Samanyolu galaksisinde i güneş ile gezegenlerin güneşe göre yörüngeleri

Transkript

1 İNŞAAT JEOLOJİSİ Prof. Dr. Mahir VARDAR Ar. Gör. Gökhan ŞANS, Ar. Gör. O. Serkan ANGI, Ar.Gör.. Erkan BOZKURTOĞLU Yeryuvarının Oluşumu Kayaç Yapıcı Mineraller Mağmatik Kayaçlar Tortul Kayaçlar Metamorfik Kayaçlar Jeolojik Yapılar ve Morfoloji

2 Evrende bir galaksinin oluşumu

3 Samanyolu galaksisinde i güneş ile gezegenlerin güneşe göre yörüngeleri

4 Güneş ve gezegenlerin güneşe göre dizilimi

5 Dünyadan güneşin görünümü Güneşten dünyanın görünümü

6 Yeryuvarının katmanları ve bazı özellikleri

7

8 Okyanusal ve kıtasal kabuk

9

10 Magmada konveksiyon akımları ve oluşum şekli

11 Diverjan ve konverjan levha hareketleri

12 Konverjan levha hareketleri ve volkanizma

13 Yeryuvarında kıta levha sınırı). ve levhalar Levhalar arasındaki bağıl hareket (B, C, D). A; dokanak halindeki iki levha [a, b], B; birbirinden i uzaklaşan iki levha (diverjan levha sınır), C; birbirine yaklaşan ve birbiri üzerine bindiren iki levha (konverjan levha sınırı), D; birbiri yanından kayarak uzaklaşan levhalar (transform faylı levha sınırı).

14 Litosferde levha sınırları

15 Litosferde levhaların birbirlerine göre bağıl hız ve yönleri (hızlar cm/yıl dır)

16

17

18

19

20

21

22

23 Deniz altı rift vadilerinde volkanik aktivite ile deniz altı taban yayılması ve sediman havzalarının oluşumu

24 İç ve dış olaylar etkisinde jeolojik birimlerin oluşumu

25 Kayaç Yapıcı Mineraller

26 6 ana kristal sistemi ile bu sistemlerde kristalleşmiş minerallerden birer örnek

27 Kristal Kristal Sınıfı Mineralin Kristallenme Sistemleri Sayısı Oranı (%) Kübik 5 12,2 Tetragonal 7 9,8 Heksagonal 7 7,6 Trigonal 5 9,0 Ortorombik 3 22,3 Monoklinik 3 31,7 Triklinik 2 7,4 Toplam ,00 7 adet kristal sistemi ile her bir kristal 7 adet kristal sistemi ile her bir kristal sistemindeki kristal sınıfı sayısı ve minerallerin bu sistemlerdeki % kristallenme oranları

28 Minerallerin tanınmasında atomik yapıları ve kristal şekilleri dışında fiziksel özelliklerinden de yararlanılır. Renk Çizgi rengi Parlaklık Yapı Kırılış Dilinimi İkizlilik Sertlik Özgül ağırlıkğ Radyoaktiflik

29 Mineral Bileşimi Çizgi Rengi Küprit Cu 2 O Kahverengimsi kırmızı Zinkit ZnO Portakal sarısı Hematit Fe 2 O 3 Açık kırmızıdan koyu kırmızıya İlmenit FeTiO 3 Kahveden kırmızıya Rutil TiO 2 Soluk kahverengi Pirolusit it MnO 2 Demir siyahı Kassiterit SnO 2 Beyaz Uraninit UO 2 Kahve-siyah Spinel MgAl 2 O 4 Beyaz Gahnit ZnAl 2 O 4 Grimsi Magnetit Fe 3 O 4 Siyah Kromit FeCr 2 O 4 Koyu kahve Kolumbit- Tantalit (Fe,Mn)Nb 2 O 6 - (Fe,Mn)Ta 2 O 6 Koyu kırmızı veya siyah Manganit MnO(OH) Koyu kahverengi Psilomelan (Ba,H 2 O) 2 Mn 5 O 1 Kahve-siyah Bazı karakteristik mineral renkleri ile rengi ile karakteristik bazı mineraller 0 Götit HFeO 2 Sarımsı kahve (Limonit) Bazı minerallerin kimyasal formülleri ve çizgi renkleri

30 Mineral İsmi Kuvars Sahip Olduğu Parlaklık Camsı Galen, Pirit Opal, Kükürt Mika, Jips Aspest, Telsel jips Metalik Yağsı Sedefsi İpeksi Bazı mineraller ile sahip oldukları parlaklıklar Bazı mineraller ve yüzeylerinde gelişen parlaklıklar

31 Bazı mineraller ve yapıları Mineral Kalseduvan, Hematit Aspest, Telsel jips, Kalsit Antimuan, Turmalin Pirit, Barit Kalker, Agat, Pirit Çakmaktaşı, Sileks, Pandermit Agat, Kalseduvan Kuvars, Aragonit Yapısı Böbreksi Telsel Işınsal Telsel ışınsal Konkresyon Yumru Konsantrik Jeod

32 Minerallerde aynı cins iki veya daha fazla Minerallerde aynı cins iki veya daha fazla kristalin belirli kurarlarla çeşitli yönlerde yanyana gelmesi veya birbiri içine girmesi ile gelişen ikizlilik

33 Mineralin İsmi Kimyasal Formülü Sertlik Derecesi Çizilme Durumu Mg Talk 3 (OH) 2 Si 4 O 10 1 Jips CaSO 4.2H 2 O 2 Tırnak ile çizilir Tırnak ile çizilir CaCO Kalsit 3 Çakı ile çizilir 3 Florit CaF 2 4 Apatit Ca 5 F(PO 4 ) 3 5 Ortoz KAlSi Kuvars SiO 2 7 Topaz Al 2 (F,OH) 2 SiO 4 8 Korund Al 2 O 3 9 Elmas C 10 Çakı ile çizilir Çakı ile çizilir Çelik ile çizilir, camı çizer Camı ve çeliği çizer Camı ve çeliği çizer Camı ve çeliği çizer Herşeyi çizer Minerallerin sertlik özelliği

