Topraği Oluşturan Faktörler

3. TOPRAĞI OLUŞTURAN FAKTÖRLER

Ana kayanın fiziksel parçalanması ile başlayan ayrışma, çeşitli kimyasal çözülme olayları, organik maddenin toprağa karışması ve taşıma olayları ile devam etmekte ve sonuçta çeşitli horizonlardan ibaret bir toprak profili oluşmaktadır. JENNY toprak oluşumunda etkili olan faktörleri; ana kaya, iklim, organizma, topografya ve zaman olarak beş madde altında toplamıştır.



3.1. ANA MATERYAL

Toprakların oluşması için öncelikle ana materyalin ayrışması ve çözülmesi gerekmektedir. Ana materyalin çözülmesi ile bir çok mineraller ve elementler açığa çıkmaktadır ve bunların toprak suyunda eriyik hale geçmesi ile de bitkiler beslenmekte ve böylece toprakta organik faaliyetler bunu takibende organizmalar etkili olmaktadır.



Yer yuvarlağının kara bölgelerini saran kıtasal kabuğun kalınlığı genel olarak 35-70 km arasında değişmektedir. Bu kıtasal kabuğun bileşiminde 2 000’ i aşkın mineral ve 100’den fazla element bulunmaktadır.



Dünyamızın kabuğunda en fazla bulunan element, kabuk ağırlığının % 46.5’ ini ve hacminin % 94’ ünü oluşturan oksijendir. Oksijen, kabukta olduğu gibi, toprakta bulunan inorganik elementlerin kaynağını teşkil etmektedir. Oksijenden sonra gelen silisyum kabuk ağırlığının % 28.9’ unu hacminin ise % 0.88 ‘ini oluşturmaktadır. Silis, magmanın soğuması sırasında kuvars halinde magmatik kayalara yerleşmiştir. Alüminyum, kabuk ağırlığının % 8.3’ ünü teşkil eder; toprakta kil minerallerinde bulunduğu gibi mika ve feldspatlar halinde kayaların bünyesinde bulunur. Bu üç element, oksijenle birleşerek oksitleri oluşturmaktadır.



Bundan sonra gelen elementlerden Ca, Na, K, Mg primer olarak volkanik kayalardaki feldspatlarda bulunmaktadır. Yukarıda bahsi geçen sekiz element kabuk ağırlığının % 98.6’ sını hacminin ise neredeyse % 100’ e yakın kısmını oluşturur.



Kayalar pekişmemiş mineral parçalarından oluşmaktadır. Bunların tam ayrışmamış kısımları toprak profili boyunca yüzeyden alta doğru azalan miktarda yer yer küçük ve büyük parçalar halinde görülebilir. Kayaların toprak oluşumu üzerindeki etkilerini açıkça belirtmek için volkanik, metamorfik ve tortul olmak üzere üç gruba ayırarak inceleyebiliriz.



3.1.1. Volkanik Kayalar

Magmanın yerin derinliklerinde ya da yeryüzüne çıkarak soğumasıyla oluşan kayalara volkanik ya da magmatik kayalar denir. Eğer magma yerin derinliklerinde soğuyorsa granit, gabro gibi iri mineralli plütonik kayaçlar oluşmaktadır. Yeryüzüne çıktıktan sonra soğuyorsa bunlara da volkanik kayaçlar denir. Örneğin andezit, bazalt... Volkanik kayaçların ayrışmasıyla oluşan topraklar mineral maddeler bakımından zengin olmaktadır. Bunun en önemli sebebi bu kayaçlar içindeki feldspatlar ve mikalardır. Granitin ayrışmasıyla oluşan topraklar hem kaba tekstürlü hem de besin maddeleri yönünden zengindir. Bazik kayalar üzerinde ise orta bünyeli besin maddeleri bakımından zengin su tutma kapasitesi yüksek olan topraklar oluşmaktadır.



