KAYAÇLAR
Kayaçlar mineral topluluklarıdır. Kayaçlar tek bir mineralden oluşabileceği gibi (mermer, kuvarsit), birden fazla mineralin bir araya gelmesinde de oluşabilirler (granit, bazalt).
Kayaçlar oluşumları sırasındaki doğal ortamı yansıtan belgelerdir. Yerkabuğunun jeolojik gelişiminin izleri bu kayaçlar üzerinde işlenmiştir. Bu nedenle onlar, yer tarihinin doğal belgeleri sayılır, kayaçların jeolojideki önemleri de buradan gelir.
Kayaçlar oluşum şartları ve kökenlerine göre mağmatik, tortul ve metamorfik olmak üzere üç gruba ayrılır.
MAĞMATİK KAYAÇLAR
Ergimiş halde bir silikat hamuru durumunda olan mağmanın yerkabuğunun derinliklerinde veya yeryüzünde soğuyarak katılaşması sonucunda meydana gelen kayaçlardır. Tabakalı yapıları yoktur. Fosil bulundurmazlar.
Mağma; yeriçinde bulunan gazlarla doymuş yüksek basınç ve sıcaklıkta olan ergimiş bir silikat karışımıdır. Mağma yerin derinliklerinde ve yüzeyde hareket edebilir. Mağmanın yerin derinliklerindeki hareketine plütonizma, yeryüzündeki hareketine volkanizma denir. Mağmanın hareket biçimi viskozitesiyle doğru orantılıdır. Asit mağmaların (SiO2 oranı % 66?dan fazla) viskozitesi yüksektir ve çok ağır akarlar. Buna karşın bazik mağmalar (SiO2 oranı % 52-45 veya daha az) daha akıcıdırlar.
SiO2 yüzdesi Asitlik > % 66
Nötr % 66-52
Bazik % 52-45
Ultrabazik < % 45
Mağmatik kayaçlar oluştukları ortama göre üçe ayrılırlar. Bunlar derinlik, damar ve yüzey kayaçlarıdır.
Derinlik kayaçları (Plütonik kayaçlar); Mağmanın soğuması ve katılaşması derinlerde yavaş yavaş meydana geldiği zaman tam kristalli plütonik kayaçlar oluşur (granit, siyenit, gabro). Taneler birbirine iyice kenetlenmiş oldukları için oldukça serttirler ve zor kırılırlar. Bunlar genelde iri taneli ve kristalli olup, kristaller arasında boşluk yoktur.
Damar (Yarı Derinlik) Kayaçları; Mağmanın yeryüzüne yakın yerlerinde yarık ve çatlaklar içerisinde soğuyup katılaşması ile oluşan kayaçlardır (porfir ve porfirit diye adlandırılır). Bunların karakteristik özelliği, hamur maddesinin camsı değil küçük kristalli (mikrokristalin) oluşu ve diğer kayaçların yarık ve çatlakları içerisinde yeralmış bulunmalarıdır. Esas yapısal özellikleri iri kristallerin daha ince taneli bir fon içinde öteye beriye dağılmış olmasıdır.
Yüzey Kayaçları; Mağmanın yüzeyde veya yüzeye yakın yerlerde çok hızlı soğuması sonucu oluşurlar. Bu kayaçları oluşturan mağma yarıklardan veya yanardağlardan püskürtme sonucu yüzeye çıkarlar. Lav adı verilen ve yüzeye çıkan bu ergimiş haldeki silikat karışımları bünyelerinde bulunan uçucu maddeleri ve gazları kaybederek aniden kristalleşirler. Bunlara volkanik kayaçlar da denir (andezit, riyolit, bazalt). Bu kayaçlarda çoğunlukla gözle görülebilen kristaller, kristalli olmayan camsı bir hamur içinde serpilmiş olarak bulunur.
Mağmatik Kayaçların Genel Özellikleri
1- Mağmatik kayaçlar ergimiş silikat karışımı şeklinde olan mağmanın çeşitli derinliklerde katılaşması ile oluştuğu için sedimanter serilerle hiçbir ilişkisi yoktur. Yani fosilsizdir.
2- Mağmanın çeşitli ısıda katılaşmasıyla bu kayaçlar meydana geldiği için kristalli veya yarı kristalli olabilirler.
3- Tabakalı bir yapıları yoktur. Ancak soğumadan dolayı sütun şeklinde bir yapı kazanabilirler.
4- Mağmatik kayaçlar külte halindedir. Litosferin altında uyumlu veya uyumsuz şekilde yerleşebildikleri gibi yüzeyde lav akıntıları halinde de olabilirler.
