NERALOJİ. Prof. Dr. Sabah YILMAZ ŞAHİN Nisan-2011

Transkript

1 ÖZEL MİNERALOJM NERALOJİ SİLİKATLAR (II: Bölüm) B Prof. Dr. Sabah YILMAZ ŞAHİN Nisan-2011

2 SİLİKATLAR Silikat mineralleri, doğada bilinen minerallerin yaklaşık % 25 ini, yaygın olanların da % 40 ını temsil etmektedir. Yerkabuğunun (kıtasal ve okyanusal kabuk) ise % 92 si silikatlardan meydana gelmiştir (Çizelge 1). Magmatik kayaçların hemen hemen tümünü, metamorfik ve sedimanter kayaçların da çoğunluğunu silikatlar oluşturur. Yerkabuğunun en önemli elementleri arasında başta O ve sonra Si gelmekte, bunları Al, Fe, Ca, Na, K ve Mg izlemektedir (Çizelge 1). 8 element yerkabuğunun % 99 dan fazlasını, bu elementlerden (O+Si) yerkabuğunun 2/3 ünü oluşturmaktadır. Bu elementlerin yerkabuğundaki hacimsel durumları incelendiğinde, bütün kabuğun bir oksijen tabakası olduğu ve diğer elementlerin oksijen atomları arasındaki boşlukları işgal ederek atom yapıları meydana getirdiği görülür. Atom yapılarının çeşitli tipleri ise mineralleri meydana getirmektedir.

3 Çizelge 1. Yerkabuğunun unun mineralojik (Ronov ve Yaroshevski, 1969) ve kimyasal (Mason ve Moore,, 1982) bileşimi. imi. Mineraller % Elementler % Ağırlık % Hacim Plajiyoklaz 39 O Alkali feldispatlar 12 Si Kuvars 12 Al Piroksenler 11 Fe Amfiboller 5 Ca Mikalar 5 Na Killer 5 K Diğer silikatlar 3 Mg Silikat-olmayanlar 8 Diğerleri

4 Neden Si-O Birlikteliği? Si ve O elementleri en dışd yörüngelerindeki elektronik duraysızl zlık nedeniyle, elektron alış verişi i yaparak birbirine kenetlenir. Kenetleme, iki elementin iyon yarıçaplar aplarının n birbirinden çok farklı olması nedeniyle bir tetrahedron,, diğer bir deyişle Si-O tedrahedronu oluşturur. Tetrahedron tüm m silikat minerallerinin en küçük üçük k yapı taşı şıdır. Si ve O atomlarının yük/yarıçapap oranlarının n birbirine yakın olması ve bu nedenle örgü enerjilerinin benzer olmasıdır. O-O O uzaklığı 2.7 Å, Si-O O uzaklığı 1.6 Å, Si iyon yarıçap apı 0.39 Å Si-O O arasındaki bağlar % 40 İyonik, % 60 kovalent dir dir. Ayrıca, kovalent bağlı SiO2 bileşeni, eni, SiO4- e yükseltgenerek y daha kararlı bir yapıya dönüşür. d

5 Silikat Minerallerin oluşumu umu Si, O ile dörtld rtlü koordinasyon yapar. Si un yerini Al alabilir. Silikatların meydana gelişinde en önemli rol Si ve O atomlarına düşer ve bu atomlar silikatların tuğlası denebilecek [SiO4 ] 4 tetraederleri (O atomları köşelerde, Si atomu ise merkezde olan anyonik kompleks) meydana getirirler. Bu anyonun yükleri oksijenler paylaşılarak, [SiO4 ] 4 tetraederleri arasında katyonlar ilave edilerek giderilir

6 Silikat Mineralleri

7 Silikatlar, [SiO 4 ] 4 tetraederlerinin bağlanış biçimlerine göre altıya ayrılırlar ; 1.Nezosilikatlar, İzole/Ada Silikatları 2.Sorosilikatlar, Çiftli Silikatlar 3.Siklosilikatlar, Halka Silikatları 4.İnosilikatlar, Zincir Silikatları (tek ve çift zincir) 5.Fillosilikatlar, Levha Silikatları 6.Tektosilikatlar, Çerçeve Silikatları

8 Silikat mineral Yapılar ları [SiO 4 ] 4- Bağı ğımsız z dörtyd rtyüzlü 1. Nesosilikatlar / Ada Örnek: olivin, granat [Si 2 O 7 ] 6- Çift dörtyd rtyüzlü 2. Sorosilikatlar / Çiftli Örnek: lawsonit n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Halka Halka 3. Siklosilikatlar / Örnek: : aksa ksinit Ca 3 Al 2 BO 3 [Si 4 O 12 ]OH beril l Be 3 Al 2 [Si 6 O 18 ]

