Ceren
New member
Fosil Peneplen Nedir? Jeomorfolojik Oluşumu, Kanıtları ve Bilimsel Tartışmalar
Fosil peneplen nedir? Konuya ilk bakış
Yeryüzüne bir uydu görüntüsünden baktığımızda dağların, vadilerin ve ovaların rastgele dağılmış şekiller olmadığını fark etmek mümkün. Özellikle geniş alanlara yayılan, görece düz veya hafif dalgalı yüzeyler bana her zaman şu soruyu düşündürüyor: Bu kadar büyük bir alan nasıl olup da milyonlarca yıl boyunca benzer bir topoğrafik seviyeye gelebiliyor? Jeomorfolojinin en tartışmalı kavramlarından biri olan fosil peneplen tam olarak bu sorunun peşinden gider.
En basit ifadeyle fosil peneplen, geçmişte uzun süreli aşındırma ve yüzey düzleşmesi sonucunda oluşmuş, daha sonra tektonik hareketler, sedimanlarla örtülme, yeni aşındırma süreçleri veya başka jeolojik olaylarla bugünkü görünümünü kaybetmiş eski bir peneplendir. Buradaki “fosil” sözcüğü, yüzeyin canlı bir organizma fosili olması anlamına gelmez; jeolojik geçmişte oluşmuş ve günümüzde kalıntısı tanınabilen bir yer şekli olduğunu ifade eder.
Ancak konu ilk bakışta göründüğünden çok daha karmaşıktır. Çünkü bilim insanları bir yüzeyin yalnızca düz veya düşük eğimli olmasına bakarak onun peneplen olduğunu söyleyemez. Phillips'in Geomorphology dergisinde yayımlanan çalışmasının başlığı bile tartışmanın boyutunu ortaya koyar: “Erosion, isostatic response, and the missing peneplains.” Phillips, peneplen kavramının uzun süredir kullanılmasına rağmen hem güncel örneklerin hem de kalıntı peneplenlerin tanımlanmasının ciddi belirsizlikler içerdiğini vurgular.
Bu nedenle fosil peneplen araştırması, yalnızca “düz arazi bulma” işi değildir. Arazi jeomorfolojisi, stratigrafi, yapısal jeoloji, paleocoğrafya, jeokronoloji ve sayısal topoğrafya birlikte değerlendirilir.
Peneplen ile fosil peneplen arasındaki fark nedir?
“Peneplen” terimi, uzun süreli aşınma sonucunda düşük rölyefli hâle gelmiş geniş bir yüzeyi tanımlamak için kullanılır. Klasik Davisçi jeomorfoloji anlayışında süreç, yükselmiş bir arazinin uzun süre aşınması ve akarsular tarafından deniz seviyesine veya temel seviyeye doğru alçaltılması şeklinde açıklanıyordu. İzole dirençli tepeler ise bu aşınma yüzeyi üzerinde kalıntı olarak bulunabiliyordu.
1939'da S. W. Wooldridge, Nature dergisinde peneplen kavramının William Morris Davis tarafından ortaya atılmasının üzerinden yaklaşık yarım yüzyıl geçtiğini ve kavramın özellikle İngiliz jeomorfologlar arasında kuşkuyla karşılandığını belirtmişti. Bu tarihsel ayrıntı önemli; çünkü peneplen hiçbir zaman tüm jeomorfologların üzerinde uzlaştığı basit bir kavram olmadı.
Fosil peneplen ise bu eski yüzeyin günümüzdeki kalıntısını ifade eder. Örneğin milyonlarca yıl önce düşük rölyefli bir yüzey gelişmiş olabilir. Daha sonra tektonik yükselme gerçekleşirse bu yüzey deniz seviyesinden yüzlerce veya binlerce metre yukarıda kalabilir. Akarsular yeni vadiler açarak eski yüzeyi parçalayabilir. Böylece günümüzde yalnızca aynı jeolojik veya jeomorfolojik seviyeyi temsil eden sırt parçaları görülebilir.
Bu nedenle bir araştırmacı için önemli soru “Bu yüzey düz mü?” değil, “Bu yüzeyin oluşumunu açıklayan bütün jeolojik kanıtlar birbiriyle uyumlu mu?” sorusudur.