5- Mağmatik kayaçlarda viskozite yoktur. Sadece bazı kayaç tiplerinde akıntı izlerine rastlanabilir veya bazı yüzey kayaçları soğan kabuğu gibi soyulabilirler.
Mağmatik Kayaçların Sınıflaması
Mağmatik kayaçların adlandırılıp sınıflaması esas itibariyle mineral bileşenlerine göre yapılır. Kuvars ve feldispatlar bu minerallerin başında gelir. (Tablo)
Mağmatik Kayaçların Yer içinde Bulunuş Şekilleri
Batolit; Genelde granit ve granodiyorit türünden kayaçların, derinlere doğru genişleyen ve üst kısımları az çok kubbe şekilli olan büyük hacimli kütlelerine Batolit denir. Batolitler çoğunlukla sıradağların eksenlerine paralel olarak uzanırlar. Binlerce hatta onbinlerce km2 genişlikte yayılımları ve 15-20 km?ye ulaşan kalınlıkları bulunmaktadır.
Batolitleri oluşturan mağma yavaş yavaş yukarıya doğru yükselirken üzerindeki kayaçları da yükseltir, kubbeleştirir ve yer yer içine alır. Mağmanın yükselmesi sırasında içine aldığı yabancı kayaç parçalarına anklav denir.
Stok; Şekli genellikle daire ve elipsi andırır. Yan kayaçlarla olan dokanakları sarp ve hafif engebeli bir şekil oluşturur. Stoklar küçük ölçekli batolitler olarak bilinir.
Diyapir; Çevresindeki kayaçların katmanlarını delip geçtikten sonra onlar üzerine kubbe gibi oturan kayaç kütleleri diyapir olarak adlandırılır.
Sil; Tortul kayaçlardaki tabakalanma veya metamorfitlerdeki klivaj düzlemleri arasına giren, iki kenarı az çok birbirine paralel mağmatik kayaç kütlelerine denir. Sil içine girdiği kayacın konumuna uygun olarak yatay veya dikey olabilir.
Lakolit; Yerkabuğundaki bir makro süreksizlik açıklığı boyunca yükselen mağmanın düz tabanlı, kubbemsi tavanlı şeklidir. Alanları birkaç yüz km2, kalınlıkları 1 km dolayındadır.
Lapolit; Bir makro süreksizlik açıklığı içinden yükselen magmanın tabak-kase şekilli olanıdır. Binlerce km2lik alanları, kilometrelerce kalınlıkları olabilir.
Dayk; İçine girdiği kayaçları bir duvar gibi kesen ve onlarla uyumsuz olan kayaç kütleleridir. Yan kayaçları kesmesi ve iki kenarının aşağı yukarı paralel olması ile karakteristiktir. Genişlikleri bir cm ile metrelerce, uzunlukları kilometrelerce olabilir.
Damar; Çevre kayaçlar içinde bulunan çatlakların magma ile dolması sonucu meydana gelen düzensiz oluşuklarıdır.
Lavlar; Volkanlardan yeryüzüne çıkan sıvı ve akışkan magmaya lav adı verilir. Lavlar yeryüzünde bir müddet aktıktan sonra soğuyarak katılaşır. Bileşim itibariyle lavların % 90?ı bazaltik, % 10?u ise diğer yüzey kayaçlarını oluşturan türdendir. Su altındaki volkanlardan çıkan lavlar genellikle basık küre veya elipsoid şeklinde kütleler meydana getirirler. Bu tür denizaltı lavları yastık lav (pillow lava) diye adlandırılır.
Mağmanın Kökeni ve Oluşumu
Sismik dalgalardan yararlanılarak yerkürenin çekirdeğini çevreleyen manto ve kabuğunun katı özellikli olduğu bilinmektedir. Bu nedenle mağmatik kayaçları oluşturan mağmanın yerkürenin çekirdeğinden kaynaklanamayacağı düşünülmektedir. Diğer taraftan mağmatik faaliyetin yeryüzünün değişik kesimlerinde ve değişik zamanlarda meydana geldiği dikkate alınırsa, manto veya kabuk içinde bu mağmatik faaliyetleri besleyen tek bir kaynağın olamayacağı anlaşılır.
Mağmanın, mantonun üst ve kabuğun alt kesimlerinde bulunan katı, silikat bileşimli malzemenin yer yer veya kısmen ergimesi sonucu oluştuğuna inanılmaktadır.
