8. jeolojik zaman

54
1 Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları JEOLOJİK ZAMAN BÖLÜM 8 (Monroe&Wicander, 2005)

Upload: votuong

Post on 08-Feb-2017

242 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: 8. Jeolojik Zaman

1Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

JEOLOJİK ZAMANBÖLÜM 8

(Monroe&Wicander, 2005)

Page 2: 8. Jeolojik Zaman

2Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 3: 8. Jeolojik Zaman

3Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 4: 8. Jeolojik Zaman

4Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 5: 8. Jeolojik Zaman

5

Jeolojik Zaman Tablosu

Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Ana Jeolojik ve Biyolojik OlaylarMilyonYıl Önce

R. Palmer, “The Decade of North American Geology, 1983Geologic Time Scale.” Geology (Geological Society of America, 1983), p. 504

Page 6: 8. Jeolojik Zaman

6Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Jeolojide YaşlandırmaJeolojide yaşlandırma iki metod kullanılarak yapılmakta olup bunlar: (1) göreceliyaşlandırma (relative dating), ve (2) mutlak yaşlandırma (absolute dating) dır.Göreceli YaşlandırmaJeoloji prensiplerinin kullanılarak göreceli yaşlandırmanın yapılması.Jeolojinin önemli prensipleri:(1)Orijinal yataylık prensibi (principle of original horizantality),(2)Üst üste bulunma prensibi/süperpozisyon prensibi (principle of superposition),(3)Birbirini kesme ilişkisi prensibi (principle of cross-cutting relationship),(4)Kapanım/İnklüzyon prensibi (principle of inclusion),(5)Yanal devamlılık prensibi (principle of lateral continuity),(6)Fosil dizileri (principle of fossil succession).

Page 7: 8. Jeolojik Zaman

7Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Göreceli Yaşlandırmanın Temel İlkeleriJeolojinin bir bilim olarak gelişmesinde 17. yüzyıl, Danimarkalı anatomi bilginiNicolas Steno’nun (1638-1686) geniş ölçüde yayılan yazılarından ötürü önemli birdönemdir. Steno taşkın sırasında ırmakların taşkın düzlükleri boyunca yayıldığınıve taşkın düzlüğünde yerleşik organizmaları gömen çökel tabakalarının biriktiğinigözlemiştir. Ardışık taşkınlar önceki çökellerin üzerine gelen ya da depolanan yeniçökel tabakalarını oluşturur. Bu çökel tabakaları taşlaşarak çökel kayaç halinegelir. Bu yüzden bozulmamış bir çökel kayaç tabakası diziliminde en yaşlı tabakaaltta ve en genç tabaka üsttedir. Bu üst üste bulunma ilkesi katmanların veiçerdikleri fosillerin göreceli yaşlarının belirlenmesi için temeldirSteno aynı zamanda çökel tanelerinin yerçekimi etkisi altında suda çökeldiğindenötürü sedimanın başlangıçta orijinal yataylılık ilkesini gösterir şekilde temeldeyatay tabakalar olarak depolandığını gözlemiştir. Bu yüzden yataydan eğimlenençökel kayaç tabaka istifi depolanma ve katılaşma sonrasında eğimlenmişolmalıdır.

Page 8: 8. Jeolojik Zaman

8Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Sedimanter birimlerin, depolandıklarıortamdaki ilksel konumları yataydır (a)(orijinal yataylık). Bu istifte üsttekitabaka daima alttaki tabakadan gençtir(süperpozisyon prensibi). Daha sonrakitektonik olaylar nedeniyle istif eğimkazanır (b). Bu nedenle yatay istişer,eğim kazanmış istişerden daha gençtir(c).

(a) (b)

(c)

Page 9: 8. Jeolojik Zaman

9Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Kesme ilişkisi ilkesi. (a) Koyu renkli bir dayk Kanada, Ontario, Superior Gölü’nün kuzey kıyısı boyunca daha yaşlı açık renkli granite sokulum yapmaktadır.