34 Kayaçların bileşimine giren minerallerin özgül ağırlıkları 1-21 gr/cm 3 arasında değişirse de çoğunun özgül ağırlığı 2-2,7 g/cm 3 aralığındadır. Madenlerin özgül ağırlıkları ise 5-5,5 g/cm 3 arasındadır. Taş ve toprak içindeki minerallerin birim hacim ağırlıklarının bilinmesi temel ve istinat duvarı hesapları gibi mühendislik çalışmaları için gereklidir. Kuvars ve galen mineralleri ve özgül ağırlıkları

35 Bazen mineraller aynı kimyasal bileşimde olsalar da farklı bir kristal sisteminde şekillenirler,, bu tür kimyasal bileşimi ş aynı fakat özellikleri farklı olan mineraller için polimorfizma (çok çeşitlilik) terimi kullanılır. Kalsit ile aragonit ve elmas ile de grafit polimorf minerallerdir. Eğer kristallerin şekilleri aynı fakat kimyasal bileşimleri farklı olursa bu kez izomorfizma (eş şekillilik) terimi kullanılır. Kalsit (CaCO 3 ) dolomit (CaCO 3.MgCO 3 ) ve siderit (FeCO 3 ) izomorf minerallerdir. Kalsit ve aragonit arasında polimorfizma nedeniyle oluşmuş farklılıklar şunlardır; Özgül Ağırlık Bileşimş İsim Sistem (g/cm 3 ) Sertlik Optik (Mohs) Özellik CaCO 3 Kalsit Romboedrik 2,7 3,0 Tek eksenli Aragonit Ortorombik 2,9-3,0 3,5-4,0 Çift eksenli

36 Kayaçlar mineral topluluklarıdır; ;ya çeşitli ş minerallerin veya taş ş parçalarının bir araya gelmesinden ya da tek bir mineralin çok sayıda birikmesinden oluşurlar. Kütleleri oluşturan ve bunların isimlendirilmesinde rol oynayan minerallere esas mineraller denir. Bunların sayısı kadardır. Bu minerallerin kütlelerin içinde çok fazla bulunması gerekmez fakat azda olsa bulunması zorunludur. Kuvars, feldispat, nefelin, olivin vb. olan bu mineraller taşa isim verilmesinde rol oynarlar. Turmalin, manyetit, zirkon vb. gibi kütlelerin içine seyrek giren ve onların isimlendirilmesinde etkisi olmayan mineraller de vardır. Bu tür minerallere ikincil veya tali mineraller denir. Bu iki tipten başka mühendislik uygulamalarında önemli olan başka bir mineral grubu da vardır. Bunlar daha önce var olan esas minerallerin çeşitli çevre etmenleri sonucu çoğun ayrışma, metamorfizma ve eriyiklerin etkisi ile, bileşimlerinin değiştirilmesi şeklinde oluşmuş yeni minerallerdir. Kaolen, serpantin, klorit, zeolit vb. gibi bu tip minerallere sekonder mineraller denir.

37 Mineral Kimyasal Bileşimi Kristal Sistemi Dilinimi Sertliği (Mohs) Yoğunluğu (gr/cm 3 ) Kuvars SiO 2 Heksagonal ± Yok 7 2,65 Ortoz-Sanidin KAlSi 3 O 8 Monoklinal İyi, çok iyi 6 2,56 Albit NaAlSi 3 O 8 Trikilinal Çok iyi 6 2,62 Anortit CaAl 2 Si 2 O 8 Triklinal İyi 6 2,72 Nefelin NaAlSiO 4 Heksagonal Zayıf 6 2,60 Lösit KAlSi 2 O 6 Kübik Zayıf 6 2,47 Biyotit K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Monoklinal Çok iyi 2,5 2,80 Muskovit KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Monoklinal Çok iyi 2,5 2,90 Klorit (Mg,Fe,Al) 6 (Al,Si) 4 O 10 (OH) 8 Monoklinal Çok iyi 2,5 2,60-3,30 Ojit Ca(Mg,Fe,Al)(Al,Si) 2 O 6 Monoklinal İyi 6 3,25-3,55 Enstatit MgSiO 3 Ortorombik İyi 6 3,20-3,90 Hornblend NaCa 2 (Mg,Fe,Al) 5 (Si,Al) 8 O 22 (OH) 2 Monoklinal İyi 6 3,0-3,4 Pirop Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 Kübik Yok 7-7,5 3,56 Almandin Fe 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 Kübik Yok 7-7,5 4,32 Olivin (Mg,Fe) 2 SiO 4 Ortorombik Belirsiz 6,5 3,22 Apatit Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH) Heksagonal Belirsiz 5 3,20 Zirkon ZSiO ZrSiO 4 Tt Tetragonal Belirsiz i 75 7, ,60-4,70 Andalusit Al 2 SiO 5 Ortorombik Orta 7,5 3,15 Kalsit CaCO 3 Trigonal Çok iyi 2,7 (3) 2,71 Jips CaSO 4.2H 2 O Monoklinal Çok iyi 2 2,50-2,80 Kayaçların bileşimine giren başlıca mineraller ve özellikleri

38 Mağmatik ğ kütlelerdeki l ki esas mineraller; Kuvars Feldispat : Ortoklas, Plajioklaz Feldispatoid : Lösit, Nefelin; Sodalit Piroksen : Bronzit, Enstatit, Hipersten, Ojit, Diyalaj, Deiyopsit Anfibol : Hornblend Mika : Biyotit, Muskovit Perido : Olivin Tortul kütlelerdeki esas mineraller; Mağmatik kütle parçaları (özellikle kuvars ve feldispat) Kil mineralleri Kalsit, Dolomit Siderit Limonit

39 Metamorfik kütlelerdeki esas mineraller; Kuvars Feldispat Biyotit, Muskovit Hornblend Epidot Grena Silimanit Andalusit Kalsit Serpantin Talk Klorit Kütlelerde bulunan tali mineraller; (En önemlileri) Turmalin Kütlelerde bulunan tali mineraller; (En önemlileri) Turmalin, Magnetit, İlmenit, Rutil, Apatit, Zirkon ve Topaz dır.

