Magma - SABİS

MİNERALLERİ TANITAN ÖZELLİKLER
A.
B.
C.
D.
E.
Fiziksel Özellikler
Kristal Şekilleri
Optik Özellikler
Kimyasal Özellikler
Fizyolojik Özellikler
A.
B.
C.
F.
Doku (Mineralin oluşu esnasında ortaya çıkar)
Koku (Kükürt: çürük yumurta gibi)
Tad (Kaya Tuzu)
Teknolojik Özellikler
A.
B.
C.
D.
Kesilebilme
Kazılabilme
Parlatılabilme
Delinebilme
MİNERALLERİ TANITAN ÖZELLİKLER
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Renk,
Çizgi rengi,
Dilinim (klevaj),
Kırılma Yüzeyi,
Sertlik,
Parlaklık,
İkizlilik,
Özgül ağırlık.
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
1-RENK
• Bir mineralin rengi, minerali tanımada her zaman
önemli ipucu vermez. Ancak renkleriyle tanınabilen ve
tipik olan minerallerde vardır.
• Örneğin: kükürt her zaman sarıdır.
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
2-ÇİZGİ RENGİ
• Bir mineralin çizgi rengi, minerali tanımada kendi
renginden daha çok bilgi verir. Çizgi rengi mineralin
sırlanmamış porselen plakaya sürtülmesi ile tayin edilir.
• Örneğin her ikisi de siyah renkli olan manyetit (Fe3O4) ve
kromiti (Cr2O3) ele aldığımızda, manyetitin çizgi renginin
grimsi siyah kromitinkinin ise kahverengi olduğu görülür.
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
3-DİLİNİM
• Bazı kristaller bünyelerindeki atomların dizilişlerinin sonucu olarak, belli
düzlemler boyunca ayrılabilme özelliğine sahiptir. Buna dilinim denir. Bu düzleme
dilinim düzlemi denir. Dilinim tek, çift, üç veya dört yönlü olabilir.
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
3-DİLİNİM
a. Tek Yönlü Dilinim
Kuvars ve Kaya tuzu
• Kuvars ve kaya tuzu (halit) görünüş olarak birbirine
benzese de kırılımları dolayısı ile birbirlerinden ayrılabilir.
Kuvars düzensiz kırılma yüzeyi verirken kaya tuzu birbirine
dik üç düzlemde kırılır ve küp formu verir.
Halit
HALİT
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
4- KIRILMA YÜZEYİ
• Bazı mineraller daha sert bir malzeme ile
kırıldıklarında belirgin kırılma yüzeyi şekli verebilirler:
• Örneğin: Midye Kabuğu, Yonga, Köşeli
Obsidiyen
Obsidiyen
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
4- KIRILMA YÜZEYİ
OBSİDİYEN (midye kabuğu şeklinde kırılma yüzeyi)
Obsidiyen
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
5- SERTLİK
•
Minerallerin aşınmaya ve çizilmeye karşı dayanıklı
olmalarıdır. Sertlik derecesi en basit olarak MOHS Sertlik
Cetveli (Ölçeği) kullanılarak belirlenir.
Mohs Sertlik Cetveli
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Talk
-----------------------Tırnakla Çizilir
Jips
-----------------------Tırnakla Çizilir
Kalsit -----------------------Çakıyla Çizilir
Florit -----------------------Çakıyla Çizilir
Apatit -----------------------Çakıyla Çizilir
Feldispat (Ortoz)----------- Çelikle Çizilir-Camı Çizer
Kuvars -----------------------Cam ve Çeliği Çizer
Topaz -----------------------Cam ve Çeliği Çizer
Korendon---------------------Cam ve Çeliği Çizer
Elmas -----------------------Herşeyi Çizer
Mohs Sertlik Cetveli
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
6-PARLAKLIK
• Bir mineralin parlaklığı üzerine düşen ışınları yansıtabilme özelliğine
bağlıdır. Mineral nekadar çok ışığı yansıtıyorsa o kadar parlak gözükür.