Kesişme ilişkisi James Hutton tarafından ortaya konmuştur. İskoçya’dakikayaç yüzleklerinde yaptığı ayrıntılı çalışmalara ve gözlemlerine dayanarakmagmatik bir sokulumun veya fayın, sokulum yaptığı veya kestiği kayalardandaha genç olmak zorunda olduğunu tanımlamıştır.

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 10: 8. Jeolojik Zaman

10Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Kesme ilişkisi ilkesi. Kaliforniya, Castaic, Templin Otoyolu boyunca eğimli tabakaları yer değiştiren küçük bir fay (oklar hareket yönünü gösteriyor).

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 11: 8. Jeolojik Zaman

11Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Steno’nun üçüncü ilkesi olan yanal devamlılık ilkesi, çökellerin depolanmahavzasının kenarında incelenene, sıkışana ya da sönümlenene kadar tüm yönlerdeyanal olarak yayıldığını belirtir. Sedimanter birimler depolandıkları ortama bağlıolarak uzun mesafelerde devamlılıklarını korurlar

Page 12: 8. Jeolojik Zaman

12Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 13: 8. Jeolojik Zaman

13Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

sokulum yapan bir magmatik yapının sokulum yaptığı kayaçtan daha genç olduğunugösterdiği halde, çökel ve magmatik kayaçların ilişkisi göreceli yaşlandırmadasorunlara yol açar. Gömülü lav akmaları ve siller gibi sokulum yapan magmatikkütleler kayaç tabakaları istifinde çok benzer görünür. Bununla birlikte gömülü bir lavakması üstündeki kayaçlardan yaşlı olduğu (üst üste bulunma ilkesi) halde, bir silaltındaki tüm tabakalardan ve hemen üstündeki tabakadan daha gençtir.

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 14: 8. Jeolojik Zaman

14Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Lav akmalarının, sillerin ve ilişkili olduğu çökel kayaçların göreceli yaşlarınıbelirlemek güç olabilir. (a) Gömülü lav akması (4) altındaki tabakayı pişirmiş ve 5no. lu tabaka lav akması kapanımları içerir. Lav akması, 3 no.lu tabakadan gençve 5 ve 6 no.lu tabakalardan yaşlıdır. (b) Silin (3) üstünde ve altındaki kayabirimleri (2 ve 4) silin daha genç olduğunu gösterecek tarzda pişmiştir, ama 5no.lu tabakaya göre göreceli yaşı belirlenemez.

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 15: 8. Jeolojik Zaman

15Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Göreli yaşları belirlemenin bir diğer yolu kapanımlar ilkesini kullanmaktır. Bu ilke birbaşka tabaka içinde kendisinden daha yaşlı bir kayacın parçalarını veyakapanımlarını içerdiğini kabul eder.Yandaki diyagramlardagösterilen batolit, kumtaşıkapanımları içermekte vekumtaşı birimi pişmeetkileri göstermektedir.Buna göre kumtaşınınbatolitten yaşlı olduğusonucunu çıkarmaktayız.Bununla birlikte kumtaşı,batolitin kapanımların anakayacı olduğu ve buyüzden kumtaşındandaha yaşlı oldu¤unugösteren granit kayaçparçaları içermektedir.

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 16: 8. Jeolojik Zaman

16Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Granitin (beyaz) içindeki bazalt kapanımları (siyah) gösteren bir mostra. Bu nedenle, bazalt kapanımları granitten daha yaşlıdır

Page 17: 8. Jeolojik Zaman

17Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Monroe&Wicander, 2005)

Fosiller yüzyıllardır bilindiği halde, göreli yaşlandırma ve jeolojik haritalamadakullanımları 19.yy. başlarına değin tümüyle değerlendirilmemiştir. Güney İngiltere'dekanal inceleme ve inşaat çalışmaları içinde yer alan İngiliz inşaat mühendisi WilliamSmith (1769 - 1839) bağımsız şekilde üst üste binme ilkesini tabaka istifinin altındakifosillerin tabakanın üstündekilerden daha yaşlı olduğuna hükmederek tanımladı. Butanımlama fosil ardışımı ilkesi ya da fauna ve şora ardışımı ilkesine temel oluşturur

