Yakınsak Sınırlar
Şekil 2.25: Kıtaların kararlı iç kısmı olan kratonu oluşturan Kabuk (turuncu) ve Platform (pembe) ile jeolojik bölgeler.Yıkıcı sınırlar olarak da adlandırılan yakınsak sınırlar, iki veya daha fazla levhanın birbirine doğru hareket ettiği yerlerdir. Yakınsak sınır hareketi, ilgili levhaların yoğunluğuna bağlı olarak dalma ve çarpışma olmak üzere iki türe ayrılır. Kıta litosferi daha düşük yoğunluktadır ve bu nedenle altta yatan astenosferden daha fazla kaldırma kuvvetine sahiptir. Okyanus litosferi kıtasal litosferden daha yoğundur ve yaşlı ve soğuk olduğunda astenosferden bile daha yoğun olabilir.
Farklı yoğunluktaki levhalar birbirine yaklaştığında, daha yüksek yoğunluktaki levha, dalma-batma adı verilen bir süreçte daha fazla kaldırma kuvvetine sahip levhanın altına itilir. Kıtasal levhalar subdüksiyon meydana gelmeden birleştiğinde, bu süreç çarpışma olarak adlandırılır.
Dalma-batma
Dalma-batma, yoğun bir okyanus levhası, kıtasal bir levha veya daha sıcak/genç bir okyanus levhası gibi daha fazla kaldırma kuvveti olan bir levha ile karşılaştığında ve mantoya indiğinde meydana gelir. Okyanus levhalarının dünya çapındaki ortalama dalma hızı milyon yılda 25 mil, yani yılda yaklaşık yarım inçtir. Bir okyanus levhası alçalırken, okyanus tabanını bir çukura doğru çeker. Bu çukurlar, genellikle üç ila dört km olan bitişik okyanus havzasının ortalama derinliğinin iki katından daha derin olabilir. Örneğin Mariana Çukuru 11 km gibi şaşırtıcı bir uzunluğa yaklaşmaktadır.
Hendek içinde, okyanus tabanı tortuları bir araya getirilir ve yutan ve bindiren plakalar arasında sıkıştırılır. Bu özelliğe yığılma kaması, mélange veya yığılma prizması denir. Mikrokıtalar da dahil olmak üzere, yitim plakasının üzerine binen kıtasal malzeme parçaları, yığılma kamasına dikilebilir ve terrane adı verilen geniş bir kara alanında birikebilir. Kaliforniya'nın büyük bir kısmı yığılmış terranlardan oluşmaktadır.
Dalmakta olan okyanus levhası veya plakası mantoya battığında, muazzam ısı ve basınç, su ve karbondioksit gibi uçucu maddeleri kıtasal levhanın altındaki ve manto kaması adı verilen alçalan levhanın üzerindeki bir alana iter. Uçucu maddeler çoğunlukla bu yüksek sıcaklık ve basınç koşullarında susuz minerallere dönüşen hidratlı mineraller tarafından salınır. Levha üzerindeki astenosferik malzeme ile karıştığında, uçucu madde manto kamasının erime noktasını düşürür ve akı erimesi adı verilen bir süreçle sıvı magma haline gelir. Erimiş magma, üzerindeki litosferik plakadan daha fazla kaldırma kuvvetine sahiptir ve volkanizma olarak ortaya çıktığı Dünya yüzeyine göç eder. Ortaya çıkan volkanlar, dünyanın eğriliği nedeniyle sıklıkla kavisli dağ zincirleri, volkanik yaylar olarak görünür. Hem okyanus hem de kıta plakaları volkanik yaylar içerebilir.
Dalmanın nasıl başladığı hala bilimsel bir tartışma konusudur. Dalma-batma bölgelerinin, okyanus ve kıta plakalarının bir araya geldiği pasif kenarlar olarak başladığı ve daha sonra yerçekiminin dalmayı başlatarak pasif kenarı aktif bir kenara dönüştürdüğü genel olarak kabul edilmektedir. Bir hipoteze göre yerçekimi daha yoğun olan okyanus levhasını aşağı çeker ya da levha düşük bir açıda akışkanlık kazanmaya başlayabilir. Bu soruya yanıt arayan bilim insanları, Portekiz açıklarında yeni bir dalma-batma bölgesinin oluşmakta olduğunu gösteren kanıtlar topladı. Bazı bilim insanları, 1755 Lizbon depremi gibi büyük depremlerin, kanıtlar kesin olmasa da, bu dalma-batma bölgesi oluşturma süreciyle bir ilgisi olabileceğini öne sürmüşlerdir. Bir başka hipotez ise, dalma-batma olayının farklı yoğunluktaki levhaları içeren dönüşüm sınırlarında gerçekleştiğini öne sürmektedir.
Bazı levha sınırları aktif olmaları gerekirmiş gibi görünür, ancak dalma-batma kanıtı göstermezler. Örneğin Atlantik Okyanusu'nun her iki tarafındaki okyanus litosferik plakaları, altta yatan astenosferden daha yoğundur ve kıtasal plakaların altına dalmamaktadır. Bir hipoteze göre okyanus ve kıta levhalarını bir arada tutan bağ, levha yoğunlukları arasındaki farkın yarattığı aşağı doğru kuvvetten daha güçlüdür.
