JEOLOJĠ TOPOĞRAFYA VE KAYAÇLAR
Bir nehir kenarında gezerken çakılların renk ve biçim bakımından birbirlerinden farklı olduğunu görürüz. Bu durum bize, kayaçların farklı ortamlarda oluştuğunu gösterir. Örneğin bazı kayaçlar göl ve deniz içerisinde çökelerek oluşurken, bazıları mağmanın hızlı bir şekilde soğumasıyla oluşmaktadır. Kayaçları jeolojinin alt dalı olan petrografi (taş bilimi) incelemektedir.
Yerkabuğunu oluģturan kayaçlar ve bu kayaçların oluģumunu, değiģimini inceleyen bilim dalı aģağıdakilerden hangisidir? (Öğretmen Seçme Sınavı 2006) A) Petrografi B) Stratigrafi C) Sedimontoloji D) Paleontoloji Cevap: A
1. Mineraller Yerkabuğunda bulunan elementler bir araya gelerek mineralleri oluşturur. Minerallerin katı halde bir araya gelmesiyle kayaçlar ortaya çıkar. Kayaçlar genellikle iki ya da daha fazla mineralin birleşmesiyle oluşur. Örnek olarak granit; kuvars, mika ve feldspattan oluşan bir kayaçtır. Bununla birlikte yalnızca bir mineralden oluşan kayaçlar da vardır. Kalker, sadece kalsiyum karbonat (CaCO 3 ) mineralinden oluşmaktadır.
Her mineral birtakım atomlardan meydana gelmektedir ve minerali meydana getiren atomlar da değişik bir tarzda sıralanmışlardır. Minerallerin kayaç içerisinde sıralanması diğer minerallerle birleşmesi ortam şartları adını verdiğimiz birtakım özel durumlarla ilgilidir. Mineraller sıcaklık ve basınç gibi şartlar altında diğer minerallerle birleşerek, değişik türde kayaçların meydana gelmesine sebep olurlar. Mineralleri etkileyen basınç ve sıcaklık şartları her zaman ve her yerde aynı olmadığından dolayı farklı kayaçların meydana gelmesini sağlar.
Yandaki tabloda yerkabuğunun bileşimini oluşturan elementlerin ağırlıklarının oranları verilmiştir. Yerkabuğunun ağırlığının dörtte üçünü oksijen ve silisyum oluşturur. Alüminyum ve demir gibi metallerin sanayinin ve medeniyetin gelişmesinde önemli bir rolü vardır. Yerkabuğu içinde daha az oranda bulunan kalsiyum, sodyum, potasyum ile magnezyum bitki besini olarak, bitki ve hayvan yaşamı için çok önemlidir.
Mohs Skalası Her mineral aynı sertlikte değildir. Çok sert olanları bulunduğu gibi yumuşak olanları da vardır. Minerallerin sertliği sclerometre denilen aletle saptanmaktadır. Pratikte mineraller sertlik derecelerine göre 10 a ayrılmışlardır. 1822 yılında Alman mineral bilimcisi Friedrich Mohs tarafından yapılan bu ayırım Mohs ölçeği olarak bilinir. Burada sertlik derecesi 1 den 10 a doğru artar. Sertliği 1 olan mineraller en yumuşak, 10 olan mineraller ise, en sert minerallerdir. Bu durumda tablodaki her mineral kendinden önce gelenlerden daha serttir ve onları çizer.
Talk, grafit ve kaolin gibi mineraller sertlik derecesi 1 olan en yumuşak minerallerdir. Elmas ise, 10 olan sertlik derecesiyle en sert minerale karşılık gelir. Minerallerin sertliğini tayinde, sertlik derecesi bilinen bazı cisimlerden de yararlanılır.
2. Kayaçlar Kayaçlar, yerkabuğunda genellikle bir veya birkaç mineralin bir araya gelmesi sonucu oluşurlar. Bunlar; Püskürük, Sedimanter (tortul) Metamorfik taşlar olmak üzere üç grupta bulunurlar.