Page 18: 8. Jeolojik Zaman

18Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Bu ilkeye göre fosil topluluklarızaman boyunca düzenli veöngörülebilen bir sırada birbaşkasını izler. Bu ilkeningeçerliliği ve başarıyla kulla-nımı üç noktaya bağlıdır:(1) Yaşam zaman içindedeğişim göstermiştir,(2) fosil toplulukları bir diğerin-den tanınabilir ölçüde farklıolmalıdır ve(3) fosil topluluklarının göreceliyaşları belirlenebilir. Dahagenç tabakalara karşı yaşlıtabakaların fosil toplulukların-da yapılan gözlemler yaşamformlarının değişmiş olduğunuaçıkça gösterir. Bu geçerliolduğundan fosil topluluklarıbirbirinden tanınabilir ölçüdefarklıdır. Ayrıca fosil topluluk-larının göreceli yaşlarınıbelirlemek amacıyla üst üstebulunma ilkesi kullanılabilir.

Page 19: 8. Jeolojik Zaman

19Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

UyumsuzluklarŞimdiye kadar uyumlu katmanlar arasındaki düşey ilişkiler, bir başka deyişledepolanmanın az ya da çok devamlılığa sahip olduğu kayaç istişeri üzerindedurduk. Katmanlar arasındaki tabakalanma düzlemi, jeolojik zaman bağlamındadüşünüldüğünde önemsiz olan dakikalar, saatler, yıllar ya da onlarca yıllıkdönemlerde depolanmadaki bir kesikliği gösterebilir. Bununla beraber kimi tabakaistişerinde çökelimin olmadığı, aşınma ya da her ikisinin birden olduğu zamanları(ya da zaman boşluğu) gösteren uyumsuzluk olarak bilinen yüzeyler bulunabilir.Bu uyumsuzluklar belki milyonlarca ya da on milyonlarca yıllık uzun jeolojikzaman dönemlerini kaplar. Bu nedenle eksik sayfaları olan bir kitabın tamolmadığı gibi belirli bir yerdeki jeolojik kayıtlar da tam olmayabilir ve tabakalarlagösterilmeyen herhangi bir jeolojik zaman aralığına hiyatüs denir.

Page 20: 8. Jeolojik Zaman

20Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Uyumsuzluğun ve hiyatüsün gelişimini gösteren basitleştirilmiş çizim. (a) Çökelme 12 MY önce başlamış ve aşağı yukarı kesintisiz olarak 4 milyon yıla kadar sürmüştür. (b) 1 milyon yıllık bir aşınma dönemi olmuş ve o zaman sırasında 2 milyon yıllık jeolojikzaman gösteren tabakalar aşınmıştır(c) Daha yaşlı tabakalar ile 3 MY önce başlayan yeni bir çökelme dönemi sırasında oluşan tabakalar arasında 3 milyon yıllık bir hiyatüs olur. (d) Güncel stratig-rafik kayıt. Uyum-suzluk, katmanları ayıran yüzey olup jeolojik zaman geçmişimizde ana bir kesikliği gösterir.

Page 21: 8. Jeolojik Zaman

21Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 22: 8. Jeolojik Zaman

22Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Diskonformitenin oluşumu.

Page 23: 8. Jeolojik Zaman

23Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Açısal uyumsuzluğun oluşumu

Page 24: 8. Jeolojik Zaman

24Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Nonkonformitenin oluşumu.

Page 25: 8. Jeolojik Zaman

25Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Jeolojik geçmişini ortaya çıkarmak amacıyla değişik göreceli yaşlandırmailkelerinin uygulandığı varsayımsal bir alanın blok diyagramı.

