Çapraz Tabakalaşma

Jeolojide çapraz tabakalaşma olarak da bilinen çapraz tabakalanma tabaka içinde ve ana yatak düzlemine bir açıda katmanlaşması olarak bilinir. Meydana gelen tortul yapılar eğimli tabakalardan oluşan kabaca yatay birimlerdir. Orijinal çökelme tabakası eğimlidir. Bu tür eğimler çökelme sonrası deformasyonun sonucu değildir. Çapraz yataklar veya "kümeler" çapraz tabakalar olarak bilinen eğimli katman gruplarıdır.

Dalgalanmalar ve kum tepeleri gibi yatak formlarının eğimli yüzeylerinde çökelme sırasında çapraz yatak formları oluşur. Çökelme ortamının akan bir ortam (tipik olarak su veya rüzgar) içerdiğini gösterir. Bu yatak formlarının örnekleri şu şekilde sıralanabilir: Dalgalanmalar, kum tepeleri, kum dalgaları, tepecikler, çubuklar ve delta yamaçlardır. Su hareketinin yeterince hızlı ve büyük ölçekli yatak formları geliştirmeye yetecek kadar derin olduğu ortamlar üç doğal gruba ayrılır. Bu gruplar nehirler, gelgitin hakim olduğu kıyı ve deniz ortamlarıdır.

Çapraz yatakların hareket yönü eski akış veya rüzgar yönlerini gösterebilir (paleo akımlar olarak adlandırılır). Öngörüler yatma açısında (yataydan ~ 34 derece) çökeltilir. Böylece jeologlar çapraz tabakalı çökeltilerin eğim yönünü ölçebilir ve paleoflow yönünü hesaplayabilir. Bununla birlikte çapraz yatakların çoğu tablo değildir çukurlardır şeklindedir. Oluklar ön setlerin 180 derecelik bir değişimini verebildiğinden yanlış paleokakımlar ön setlerin körü körüne ölçülmesiyle alınabilir. Bu durumda gerçek paleo akım yönü oluğun ekseni tarafından belirlenir. Paleo akıntı yönü geçmiş iklim ve drenaj modellerinin yeniden yapılandırılmasında önemlidir. Kum tepeleri yaygın rüzgar yönlerini korur ve mevcut dalgalanmalar nehirlerin hareket ettiği yönü gösterir.

Çapraz yataklama akan bir sıvıdaki dalgalanmalar veya kum tepeleri gibi yatak formlarının aşağı yönde hareket etmesiyle oluşur. Sıvı akışı kum taneciklerinin yatak formunun stoss (yukarı akış) tarafının tuzlamasına ve durma açısına ulaşılana kadar zirvede toplanmasına neden olur. Bu noktada tanecikli malzeme tepesi çok büyüme gösterip ve kumulun rüzgar altı (aşağı akış) tarafından aşağıya doğru hareket eden suyun kuvvetiyle aşılacaktır. Tekrarlanan çığlar eninde sonunda çapraz tabakalanma olarak bilinen tortul yapıyı oluşturacak ve yapı paleo akıntı yönüne doğru eğilecektir.

Çapraz tabakalaşmayı oluşturmaya devam eden tortu genellikle kumulun "rüzgar altı" tarafında çökelme öncesinde ve çökelme sırasında olarak sınıflandırılır. Böylece kayalarda ve tortu birikintilerinde çapraz tabakaların tanınmasına izin verir.

Çapraz yatakların açısı ve yönü genellikle oldukça tutarlıdır. Bireysel çapraz yatakların kalınlığı, çökelme ortamına ve yatak kalıbının formuna bağlı olarak sadece birkaç santimetreden yüzlerce fit veya daha fazlasına kadar değişebilir. Çapraz yataklanma bir sıvının hareketli malzeme ile bir yatak üzerinden aktığı herhangi bir ortamda oluşabilir. En çok dere birikintilerinde (kum ve çakıldan oluşan) gelgit alanlarında ve rüzgar kumullarında yaygındır.