9 Silikat mineral Yapılar ları [SiO 3 ] 2- Tek zincir 4. Inosilikatlar / Zincir [Si 4 O 11 ] 4- Çift Zincir Piroksenler, piroksenoidler amfiboller

10 Silikat mineral Yapılar ları [Si 2 O 5 ] 2- Tabakalı tetrahedronlar Fillosilikatlar / Levha Mikalar kalar, talk, kil mineralleri, serpantin

11 Silikat mineral Yapılar ları low-quartz [SiO 2 ] 3 Boyutlu tetrahedron (dörty rtyüzlüler) ler): Tamamen polimerleşmi miş Tektosilikatlar / Çerçeve Kuvars ve silis mineralleri, feldispa spatlar, feldispato spatoyidler, zeolitler ler

12 1. NEZOSİLİKATLAR/ADA/ KATLAR/ADA/İZOLE SİLİKATLARS Nezosilikatlara ortosilikatlar veya ada silikatları adı da verilmektedir. Bu minerallerin en önemli karakteristiği atom yapısındaki [SiO 4 ] 4 gruplarının bağımsız olmasıdır. [SiO 4 ] 4 tetraederleri köprü vazifesi gören katyonlar yardımıyla bağlanırlar. [SiO4]4- Bağı ğımsız z dörtyd rtyüzlü Nesosilikatlar / Ada Örnek: olivin, granat

13 Nezosilikatlar (Ada/İzole Silikatlar) Bazı önemli mineralleri Olivin grubu (Mg,Fe)2 (SiO4) - Forsterit Mg2 (SiO4) - Fayalit Fe2 (SiO4) Granat grubu - Almandin Mg3Al2(SiO4)3 - Pirop Fe3Al2(SiO4)3 - Grosularit Ca3Al2(SiO4)3 - Spesartin Mg3Al2(SiO4)3 - Andradit Ca3Al2(SiO4)3 - Uvarovit Ca3Cr2(SiO4)3 Zirkon Zr (SiO4) Aliminyum silikat grubu - Andaluzit Al6Al5O(SiO4) - Sillimanit Al6Al4O(SiO4) - Disten Al6Al6O(SiO4) - Topaz Al2 (SiO4) (F,OH)2 - Sfen (titanit) CaTi(SiO4) (O,OH,F)

14 Granat Mineralleri

15 Olivin Kimyasal bileşim: (Mg,Fe) 2 [SiO 4 ], forsterit SiO 2 % 42.7, MgO % 57.3, fayalit SiO 2 % 29.49, FeO % Kristal sistemi = Ortorombik. Şekil-Biçim = Kalın levhamsı, özşekilli kristalleri 6 veya 8 köşeli. Dilinim = Fo {011},{100}, Fa {010} orta ve {100} zayıf iki yönde. Düzgün olmayan çatlaklar. H = 7-6.5, D = 3.22 (Fo) (Fa). Renk-Pleokroyizma = Forsterit yeşil, limon sarısı olup, ince kesitte renksizdir. Fayalit donuk sarı, yeşilimsi sarı, yeşil-kehribar rengindedir, ince kesitte donuk sarıdır. Parajenez: Ultrabazik kayaçlardan dünit ve peridoditlerin ana bileşenidir (Fo=%87-96). Gabroyik kayaçlarda (gabro, dolerit gibi) yaygın bir bileşen olup, forsterit içeriği Fo=%50-80 dir. Fe ce daha zengin olivinler bazik kayaçlarda, asidik plütonik kayaçlarda, alkali volkanik kayaçlarda bulunur. Mg-olivin, bazik ve ultrabazik volkanik kayaçlarda bulunur. Ayrıca, bazı metamorfik ve sedimanter kayaçlarda az miktarda bulunabilir.

16 Zirkon Kimyasal bileşim: im: Zr[SiO 4 ]. REE den Hf, U ve Th zirkonun yapısına girer. Şekil-Biçim im = Kısa ile uzun prizmatik. Kristal sistemi=tetragonal Tetragonal. H = 7.5, D = Parajenez: Zirkon, magmatik kayaçlar ların çok yaygın n bir tali mineralidir. Ayrıca metamorfik ve sedimanter kayaçlar içerisinde de bulunur.

17 Granat Kristal sistemi = Kübik Şekil-Biçim im = 6 ve 8 köşeli, k poligonal tane ve agregatlar, eşboyutlu.. En çok bulunan şekiller dodekaeder, romboyidal, trapezoeder ve küp. k Dilinim = Yok, 110 a a göre g bazen bölünme, b çatlaklar tipik. Sertlik = 6-7.5, Yoğunluk = Renk = Kırmızı,, kahverengi, siyah, yeşil, sarı,, pembe veya beyaz Parajenez: Granat grubu mineralleri, granit, pegmatit, asitik volkanik kayaçlar ve kimberlitlerde bulunduğu u gibi; özellikle çeşitli türdeki t metamorfik kayaçlar ların karakteristik bir mineralidir.

