Çatlaklar (Eklemler)

Diyajeneze uğramış yani katılaşmış kayaçlara bir kuvvet uygulandığında, bu kuvvetlere kıvrımlanarak yanıt veremeyen kayaçlar kırılırlar. Kırılma ile kayacın taneleri arasında bağ kopar. Kırılma yüzeyleri, kayaç bloklarını gözle fark edilir şekilde birbirinden ayırır. İki kırılma yüzeyi arasındaki açıklık bir veya birkaç mm ise kırılmaya “Çatlak (Eklem)”, daha büyük olursa “Yarık” adını alır.

Çatlak ve yarıkta düzlem boyunca iki bloğa ayrılan kayaçlar, bu düzlem üzerinde birbirine göre kayarak yer değiştirmez. Böyle bir kayma ya da kayarak yer değiştirme gözleniyorsa buna “Fay” adı verilir.

Çatlak ve yarıkların içleri ilk oluştuklarında boştur, fakat zamanla bu boşluklarda dolaşımda olan yeraltı ve yeryüzü sularının etkisiyle çok çeşitli mineral ve kayaç damarları oluşur.

Çatlak yüzeyleri çok sayıda ve birbirine paralel halde dizilmişlerse bunlara “Sistematik çatlaklar” adı verilir. Çatlakların boyutları kayaçların litolojik özellikleri ve büyüklüğüne göre mikroskobik ölçülerden, yüzlerce metre uzunluğa kadar gelişebilir. Bir bölgede en iyi gelişmiş çatlaklara “Primer (birincil) Çatlaklar”, ikinci ve üçüncü dereceden gelişmiş çatlaklara ise “Sekonder (ikincil) Çatlaklar” denir. Birbirini kesen çatlaklar eş zamanlı veya farklı zamanlarda oluşabilirler. Daima kesen çatlaklar kesilen çatlaklardan gençtir. Çatlakların düzlemlerinin durumu da (doğrultu- eğim yönü-eğim miktarı) jeolog pusulası ile ölçülür. Çatlaklar çoğunlukla tortul kayaçlarda olmak üzere magmatik veya metamorfik kayaçlarda da gelişebilmektedir.

1.Çatlakların Sınıflandırılması

Çatlakların kökeni ve oluşumuna ilişkin çeşitlilikten dolayı değişik araştırmacılar tarafından çok çeşitli sınıflamalar yapılmıştır. Köken açısından çatlaklar ikiye ayrılır:

1Tektonik kökenli çatlaklar

a) Sıkıştırma rejimi çatlakları

b) Çekme rejimi çatlakları

c) Makaslama rejimi çatlakları

2Tektonik kökenli olmayan Çatlaklar

a) Kuruma çatlakları

b) Soğuma çatlakları

1.1. Tektonik kökenli çatlaklar:

Bu çatlaklar, yapısal (tektonik) kuvvet, gerilme ve hareketlerin etkisiyle kayaçların gevrek veya yarı gevrek davranışı sonucunda belli mekanik ve geometrik kurallara bağlı olarak tortul, magmatik ve metamorfik kayaçlarda oluşabilen çatlaklardır.

a) Sıkıştırma rejimi çatlakları: Bu rejimde oluşan çatlaklar, esasen rejimin elastik deformasyon aşamasında ilk ürün olan kıvrımlarda gözlenen çatlaklardır. Burada sınıflamaya esas parametre, çatlakların kıvrım eksenine göre olan durumudur. Örneğin bir antiklinalde;

  • Kıvrım eksenine paralel olan çatlaklara Boyuna (Lonjitüdinal) çatlaklar,
  • Kıvrım eksenine dik olan çatlaklar Enine (Transversal) çatlaklar,
  • Kıvrım eksenini belirli bir açı ile kesen çatlaklara Verev (Oblik/Diyagonal) çatlaklar adı verilir.
  • Kıvrımlanmaya katılan katmanların kafa (alın) kesimlerinde gözlenen çatlaklara ışınsal (radiyal) çatlaklar adı verilir.

Şekil 1. Kıvrımlarda (bir antiklinalde) oluşan değişik çatlak sistemleri, E: Enine veya transversal çatlaklar, B: Boyuna veya Lonjitüdinal çatlaklar, D: Verev veya Diyagonal çatlaklar, R: Işınsal veya Radiyal çatlaklar (Ketin,1994).

 

Şekil 2. Kıvrım eksenine ve gerilme sistemine göre, Boyuna, Enine ve Verev çatlakların geometrik durumları (B. ve R. Willis, 1934 den derleyen Ketin ve Canıtez, 1972 den alınmıştır.)

b) Çekme rejimi çatlakları: Bu rejimde oluşan çatlaklar iki türlüdür:

