Dünya’nın Oluşum Teorisi ve İç Yapısı (Tektonizması)

Yerin oluşumu hakkında Alman bilim insanı Kant tarafından ortaya atılan daha sonra Fransız bilim adamı Laplas tarafından geliştirilen Nebula Teorisi’ne göre; nebula adı verilen kızgın gaz kütlesi ekseni çevresinde sarmal bir hareketle dönerken, zamanla soğuyarak büzülmüştür. Bu dönüş etkisiyle oluşan çekim kuvvetiyle hafif kayaçlar yüzeyde ağır kayaçlar derinliklerde istiflenmiştir. Yaşlı kayaçlarda yapılan yaş incelemesi sonucunda Dünya’nın oluşumundan günümüze kadar yaklaşık 5.5 milyar yıl geçtiği tahmin edilmektedir.

Dünya’nın içi, kimyasal olarak farklı katmanlardan meydana gelmiştir. Dünya’nın büyük oranda katılaşmış bir kabuğu, yüksek oranda kıvamlı olan bir mantosu, akışkan bir dış çekirdeği ve katı halde bir iç çekirdeği vardır.

Dünya’nın katılaşan dış kabuğunu, bu kabuğun üzerindeki atmosferini (hava küre) ve hidrosferini (su küre) doğrudan gözlemleyerek incelemek ve analiz etmek mümkündür. Ancak mevcut teknoloji şartlarında dahi iç diğer katmanlarına ulaşmak ve yapılarını doğruda gözlemlemek mümkün olmamıştır. Dünya’nın iç yapısına ilişkin birçok bilgi depremlerle meydana gelen sismik dalgaların ve yanardağ faaliyetleriyle ortaya çıkan olayların incelenmesi sonucunda elde edilmiştir. Ayrıca yer kabuğundaki derinlik çalışmalarına (maden, petrol ve doğal gaz aramaları) ve volkanik faaliyetlerin
analizlerine dayanılarak Dünya’nın iç katmanlarının çok sıcak olduğunu ve farklı yoğunluk ve bileşimlerinden meydana geldiği bilinmektedir. Yeryüzünden derinliklere doğru inildikçe her 33 metrede bir sıcaklık 1 ^oC artmaktadır. Bu artışa jeoterm basamağı denir.

Dünya’nın; litosfer (sial-sima), manto (astonosfer-mezosfer) ve barisfer (iç-dış çekirdek) olmak üzere üç farklı iç katmanı bulunmaktadır. Dünya’nın bu katmanlı yapısına geosfer adı verilmektedir. Yer kabuğundan çekirdeğe doğru genel olarak; sıcaklık, basınç, kalınlık ve yoğunluk artmaktadır.

Dünya’nın Katmanları

a) Litosfer (Taş küre):

Dünya yüzeyinden mantoya kadar uzanan katmandır. Ortalama 35 kilometre kalınlığındadır. Litosferin üst kısmına yer kabuğu adı verilir. Yer kabuğu daha çok silisyum ve alüminyum bileşimindeki kayaçlardan oluşması nedeniyle sial katmanı olarak tanımlanır. Yer kabuğu ile manto arasında kalan bölüm ise daha çok silisyum ve magnezyum bileşimindeki kayaçlardan oluştuğu için sima katmanı olarak tanımlanır.

Sial, karalarda özelikle yüksek dağların altında kalınlaşırken okyanus tabanlarında incelir. Derin okyanus hendeklerinde koparak kesintiye uğrar. Bu katman kıtasal veya granitik kabuk olarak da nitelendirilmektedir.

Örneğin sial katmanı Himalaya Dağlarının altında en fazla kalınlığa ulaşırken, Pasifik Okyanusu’nda Mariana Çukurluğu gibi okyanus hendeklerinde tamamen ortadan kalkmaktadır.

Sima, sial katmanının altında kesintisiz bir şekilde uzanmaktadır. Yüksek karaların altında incelen sima derin deniz ve okyanus tabanlarında kalınlaşmaktadır. Sial katmanının derin okyanus tabanlarında ortadan kalmasından dolayı sima katmanı yüzeyde belirir. Bu nedenle okyanusal kabuk olarak nitelendirilir. Daha çok granit kökenli kayaçlar bulunduğu için de granitik kabuk olarak da ifade edilir.

b) Manto:

Katı halde bulunan yer kabuğu ile sıvı halde bulunan dış çekirdek arasında kıvamlı ve akışkan halde bulunan katmandır. Hacim olarak en büyük katman mantodur. Alt (mezosfer) ve üst (astenosfer) olmak üzere iki katman halinde bulunan manto daha çok silisyum, magnezyum, nikel ve demir minerallerinden oluşturmaktadır. Mantonun yoğunluğu ve sıcaklığı üsten alta doğru artmaktadır. Alt manto daha sıvıya yakın bir özelliğe sahipken üst manto ise daha plastiki yapıya sahiptir.

Genel olarak soğuyup katılaşan yer kabuğu; kıvamlı ve akışkan yapıya sahip olan mantoda ısınarak yükselen (konveksiyonel) malzemelerin baskısına bağlı olarak üzerinde dikey ve yatay yönde hareketlidir. Batma ve dalma zonlarıyla dikey yönde gerçekleşen yer kabuğunun hareketleriyle bir denge oluşur. Bu dengeye izostatik denge adı verilir. Bu dengenin zaman içinde bozulmasıyla epirojenik hareketler meydana gelir. Yer kabuğunun kıvamlı manto üzerindeki yatay hareketleriyle ise; levha hareketleri olarak nitelendirilen bindirme, ayrılma ve sıyrılma zonları oluşur. Bu zonlarda volkanizma, depremler ve sıradağlar meydana gelmektedir.

c) Çekirdek (Barisfer)

Dünya’nın merkezinde yer alan, yerin en iç katmanıdır. En kalın, en ağır, en sıcak ve en yoğun katmandır. Çekirdeğin bileşiminde önemli ölçüde Nikel (Ni) ve Demir (Fe) elementleri bulunur. Bu nedenle çekirdek, NİFE veya barisfer yani ağır katman olarak da ifade edilir. Çekirdek, dış ve iç çekirdek olmak üzere ikiye ayrılır.

Dış çekirdek, sıcaklık yaklaşık 5000 ^oC’dır. Bu ortamda yüksek sıcaklıktan dolayı demir ve nikel tamamen eriyerek sıvı halde bulunur.

İç çekirdek, sıcaklık yaklaşık 6000 ⁰C civarındadır. Bu sıcaklığa rağmen yüksek basıncın etkisiyle nikel ve demir mineralleri burada katı (kristal) yapıda bulunmaktadır.

Bilgi: Demir ve nikel gibi ağır elementlerden oluşan iç ve dış çekirdek katmanları birbiri etrafında zıt yönde hareket ederek bir çeşit manyetik (mıknatıslanma) etki yapar. Bu şekilde oluşan manyetik alan uzaydan gelen ölümcül kozmik ışınların yüzeye ulaşmasını engeller. Ayrıca kuşlar ve balıklar gibi bazı canlılar bu manyetik alan sayesinde yönlerini bularak göç ederler.