6 Mart 2013 Çarşamba

Yeraltı Mağaraları Nasıl Oluşur?

Yeraltı Mağaraları Nasıl Oluşur?       

 

Mağara nedir?

Mağaralar birkaç metreden, kilometrelerce uzunluk ve yüzlerce metre derinlik veya yüksekliğe ulaşabilirler. Mağaralar oluşum şekillerine göre; doğal ve yapay mağaralar olarak iki gruba ayrılır. Kaya mezarları, volkanik tüf veya marnlarda açılan yeraltı şehirleri, kaya evleri ve tapınaklar gibi İnsan eliyle kazılarak oluşturulan mağaralar yapay mağaraları oluşturur Karbonatlı (kireçtaşı, dolomitik kireçtaşi, dolomit, karbonat çimentolu konglomera ve kumtaşı), sülfat (jips) ve klorürlü (tuz) ana kayaların oluşurken veya oluştuktan sonraki fiziko-kimyasal olaylarla yeraltı suları tarafından aşındırılması sonucu oluşan mağaralar ise doğal mağaraları oluşturur.

Mağara içindeki şekiller

  • Sarkıt: yer altındaki suyun mağara tavanındaki materyalleri eritip aşağıya doğru sarkıtmasıyla oluşan şekillerdir.
  • Dikit: Mağara tavanından su sayesinde yere düşen ve yerden yükselip burada biriken materyallerin oluşturduğu şekildir.
  • Sütun: Sarkıt ve dikitin birleşmesiyle oluşan ve yerden tavana kadar uzanan şekildir.

Mağara oluşumu

Mağaraların oluşumuna ortam hazırlayan en önemli kaya, kireçtaşıdır. Bu kayaların kimyasal bileşimi ve bol çatlaklı yapıları mağara gelişimine uygun ortam hazırlamıştır. Genelde olağan atmosferik koşullarda suda zor çözünen kireçtaşı, asitli suların etkisiyle oldukça fazla erir. Bu sular eritici özelliklerini atmosferden, toprak veya ana kayada yaşayan canlıların solunumu, bozunmuş canlı atıkları, sülfürlerin oksitleşmesi ve bitkilerin çürümesi sonucu ortaya çıkan CO2’den alır.

Karbonatlı kayaların üzerine düşen CO2’li atmosferik sular; topraktan ve karbonatlı kayaların çatlaklarından geçerken bir dizi reaksiyon sonucu karbondioksitçe (H2CO3) doygun şekle dönüşürler. Son derece çözücü (saldırgan) ya da asidik olan bu sular, geçtiği yerleri (kayaların kırık ve çatlakları) eritmeleri sonucu yeraltı boşlukları oluşmaya başlar. Genel olarak yerçekimine bağlı düşey yönde ilerleyen sular, kireçtaşlarının çatlak geometrisi, bölgenin yüksekliği, kireçtaşları ile erimeye uygun olmayan geçirimsiz (erimesiz) kayaların birbirlerine göre konumları, akarsu, nehir, göl veya deniz düzeyine bağlı olarak yatay veya az eğimli şekilde hareket ederler. Böylece kuyu şekilli dikey boşluklar oluşabildiği gibi yatay galeriler de oluşur.
Yüzey suları, çatlakların ve katmanların arasından derine doğru ilerledikçe çözündürdüğü CaCO3’ca doyduğundan kireçtaşını eritmesi ve genişletmesi çok yavaş olur. 10-50 µm genişlikteki bir çatlak 5-10 mm’ye 3-10 bin yılda ulaşır. Genişleyen kanallardaki su hareketlenir ve süzülmekten çok akmaya başlar. Genişlik tortuların taşınabilmesi ve dışarı atılabilmesi içim yeterlidir. Bu kanallardan CaCO3’ca doymamış sular derinlere ulaşır ve kalkerin çözünmesi yeniden hızlanır. 5-10 mm genişlikteki çatlaklar bölgenin jeolojisine bağlı olarak 10-100 bin yılda çapı birkaç m olan mağara galerilerine dönüşür.