Yeryüzünde rastladığımız çok çeşitli mağmatik kayaçlar, başlıca üç grup ana mağmadan türemişlerdir. Bunlar meydana getirdikleri en çok volkanik kayaç türüne göre bazaltik, andezitik ve riyolitik mağma olarak adlandırılır.
Bazaltik Mağma; Yeriçinin 75-250 km derinlikleri arasında yer alan Astenosfer katının kısmen ergimesi ile meydana gelir ve en çok okyanus ortası sırtlarda yeryüzüne çıkarak deniz diplerinde geniş alanlara yayılır.
Riyolitik Mağma; Granitik bileşimli kimyasal kabuğun veya sedimentlerin ergimesi sonucu meydana gelir ve silisce zengin riyolit-ignimbrit lavları olarak yeryüzüne çıkar, kıtalar üzerinde geniş alanları kaplar.
Andezitik Mağma; bazalt ile riyolit arasında bir bileşime sahiptir. Bazaltik mağmanın farklı koşullar altında andezitik mağmaya dönüşümü ile meydana gelir.
– En çok dalma-batma zonlarında okyanusal litosferin astenosfer içine dalması ve orada ergimesi ile meydana gelir. Bu okyanusal litosferin ergiyen kısmına deniz tabanındaki sedimentlerden yeteri kadar SiO2 alınır ve andezitik mağmaya dönüşür.
– Manto malzemesinin sulu bir ortamda kısmen ergimesi
– Mafik bir mağmanın çevresindeki granitik kayaçları asimile etmesi
– Bazaltik mağmanın kristallenmesi sırasında olivin gibi koyu ve ağır minerallerin ana mağmadan ayrılmaları, dib kısımlara çökmesi
Mağmanın bu üçlü ayrımı mağma bileşimindeki SiO2 oranına dayanır. Ortalama bir değerle bazaltik mağma % 50, andezitik mağma % 60 ve riyolitik mağma % 70 oranında SiO2 içerirler.
Mağmanın fizikokimyasal özelliği onun bileşimine sıcaklığa ve akıcılığa bağlıdır. Bileşimine giren başlıca oksitler; SiO2, Al2O3, CaO ve H2O?dur. Bunlarda silisyum oksit (SiO2) ve su buharı (H2O) mağmanın özelliğini en çok etkileyen elemanlardır.
Mağmanın yoğunluğu; soğuyup katılaşarak meydana getirdikleri kayaçların yoğunluğundan daha azdır. Soğuma ve katılaşma sırasında % 11-12 oranında hacimleri küçülür, dolayısıyla yoğunlukları artar.
Mağma genellikle sıvı ve akıcı bir maddedir. Akıcılık derecesi veya viskozitesi bileşimindeki SiO2 miktarına ve sıcaklığa bağlıdır. SiO2 artması ile viskozite artar, mağmanın akıcığı azalır. Sıcaklığın yükselmesi ile de viskozite düşer, akışkanlık artar.
Mağma akıcılık bakımından suya değil asfalta benzer, viskozitesi düşük sayılabilen bazaltik mağma oldukça akıcıdır. Buna karşın viskozitesi yüksek riyolit mağması çok güçlükle hareket edebilmektedir.
TORTUL KAYAÇLAR
Hava ve suyun mekanik ve kimyasal etkisiyle oluşan parçacıkların (tortu) su, rüzgar, dalga ve buzullarla taşınıp deniz, göl, akarsu veya kanallarda üst üste birikmesi olayına ?tortullaşma-sedimantasyon-çökelme; bu yolla oluşan kayaçlara da tortul veya sedimanter kayaçlar denir.
Tortul Kayaçların Oluşum Evreleri
1- Ayrışma ? aşınma, parçalanma-ufalanma; hava, su, ısı, basınç etkisiyle fiziksel, mekanik ve kimyasal yollarla dağılma
2- Taşınma; Hava, su, basınç etkisiyle yer değiştirme ve bulunulan ilk yerden uzaklaştırılma
3- Çökelme ?tortullaşma, Birikme-depolanma; Sulu ve susuz ortamlarda toplanma
Sulu ortam: deniz, göl, akarsu, bataklık, haliç, lagün, kıyı, delta
Susuz ortam: çöl, dağ, etek ve yamaçları
4- Taşlaşma; Parcacık ve minerallerin bir bütün olarak bir arada tutulması (çimentolanma, sıkışma, kristallenme)
ŞEKİL
Ayrışma; Daha önceden oluşmuş kayaçların yeryüzünde atmosfer etkisi ile meydana gelen olayları kapsar. Bozulma değimi ayrışma için kullanılır. 3 tür ayrışma vardır.