40 K Ü L T E L E R D E K İ Ö N E M L İ M İ N E R A L L E R

41 K Ü L T E L E R D E K İ Ö N E M L İ M İ N E R A L L E R

42 Kuvars Grubu Mağmatik,metamorfik ve tortul kütleler içinde rastlanır. Kristal sistemi Heksagonal, yoğunluğu 2,65 ve sertliği 7 dir. Genellikle renksiz ve saydamdır. Kristal yapısına giren diğer elementlerce farklı renkler sunabilir. Bu durumda farklı isimler alır. Bazılarının içinde sıvı veya gaz halinde enklüzyonlar bulunur. Kuvarsın dilinimi yoktur. Kendine özğü girik ikizlenme sunar. Kırılma yüzü ü konkoidal, k camsı ve yağlı gibidir. Florür asit dışındaki asitlerden etkilenmez. Saf temiz kuvarstan optik ve kimya sanayinde cam ve seramik Saf temiz kuvarstan optik ve kimya sanayinde, cam ve seramik endüstrisinde yararlanılır. Parlak ve renkli türleri (Neceftaşı, Ametist, Sitrin, Agat vs.) süs eşyası yapımında kullanılır.

43 Kuvars kristali Kuvars grubu mineralleri

44 Kuvars grubu mineralleri

45 Kuvars kumları ve çakılları inşaat malzemesi olarak kullanılacaksa analizlerinin iyce yapılması gereklidir. Yüksek alkali çimento+agrega Sertleşirken hidratasyon olayları Alkaliler (Na, K vs.) açığa çıkar Silikat ve silisli minerallere etkir Betonda genişleme, çatlama, dağılma gelişir. Mukavemet azalır.

46 Feldispat Grubu Yerkabuğunun % sini oluşturur, Bileşimleri ş potasyum-sodyum-kalsiyum-alüminyum y y y silikatdir. Kristal sistemi Monoklinal veya Triklinaldir. İki yönde dilinimleri vardır ve dilinim düzlemleri arasındaki açıya göre; 1.Ortoklas 2.Plajioklas şeklinde iki gruba ayrılır. Feldspat grubu minerallerin genel kristal biçimleri aşağıda verilmiştir.

47 Ortoklas Grubu; Dilinim açıları 90 0 olan feldispatlardır. Monoklinal sistemde kristallenmişlerdir. Bu gruba giren mineraller - Mikroklin (KAlSi 3 O 8 ) - Sanidin (KAlSi 3 O 8 ) -OrtoklasveAdularya(KAlSi 3 O 8 ) - Pertit (KAlSi 3 O 8 ve NaAlSi 3 O 8 ) - Anortoklas [(K,Na)AlSi 3 O 8 ] - Selsiyen (BaAlSi 3 O 8 )

48 O R T O K L A S G R U B U

49 Plajioklas Grubu; Dilinim açıları 86,8 0 olan feldispatlardır. Bu gruba giren mineraller Albit ve Anortitin değişik oranlarda karışımından oluşur. İsimlendirilmeleri bileşimlerindeki Na ve Ca miktarı yüzdesine göre yapılır. Bu grubun başlıca mineralleri i ve bileşim i oranları aşağıdadır; ğ d %Albit %Anortit - Albit [Na(AlSi 3 O 8 )] Oligoklas Andezin Labrador Bitovnit Anortit [Ca(Al 2 Si 2 O 8 )]

50

51 Feldispatların Ayrışması; Feldispatlarda görülen ayrışma mühendislik işleri için önemlidir. Ayrışmada H 2 O ve CO 2 rol oynar ve ayrışma sonucu kaolenleşme-arı killeşme gerçekleşir. ş Ayrışma ş sırasında hafif bir asit olan H 2CO 3 oluşur ş ve bu asit ile ortam ayrışır. Ortoz ve plajioklasların ayrışma reaksiyonları şöyledir; H 2 O+CO 2 H 2 CO 3 2KAlSi 3 O 8 +nh 2 O K 2 CO 3 +2SiO 2 +Al 2 (OH) 2 Si 4 O 10.H 2 O Ortoz 2NaAlSi 3 O 8 +CaAl 2 Si 2 O 8 +4H 2 CO 3 +2H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 +2NaHCO 3 +2Al 2 (OH) 2 Si 4 O 10.H 2 O+SiO 2 Albit + Anortit Ayrışma olayları sonucunda suda erimeyen kil mineralleri ile kuvars oluşur. Ayrışmada etken etmenler; iklim, sıcaklık, rutubet, yüzeysel asit suların etkisive derinden mağmadan gelen fumeroller veya hidrotermal işlemlerdir. Ayrışmanın şekli ve derinliği değişken olup ayrışma sonucu % 5-30 arasında bir hacim artışı gözlenir. Ayrışma sonucu kütlenin taşıma gücü ve basınç dirençleri azalır. Bu tür kütleler üzerinde inşaat yaparken ayrışma olaylarına dikkat etmek gerekir.

52 Kaolenleşme-arı killeşme formülüze edilirse; Feldispat+(CO 2 +H 2 O)+iklim (sıcaklık-nem)+yüzeysel asidik sular Kil mineralleri (kaolen)+kuvars±zeolit+%5-30 hacim artışı Taşıma gücü ve basınç dayanımında düşme GERÇEKLEŞİR

53 Feldispatoidler Bileşim ve bulunuş şekilleri ile feldispatlara benzerlerse de; kristal şekilleri, fiziksel özellikleri ve daha az silis içermeleriyle onlardan ayırt edilirler. Feldispatlara göre daha az bulunurlar. En önemlileri lösit ve nefelindir. Sodalit, Lazurit ve Petalit türleri de vardır. Lösit; Bileşimi KAlSi 2 O 6 (K 2 O,Al 2 O 3,4SiO 2 ) dir. Bileşim olarak ortoza benzer fakat silis miktarı daha azdır. Kübik sistemde kristallenmiştir. Çoğunlukla beyaz-gri renkli, cam cilalı ve yarı saydamdır. Volkanik kütlelerin içinde bulunur. Yoğunluğu 2,45-2,50, sertliği 5,5-6 dır. Nefelin; Bileşimi (NaK)O.Al 2 O 3.2SiO 2 dir. Heksagonal sistemde kristalli veya amorftur. Taze yüzeyleri beyaz veya renksiz, ayrışmış yüzeyler ise kırmızımsı gri-beyaz dır. Yoğunluğu 2,55-2,65, sertliği 5,5-6 dır.