Mağara oluşumunun şematik gösterimi

Mağaralar karanlık boş galeri ve salonlardan oluşmamışlardır. İçleri, yerüstü ve yeraltı suları tarafından dışarıdan getirilmiş kil, mil,çakıl, blok ve moloz yığınları ile yerinde oluşmuş damlataşlar ile kaplıdır.
Mağara gelişiminin ikinci evresini, mağara içi şekillerin çökelimi izler. Freatik, epifreatik ve vadoz bölgelerden geçen suların beraberlerinde mağara içine getirdiği çökellere “yabancı çökeller” denir. Yüzerek veya sürüklenerek getirilen bu çökeller, suların doğrudan doğruya fiziksel aşındırması sonucu oluşurlar.

Mağara çökellerinin biçim, boyut ve değişik renkli olmalarında mağaranın geliştiği ana kayanın kimyasal bileşimi, tabakaların duruşları, çatlak veya kırık yapıları ile yeraltısularının fiziksel ve kimyasal özellikleri belirleyicidir.
Yeraltısularının genel özellikleri, mağaraya giriş şekilleri, mağaradaki hareketleri ve mağarayı oluşturan kayacın fiziksel-kimyasal yapısına göre damlataşlar 5 gruba ayrılır:
1- Damlama ve sızma ile oluşan damlataşlar (sarkıt, dikit, sütun, duvar damlataşları, göğüslük, sayvan, soğan sarkıt, filayağı sarkıt, mantar dikit…)
2- Aykırı (erratik) şekiller (heliktit veya ekzantrik, mağara kalkanı,. mağara çiçeği, mağara iğnesi, mağara karnıbaharı, patlamış mısır şekillleri… )
3- Suyun yüzeyde serbest akımı ile oluşanlar (örtü damlataşı, damlataş köprüsü, şelale damlataşları)
4- Su altında ve düzeyinde oluşanlar (damlataş havuzu, mağara incisi, mağara sütü)
5- Buz oluşumları
Mağaralarda görsel zenginliğin simgesi olan “yerli çökeller” yer altı sularının karbonatlı ve sülfatlı kayaları eritmeleri sonucu oluşan kimyasal çökellerdir. Yağışlarla kireçtaşı yarık ve çatlaklarına veya toprağa dahil olan sular, gaz halindeki karbondioksit ile birleşerek çözücü olan karbondioksiti oluşturur. Zayıf fakat eritici bir asit olan bikarbonik asit kireçtaşlarını eriterek kalsiyum karbonatça doygun hale geçer. Ancak bu kalsiyum karbonatça doygun sular kararsız yapıdadır ve sıcaklık ve basıncın değişmesiyle karbondioksit serbestlenerek karbonat çökelimi gerçekleşir.
Mağaraya ulaşan suların ilk oluşturduğu şekil “sarkıt”lardır. Tavandan ve çatlaklardan damlayan bu sularda bir kısım karbondioksitin serbest hale geçmesiyle ince yarı küre şeklinde karbonat çökelimi olur. Ortası boş bu dairesel çekirdekten damlayan her su bu çekirdeği silindirik olarak büyütür. Böylece, zamanla içi boş, genişliği her yerde eşit çubuk makarna veya tüp şeklinde saydam şekiller oluşur. Sarkıt oluşumunun başlangıç dönemini karakterize eden bu çok kırılgan şekiller “makarna sarkıt” olarak adlandırılır. Yerçekimine bağlı olarak düşey yönde büyüyen makarna sarkıtların içindeki kanalın tıkanması veya su akımındaki küçük değişimlerin olması durumunda, sarkıt gelişiminin ikinci evresi başlayarak damlalar şeklin içinden değil, dış yüzeyinden akmaya başlar. Böylece dikey ve yanal yönde gelişim birlikte olur.