1. Püskürük Kayaçları Yerkabuğunun derinliklerinde bulunan ve sıcaklığı 600-1,300 C arasında değişen, uçucu bileşenler gazlar bakımından doygun bir silikat eriyiği olan mağmanın, yerkabuğunun yüzeyinde ve derinliklerinde basınç ve sıcaklığın giderek azalması ile katılaşan taşlara püskürük taşlar denir. Püskürün taşlar; iç püskürük ve dış püskürük taşlar olarak ikiye ayrılır.
a. Ġç Püskürükler Bu katılaşma yerkabuğu derinliklerinde ve yavaş soğumayla gelişmişse iç püskürük (derinlik) taşları meydana gelir. Granit, diyorit, siyenit ve gabro bunların başlıca örnekleridir. Granit, içlerinde en yaygın olanıdır.
Granit
İç püskürükler yerkabuğunun 2 km den daha derin kısımlarında oluşmaktadır. Günümüzde, üzerindeki kalın örtülerin aşınarak ortadan kalkmasıyla, iç püskürükler yeryüzünde görülebilmektedir.
b. DıĢ Püskürükler Dış püskürükler, yüzeye kadar ulaşan mağmanın yeryüzünde hızlı bir şekilde soğumasıyla oluşmaktadır. Bazalt, andezit ve riyolit başlıca dış püskürük kayaçlardır. Ayrıca volkan camı (obsidyen), sünger taşı ve tüfler de yeryüzünde mağmanın soğumasıyla oluşur.
2. Tortul Kayaçlar Yeryüzünde bulunan kayaçların tümü dış kuvvetler tarafından ayrıştırılarak tahrip edilmektedir. Erozyon, akarsular ve rüzgârlar yardımıyla parçalanarak ayrışmış olan bu kayaç kırıntılarının taşınması olayıdır. Kayaç parçacıklarını taşıyan akarsu ya da rüzgâr, gücünün tükendiği yerde bu tortulları biriktirmeye başlar. Şayet taşıyıcı güç su ise tortulları göl ya da denizlere ulaştırır. Tortular taşınıp biriktirildikten sonra, çimentolaşma süreçleriyle tortul kayaçlar meydana gelmektedir.
Tortulanmada kayaç parçalarının yanında, kavkılar, kabuklar, bitki artıkları ve diğer canlı artıkları da birikmektedir. Zamanla bu canlı artıkları tortul kayalar içindeki fosilleri oluşturur.
Gevşek olan tortul tabakalar, milyonlarca yıllık sürelerde üzerlerine gelen diğer tabakaların ağırlığı altında kalarak sıkışır. Üst üste biriken tortullar yeni tabakalar oluşturur ve bu tabakalar, alttakileri sıkıştırarak yoğunluğunu artırır.
Tortulanma alanlarında yoğunlaşmayla birlikte su içerisinde eriyik halde bulunan mineraller tortulların arasına sızar. Çimentolaşma, suda çözünmüş olan minerallerin, tortulların arasında kristalleşerek onları birbirine bağlaması sürecidir. Tortul kayaçlar, kayacı oluşturan tortul tipine göre sınıflandırılır. Kırıntılı, organik ve kimyasal olmak üzere üç ana tortul kayaç grubu vardır. Bu tortul kayaç gruplarının her biri farklı süreçlerden geçerek oluşmuştur.
a. Kırıntılı Tortul Kayaçlar Kırıntılı tortul kayaçlar dış kuvvetlerin etkisiyle taşınan kayaç parçalarının bir araya gelerek çimentolaşması sonucunda oluşur. Tortullar arasına giren çimento killi ya da kireçlidir. Kil parçacıklarının taşlaşmasıyla kiltaģı, kum taneciklerinin taşlaşmasıyla kumtaģı, çakılların taşlaşmasıyla da çakıltaģı (konglomera) oluşur.
b. Kimyasal Tortul Kayaçlar Kimyasal tortul kayaçlar suyun içinde erimiş halde bulunan maddelerin çökelmesiyle oluşur. Kireçtaşı; göllerde, denizlerde ve yeraltı sularında yaygın olarak bulunan kirecin çökelmesinin sonucu oluşur. Kimyasal tortullardan jips, anhidrit ve kayatuzu evaporit havzalarında, kurak iklim şartları altında suların uzun yıllar buharlaşmasıyla oluşur.