18 Almandin Andradit Grossular Pirop Spessartin Uvarovit

19 ALÜMİNYUM SİLİKAT S GRUBU Al 2 SiO 5 grubu (Al 2 O 3 % 63.2, SiO ) Andaluzit, sillimanit ve distenden (kiyanit)) olmak üzere üç polimorftar oluşmaktad maktadır. Sillimanitin lifsel, andaluzit ve distenin daha ziyade sütünsal ve bıçak ağzına a benzer şekilleri (habitusları) ) bu yapı ile ilişkilidir. Al-silikat mineralleri metamorfik kayaçlar ların tipik mineralleri olup, faz diyagramında üçlü nokta yaklaşı şık k 500 ± 50 C sıcaklık k ve 4 ± 0.5 kbar basınçta birleşir. ir.

20 Disten/Kiyanit Kimyasal bileşim im: AlAl[O/SiO 4 ] Kristal sistemi = Triklinik. Şekil-Biçimim = Karakteristik kesitleri,, (100) yüzeyine paralel geniş ve uzunca bir şekil ve çoğunlukla bükülmüş bir durumdadır. Dilinim = {100}mükemmel, {010} iyi,, (001) bölünme, dilinim açısı (001): z = 85. H = 5.5-7, yönlere y göre g değişken, D = Renk-Pleokroyizma = Mavi-beyaz, gri, yeşil, sarı,, pembe veya siyah bir renkte olup, ince kesitte renksiz-soluk soluk sarı. Pleokroyizma ise zayıf, Parajenez: Disten,, tipik olarak pelitik,, ender olarak da psamitik kayaçlar ların bölgesel metamorfizması sonucu oluşur. ur. Metamorfik kayaçlarda yaygınd ndır.

21 2. SOROSİLİKATLAR (ÇİFTL( FTLİ SİKATLAR) Diortosilikatlar veya çiftli silikatlar da denir. İki [SiO 4 ] -4 tetraederi tepe noktalarındaki ndaki oksijeni ortak kullanıp birleşerek erek [Si 2 O 7 ] -6 temel bileşimine imine sahip sorosilikatları meydana getiriler. Böyle bir yapıda Si/O oranı 2/7 dir. Paylaşı şılan O yüksy ksüz, diğerleri ise -1 yüklü olup, katyonlara bağlan lanırlar.

22 Sorosilikatlar / Çiftli Silikatlar SiO4 Çiftleri= Si2O7 Si/O= 2/7 Melilit dizisi Lavsonit İlvait Hemimorfit SiO4 Çiftleri= Si2O7 Epidot grubu - Zoisit - Epidot - Allanit (ortit) - İdokraz (vezüvyanit) - Prehnit

23 Epidot Grubu Zoyizit Kimyasal bileşim: im: Ca 2 Al 2 O.AlOH AlOH[Si 2 O 7 ][SiO 4 ]. Kristal sistemi = Ortorombik. Şekil-Biçim im = Çubuksal. Kayaçlarda ise bazis yüzeyleri gelişmemi memiş çubuksal agregatlar veya özşekilsiz taneler. Dilinim = {100} mükemmel, m {001} kötü. k H = 6-7, D = Renk = Gri, yeşil il-kahverengidir (Mn( içen zoyizit olan tulit,, pembe). Bozunma: Atmosferik koşullar altında oldukça duraylıdır. Parajenez: Metamorfizmanın en önemli minerallerindendir. Eklojit ve mavişistlerde istlerde birincil ve ikincil fazlar olarak da bulunabilmektedir.

24 Klinozoizit - Epidot (Pistazit)) serisi Epidot (Pistazit)

25 3. SİKLOSS KLOSİLİKATLAR KATLAR / HALKA SİLİKATLARIS SiO 4 tetraederlerinin birleşerek erek oluşturdu turduğu u kapalı halkalar üçgen, dörtgen, altıgen ve onikigen (ender olarak da sekizgen ve dokuzgen) şeklinde olup, bileşimleri imleri sırass rasıyla Si 3 O 9 6, Si 4 O 12 8, Si 6 O ve Si 24 dür. Si 12 O Temel bileşimi imi SiO 3 2, dolayısıyla yla Si/O = 1/3 dür.