Mağara tavan, duvar veya tabanında, yer çekimine aykırı olarak değişik yönlerde ve şekillerde gelişmiş, karbonatlı ve sülfatlı çökellere aykırı şekiller adı verilir. Bu şekillerden en yaygın olanı ekzantrik (heliktittir). Mağaraların rüzgar hareketi olan alçak tavanlı, dar girinti veya galerilerinde oluşan ekzantrikler, değişik yönlerde (aşağı, yukarı, yanal) gelişmiş, tüpsü veya makarna sarkıtlardan meydana gelmişlerdir.
Tavan ve yan duvarlardan çıkan veya sızan suların meydana getirdiği başka bir şekil grubu olan “duvar damlataşları” oluşur. Mağara tavanından damlarken sarkıtları oluşturan suların mağara tabanında meydana getirdiği dikey damlataş birikimlerine “dikit” adı verilir. Genel olarak sarkıttan süzülerek akan kalsiyum karbonatlı sular, buharlaşma ve karbondioksitin serbest hale geçmesi sonucu tabana düştükleri noktada karbonat çökelimini meydana getirirler. Damlama sonucu sıçrayarak yayılan suların damlama noktasındaki çekirdeğin çevresindeki karbonat çökelimi üst üste devam ederek dikitleri oluşturur.
Derinlikleri yüzlerce metreyi bulabilen dikey mağaraların araştırılması son derece zor ve tehlikelidir. Buna karşılık ova, göl veya nehir seviyesine yakın bölgelerde veya hemen altlarında geçirimsiz birimlerin bulunduğu kireçtaşlarında son derece uzun ve yatay mağaralar gelişmiştir. Bu mağaralara dışarıdan su girse de (düden veya subatan), çoğunlukla içinden su çıkan kaynak durumundadır. Birbirine bağlı birkaç kattan oluşan bu mağaraların içleri yer yer göller, damlataş havuzları ve her türden damlataşlar ile kaplı olabilir.
Eğimi az mağaralardaki çalkantılı gölcükler ile belirgin bir akışı olan yeraltı derelerinin tabanında; yan duvarlarda ve su düzeyinin hemen üzerinde damlataş havuzları oluşur. İçinde su bulunan çoğu mağarada gelişebilirlerse de genellikle akış hızı az yeraltı dereleri ile arkası kesilmeyen sızıntılı su giriş önlerinde meydana gelen damlataş havuzları, mağaraların karşılıklı iki duvarını set şeklinde birleştirdikleri gibi, iç içe halkalar şeklinde de gelişebilirler. Genel olarak 0,2-5 m derinliğinde olan havuzlar, suyun geldiği yöne doğru yükselerek (iç bükey) gelişirler ve üstleri kubbe şeklinde kapanabilir.
Herhang bir mağaranın oluşum ve gelişim özellikleri ile klimatik durumu, o mağaranın hangi amaçlarla kullanılacağını belirler.

Mağaraların kullanım alanları

- Turizm
- Doğal soğuk hava depolamacılığı
- Hayvansal ürünlerin (tulum peyniri, yağ,..) olgunlaştırılması ve korunması
- Kültür mantarcılığı
- Solunum yolu hastalıkları
- Sıvılaştırılmış gaz, doğalgaz ve akaryakıt depolanması
- Askeri amaçlarla sığınak ve korunak
- Guano (yarasa gübresi) üretimi
- Plaser mineral çıkarımı
- Yeraltısuyu havzalarının belirlenmesi ve yüzeye çıkartılması
- Kaynak sularının kirlenme odaklarının ve koruma yöntemlerinin belirlenmesi
-Bölgesel jeolojik, jeomorfolojik, hidrolojik, hidrojeolojik, antropolojik ve paleoekolojik özelliklerin tesbit edilmesi


Kaynak:www.renkliweb.com

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder