Bozunma, sedimanter yatakların tümünün oluşumunda önemli bir rol oynadığı kadar kaolen, laterit, boksit, mangan, masif manyezit, fosfatlar ve nikel ve uranyum içeren bazı cevher yataklarının oluşumunu da sağlayan jeolojik bir süreçtir. Bozunma olayı, esasen yüksek sıcaklık ve basınç koşullarında oluşmuş kayaçların yüzeysel koşullara doğru yaklaştıkça mekanik ve kimyasal değişimlere uğradığı karmaşık bir mekanizmadır. Hidroliz, oksidasyon, karbonatlaşma ve hidratlaşma şeklinde sıralanabilen esas bozunma süreçlerinin ürünleri; kil minerallerini, demir oksitlerini ve hidroksitlerini, boksit minerallerini ve daha seyrek olarak da kaolen profillerindeki siderit gibi karbonatları ve jips-anhidrit gibi hidratlaşmış mineralleri içermektedir.
Magmatik kayaçlardaki kayaç oluşturan mineraller, Bowen reaksiyon serisine uygun olarak, oluştukları sırada bozunurlar: Olivin ve anortit, bunu takiben K-feldispat, muskovit ve en son olarak da kuvars bozunur. Mineral bileşimi bozunma oranını kontrol ettiği gibi bozunma ürünlerinin bileşimini de kontrol etmektedir. Ultrabazik ve kaolenit türü kayaçlardan türeyen nontronit veya asitik magmatik kayaçlardan türeyen montmorillonit, demir içeren kayaçlardan oluşan kırmızı kaolen, lökokratik granit, aplit, pegmatit ve arkoz gibi lökokratik kayaçlardan oluşan beyaz kaolen bu tip yataklara örnek olarak verilebilir. Bozunma reaksiyonları yağmurun esas su kaynağı olduğu katı-sıvı sınırında gerçekleşirler. Yağmur suyu, atmosferik CO2 yüzünden biraz asidik niteliktedir (pH 5.7, volkanik sahalarda pH < 4). Hidratlaşma ve kayaç oluşturan silikatların hidrolizi her ne kadar pH değerini arttırsa da, yüzey suları alkalinitesindeki herhangi bir artış sürekli akış ile ve organik maddelerden ayrışan CO2'in varlığı ile engellenir. Oksidasyon-redüksiyon potansiyeli veya Eh değeri, iyonların süperjen ortamlarda göç edebilme yeteneğini etkiler. İyon hareketinin hızı, pH, Eh değerlerine, pH/Eh oranına (Şekil 5), K iyonlarının kil mineralleri ile sabitlenmesine, organik madde özleri ile olan reaksiyona ve elementlerin iyon potansiyeline bağlıdır. Genel olarak, alkali toprak elementleri alkali elementlerden, Ca ise Mg'dan daha mobildir ve yeni oluşan kil minerallerinin ara katmanları arasına girebilir. Demir ve alüminyum daha az mobil elementlerdir.
Şekil 5. Ortamın pH ve Eh'ına bağlı olarak eksojenik koşullar altında bilinen mineral türlerinin oluşumu.
En önemli bozunma süreci, döngü halindeki yeraltı suyunun ana kayaç mineralleri ile olan etkileşimidir. Kaolinleşme olayında feldispatın ayrışması aşağıdaki denkleme uygun olarak gerçekleşir:
1. Yüksek akış hızında:
2NaAlSi3O8 + 2CO2 + 11H2O=Al2Si205(OH)4=2Na+ +2HCO3 +4H4SiO4
(albit) (kaolen)
2a. Düşük akış hızı ve artan H4Si04 konsantrasyonunda:
2H+ + 2NaAlSi3O8 + H2O → Al2Si2O5(OH)4 + 2Na+
(albit) (kaolinit)
2b. K-feldispat üzerine CO2 etkisi altında:
4KAlSi3O8 + 22H2O 4CO2 = 4K+ + Al2Si2O5(OH)4 + 8H4SiO4 + 4HCO3
(K-feldispat) (kaolinit)
3. Alkalilerin uzaklaşmamış olduğu ortamda, çok düşük akış hızında:
Mg2+ + 3NaAlSi3O8 + 4H2O→2Na0.5Al1.5Mg0.5Si4O10(OH)2 + 2Na+ + H4SiO4aq.
(montmorillonit)
Bazik plajiyoklazın ortaç bozunma ürünü olan montmorillonit, ayrışmanın ileri safhalarında kaolinete geçer. Kaolinet oluşumu için önceden gerekli olan koşullar, düşük K+ konsantrasyonu, Ca2+, Mg2+, K+, Fe2+ (genellikle Fe3+'nın organik maddelerce indirgenmesiyle oluşur) ve bir miktar SiO2'nin yüksek liçing derecesi, H+ (pH 4-5 arası) iyonu ve CO2'nin varlığı ve oksidasyon ortamıdır. Bu koşullar, yağışın evaporasyonu aştığı ve ana kayaç rölyefinin ve dokusunun yüzeyaltı suyunun döngüsünü desteklediği ortamlarda sağlanır. Bu nedenle, triklinik kaolenit düşük Si/Al oranı ve yüksek sıcaklık koşullarında oluşmaktadır. Diğer taraftan montmorillonit Mg2+, Na2+, Fe2+, Na+ iyon konsantrasyonunun K+ konsantrasyonunu aştığı, SiO2 içeriğinin Al2O3'den daha yüksek olduğu ve zayıf alkali liçingi koşullarında buharlaşmanın yağıştan fazla olduğu durumlarda oluşur. Montmorillonit özellikle volkanik kül gibi özgül yüzeyi yüksek olan silikat kayaçlarından itibaren oluşmaktadır. İllit oluşumuna uygun olan koşullar; yüksek Mg2+, Ca2+, K+ ve H+ içeriği, düşük Al/Si oranı ve yüzeyaltı suyunun ortalama akış hızı ile birlikte ortalama yağıştır.
- Okunma: 3307
- Yazdır
ÖNERİLERİMİZ
- İdeCAD Statik ve Mimari Görsel Eğitim
- İnşaat Oyunları
- Online AutoCAD Eğitimi
- AutoCAD Türkçe Yama İndir!
- AutoCAD Kitabı İndirmek İçin Tıklayınız.
- Keşif - Metraj - Hakediş Hizmetleri
- Örnek CV İndirmek İçin Tıklayınız.
- Şantiye Staj Defteri
YAZILARI TAKİP ET!
-
Sitemizdeki
yazıları facebook ve twitter hesabınızdan takip etmek için lütfen
sayfalarımızı ziyaret edin ve beğenin! Böylece siteye girmenize gerek kalmadan yeni yazılardan haberdar olursunuz!