Konu özeti

  • 12.113 Yapısal jeoloji (Güz 2005)



    Düzey: 
    Lisans
    Öğretim Elemanları: 
    Prof. B. Clark Burchfiel
    Christopher Studnicki-Gizbert
    (Öğretim asistanı ve laboratuvar okutmanı) 
    Çevirmen:
    Dr. Fuat Erkül
    Rankin körfezi, Nunavut, Kanada'daki etkileyici şekilde yüzlek veren çoklu deformasyona uğramış türbiditler ve kumtaşı daykları (Fotoğraf Chris Studnicki-Gizbert'in izniyle)




    Dersin Özellikleri


     Seçilmiş ders notları





    Dersin Tanımı


    Yapısal jeoloji, kayaç deformasyon süreçlerini ve ürünlerini inceleyen bir çalışmadır. Bu ders kapsamında, yamulma (birim deformasyon) analizi teknikleri, kıvrım/fay geometrisi ve özelliklerinin incelenmesi, kayaç deformasyonunun mekaniği ile ilgili yapısal jeoloji tekniklerini, bölgesel yapısal jeoloji ve tektonik öğretilmektedir. Teorik dersler, laboratuvar uygulamaları ve sunumlar ile yüzleklere yapılan arazi gezileri ile desteklenmektedir. 


    • Ders İzlencesi

      Ders saati
      Dersler: Haftada iki oturum, her oturum 1.5 saat
      Laboratuvarlar: Haftada iki oturum, her oturum 1.5 saat

      Dersin tanımı
      Bu ders, kayaç deformasyonunun mekaniğini anlatmaktadır. Derste, fayların, kıvrımların tanınması, yorumlanması ve mekaniği, magmatik ve metamorfik kayaçların yapısal özellikleri ve çoklu deformasyonlar tartışılmakta ve bölgesel yapısal jeoloji ile tektonik anlatılmaktadır. Laboratuvarlar, yapısal analiz tekniklerini, jeolojik haritadaki yapıların tanınması ve yorumlanmasını, yorumsal enine kesitlerin oluşturulması konularını içermektedir. 

      Ön koşullar
      Introduction to Geology (12.001), Applications of Continuum Mechanics to Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences (12.005)

      Zorunlu ders kitabı
      Twiss, Robert J., and Eldridge M. Moores. Structural Geology. New York, NY: W. H. Freeman, 1992. ISBN: 9780716722526.

      Laboratuvar bilgisi
      Bu derste laboratuvarlar iki amaca hizmet eder: Birincisi, hafta içinde işlenen konuların tartışılması, sorulara cevap vermek ve ders konularını desteklemektedir. İkincisi, derste ve farklı problemler için gerekli okuma bölümlerinin kapsadığı bilgilerin uygulandığı alıştırmalardan oluşur.  

      Toplam 10 laboratuvar uygulaması vardır. Yapısal jeolojinin özel yöntemlerine (üç boyutlu geometri, stereonetler, Mohr daireleri) odaklanan birkaç laboratuvar dışında laboratuvarlar jeolojik haritalara ve gerçek verilere dayalı olacaktır. Saha jeolojisi (12.114) dersini alıyorsanız, bu derste elde edeceğiniz tecrübe, dağlarda teoriyi pratiğe uygulamanıza yardımcı olacaktır. 

      Laboratuvarlar haftada üç saattir. Her dersin başında kü*** bir sınav "quiz" yapılacaktır. Bu sınav yaklaşık 10 dakikayı alacaktır ve hatalar hemen düzeltilecektir. Kü*** sınavlar derste verilen konuları kapsamaktadır ve haftanın laboratuvar uygulamalarına başlamadan önce herkesin yaklaşık aynı seviyede olduğundan emin olmak içindir. Daha sonra haftanın pratik uygulamalarına başlayacağız. 

      İdeal olarak çalışmaların büyük bir kısmı sınıfta yapılacaktır. Malzemelerin açık ve iyi sunulabilmesi konusunda emin olabilmek için sınıf dışında biraz zaman geçirmeniz gerekebilir. Laboratuvar buluşma saatleri süresince grup çalışması teşvik edilmektedir. Ancak, bize sunduğunuz çalışmalardan sorumlusunuz.

      Laboratuvar notlandırması
      Laboratuvarlar notunuzun %25'ini oluşturur. Ancak, dersten not alabilmeniz için laboratuvar kısmını geçmek zorundasınız. Yani, arasınav ve final sınavınızın kaç olduğu önemli olmayıp laboratuvarı geçmeniz gerekiyor. Laboratuvar ödevleri gelecek hafta laboratuvarının başında teslim edilmelidir. Teslim ettikten bir hafta sonra eski laboratuvar çalışmalarınızı ve cevap anahtarını teslim edeceğiz. Teslim tarihinden geç verilen laboratuvar ödevlerinden her gün için % 10 puan kesilir. Bir hafta gecikmeden sonra ödevler kabul edilmemektedir. Süre uzatması çok özel durumlarda verilmektedir. Ancak, mümkün olduğunca ivedi olarak benimle durumu netleştirmeniz gerekmektedir. 