1. Fiziksel Ayrışma; Kayaçların bileşiminde önemli bir değişiklik oluşturmadan parçalanmasıdır. Fiziksel ayrışma şu nedenlerle olabilir.
– Sıcaklık etkisiyle ayrışma; buna güneş ışınları, ısınma ve soğuma neden olur. Cisimler sıcaklıkla genleşir. Kayaçtaki farklı genleşme nedeniyle kütlede bir basınç oluşur. Basıncın devamlı değişimi ile ayrışma meydana gelir.
– Donma etkisiyle ayrışma; su donduğunda hacmi % 9 artar. Kayaç boşluklarındaki su ile büyük itme ve patlatma kuvveti doğurur ve böylece basınç oluşur. Bu basınç kayacı parçalar.
– Tuz etkisiyle ayrışma; Kuru iklimlerde zeminde ergimiş halde bulunan tuz kılcal yollarla kayaçlar tarafından emilir. Bu tuz çatlaklarda kuruyarak kristalleşir. Kristalleşme ise bir itme meydana getirir. Bu itme kayacın ayrışmasına neden olur.
– Fiziksel biyolojik ayrışma; Bitki köklerinin büyüme basıncı kayacın ayrışmasına neden olur. Toprak hayvanlarının bazılarının biyolojik ayrışmaya faydası vardır.
2. Kimyasal Ayrışma; Genellikle kayalarla yeraltısuyu altındaki ilişkiden doğar. Kimyasal ayrışma, kayacın özelliklerine, iklime, bitki örtüsüne ve zamana bağlıdır. Kimyasal ayrışma fiziksel ayrışmalara göre daha derinlerde olur. Kuvars kimyasal ayrışmaya dayanıklı, kireçtaşı daha az dayanıklıdır.
– Erime etkisiyle ayrışma; Sadece tuzlu kayaçlar için önemlidir. Kaya tuzu, jips gibi kayaçlar kimyasal olaylar etkisiyle su içinde erir ve ayrışabilir.
– Karbonik asit etkisiyle ayrışma; CO2?li sular kireçtaşını kolayca eritir.
H2O + CO2 H2CO3 (Karbonik asit)
H2CO3 + CaCO3 Ca(HCO3)2 kireçtaşını eritir.
– Oksidasyon etkisiyle ayrışma; Koyu renkli 2 dereceli demir bileşikleri pek çok mineralde ve kayaçta vardır. Suda erimiş havanın oksijeni 2 değerli demiri oksitleyerek 3 değerli demir bileşikleri yapabilir.
– Biyolojik kimyasal ayrışma; Organizmalar kimyasal ayrışmaya neden olabilirler. Bakteriler, yosunlar, mantarlar çıplak kaya üzerine yerleşebilir ve bu organizmalar organik asit gibi etkileyici madde üretirler.
Aşınma; Ayrışma sonucu oluşmuş materyalin dış etkenler yardımıyla yerinden alınmasıdır. Aşınma etkileri su, rüzgar ve buzul olabilir. Ayrışma ve aşınma bazen birlikte, bazen de birbirini izleyecek şekilde faaliyet gösterirler. Ayrışma çok uzun zaman alırken aşınma daha kısa zamanda olur.
Taşınma; Ayrışmış materyalin erimiş kolloidal veya katı halde yerinden alınıp başka yörelere götürülmesi olayıdır. Taşınma su, rüzgar, buzul ve gravite (yerçekimi) ile olur. Akarsular en önemli taşıyıcıdırlar.
Akarsuda suyun hızı dolayısıyla tabandaki büyük parçalar birbiri üzerinden kayarlar. Küçük parçalar ise gerek zeminde gerek suyun içerisinde akarsuyun hızına bağlı olarak daha hızlı taşınırlar. Herhangi bir kayaç parçası akarsu ile sürüklenme esnasında sivri olan kenar ve köşeleri törpülenerek yuvarlaklaşır. Yuvarlaklaşmanın iyi veya kötü gelişmiş olması bu parçanın ana kayadan uzaklığı ile orantılıdır. Akarsularda kırıntılar iki tip akıntıyla taşınırlar. Sakin akıntı (laminer) ?çalkantılı akıntı (türbülanslı)
Parçalanma; Akarsularda, buzullarda ve çöllerde taneler birbirine çarparak daha küçük parçalara bölünür. Ezilme, ufalanma, öğütme şeklinde kayaçlar parçalanır.
