat bazlı kayaçlarda, çert veya çakmaktaşı betonları yaygındır, karasal kumtaşları ise demir betonlarına sahip olabilir. Kildeki kalsit betonlarına septarian betonları denir.

Birikimden sonra, fiziksel süreçler tortuyu deforme edebilir ve üçüncü sınıf ikincil yapılar üretebilir. Kum ve kil arasındaki gibi farklı tortul tabakalar arasındaki yoğunluk kontrastları, ters çevrilmiş diapirizm tarafından oluşturulan alev yapılarına veya yük dökümlerine neden olabilir.[36] kırıntılı yatak hala sıvı iken, diapirizm daha yoğun bir üst tabakanın daha düşük bir tabakaya batmasına neden olabilir. Bazen, yoğunluk kontrastları, litolojilerden biri susuz kaldığında ortaya çıkabilir veya büyüyebilir. Kil, dehidrasyonu sonucu kolayca sıkıştırılabilir, kum ise aynı hacmi korur ve nispeten daha az yoğun hale gelir. Öte yandan, bir kum tabakasındaki gözenek sıvısı basıncı kritik bir noktayı aştığında, kum üstteki kil katmanlarını kırabilir ve akabilir, tortul lezbiyenler olarak adlandırılan tortul kayaçların uyumsuz gövdelerini oluşturabilir. Aynı işlem, üst katmanlardan kırdıkları yüzeyde çamur volkanları oluşturabilir.

 
Paadla Formasyonu (Silüriyen), Saaremaa, Estonya

Tortul dayklar, yılın büyük bir bölümünde toprağın kalıcı olarak dondurulduğu soğuk bir iklimde de oluşabilir. Don ayrışma, toprakta yukarıdan molozla dolu çatlaklar oluşturabilir. Bu tür yapılar, iklim göstergeleri olarak kullanılabilir.[37]

Yoğunluk kontrastları, sedimantasyon ilerlerken bile (senkron-tortul faylanma) küçük ölçekli hatalara da neden olabilir.[39] bu tür bir faylanma, bir deltanın ön tarafında veya kıtasal eğimde olduğu gibi, büyük miktarda lithified tortu biriktiğinde de ortaya çıkabilir. Bu tür çökellerdeki istikrarsızlıklar, biriken malzemenin çökmesine, çatlaklar üretmesine ve katlanmasına neden olabilir. Kayaçta ortaya çıkan yapılar, lithified kayalar üzerinde etkili olan tektonik kuvvetlerin oluşturduğu kıvrımlardan ve faylardan ayırt edilmesi zor olan sin-tortul kıvrımlar ve faylardır.

Biriktirme ortamlarıDüzenle

 
Tebeşirlerde chert betonları, Orta Lefkara Formasyonu

Tortul bir kayanın oluştuğu ayara çökelme ortamı denir. Her ortamın jeolojik süreçlerin ve koşulların karakteristik bir kombinasyonu vardır. Yatırılan tortu türü sadece bir yere (kaynak) taşınan tortuya değil, aynı zamanda çevrenin kendisine de bağlıdır.[38]

Bir deniz ortamı, kayanın bir denizde veya okyanusta oluştuğu anlamına gelebilir. Genellikle, derin ve sığ deniz ortamları arasında bir ayrım bulunur. Derin denizler genellikle su yüzeyinin 200 m'den daha altındaki ortamları ifade eder (abisal Ovası dahil). Sığ deniz ortamları kıyı şeritlerine bitişik olarak bulunur ve kıta sahanlığının sınırlarına kadar uzanabilir. Dalga aktivitesi derinlik ile azalabilir .Bu tür ortamlarda su hareketleri, derin ortamlarda daha genel olarak daha yüksek bir enerjiye sahiptir. Bu, daha kaba tortu parçacıklarının taşınabileceği ve biriken tortunun daha derin ortamlardan daha kaba olabileceği anlamına gelir. Tortu kıtadan taşındığında, bir kum, kil ve silt değişimi olur. Kıta uzakta olduğunda, biriken bu tortu miktarı küçük olabilir ve biyokimyasal süreçler ile oluşan Kaya türüne hükmetme özelliğine sahip olmayabilir. Özellikle sıcak iklimlerde, uzak denizlerde sığ deniz ortamlarında esas olarak karbonat kayaçlarının birikimini gözlenilebilir. Sığ, ılık su, karbonat iskeletleri oluşturan birçok küçük organizma için ideal bir yaşam alanıdır. Bu organizmalar öldüğünde, iskeletleri dibe batar ve kireçtaşı haline gelebilecek kalın bir kireçli çamur tabakası oluşturur. Sıcak sığ deniz ortamları, tortunun esas olarak daha büyük organizmaların kireçli iskeletlerinden oluştuğu mercan resifleri için ideal ortamlardır.[39]