      Laboratuvarlara ifade açıklığı, dilbilgisi ve bilimsel yazım tekniği göz önüne alınarak not verilecektir. Sadece doğru cevabın yazılması genellikle zar zor geçme notunu almak için yeterli değildir. (Soruların büyük bir kısmı ders süresince işleneceği için çoğu durumda cevaplar için zaten donanımlı olacağınızı belirtmeliyim. Sizin göreviniz bu sonuçları detaylı bir şekilde açık bir şekilde sunmaktan ibarettir.

      Laboratuvar malzemeleri
      Aşağıdaki malzemeleri elinizin altında bulundurmak isteyebilirsiniz: 

      • Kurşun kalem(ler) - ince (0.5 veya 0.3 mm). Mekanik kalemler en iyisi. 
      • Siyah mürekkepli kalem ince uçlu, çabuk kuruyan (böylece bulaştırmazsınız). Rapido kalemleri en iyisi. Ancak pahalıya mal olduğu için uygun daha ucuz bir kalem alabilirsiniz. 
      • Renkli boya kalemleri - pahalı bir şey getirmeyiniz. 10.000 renge de ihtiyacınız yok. En iyisi silinebilir "Col-Erase" renkli boya kalemleridir. 
      • Açı ölçer ve cetvel şart. Cetvelinizin metrik olduğunu kontrol ediniz. 
      • Pergel. Daire çizmek için. 
      • Grafik kağıdı - metrik karelaja sahip.
      • Aydınger - ben bir miktar sağlayacağım, ama dolabınızda bulundurmak isteyebilirsiniz. En iyisi yarı saydam metrik grafik kağıdı getirmek. Bu malzemeyi bulmak oldukça zor. Bir miktar bulmaya çalışacağım.
      • Hesap makinesi. Donanımlı olması gerekmemekle birlikte trigonometri hesaplayabilmelidir.

      Notlandırma
      Ders notlandırması

      ETKİNLİKLERYÜZDE
      Laboratuvarlar%25
      Arasınav%25
      Final sınavı%50

      • Takvim

        Teorik dersler

         
        DERSKONULAR
        ISürekli ortamlar mekaniği: gerilme ve yamulma (birim deformasyon)
        IIMalzeme davranışları
        III

        Gevrek deformasyon 
        (A) Kırık mekaniği
        (B) Faylar

         Dönem ortası
        IV

        Sünümlü deformasyon
        (A) Mekaniği
        (B) Kıvrımlanma

        (i) Tanımlayıcı malzemeler
        (ii) Mekanik
        (iii) İlişkili yapılar
        (iv) Foliyasyonlar ve lineasyonlar
        (v) Yamulma (birim deformasyon) analizi

        (C) Çoklu deformasyonlar

        VPlütonlar, tuz tektoniği
        VIBölgesel tektonik
         

        Laboratuvar dersleri

        DERSKONULAR
        IGerilme
        IIYamulma (birim deformasyon)
         

        Beavertail, PT, RI' bölgesine arazi gezisi

        IIIYapısal jeoloji yöntemleri I: Üç boyutlu geometriler
        IV

        Yapısal jeoloji yöntemleri II: Enine kesitler

        VFaylar
        VIKıvrımlar
        VIIDokular: Lineasyonlar ve foliyasyonlar
        VIII

        Klasik yapısal ortamlar I: Kıvrım ve bindirme kuşakları

        IXKlasik yapısal ortamlar II: Yüksek dereceli gnays sahaları
        X

        Klasik yapısal ortamlar III: Genişleme ortamları


        • Okumalar

          Referansların büyük bir kısmı zorunlu ders kitabından alınmıştır.  Twiss, Robert J., ve Eldridge M. Moores. Structural Geology. New York, NY: W.H. Freeman, 1992. ISBN: 9780716722526.

           
          DERSKONULAROKUMA KİTAPLARI
          ISürekli ortamlar mekaniği: stres ve yamulma (birim deformasyon)

          Twiss ve Moores. Structural Geology. Bölüm 1, 2, 8, 9, 15, ve 18, kısım 15.5, sayfa. 308ff, 292-303, 304-310, ve 352-357. 

          Means, W. Stress and Strain: Basic Concepts of Continuum Mechanics for Geologists. New York, NY: Springer-Verlag, 1976. ISBN: 9780387075563.

          J., Ramsay, and M. Huber. The Techniques of Modern Structural Geology. Vol. 1: Strain Analysis. London UK: Academic Press: 1984. ISBN: 9780125769211.

          Passchier, Cees W., and Rudolph A. J. Trouw. Microtectonics. Berlin, Germany: Springer, 1996. ISBN: 9783540587132.

          IIMalzeme davranışı

          Twiss and Moores. Structural Geology. Bölüm 9, 18, sayfa 165-190, 361-385. 

          Ranalli, G. Rheology of the Earth. Berlin, Germany: Springer, 1995, Bölüm 5. ISBN: 9780412546709.