Metalik parlaklık ve metalik olmayan parlaklık olmak üzere iki önemli
çeşidi vardır. Camsı parlaklık (glassy luster), ipeksi parlaklık (silky
luster), yağsı parlaklık (greasy luster) ve mat (earthy luster) metalik
olmayan parlaklıklardır.
• Örneğin: Tebeşir-Cilasız, Kuvars-Camsı, Pirit-Madensi (Metalik), MikaSedefsi, Asbest-İpeksi, Opal-Yağsı
PARLAKLIK
Kuvars-CAMSI
Pirit-METALİK
Kükürt-YAĞSI
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
7-İKİZLİLİK
• Aynı veya ayrı cins kristalin belirli bir kurala göre yan yana veya iç içe
bulunmasıdır
• Örneğin: Kalsit ikizleri
A. FİZİKSEL ÖZELLİKLER
8-ÖZGÜL AĞIRLIK
• Minerallerin değişmez ve güvenilir bir fiziksel özelliğidir. 2.9 g/cm3 ten
daha küçük değerde olanlar hafif mineraller, daha büyük olanlar ağır
mineralleri olarak adlandırılır.
• Örneğin:
• Kuvars= 2.65 gr/cm3
• Jips
=
2.30 gr/cm3
MİNERALLERİN AYRIŞMA YETENEĞİ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Anortit
Olivin
Ojit
Hornblend
Albit (Na-Feldispat)
Biyotit
Ortoklaz (K-Feldispat)
Muskovit
Kuvars
(EN HIZLI)
(EN YAVAŞ)
A. SİLİKATLAR
Ortoklaz – K(AlSi3O8)
Feldispatlar
Plajioklaslar
Feldispatoitler
Lösit
Nefelin
Klorit
MİNERAL
GRUPLARI
Talk
Kaolinit
Killer
İllit
Mikalar
Amfiboller
Piroksenler
Doğada en sık beliren
minerallerdendir
Montmorillonit
Muskuvit (Beyaz Mika)
Biyotit (Siyah Mika)
Hornblend
Aktinolit
Ojit
Enstatit
Peridotlar
Olivin
Granatlar
Almandit
Sanidin
Mikroklin
Albit (Na…)
Anortit (Ca…)
MİNERAL GRUPLARI (devam)
B.
KARBONATLAR
C.
SÜLFATLAR
D.
OKSİTLER
E.
HALOİDLER
F.
SÜLFÜRLER
1. Kalsit (CaCO3)
1. Jips
1. Kuvars (SiO2) 1. Kaya Tuzu (Halit)
1. Pirit
2. Aragonit
2. Anhidrit
2. Hematit
2. Kalkopirit
3. Dolomit
3. Götit
4. Limonit
5. Manyetit
6. Korendon
7. Küprit
Doğada en sık beliren
minerallerdendir
2. Fluorit
3. Galen
4. Kaya
• Bir veya birden fazla mineralden meydana gelir.
Ekonomik değer de olanlarına cevher denir.
• Magmatik Kayalar
• Tortul (Çökel , Sedimanter) Kayalar
• Metamorfik (Başkalaşım) Kayalar
KÜLTELERİ (KAYAÇLARI) OLUŞTURAN
BAŞLICA MİNERALLER
• Oluşumunda tümüyle sıvı olan yerküre
zamanla soğuyarak katılaşmış ve kayaçlar
meydana gelmiştir.
• Diğer malzemelerin tersine kayaçta artan
yaş temel özellikleri açısından olumlu etki
yapmaktadır. Tabii bu kural yıpranmamış
kitleler için geçerlidir.
JEOLOJİK
ZAMAN
Jeolojik Zaman Çizelgesi
Jeolojik Zaman Çizelgesi
Dünyanın Yaşı 4.67 milyar yıl olarak tahmin ediliyor
Kuvaterner: Son 3 milyon yıl. Kuvaterner’in son 10000 yılı Holosen, ondan
öncesi de Pleyistosen olarak adlandırılır.