Fosil peneplen nasıl oluşur?
Klasik modele göre süreç uzun zaman ölçeklerinde gerçekleşir. Önce tektonik olarak yükselmiş veya yüksek rölyefli bir arazi bulunur. Akarsular vadileri derinleştirir, yamaçlar geriler ve ayrışma süreçleri kayaçları parçalar. Erozyon malzemeyi daha düşük seviyelere taşır. Yeterince uzun süre boyunca bölgenin rölyefi azalır.
Fakat burada kritik bir sorun vardır: Dünya yüzeyi statik değildir.
Tektonik yükselme, deniz seviyesindeki değişimler, iklim değişiklikleri, izostatik denge ve kayaçların farklı aşınabilirlik özellikleri peneplen oluşumunu etkileyebilir. Phillips'in analizine göre erozyonla malzeme kaldırılması izostatik tepkiye yol açabilir; yani yüzeyden kütle eksildikçe kabuk yeniden dengelenerek yükselme eğilimi gösterebilir. Bu durum, teorik olarak sürekli biçimde deniz seviyesine yaklaşan basit bir aşınma modelini karmaşıklaştırır.
Dolayısıyla “milyonlarca yıl aşındı ve deniz seviyesine indi” açıklaması her fosil peneplen için yeterli değildir.
2005 yılında Tectonics dergisinde yayımlanan Pireneler çalışması da bu konuda dikkat çekici bir örnek sunar. Araştırmacılar yüksek rakımlardaki düşük rölyefli yüzeylerin mutlaka deniz seviyesine kadar aşınıp daha sonra yükselmiş olması gerekmediğini savunur. Ön havzalarda biriken kalın sedimanların taban seviyesini yükselterek dağlık alanlardaki aşındırma gücünü azaltabileceği ve böylece yüksek rakımlı düzleşmiş yüzeylerin oluşabileceği ileri sürülmüştür.
Bu, fosil peneplenlerin yorumlanmasında “tek süreçli” açıklamaların neden dikkatle ele alınması gerektiğini gösteriyor.
Bir yüzeyin fosil peneplen olduğu nasıl anlaşılır?
Burada jeomorfolojik araştırmanın yöntem kısmı devreye girer. Bilim insanları genellikle birkaç bağımsız kanıtı birlikte değerlendirir.
İlk yöntem topografik analizdir. Sayısal yükseklik modelleri kullanılarak geniş alanlardaki eğim, rölyef, drenaj yoğunluğu ve yüzey sürekliliği incelenebilir. Günümüzde uydu verileri ve yüksek çözünürlüklü dijital arazi modelleri, geçmişte harita üzerinden yapılması gereken analizleri çok daha ayrıntılı hâle getirmiştir.
İkinci yöntem jeolojik korelasyondur. Eğer birbirinden kilometrelerce uzakta bulunan düşük rölyefli yüzey parçaları benzer yüksekliklerde bulunuyor ve aynı jeolojik birimleri kesiyorsa, bunların geçmişte daha geniş ve bağlantılı bir yüzeyin parçaları olma ihtimali araştırılır.
Üçüncü yöntem stratigrafidir. Özellikle eski aşınma yüzeylerinin daha genç sedimanlarla örtülmüş ve daha sonra yeniden açığa çıkmış olması çok önemli kanıt sağlayabilir. İskandinavya üzerine yapılan stratigrafik peyzaj analizlerinde, eski peneplenlerin daha genç kayaçlarla örtülmesi ve sonrasında yeniden açığa çıkması gibi ilişkilerin peyzaj evrimini anlamada kullanılabileceği gösterilmiştir.
Dördüncü yöntem jeokronolojidir. Kozmojenik nüklid tarihlemesi, termokronoloji, radyometrik yaşlandırma ve uygun durumlarda sedimanların yaşlandırılması gibi yöntemlerle yüzeyin ne zaman oluştuğu veya ne zaman yeniden aşındırıldığı konusunda zaman kısıtlamaları elde edilebilir.
Son olarak arazi çalışması vazgeçilmezdir. Kayaçların ayrışma özellikleri, yüzey örtüsü, paleotopraklar, vadilerin kesme ilişkileri ve farklı kayaçların topoğrafik davranışları sahada incelenir.