 
Yaygın çökelme ortamı türleri

Derin deniz ortamlarında, deniz tabanında bulunan su akımı küçüktür. Bu yerlere sadece ince parçacıklar taşınabilir. Tipik olarak okyanus tabanında biriken çökeller, ince kil veya küçük mikro organizma iskeletleridir. 4 km derinlikte, bulunan karbonatların çözünürlüğü önemli ölçüde artar (bunun olduğu derinlik bölgesine lizoklin denir). Lizoklin altına batan kireçli tortu erir; sonuç olarak, bu derinliğin altında hiçbir kireçtaşı oluşamaz. Silisden oluşan mikroorganizmaların iskeletleri (radyolaryanlar gibi) çözünür ve çökelme olmaz. Silika iskeletlerinden oluşan bir kaya örneği radyolarittir. Denizin dibi küçük bir eğime sahip olduğunda, örneğin kıta yamaçlarında, tortul örtü kararsız hale gelebilir ve bulanıklık akımlarına neden olabilir. Bulanıklık akımları, normalde oldukça derin deniz ortamının ani rahatsızlıklarıdır ve kum ve silt gibi büyük miktarda tortunun jeolojik olarak konuşulan anlık birikmesine neden olabilir. Bir bulanıklık akımının oluşturduğu Kaya sekansına türbidit denir.[40]

Sahil, dalga eyleminin hakim olduğu bir ortamdır. Bir plajda, kum veya çakıl gibi baskın yoğun tortu, genellikle kabuk parçaları ile karışmış, şekilde bulunabilir, silt ve kil boyutlu malzeme mekanik süspansiyonda tutulur iken. Gelgit daireler ve sürüler bazen gelgit nedeniyle kuru yerlerde bulunabilir. Genellikle akımın güçlü olduğu ve biriken tortunun tane büyüklüğünün daha büyük olduğu gullies tarafından çapraz olarak kesilir. Nehirlerin su kütlesine girdiği yerde, bir deniz veya göl kıyısında, deltalar oluşabilir. Bunlar kıtadan nehrin ağzının önündeki yerlere taşınan büyük tortu birikimleridir. Deltalar baskın olarak klastik tortudan oluşur (kimyasalın aksine).

Karada oluşan bir tortul Kaya, kıtasal bir tortul ortama sahiptir. Kıta ortamlarına örnekler iselagünler, göller, bataklıklar, taşkınlar ve alüvyon hayranlarıdır. Bataklıkların, göllerin ve lagünlerin sessiz suyunda, ölü bitki ve hayvanlardan organik malzemelerle karışan ince tortu birikir. Nehirlerde, suyun enerjisi çok daha büyüktür ve daha ağır kırıntılı malzemeyi taşıyabilir. Su ile taşınmanın yanı sıra, kıtasal ortamlarda tortu da rüzgar veya buzullar tarafından taşınabilir. Rüzgarla taşınan tortu aeolian olarak adlandırılır ve her zaman çok iyi sıralanır, bir buzul tarafından taşınan tortu ise buzul olarak adlandırılır ve çok zayıf sıralama ile karakterize edilir.[41]

Aeolian yatakları oldukça çarpıcı olabilir. Kuzeybatı Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan Touchet oluşumunun çökelme ortamında, bir dizi ritmit tabakasıyla sonuçlanan kuraklık dönemlerine müdahale etti. Ve erozyon çatlakları özellikle aeolian süreçlerinden oluşmuş toprak malzemesi ile doldurulmuştur. Doldurulmuş bölümler, Touchet oluşumunun yatay olarak yatırılan katmanlarında dikey kapanımlar oluşturdu ve böylece biriken kırk bir katman arasında zaman içinde müdahale edilmesi sağlandı.[42]

Tortul fasiyesleriDüzenle

 
Lac Gentau, Pic du Midi d'Ossau'yu (Pyrénées, Fransa) yansıtıyor. Göl ortamları, toplam çökelme ortamlarının sadece küçük bir bölümünü oluşturur.