26 Siklosilikatlar/Halka silikatları Üç dörtyüzlü halkalar: Benitoit BaTiSi3O9 Dört dörtyd rtyüzlü halkalar: Aksinit Ca2 (Fe( Fe,Mn)Al2(BO3) (Si4O12) (OH) Altı dörtyüzlü halkalar: Beril Al2Be3 (Si6O18) Kordiyerit Mg2Al3 (AlSi5O18) Turmalin NaMg3Al6(BO3)3 (Si6O18) (OH)4 Dioptas Cu6 (Si6O18)6H2O Krizokol Cu6 SiO3n.H2O

27 BERİL Kimyasal bileşim im: Be 3 Al 2 Si 6 O 18. Kristal sistemi = Hekzagonal. Şekil-Biçim im = Prizmatik özşekilli ve özşekilsiz taneler. Sertlik = 7.5-8, D = Renk = Renksiz, beyaz, mavimsi yeşil, yeşilimsi sarı,, mavi, gül; g Parajenez: Özellikle pegmatitlerde bulunan beril Madagaskar'da ve Brezilya'da metrelerce boyunda kristaller halinde bulunmuştur. Beril, magma çözeltilerinden itibaren oluşur. ur. Al lu lu kayaçlardaki kuvars- muskovit damarlarında da bulunur. Ayrıca, nefelinli siyenit kütleleri de önemli bir beril yatağı olabilir. Metamorfik kayaçlarda genelde biyotitli şistlerde beril yatakları bulunmuştur.

28 Turmalin (Na,Ca)(Mg,Fe,Mn,Li,Al) 3 (Al,Mg,Fe +3 ) 6 [Si 6 O 18 ](BO 3 ) 3 (OH,F). Dravit NaMg 3 Al 6 B 3 Si 6 (O,OH) 30 (OH,F) Şörlit Na(Fe Fe,Mn) 3 Al6B 3 Si 6 (O,OH) 30 (OH,F) Elbayit Na(LiAl LiAl) 3 Al 6 B 3 Si 6 (O,OH) 30 (OH,F) Kristal sistemi = Trigonal. Şekil-Biçim im = Kısa prizmatikten ince-uzun ve iğneye kadar değişmekte. Iğne şekilli kristalleri ışınsal dizilimli turmalin güneg neşi. H = 7, 7 D = Renk = Dr, siyah-kahverengi, Şö,, genellikle siyah. El, mavi, yeşil, sarı,, kırmk rmızı veya renksiz; Parajenez: Granit pegmatitlerin, pnömatolitik damarların n ve bazı granitlerin tipik bir mineralidir. Metamorfik kayaçlarda, bor metasomatizmasının bir ürünü veya orjinal sedimandaki detritik tanelerin rekristalizasyonunun bir sonucu olarak yaygın n biçimde imde bulunur.

29 4. İNOSİLİKATLAR / ZİNCZ NCİR R SİLİKATLARIS Metasilikatlar adı da verilmektedir. SiO 4 tetraederleri oksijenleri ortaklaşa a kullanarak sonsuz bir zincir yapısı oluştururlar. Tek zincirli inosilikatlarda (piroksen grubu) tetraederin ortaklaşa a kullanılan lan iki oksijeni asal, diğer iki oksijen ise aktiftir. Temel yapının n bileşimi imi Si 2 O 6-4 olup, Si/O oranı 1/3 tür. Çift zincirli inosilikatlarda (amfibol grubu) tetraederlerin yarısında iki oksijen, diğer yarısında ise üç oksijen ortaklaşa a kullanılır r ve temel yapının bileşimi imi Si 4 O 11-6 olur, Si/O oranı 4/11 dir Zincirler genellikle c-kristalografikc ekseni boyunca uzanırlar ve Ca,, Mg, Fe gibi elementlerle birbirlerine bağlan lanırlar.

30

31 İNOSİLİKATLAR / ZİNCZ NCİR R SİLİKATLARIS Tek Zincirli Yapılar (Si 2 O 6 ) Ortopiroksenler (Mg,Fe)2(Si2O6) Enstatit Hipersten Bronzit 2. Klinopiroksenler Diyopsit-hedenberjit Ca(Mg,Fe)(Si2O6) Yohansenit CaMnSi2O6 Ojit (Ca,Mg,Fe+2,Al) 2 (Si,Al) 2O6 Omfazit Ca,Na)(Mg,Fe+2,Fe+3,Al)(Si2O6) Egirin-ojit (Ca,Na)(Mg,Fe+2,Fe+3)(Si2O6) Jadeyit NaAlSi2O6 Egirin NaFe2+3Si2O6 Spodumen LiAlSi2O6

32 Piroksenler; Ortorombik ve monoklinik sistemde kristalleşirler. irler. Düzensiz kırıklk klık k gösterirler g ve gevrektirler. Sertlik= 5-6, 5 Yoğunluk= Parlaklık= k= Camsı,, yarı metalik Renk: Kahverengi, bronz, siyah, yeşil veya renksiz olup, koyu renkli olanlar Fe ve Ti içerirler. i Piroksenler magmatik ve metamorfik süres reçlerde oluşur. ur. Piroksen minerallerinin kimyasal özelliklerinden yararlanılarak larak magmanın n sıcakls caklığı, metamorfizmanın ise basınç-sıcakl caklık k koşullar ulları hakkında bilgi edinilebilir.