Dalma-batma bölgeleri en büyük depremlere ve tsunamilere sahip olmalarıyla bilinir; 9 büyüklüğünde depremler yaratacak kadar geniş fay yüzeylerine sahip tek yerlerdir. Bu dalma-batma bölgesi depremleri sadece çok büyük değil, aynı zamanda çok derindir. Dalmakta olan bir levha sıkıştığında ve aşağı inemediğinde, sıkışan levhalar arasında büyük miktarda enerji birikir. Bu enerji kademeli olarak dağılmazsa, levhaları dalma-batma bölgesinin birkaç yüz kilometresi boyunca aniden serbest kalmaya zorlayabilir. Dalma-batma bölgesi fayları okyanus tabanında yer aldığından, bu büyük miktardaki hareket, 2004 Hint Okyanusu Depremi ve Japonya'daki 2011 Tōhoku Depremi'ni takip edenler gibi dev tsunamiler oluşturabilir.
Tüm dalma-batma bölgeleri, volkanik yay ile okyanus çukuru arasında bulunan üst plakanın bir özelliği olan bir ön havzaya sahiptir. Ön havzada, özellikle yığılma kaması içinde çok sayıda faylanma ve deformasyon faaliyeti yaşanmaktadır.
Bazı dalma-batma bölgelerinde, kıta plakası üzerinde çalışan gerilme kuvvetleri volkanik yayın iç tarafında bir backarc havzası oluşturur. Bazı bilim insanları, okyanus levhalarının geri yuvarlanması olarak adlandırılan bir dalma-batma mekanizmasının, üst üste binen levhalarda uzama fayları yarattığını öne sürmüşlerdir. Bu modelde, alçalan okyanus levhası doğrudan üstteki levhanın altına kaymaz, bunun yerine üstteki levhayı denize doğru çekerek geri yuvarlanır. Volkanik yayın arkasındaki kıta plakası, yüzey çatlayıp çökerek bir backarc havzası oluşturana kadar pizza hamuru gibi gerilir. Eğer genişleme faaliyeti yeterince kapsamlı ve derinse, bir backarc havzası kıtasal bir riftleşme bölgesine dönüşebilir. Bu kıtasal ıraksak sınırlar, okyanus ortasındaki benzerlerine göre daha az simetrik olabilir.
Çok sayıda genç yüzer okyanus levhasının nispeten yüksek bir hızda birleştiği ve daldığı yerlerde, üstteki kıtasal levhayı bükülmeye ve çatlamaya zorlayabilirler. Buna ark-ark faylanması denir. Genişlemeli backarc fayları kayaları ve levha parçalarını birbirinden ayırır. Bindirme fayları olarak da bilinen sıkıştırma ark fayları onları birbirine iter.
And Dağları'nın çift sırtları, sıkıştırmalı bindirme faylanmasının bir örneğini içermektedir. Batı omurgası volkanik bir yayın parçasıdır. Bindirme fayları volkanik olmayan doğu omurgasını deforme etmiş, kayaları ve kıtasal levha parçalarını birbirinin üzerine itmiştir.
Bindirme fayı deformasyonunun iki tarzı vardır: kıtasal plakanın üzerinde uzanan yüzeysel kayalarda meydana gelen ince kabuklu faylar ve kabuğun derinliklerine ulaşan kalın kabuklu faylar. ABD'nin batısındaki Sevier Orojenisi, Kretase Dönemi'nde oluşmuş kayda değer ince kabuklu bir deformasyon türüdür. Kalın kabuklu bir deformasyon türü olan Laramid Orojenisi, aynı bölgede Sevier Orojenisi'nin sonuna yakın ve biraz sonrasında meydana gelmiştir.
Düz levha ya da sığ dalma-batma Laramid Orojenisine neden olmuştur. Alçalan levha düşük bir açıyla daldığında, levha ile üstteki kıta levhası arasında tipik bir dalma-batma bölgesine göre daha fazla temas olur. Sığ bir şekilde dalmakta olan levha üstteki levhaya doğru itilir ve üstteki levhada dalma-batma bölgesinden kilometrelerce uzakta bir deformasyon alanı yaratır.
Okyanus-Kıta Dalması
Şekil 2.33: Okyanusal bir levhanın kıtasal bir levhanın altına dalması, bir hendek ve volkanik yay oluşturması.Okyanus-kıta dalması, bir okyanus levhası bir kıta levhasının altına daldığında meydana gelir. Bu yakınsak sınırda bir hendek ve manto kaması ve sıklıkla bir volkanik yay bulunur. Kıtasal volkanik yayların iyi bilinen örnekleri Kuzeybatı Pasifik'teki Cascade Dağları ve Güney Amerika'daki batı And Dağları'dır.
