Jeoloji Nedir? Tarihi ve Dalları

Yer’i inceleyen bilim dalı (yerbilim de denir). Amacı, günümüzdeki duru­muyla Yer’i tanımak ve gezegenimizin tarihini ortaya koymaktır.

Önceleri insanın çevresine duyduğu ilgiyle ve felsefi uğraşlarla başlayan jeoloji, enerji ve hammadde gereksi­nimi giderek dev boyutlara ulaşan sa­nayi toplumuyla birlikte gelişti, jeoloji uzmanı, Yer’in tarihi boyunca gözlenen coğrafi sınırların değişiklik­leri, depremler, yaşam biçimlerinin doğmaları ve evrimler, iklimler, dağ­ların oluşma ve yaşlanma biçimleri, çamurların deniz diplerinde çökelme biçimleri, vb. konularla ilgilenir. Ama, yeryuvarlağının derinlerinde ortaya çıkan olayların bilinmesi son derece sınırlıdır; yalnızca Yer’in yüzeyi doğ­rudan incelenebilir. Öte yandan, ba­tiskaflarla ancak çok kısa bir süre ön­ce okyanusların diplerine inilebilmiştir. Bu bilgi eksikliğini gidermek için de dağ sıralarının köklerini oluşturan granitlerin ve yanardağ kökenli ka­yaçların incelenmesi, daha derin böl­geler için fiziksel teknikler gibi çeşit­li ve dolaylı yöntemler kullanılmıştır.

Jeoloji Haritası

jeoloji uzmanları iyi bilinmeyen bölge­lerde genellikle yeni yararlı madde kaynaklarını ararlar; temel görevleri, gözledikleri şeyi betimlemektir. Bir bölgeyle ilgili verilerin hızlı bir dökümünü yapmanın en iyi yolu, rastlanan çeşitli arazi tiplerinin yeryüzüne çık­tıkları yerlerin ve maden filizlerinin toplanmış olabileceği yerlerin göste­rildiği bir jeoloji haritası hazırlamak­tır. Bu ilk yaklaşımdan sonra daha de­rinlemesine bir incelemeye girişilebilir; kayaçları ayrmtılı inceleme olana­ğı veren çeşitli laboratuvar teknikle­ri kullandır. Araştırma gezisi ve ha­ritacılık çalışmaları gerçek anlamda henüz tamamlanmamıştır: Bayındırlık işleri (tünellerin açılması, yolların ya­pılması, vb.) yeni arazi tabakalarının gözlenmesine olanak verir.

Jeolojinin İktisadi Önemi

jeolojinin iktisadi önemi büyüktür. İn­san toplumunun refahı ve gelişmele­ri enerji kaynaklarının (petrol, doğal gaz, kömür, uranyum) ve maden filiz­lerinin araştırılmasına bağlıdır. Bü­yük yapıların (tüneller, köprüler, ba­rajlar) gerektirdiği uzmanlık çalışma­ları sürekli geliştirilme yolundadır; çünkü, büyük harcamalarla gerçek­leştirilen bu yapılar, jeolojik durumun kötülüğünden dolayı az verimli, hatta kullanılamaz hale gelebilir. Arazideki çalışmalardan başlayarak incelenen kayaçlar. belirlenen fosiller, incelenen yapılar, belli bir bölgenin birkaç yüz milyon yıllık tari­hinin az çok tutarlı bir taslağı ortaya çıkarır.Böylece,yavaş yavaş Yer’in ev­rim çizgisi yeniden çizilebilir, jeoloji, Yer’in sürekli değişiklik geçirdiğini, dağların yükseldiğini ve aşındığını, denizlerin kıtaları kapladığını ya da geri çekildiğini, kayaçların bozularak başka kayaçlara dönüştüğünü, hay­vanların ve bitkilerin evrim geçirdiği­ni ve dönüşüm sonucu yeni türler ver­diğini, değişmez gibi görünen her şe­yin dönüşüm halinde olduğunu göster­mesi bakımından önemlidir.