54

55 Mikalar Doğada ince levha ve pulcuklar şeklinde bulunur. Bir yönde çok iyi dilinimleri vardır. Elastik özellikleri ile çok benzedikleri jipsten ayırt edilirler. Monoklinik sistemde kristallenmişlerdir. Sertliği 2-3 3, yoğunluğu ,50 3,20arasındadır. Sulu alüminyum silikat olan mikaların bileşimine K, Na, Mg, Fe, Li mineralleri katılabilir. Mikalar görünüş ve bileşimlerine göre; - Muskovit (Beyaz mika) [KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 ] - Biyotit (Siyah mika) [K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 ] -Lepidolit (Pembe mika) [K(Li,Al)(AlSi 3O 10)( )(O,OH,F)) 2 ] olarak üçe ayrılırsa da; - Paragonit (muskovitle birliktedir ve ona çok benzer) [NaAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 ] - Margarit (korunla birliktedir ve korundun değişimi ile oluşur) [CaAl 2 (Al 2 Si 2 O 10 )(OH) 2 ] - Prehnit (zeolitle birlikte bulunur) [Ca 2 Al(AlSi 3 O 10 )(OH) 2 ] - Flogopit (bir çeşit biotit dir) [K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 ] - Glokonit (kompleks bir mika türüdü olup kimyasal bileşim çok değişkendir) türleri de bulunmaktadır.

56

57 MikalarınAyrışması; Mika+asidik su, orojenik kuvvetler Ayrışma Klorit Oksidasyon ve hidratasyon Vermikulit (biotit ve flogopitin ayrışması ile)+ısı Betonda çatlama, dökülme ve mukavemet azalımı

58 Piroksenler Kültelerin bileşiminde feldispat ve mikalardan sonra en çok bulunan mineraller piroksenlerdir. Bu grupta yer alan mineraller kristal sistemlerine göre ikiye ayrılır; - Ortorombik piroksenler (Enstatit, Bronzit, Hipersten) - Monoklinik piroksenler (Ojit, Diyallaj, Diyopsit, Hedenberjit, Ejerin)

59 Piroksenlerin i Ayrışması; Ojit+çevre etmenleri Ayrışma Klorit, Epidot Ayrışma, hidratasyon, oksidasyon Talk, vermikulit+ısı Betonda çatlama, dökülme ve mukavemet azalımı

60 Amfiboller Bileşimleri piroksenler gibi (Mg, Ca) silikat ve Fe den oluşur. Mineralleri çoğunlukla monoklinal sistemde kristallenmişlerdir. Ortorombik sistemde mineralleri de vardır. İki yönde dilinimleri vardır. Dilinim yüzleri arasındaki açı dir. Dilinmim açıları 87 0 olan piroksenlerden bu özellikleri ile ayırt edilirler. Bu grubun en önemli mineralleri; hornblend, aktinolit, tremolit, asbest tir.

61 Amfibollerin i Ayrışması; Hornblend+çevre etmenleri Ayrışma Klorit, Serpantin, Talk Ayrışma, hidratasyon, oksidasyon Talk, sepiolit, vermikulit+ısı Betonda çatlama, dökülme ve mukavemet azalımı Tremolit+çevre etmenleri Ayrışma Asbest

62 Perido Koyu renkli olup bu grubun en tipik minerali olivindir. Olivin; Bileşimi (Mg,Fe) 2 SiO 4 tür. Ortorombik sistemde kristallenmiştir. Sertliği 6,5-7, yoğunluğu 3,27-3,37 dir. Genellikle zeytin yeşili renginde olup bazen yeşilimsi kahvedir. Yağlı görünümü ve konkoidal kırılma şekillidir. Gabro, bazalt,,peridotit gibi kütlelerin bileşiminde ş önemlidir. Doğada ğ sadece olivinden oluşmuş kütlelere Dunit denir. Olivin bazen piroksen, kromit ve korendon ile de birlikte bulunabilir. Metamorfik etkilerle serpantin ve demir okside dönüşür. Fayalit ve fosterit doğada ğ bulunduğu ğ diğer ğ şekilleridir. Refrakter tuğla ğ yapımında, dökümcülükte, gübre sanayinde, Mg eldesinde kullanılır.

63 Olivinlerin i l i Ayrışması; Olivin+metamorfizma, hidrotermal etki Ayrışma Serpantin, Talk, Demir oksitler Ayrışma Sepiolit Mağmatik ğ kültelerde bulunan ikincil mineraller; Turmalin Magnetit İlmenit Rutil

64 Mağmatik kültelerde bulunan ikincil mineraller; Apatit Zirkon Topaz

65 Önemli Diğer Mineraller; Korendon Beril Aktinolit Kordiyerit Sfen (Titanit) Zeolit Klorit Serpantin

66 Önemli Diğer Mineraller; Talk Sepiolit Garnet Pirop Silimanit Andalusit Stavrolit Kalsit

67 Önemli Diğer Mineraller; Aragonit Dolomit Ankerit (Dolomit) Kutnahorit (Dolomit) Kiyanit (Disten) Jibs Anhidrit Barit

68 Önemli Diğer Mineraller; Fluorit Halit Önemli Bor Mineralleri

69 MAĞMATİK KAYAÇLAR

70 Mağmatik Külteler Yerkabuğu içinde ergimiş bir silikat karışımı olan, bileşiminde çok miktarda çözünmüş gaz içeren, sıvı+kristal karışımından oluşma mağmadan türerler. Esas bileşimi O, Si, K, Na, Ca, Mg, Al, Fe olan ve CO2, SO2, H2O buharı gibi gazları da içeren mağmanın yerkabuğunda yükselip katılaşmasına mağmatizma denir. Mağmanın yer derinliklerinde katılaşması ş ile oluşan ş kayaçlar tüm (holo) kristallidir ve bu kayaçlara mağmatik, ğ, plütonik, intruzif, derinlik kayaçları denir. Mağmanın yerkabuğunun derinlikleri ile yüzeyi arasında katılaşarak oluşturduğu damar kayaçları, yarı (hemi) kristalli olup aşırı iri (feno) kristaller ile ufak kristaller bir aradadır. Mağmanın yerkabuğu yüzeyine yakın yerlerde, yerkabuğu yüzeyinde veya püskürmesi ile oluşturduğu volkanik, yüzey, ekstruzif kayaçlar yarı kristalli porfirik dokuludur. Mağmanın yerkabuğunun yakın yerlerinde yüzeylemiş kayaçların çatlak ve yarıklarına girerek oluşturduğu hipabisal kayalar içine girdiği kayaçlarla uyumlu veya uyumsuz yerleşim sunarken dokusal özellikleri derinlik ile yüzey kayaçları arasında gelişmiştir. Mağmanın volkanlar ile yeryüzüne çıkmış kesimi olan lav aniden soğursa oluşan kayaca tümü ile camdan yapılma anlamına gelen hiyalin, holohiyalin olarak adlandırılır.