Çökelme; Çeşitli araçlarla taşınan materyalin taşınma kuvveti yerçekimi kuvvetinin altına düşmesi nedeniyle çökelme başlar. Rüzgarlar kuvvetleri oranında en önde tozlar olmak koşuluyla kırıntıları taşır. Isının çökelmedeki rolü büyüktür. Birçok mineral özellikle tuzlar, kış mevsiminde yani soğukta çökelirler. Denizler ve okyanuslardaki çökelme koşulları farklıdır ve buna göre bölgelere ayrılır.
Kıyı bölgesi; Sığ birkaç metre derinliği olan kıyıya yakın bir bölgedir. Kıyı aşındırması, gel-git, sıcaklık ve ışık değişimlerinin etkisi altındadır.
Sığ deniz bölgesi; Bu bölge sediment bölgesi gelişi iklim ve canlıların yerleşme açısından karalarla ilişkilerini sürdürebildiği kesimlerdir.
Derin deniz bölgesi; Bu bölge okyanusların karalardan uzak kesimlerini kapsar.
Taşlaşma; İlk durumda gevşek olan taneler sıkışma sonucu birbirine yaklaşır. Bu taşlaşma esnasında rol oynayan en önemli etken hidrostatik basınçtır. Aynı zamanda tektonik kökenli sıkışmalarda olabilir. Sıkışma sonucu kayacın gözenekliliği azalır. Sıkışma derinlikle artar. Derinlerdeki sedimentler üstteki kalınlığın etkisi ile daha kolay sertleşebilir. Sıkışma olayları sonucunda kil-kiltaşına, silt-silttaşına, kum-kumtaşına dönüşebilir.
Sedimentler ne kadar sıkışırsa sıkışsın yine de taneler arasında boşluklar kalabilir. Daha sonra sediment içine sızan bazı eriyiklerden buralara çimento malzemesi (ara madde veya matriks) çökelir. Bu boşluklarda bazı mineraller oluşabilir. Bu çimento maddeleri mineralleri birbirine yapıştırarak kayacın sertleşmesini sağlar.
Sedimanter Kayaçların Genel Özellikleri
? Tabakalanma gösterirler.
? Makro ve mikro fosil içerebilirler.
? Bu kayaçlar belirli bir sedimantasyon devresi sonucu oluştuğuna göre sınırları tavan ve tabanları bellidir.
? Sedimanter kayaçlar bazı koşullar dışında gözle görülebilir mineral veya kristal içermezler.
? Yerkabuğunun çok derinliğine kadar inmezler. Genelde yüzeyde yayılımları çok fazladır.
? Yatay ve düşey hareketler sonucu kırıklı ve kıvrımlı bir yapıda olabilirler.
TORTUL KAYALARIN SINIFLAMASI
Tortul kayaçlar kökenlerine ve oluşum ortamlarına göre klastik (kırıntılı), organik ve kimyasal olmak üzere üç sınıfa ayrılırlar.
1- Kırıntılı Tortul Kayaçlar; Çeşitli büyüklüklerde taş ve mineral parçalarının karalarda ve denizlerdeki tortullaşma havzalarında çökelmeleri ile meydana gelen taneli kayaçlardır. Değişik boyuttaki tanelerin bir çimento maddesi ile birleşmeleri, birbirlerine kenetlenmeleri sonucu katı ve sıkı halde bulunan çimentolu tortul kayaçlar oluşur (kumtaşı-konglomera). Taneleri birbirine bağlayacak bir madde bulunmadığı hallerde taneler serbest kalır ve çimentosuz tortul kayaçlar meydana gelir (kum, çakıl, kil).
Kırıntılı tortul kayaçların sınıflaması ve adlandırılması, tanelerin boyutlarına, türlerine, biçimlerine, yuvarlaklık ve boylanma derecelerine, homojen – heterojen oluşlarına ve çimento maddesinin bileşimine göre yapılır.
Kırıntılı Tortul Kayaçlar
Kaba Taneli (Psefitler); Tane boyları 2 mm?den büyük olan kırıntılı kayaçlardır.
a) Konglomera
b) Breş
Konglomera; Çok yuvarlak, yuvarlak veya yarı yuvarlak çakıl ve blokların doğal bir çimento ile birleştirilmesi sonucu oluşan kırıntılı kayaçlardır. Burada çakıl ve blokların yuvarlak olması söz konusu olduğundan bunların belli bir mesafe boyunca taşındıktan sonra çimentolanmış olması gerekir. Çakılların bileşimine göre konglomeraların iki türü ayırt edilir.
a) Oligomiktik konglomeralar; Tek bir türden olan tanelerin oluşturduğu konglomeralardır.
b) Polimiktik konglomeralar; Bileşim itibariyle birden fazla çakılın oluşturduğu konglomeralardır.