Belirli bir çökelme ortamında oluşan tipik kayaya tortul fasiyesi denir. Tortul ortamlar genellikle bazı doğal alanda birbirinin yanında bulunur. Kum ve çakılın biriktirildiği bir plaj, genellikle daha ince tortuların aynı anda biriktirildiği daha derin bir deniz ortamı ile sınırlanır. Plajın arkasında, kum tepeleri (baskın birikimin iyi sıralanmış kum olduğu) veya bir lagün (ince kil ve organik malzemenin biriktirildiği) olabilir. Her tortul ortamın kendine özgü yatakları vardır. Tortul tabakalar zaman içinde biriktiğinde, çevre kayabilir ve bir yerde yeraltı yüzeyindeki fasiyelerde bir değişiklik oluşturabilir. Öte yandan, belirli bir yaşa sahip bir kaya tabakası yanal olarak takip edildiğinde, litoloji (Kaya türü) ve fasiyes sonunda değişebilir.[43]

Fasiyes çeşitli şekillerde ayırt edilebilir: en yaygın olanı litoloji (örneğin: kireçtaşı, silttaşı veya kumtaşı) veya fosil içeriğidir. Mercan, örneğin, sadece sıcak ve sığ deniz ortamlarında yaşar ve mercan fosilleri sığ deniz fasileri için tipiktir. Litoloji tarafından belirlenen fasiyelere litofasiyeler denir; fosiller tarafından belirlenen fasiyeler biyofasiyelerdir.[44]

Tortul ortamlar coğrafi konumlarını zamanla değiştirebilir. Kıyı şeritleri, deniz seviyesi düştüğünde (regresyon), yer kabuğundaki tektonik kuvvetler nedeniyle yüzey yükseldiğinde (transgresyon) veya bir nehir büyük bir delta oluşturduğunda deniz yönünde kayabilir. Yeraltı yüzeyinde, geçmişin tortul ortamlarının bu tür coğrafi kaymaları tortul fasiyeslerdeki kaymalar halinde kaydedilir. Bu, tortul fasiyeslerin, Walther Yasası tarafından tanımlanan bir fenomen olan sabit bir yaşla hayali bir kaya tabakasına paralel veya dik olarak değişebileceği anlamına gelir.[45]

Kıyı şeridinin kıta yönünde hareket ettiği duruma transgresyon denir. Transgression durumunda, daha derin deniz fasiyes sığ fasiyes üzerinde yatırılır, . Regresyon, ise bir sahil şeridinin deniz yönünde hareket ettiği durumdur. Regresyon ile, sığ fasiyes derin fasiyes üstüne yatırılır,[46]

Belirli bir yaştaki tüm kayaların fasiyeleri, paleocoğrafyaya genel bir bakış vermek için bir harita üzerinde çizilebilir. Farklı yaşlar için bir dizi harita, bölgesel coğrafyanın gelişiminde bir fikir verebilir.

Tortul havzalarıDüzenle

 
Bir okyanus plakası ve bir kıta plakasının yakınsamasını gösteren plaka tektoniği diyagramı.

Büyük ölçekli sedimantasyonun gerçekleştiği yerlere tortul havzalar denir. Bir havzada biriktirilebilecek tortu miktarı, havzanın derinliğine, sözde konaklama alanına bağlıdır. Bir havzanın derinliği, şekli ve boyutu Tektoniği, Dünya'nın litosferindeki hareketlere bağlıdır. Litosferin yukarı doğru hareket ettiği (tektonik yükselme), arazi sonunda deniz seviyesinin üzerine yükselir ve erozyon malzemeyi ortadan kaldırdığı için alan yeni tortu için bir kaynak haline gelir. Litosferin aşağı doğru hareket ettiği yerde (tektonik çökme), bir havza oluşur ve çökeller biriktirilir.

