Harita Dergisi - Harita Genel Komutanlığı

Harita Dergisi Temmuz 2010 Sayı 144Türkiye İzostatik Gravite Anomali Haritasıd. İzostatik indirgeme ( AİSO)İzostasi; Yunanca “iso” ve “stasis”kelimelerinden türetilmiştir ve “eş duruş”anlamına gelmektedir. İzostasi terimi ileyerkabuğu ve magma arasındaki denge durumutarif edilmektedir. İzostasi ile ilgili ilk düşüncelerLeonardo da Vinci (1452-1519), Pierre Bouguer(1698-1758), R. G. Bosvhovic (1711-1787) ve G.Everest (1790-1866) tarafından öne sürüldü.Daha sonra John Henry Pratt (1809-1871) veGeorge Biddel Airy (1801-1892) tarafındangeliştirildi. Pratt ve Airy kendi teoremlerinineredeyse bir yıl arayla birbirlerinden habersizolarak yayınladılar. İzostasi kelimesi ilk kez C. E.Dutton (1841-1912) tarafından 1859 yılındakullanıldı. Pratt tarafından öne sürülen teori J. F.Hayford (1868-1925) tarafından 1899 yılındamatematiksel hale getirildi. Diğer taraftan Airymodeli ise W. A. Heiskanen (1895-1971)tarafından 1931 yılında matematiksel şeklinegetirildi. Bu zamandan itibaren izostasi sistemleribilim insanları tarafından jeodezik, jeofizik vejeolojik amaçlarla kullanılmaya başlandı. Genelolarak Amerikalılar tarafından Pratt-Hayfordsistemi ve Avrupalılar tarafından Airy-Heiskanensistemi kullanılmıştır. Her iki sistemin birbirinekarşı üstünlüğü veya tercih edilme sebebi uzunyıllar tartışılmakla birlikte temel jeodezikproblemlerde aynı sonuçları verdiğinden her ikisistem de kullanıldı. Örneğin Hayford veyaHeiskanen’in izostasi sistem seçimleri hiçbirzaman açık olmadı. Ancak Hayford’un jeolojikaçıdan Pratt ile aynı düşüncede olmasıbüzülme(contraction) teorisi; Heiskanen’in dejeofizik açıdan Pratt-Hayford sistemini gerçeğeuygun görmeyişi seçimlerinde etkili olmuştur.1940 ve 1950’li yıllarda bu iki sistem daha fazlatartışılmaya başlanmış ve elde edilen jeofizik vejeolojik verilerden yerkabuğunun dağların altındadaha kalın, denizlerde ise daha ince olduğubelirlenmiştir. Bu sonuçtan da Airy modeliningerçek duruma daha uygun olduğu söylenebilir(Watts, 2001).Topografik kitleler homojen dağılımlı ve sabityoğunluklu değildir. Topografik kitleler litosferinüst kısmında bulunur ve yerin değişik yerlerindedeğişik kalınlıktadırlar. Eğer yerkabuğu eşityoğunluklu ve homojen dağlımda olsa idiBouguer indirgemesi sonucunda sıfıra yakın veyaçok küçük gravite anomalilerinin elde edilmesigerekirdi. Oysa gerçek durumda; yukarıda dabelirtildiği gibi; topografik kitleler değişikyoğunlukta ve değişik kalınlıktadır. Bougueranomalileri dağlık kısımlarda büyük negatifdeğerler almakta denizlerde ise büyük pozitifdeğerler almaktadır. Bu durum ise özellikle dağlıkkesimlerde bir kitle eksikliği ile açıklanabilir. Diğerbir deyişle topografik kitleler bir şekildedengelenmektedir.Eğer topografik kitleler eşit yoğunlukta olsa idiyüksek yerlerde daha fazla kitle olacağındandaha fazla gravite ölçülmesi gerekirdi, ancakgerçek durumda kitle az olduğundan daha azölçülmektedir.Topografik kitlelerdeki bu dengelenme“izostasi” olarak isimlendirilmekte ve genel olarakPratt (1854) ve Airy (1855) tarafından önesürülen teorilerle açıklanmaktadır (Watts, 2001).(1) Pratt – Hayford İzostasi SistemiBu izostasi teorisi J. H. Pratt tarafından 1854yılında öne sürüldü ve daha sonra Hayfordtarafından matematiksel şekline getirildi. Özelliklejeodezik problemlerin çözümünde kullanılmayabaşlandı. Bu sistemde topografik kitlelerin geoidinaltında belirli bir derinlikte ( D ) bir dengeyüzeyinden itibaren yükseldiği kabul edilmektedir.Denge yüzeyi ile geoit arasındaki yükseklik“denge yüksekliği” ve kitlelerin yoğunluğureferans yoğunluk ( ρo) olarak kabul edilir.Şekil 8‘de görüldüğü gibi topografya dengeyüzeyinden yükselecek şekilde eşit taban alanınasahip kolonlara ayrılarak her kolonda ayrı biryoğunluk ve buna bağlı olarak ayrı bir dengetanımlanır.(2) Airy – Heiskanen İzostasi SistemiG. B. Airy tarafından 1855 yılında öne sürülenbu teori daha sonra Heiskanen tarafındanmatematiksel şekline sokulmuş ve jeodezikamaçlarla kullanılmaktadır. Bu sistemdetopografik kitleler daha yoğun magma üzerinde,buzdağı örneğine benzer şekilde, yüzmektedir.Topografik kitlelerin deniz seviyesindenT derinlikte dengede olduğu ve referansyoğunluğa ( ρo) sahip olduğu varsayılır. Busistemde topografya eşit taban alanına sahipkolonlara ayrılır ve her kolondaki yoğunlukreferans yoğunluğa eşit kabul edilerek herkolonda ayrı bir denge tanımlanır. Bu sistemdeeşit yoğunluklu kolonların deniz seviyesindenolan yüksekliklerine göre denge yüzeyindenitibaren aynı yoğunluklu fazla veya eksik kitle iledengelendiği varsayılır. Dağların altında oluşanfazla kitlelere kök ve denizlerin altında oluşaneksik kitlelere anti-kök denir. Diğer bir deyişledağların altında yerkabuğu kalın denizlerde iseincedir.15