Kimyasal tortul kayaçlar suyla temas edince kolayca çözünür. Bundan dolayı nemli ve sıcak iklim koşulları altında kimyasal tortul kayaçların bulunduğu sahalarda lapya, dolin, obruk, uvala ve polye gibi karstik şekiller oluşmuştur.
c. Organik Tortul Kayaçlar Organik tortul kayaçlar, bitki ve hayvan kalıntılarının tabakalar halinde birikmesiyle oluşur. Bunların en çok bilinen örnekleri taşkömürü, linyit, tebeşir ve mercanlardır.
Mercanlar su sıcaklığının 20 C nin üzerinde olduğu sığ ve berrak denizlerde yaşayan canlıların iskeletlerinin birikmesiyle oluşmaktadır. Tebeşirse, mikroskobik deniz hayvanlarının kalker kabuk ve iskeletlerinden meydana gelmiş, dayanıksız bir kayaçtır. Gerek kimyasal gerekse mekanik aşınma sonucu kolaylıkla parçalanırlar.
Bitki artıkları bir araya gelerek kömürleri oluşturur. Kömürlerden antrasit en eski olanıdır. Paleozoik sonlarında taşkömürü, Tersiyer de linyit, Kuvaterner de ise turba oluşmuştur. Eskiden yeniye doğru kömür türlerinin içerisindeki karbon oranı azalır.
3. BaĢkalaĢım Kayaçları Yerin derinliklerindeki yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında kayaçların değişime uğramasına metamorfizma denir. Meta değişim; morf şekil anlamına gelir. Bir kayaç metamorfizmaya uğrayınca görünümü, bileşimi, kristal yapısı ve mineral içeriği değişir. Metamorfizmanın meydana gelmesi bazı şartlara bağlıdır. Bu nedenle başlıca metamorfizma tipleri şunlardır:
Başkalaşım kayaçları, tortul ya da volkanik kayaçların metamorfizma geçirmesi sonucunda oluşur. Yerkabuğundaki hareketler sonucunda bir kayaç derinlere doğru inebilir. Derine inildikçe, mantodan gelen ısı ve maruz kalınan büyük basınç kayaçların başkalaşmasına neden olur.
Yüksek sıcaklık ve basınç altında kalan kayaçların mineralleri ince tabakalar halinde dizilerek yapraklı bir yapı kazanır. Kırıldıklarında ince katmanlara ayrılır. Metamorfizma sonucu oluşan şist, gnays ve arduaz yapraklı bir yapı kazanır. Metamorfizma sonucunda ; Kireçtaşı (kalker) - mermere, Kiltaşı - killişiste, Granit - gnaysa, Kumtaşı - kuvarsite Taşkömürü - elmasa dönüşmektedir.
3. Kayaçların Yer ġekillerine Etkisi Kaya ne kadar sert olursa aşınmaya karşı o kadar dirençli olur. Örneğin bazalt ya da granit gibi dirençli kayalar üzerinde daha dik yer şekilleri gelişirken, kum taşı ve marn gibi yumuşak kayaçların bulunduğu sahalarda daha düz ya da basık şekiller oluşmaktadır.
Vadi kenarlarında dirençli kayaların bulundukları yerlerde daha dik yamaçlar bulunurken, yumuşak kayaçların bulundukları yerlerde daha eğimli yamaçlar yer alır.
Geçirimli kayaçlar içinden suyun geçmesine olanak sağlar. Geçirimsiz kayaçlar ise suyun sızmasını engelledikleri için buralarda yüzeysel akış oldukça fazladır. Kireç taşı, dolomit, jips ve anhidrit gibi eriyebilen kayaçların bulundukları saha da yeraltı sularının etkisiyle karstik şekiller gelişmektedir.
Granitlerin nemli bölgelerde aşınmaya uğramasıyla harebelere benzer şekiller almasıyla tor topografyası meydana gelir. En güzel örneklerine İskoçya da rastlanır. Türkiye de ise Aydın Çine çevresinde görülür.