1
INS13204
GENEL JEOFİZİK VE
JEOLOJİ
Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ
e-posta : [email protected]
Web
: http://personel.kirklareli.edu.tr/orhan-arkoc
2
BÖLÜM 3
Kayaç Nedir? Mağmatik Kayaçlar
3
Kayaçlar
• Çeşitli minerallerin veya tek bir mineralin, kayaç
parçacıklarının ya da hem mineral hem de kayaç
parçacıklarının birlikte oluşturdukları katı yer kabuğu
gerecine KAYAÇ adı verilir.
Örneğin;
• Granit, gabro, siyenit gibi magmatik kayaçlar
minerallerden,
• Mermer, kuvarsit tek bir mineralden,
• Kumtaşları, Çakıltaşları ise kayaç parçası ve
minerallerden oluşur.
• Kayaçlarla ilgilenen jeoloji dalına PETROGRAFİdenir.
4
• Oluşum ve kökenlerine göre doğada üç tür kayaç grubuna
rastlanır;
• 1.MAĞMATİK KAYAÇLAR
• 2.SEDİMANTER KAYAÇLAR
• 3.METAMORFİK KAYAÇLAR
5
6
Mağmatik Kayaçlar
• Yeryüzü altında bulunan ergimiş kayaç malzemesine
mağma, ergimiş hâlde bir silikat hamuru durumunda olan
bu mağmanın (=akkor), litosferin farklı derinliklerine veya
yeryüzüne kadar yükselip soğuyarak katılaşması
sonucunda meydana getirdiği kayaçlara da mağmatik
kayaçlar adı verilir.
• Granit, siyenit, gabro, riyolit, bazalt, andezit (granite,
syenite, gabro, rhyolite,basalt, andesite) en çok bilinen
mağmatik kayaç türleridir. Mağmadaki SiO2 miktarı, ağırlık
bakımından % 30 ilâ % 80 arasında yer alır.
• Mağma içerisinde silikat miktarının değişmesi, oluşan
kayacın fiziko-kimyasal özelliklerini de belirler.
7
• Meselâ, asidik bir mağmadan oluşan riyolit kayası silisyum
oksit ve alüminyum oksitçe (Al2O3) zengin açık renkli bir
kaya olup bileşiminde silis oranı % 70 (SiO2) ve üzerinde;
bazik mağmadan oluşan ve koyu renkli kayacı oluşturan
bazalt kayasının bileşiminde silis oranı % 50, andezit
bileşiminde silis oranı ise % 60 olarak bulunur.
Diğer bir ifâdeyle, bu mağma türleri sırasıyla;
• % 65 silis ve bol miktarda alüminyum, sodyum, potasyum
ve az miktarda kalsiyum, demir ve magnezyum içeriyorsa
asidik (felsik);
• % 52-65 oranında silis içeriyorsa nötr (ortaç);
• % 45-52 oranında silis ile daha fazla miktarda kalsiyum,
demir ve magnezyum içeriyorsa bazik (mafik) bileşenli
mağma olarak da adlandırmak mümkündür
8
9
• Bazik mağma, çoğunlukla
• manto kaynak alanının bileşimini yansıtır. Okyanusal kabuk
•
•
•
•
•
bazik bileşimlidir ve Fe ve Mg elementleri bakımından daha
zengindir.
Bu nedenle, okyanusal kabuk, kıtasal kabuğa oranla daha
yoğundur ve astenosfere ait özellikleri doğrudan bünyesinde
barındırır.
Buna karşın kıtasal kabuk silisyum ve alüminyum
elementlerince zengin minerallerden oluşur.
Bu malzemenin içerisinden geçen mağma, geçtiği bölgede
kıtasal kabuğu eritip bünyesine kabuktan malzeme alarak,
bileşimini bazikten, nötr ve asidik bileşime döndürür.
Bu nedenle, kıtasal kabukta yer alan mağmatik kayaçlar SiO2
minerali (kuvars) bakımından daha zengin ve daha az
yoğundur.