Bu yöntemlerin birlikte kullanılması önemlidir; çünkü yalnızca uydu görüntüsünde düzgün görünen bir yüzey peneplen olmayabilir.
Her düz yüzey peneplen değildir: Etchplain ve pediplain tartışması
Fosil peneplen kavramını anlamanın en önemli yollarından biri onu diğer planasyon yüzeylerinden ayırmaktır.
Örneğin etchplain, yoğun kimyasal ayrışmanın ve yeraltında gerçekleşen “aşındırma/oyma” süreçlerinin önemli rol oynadığı yüzeyleri ifade eder. Bu modelde yüzeyin yalnızca akarsular tarafından üstten aşındırılması gerekmez. Kayaçların yer altında kimyasal olarak ayrışması ve daha sonra ayrışmış malzemenin taşınması, topoğrafyanın gelişiminde belirleyici olabilir. Jeomorfoloji literatüründe bu süreç “etchplanation” veya “double planation” kavramlarıyla tartışılmıştır.
Pediplain ise özellikle yamaç gerilemesi ve pediment gelişimiyle ilişkilendirilen farklı bir planasyon modelidir. Lester King'in 1953 tarihli GSA Bulletin çalışması, Davis'in peneplen modeline karşı açık bir eleştiri getirerek yamaç gerilemesi ve pediment oluşumunu temel alan farklı bir peyzaj gelişim modeli önermiştir.
Dolayısıyla bir araştırmacının karşısında düşük rölyefli bir yüzey bulunduğunda seçenekler yalnızca “peneplen veya değil” şeklinde değildir. Peneplen, pediplain, etchplain veya farklı süreçlerin zaman içinde birbirini takip ettiği polijenetik bir planasyon yüzeyi söz konusu olabilir.
Fairbridge ve Finkl'in Journal of Geology çalışmasında, kratonik yüzeylerin uzun zaman ölçeklerinde etchplanation ve pediplanation süreçlerinin dönüşümlü etkileriyle gelişebileceği ve bu nedenle “peneplain” teriminin genetik anlam yüklenmeden kullanılmasının daha uygun olabileceği savunulmuştur.
Fosil peneplen nedir? Konuya ilk bakış
Yeryüzüne bir uydu görüntüsünden baktığımızda dağların, vadilerin ve ovaların rastgele dağılmış şekiller olmadığını fark etmek mümkün. Özellikle geniş alanlara yayılan, görece düz veya hafif dalgalı yüzeyler bana her zaman şu soruyu düşündürüyor: Bu kadar büyük bir alan nasıl olup da milyonlarca yıl boyunca benzer bir topoğrafik seviyeye gelebiliyor? Jeomorfolojinin en tartışmalı kavramlarından biri olan fosil peneplen tam olarak bu sorunun peşinden gider.
En basit ifadeyle fosil peneplen, geçmişte uzun süreli aşındırma ve yüzey düzleşmesi sonucunda oluşmuş, daha sonra tektonik hareketler, sedimanlarla örtülme, yeni aşındırma süreçleri veya başka jeolojik olaylarla bugünkü görünümünü kaybetmiş eski bir peneplendir. Buradaki “fosil” sözcüğü, yüzeyin canlı bir organizma fosili olması anlamına gelmez; jeolojik geçmişte oluşmuş ve günümüzde kalıntısı tanınabilen bir yer şekli olduğunu ifade eder.
Ancak konu ilk bakışta göründüğünden çok daha karmaşıktır. Çünkü bilim insanları bir yüzeyin yalnızca düz veya düşük eğimli olmasına bakarak onun peneplen olduğunu söyleyemez. Phillips'in Geomorphology dergisinde yayımlanan çalışmasının başlığı bile tartışmanın boyutunu ortaya koyar: “Erosion, isostatic response, and the missing peneplains.” Phillips, peneplen kavramının uzun süredir kullanılmasına rağmen hem güncel örneklerin hem de kalıntı peneplenlerin tanımlanmasının ciddi belirsizlikler içerdiğini vurgular.