Breş; Köşeli çakıl ve blokların, taşınmadan veya çok küçük bir mesafe boyunca taşınarak doğal bir çimento ile çimentolanması sonucu oluşan kayaçlardır. Genellikle çakıl ve blok boyutları çok çeşitli olur.
– Çimentolanmış yamaç molozları
– Fay breşleri
– Volkanik breşler
İnce Taneli (Psammitler); Büyüklükleri 2 mm ile 0.02 mm arasındaki tanelerin oluşturduğu kayaçlardır. Kumtaşları bu kayaçlar içinde en yaygın olanlarıdır. Taneler yine doğal bir çimento ile çimentolanmışlardır. Kumtaşlarında görülen çimento türleri; kireçli ve dolomitli, silisli, demirli, killi, pirit (FeS2), florit, jips?tir. Kumtaşlarının başlıcaları kuvarsit, arkoz ve grovaklardır.
Kuvarsit; Kuvars tanelerinin silisli bir çimento ile çimentolanması sonucu oluşan kayaçlardır. Kuvarsın yanısıra az çok diğer minerallere de rastlanır (feldspat, kalsit, kil mineralleri)
Arkoz; Bileşiminde kuvars, feldspat ve mika bulunan bir kumtaşı olup, çimentosu silisli, bazen de killi ve demirlidir. Arkoz çoğunlukla granit ve gnays gibi kayaçların ayrışmasıyla dağılan elemanlarının yeniden çökelip çimentolanması ile oluşur.
Grovak; Boyutları değişken, köşeli veya yarı köşeli tanelerin ve kayaç parçalarının çimentolanması ile meydana gelen kayaçlardır. Çimentoları genellikle killi ve kireçlidir.
Çok İnce Taneli (Pelitler); Bu grup içindeki kayaçların bir kısmının tane boyu 0,02-0,002 mm arasındadır ve bunlar silttaşı olarak adlandırılır. Tane boyu 0,002 mm?den küçük olanlar ise kiltaşı olarak bilinirler.
Kiltaşı; Genelde kil minerallerinden oluşur. Ayrıca, az miktarlarda feldspat, muskovit gibi minerallere de rastlanabilir. Dokunumları sabuna benzer, dile değdirilince dili çekerler.
2- Organik Tortul Kayaçlar; Canlı organizmaların özellikle radyolarialar, foraminiferler, mercanlar ve alglerin, iskelet, kabuk veya diğer parçalarının bir araya gelmesi sonucu oluşan kayaçlardır. Organik tortul kayaçlar genelde okyanuslarda sığ denizlerde ve göllerde çökelir.
Organik tortul kayaçların en önemlileri CaCO3 içeren organizmaların (alg, mercan) meydana getirdiği kireçtaşları, silisli organizmaların (radyolaria, diatome) meydana getirdiği kireçtaşları radyolarit ve diyatomitler, çiçekli ve çiçeksiz bitkilerin taşlaşmasıyla oluşan çeşitli kömürler, fosfatlı organizmaların birikmesinden kaynaklanan fosfat depolanmalarıdır. Bunların yanısıra petrol de organik tortul kayaçlar grubundadır.
Kireçtaşları; Pek çok bitki ve hayvanın iskeletinde CaCO3 bulunur. Bu gibi canlıların ölümü üzerine iskeletleri parçalanır ve bu parçaların çökelmesi kireçtaşlarının oluşumunu sağlar.
Diatomitler; Diatome adı verilen mikroskobik bitkilerin iskelet kırıntılarından oluşan silisli (SiO2) tortulardır. Son derece ince taneli olan bu kayaçlar yumuşak, hafif, delikli ve genellikle sarımsı gri renklidirler. Görünüm olarak tebeşire benzerler ve HCl ile köpürmemeleri ile tebeşirden ayırt edilirler. Diatomitler emici, boşluk doldurucu ve süzücü özelliklerinden dolayı boya, plastik, dinamit yapımında ve kimya sanayinde kullanılmaktadır. Ayrıca hafif tuğla yapımında da yararlanılır.