71 Püskürme sırasında volkanlardan çıkan katılar boyutlarına göre; < 0,25 mm Toz, 0,25-4 mm Kül, 4-32 mm Lapilli, > 32 mm Bomba, blok olarak adlandırılır. Volkan külleri, lapilliler, volkan tüfleri, aglomeralar, volkan bombaları gibi püskürme ile veya daha önceki mağmatik ğ faliyetin kırıntılı volkanik gereçleri ile oluşmuş volkanik kültelere piroklastik külteler denir. Bir mağmatik kayacın mineral bileşimi; kayacın kristalleştiği son ergiyiğin mineral bileşimine bağlıdır. Mağmatik kayaçların oluşumuna katılan esas mineraller mağmada aşağıda verilen şekliyle aynı zamanlı 2serişeklinde kristallenirler.

72 Koyu Renkliler Açık Renkliler Anortit Olivin Mg-Piroksen Mg,Ca-Piroksen Bitovnit Labrador Andezin Amfibol Oligoklas Biotit Albit K-feldispatlar Muskovit Kuvars Mağmanın yer küre içinde katılaşma derinliği ile minerallerin kristallenmesi ve kristallenen minerallerin oluşturduğu ortaklıklara göre mağmatik kayaçlar aşağıda verilen çizelge kapsamında tariflenebilir.

73 GRANİTİK MAGMA Bileşim Derinlik Kayacı Damar Kayacı Yüzey Kayacı Ana Formül: Kuvars + alkali feldispat + muskovit + mafik mineraller Bileşim: Kuvars, potasyum feldspat (ortoz), muskovit, biotit, ± asit plajioklas (oligoklas), amfibol (hornblend) GRANİT (geçiş gelişi güzeldir) Granit Pegmatit [Kuvars, alkali feldispat (ortoz, mikroklin), asit plajioklas. (albit, oligoklas), mus-kovit] Granit Aplit (Alkali feldispat, kuvars) Lamprofir [Piroksen (ojit), amfibol (hornblend), biotit] Kuvars Porfir [Alkali feldispat. (ortoz), kuvars, mika] Riyolit [Kuvars, alkali feldispat (sanidin, ortoz, anortoz), asit plajioklas (albit, oligoklas), biotit, amfibol (hornb-lend), ± piroksen] Obsidiyen (riyolit bileşimi + <% 1 H 2 O) Perlit (riyolit bileşimi + <% 2-5 H 2 O) Pekştayn (riyolit bileşimi + <% 5-10 H 2 O) Süngertaşı (riyolit bileşiminde köpüksü volkan) Plajioklas > K-feldispat ise GRANODİYORİT (Diyorite geçiş kayacı)

74 SİYENİTİK MAGMA Bileşim Derinlik Kayacı Damar Kayacı Yüzey Kayacı Ana Formül: Ortoz + Albit Bileşim: Alkali feldispat (ortoz, mikroklin), asit plajioklas (albit, oligoklas), amfibol (hornblend), biotit, ± piroksen Alkali Feld. > Asit Plj. ALKALİ SİYENİT Alkali Feld. = Asit Plj. MONZONİT Alkali Feld. < Asit Plj. SİYENODİYORİT (Diyorite geçiş kayacı) SİYENİT PORFİR MONZONİT PORFİR TRAKİT [Alkali feldispat (sani-din, anortoz, ortoz), asit plajioklas (albit, oligoklas), biotit, amfibol (hornb-lend), ± pirok-sen] TRAKİANDEZİT [Asit Plajioklas miktarı artarsa]

75 DİYORİTİK MAGMA Bileşim Derinlik Kayacı Damar Kayacı Yüzey Kayacı Ana Formül: Andezin + Hornblend Bileşim: Plajioklas (oligoklas, ande-zin), amfibol (hornblend), biotit, ± piroksen DİYORİT ANDEZİT [Plajioklas (oligoklas, andezin, ± labrador), biotit, amfibol (hornblend), piroksen (ojit, hipersten, pijonit) DİYORİT PORFİR Asit plajioklas+amfibol+ Biotit+Kuvars KUVARSLI DİYORİT DASİT [Bileşimde Kuvars miktarı artarsa] TRAKİANDEZİT [Bileşimde asit Plajioklas miktarı artarsa]

76 GABROİK (BAZİK) MAGMA Bileşim Derinlik Kayacı Damar Kayacı Yüzey Kayacı Ana Formül: GABRO DİYABAZ BAZALT [Labrador Labrador + Piroksen [Labrador + Ojit] [Plajioklas + piroksen ± olivin] + piroksen ± olivin] NORİT Bieşim.: ş Bazik plajioklas (labrador, bitovnit, anortit), piroksen (ojit, diopsit, dialaj, enstatit), ± amfibol (hornblend), ± olivin [Labrador + Enstatit, Hipersten] OLİVİNLİ GABRO HORNBLENDLİ GABRO DOLERİT [Plj. + hornblend]

77 PERİDOTİK (ULTRABAZİK) MAĞMA Bileşim Derinlik Kayacı Damar Kayacı Yüzey Kayacı Ana Formül: PERİDOTİT PİKRİT [Olivin, ojit, labrador, ± Olivin + [Olivin + Piroksen ± Kromit] Piroksen Bileşim: ş Olivin, piroksen, ± amfibol (hornblend), opak mineraller DUNİT [Olivin (>%90) ± Kromit] PİROKSENİT [Piroksen > %90] HORNBLENDİT [Hornblend > %90] KİMBERLİT biotit, ± hornblend ± hipersten] ANORTOZİT [~ %100 Plj.]

