Levha Hareketleri

Levha hareketleri veya levha tektoniği olarak da bilinir, en geniş anlamıyla litosferin yapısını ve bu yapıyı doğuran evrimi araştıran jeoloji dalıdır.

Tektonik (Yunanca tekton'dan), yapısal jeoloji ile yakından ilgili fakat ondan farklı bir jeoloji disiplinidir. Yapısal jeoloji kayaçların geometrisi ile uğraşır, oysa tektonik, yeryuvarının büyük ölçekli yapıları ve bunları oluşturan kuvvetler ve hareketler üzerinde durur.

Birbirine yaklaşan levhalar bir süre sonra birbiriyle çarpışır. İki levhanın çarpışmasıyla oluşan yeryüzü şekli, levhaların türüne göre değişir. Depremlere ve yanardağların oluşumuna neden olur.Yanardağların çoğu da genellikle erimiş kayaların levhadaki çatlaklardan yararlanarak fışkırdığı levha sınırında yer alır.

Alman bilim adamı Alfred Wegener'in Kıta Kayması Teorisi'nin geliştirilmesi sonucu oluşmuştur. Başlangıçta tüm kıtaların Pangea adında tek bir kıta olduğu, sonradan parçalanarak zamanla günümüzdeki yerlerine ulaştığı görüşünü ortaya attı. Dünya'nın yüzeyi kesintisiz gibi görünüyorsa da gerçekte dev boyuttaki bir yap-boz gibi birbirine geçen parçalardan oluşmaktadır. Levha adı verilen bu parçalar, çok yavaş olarak sürekli biçimde birbirlerine göre hareket ederler. Bir levha, yalnızca okyanusal ya da kıtasal litosferden oluşabildiği gibi her iki litosfer türünü de içerebilir. Levhalar, levha sınırı ya da levha kenarı ile sonlanır. Depremlerin ve yanardağların çoğu bu bölgelerde görülür. Pangea verilen tek kıta parçasını çevreleyen denize Panthalassa denmekdir. Zaman içerisinde katmanlar hareket ettikçe Pangaea ikiye ayrıldı. Kuzeyde Laurasia ve güneyde Gondwanaland oluştu. Bu iki kıta Tetis (Tethys) denizi ile ikiye ayrıldı. Katmanların hareketi ile kıtalar iyice ayrılarak bugünkü hâlini aldı.

Yer yüzeyinin kabuğu, manto üzerinde, izostazi adı verilen, bir ağacın su üzerinde yüzmesi ile karşılaştırılabilecek bir denge halinde dururlar. Mantonun kaldırma gücü, su ve ağaç örneğinde olduğu gibi kabuğun manto içine 'batmış' olan hacmi ile orantılıdır. Bu nedenle yükseltilerin fazla olduğu kıta bölgelerinde, artan kütle ile koşut olarak kabuğun manto derinliklerine uzanan kısmı da daha fazla olmalıdır. Yüksek dağ sıralarının derinlere dalan 'kökleri' yer kabuğunun böyle alanlarda 70 km kadar kalın olmasına yol açar. Öte yandan, karaların yükselmesi, bağıl olarak daha hafif materyelden oluşmaları ile ilişkilidir. Böylece okyanusal kabuk daha ince olmasına karşın daha ağır materyelden oluşmuş ve astenosfer içine doğru kıtalara oranla daha fazla 'batmış' durumdadır. Bu, kıtaların manto içerisine doğru uzanan daha derin kökleri olmasına rağmen, ağırlık merkezlerinin okyanus tabanlarına oranla daha yüksekte yer alması ile sonuçlanır.

Yüzey şekillerinin jeolojik zaman boyutu içinde evrimi levha hareketleri çerçevesinde gerçekleşir. Yer kabuğu ve hemen altındaki manto katmanının birleşmesinden oluşan taş küre (litosfer), yavaş bir hareketle yer değiştiren 12 ayrı 'levha' halinde, değişken bir yap-boz tablosu oluşturur. Yarı akışkan astenosfer tabakası üzerinde yüzer durumda bulunan bu levhaların hareketi için gereken enerjiyi, astenosfer tabakasındaki konveksiyon akımları sağlar. Levhalar birbirleriyle sürekli temas halinde olduklarından, hareketlerinin yön ve şiddetini, yerin derinliklerinden gelen itici gücün özellikleri olduğu kadar levhaların birbiri ile olan ilişkileri de belirler. Böylece, kısa dönemde belirli bir düzen içinde süren levha hareketlerinin, zaman ölçeği büyütüldüğünde kaotik ve önceden belirlenemez bir biçimde gerçekleştiği gözlenir.

Levhaların hareketlerinde yer kabuğunun bütün bu özellikleri rol oynar. Levhalar ortalama olarak yılda birkaç santimetre ölçeğinde hareket ederler (Bu kayma en uç örnek olan Pasifik levhası için yılda 15 santimetreye ulaşmaktadır). Hareket halindeki levhaların birbirleri arasında üç tür ilişkisi olabilir.

Yaklaşma,
Uzaklaşma,
Yan yana kayma.
Yeryüzünün alanı sabit olduğuna göre yaklaşma sınırlarında bir miktar levha yüzeyinin yok olması, uzaklaşma sınırlarında ise yeni levha yüzeyi yaratılması gerekmektedir. Bu nedenle birinci tür levha sınırlarına 'yıkıcı', ikinci tür sınırlara ise 'yapıcı' sınırlar adı verilir. Üçüncü tür, 'yanal doğrultulu' ya da 'dönüşüm' (transformation) sınırlarıdır.