3.1.2. Tortul Kayaçlar

Volkanik veya metamorfik kütlelerin dış kuvvetlerin etkisiyle aşınıp taşınması ve yeryüzünün çukur sahalarında (Göl, deniz veya havza tabanları) birikmesi ve diajenez geçirmesi sonucunda oluşan kayalara tortul kayalar denir. Bu kayalar kökenlerine göre kırıntılı, organik ve kimyasal olmak üzere üçe ayrılırlar.



Deniz, göl ya da havza tabanlarında biriken kum, mil ve kil boyutundaki malzemelerin pekişmesi sonucunda oluşan taneli kayaçlara kırıntılı veya klastik tortul kayaçlar denir. Kum taşı, mil taşı, kil taşı ve konglomera bu sınıfa örnek olarak verilebilir.



Sularda yaşayan foraminifer, alg, mercan gibi kireçli; radyolaria, diatome gibi silisli canlıların öldükten sonra iskeletlerinin yığılmasıyla oluşan kayaçlara organik tortul kayaçlar denir. Ayrıca bitkilerin oksijensiz ortamda yanmasıyla oluşan kömür de bu sınıftadır.



Sularda eriyik halde bulunan kireç, çeşitli tuzlar, silislerin çökelmesiyle oluşan kayaçlara kimyasal tortul kayaçlar denir. Kalker, jips, dolomit vb. bu sınıftandır.



3.1.3. Metamorfik Kayaçlar

Tortul ya da volkanik kayaların yüksek basınç, sıcaklık ya da gerilmeler sonucunda başkalaşması ile oluşan kayalara metamorfik kayalar denir. Mermer, gnays, kuvarsit gibi kayaçlar bu sınıftandır.

Kayaçlar su, gaz ve organik varlıkların dışında yerkabuğunu meydana getiren unsurlardır. Yol yarmaları, maden ocakları ve taş ocakları gibi yerlerle, toprak veya enkaz örtüsünden yoksun topografya yüzeylerinde mostralarına rastladığımız kayaçlar, yer şekillerinin oluşum ve gelişimlerinde rol oynayan önemli etmenlerden biridir. Onların fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki farklılıklar yer şekillerinin de farklı olmalarına sebep olur. Çünkü bu özellikler, kayaçların, aşındırma etmen ve süreçlerine karşı dayanıklı veya dayanıksız olmalarını tayin eder. Örneğin kalker ve jips gibi eriyebilen kayaçların bulunduğu sahalarda lapya, dolin, uvala gibi özel yer şekilleri oluşmaktadır. Genel olarak, tektonik hareketlerle ters durumlar meydana gelmemişse, aşınmaya karşı dayanıklı kayaçlar yüksek yer şekillerini, kolay aşınan ve parçalanan kayaçlar ise alçak yer şekillerini meydana getirirler. Granitlerden müteşekkil sahalarda granit topografyası adı verilen özel bir topografya tipi oluşur. Benzer şekillere siyenit, diorit, andezit, bazalt ve gnays gibi heterojen kayaçlar üzerinde de rastlanır.



Kayaçlar kökenlerine göre üç ana grup altında toplanırlar:

1. Magmatik kayaçlar

2. Tortul kayaçlar

3. Metamorfik kayaçlar

MAGMATİK KAYAÇLAR



Bu kayaçlar magmanın soğuyarak katılaşması sonucu meydana gelirler. Yer kabuğunun yaklaşık olarak % 65'ini oluştururlar. Kökenlerini magma teşkil ettiğinden bunlara magmatik kayaç veya kısaca magmatit ismi verilir.

TORTUL KAYALAR
    
        Tortul kayaçlar yeryüzünde çok görülen kayaçlardır. Yer yüzeyinin yaklaşık olarak % 75'i tortul kayaçlardan müteşekkildir. Yerkabuğunun ise % 8 kadarını oluştururlar. Bunlar genellikle tabakalı olarak bulunurlar ve içerlerinde organizma kalıntıları (fosil) ihtiva ederler.
 