33 Çift Zincirli Yapılar (Si 4 O 11 ) -6 Amfibol Grubu 1. Ortoamfiboller Antofillit Na(Mg,Mn,Fe +2 )7 (AlSi7O22)(OH,F,Cl) 2 2. Klino (Kalsik) amfiboller Tremolit Ca2Mg5(Si8O22)(OH) 2 Fe-Aktinolit Ca 2 Fe +2 5 (Si 8 O 22 )(OH) 2 Hornblendler (N,K)61Ca2(MgFe +2,Al,Fe +2 )5(Al,Si)4 (OH), F)2 Alkali Amfiboller Na2(Mg,Fe +2 )9(Al,Fe +3 )2(Si4O11)2(OH)2

34 Amfiboller ve Piroksenler, Amfiboller ve piroksenler iki önemli kayaç yapıcı mineral grubudur. Amfiboller sertlik (5-6) ve renk olarak piroksenlere benzerlik sunarlar. Benzer katyonları içerirler Amfiboller sulu minerallerdir ve (OH) iyonlarını içerirler. Bunun için i in amfibollerin yoğunlu unluğu u piroksenlere göre g daha düşüktd ktür r ( ). 3.44). Her iki grup mineraller çift yönde y dilinimlenme içerirler ancak dilinimler arası açılarının n farklı olmasıyla ayrılırlar. rlar. Amfibollerde dilinimler arası açı o, Piroksenlerde o dir. Parlaklık= k= camsı ve ipeğimsi imsi Renk= Gri, yeşil, kahverengi, siyah. Amfibol mineralleri geniş bir P-T P T aralığı ığında oluşur ur ve hem magmatik hem de metamorfik kayaçlar ların n yaygın n bileşenleridir. enleridir.

35

36 5. FİLLOSİLİKATLAR/LEVHA SİLİKATLARI Fillosilikatların (tabaka veya levha silikatları) ) atom yapısı düzlemsel bütünlerin üst üste belirli bir simetriye uyarak dizilmesi sonucu oluşur. ur. Düzlemsel yapılar tetraeder ve oktaederlerden meydana gelmişlerdir. lerdir. Tetraederler özellikle (SiO 4 ) - 4 bileşimindedir. imindedir. Fakat çeşitli minerallerde belirli oranda (AlO 4 ) - 5 tetraederleri de vardır. r. Bu tetraederler üç oksijeni komşu tetrederlerle paylaşmakta, dördüncü oksijen ise serbest kalmakta ve iki boyutta sonsuz bir düzlem d içinde i inde altıgen bir simetriye göre g dizilmektedirler (Şekil).( Bu yapı birimine tetraeder veya siloksan levhası denir ve bileşimi imi Si 2 O 5-2, dolayısıyla yla Si/O oranı 2/5 dir.

37

38 Fillosilikatlar/Levha silikatları Profillit-talk talk grubu Mika Grubu - Muskovit - Biyotit - Flogopit - Lepidolit Klorit grubu Vermikülit Kaolen-serpantin grubu K 2 Al 4 [Si 6 Al Al 2 O 20 ](OH,F) 4.

39 Mika Grubu Bütün mika mineralleri kimyasal ve fiziksel özellikleri bakımından önemli değişiklikler gösterir, fakat tabakalı atomik yapılarının bir sonucu olarak levhamsı morfoloji ve mükemmel bazal dilinimleri ile karakterize edilirler. Mikalardan muskovit, filogopit ve lepidolit ekonomik öneme sahiptirler. En yaygın mika mineralleri muskovit, glokonit, lepidolit, filogopit, biyotit ve zinvaldit olup, margarit ve klintonit ise gevrek mikalardır. Muskovit Kimyasal bileşim: im: K 2 Al 4 [Si 6 Al 2 O 20 ](OH,F) 4. Kristal sistemi = Monoklinik. Şekil-Biçim im = Bazis yüzeyine göre g ince levha veya yaprak. Pegmatitlerde özşekilli. Özellikle bozunma veya düşük k dereceli metamorfizma sonucu oluşanlar çok küçük üçük pulsu agregatlar. Dilinim = {001} mükemmel. m H = 2.5-3, D = Renk = Renksiz veya yeşilin açık a k tonları,, kırmk rmızı veya kahverengi. Bozunma: Atmosferik koşullarda oldukça duraylıdır. Ancak, asitik hidrotermal,, hidrik ve atmosferik koşullarda yavaş yavaş hidromuskovite dönüşür. Testler: HF den az etkilenir. Parajenez: : Metamorfik M kayaçlarda, asidik kayaçlarda ve sedimanter kayaçlarda kil mineralleri ile karışı ışık k tabakalı olarak bulunurlar.