Kömürler; Deniz veya göllerin kıyılarında adaların etrafında veya bataklıklarda yaşayan bitkiler zaman zaman meydana gelen olaylarla killi, siltli ve kumlu malzeme ile örtülür, havasız kalır; basınç, ısı ve bakterilerin etkisiyle kömürleşirler. Kömürleşmenin derecesine ve verdikleri ısı değerine göre türlere ayrılır (Turba, linyit, maden kömürü, antrasit)
3- Kimyasal Tortul Kayaçlar; Doygun eriyiklerin çökelmesi ve tuzlu suların buharlaşması sonucu meydana gelen tortulardır. Mağaralardaki dikit ve sarkıtlar, kapalı göl kenarlarındaki tuz birikintileri ve kaynaklar etrafındaki travertenler kimyasal tortulların temel kimyasal bileşimine göre yapılır.
Kireçtaşları; karbonatlardan ibaret olan kayaçlara verilen genel bir addır. En önemli mineral bileşenleri kalsit ve dolomittir. Kireçtaşları deniz veya tatlı sularda genellikle sıcak ve temiz bir su ortamındaki çökelme sonucu oluşurlar. Kimyasal kireçtaşları kireçli kayaçların asitli ve özellikle karbonik asitli sularda erimesiyle oluşurlar. Bunlar içinde en çok bilinenleri travertenler, sarkıt ve dikitlerdir.
Traverten; Genellikle kalsiyum bikarbonatlı suların, bitkilerin bulunduğu alanlardan geçerken kalsiyum bikarbonat içindeki karbondioksitin özümleme için bitkiler tarafından alınması ve kalsiyum karbonatın çökelmesi ile oluşurlar.
Sarkıt ve dikit;Karbondioksitli sular kimyasal işlevleri ile kireçtaşı tabakaları arasında büyüklü küçüklü bir takım boşluk ve mağaraların oluşmasına neden olur. Mağaraların tavanlarından sızan kalsiyum bikarbonatlı sular damlalar halinde düşerken karbondioksit uçar; geriye kalan kalsiyum karbonatın bir kısmı mağaranın tavanında, diğer kısmı da tabanında çökelerek sarkıt ve dikit adı verilen sütunları oluşturur.
Evaporitler; Tuzlu suların buharlaşarak uçması sonunda oluşan tortul kayaçlardır. Evaporitlerin çoğu deniz, bir bölümü ise göl sularından kaynaklanır.
METAMORFİK KAYAÇLAR
Daha önce varolan kayaçların ısı ve basınç etkisiyle değişmesine ?metamorfizma? bu yolla oluşan kayaçlara da ?metamorfik kayaçlar veya metamorfitler? denir. Metamorfitlerin türediği köken kayaçlar tortul, mağmatik veya metamorfik olabilir. Metamorfizma sonucu oluşan kayaçlar mineral bileşimi ve yapısal özellikleri bakımından türedikleri kayaçlardan çok farklıdırlar.
Metamorfizma türleri:
Oluş şekli ve etki olan faktörlere bağlı olarak metamorfizmanın beş ana türü ayırt edilir.
1- Kontakt metamorfizma (termal metamorfizma); Mağmanın daha önce var olan kayaçlar içine girerek bunları değiştirmesine ?kontakt?veya ?termal? metamorfizma ismi verilir. Buradaki değişime etkin olan esas faktör ısıdır ve merkezden uzaklaştıkça metamorfizmanın şiddeti azalır.
2- Bölgesel (rejyonal) metamorfizma; Geniş alanlarda basınç ve ısının etkin olması sonucu meydana gelen metamorfizmadır. Bölgesel metamorfizma ile oluşan kayaçlar içinde genelde mika, aktinolit ve hornblend gibi levhalı minerallerin dizilmesi sonucu gelişen ve ?klivaj? veya ?yapraklanma? adı verilen yapı gelişir. Bölgesel metamorfizmanın geliştiği alanlarda çoğu kez büyük mağma sokulumlarından kaynaklanan batolitler gelişir.
3- Dinamik metamorfizma (diskolasyon metamorfizma); Kayma, kırılma ve faylanma sonucunda oluşan metamorfizmaya denir. Burada ısının rolü çok azdır ve değişikliği meydana getiren esas faktör sürtünmedir. Çoğunlukla kırılma ve ufalanmalar ?milonit? adı verilen ve ince taneli alan içine serpilmiş daha iri kristallerden oluşan kayaç türünün oluşumuna neden olur.
4- Retrograd (gerileyici) metamorfizma; Önceleri daha yüksek dereceli metamorfizma geçiren bir kayacın sonra buna kıyasla daha düşük dereceli metamorfizma geçirmesine denir. Böyle bir durumda kayaçlarda geniş ölçüde bir bozuşma yani minerallerin yüksek derecelerden daha düşük derecelere dönüşümü yaygın olarak görülür.