        Tortul kayaçların büyük bir kısmı dış etmen ve süreçler tarafından yeryüzünün aşındırılması ve meydana gelen çeşitli büyüklükteki unsurların taşınarak çukur sahalarda (göl, deniz ve okyanus tabanları gibi) biriktirilmesi sonucu oluşmuşlardır. Bu olaya genel anlamda tortullaşma (sedimentasyon) denir. Biriken unsurlar önceleri boşluklu gevşek bir yapıya sahiptirler. Fakat zamanla sıkışıp sertleşirler. Diajenez adı verilen bu olayda basınç ve çimentolaşma esas rolü oynarlar. Gerçekten, bir birikme sahasında, sonradan biriken unsurlar öncekiler üzerinde ağırlıkları vasıtasıyla basınç yaparlar. Bu basınç sonucu unsurlar, aralarındaki boşlukların küçülmesi ve büyük ölçüde ortadan kalkmasıyla sıkışır ve sertleşirler. Çimentolaşmada ise, unsurlar arasındaki boşlukları dolduran suların içinde bulunan erimiş veya asılı haldeki maddeler kristalleşerek veya çökelerek unsurları birbirine bağlarlar.
 
        Tortul depoların veya kayaçların oluştukları ortamlar yerden yere farklılıklar gösterirler. Bir tortul kayacın oluştuğu ortam şartlarının bütününe fasiyes denir. Tortul kayaçlar bu ortam şartlarını gerek fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ve gerekse içerdikleri hayvan ve bitki fosilleriyle aksettirirler. Bu ise onların oluştukları devredeki ortam şartları hakkında bilgi edinmemizi sağlar.
 
        3 ana fasiyes grubu vardır:
        1 - Kara fasiyesi:  Akarsu, göl, rüzgâr, v.s. depolarını içerir.
 
        2- Kıyı ve lagün fasiyesi:  Kara fasiyesi ile deniz fasiyesi arasında geçiş tipini oluşturur. Kıyılardaki akarsu ağızlarında biriken depolar bu fasiyese girerler.
 
       3 - Deniz fasiyesi: Deniz veya okyanusların tabanında biriken depolardan meydana gelir. Üç kısma ayrılır; 0-200 metreler arasındaki depolar neritik fasiyesi, 200-1000 metreler arasındaki depolar batiyal fasiyesi ve 1000 metreden daha derindeki depolar da abisal fasiyesi teşkil eder.
 

Fasiyes Tipleri
 
        Birikme veya tortullaşma, sürekli ve sakin bir ortamda meydana geliyorsa, üst üste biriken unsurlar birbirlerine paralel tabakalar meydana getirirler. Bu olaya konkordans, tabakalara ise konkordant tabakalar ismi verilir. Bu gibi sakin ortamlarda biriken unsurlar, düşey doğrultuda, ağırlık ve boyutlarına göre bir sıralanma gösterirler. İri ve ağır unsurlar altta yer alır ve yukarıya doğru daha küçük, hafif unsurlara geçilir. Bu olaya boylanma denir. Boylanma gösteren tabakalara ise boylanmış tabakalar adı verilir. Tortullaşma ortamı çalkantılı, girdaplı hareketlere sahipse veya çeşitli yönlerden gelen akımlara maruz kalıyorsa tabakalar birbirlerine parelel muntazam seriler meydana getirmezler. Bu durumda farklı eğime sahip kısımlar iç içe, yan yana bulunurlar, mercek ve kama seklinde seviyeler ihtiva ederler. Buna çapraz tabakalaşma denir. Bazı depolarda unsurlar taşıyıcı etmenin hareketi yönünde ağırlıklarına göre bir sıralanma gösterirler. Buna da derecelenme adı verilir.
 