Yaklaşan levhaların ikisi de okyanussal levha ise biri diğerinin altına doğru kayar, bu durum 'dalma-batma' olarak adlandırılır. Bir okyanus levhası, bir kıta levhası ile karşılaştığında, daha ağır olduğu için onun altına doğru kayar, yine dalma-batma durumu gerçekleşir. Dalma-batma söz konusu olduğunda manto tabakasının sıcak derinliklerine inen taş küre dilimi ısınarak erir ve akışkan halde yükselir. Bu, yaklaşma sınırlarındaki yanardağ etkinliğinin ve dağ oluşumunun temelidir. İki kıtasal levhanın yaklaşması ise çarpışma ile sonuçlanır, her iki levha da manto içine batamayacak kadar hafif ve kalın olduğundan büyük bir deformasyonla yüksek dağ sıraları ve platolar ortaya çıkar (Himalaya dağları ve Tibet yaylası gibi).

Uzaklaşan levhalar ise yeni okyanus kabuğunun oluşmasına yol açarlar. Bu olay, iki levha arasında açılan boşluğa üst manto kaynaklı akışkan materyelin dolması ve soğuyarak katılaşması sonucunda gerçekleşir. Bu şekilde oluşan okyanus sırtları yer kabuğunun en genç bölgeleridir. Levhalar ayrıldıkça sırt ortadan büyümeye devam eder, sırtın her iki yanına doğru uzaklaşan genç litosfer soğudukça hacmi azalır, yoğunluğu artar ve hem küçülme hem de batma nedeniyle yükseltisi azalır. Okyanus tabanının okyanus sırtından en uzak kesimleri en yaşlı kısmıdır. Bu alanların eninde sonunda bir başka levha ile karşılaşarak batmaya başlaması kaçınılmaz olduğundan okyanusal kabuğun ömrü sınırlıdır ve bilinen en yaşlı okyanus kabuğu örnekleri 190 milyon yıl yaşındadır. Bu şekilde okyanus kabuğu sürekli yenilenirken, kıta kabuğu dalma-batma mekanizması ile ortadan kaldırılamadığından, yanardağ ve dağ oluşum etkinlikleri ile kıta kütlesine eklenen materyel zaman içinde giderek artar, milyarlarca yıllık süreç içerisinde kıtalar alan ve kalınlık açısından büyümeye devam ederler. Bazen bir kıta, ters yönde etki eden kuvvetlerin sonucunda ikiye ayrılabilir. Böyle bir durumda uzaklaşan parçaların arasını doldurmaya başlayan manto materyeli yine okyanus kabuğu niteliğinde bir yapı oluşturmaya başlar, bu alanın soğuyup alçalması sonucunda yeni bir okyanus doğmuş olur.

Kıtaların birbirlerine ve okyanus havzalarına göre girmiş olduğu büyük ölçekli yatay hareketlere denir. Günümüzdeki kıtaların, büyük taşküre (litosfer) levhalarının sürüklenerek yer değiştirmesi sonucunda ortaya çıktığına ilişkin ilk düşünceler daha 18.yüzyılın sonlarında ortaya atıldı. Güney Amerika'nın doğusundaki çıkıntının Afrika'nın batı kıyılarındaki girintiye tam oturduğuna dikkati çeken Alman doğa bilimci Alexander von Humboldt, 1800 dolayında Atlas Okyanusunun iki yakasının çok önceleri bitişik olduğu savını geliştirdi. Bundan 50 yıl kadar sonra Fransız bilimadamı Antonio Snider, Kuzey Amerika ve Avrupa'daki kömür yataklarında belirlenen benzer bitki fosillerinin Humboldt'un bu varsayımını doğruladığını, aksi halde bu benzerliği açıklamanın başka yolu olmadığını ileri sürdü.1908'de ABD'li Frank B. Taylor, Dünya'daki bazı sıradağların oluşumunu, kıtaların çarpışması düşüncesine dayalı olarak açıklamaya çalıştı.

Son çeyrek milyonun simülasyonu
Bilgisayar Destekli Haritalama Laboratuarı'nın bir köşesinde alelâde bir kutu içerisinde 14 jeolojik harita var ve 1 kg ağırlığında. Bu kutu, Dünya coğrafyasının son 250 milyon yıllık serüvenini anlatıyor. Serüvenin kahramanı, halen çıkarılmakta olan petrole yataklık etmiş ve Tetis adı verilen tropikal bir okyanus. Levhaların kaymasıyla kapanan bu denizden günümüze ulaşan, birer iç deniz olan Akdeniz, Karadeniz ve Hazar Denizi'dir.

Proje, 1980'li yılların ortasında başladı. Pierre-Merie Curie Üniversitesi'nden Profesör Jean Decourt, Luc Emmanuel Ricou ve Bruno Vrielynck'in öncülüğünde bir grup jeolog, Yerküre tarihinin son 250 milyon yılı üzerine yapılmış Dünya'daki birçok noktalardaki (nokta) araştırma sonuçlarını bir araya getirerek büyük bir sentezi gerçekleştirmeye girişti. 124 araştırmacıyı bugüne kadar denenmemiş bir çalışmanın etrafında bir araya getiren projenin hedefi, Tetis'in fiziki coğrafyasını ortaya çıkarmaktır.