Jeolojinin Tarihi

Modern jeolojinin ilkeleri ve kavram­ları yavaş bir tarihsel olgunlaşmanın sonucunda ortaya çıkmıştır. İ.Ö. VI. yy’dan başlayarak Pythagoras, kayaç­lar içindeki deniz kavkılarını incele­di ve İ.Ö.V. yy’da denizin Yunanis­tan’ın bazı bölümlerini örttüğü sonu­cuna vardı. Empedokles, lav püsküren Vezüv’ü inceledi. Romalı Büyük Plinius (23-79) Naturalis Historia (Doğa Bilgisi) adlı yapıtında birçok jeolojik olayı betimledi. Ortaçağ’da, fosiller artık “doğa oyunları” sayılmıyordu. Fosillerin yeniden hayvan kalıntıları olarak kabul edilmesi için Rönesans’ı, yani Leonardo da Vinci ve Bernard Palissy’i beklemek gerekti. Aynı dö­nemde Alman Agricola (1494-1555) je­oloji konularına ilişkin altı kitap yayımladı ve mineralbilimle maden jeo­lojisinin temelini attı.

XVII. yy’da Danimarkalı Steno (1638-1681), bir tabaka dizisinde, en altta olan düzeylerin en eski tabaka­lar olduklarım ve arazi tabakalarının yatay olarak çökeldiklerini kabul eden ilk bilim adamı oldu. Bu çalışmalarla birlikte birçok temel ilke ortaya çık­maya başladı; ama, bu ilkelerin kar­şısına çok sayıda başka görüşler de çı­karıldı. Histoire et theorie de la Terre et Histoire naturelle de l’homme (Yeryüzünün Tarihi ve Kuramı ve İn­sanla İlgili Doğa Bilgisi, 1749) adlı ya­pıtıyla konuyu bütünü bakımından ve bireşimsel açıdan ele alan Fransız doğabilimcisi Buffon, Sorbonne İlahiyat Fakültesi karşısında gerilemek zorun­da kaldı, jeolojik zamanları fosillere dayanarak ayıran ve bir bazalt taba­kasının aşınma durumuna bakarak Yer’in yaşını hesaplayan Giraud Soulavie’yi (1752-1813) Kilise mah­kûm etti. Yer’in yaşının 6 milyon yılı bulduğunu doğrulayabilmek için de Fransız Devrimi’ni beklemek gerekti. Alman Werner (1750-1817) okuluna bağlı neptünistlerle İskoçyalı Hutton’ın (1726-1797) izinde yürüyen plütonistler arasındaki bilimsel tartışma­lar jeolojiye çok büyük gelişmeler sağ­ladı. Neptünistler bütün kayaçların deniz kökenli olduklarını (ilk arazile­ri oluşturan bazaltların ve granitlerin bile) öne sürüyorlardı; buna karşılık, plütoustler ateş etkisiyle oluşmuş kayaçlarla tortul kayaçları birbirinden ayırırlar ve iki kayaç tipi arasında bir akrabalık bulunabileceğini kabul ederler (çevrim kavramı). Öne sürdük­leri savları tanıtlamak amacıyla kanıt arama, her iki okulun yandaşlarını araziler üstüne birçok gözlem yapma­ya yöneltti. Aynı dönemde, başka bi­lim adamları arazilerin geometrik di­zilişinden yola çıkarak, daha sonra da aralarındaki bağlantıları içeren fosil­lerden yararlanarak, arazilerin kro­nolojisiyle uğraştılar. Böylece tabaka bilim (stratigrafi) doğdu. Aynı anda, tortul kayaçların hangi koşullarda oluştukları kavranmaya çalışddı. Hutton’ın izleyicisi Lyell (1797-1875), han­gi zamanda olursa olsun aynı neden­lerin aynı sonuçları doğurduğu ilkesi­ni ortaya attı. Günümüzdeki olayların tortulbilim, jeomorfoloji, denizbilim tarafından incelenmesi, geçmişin yo­rumlanabilmesi için zorunlu hale gel­di. Mineralbilim ve kayaçbilim gerçek bilimler ve teknikler gibi, XIX. ve XX. yy’da giderek gelişirken, Yer’i konu alan öbür bilim dallarının evrimi yo­ğun tartışmalarla sürüp gidiyordu. Paleontolojide başlıca iki eğitim görül­dü. Cuvier (1769-1832), Paris ve çevresindeki taş ocaklarında ortaya çıka­rılan omurgalı fosillerinin kalıntıları­nı inceledi; zamanın akışı içinde farklı hayvan topluluklarının birbirini izle­diğini saptayan Cuvier, büyük felaket­lerle birbirinden ayrılmış, art arda “yaratılmalar” kuramını ortaya attı. Bu saptanıma kuram, ara biçimlerin varlığını ve evrim kavramım benimse­yen Lamarck’ın (1744-1829) düşünce­leriyle karşıtlaşıyordu. Evrimin ilk bi­limsel kuramını geliştiren Lyell’in yan­daşı İngiliz Darwin (1809-1882) oldu; Darwin, evrim kuramını gerçekleşti­rirken dünya çevresindeki bir gezi sı­rasında toplanmış gözlemlere dayan­dı.