Bir kıtanın iki parçasının birbirinden ayrılmasıyla oluşan bir havza türü, rift Havzası olarak adlandırılır. Rift havzaları uzun, dar ve derin havzalardır. Farklı hareket nedeniyle, litosfer gerilir ve inceltilir, böylece sıcak astenosfer yükselir ve üstteki yarık havzasını ısıtır. Kıtasal tortuların yanı sıra, rift havzaları normalde volkanik tortulardan oluşan dolgu parçalarına da sahiptir. Litosferin sürekli gerilmesi nedeniyle havza büyüdüğünde, yarık büyür ve , deniz yatakları oluşur.

Isıtılmış ve gerilmiş bir litosfer parçası tekrar soğuduğunda, yoğunluğu yükselir ve izostatik çökmeye neden olabilir. Bu çökme uzun devam ederse,bu havzaya sarkma Havzası denir. Ancak sarkma havzaları kıtaların iç kısmında da bulunabilir. Sarkma havzalarında, yeni biriken çökeltilerin ekstra ağırlığı, çökmeyi kısır bir döngüde tutmak için yeterlidir. Bir sarkma havzalarında tortul dolgu toplam kalınlığı böylece 10 km aşabilir.

Üçüncü bir havza türü, yakınsak plaka sınırları boyunca bulunur-bir tektonik plakanın astenosfere başka birinin altında hareket ettiği yerlerde görülür. Daldırma plakası bükülür ise baskın plakanın önünde bir ön yay Havzası oluşturur-uzun, derin asimetrik bir havza görünümü alır. Ön ark havzaları derin deniz birikintileri ve kalın türbidit dizileri ile doldurulur. Bu dolguya flysch denir. İki plakanın yakınsak hareketi kıta çarpışmasına neden olduğunda, havza daha sığ hale gelir ve bir foreland havzasına dönüşür. Aynı zamanda, tektonik yükselme, büyük miktarlarda malzemenin aşındığı ve havzaya taşındığı baskın plakada bir dağ kuşağı oluşturur. Büyüyen bir dağ zincirinin  erozyon materyali molasse olarak adlandırılır ve sığ bir deniz veya kıta fasiyesine sahiptir.

Aynı zamanda, dağ kuşağının artan ağırlığı, dağ kuşağının diğer tarafındaki baskın plaka alanında izostatik çökmeye neden olabilir. Bu çöküntüden kaynaklanan havza tipine arka yay Havzası denir ve genellikle sığ deniz yatakları ve molass ile doldurulur.[47]

Astronomik döngülerin etkisiDüzenle

 
Güney İngiltere'deki Lyme Regis'teki Mavi Lias'ta daha az yetkin yatakların döngüsel değişimi

Birçok durumda, tortul Kaya dizilerindeki fasiyes değişiklikleri ve diğer litolojik özellikler döngüsel bir doğaya sahiptir. Bu döngüsel doğa, tortu arzındaki ve tortul ortamdaki döngüsel değişikliklerden kaynaklanmıştır. Bu döngüsel değişikliklerin çoğu astronomik döngülerden kaynaklanır. Kısa astronomik döngüler, iki haftada bir gelgitler veya bahar gelgitleri arasındaki fark olabilir. Daha büyük bir zaman ölçeğinde, iklim ve deniz seviyesindeki döngüsel değişiklikler Milankovitch döngülerinden kaynaklanır:Dünya'nın dönme ekseninin yönelim ve/veya konumundaki döngüsel değişiklikler ve güneş etrafındaki yörünge. 10.000 ila 200.000 yıl arasında süren bilinen bir dizi Milankovitch döngüsü vardır.[48]

Dünya'nın ekseninin veya mevsimlerin uzunluğunun yönelimindeki nispeten küçük değişiklikler, Dünya'nın iklimi üzerinde büyük bir etki sahibi olabilir. örneğin, astronomik döngülerden kaynaklandığı düşünülen son 2.6 milyon yıllık (kuaterner dönem) buz çağlarıdır.[49][50] İklim Değişikliği, küresel deniz seviyesini (ve dolayısıyla tortul havzalardaki konaklama alanı miktarını) ve belirli bir bölgeden tortu arzını etkileyebilir. Sonunda, astronomik parametrelerdeki küçük değişiklikler tortul ortamda ve sedimantasyonda büyük değişikliklere neden olabilir.