Tansiyon çatlakları: Çekme kuvvetlerinin doğrultusuna dik olarak gelişen açılma çatlaklarıdır. Çoğunlukla içlerinde çeşitli mineralizasyonları görmek mümkün olabilmektedir. Kabuğun şekillenmesine katkıda bulunan ancak boyutları bakımından önemsenmeyen bir çatlak sistemi olan açılma çatlakları özellikle hidrotermal suların ve lavların yüzeye çıkmasında önemli rol oynarlar. Örneğin, Batı Anadolu’daki ve Kuzey Anadolu Fayı boyunca yer alan kaplıcaların çoğu açılma çatlakları boyunca yüzeye çıkmışlardır. Açılma çatlakları, genellikle yavaş fakat sürekli bir şekilde gelişirler. Açılma çatlaklarının düzlemleri dik veya dike yakın eğimlidir. Düzlem boyunca eğim veya doğrultusunda bir değişim gözlenmez. Boyutları birkaç yüz metreyi geçmez ancak bir çok açılma çatlağı deformasyon sonucu birleşerek birkaç km ye varan boyutlara ulaşabilirler. Çok sayıda ve birbiriyle bağlantılı açılma çatlakları bölgede etkin çöküntü alanları veya çökel ortamları meydana getirebilirler. Anadolu’nun değişik bölgelerinde tek başlarına görüldükleri gibi genelde doğrultu atımlı fay zonları olmak üzere nadiren de normal faylanma ortamlarında fay segmentlerinin sıçrama yaptığı alanlarda görülürler. Geometrileri göz önüne alındığında bu kırık sistemlerinin gelişmesinde rol oynayan maksimum kuvvet yatay konumdadır. Türkiye’deki en önemli açılma çatlakları; Karacadağ, Nemrut, Tendürek, Hasandağ açılma çatlaklarıdır. Bu çatlaklar, K-G yönlü sıkıştırma kuvvetleri sonucu bölgede etkinleşen D-B yönlü çekme rejimi ile uyumlu olarak K-G doğrultusunda dizilmişlerdir.

 

Kesme çatlakları: Tansiyon çatlaklarını yaklaşık açı ortay kabul eden, birbirleriyle yaklaşık 40-600 açı yapan, harita görünümlerinde baklava dilimi şekiller oluşturan çatlaklardır. Bunlar, tansiyon çatlaklarına göre daha düz, pürüzsüz, keskin yüzeylidir, çatlak düzlemine dik yönde açılma gözlenmez, bir miktar kayma gözlenebilir.

Şekil 3. Çekme etkisi veya buna dik yöndeki basınç etkisi altındaki model kil deneyinde meydana gelen iki yönlü kesme çatlakları (ince çizgiler) ve açık tansiyon çatlakları (siyah dolgulu kısımlar). En fazla basınç doğrultusundaki tansiyon çatlakları, kesme çatlakları arasındaki açıyı (ortalama değeri 56°) iki eşit parçaya bölecek şekilde gelişmişlerdir (Ketin,1994).

 

 

c) Makaslama rejimi çatlakları: Bu çatlaklar doğrultu atımlı faylarla birlikte gelişen çatlaklar olup, fayın doğrultusu ile belirli bir açı yaparlar. Tüy çatlakları adı verilen bu çatlaklarla fayın türü belirlenebilir.

Şekil 4. Bir kuvvet çiftinin etkisi ile oluşan, içerisi kuvarsla dolmuş tüy çatlakları. Düşey doğrultudaki kalın çizgi tüy çatlaklarının oluşumu sırasında sağ yönlü olarak bükülmüş eski bir kuvars damarıdır (Ketin, 1994).

 

Şekil 5. Tüy çatlaklarından yaralanarak doğrultu atımlı fayın türünün belirlenmesi. a- Doğrultu atımlı sağ yönlü fay, b- Doğrultu atımlı sol yönlü fay (Tutkun, 1999).

Tabakalanma  ile  ilişkilerine  göre  tektonik  kökenli  çatlaklar  aşağıdaki  gibi sınıflandırılabilir.Şekil 6. Tabakalanma ile olan ilişkilerine göre tektonik kökenli çatlaklar (Tutkun, 1999).

Şekil 7. Bir makaslama zonunda gelişen açılma çatlaklarının kinematik evrimi. A. Açılma yapıları ilk başta makaslama duvarları ile 45º lik açı yapacak şekilde oluşurlar. B. Devam eden saf makaslama sonucunda ilk başta oluşan açılma çatlakları rotasyona uğramaktadır. C. Rotasyon sonrası açılma çatlakları ve/veya damarlar kısalır ve buruşurlar. (Durriey ve Ramsay, 1973’ den derleyen Davis, 1984’ den çevrilmiştir)

Şekil 8. Açılma çatlakları Bazı plütonik kayaçlarda katılaşma sonrası çatlak sistemleri gelişebilir. Bu çatlaklı yapı doğal süreksizliklerden oluştuğu için taş ocağı işletmeciliğinde patlatma sonrası geometrik şekilli blokların elde edilmesinde önemli rol oynar.

Şekil 9. Plütonlarda teşekkül eden çatlak sistemleri. A. Aykırı veya Diyagonal çatlaklar, Boyuna veya Konjitüdinal çatlaklar, Damarlar, E. Enine veya Transversal çatlaklar, F. Faylar, diyagonal çatlaklara paralel olarak gelişmişlerdir, Y. Yatık çatlaklar, akıntı unsurlarına paralel olarak gelişmişlerdir. Oklar, en fazla basınç yönünü gösterirler.(H. CLOOS, 1936’ dan basitleştiren Tutkun, 1999’dan alınmıştır.)

1.2.  Kökeni Tektonik Olmayan Çatlaklar

Tektonik deformasyona uğramamış bazı kayaç türlerinde oluşan çatlaklardır. İkiye ayrılırlar:

a) Kuruma çatlakları: Özellikle killi-siltli kayaçlarda üstten alta doğru kuruma ile oluşurlar. Üstten görünüşleri beşgen veya altıgen olup, kesit görünümlerinde üstten açık alta doğru sivri bir şekilde kapalıdırlar.

Şekil 10. Kuruma çatlakları A- Harita, BKesit görünümü.

 

b) Soğuma çatlakları: Bazaltların oluşumu sırasında lavların soğuması ve büzülmesi aşamasında gelişirler. Üstten görünümleri beşgen veya altıgen, yandan görünümleri bazalt sütunları şeklindedir.

Şekil 11. Soğuma çatlakları (Sütun bazaltlar) (Davis, 1984)

 

 

 

 

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.