Kayaç, çeşitli minerallerin veya mineral ve taş parçacıklarının bir araya gelmesinden ya da bir mineralin çok miktarda birikmesinden meydana gelen katı birikintilerdir.
Kayaçlar oluşumları sırasındaki doğal ortamı yansıtan bir çeşit belge niteliğinde görülebilir. Yer kabuğunun jeolojik gelişmesinin izleri bu çeşit kayaçlar üzerinde işlenmiştir. Bu nedenle yer tarihinin doğal belgeleri sayılırlar.
Çoğu kaya, silikat mineralleri, kristal kafeslerinde silikon oksit tetrahedra içeren bileşikler içerir ve bilinen tüm mineral türlerinin yaklaşık üçte birini ve yer kabuğunun yaklaşık %95'ini oluşturur.
Kayaç sınıflandırması
Kayaçlar ve minerallerdeki silis oranı, isimlerini ve özelliklerini belirlemede önemli bir faktördür.
Kayaçlar, mineral yapılarına, kimyasal bileşenlerine, barındırdığı bileşenlerin dokularına ve oluşumuna neden olan etmenlere göre sınıflandırılmaktadır.
Bu sınıflandırma, üç ana kayaç türünü içerir:
- Magmatik kayaçlar
- Tortul (Sedimanter) kayaçlar
- Başkalaşım (metamorfik) kayaçlar
Bu sınıflandırmada daha çok parçacıkların büyüklükleri temel alınmıştır.
Zaman içinde kayalar, Kayaç döngüsü adı verilen jeolojik bir model tarafından tarif edildiği gibi, bir kayaç türünden diğer kayaç türüne dönüşebilir.
Kayaçlarla ilgilenen bilim dalına petrografi adı verilir. Petrografi, Jeoloji’nin temel dallarından biridir.
Magmatik kayaçlar
Erimiş halde bir silikat hamuru durumunda olan magmanın veya akkorun yer kabuğunun derinliklerinde veya yeryüzünde soğuyarak katılaşması sonucu meydana gelen kayaçlardır.
Magmatik kayaçlar, dünyanın mantosunda veya kabuğunda önceden var olan kayaların kısmi erimeleriyle oluşur.
Kayanın erimesine üç temel işlem neden olur:
- Sıcaklık artışı
- Basınç azalması
- Bileşiminde bir değişiklik
Yerkabuğunun hacimce yaklaşık %65'i magmatik kayalardan oluşur ve bu da magmatik kayaçları en bol bulunan kayaçlar haline getiriyor.
Bunları %66'sı Bazalt ve Gabrodur, %16 Granittir, %17'si Granodiyorit ve Diyorittir. Sadece %0.6'sı Siyenit ve %0.3'ü Ultramafiktir. Okyanus kabuğunun önemli birleşimi olan bazalt %99'unu oluşturur. Granitoidler olarak bilinen granit ve benzeri kıta kabuğuna hakimdir.
Tortul (Sedimanter) kayaçlar
Kayaların oluşum bakımından farklı ikinci takımını sedimanter (tortul) kayalar veya öteki adıyla sedimentitler meydana getirir.
Eskiden var olan kayaların akarsular, buzullar, rüzgarlar, dalgalar gibi dış etkenler tarafından aşındırılarak sürüklenen kırıntılarının ve diğer çözülme ürünlerinin, ya da kimyasal yolla yerinde meydana gelen maddelerin normal basınç ve sıcaklık altında su üstünde veya su altındaki ortamlarda birikmesiyle sedimentler (çökeller) oluşur.
Sedimentler zamanla çeşitli değişikliklere uğrarlar. Yığılan maddelerin ağırlığı altında sıkışırlar, içerdikleri su dışarı atılır, gözenekleri azalır ve hacimleri küçülür; kendi içlerinde meydana gelen kimyasal olaylarla yeni mineraller oluşabilir; taneler ve kırıntılar arasında bir çimento meydana gelir.
Bütün bu süreçlerin sonucunda Sedimentler pekleşerek taşlaşır ve tortul kaya haline dönüşür. Yüzbinlerce, hatta belki milyonlarca yılı kapsayan ve sedimentlerin tortul kaya haline gelmesine yol açan bütün bu süreçlerin tümüne diajenez denir.
Fiziksel tortul kayaçlar
Çeşitli büyüklüklerde taş ve mineral parçalarının karalarda ve denizlerdeki tortullaşma havzalarında çökelmeleri ile meydana gelen taneli - parçacıklı kayaçlardır.
Organik tortul kayaçlar
Foraminiferler, radyolaryalar, algler, süngerler ve mercanlar gibi kabuklu organizmaların kalıntılarından oluşan kayaçlardır. Organizmaların katı kısımları burada taşlaşmış, fosil haline gelmişlerdir.
Kimyasal tortul kayaçlar
Doygun eriyiklerin çökelmesi ve tuzlu suların buharlaşması sonucu meydana gelen tortulardır. Mağaralardaki dikit ve sarkıtlar, deniz kıyılarındaki kireçli ve demirli olitler, kapalı göl kenarlarındaki tuz birikintileri ve kaynaklar etrafındaki taşlaşmalar (travertenler) kimyasal tortulların başlıca örnekleridir.
Metamorfik kayaçlar
Tortul veya magmatik diğer kayaçların sıcaklık, basınç, gerilme ve kimyasal aktivitesi olan sıvılar etkisi ile değişmeleri, başkalaşmaları sonucu meydana gelirler. Genelllikle kristallerden oluşmuş, paralel yapılı kayaçlardır.
Metamorfizma: Yer kabuğunun derinliklerinde hüküm süren değişik fiziksel ve kimyasal şartların etkisi ile kayaçlardan katı halde meydana gelen mineral değişikliği veya mineral transformasyonu olayıdır.
Mineraller belirli bir sıcaklık ve basınç altında duraylı durumda bulunurlar. Her mineralin kendine öz bir duyarlılık sıcaklığı ve basıncı vardır.
Eğer sıcaklık ve basınç değerinde bir artma, bir değişme olursa, mineralde de değişme başlar, mineral aynı kimyasal bileşimde başka bir duraylı minarele dönüşür, böylece bir mineral transformasyonu olur. Metamorfizmanın aslı da budur.
Metamorfik kayaçların başlıca özelliği, bunların birbirine paralel düzlemler boyunca ve kolaylıkla yaprak yaprak veya dilim dilim ayrılmaları, bölünmeleridir.
Örnek olarak; Mermer, Granit, Kömür ve Kil taşı.