Toprakların çoğu Kuvaterner’de oluşmuştur. Kuvaternerin en eski bölümü
Pliyosen 4.5 milyon yıldan yaşlı toprakları içerir ki bu topraklar Türkiye’nin
genellikle iyi temel zeminini oluşturmaktadır.
Minerallerin İnşaat Mühendisliği Açısından önemi:
•Kuvars: kum, çakıl-sıva, agrega
•Kuvars çakılı ve iri kumu çimento içinde kullanılacaksa
(agrega) dikkat edilmelidir. Yüksek alkalili çimento ile
karşılaşan agrega sertleşmeye başlayınca hidratasyon
meydana gelir ve Alkaliler (Na, K..) serbest kalır ve
malzeme genişler,çatlar ve parçalanır. Betonun
sağlamlığı bozulur.
•Opal türleri: mıcır, pirinç, mozaik sıva
Minerallerin İnşaat Mühendisliği Açısından önemi:
•Çimento (kireçtaşı+kil+yüksek sıcaklık) -Agrega reaksiyonunu oluşturan
mineraller
•Jips (Alçı-süsleme, iç dekorasyon)
•Kalker (Kireç, yol stabilizasyonu)
•Kil mineralleri: kaolin, montmorillonit, illit(kerpiç, tuğla, kiremit, fayans)
•Feldipatların ayrışması (kil minerallerine dönüşüm) zararlı etkiler yapabilir.
GİRİŞ
•
•
•
•
Bir veya birkaç mineralin birleşmesiyle külteler (kayaçlar) oluşur.
Bunların bileşiminde çok fazla mineral (>2000) bulunabilir.
Ancak çoğun rastlanan kayaçların bileşimine pek azı girer.
Kayaçları oluşturan ve bunların isimlendirilmesinde rol oynayan
minerallere “Esas Mineraller” denir (kuvars, feldispat, olivin gibi).
• Bunlar 20-30 tane kadardır.
• Kütlelerin içine seyrek giren ve isimlendirmede etkili olmayan
minerallere “Tali Mineraller” denir (turmalin, manyetit, zirkon).
• Daha önce var olan minerallerin ayrışma, metamorfizma ve
eriyiklerin etkisi ile bileşimlerini değiştirmesi ile “İkincil
(sekonder) Mineraller” oluşur (kaolin, serpantin, klorit gibi)
KÜLTELERİ (KAYAÇLARI)
OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER
• Magmatik kayaçları oluşturanlar
• Tortul kayaçları oluşturanlar
• Metamorfik kayaçları oluşturanlar
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN ESAS MİNERALLER
1- Kuvars
2- Feldispat
3- Mika
4- Piroksen
5- Amfibol
6- Peridot
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN MİNERALLER
1. Kuvars grubu mineralleri (SiO2)
•
•
•
•
•
•
•
•
Kuvars
Kalseduvan
Krizopraz
Helyotrop
Agat
Çakmaktaşı
Jasp
Opal
(kristalli SiO2 )
(gizli kristalli-kriptokristalli)
(koyu yeşil kalseduvan)
(kantaşı-ufak kımızı noktalı)
(akik-bir kalseduvan türü)
(silex, flint-kuvarsın şekilsiz, küçük kristalli türü)
(bileşiminde kil bulunur-mozaik yapımında kul.)
(bileşimi sulu silistir)
Kuvars kum ve çakılları inşaat malzemesi olarak
kullanılır.
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER (devam)
2. Feldispat grubu mineralleri
• Ortoklas (dilinim açısı: 900) (KAlSi3O8)
• Ortoz
• Sanidin
• Adüler
• Mikroklin
• Plajioklas (d.a.: 860)
•
•
•
•
•
Albit
Oligoklas
Andezin
Labrador
Anortit
(NaAlSi3O8)
(%50 Albit+%50 Anortit)
(CaAL2Si2O8)
• Feldispatların ayrışmasıKil (Kaolinleşme)
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER (devam)
3. Mika grubu mineralleri
• Beyaz mika (Muskovit) KAl2(Si3Al)O10 (OH)2
• Siyah mika (Biyotit)
• Vermikülit
K2(MgFe)6(SiAl)8O20(OH)4
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER (devam)
4. Piroksen grubu mineralleri
– Ortorombik
• Enstatit
• Bronzit
• Hipersten
– Monoklinik
• Ojit
• Diyallaj
• Diyopsit
MAGMATİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER (devam)
5. Anfibol grubu mineralleri
– Hornblend
– Tremolit
– Asbest (Amyant)
6. Peridot grubu mineralleri
– Olivin
TALİ MİNERALLER
• En Önemlileri:
• Turmalin
• Manyetit
• İlmenit
• Rutil
• Zirkon ve
• Topaz
dır.