Konkordant ve Diskordant Tabakalar
 
        Tortullaşmanın sürekli olmadığı ortamlarda her bir tortullaşma devresine ait tabaka serileri arasında bir uyumsuzluk görülür. Buna diskordans, diskordansın görüldüğü yüzeye, diskordans yüzeyi ve buradaki tabakalara ise diskordant tabakalar denir. İki tip diskordans vardır;
 
        1 - Basit diskordans: Basit diskordansta üstte yer alan tabaka serisi alttaki serinin aşınmış yüzeyi üzerinde bulunur. Her iki tabaka serisi arasında bir açı söz konusu değildir. Bu durumda alttaki tabaka serisi meydana geldikten sonra birikme ortamında herhangi bir nedenle aşınma faaliyetleri hüküm sürmüş, bunun sonucu tabaka serisi üst kısmından aşınmış, daha sonra başlayan birikme devresinde ise üstteki tabaka serisi meydana gelmiştir.
 
        2- Açılı diskordans: Açılı diskordansta alttaki tabakalar oluştuktan sonra tektonik hareketlere maruz kalmışlardır. Bu hareketler onların yatay durumlarının bozulmasına neden olmuştur. Daha sonra tabakalar aşınım devresi geçirmiş ve son olarak da üstteki tabaka serisi meydana gelmiştir. Üstteki serinin en altında genellikle iri unsurlu konglomeralardan müteşekkil bir tabaka yer alır. Buna taban konglomerası denir. Diskordanslar veya diskordans yüzeyleri yereyin jeomorfolojik gelişiminde birikim ve aşınım evrelerinin teshiline imkan verirler.
        Çeşitli jeolojik devirlerde meydana gelmiş transgresyon ve regresyonlar sırasında kıyı bölgelerinde transgresif ve regresif depolar oluşmuştur. Transgresyon; denizin yavaş bir şekilde kara üzerine ilerlemesi olayıdır. Bu sırada denizin kara üzerine çökelttiği depoya transgresif depo veya transgresif seri denir.
 

Transgresyon ve Transgresif Seri
 
        Regresyon ise denizin karadan yavaş bir şekilde çekilmesi olayıdır. Bu olay sırasında regresif depo veya regresif seri meydana gelir.
 

Regresyon ve Regresif Seri
 
        Bir transgresif seride altta iri unsurlu tortullar (konglomera, kumtaşı) yer alır ve yukarıya doğru giderek ince unsurlu tortullara (marn, kalker) geçilir. Bu durum denizin aynı düşey kesitte gittikçe derinleşmesi ile ilgilidir. Deniz sığken, iri unsurlar, dalga ve akıntılarla fazla uzaklara taşınamadıkları için, kıyı çizgisi yakınında biriktirilmişlerdir. Deniz karaya doğru ilerledikçe, eski kıyı çizgisinin bulunduğu yer gittikçe derinleşmiş ve dolayısıyle bu kesime kıyıdan uzaklara taşınabilen ince unsurlu tortullar birikmiştir.
 
        Regresif seride ise, aynı yerde denizin derinliği gittikçe azaldığı için, iri unsurlu tortullar üstte, ince unsurlular altta yer alırlar.
 
        Tortul tabakalar çeşitli kalınlıkta olurlar. Buna göre ayrılabilen başlıca tipler aşağıdaki gibidir:
 
Lamına
1cm'den ince
İnce tabaka
1 -10 cm
Orta tabaka
10 - 30 cm
Kalın tabaka
30 -100 cm
Çok kalın tabaka
100 cm'den kalın
 
        Tabakaların, sonradan meydana gelen tektonik hareketler sonucu yatay durumları bozulmuş olabilir. Bir sahada tektonik yapının ortaya konulabilmesi için tabakaların doğrultu ve eğimlerinden yararlanılır. Tabaka doğrultusu tabaka yüzeyinin yatay düzlemle yapağı ara kesite tekabül eder. Tabaka eğimi ise, tabaka yüzeyi ile yatay düzlem arasındaki açıya eşittir ve tabaka doğrultusuna dik yönde ölçülür.
 

Tabaka Doğrultusu ve Eğimi