Bu nedenle fosil peneplen araştırması, yalnızca “düz arazi bulma” işi değildir. Arazi jeomorfolojisi, stratigrafi, yapısal jeoloji, paleocoğrafya, jeokronoloji ve sayısal topoğrafya birlikte değerlendirilir.
Peneplen ile fosil peneplen arasındaki fark nedir?
“Peneplen” terimi, uzun süreli aşınma sonucunda düşük rölyefli hâle gelmiş geniş bir yüzeyi tanımlamak için kullanılır. Klasik Davisçi jeomorfoloji anlayışında süreç, yükselmiş bir arazinin uzun süre aşınması ve akarsular tarafından deniz seviyesine veya temel seviyeye doğru alçaltılması şeklinde açıklanıyordu. İzole dirençli tepeler ise bu aşınma yüzeyi üzerinde kalıntı olarak bulunabiliyordu.
1939'da S. W. Wooldridge, Nature dergisinde peneplen kavramının William Morris Davis tarafından ortaya atılmasının üzerinden yaklaşık yarım yüzyıl geçtiğini ve kavramın özellikle İngiliz jeomorfologlar arasında kuşkuyla karşılandığını belirtmişti. Bu tarihsel ayrıntı önemli; çünkü peneplen hiçbir zaman tüm jeomorfologların üzerinde uzlaştığı basit bir kavram olmadı.
Fosil peneplen ise bu eski yüzeyin günümüzdeki kalıntısını ifade eder. Örneğin milyonlarca yıl önce düşük rölyefli bir yüzey gelişmiş olabilir. Daha sonra tektonik yükselme gerçekleşirse bu yüzey deniz seviyesinden yüzlerce veya binlerce metre yukarıda kalabilir. Akarsular yeni vadiler açarak eski yüzeyi parçalayabilir. Böylece günümüzde yalnızca aynı jeolojik veya jeomorfolojik seviyeyi temsil eden sırt parçaları görülebilir.
Bu nedenle bir araştırmacı için önemli soru “Bu yüzey düz mü?” değil, “Bu yüzeyin oluşumunu açıklayan bütün jeolojik kanıtlar birbiriyle uyumlu mu?” sorusudur.
Fosil peneplen nasıl oluşur?
Klasik modele göre süreç uzun zaman ölçeklerinde gerçekleşir. Önce tektonik olarak yükselmiş veya yüksek rölyefli bir arazi bulunur. Akarsular vadileri derinleştirir, yamaçlar geriler ve ayrışma süreçleri kayaçları parçalar. Erozyon malzemeyi daha düşük seviyelere taşır. Yeterince uzun süre boyunca bölgenin rölyefi azalır.
Fakat burada kritik bir sorun vardır: Dünya yüzeyi statik değildir.
Tektonik yükselme, deniz seviyesindeki değişimler, iklim değişiklikleri, izostatik denge ve kayaçların farklı aşınabilirlik özellikleri peneplen oluşumunu etkileyebilir. Phillips'in analizine göre erozyonla malzeme kaldırılması izostatik tepkiye yol açabilir; yani yüzeyden kütle eksildikçe kabuk yeniden dengelenerek yükselme eğilimi gösterebilir. Bu durum, teorik olarak sürekli biçimde deniz seviyesine yaklaşan basit bir aşınma modelini karmaşıklaştırır.
Dolayısıyla “milyonlarca yıl aşındı ve deniz seviyesine indi” açıklaması her fosil peneplen için yeterli değildir.
2005 yılında Tectonics dergisinde yayımlanan Pireneler çalışması da bu konuda dikkat çekici bir örnek sunar. Araştırmacılar yüksek rakımlardaki düşük rölyefli yüzeylerin mutlaka deniz seviyesine kadar aşınıp daha sonra yükselmiş olması gerekmediğini savunur. Ön havzalarda biriken kalın sedimanların taban seviyesini yükselterek dağlık alanlardaki aşındırma gücünü azaltabileceği ve böylece yüksek rakımlı düzleşmiş yüzeylerin oluşabileceği ileri sürülmüştür.
Bu, fosil peneplenlerin yorumlanmasında “tek süreçli” açıklamaların neden dikkatle ele alınması gerektiğini gösteriyor.
Bir yüzeyin fosil peneplen olduğu nasıl anlaşılır?