TORTUL KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER
•
•
•
•
Magmatik kütle parçaları (bilhassa kuvars ve feldispat)
Kalsit
Aragonit
Dolomi-Dolomit
• Jips (Alçı taşı)
• Anhidrit
• Baritin
• Fluorit
• Kaya Tuzu
• Bor Mineralleri
• Pandermit
• Kolemanit
• Ulaksit
METAMORFİK KÜLTELERİ OLUŞTURAN BAŞLICA MİNERALLER
• Kuvars,
• Feldispat,
• Biyotit,
• Muskovit,
• Hornblend,
• Epidot,
• Andalusit,
• Kalsit,
• Serpantin,
• Talk,
• Klorit.
KÜLTELER
(KAYAÇLAR)
GİRİŞ
• Yerkabuğunu oluşturan külteler, çeşitli minerallerin
veya tek bir mineralin, kayaç parçacıklarının ya da
hem mineral hem de kayaç parçacıklarının birlikte
oluşturdukları katı maddelerdir.
• Mesela: granit, gabro, siyenit gibi magmatik kayaçlar
minerellerden,
• Mermer, kuvarsit tek bir mineralden
• Kumtaşları, çakıltaşları ise kayaç kırıntıları ve minerallerden
oluşur.
• Külte, kaya ve taş genel anlamda aynıdır. Ancak taş ve kaya denince
mühendisin aklına daha çok patlayıcılarla veya diğer yöntemlerle
yerkabuğundan elde edilen, yapı, süs ve kaplama olarak kullanılan
sağlam maddeler gelir.
YER KABUĞUNU OLUŞTURAN KÜLTELER
(KAYAÇLAR)
1. Mağmatik külteler
2. Tortul külteler
3. Metamorfik külteler
Su-Kaya ve Tektonik Döngü
KAYA DÖNGÜSÜ
Kıtasal Kabuk
Yerinde Oluşmuş Topraklar
Erozyon ve Depolanma
Çökeller (Alüvyon)
Tektonik Yükselme
Tekonik Yükselme
Ayrışma-Yıpranma
Diyajenez
Magmatik Kayaçlar
Sokulum ve Volkanizma
Magma
Erime
Sedimanter Kayaçlar
ŞİMDİ
BURDAYIZ
Metamorfik Kayaçlar
Metamorfizma
Ertan BOL
KAYA TİPLERİNİN DAĞILIMI
MAGMA
• Yeryüzeyinin altında bulunan erimiş kayaç malzemesine
magma denir. Diğer bir ifade ile magma yerkabuğunun derin
kesimlerinde bulunan veya kökeni buralarda olan bazaltik
bileşime ve jeolojik bütünlüğe sahip sıcak bir çözeltidir.
MAGMANIN BİLEŞİMİ
• Yer kabuğunda en yaygın olarak bulunan mineraller silikat
mineralleridir. Bu mineraller silis, oksijen ve diğer elementlerin
oluşturduğu bileşiklerdir. Kayaçlar eridiğinde magma oluşur,
magma tipik olarak silisçe zengin ve önemli miktarda
alüminyum, kalsiyum, sodyum, demir, magnezyum ve
potasyum ile daha az miktarda diğer elementleri içerir. Silis
hemen hemen tüm magmaların bileşiği olmasına rağmen, silis
içeriğine bağlı olarak magmalar felsik (asidik), intermediyer
(ortaç) ve mafik (bazik) magmalar olmak üzere üçe ayrılır.