40 Filogopit-Biyotit Kimyasal bileşim: im: K 2 (Mg,Fe +2 ) 6-4 (Fe +3,Al,Ti) 0-2 [Si 6-5 Al 2-3 O 20 ](OH,F) 4. Kristal sistemi = Monoklinik. Şekil-Biçim im = Levhamsı ve psöydohekzagonal ydohekzagonal.. Volkanik kayaçlardaki biyotit fenokristalleri,, bazı lamprofir (minet)) ve pegmatitlerdeki biyotitler çoğunlukla özşekilli. Dilinim = {001} mükemmel. m H = 2-3, D = Renk = Renksiz, sarıms msı kahverengi, yeşil, kırmk rmızımsı kahverengi, koyu kahverengi, siyah. Parajenez: Biyotit diğer mikalara göre daha farklı jeolojik ortamda oluşur. Metamorfik kayaçlarda geniş P-T koşulları aralığında ve bol olarak kontak ve bölgesel metamorfize sedimanlarda oluşur. İntrüzif magmatik kayaçlar arasında, yaygın olarak granit, granit pegmatit, granodiyorit, tonalit, diyorit, norit, nefelin-siyenit ve kuvars monzonitlerde oluşur. Daha az sıklıkla volkanik magmatik kayaçlarda bulunur, fakat riyolit, trakit, dasit, latit, andezit ve bazı bazaltlarda da oluşur. Filogopit başlıca ultrabazik kayaçlarda oluşur, özellikle kimberlitin karakteristik bir bileşenidir.bazı lösitce zengin kayaçlarda birincil bir mineraldir.

41 6. TEKTOSİLİKATLAR/ÇERÇEVE SİLİKATLARI Çerçeve eve veya kafes silikatları da denilmektedir. [SiO ]-4 4 tetraederleri bütün n oksijenlerini diğer tetreederlerle paylaşarak arak üç boyutlu bir çerçeve eve oluştururlar. Her oksijen atomu iki Si atomu ile birleşir, ir, böylece b duraylı,, birbirine kuvvetle tutunmuş ve, Si/O oranı 1/2 olan bir yapı meydana gelmiştir. Yapıda aktif oksijen bulunmamakta olup, temel bileşimi imi SiO 2 dir (örne( rneğin silika mineralleri). Ancak Si +4 iyonlarının n yerine aynı koordinasyon sayısı ile Al +3 geçebilir, ebilir, böylece b negatif yüky meydana gelir. Bu yük y yapıya Ca, Ba, Na ve K gibi katyonların n girmesi ile dengelenir (örneğin feldispat grubu). Bu durumda yapının n genel formülü [Si n-x Al x O 2n ] -x şeklini alır.

42 TEKTOSİLİKATLAR/ÇERÇEVE SİLİKATLARI Kuvars grubu SiO2 Feldispat grubu - Alkali feldispat dizisi (K,Na Na) ) Al Si3O8 - Plajiyoklaz dizisi (Na( Na,Ca) ) (Al,Si)4O8 Feldispatoyid grubu (Na( Na,K) AlSiO4 Skapolit dizisi Kankrinit Zeolit grubu

43 SİLİKAT GRUBU 10 tane önemli SiO 2 polimorfu bulunmaktadır.

44 Kuvars Kristal sistemi = Trigonal. Şekil-Biçim im = Asidik volkaniklerde fenokristalleri özşekilli- yarıözşekilli kenarları kemirilmiş-yuvarlakla yuvarlaklaştırılmıştır. Sedimanterlerde otijenik kuvarslar da özşekillidir. Plütonik ve metamorfiklerde özşekilsizdir. Dilinim = Yok. H = 7, D = Renk = Renksiz, beyaz veya değişken, siyah, eflatun, yeşil. Testler: HF hariç asitlerde çözünmez, Na 2 CO 3 eriyiğinde inde çözünür. Bozunma: Bozunmaya karşı en dayanıkl klı mineraldir. Parajenez: Granit, mikrogranit ve tonalit v.b. kayaçlarda kuvars tipik olarak özşekilsiz taneleri oluşturur, fakat ince taneli hızlh zlı soğumu umuş riyolit ve kuvars porfirlerde özşekilli kenarlar gösterebilir. g Metamorfik ve sedimanter kayaçlarda çok bol bulunur.