10
Mağmatik kayaçlar, oluşup soğudukları farklı derinliklere
göre üç gruba ayrılırlar:
a. Derinlik Kayaçları (plutonik-intrüzif kayaçlar)
b. Damar Kayaçları (yarı derinlik-porfirik kayaçlar)
c. Yüzey Kayaçları (volkanik-ekstrüzif-kayaçlar)
11
Derinlik Kayaçları
• Mantodan litosfer içerisine doğru yükselen mağmanın,
litosferin farklı derinliklerinde soğuması sonucu oluşan
yerin derinliklerinde katılaşmış kayaç türüne derinlik
(plutonik) kayaçları adı verilir. Mağmanın yavaş
soğuması nedeniyle derinlik kayaçlarındaki kristaller
yavaş yavaş oluşur ve büyür. O nedenle, bu tür kayaçlar
tam kristalli, taneli ve yalnız kristallerden oluşmuşlardır.
• Granit, granodiyorit, diyorit (diorite), siyenit, gabro,
peridotit vb. kayaçlar magmatik kayaçların derinlik
kayaçlarını oluştururlar.
12
• Oluşup katılaşmalarından sonra onlarca hattâ yüzlerce
milyonlara varan seneler boyunca kıta yükselimi sonucu
üzerlerindeki kilometrelerce kalınlığa ulaşabilen çökellerin
erozyonu sonucu aşınmaları ile bu tür kayaçlar güncel
topoğrafyada, zemin yüzeyinde günümüzde de
görülmektedirler (örn. İstanbul, Anadolu Yakasında Çavuşbağı
granodiyorit plutonu, Gebze-Sancaktepe granit plutonu, Kırklareli,
Istranca plutonu vb.) .
13
• Bulunuş şekillerine göre, derinlere doğru genişleyen ve
görülen yüzey alanı 100 km2 den daha geniş alanlar
kaplayan mağmatik intrüzif kütlelere batolit (batholit),
batolite benzer, ancak daha küçük alanları kaplayan
intrüzif mağmatik kütlelere ise stok (stock) adı verilir.
14
Damar kayaçları
(yarı derinlik kayaçları)
• Mağmanın, litosferin üst bölümü olan kabuk içerisindeki
yarık ve çatlak gibi süreksizlikleri izleyerek yukarı doğru
ilerlemesi sırasında yeryüzüne daha yakın derinliklerde
katılaşması sonucu oluşan mağmatik kayaçlara yarı
derinlik kayaçları (konkordan/uyumlu Pluton; concordant
pluton, sheet intrusion) denir.
• Yarı derinlik kayaçları, kabuk içerisindeki çatlaklarda
damarlar gibi göründüklerinden damar kayaçları olarak
da adlandırılırlar.
15
• Damar kayaçları yeryüzüne yakın derinliklerde boşluk ve
çatlaklarda yavaş soğuma ve daha az basınç nedeniyle
gelişen iri, çok iri taneli kristallerden oluşurlar.
• Kayacın bileşimine göre granit pegmatiti, gabro pegmatiti
vb. adlandırılırlar.
16
• Derinlik ve yüzey kayaçlarının görünümleri
• Damar kayaçlarında, bulunuş şekillerine göre, yerin
derinliklerinden üzerlerinde yer alan sedimanter kayaç
tabakaları arasına paralel şeklinde sokulup, bu kayaçları
kesmemiş, ancak alt kesiminde yer alan dayktan
beslenmeye devam ederek üstündeki çökel kayaları tıpkı
mantar gibi kabartarak bu şekilde soğuyup şekil almış
kayaçlara lakolit (laccolith) denir.
17
• Damar kayaçları, derinlik ve yüzey kayaçları arasında bir
geçiş safhası oluştururlar ve genellikle porfir veya porfirit
şeklinde adlandırılırlar (örn. granitporfir). İri kristalli gelişen
damar kayaçlarına pegmatit adı verilir.