Page 26: 8. Jeolojik Zaman

26Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 27: 8. Jeolojik Zaman

27Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 28: 8. Jeolojik Zaman

28Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 29: 8. Jeolojik Zaman

29Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 30: 8. Jeolojik Zaman

30Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 31: 8. Jeolojik Zaman

31Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 32: 8. Jeolojik Zaman

32Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 33: 8. Jeolojik Zaman

33Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 34: 8. Jeolojik Zaman

34Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 35: 8. Jeolojik Zaman

35Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 36: 8. Jeolojik Zaman

36Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 37: 8. Jeolojik Zaman

37Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 38: 8. Jeolojik Zaman

38Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Yüzeylemeleri yeterli olduğunda, ara sıra boşluklar olsa bile birimler sadece yanal yönde (yanal devamlılık ilkesi) izlenir. Birimleri deneştirmede kullanılan diğer ölçütler kayaç türü benzerliği, istifteki konumu ve anahtar tabakalardır. Anahtar tabakalar, aynı birimin farklı alanlarda tanımlanmasına izin verecek ölçüde ayırt edici olan kömür yatakları veya volkanik kül katmanları gibi birimlerdir.

KAYAÇ BİRİMLERİNİN DENEŞTİRİLMESİ/KORELASYONUYer'in geçmişini açığa çıkarmak için kayaç birimlerinin farklı alanlardaki zaman eşleniklerinin gösterilmesi zorunludur. Bu süreç deneştirme olarak bilinir.

Page 39: 8. Jeolojik Zaman

39Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Page 40: 8. Jeolojik Zaman

40Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları(M

onro

e&W

ican

der,

2005

)

Fosiller jeolojik geçmiş boyuncabelirli bir zaman aralığında yaşamışorganizmaların kalıntıları olduğun-dan göreceli zaman göstergeleriolarak yararlıdır. Kolaylıkla tanı-nabilen, coğrafik olarak yaygın veçok kısa bir jeolojik zaman aralığındayaşamış olan fosiller özellikleyararlıdır. Bu tür fosillere kılavuzfosiller veya indeks fosiller denir.Bu ölçütleri karşılayan trilobitParadoxides ve lamba kavkılı Atryrpabu yüzden iyi kılavuz fosillerdir.Aksine lamba kavkılı Lingula isekolayca tanındığı ve yaygın olduğuhalde, Ordovisiyen’ den Günümüzekadar süren geniş jeolojik aralıktagörülmesi onu deneştirmede azkullanılır hale getirir.

Page 41: 8. Jeolojik Zaman

41Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Çok sayıda fosil oldukça uzunjeolojik aralıklar gösterdiğinden,jeologlar fosil içeren çökelkayaçların yaşlarını belirlemekamacıyla menzil erişim kuşaklarıoluşturur. Menzil erişim kuşaklarıfarklı jeolojik dönemlerdeki iki yada daha çok fosilin üst üste gelen(çakışan) aralıklarını işaretleyerekelde edilir. Fosillerin ilk ve sonbulunuşu, menzil kuşaklarınınsınırlarını belirlemekte kullanılır.Menzil erişim kuşaklarınındeneştirilmesi olasılıkla zamaneşleniğini saptamanın en geçerliyöntemidir.

Menzil erişim kuşaklarını kullanarak iki kesitin deneştirilmesi. Bu menzil erişim kuşağı, burada A’dan E’ye kadar simgelenen fosil aralıklarının üst üste binmesiyle elde edilmiştir.