• Felsik magma %65’ den fazla silis ve önemli miktarda sodyum,
potasyum ve alüminyum fakat daha az miktarda da kalsiyum,
demir ve magnezyum içerir.
• Buna karşılık mafik magma %45-52 oranında silis daha fazla
miktarda kalsiyum, demir ve magnezyum ihtiva eder.
• %53-65 oranında silis içeren intermediyer magma mafik ve
felsik magma arasında bir bileşime sahiptir.
MAGMATİK KAYAÇLAR
Magma ile igili tüm jeolojik olaylara magmatizma adı verilir. Magmanın
yeraltında oluşturduğu olaylara plütonizma ve oluşan kayaçlara
plutonik/intruzif veya derinlik kayaçları adı verilirken; magma’nın yeryüzüne
çıkması ile oluşan olaylara volkanizma ve oluşan kayaçlara da
volkanik/ektruzif veya yüzey kayaçlar denir.
Magma ve Lav
• Magma oluştuğu kayaçtan daha az yoğunluğa sahip
olduğu için yüzeye doğru yukarıya hareket etme
eğilimindedir. Bazen magma yüzey üzerinde
püskürerek akar, buna lav akıntısı denir, bazen de
piroklastik malzeme olarak adlandırılan parçalar
şeklinde atmosfere etkili bir şekilde püskürür.
LAV AKINTISI
LAV AKINTISI
VOLKANİK PÜSKÜRMELER
Volkanik püskürmeler sonucunda oluşan kayaçlar geniş
alanlar kaplamaktadır. Fakat bunlar, magma olarak
tanımlanan erimiş kayaç malzemesinin kristalizasyonu
ve soğuması ile oluşmuş bütün kayaçların sadece küçük
bir kısmıdır.
PİROKLASTİK MALZEME ÇIKIŞI
PİROKLASTİK MALZEME
Lav haricinde volkanlardan atılan tüm malzemeye TEFRA
(tephra) adı verilir. Bu malzeme değişik boyutlara sahiptir:
TEFRA = PİROKLASTİK MALZEME
Çap Çimentolanmamış
>64 mm
Volkan Bombası
2-64 mm Lapilli
<2 mm
Volkan Külü
Çimentolanmış
Aglomera
Lapilli-Tüf
Kül-Tüf
VOLKAN BOMBASI
BOLIVIA
VOLKAN KÜLÜ
POMPEI, ITALYA, M.S. 79
POMPEI, ITALYA, M.S. 79
TÜF
Magmatik kayaçların yerleşim şekilleri
Volkanizma ve plütonizma dolayısı ile volkanik ve
plütonik kayaçlar birbirlerinden farklıdırlar. Volkanizma ve
oluşan volkanik kayaçlar doğrudan yüzeyde gözlenebilir.
Ancak plütonizma ve plütonik kayaçlar indirekt olarak
çalışılabilir. İntrüzif (plütonik) magmatik kayaç kütleleri
pluton olarak adlandırılmakta olup, plutonlar magmanın
yerkabuğu içinde soğuması ve katılaşması sonucunda
oluşurlar. Bunlar ancak erozyondan sonra yüzeyde
gözlemlenebilirler.
Magmatik kayaçların yerleşim şekilleri
Plutonların pek çok türü/tipi tanımlanmıştır.
Bunların tümü geometrik özelliklerine ve komşu
kayaçlarla olan ilişkilerine dayanılarak ayrılmıştır.
Plutonlar geometrik olarak masif, düzlemsel,
silindirik ve mantar şeklinde olabilirler. Konkordan ve
diskordan olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.
1-) Konkordan plutonlar yan kayaçların
tabakalanmasına paralel olup sill, lakolit bunlara örnektir.
2-) Diskordan plutonlar ise yan kayaç
tabakalanmasını keser. Dayk, batolit ve stok bunlara
örnektir.
PLUTONLAR
PLUTONLAR
BATOLİT ve STOK
•
Batolitler en az 100 km2 veya daha büyük alan kaplayan
magmatik kütlelerdir. Stok, batolite benzer özelliklere sahip
ancak ondan daha küçüktür (max. 10 km).