Okyanus-Okyanus Dalması
Okyanus-okyanus dalma-batma bölgelerinin sınırları, okyanus-kıta plakalarını içeren sınırlardan çok farklı faaliyet göstermektedir. Her iki levha da okyanus litosferinden oluştuğu için, genellikle daha soğuk ve yoğun olan eski levha dalmaktadır. Üstteki okyanus plakasındaki volkanizma su altında gizli kalabilir. Volkanlar okyanus yüzeyine ulaşacak kadar yükselirse, volkanizma zinciri bir ada yayı oluşturur. Bu ada yaylarına örnek olarak kuzey Pasifik Okyanusu'ndaki Aleut Adaları, Karayip Denizi'ndeki Küçük Antiller ve batı Pasifik Okyanusu boyunca dağılmış çok sayıda ada zinciri verilebilir.
Kıtasal plakalar birleştiğinde, örneğin bir okyanus havzasının kapanması sırasında, eşit derecede kaldırma kuvvetine sahip plakalar arasında dalma-batma mümkün değildir. Bir levhanın diğerinin altına inmesi yerine, iki kıtasal litosfer kütlesi çarpışma olarak bilinen bir süreçte birbirine çarpar. Dalma-batma olmadan magma oluşumu ve volkanizma da olmaz. Çarpışma bölgeleri yüksek, volkanik olmayan dağlar; sık, büyük depremlerin olduğu geniş bir bölge; ve çok az volkanizma ile karakterize edilir.
Pasif bir marjinle kıtasal kabuğa bağlanan okyanus kabuğu bir kıtanın altına tamamen daldığında, bir okyanus havzası kapanır ve kıtasal çarpışma başlar. Sonunda, okyanus havzaları kapandıkça, kıtalar bir araya gelerek süper kıta adı verilen devasa bir kıta birikimi oluşturur; bu süreç dünya tarihi boyunca ~500 milyon yıllık döngüler halinde gerçekleşmiştir.
Çarpışma süreci, Wegener'in kıtaların kayması hipotezinin temel bileşeni olarak öngördüğü süper kıta Pangea'yı yarattı. Jeologlar artık kıtasal levhaların sürekli olarak süper kıtalar halinde birleştiğine ve daha küçük havzalara ayrılmış kıtalara bölündüğüne dair kanıtlara sahipler. Dünya'nın varoluşundan bu yana yaklaşık 500 milyon yılda bir gerçekleşen bu süreci süperkıta döngüsü olarak adlandırıyor. Örneğin, Pangea'nın 200 milyon yıl önce ayrılmaya başladığını tahmin ediyorlar. Pangea'dan önce 1.1 milyar yıl önce var olan ve 800 milyon ila 600 milyon yıl önce parçalanmaya başlayan Rodinia'nın da aralarında bulunduğu daha önceki süper kıtalar vardı.
Bir ön havza, dağların birleşik kütlesi litosferik plakada bir çöküntü oluşturduğundan, dağ kuşaklarının yakınında gelişen bir özelliktir. Yitim bölgelerinde ön havzalar oluşabilse de, bunlar en yaygın olarak çarpışma sınırlarında bulunur. Basra Körfezi muhtemelen en iyi modern örnektir ve tamamen yakındaki Zagros Dağları'nın ağırlığıyla oluşmuştur.
Kıtasal ve okyanusal litosfer aynı levha üzerinde kaynaşmışsa, kısmen dalabilir ancak kaldırma kuvveti tamamen alçalmasını engeller. Çok nadir durumlarda, bir kıtasal levhanın bir kısmı, obdüksiyon adı verilen bir süreçte alçalan bir okyanus levhasının altında sıkışabilir. Kıtasal kabuğun bir kısmı yitim bölgesine doğru sürüklendiğinde, kaldırma kuvveti nedeniyle nispeten hızlı bir şekilde yüzeye geri döner.
Kıtasal litosferin parçaları gevşeyip obdüksiyon zonu boyunca yukarı doğru göç ederken, manto ve okyanus tabanının parçalarını da beraberinde getirir ve bunları kıtasal plakanın üzerinde değiştirir. Bu manto ve okyanus tabanı malzemesinden oluşan kayaçlara ofiyolit adı verilir ve mantonun bileşimi hakkında değerli bilgiler sağlarlar.
Çarpışma bölgesi deformasyonu ve sismik aktivite alanı genellikle daha geniş bir alanı kapsar çünkü kıtasal litosfer plastik ve yumuşaktır. Yakınsak sınırın yakınında dar bir alan boyunca yer alma eğiliminde olan dalma-batma bölgesi depremlerinin aksine, çarpışma bölgesi depremleri plakalar arasındaki sınırdan yüzlerce kilometre uzakta meydana gelebilir.
Avrasya kıtası, geniş alanları kapsayan çarpışma bölgesi deformasyonlarının birçok örneğine sahiptir. Pirene dağları İber Yarımadası'nda başlar ve Fransa'ya geçer. Ayrıca, İtalya'dan Orta Avrupa'ya uzanan Alpler; Arabistan'dan İran'a uzanan Zagros dağları ve Hint alt kıtasından Orta Asya'ya uzanan Himalaya dağları da bulunmaktadır.
Önceki Ders: Dünyanın Katmanları
Sonraki Ders: Ayrışan Sınırlar
Yorumlar
Yorum Gönder