78 Mağmada SiO2 > %66 Asidik SiO2 ~ %66-52 Ortaç (Nötr) SiO2 ~ %52-45 Bazik SiO2 < %45 Ultrabazik kayaçlar olarak y ç sınıflandırılırlar.

79

80

81

82

83

84 MAĞMATİK KAYAÇLARDA AYRIŞMA ÜRÜNLERİ Ayrışmaya en yatkın mineral feldspatlardır. Granitlerde görülen başlıca ayrışma olayları; Kaolenleşme; feldispatların kil minerallerine dönüşmesidir. Hidrotermal ve atmosferik etki ile oluşur. Serizitleşme; alkali feldspat ve plajioklasın küçük mika pulcuklarına dönüşmesidir. Hidrotermal eriyik veya düşük dereceli metamorfizma etkisi ile oluşur. Albitleşme; sodyumca zengin eriyiklerin etkisiyle potasyumlu feldispatların albite dönüşmesi ile oluşur. Silisleşme; hidrotermal eriyiğin en son kalıntı sıvısı etkisiyle kayaç içinde bol miktarda ikincil (sekonder) kuvarsın kristalleşmesi ile oluşur. Turmalinleşme; granitik sıcak mağmanın sokulum sonrası soğuması sırasında üst kesimlerinde gelişen turmalin kristalleşmesidir. Sosüritleşme; plajioklasların albit, epidot, kalsit, serizit ve kuvarstan oluşma bir mineral grubuna dönüşmesidir. Kloritleşme; amfibol ve piroksen gibi mafik minerallerin klorite dönüşmesidir. Greyzenleşme; granitik sıcak mağmanın sokulum sonrası soğuması sırasında uçucu gazların mağma bünyesinden uzaklaşıırken feldispat ve biotiti değiştirip kayacın başlıca kuvars, muskovit ve zinvalditten oluşmasına neden olur. Granitten greyzene geçiş sırasında minerallerin hangi minerale değiştiği aşağıda özetlenmiştir.

85 Feldispat kassiterit, wolframit, fluorit, turmalin, topaz,... Biotit Kuvars GRANİT zinvaldit kuvars GREYZEN Siyenit Familyası Bu familyada görülen başlıca ayrışım olayları; serizitleşme, kaolenleşme, sosüritleşme, klo-ritleşme, albitleşme ve uralitleşmedir. Uralitleşme; piroksenlerin bir hornblend (amfibol minerali) çeşidi olan uralite dönüşmesidir.

86 Gabro Familyası Bu familyada görülen başlıca ayrışım olayları; sosüritleşme, skapolitleşme, prehnitleşme, ş uralitleşme ş ve serpantinleşmedir. ş Skapolitleşme; düşük sıcaklıktaki karbonat içeren hidrotermal eriyiklerin plajioklaslarla reaksiyonu sonucu skapolit grubu minerallerin oluşmasıdır. Prehnitleşme; gabrolara yakın granitik sokulumlardan gelen eriyiklerin etkisi sonucu prehnit-zoizit (epidot grubu) veya sadece prehnitli kayaçların oluşmasıdır. Serpantinleşme; piroksen ve olivin grubu minerallerin bünyesine su alıp hidratlaşarak serpantin grubu minerallere dönüşmesidir. Peridotit Familyası Bu familyada görülen başlıca ayrışım olayları; serpantinleşme ve lateritleşmedir. Lateritleşme; serpantinitlerin (serpantin kayası) atmosferik ve fiziksel etkiler ile Lateritleşme; serpantinitlerin (serpantin kayası) atmosferik ve fiziksel etkiler ile bozuşup değişimi sonucu silisli-karbonatlı yeni ayrışım kayaçlarının oluşmasıdır.

87 TORTUL (SEDİMANTER) KAYAÇLAR

88 Tortul külteler; Tortullaşma veya sedimentasyon sonucu oluşan bu kayaçlar köken ve oluşum ortamlarına göre; klastik (kırıntılı), organik, kimyasal olarak üç sınıfa ayrılırlar. Bu üç grub ise aşağıda Çizelge ile verildiği şekilde alt gruplara ayrılır. TORTUL KAYAÇLAR Klastik Organik Kimyasal 1. Çimentosuz 2. Çimentolu 1. Kalkerli 2. Silisli 3. Karbonlu 1. Karbonlu 2. Silisli 3. Dermirli 4. Fosfatlı 4. Fosfatlı 5. Tuzlu 6. Artık tortullar Çimentosuz klastik tortullar; çeşitli ş boyutlu malzemeden oluşur. ş Bu malzeme ya kendi boyutları ile yada farklı boyutlardaki diğer malzemeler ile bir arada bulunarak tortul külteyi oluşturur. Malzeme boyutlarına göre; kil (<0,002 mm), silt (0,02-0,002 mm), kum (0,02-2 mm), çakıl (2-20 mm), blok (>20 mm) olarak isimlendirilir.

89 Çimentolu klastik tortullar; dane boyutuna göre psefitik kayaçlar, psamitik kayaçlar ve pelitik kayaçlar olarak üç alt gruba ayrılırlar. Tane büyüklüğü ve grubu Çimentosuz klastikler Çimentolu klastikler Çimentolu kayacın özellikleri Dane çapı > 2 mm Blok, Blast, Moloz Breş Köşeli çeşitli iliparçalar ile çeşitli iliçimento PSEFİTLER Çakıl Çizikli çakıl Volkan bombası Lapilli Tektonik breş Volkanik breş Konglomera Puding Tillit Fay breşi Volkanik ve tortul köşeli parçalar Yuvarlak çeşitli parçalar ve çeşitli çimento Silisli parçalar ve silisli çimento Çizikli buzul çakılları Aglomera Volkan bombaları ve lapilli taneleri+çimento Dane çapı 2-0,2 mm PSAMMİTLER Kum Karışık kum Feldispatlı kum Kaba kül (4-0,25 mm çap) Grit Kumtaşı Kuvarsit Grovak Arkoz Kabatüf 2-4 mm boyutlu kum taneleri+çimento Kum taneleri ve çeşitli çimento Kum taneleri ve %85-90 silis çimento Killi, serizitli çimento. Köşeli kuvars ve feldispat-lar. Şist ve fillat parçaları Feldispat>%25, köşeli taneler, karbonat ve de-mirli çimento İri daneli tüfler Dane çapı 0,2-0,002 mm Dane çapı<0,002 mm PELİTLER Silt Mil (silt+kil) Kil * Silttaşı Şeyl y Sleyt Arjilit-Arduvaz Bentonit Lös Silt taneleri hakim ve çeşitli çimento Katılaşmışş ş mil ve çeşitli ş çimento Katılaşmış kil ve çeşitli çimento Fazla katılaşmış ve şistleşmiş killer Plastik kil (magmatik kökenli) Tozlardan oluşur, rüzgarla sürüklenip yağmur ile çökelir