Çapraz tabakalı çökeltiler sahada yatak formunun (dalgalanma veya kumul) akışaşağı rüzgar altı tarafında oluşan katman dizileri olan birçok "ön set" katmanıyla tanınır. Bu ön ayarlar farklı boyut ve yoğunluktaki malzeme katmanları arasındaki küçük ölçekli ayrım nedeniyle ayırt edilebilir.

Çapraz tabakalanma önceden var olan akarsu birikintilerinin daha sonraki bir taşkın tarafından aşındığı ve temizlenen alanda yeni yatak formlarının biriktiği dalgalı ön set kümelerindeki kesilmelerle de tanınabilir.

Çapraz katmanlama kümelerin geometrisine ve çapraz katmanlara göre alt kategorilere ayrılabilir. En yaygın olarak tanımlanan tipler tablo şeklinde çapraz tabakalanma ve oluklu çapraz tabakalamadır. Tablo şeklinde çapraz yataklama veya düzlemsel yataklama ayarlanan kalınlığa göre yatay olarak geniş ve esasen düzlemsel sınırlayıcı yüzeylere sahip çapraz tabakalı birimlerden oluşur. Öte yandan çapraz tabakalama sınırlayıcı yüzeylerin eğimli olduğu ve dolayısıyla yatay kapsamda sınırlı olduğu çapraz tabakalı birimlerden oluşur.

Tablo şeklindeki (düzlemsel) çapraz yataklar ayarlanan kalınlığa göre yatay kapsamda büyük olan ve esasen düzlemsel sınır yüzeylerine sahip çapraz tabakalı birimlerden oluşur. Tabular şeklindeki çapraz yatakların önceden belirlenmiş tabakaları bazal yüzeye teğet olacak şekilde kavislidir.

Tablo şeklindeki çapraz tabakalanma esas olarak büyük ölçekli düz tepeli dalgacıkların ve kum tepelerinin göçüyle oluşur. Düşük akış rejimleri sırasında oluşurlar. Tek tek yatakların kalınlığı birkaç santimetreden bir metreye veya civarında değişir ancak yatak kalınlığının 10 santimetreye kadar düştüğü gözlemlenmiştir. Ayar yüksekliğinin 6 santimetreden az olduğu ve çapraz tabakalaşma katmanlarının sadece birkaç milimetre kalınlığında olduğu durumlarda çapraz katmanlama yerine çapraz laminasyon terimi kullanılır. Çapraz yatak kümeleri tipik olarak granüler çökeltilerde özellikle kumtaşı içinde meydana gelir ve çökeltilerin su veya hava akımı nedeniyle ilerleyen dalgacıklar veya kum tepeleri olarak biriktiğini gösterir.

Çapraz yataklar ilişkili oldukları yatağın tabanına ve tepesine göre eğimli olan tortu katmanlarıdır. Çapraz yataklar modern jeologlara çökelme ortamı,çökeltinin taşınmasının yönü (paleo akıntı) ve hatta çökelme sırasındaki çevre koşulları gibi antik çevreler hakkında pek çok şey söyleyebilir. Tipik olarak kaya kaydındaki birimler yataklar olarak adlandırılırken yatağı oluşturan kurucu tabakalar 1 cm' den daha az kalınlıkta ve 1 cm' den daha büyük olduğunda tabakalar olarak adlandırılır. Çapraz yataklar çevreleyen yatakların tabanına veya tepesine göre açılıdır. Açılı yatakların aksine çapraz yataklar yatay olarak çökeltmek yerine bir açıyla çökeltilir ve daha sonra deforme olur. Tekneli çapraz yataklar kavisli veya kepçe şekilli ve alttaki yatakları kesen alt yüzeylere sahiptir. Öngörülen yataklar da kavislidir ve alt yüzeyle teğetsel olarak birleşir. Kumul göçü ile ilişkilidirler.