45 Türleri: İri kristalin ve mikrokristalin olmak üzere kuvarsın n başlıca iki türüt bulunmaktadır. 1. İri Kristalin TürleriT Kaya (dağ) ) kristali: renksiz kuvars. Ametist: kristaller halinde, çeşitli menekşe e tonlarındaki ndaki kuvars. Renk [FeO 4 ] -5 Gül l (pembe) kuvars: Iri kristalindir, fakat çoğunlukla kristal formu gözlenmez, g gül-kırmızısı veya pembe ve daha açık a k tonlardadır. r. Az miktarlardaki Ti +4 renkledirici katyon olarak gözükmektedir. g Dumanlı kuvars: Sıklıkla kla kristaller halinde; dumanlı sarı-kahverengi kahverengi-hemen hemen hemen siyah. Koyu renk, orjinal renksiz kuvarsda [AlO 4 ] - 5 renk merkezlerini meydana getiren eser miktardaki Al +3 ün n varlığı ığına bağlanmaktad lanmaktadır. Moriyon, hemen hemen siyah renkli dumanlı kuvarsın opak türüdür. r. Sitrin: Renk olarak topaza benzeyen açık a k sarı renkli kuvars. Süt t kuvars: Çok küçük üçük k sıvıs kapanımlardan dolayı süt t beyazı rengindedir. Bazı örnekler yağı ğımsı parlaklığ ığa a sahiptir. Ametist Dumanlı kuvars Marion

46 Kedi gözüg kuvars: Rutil iğnecikleri içeren i konveks kesilmiş kuvars. Kaplan gözüg kuvars: Krokidolit türü lifsi amfibolden itibaren sarı lifsi kuvars psöydomorfu ydomorfu.. Aynı zamanda renk değiştirici bir mineraldir. Safir (azur( veya mavi kuvars): Ender bulunan, opak, çivit mavisi renkli, paralel olmayan silisifiye krokidolit lifleri içeren i bir kuvars türüdür. t r. Rutilli kuvars: İnce rutil iğnecikleri içerir. i Kuvarsta turmalin ve başka minerallerde aynı şekilde bulunur. Aventurin: Hematit (kırm rmızı) ) veya Cr-mika (yeşil) gibi oldukça a parlak ve renkli mineraller içeren i kuvars olup, değerli erli taş olarak kullanılır. 2. Mikrokristalin Türleri Yapılar larına bağlı olarak kuvarsın mikrokristalin türleri lifsi ve tanesel olmak üzere iki tipe ayrılabilir. Bunları makroskopik olarak ayırt etmek güçg üçtür. A. Lifsi TürleriT Kalsedon,, lifsi türler t için i in kullanılan lan genel bir terimdir. Daha dar anlamda kahverengi-gri, gri, saydam, mum parlaklıkta, kta, sık s k sık s k yumrulu ve benzeri şekillerdedir. Kalsedon sulu çözeltilerden çökelmi kelmiştir ve kayaçlarda çizgisel veya boşluklar lukları doldurur biçimde imde bulunur. Renk ve bantlanmaya göre g kalsedona değişik ik türler t ortaya çıkar. kar. Karneliyan, kırmızı kalsedon olup, kahverengi kırmk rmızıya geçiş gösterir. Krizopraz,, nikel oksitle renklendirilmiş elma-ye yeşili renkteki kalsedondur.

47 Agat, farklı renk ve poroziteye sahip kalsedon tabakalarının ardalanmasından ndan oluşan bir kuvars türüdür. t r. Çoğunlukla açık a k renkte, yaygın olarak kıvrk vrımlı,, bazı örneklerde konsantrik olabilen ince paralel bantlıdır. Ticari amaçlar için i in kullanılan lan çoğu agat yapay yolla renklendirilmiştir. Bazı agatlar bantlar halinde düzenlenmemid zenlenmemiş,, fakat düzensiz d dağı ğılmış farklı renklere sahiptir. Oniks, agat gibi paralel düzlemlere d sahip tabakalı kalsedondur. Sardoniks, beyaz veya siyah tabakaların n kırmk rmızı olanlar ile ardalandığı bir oniks türüdür. t r. Heliyotrop veya kantaşı şı, içerisinde küçük üçük k kırmk rmızı jasper benekleri olan yeşil bir kalsedondur. B. Tanesel Türleri T Flint ve çört rt, birbirine benzer ve aralarında kesin bir sınır s r yoktur. Koyu silisli yumrular çoğunlukla tebeşir içinde i inde bulunanlar flint; ; oysa daha açık a k renkli tabakalı oluşumlar umlar çört olarak adlandırılır. r. Jasper, içerdiği hematitden dolayı çoğunlukla donuk parlaklıkta, kta, kırmk rmızı renkli tanesel mikrokristalin kuvarstır. r.