XIX. yy’ın sonunda, önce İngiltere’de uygulanan sistematik harita çizimi bü­tün Avrupa’ya yayıldı. Dağ sıralarının haritalara geçirilmesi, bilim adamla­rını yerkabuğundaki biçimsel bozul­maların incelenmesine yöneltti. Bazı arazi tabakalarının önemli ölçülerde yer değiştirebilecekleri (yüzlerce kilo­metreyi bulabilir) kabul edildi. Ne var ki, tektoniğe de karşı olanlar vardı: Çok geniş boyutlu hareketlerin olabi­leceği düşüncesine şiddetle karşı çı­kanlar oldu. 1915’te İsviçreli Wegener kıtaların kayması kuramım orta­ya attı ve bu kuram çeşitli tartışma­lara yol açtı; sonunda jeofizik verile­rine dayanılarak, söz konusu kuram değişikliğe uğratıldı. Son yıllarda “ok­yanusların yayılması” kuramı üstün­de duruldu; bu kuramdan doğan kıta dilimleri kuramıysa (Le Pichon tara­fından 1968’de ortaya atıldı), günü­müzde uzmanların tartışma odağını oluşturmaktadır.

Jeolojinin Dalları

Jeoloji, geçirdiği evrim süresince, her birinin kendi amaçlan ve özel teknik­leri olan birçok bağımsız dala ayrıldı.

Tabakabilim (Stratigrafi). Yer’in tarihini belirlemeye’çalışır. Öbür dalların verilerinden yola çıkıp araziye ilişkin gözlemleri toplayarak, Yer’in yüzeyinde ortaya çıkan farklı olayların gerçekleştiği tarihleri belir­leme olanağı veren bir kronoloji çizel­gesi hazırlar. Başlıca kronoloji bölüm­lemeleri zamanlardır: Birinci Zaman; İkinci Zaman; Üçüncü Zaman; Dör­düncü Zaman. Bunlar da kendi ara­larında devirlere (dönemlere) ya da sistemlere (Tebeşir devri; Karbon devri; Jüra devri; vb.) ayrılır; daha sonra da, çağlar ya da katlar gelir.

Paleontoloji (Fosilbilim). Fosil­leri inceler. Fosiller, eski zamandaki yaşamın kalıntıları (kavkılar, kemik­ler) ya da bu yaşamın izleridir (ayak izleri). Biyolojik yanlarıyla ilgilenme­den yalnızca fosillerle ilgilenmek dar anlamda paleontolojiyi oluşturur, je­oloji uzmanları daha çok,varlıklarını kısa bir süre sürdürebilmiş, coğrafi dağılımları çok geniş türlerin fosille­riyle ilgilenirler; çünkü bu fosiller ara­zi tabakalarının yaşlarını kesinlikle belirleme ve çok uzak bağları bile ku­rabilme olanağı verir.