Page 42: 8. Jeolojik Zaman

42Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Yeraltı deneştirmesi/KorelasyonuJeologlar yüzey jeolojisiyle birlikte Yeryüzünün altındaki jeolojik özellikler üzerineek bilgiler sağladığı için yeraltı jeolojisiyle de ilgilenirler. Bir alanın yeraltı jeolojisiüzerine veriler elde etmek ve bunları yorumlamak için de çeşitli teknikler veyöntemler kullanılır.Petrol veya doğal gaz amaçlı açılan sondajda, sondaj çukurundan yaygın biçimdekuyu kesikleri adlı karotlar veya kayaç kırıntıları elde edilir. Bu örneklermikroskopta incelenir ve kayaç türü, gözeneklilik (gözenek alanı miktarı),geçirimlilik (sıvıları iletme yeteneği) ve petrol lekelerinin varlığı gibi önemli bilgilerverirler. Örnekler ayrıca kayaçların jeolojik yaşlarının ve çökelme ortamlarınınbelirlenmesine yardımcı olan mikrofosiller yönünden de incelenir.Sondaj çukuruna jeofizik aletlerin indirilmesi elektriksel özdirenç ve radyoaktivitegibi kayaç özelliklerini kaydetmek, dolayısıyla geçilen kayaçların kaydının ya dakuyu logunun çıkarılmasını amaçlar. Karotlar, kuyu kesmeleri ve kuyu loglarınıntümü yeraltı deneştirmeleri yapmada çok yararlıdır.Yeraltı kayaç birimleri, sismik profillerin incelenmesiyle de belirlenip izlenebilir.Patlamalardan ortaya çıkanlarda olduğu gibi enerji çarpıntıları, kayaçlar boyuncakayaç yoğunluğunun belirlediği bir hızda yol almakta ve bu enerjinin bir kısmıçeşitli düzeylerden (farklılık gösteren katmanlar arasındaki dokanaklar)kaydedildiği yüzeye geri yansımaktadır. Sismik stratigrafi özellikle sondaj kuyusuaçmanın çok pahalı olduğu ve diğer yöntemlerin sınırlı olarak kullanıldığı kıtaşelşeri gibi alanlardaki birimleri izlemede oldukça yararlıdır.

Page 43: 8. Jeolojik Zaman

43Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 44: 8. Jeolojik Zaman

44Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

MUTLAK YAŞLANDIRMA VE YÖNTEMLERİDoğada bulunan 92 elementin izotoplarının çoğu duraylı olmasına karşın, birkısmı radyoaktiftir ve süreçte enerji açığa çıkararak elementlerin daha duraylı olandiğer izotoplarına kendiliğinden bozunur. 1903’te Pierre ve Marie Curie’ninradyoaktif bozunmanın tali bir ürün olarak ısıyı açığa çıkardığını bulmasıylajeologlar, sonunda Yer’in iç ısısını ergimiş bir oluşumdan geriye kalan soğumayagüvenmeden açıklayan bir mekanizmaya kavuştu. Bunun ötesinde jeologlar,jeolojik olayları tam olarak yaşlandırmak ve Hutton, Lyell ve Darwin'in ortaya attığıuzun zaman dönemlerini doğrulamak için güçlü bir araç geliştirmiştir.Atomlar, Elementler ve izotoplarTüm maddeler her biri atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluşan kimyasalelementlerden meydana gelir. Atom çekirdeği, protonlar (pozitif yüklü parçacıklar)ve nötronlar (nötr parçacıklar) ile çekirdeği çevreleyen elektronlardan (negatifyüklü parçacıklar) oluşur. Proton sayısı elementin atom numarasını tanımlayaraközellikleri ve niteliklerinin belirlenmesine yardım eder. Atomdaki toplam proton venötron sayısı atomik kütle numarasıdır. Aynı elementin tüm atomlarıçekirdeklerinde aynı sayıda nötrona sahip değildir. Aynı elementin bu değişkenformlarına izotop denir. Birçok izotop duraylıdır, ama bazıları duraysızdır ve dahaduraylı bir forma dönüşmek için hızlı bir şekilde bozunur. Jeologların kayaçlarınmutlak yaşlarını belirlemek için duraysız izotopların bozunma hızını ölçerler.