48 FELDİSPAT GRUBU Feldispatların çoğunluğu NaAlSi 3 O 8 (albit-ab) KAlSi 3 O 8 (Kfeldispat-Or) CaAl 2 Si 2 O 8 (anortit-an) üçlü sisteminin üyeleri olarak kimyasal açıdan a sınıflands flandırılabilir. labilir. Ab ve Or arasındaki bileşimler imler alkali feldispatlar,, Ab - An arasındakiler plajiyoklazlar olarak adlandırılır. r. Yüksek sıcakls caklık k oluşumuna umuna uygun yapıya sahip feldispatlar yüksek sıcaklık feldispatları olarak adlandırılır; r; volkanik kayaçlardaki çoğu feldispatlar bu tipdedir. Düşük k sıcakls caklık feldispatları düşük sıcaklıklardaki klardaki kristalizasyona veya örneğin plütonik kayaçlarda olduğu gibi yüksek y sıcakls caklıklarda klarda yavaş soğuma ile uygun yapıya sahip olanlardır. r.

49 Alkali Feldispatlar Kimyasal bileşim im : (K,Na Na)[AlSi 3 O 8 Mineral Bileşim Sistem Yüksek sanidin (K,Na)[AlSi 3 O 8 Monoklinik Ortoklaz K[AlSi 3 O 8 Monoklinik Mikroklin K[AlSi 3 O 8 Triklinik Anortoklaz (K,Na)[AlSi 3 O 8 Triklinik Düşük albit Yüksek albit Na[AlSi 3 O 8 (Na,K)[AlSi 3 O 8 Triklinik Triklinik

50 Alkali Feldispatlar Şekil-Biçim im = Ortoklaz fenokristalleri porfirik yapı gösteren kayaçlarda özşekilli veya yarıözşekilli ekilli,, diğer kayaçlarda ise daha çok özşekilsizdir. Sanidin volkaniklerde genellikle özşekilli fenokristaller. Mikroklin,, genellikle yarıözşekilli ve özşekilsiz, özşekilli kristalleri ender. H = 6-6.5, 6.5, D = Renk = Renksiz veya beyaz, fakat bazen pembe, sarı,, kırmk rmızı veya yeşil. Ince kesitte renksiz. Bozunma: Hidrotermal koşullarda serizitleşme ve kaolinleşme. Bu süreçlerin başlang langıç evresinde, çok ince ve dağı ğınık k halde bulunan ikincil küçük k minerallerden dolayı,, bulanık-topra toprağımsı bir durum gösterir. g Parajenez: K-Na feldispatlar alkali ve asidik magmatik kayaçlar ların önemli bileşenleridir enleridir ve özellikle siyenit, granit, granodiyorit ve bunların volkanik eşdeğerlerinde erlerinde boldur; alkali feldispatlar pegmatitlerin ve birçok asidik ve ortaç gnaysların n da başlıca bileşenleridir. enleridir.

51 Plajiyoklazlar, Sürekli Silikat Serisi

52 Bowen Reaksiyon Serisi (Bowen, 1928)

53 Feldispatoyid Grubu Nefelin Grubu Kimyasal bileşim: im: Nefelin Na 3 (Na,K)[Al 4 Si 4 O 16, Kalsilit K[AlSiO 4 Kristal sistemi = Hekzagonal Şekil-Biçim im = Özşekilli kısa prizmatik Dilinim = {100}, {0001}kötü. İkizlenme = Ne {100}, {335}, {112}. H = (Ne), 6 (Ks( Ks), D = (Ne), (Ks( Ks).

54 Özet olarak, kayaç yapıcı en önemli silikat mineralleri; Açık Renkli Mineraller (Felsik) Feldispatlar 1. Plajiyoklaz (Albit-Anortit) 2. Alkali feldispatlar (Ortoklaz, mikroklin, sanidin) Kuvars grubu Feldispatoyidler (Nefelin, sodalit, lösit,..) Koyu Renkli Mineraller (Mafik) Olivin grubu Piroksenler (Ojit, egirin, hipersten,...) Amfiboller (Hornblend, ribekit/arfedsonit, glokofan) Mikalar (Muskovit, biyotit, klorit,..) Diğer silikatlar (Zirkon, titanit, apatit, granat,...)

55 Minerallerin fiziksel özellikleri Sertlik Renk Cizgi rengi Elastikiyet Dilinim ve kırılma İkizlenme Parlaklık Ozgul ağırlık/yoğunluk vb. gibi

56 MAGMATİK K PETROGRAFİ ARA SINAVDA BAŞARILAR