Kayaçbilim Ve Mineralbilim. Kayaçları ve mineralleri inceler; ça­lışmalar çok sayıda fiziksel ve kimya­sal araçların kullanıldığı laboratuvarlarda yapılmaktadır. Bu incelemelerin amacı minerallerin ve kayaçlann be­lirlenmesi, yapılarının ve kökenlerinin ortaya çıkarılması, oluşma biçimleri­nin açıklanmasıdır, jeoloji uzmanları­na göre kayaç sözcüğü, granitten, yu­muşak killi çamurlara ve petrole ka­dar bütün yerkabuğu bileşenlerini içe­rir.

Tektonik ve Yapısal Jeoloji. Kayaçların yapısını incelerler. Tekto­nik, oluşumlarından ya da çökelmele­rinden sonra kayaçların geçirdikleri biçimsel bozulmalarla ilgilenir; kıta düzeyinden billur düzeyine kadar çok değişik düzeylerde incelemeler yapar. Yerkabuğunun hareketleri, kayaçlar tarafından birçok biçimde kaydedilir. Arazi tabakaları kıvrılır ya da kırılır; bunlar yerlerinde kalabilir veya çok uzaklara taşınabilirler. Yapısal jeolo­ji, kayaçların günümüzdeki düzenleri­ne bakarak başlangıçtaki ilişkilerinin neler olduğunu ve hangi mekanizma­lar sonucunda yeni konumlara yerleş­mek zorunda kaldıklarını bulmaya ça­lışır.

Jemorfoloji. Engebe biçimlerinin incelenmesidir, jeolojiyle fiziksel coğ­rafyanın sınırında yer alan jeomorfo­loji günümüzdeki engebelerin biçim­lenmesini sağlayan çeşitli aşınma tip­lerini ortaya çıkarma olanağı verir. Bu incelemeler, çoğunlukla, kıtaların eski zamanlardaki biçiminin ve yapı­sının belirlenmesini sağlar; tabakabilimle birlikte paleocoğrafyaya yar­dımcı olur.

Uygulamalı Jeoloji

İnsanlar, başlangıçtan bu yana kayaçlardan geniş ölçüde yararlandılar. İnsan yaşamının evriminin her evre­si, Yontmataş devrinin acemice yon­tulmuş taşlarından tutun da Eskiçağ boyunca tarımda görülen gelişmeler­den geçerek XX. yy’ın petrokimyasına kadar yerkabuğunun yeni öğelerin­den yararlanmayla nitelenir. Büimsel jeoloji ilk sanayi devrimiyle aynı dö­nemde, yani XIX. yy’da atılım yap­mıştır.

Maden kaynaklan dar alanlarda yo­ğunlaşır. Bunlar niceliksel olarak sı­nırlıdırlar ve yenilenemezler. Bilinen dünya rezervlerinin sürekli azalması önemli sonuçlar doğuracaktır: Siste­matik maden aramalarında bir yeni­lenmeyi ve maden çıkarma teknikle­rinde, içerdiği maden oranı bakımın­dan günümüzde verimli olmayan ma­den yataklarının işletilmesine olanak veren yetkinleştirmeleri zorunlu kılar. Maden kaynakları üçe ayrılır: Enerji kaynakları (petrol, gaz, kömür); nük­leer kaynaklar (uranyum, toryum ve türevleri); asıl maden kaynakları (me­talik ve metalik olmayan maden filiz­leri).

Enerji kaynaklan iktisadi gelişmenin temelini oluşturur. Enerji kaynakları­nın, özellikle de petrolün ve radyoak­tif maddelerin araştırılması günümü­zün temel sorunudur. Jeoloji, aynı za­manda, hidroelektrik barajların yapı­mında, da rol oynar. Öte yandan, ya­nardağ püskürmesi olaylarına bağlı olarak aşırı ısınmış buharlarla kor ha­line gelen kömür, bazı çok özel durum­larda kullanılır: Sözgelimi, İzlanda’da ve Chaudes-Aigues’de (Cantal) kentle­rin ısıtılmasında; Toscana’da termo­elektrik santrallarda. Üstelik, petrol ve kömür, kimya sanayisinin en önem­li temel hammaddelerindendir.