Page 45: 8. Jeolojik Zaman

45Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Radyoaktif Bozunma ve Yarı ÖmürlerRadyoaktif bozunma duraysız bir atom çekirdeğinin kendiliğinden farklı birelementin atom çekirdeğine dönüşme sürecidir. Tümü atom yapısında birdeğişimle sonuçlanan üç tip radyoaktif bozunma bilinmektedir Alfabozunmasında çekirdekten iki proton ve iki nötronun saçılmasıyla atomnumarası iki ve kütle numarası dört düşer. Beta bozunmasında hızla hareketeden elektron, çekirdekteki protonu nötronla değiştirerek nötrondan saçılır vesonuçta atom numarasını bir artırırken atomik kütle numarası değişmez.Elektron yakalama bir protonun elektron kabuğundan bir elektron yakalayıpnötrona çevirdiğinde sonuçta atom numarasının bir düştüğü, ama atomik kütlenumarasının değişmediği bir süreçtir.Bazı elementler duraysız evreden duraylı evreye geçerken yalnızca birbozunma adımına maruz kalır. Örneğin rubidyum 87 tek bir beta saçılımıylastronsiyum 87’ye ve potasyum 40 da tek bir elektron yakalamayla argon 40’abozunur. Diğer radyoaktif elementler ise birkaç bozunma adımının etkisi altındakalır. Uranyum 238, kurşun 207’ye 7 alfa ve 8 beta adımıyla bozunurkenuranyum 238 kurşun 206’ya 8 alfa ve 6 beta adımıyla bozunur. Bozunmahızları üzerinde dururken, yarı ömür cinsinden onları nitelemek uygundur. Birradyoaktif elementin yarı-ömürü, orijinal duraysız ana elementin atomlarınınyarısının yeni, daha duraylı olan yavru elementin atomlarına bozunması içingeçen süredir.

Page 46: 8. Jeolojik Zaman

46Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Üç radyoaktif bozunma tipi. (a) Duraysız bir ana çekirdek iki proton ve iki nötron saçtı-ğında olan alfa bozunumu. (b) Çekirdekten bir elektron saçıldığında olan beta bozu-numu. (c) Bir protonun bir elektronu yakalayıp nötrona dönüş-türdüğü elektron yakalama.

MUTLAK YAŞLANDIRMA VE YÖNTEMLERİ

Page 47: 8. Jeolojik Zaman

47Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Verilen bir radyoaktif elementin yarı ömrü her zaman sabit olup kesin olarakölçülebilir. Değişik radyoaktif elementlerin yarı-ömürleri saniyenin milyardabirinden 49 milyar yıla kadar değişir.Radyoaktif bozunma çizgisel bir hızdan ziyade geometrik bir hızda gerçekleşir.Bu yüzden, bozunma hızının grafiği düz bir çizgi yerine bir eğri ortaya çıkarır.Örneğin, 1,000,000 ana atoma sahip bir element bir yarı-ömür sonunda 500,000ana atoma ve 500,000 yavru atoma sahip olacaktır. İki yarı-ömür sonrası250,000 ana atoma (başlangıçtaki ana atomların dörtte biri, önceki anaatomların yarısı) ve 750,000 yavru atoma sahip olacaktır. Üç yarı-ömür sonrası125,000 ana atoma (önceki ana atomların yarısı veya başlangıçtaki anaatomların sekizde biri) ve 875,000 yavru atoma sahip olacak ve böylece geridekalan ana atom sayısı o denli az olacaktır ki günümüzün hassas aletleriyle bileölçülemez. Ana - yavru oranının ölçülmesi ve ana elementin yarı ömrününbilinmesiyle (laboratuvarda belirleniyor), jeologlar radyoaktif element içeren birörneğin yaşını hesaplayabilir. Ana - yavru oranı genellikle farklı kütlelerde olanatomların oranlarını belirleyen bir alet olan kütle spektrometresiyle belirlenir.

Page 48: 8. Jeolojik Zaman

48Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

(a) Tekdüze, çizgisel ilişki bilinen birçok sürecin özelliğidir. Bu örnekte bardağa sabit bir hızda su ekleniyor. (b) Her bir zaman biriminin bir yarıömürü ve her bir yarıömrün ana elementin yavru elemente bozunması için gereken süreyi gösterdiği geometrik radyoaktif bozunma eğrisi.

Page 49: 8. Jeolojik Zaman

49Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

(a) Magma hem radyoaktif, hem de duraylı atomlar içerir. (b) Magma soğudukçave kristallenmeye başladıkça, bazı radyoaktif atomlar belirli minerallerin yapısınagirer çünkü gerçek boyutlarında ve kristal yapısına uyuşabilir. Bu yüzdenkristallenme anında mineral %100 radyoaktif ana atomlardan ve %0 duraylı yavruatomlardan oluşacaktır. (c) Bir yarıömür sonrasında radyoaktif ana atomların%50’si duraylı yavru atomlarına bozunmuş olacaktır.