Tortu tanelerinin şekli ve sıralama kompozisyonu çapraz yatak tarihiyle ilgili ek bilgi verebilir. Tanelerin yuvarlaklığı tane boyutu sınırlı varyasyon ve yüksek kuvars içeriği genellikle aşınma ve tortu taşıma uzun geçmişleri atfedilir. Örneğin çoğunlukla kuvars tanelerinden oluşan çok yönlü ve iyi sıralanmış kum tortu kaynağından uzakta plaj ortamlarında yaygın olarak bulunur. Çeşitli minerallerden oluşan kötü sıralanmış ve açısal tortular tortu kaynağının yakınındaki nehirlerde daha yaygın olarak bulunur. Bununla birlikte eski tortul tortular sıklıkla aşınır ve yeniden harekete geçirilir. Bu nedenle nehir neredeyse saf kuvarstan yapılmış çok yönlü iyi sıralanmış plaj kumlarının daha eski oluşumunu zayıflatabilir.

Akışlar iklime göre (kar, yağmur ve buzun erimesi) ve eğim ile karakterize edilir. Çeşitli zaman ölçeklerinde ölçülen deşarj değişimleri su derinliğini ve hızını değiştirebilir. Bazı nehirler tahmin edilebilir mevsimsel olarak kontrol edilen bir hidrograf (kar erimesini veya yağmur mevsimi yansıtan) ile karakterize edilebilir. Diğerlerine alp buzullarının akıp gitmesine veya rastgele fırtına olaylarına özgü süre farklılıkları hakimdir ve bu da flaşlı boşalmalara neden olur. Çok az nehir kaya kaydında uzun vadeli sabit akış kaydına sahiptir.

Yatak formları akış özelliklerindeki büyük değişikliklere göre kısa yanıt sürelerine sahip nispeten dinamik tortu depolama gövdeleridir. Büyük ölçekli yatak formları periyodiktir ve kanalda meydana gelir (derinliğe ölçeklenir). Varlıkları ve morfolojik değişkenlikleri ortalama hız veya kayma gerilimi olarak ifade edilen akış kuvveti ile ilişkilendirilmiştir..

Akış ortamında akıştaki su enerjiyi kaybeder ve tortuyu taşıma yeteneğini de kaybeder. Tortu sudan "düşer" ve bir nokta çubuğu boyunca biriktirilir. Zamanla nehir kurur veya savrulabilir ve nokta çubuğu çapraz yatak olarak korunabilir..

Genel olarak gelgit aralığı ne kadar büyükse maksimum akış gücü o kadar büyük olur. Gelgitin hakim olduğu alanlarda çapraz tabakalaşma Balıksırtı çapraz tabakalaşmasının oluşumuna yol açabilir.

Akış yönü düzenli olarak tersine dönse de, gelgit akıntılarındaki taşkın akış modelleri genellikle çakışmaz. Sonuç olarak su ve nakil tortusu haliçin içinde ve dışında dolambaçlı bir yol izleyebilir. Bu durum haliç'in bazı kısımlarının sel baskınına diğer kısımlarında ise gelgitin hakim olduğu mekansal olarak çeşitli sistemlere sebep olur. Düzenli dalgalanan su seviyeleri ile birleştiğinde akış ve tortu taşınmasının zamansal ve mekansal değişkenliği çeşitli yatak formu morfolojisi yaratır.

Büyük ölçekli yatak formları güçlü jeostafik akımlardan ara sıra fırtına dalgalanmalarından ve/veya gelgit akıntılarından etkilenen sığ, karasal veya karbonat kırıntılı kıta raflarında ve epi kıtasal platformlarda meydana gelir.

Rüzgarlı bir ortamda çapraz yataklar tahıl akışları ile birikmelerinden dolayı genellikle ters derecelendirme sergiler. Rüzgarlar birikmeye başlayana kadar zemin boyunca tortuları üfler. Birikimin oluştuğu tarafa rüzgarlı taraf denir. İnşa etmeye devam ederken sonunda bir miktar tortu düşer. Bu tarafa leeward tarafı denir. Rüzgar yönü çok fazla tortu biriktirdiğinde yatma açısına ulaşıldığında ve tortu aşağı düştüğünde tahıl akışı meydana gelir. Üstte daha fazla tortu yığınları arttıkça, ağırlık, alttaki tortunun birlikte çimentolanmasına ve çapraz yataklar oluşturmasına sebep olur.

Monroe, James S. ve Wicander, Reed (1994), Değişen Dünya Keşfetmek Jeoloji ve Evrim, 2. ed., St. Paul, Minn. Batı, , pp.  113–114.