18
Yüzey kayaçları (volkanik kayaçlar)
• Yüzey kayaçları (ekstürizif; extrusive igneous rocks),
mağma lâvlarının bir baca ile yeryüzeyine yakın yerlerine
veya yüzeye taşınarak soğumaları ile oluşan kayaçlardır.
• Çabuk soğudukları için kristalleri ufaktır. Genellikle büyük
kristalleri çevreleyen küçük kristalli bir matriksten
(porfirik doku) oluşurlar.
• Özel şartlar dışında genel olarak kristalleri iri taneli
derinlik kayaçları ile farkları ince taneli ya da camsı dokulu
oluşlarıdır.
19
• Örnek olarak derinlik kayaçlarından granit, yüzeye
•
•
•
•
çatlaklar boyunca ulaştığında→ riyolit;
diyorit→andezit-dasit;
siyenit→trakit;
gabro→ bazalt;
peridotit ise pikrit adını alır.
• Lâvlar, yüzeyde çok hızla soğuduklarında, kristalleşme
olmaz ve oluşan doku camsıdır.
20
Mağmatik
Kayaçların
Sınıflaması
(Ketin, 1998)
21
• Mağmatik kayaçlar dokularına göre sınıflandırılırlar.
• Doku: Kayacın kristallenme derecesi, tane boyu ve şekli,
tanelerin birbiri ile olan ilişkisine verilen isimdir.
22
23
24
25
26
27
28
Mağmatik kayaçların kullanım alanları
• Yapı malzemesi olarak kullanılmak istenen mağmatik
kayaların öncelikle alkali-silis reaksiyonu sonucu oluşan
genleşmeler açısından zararsız, yoğunlukları 2,55 gr/cm3
den büyük ve aşınmaya karşı dayanıklı olmaları
gerekmektedir.
• Ayrıca bu tür kayalar, ayrışmamış ve sağlam kaya
olmaları kaydıyla gerek binalar, gerekse barajlar için
çoğunlukla iyi bir temel zemini oluştururlar.
29
• Yüksek dayanımlı beton imalâtında granit ve özellikle
bazalt gibi sert mağmatik kökenli agregalar
kullanılmaktadır.
• Çatlaksız, masif yapılı ve ayrışmamış (unweathered)
granit, siyenit, gabro gibi mağmatik kayaçların derinlik
kayaları ile bazalt, diyabaz, riyolit, trakit gibi volkanik
kökenli kayalar, yapılarda taşıyıcı sütun olarak, bina
temellerinde (structure foundations), dış duvar, döşeme,
merdiven, mutfak tezgâhı kaplamalarında, anıt
merdivenlerinde, duvar panelleri, taş oymacılığı, mezar
anıtları, lahitlerde ve sıkça sürtünmeye mâruz kalan
dalgakıranlar, rıhtım duvarları, yollarda ve kaldırım/bordür
(kenar taşı) taşları olarak kullanılırlar.
30
• Granitik kayaçlar, özellikle iyi cila alma, renk çekiciliği ve
sağlamlığı ile tercih edilmektedirler. Sağlam, ancak aşırı
sert bazaltik kayaçlar, çok kırılgan yapıya sahip
olduklarından, başta karayolları ve demiryolu hatları
altyapılarında pek tercih edilmezler.
• Mağmatik kayaçların yüzey kayaçlarını oluşturan volkanik
kayaçlardan tüfler; inşaat sektöründe hafif tuğla
yapımında;
• Yoğunluğu 0,5-1 gr/cm3 arasında olan sünger taşları
(pomza taşı, pumice); inşaat sektöründe hafif beton blok
üretiminde ve ısı yalıtımında, kullanılır
31
INS13204
GENEL JEOFİZİK VE
JEOLOJİ
Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ
e-posta : [email protected]
Web
: http://personel.kirklareli.edu.tr/orhan-arkoc
Download

Bölüm3 - Kırklareli Üniversitesi Personel Web Sistemi