Page 50: 8. Jeolojik Zaman

50Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Page 51: 8. Jeolojik Zaman

51Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Fizyon İzi YaşlandırmasıMineral içindeki uranyumun kendiliğinden bozunmasından kaynaklanan atomikparçacıkların yayılımı, mineralin kristal yapısına zarar verir. Tahribat, mineraleyalnızca hidroşüorik asit tatbikinden sonra görülen mikroskobik çizgisellikler olarakgörünür. Örneğin yaşı ise var olan fizyon izi sayısıyla ve örneğin içerdiği uranyummiktarıyla belirlenir: örnek yaşlandıkça, iz sayısı da artar. Jeologlar ve arkeologlaraçısından fizyon izi yaşlandırması yalnızca birkaç yüz yıldan yüzlerce milyon yılaralığında değişen örnekleri yaşlandırabildiğinden dolayı özel öneme sahiptir.Başka yaşlandırma tekniklerinin elverişli olmadığı bir dönem olan yaklaşık 40.000ile 1.5 milyon yıl öncesi aralığında yer alan örnekleri yaşlandırmada çok yararlıdır.Fizyon izi yaşlandırmasındaki sorunlardan biri, kayaçlar daha sonra yükseksıcaklıkların etkisinde kaldığında gerçekleşir. Bu olduğunda hasarlı kristal yapılarısertleştirme ile onarıldığında sonuçta izler kaybolur. Bu tür durumlarda hesaplananyaş geçerli yaştan daha genç olacaktır.

Bu apatit kristalindeki her bir fizyon izi(yaklaşık 16 mikron uzunluğunda), biruranyum atomunun radyoaktif bozu-numunun ürünüdür. Fizyon izlerinigörünür kılmak için apatit kristalinehidroşüorik asit tatbik edilir.

Page 52: 8. Jeolojik Zaman

52Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Radyokarbon Yaşlandırma YöntemleriKarbon doğada önemli bir elementtir vetüm yaşam biçimlerinde bulunan temelelementlerden biridir. Üç izotopu vardır;bunlardan ikisi olan karbon 12 ve karbon13 duraylı iken, karbon 14 radyoaktiftir .Karbon 14, ± 30 yılla 5730 yıl yarıömürlüdür.Karbon 14 yaşlandırma yöntemi,karbon 14’ün karbon 12’ye olan oranınadayanır ve genellikle bir zamanlaryaşayan malzemeden yaş almaktakullanılır. Karbon 14’ün kısa yarı ömrü buyaşlandırma yöntemini sadece yaklaşık70.000 yıldan daha genç örnekler içinuygulanır hale getirir. Sonuçta karbon 14yaşlandırma yöntemi özellikle arkeolojideyararlıdır ve Pleyistosen’in son kesimin-deki olayları açığa çıkarmada oldukçayardımcı olmuştur.

Page 53: 8. Jeolojik Zaman

53Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

Çapraz - yaşlandırma yönteminde farklı ağaçlardaki ağaç halkası dizilimleri zamanda geriye dönen bir halka genişlik kronolojisi oluşturmak için bir başkasıyla eşleştirilir. A. Bu kestiğimizde canlı bir ağaçtı (Son halkanın yaşı ağacı kestiğimiz yıl). B. Bu gövde bir evden gelmiştir (Bu yaş A’nın kabuğundan geri sayılarak elde edilir). C. Bu gövde eski bir evden gelmiştir (Bu yaş B boyunca A’nın kabuğundan geriye sayılarak elde edilir).

Ağaç-Halkası İle Yaşlandırma Yöntemi

Page 54: 8. Jeolojik Zaman

54Prof.Dr.Kadir Dirik Ders Notları

(Mon

roe&

Wic

ande

r, 20

05)

Çökel kayaçların mutlak yaşları, ilişkili olduğu magmatik kayaçların yaşlandırıl-masıyla belirlenebilir. (a) ve (b)’de mutlak yaşların belirlenmiş olduğu kayaç kütleleriyle çökel kayaçlar paranteze alınmıştır.