BATOLİT ve STOK
DAYK
•
Dayk yerleşirken etrafında bulunan kayaları keser
DAYK
Büyük Bir Dayk (Cross Island, Alaska )
DAYK
DAYK
Kiteçtaşını Kesen Dayk
DAYK
SİL
Sil dayklar gibi düzlemseldir, ancak siller tabakalanmaya paralel
olarak uzanırlar, yani tabakaları kesmezler.
SİL
SİL
SİL
LAKOLİT
•
Lakolitin genel görünüşü tabakalanmaya paraleldir ancak
üzerinde bulunan tabakaları yukarıya doğru iterek bir dom
yapısı oluştururlar
PLUTONİK/İNTRUZİF
veya
DERİNLİK KAYAÇLARI
1)
2)
3)
4)
5)
Granit
Granodiyorit
Diyorit
Gabro
Peridotit
Magmanın yeryüzünün
derinliklerine yerleşip
kristallenmesiyle oluşurlar.
Yavaş soğuma sonucu iri
kristallidirler (faneratik).
GRANİT
GRANODİYORİT
Türkiye granitlerinin mekanik özellikleri
DİYORİT
GABRO
PERİDOTİT
VOLKANİK/EKTRUZİF
veya
YÜZEY KAYAÇLARI
1)
2)
3)
4)
Riyolit
Dasit
Andezit
Bazalt
Magmanın yeryüzüne çıkıp
oluşturduğu kayaçlardır.
Hızlı soğuma sonucu ince
kristallidirler (afanitik).
RİYOLİT
DASİT
ANDEZİT
BAZALT
MAGMATİK KAYALARIN ADLANDIRILMASI
BOWEN REAKSİYON SERİSİ
MAGMA
BİLEŞİMİ
Yüksek Sıcaklık
Olivin
BAZALTİK
Piroksen
Amfibol
ANDEZİTİK
Düşük Sıcaklık
Biyotit
K-Feldispat
GRANİTİK
Muskovit
KUVARS
%5 Kuvars, %27 Amfibol, %68 Na-Plajioklas, İnce
%27 Amfibol
%68 Na-Plajioklas
%5Kuvars
Türkiye Mağmatik Taşları Ve İnşaat Mühendisliği
Açısından Önemi
• Parke, bordür (Kapıdağ graniti)
• Yapıtaşı (Ankara dasiti, andeziti, Afyon trakiti, Diyarbakır
bazaltı, Kayseri tüfleri)
• Kaplama taşı (Gemlik porfiri)
Bileşimleri, dokuları
•
Sınıflandırma Ölçütleri
•
Kuvars (SiO2) yüzdesi
•
Asidik
> 65
•
Orta
52-65
•
Bazik
45-52
•
Ultrabazik <45
• Bulunuşu
• Yüzey ve yüzeye yakın olanlar
• Damar
• Derinlik
• Doku
• Kristalli
• Porfirik
• Mikrolitik
• Akışkan, Camsı
Önemli mağmatik külteler:
1. Derinlik külteleri
•
Granit
•
Siyenit
•
Gabro
•
Peridotit
2. Yüzey ve yüzeye yakın olanlar
- Volkanik
•
Riyolit
•
Trakit
•
Andezit-Dasit
•
Bazalt
• Camsı
• Perlit
• Sünger Taşı
• Obsidiyen
• Gevşek
• Volkanik Tüfler
• Aglomeralar
3. Damar Külteleri
• Pegmatik
• Porfirler
• Aplitler
KAYA DÖNGÜSÜ
Kıtasal Kabuk
Yerinde Oluşmuş Topraklar
Erozyon ve Depolanma
Çökeller (Alüvyon)
Tektonik Yükselme
Tekonik Yükselme
Ayrışma-Yıpranma
Diyajenez
Magmatik Kayaçlar
Sokulum ve Volkanizma
Magma
Erime
Sedimanter Kayaçlar
Metamorfik Kayaçlar
Metamorfizma
Ertan BOL