Burada jeomorfolojik araştırmanın yöntem kısmı devreye girer. Bilim insanları genellikle birkaç bağımsız kanıtı birlikte değerlendirir.
İlk yöntem topografik analizdir. Sayısal yükseklik modelleri kullanılarak geniş alanlardaki eğim, rölyef, drenaj yoğunluğu ve yüzey sürekliliği incelenebilir. Günümüzde uydu verileri ve yüksek çözünürlüklü dijital arazi modelleri, geçmişte harita üzerinden yapılması gereken analizleri çok daha ayrıntılı hâle getirmiştir.
İkinci yöntem jeolojik korelasyondur. Eğer birbirinden kilometrelerce uzakta bulunan düşük rölyefli yüzey parçaları benzer yüksekliklerde bulunuyor ve aynı jeolojik birimleri kesiyorsa, bunların geçmişte daha geniş ve bağlantılı bir yüzeyin parçaları olma ihtimali araştırılır.
Üçüncü yöntem stratigrafidir. Özellikle eski aşınma yüzeylerinin daha genç sedimanlarla örtülmüş ve daha sonra yeniden açığa çıkmış olması çok önemli kanıt sağlayabilir. İskandinavya üzerine yapılan stratigrafik peyzaj analizlerinde, eski peneplenlerin daha genç kayaçlarla örtülmesi ve sonrasında yeniden açığa çıkması gibi ilişkilerin peyzaj evrimini anlamada kullanılabileceği gösterilmiştir.
Dördüncü yöntem jeokronolojidir. Kozmojenik nüklid tarihlemesi, termokronoloji, radyometrik yaşlandırma ve uygun durumlarda sedimanların yaşlandırılması gibi yöntemlerle yüzeyin ne zaman oluştuğu veya ne zaman yeniden aşındırıldığı konusunda zaman kısıtlamaları elde edilebilir.
Son olarak arazi çalışması vazgeçilmezdir. Kayaçların ayrışma özellikleri, yüzey örtüsü, paleotopraklar, vadilerin kesme ilişkileri ve farklı kayaçların topoğrafik davranışları sahada incelenir.
Bu yöntemlerin birlikte kullanılması önemlidir; çünkü yalnızca uydu görüntüsünde düzgün görünen bir yüzey peneplen olmayabilir.
Her düz yüzey peneplen değildir: Etchplain ve pediplain tartışması
Fosil peneplen kavramını anlamanın en önemli yollarından biri onu diğer planasyon yüzeylerinden ayırmaktır.
Örneğin etchplain, yoğun kimyasal ayrışmanın ve yeraltında gerçekleşen “aşındırma/oyma” süreçlerinin önemli rol oynadığı yüzeyleri ifade eder. Bu modelde yüzeyin yalnızca akarsular tarafından üstten aşındırılması gerekmez. Kayaçların yer altında kimyasal olarak ayrışması ve daha sonra ayrışmış malzemenin taşınması, topoğrafyanın gelişiminde belirleyici olabilir. Jeomorfoloji literatüründe bu süreç “etchplanation” veya “double planation” kavramlarıyla tartışılmıştır.
Pediplain ise özellikle yamaç gerilemesi ve pediment gelişimiyle ilişkilendirilen farklı bir planasyon modelidir. Lester King'in 1953 tarihli GSA Bulletin çalışması, Davis'in peneplen modeline karşı açık bir eleştiri getirerek yamaç gerilemesi ve pediment oluşumunu temel alan farklı bir peyzaj gelişim modeli önermiştir.
Dolayısıyla bir araştırmacının karşısında düşük rölyefli bir yüzey bulunduğunda seçenekler yalnızca “peneplen veya değil” şeklinde değildir. Peneplen, pediplain, etchplain veya farklı süreçlerin zaman içinde birbirini takip ettiği polijenetik bir planasyon yüzeyi söz konusu olabilir.
Fairbridge ve Finkl'in Journal of Geology çalışmasında, kratonik yüzeylerin uzun zaman ölçeklerinde etchplanation ve pediplanation süreçlerinin dönüşümlü etkileriyle gelişebileceği ve bu nedenle “peneplain” teriminin genetik anlam yüklenmeden kullanılmasının daha uygun olabileceği savunulmuştur.