5- Kendi kendine metamorfizma ; Mağmatik bir kütlenin soğuması sırasında kütle içinde bulunan sıvı maddelerin etkisiyle meydana gelen kısmi değişiklikleri kapsayan metamorfizmadır.
Metamorfik Kayaçların Genel Özellikleri
1- Genellikle kristalli bir yapıya sahiptirler.
2- Metamorfizma derecesi düşük olan kayaçlar yapraklı bir yapı gösterirler.
3- Metamorfizmaya özgü yeni mineraller içerirler.
4- Primer kayaca ait tabakalı yapı kaybolabilir.
5- Metamorfizma derecesi çok düşük olan kayaçlarda ender olarak fosil bulunabilir.
6- Büyük masifler (kütleler) halinde bulunabilirler.
Başkalaşım Kayaçlarındaki Yapılar
Foliasyon; Metamorfik kayacı oluşturan belirli minerallerin birbirine parelel düzlemler, mercekler veya bantlar teşkil edecek şekilde toplanmaları, sıralanmaları ile meydana gelen bir yapı şeklidir.
Şistozite; değişik boyuttaki mineral tanelerinin tam parelel veya yarı-parelel biçimde dizilmeleri sıralanmaları sonucu meydana gelen bir yapı biçimidir. Yassı mika kristallerinin paralel dizilişleri ile düzlemsel şistozite, amfibol gibi ince-uzun kristallerin paralel sıralanışları ile çizgisel şistozite oluşur.
Klivaj; Kayaçların paralel düzlemler boyunca yaprak veya dilim dilim ayrılması özelliğidir.
Lineasyon; Metamorfik kayaçlardaki minerallerin veya yapıların birbirine paralel olarak dizilmesiyle oluşan yapılardır. Çok genel anlamda metamorfik kayaçlardaki her türlü çizgisel yapılara lineasyon, her türlü düzlemsel yapılara foliasyon denir.
Kalem ve çubuk yapısı; Sadece metamorfik kayaçlarda görülen ve genişlikleri birkaç cm olan paralel sütunlardır.
Bazı metamorfik kayaçlar ve özellikleri
Hornfels: Bir kontakt metamorfizma ürünü olup klivaj veya çizgisellik yapısı göstermez. Az çok eşit tanelerin oluşturduğu mozayik bir doku sergiler, bazen iri kristaller içerebilirler.
Sleyt: İnce taneli bir kayaç olup genelde düşük dereceli metamorfizma sonucu gelişir. Ancak mikroskobik olarak gözlenebilen, çok iyi gelişmiş bir klivaj yapısı sergiler. Mika, kuvars ve feldispat ardalanması şeklinde görülen bu klivaj ?sleyt klivajı? diye bilinir.
Fillit: Sleytlere kıyasla daha kaba taneli olan metamorfik kayaçlardır ve onlara kıyasla biraz daha şiddetli olan bir metamorfizma sonucu oluşurlar. Belirgin bir klivaj yapısı gösterir ve yüzeyleri parlak ve cilalıdır.
Şist: Sleyt ve fillitlerden daha kaba taneli olan şist, mika ve kuvarsla feldispat ardalanması şeklinde gelişen tipik bir klivaj yapısı sergiler. Şistlerde görülen bu tipik klivaj yapısı ?Şistozite? diye tanımlanır. Şistler fillitlere göre daha fazla metamorfizmaya uğramış kayaçlardır.
Gnays: Orta ve yüksek dereceli metamorfizma geçiren, kuvars ve feldispat bakımından zengin kayaçlardır. Klivaj yapıları şistlerinki kadar belirgin ve tipik değildir. İçlerinde bazen kuvars ve feldispat kristalleri düğüm veya göz şeklinde olur. Bu türden kristalleri içeren gnayslara “gözlü gnays” ?adı verilir.
Metakuvarsit: Tortul kökenli kuvarsitlerin metamorfizmaya uğraması ile oluşan kayaçlardır. Genelde kuvarstan oluşur ayrıca az miktarda biyotit, muskovit vb. minerallerde bulunabilir.
Mermer: Kireçtaşlarının metamorfizma geçirmesi ile meydana gelirler. Esas mineralleri kalsit veya dolomittir. Bunlardan başka muskovit, tremolit gibi minerallere de olağan olarak rastlanır. Mermerler şekere benzeyen dokularıyla kireçtaşlarından kolayca ayırt edilir.
Amfibolit: Çoğunlukla hornblend ve plajioklaslardan oluşan ve ana kayacı bazik magmatitler, tüfler veya marnlar olan orta ve iri taneli kayaçlardır. Ayrılma özelliği şistler kadar değildir.