          Nicholas, A., and J. P. Oirier. Crystalline Plasticity and Solid State Flow in Metamorphic Rocks. New York, NY: Wiley, 1976. ISBN: 9780471637912.

          Hobbs, Bruce E., Winthrop D. Means, and Paul F. Williams. An Outline of Structural Geology. New York, NY: Wiley, c1976. ISBN: 9780471401568.

          III

          Kırılgan deformasyon 
          (A) Kırık mekaniği
          (B) Faylar

          Twiss and Moores. Structural Geology. "Stress Distribution." Bölüm 4, 5, 6, 7, 9 ve 10, kısım 10.9, sayfa 202-205.

           Dönem ortası 
          IV

          Sünümlü deformasyon
          (A) Mekaniği
          (B) Kıvrımlanma

          (i) Tanımlayıcı malzemeler
          (ii) Mekaniği
          (iii) İlişkili yapılar
          (iv) Foliyasyonlar ve lineasyonlar
          (v) Yamulma (birim deformasyon) analizi

          (C) Çoklu deformasyonlar

          Twiss ve Moores. Structural Geology. Bölüm 11 ve 12.

          VPlütonlar, tuz tektoniği 
          VIBölgesel tektonik 
           

          Ek olarak önerilen okuma kitapları

          "The mechanical paradox of large overthrusts." Geological Society of America Bulletin 100: 1898-1908.

          Dahlen, F. A., and J. Suppe. "Mechanics, growth and erosion of mountain belts." Processes in Continental Lithospheric Deformation. Edited by Clark, et al. GSA Special Paper 218 (1988): 161-178.

          Molnar, P., and H. Lyon-Caen. "Some simple aspects of the support, structure and evolution of mountain belts." Processes in Continental Lithospheric Deformation. Edited by Clark, et al. GSA Special Paper 218 (1988): 179-207.

          McClay, K. R. "Glossary of thrust tectonics terms." In Thrust Tectonics. Edited by K. R. McClay. London, UK: Chapman & Hall, 1992.


          • Ders Notları

            BÖLÜM #KONULARDERS NOTLARI
            1

            Sürekli Ortamlar Mekaniği ve Reolojisi 
            Gerilme ve yamulma (birim deformasyon) 
            Yamulma: Birinci Kısım
            İlerlemeli Deformasyon
            Reoloji Kısım 1: İdeal Malzeme Davranışları 
            Reoloji Kısım 2: Deneysel Kaya Deformasyonu, Gerilme-yamulma Eğrileri

            		(PDF - 1.3 MB)
            2

            Faylar
            Gevrek Malzeme Davranışı
            Faylar - Genel
            Normal Faylar ve Genişlemeli Tektonik 
            Bindirme Tektoniği 
            Doğrultu Atımlı Faylar

            (PDF 1 - 5.2 MB)
            (PDF 2 - 7.0 MB)
            (PDF 3)
            (PDF 4)

            3

            Sünümlü Deformasyon, Kıvrımlar ve Dokular 
            Kıvrımlar
            Dokular ve Deformasyon Mekanizmaları

            		(PDF)

            • Laboratuvar

              Bu bölüm, ekran okuma yazılımı ile okunamayan, taranmış orijinal dosyalardan oluşturulmuş belgeler içermektedir. "#" sembolü, bu tür belgeleri göstermek için kullanılmıştır. 

               
              LAB #KONULARLABORATUVARLARLABORATUVAR ÇÖZÜMLERİ
              IGerilme(PDF)(PDF)
              IIYamulma (birim deformasyon)(PDF)(PDF)
               

              Beavertail, PT, RI'ya Laboratuvar Arazi Gezisi

              		  
              IIIYapısal Jeoloji Teknikleri I: Üç Boyutlu Geometriler(PDF)(PDF)
              IV

              Yapısal Jeoloji Teknikleri II: Enine Kesitler

              		(PDF)(PDF)
              VFaylar(PDF) 
              VIKıvrımlar

              (PDF 1)
              (PDF 2)#
              (PDF 3)#

              		 
              VIIDokular: Lineasyonlar ve Foliyasyonlar  
              VIII

              Klasik Yapısal Ortamlar I: Kıvrım ve Bindirme Kuşakları

              		(PDF)(PDF)
              IXKlasik Yapısal Ortamlar II: Yüksek Dereceli Metamorfik Sahalar(PDF) 
              X

              Klasik Yapısal Ortamlar III: Genişleme Ortamları

              		(PDF) 

               


              • Sınavlar

                Alıştırma yapılması amacıyla, dönem ortasında çalışılacak konuların bir özeti ve önceki yıla ait ara sınav aşağıda verilmektedir. 

                Dönem ortası özeti (PDF)
                Ara sınav (PDF)

                Aşağıda, ders notlarının dönem sonunda verilen bir özeti ve bir takım çalışma soruları final sınavına hazırlanılması amacıyla verilmektedir.

                Final Sınavı Öncesi Özet (PDF)
                Final Sınavı Soruları (PDF)