90 Klastik tortul kayaçların bileşimine ş giren başlıca ş mineral ve kayaç parçalarının türleri ve bunların yaklaşık % katılma oranları şöyledir; Kuvars : % 35 Kil mineralleri (serizit, muskovit, illit, montmorillonit, klorit, kaolinit, boksit grupları) : % Metamorfik kayaç parçacıkları (sleyt, fillit,şist,metakuvarsit vs) : % 5-15 Feldispatlar : % 5-15 [Ortoklaslar, l plajioklaslardan l daha boldur] Çörtler : % 1-4 İri mikalar (muskovit, biotit, klorit) : % 0,1-0,4 Karbonatlar : % 0,2-1 Ağır ve duraylı mineraller (mağnetit, ilmenit, hematit, limonit, zirkon, turmalin, rutil, granat, apatit, kiyanit, staurolit, epidot, hornblend, piroksen vs) : %0,1-1

91 Kil mineralleri; Şeyl, killi kireçtaşı, sleyt ve fillit gibi kil içeren kayaçların kimyasal bir değişikliğe uğramadan bulundukları yerde fiziksel olarak ayrışıp ufalanmaları ile Feldispatların ve feldispatı bol kayaçların kimyasal ayrışması ile Volkan küllerinin (tüf) su altında ayrışması ile Tortulların çökelme sonrası deniz diplerinde oluşan diyajenetik değişiklikler ile Kalın sediment istiflerleri l i altında göç eden eriyik ik etkisi i ile oluşan diyajenetik ve kısmi metamorfizma etkisi ile Diyajenez sonrası ayrışım olayları ile oluşur. Önemli kil minerallerinin oluşum ortamları aşağıda verilmiştir. Gibsit : Tropikal iklim bölgesinde uzun süreli ayrışma sonucu Kaolinit : Potasyumun tümü ile uzaklaştırıldığı ileri derece ayrışma sonucu İllit : Yarı kurak ve ılıman iklim kuşaklarında oluşan ayrışma ve potasyumca zengin ortamlarda Serizit : Killi kayaçların erozyonu ile Montmorillonit it : Bazik kayaçlar ve volkanik küllerin ılıman l iklim bölgelerindeki l ayrışması ve magnezyumca zengin bir ortamda Klorit : Lagünlerde ve sığ deniz diplerinde demirce zengin bir ortamda oluşan diyajenez sonucu

92 Organik tortul kayaçlar; foraminiferler, radyolaryalar, algler, süngerler ve özellikle mer-canlar gibi taş yapan organizmalardan veya bunların irili ufaklı parçalarından oluşur. Bu kayaçlarda organizmaların katı kısımları taşlaşıp fosilleşmiştir. Organik tortul kayaçlar organizmaların kavkı ve iskeletini oluşturan ana (başlıca) maddenin kimyasal bileşimine göre isimlendirilirler. Bu kayaçlara ait genel sınflama aşağıda Çizelge ile verilmiştir. Bileşim Çeşit Özellik KİREÇLİ OLANLAR Foraminiferli Direkt organizma veya organizma parçalarından oluşurlar. Çoğu kez ve KALKERLER Algli, Mercanlı, Krinoidli Kavkılı veya kemikli fosillidirler SİLİSLİ OLANLAR BİTÜMLÜ ve KARBONLU OLANLAR Radyolarit, Diatomit, Sünger spikülleri Turba, Linyit, Taşkömürü, Antrasit, Gitya, Sapropel, Bitümlü şist, Doğal gaz, Petrol Radyolaryalardan Diatomlardan Süngerlerden oluşur Bitkisel ve hayvansal planktonlar ile bitki-hayvan kalıntıların danoluşur FOSFATLI OLANLAR (Ca-Fosfat) Fosfatlı Oolit, Pizolit ve Yumrular, Bonebed, Koprolit, Guano Çökelme ile oluşur Sürüngen ve balık kemiklerinden oluşur Fosilleşmiş gübrelerden oluşur.

93 Kimyasal tortul kayaçlar; doymuş eriyiklerden çökelme ve tuzlu sulardan buharlaşma ile oluşurlar. Eriyiklerdeki çökelme sırası; CO 3, SO 4, Cl şeklindedir. Kimyasal tortult kayaçlar bünyelerindeki temel kimyasal bileşimei göre adlandırılır. d l Bu kayaçlara ait genel sınflama aşağıda Çizelge ile verilmiştir. Bileşim Çeşit Özellik KALKERLER (KİREÇTAŞLARI) -CaCO 3 - SİLİSLİ TORTULAR Masif kalker, Oolitli kalker, Pizolitli kalker, Lös bebeği, Septari (kaplumbağa ta-şı), Sarkıt-dikit, Kalker tüfü-traverten, Killi kalker Marn, Dolomit, Dolomitli kalker, Dolomitli Marn, Çakmaktaşı, Şay, Fitanit, Lidit (Mihenk taşı), Sileksit (çört), Jasp, Akik, Gayzerit, Yoğun anorganik kalker CaCO 3 ten oluşur Denizin sığ ve dalgalı olduğu, CaCO 3 lı sıcak sularda balık yumurtası büyüklüğündeki oolitlerden oluşur Bezelye büyüklüğündeki oolitlerden oluşur. Ortasında CO 2 gazı bulunabilir. Ca(HCO 3 ) 2 lı sularda oluşur. Sıcak ve vol-kanik yerlerde rastlanır Löslerdeki sferoidal veya düzensiz CaCO 3 ten oluşma yum-ru Kireçtaşı veya marnların içindeki sferoidal yumrudur. Işın-sal ve kesişen kırıklarla çokgen şeklli bloklara ayrılır Erimiş kalker içeren basınçlı ve gazlı suların mağara boşluk-larına girmesi ile oluşur Bol miktarda CaCO 3 eriyikli kısmen gazlı ve basınçlı ılık su-ların yeryüzüne çıktıklarında gazların uçması, basıncın kalk-ması ve soğuması ile oluşur Kalkerin bünyesine %10-35 kil katılımı ile oluşur Kalkerin bünyesine %35-65 kil katılımı ile oluşur Saf CaMg(CO 3 ) 2 den oluşur Dolomitin bünyesine %10-35 kil katılımı ile oluşur Dolomitin bünyesine %35-65 kil katılımı ile oluşur Kalker boşlukları içindeki çok gevrek, kavkımsı, kırıklı kes-kin kenarlı kriptokristalen silis çeşidi olup kalsedon ve ku-varstan oluşur. Kalker boşlukları içindeki örtüsüz ve kollu çakmaktaşı Tabakalar içindeki koyu renkli, tabaka veya yumrulu silisli şist Kömürlü fitanit Silisli tabakalar içindeki silisli organizmalardan oluşan yum-rulardır. Silise benzersede daha opaktır Kırmızı-yeşil, yarı saydam ve yabancı madde içeren kripto-kristalen kuvarstan oluşur Jeod boşluklarda, ortak merkezli kalsedon halkalarının üst üste gelerek oluşturduğu topluluk Gayzerler çevresindeki silis topluluğu