Sedimantasyon oranlarıDüzenle

Tortunun birikme oranı, yere bağlı olarak değişir. Gelgit düz bir kanalda ise günde tortu birkaç metre birikimi görebilirsiniz, derin okyanus tabanında ise her yıl tortu sadece birkaç milimetre birikir. Normal sedimantasyon ve katastrofik süreçlerin neden olduğu sedimantasyon arasında bir ayrım oluşabilir. İkinci kategori, kütle hareketleri, Kaya slaytları veya sel gibi her türlü ani olağanüstü işlemi içinde barındırabilir. Felaket süreçlerinde, aynı anda büyük miktarda tortunun ani birikimini gözükebilir. Ve bazı tortul ortamlarda, tortul Kaya toplam sütununun çoğu felaket süreçleri zamanında kurulmuştur. Diğer tortul ortamlarda normal, devam eden sedimantasyon hakimdir.[51]

Çoğu durumda, sedimantasyon yavaş gerçekleşir. Bir çölde, örneğin, rüzgar, bazı noktalarda silisiklastik malzeme (kum veya silt) biriktirir veya bir wadi'nin katastrofik selleri, büyük miktarlarda detrital malzemenin ani birikintilerine neden olabilir, ancak çoğu yerde eolian erozyonu hakimdir. Oluşan tortul Kaya miktarı sadece tedarik edilen malzemenin miktarına bağlı değil, aynı zamanda malzemenin ne kadar iyi birleştiğine de bağlıdır. Erozyon, birikimden kısa bir süre sonra en çok biriken tortuyu giderir.[52]

StratigrafiDüzenle

 
Permiyen, Capitol Reef Milli Parkı ve Canyonlands Milli Parkı gibi korunan alanlarda ünlü kaya oluşumlarının çoğunu oluşturan Güneydoğu Utah'ın Colorado Platosu bölgesinin Jurassic stratigrafisi ile. Yukarıdan aşağıya: Navajo Kumtaşı'nın yuvarlak tenli kubbeleri, katmanlı kırmızı Kayenta Formasyonu, uçurum oluşturan, dikey eklemli, kırmızı Wingate Kumtaşı, eğim oluşturan, morumsu Chinle Formasyonu, katmanlı, açık kırmızı Moenkopi Formasyonu ve beyaz, katmanlı Cutler Oluşumu kumtaşı. Resim Glen Kanyon Ulusal Dinlenme Alanı, Utah.

Yeni Kaya katmanlarının eski kaya katmanlarının üzerinde olduğu, süperpozisyon ilkesinde belirtilmiştir. Dizide genellikle uygunsuzluklar adı verilen bazı boşluklar vardır. Bunlar, yeni tortuların yerleştirilmediği veya daha önceki tortul tabakaların deniz seviyesinden yükseldiği ve aşındığı dönemleri temsil eder.