94 DEMİRLİ OLANLAR Sideritli tortullar, Oolit parçaları içerir Demirli Oolit, Limonitli-hematitli Oolit, Glokonit, Demir hidroksitlerdir Kimyasal ayrışmayla oluşur Fe, K, Ag, Al lu sulu silikattir. Mikalarla yakından ilişkilidir ve deniz kökenli çökel kayaçlarda bulunur FOSFATLI OLANLAR Fosfatlı Oolitler Oolit parçalarından oluşur TUZLAR veya EVAPORİTLER Jips, Anhidrit, it Kayatuzu, Silvin, Karnallit, Polihalit Çözeltiye doygun eriyiğin buharlaşıp tortu olarak kalan maddelerden oluşurlar AYRIK TORTULLAR Regolit, Toprak Ayrışma sonucu oluşurlar

95

96

97 METAMORFİK (DEĞİŞİM) KAYAÇLAR

98 Metamorfik külteler; yerkabuğunun derinliklerinde etkili fiziksel ve kimyasal şartların etkisi ile kayaç bünyesinde katı halde oluşan mineral değişimi olan metamorfizma; mağmatik, tortul ve metamorfik kayaçları sıcaklık, basınç, gerilme, ergiyikler (kimyasal aktivitesi olan sıvılar) etkisi ile değiştirip başkalaştırarak metamorfik külteleri oluşturur. ş Metamorfizma sonucu kültenin toplam kimyası değişmezken, taş mekanik olarak şekil değiştirebilir, mineral ve kristal şekilleri değişir, önceki minerallerin yerine yenileri oluşabilir. Metamorfizmaya ne-den olan faktörler ve özellikleri aşağıda verilmiştir; Metamorfizma olayı sıcaklık, basınç ve kesme gerilmesi ilişkisi içersinde epizon (üst zon), mesozon (orta zon) ve katazon (alt zon) olarak üçe ayrılır. Aşağıda Çizelge ile bu zonların özellikleri verilmiştir. Zonlar Sıcaklık Hidrostatik Basınç Gerilme Epizon Az, orta Az Çok şiddetli Mesozon Yüksek Yüksek Şiddetli Katazon Çok yüksek Çok yüksek Az

99 Metamorfik zonlarda oluşan başlıca mineral ve kayaçlar ise; Zonlar Mineraller Kayaçlar Epizon Kuvars, serizit, klorit, epidot, albit, serpantin, talk, amfibol, Fillat, serizitli şist, kloritli şist, epidot şist, talk şist, mikalı andezin kuvarsit, kristalen kalker, serpantin şist Mesozon Kuvars, muskovit, oligoklas, epidot, amfibol, staurolit, disten, granat Mikaşist (distenli, staurolitli, granatlı), mikalı kuvarsit, mikalı mermer, amfibol şist, feldis-patlı mikalı şist (albit içerir) Katazon Kuvars, ortoklas, plajioklas, biotit, amfibol, pi-roksen, Gnays (sillimanitli, granitli, distenli), granatlı kuvarsit, granatlı sillimanit, granat, disten mermer, olivin şist Kil; killi şist serizit-klorit şist mikaşist (mika+kuvars) gnays Saf kalker mermer Marn kalk şist kalkerli mikaşist Saf gre kuvarsit Granit gnays Aşağıdaki çizelgede başlıca metamorfik kayaçlar ile başlangıç kayacı ve başlıca mineralleri verilmiştir.

100 Özellik Metamorfik Kayaç Başlangıç Kayacı Başlıca Mineralleri İYİ GELİŞMİŞ FOLİASYON LU Sleyt ve fillit Şeyl, tüf Mika, kuvars Klorit şist Bazalt, andezit, tüf Klorit, plajioklas, epidot Mika şist Şeyl, tüf, riyolit Muskovit, kuvars, biyotit Amfibol şist Bazalt, andezit, gabro, tüf Amfibol, plajioklas Gnays Granit, şeyl, diyorit, riyolit, mikaşist Feldispat, kuvars, mika, amfibol, granat Migmatit Mağmatik ve metamorfik kayaç ka-rışımı Feldispat, amfibol, kuvars, biyotit TANELİ Hornfels İnce taneli herhangih bir kayaç Çok değişik ik SEYREK FOLİASYON Kuvarsit Kumtaşı Kuvars LU Mermer Saf kalker Kalsit Skarn (Taktit) Kalker, dolomit, mağmatik girişim Kalsit, Ca-Mg silikatlar, Fe-Ca-Mg silikatlar (granat, epidot, piroksen, amfibol) Amfibolit Bazalt, gabro, tüf Hornblend ve plajioklas, az oranda granat ve kuvars Granülit Şeyl, grovak, mağmatik kayaçlar Feldispat, piroksen, granat, kiyanit ve diğer silikatlar Eklojit Bazalt, gabro+olivin (alt kabuk-üst manto malzemesi) Omfasit (klinopiroksen), granat±dis-ten

101