KaynakçaDüzenle

  1. ^ Wilkinson, Bruce H.; McElroy, Brandon J.; Kesler, Stephen E.; Peters, Shanan E.; Rothman, Edward D. (2008). "Global geologic maps are tectonic speedometers—Rates of rock cycling from area-age frequencies (Global jeoloji haritaları tektonik hız ölçerlerdir-kayaç çevrim hızlarının alan-yaş sıklıkları)". Geological Society of America Bulletin. Cilt 121. ss. 760–779. doi:10.1130/B26457.1. 
  2. ^ Buchner, K; R. Grapes (2011). "Metamorphic rocks". Petrogenesis of Metamorphic Rocks (Metamorfik kayaçların petrojenezi). Springer. ss. 21–56. doi:10.1007/978-3-540-74169-5_2. ISBN 978-3-540-74168-8. 
  3. ^ Wilkinson, Bruce H.; McElroy, Brandon J.; Kesler, Stephen E.; Peters, Shanan E.; Rothman, Edward D. (2008). "Global geologic maps are tectonic speedometers – Rates of rock cycling from area-age frequencies". Geological Society of America Bulletin.
  4. ^ Buchner & Grapes (2011), p. 24
  5. ^ a b Dott (1964)
  6. ^ blatt el al 1980
  7. ^ prothero 2004
  8. ^ boggs 2006
  9. ^ Prothero & Schwab (2004)
  10. ^ Boggs (2006)
  11. ^ a b Levin (1987), p. 57
  12. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 145–146
  13. ^ Boggs (1987), p. 105
  14. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 156–157
  15. ^ Levin (1987), p. 58
  16. ^ Blatt et al. (1980), pp. 55–58
  17. ^ Levin (1987), p. 60
  18. ^ Blatt et al. (1980), pp. 75–80
  19. ^ Folk (1965), p. 62
  20. ^ For an overview of major minerals in siliciclastic rocks and their relative stabilities, see Folk (1965), pp. 62–64.
  21. ^ Levin (1987), p. 92
  22. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 160–161
  23. ^ Press et al. (2003), p. 171
  24. ^ Boggs (1987), p. 138
  25. ^ For descriptions of cross-bedding, see Blatt et al. (1980), p. 128, pp. 135–136; Press et al.(2003), pp. 171–172.
  26. ^ Blatt et al. (1980), pp. 133–135
  27. ^ For an explanation about graded bedding, see Boggs (1987), pp. 143–144; Tarbuck & Lutgens (1999), p. 161; Press et al. (2003), p. 172
  28. ^ Collinson et al. (2006), pp. 46–52
  29. ^ Blatt et al. (1980), pp. 155–157
  30. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), p. 162
  31. ^ Levin (1987), p. 62
  32. ^ Blatt et al. (1980), pp. 136–154
  33. ^ For a short description of trace fossils, see Stanley (1999), p. 62; Levin (1987), pp. 93–95; and Collinson et al. (2006), pp. 216–232.
  34. ^ Collinson et al. (2006), p. 215
  35. ^ For concretions, see Collinson et al. (2006), pp. 206–215.
  36. ^ Collinson et al. (2006), pp. 183–185
  37. ^ Collinson et al. (2006), pp. 193–194
  38. ^ For an overview of different sedimentary environments, see Press et al. (2003) or Einsele (2000), part II.
  39. ^ For a definition of shallow marine environments, see Levin (2003), p. 63.
  40. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 452–453
  41. ^ For an overview of continental environments, see Levin (2003), pp. 67–68.
  42. ^ Baker, Victor R.; Nummedal, Dag, eds. (1978). The Channeled Scabland: A Guide to the Geomorphology of the Columbia Basin, Washington. Washington, D.C.: Planetary Geology Program, Office of Space Science, National Aeoronautics and Space Administration. pp. 173–177. ISBN 0-88192-590-X.
  43. ^ Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 158–160
  44. ^ Reading (1996), pp. 19–20
  45. ^ Reading (1996), pp. 20–21
  46. ^ For an overview over facies shifts and the relations in the sedimentary rock record by which they can be recognized, see Reading (1996), pp. 22–33.
  47. ^ For an overview of sedimentary basin types, see Press et al. (2003), pp. 187–189; Einsele (2000), pp. 3–9.
  48. ^ For a short explanation of Milankovitch cycles, see Tarbuck & Lutgens (1999), pp. 322–323; Reading (1996), pp. 14–15.
  49. ^ Stanley (1999), p. 536
  50. ^ Andersen & Borns (1994), pp. 29–32
  51. ^ Reading (1996), p. 17
  52. ^ Weltje, G.J. and von Eynatten, H. (2004). "Quantitative provenance analysis of sediments: review and outlook". Sedimentary Geology. 171(1–4): 1–11. Bibcode:2004SedG..171....1W. doi:10.1016/j.sedgeo.2004.05.007.