Microsoft PowerPoint magmatik petrografijeofiZİK
Download 72 Kb. Pdf ko'rish
|
M M İ İ NERALOJ NERALOJ İ İ - - PETROGRAF PETROGRAF İ İ (Jeofizik M (Jeofizik M ü ü hendisli hendisli ğ ğ i B i B ö ö l l ü ü m m ü ü ) ) MAGMAT MAGMAT İ İ K PETROGRAF K PETROGRAF İ İ Ders Sorumlusu Prof. Dr. Sabah YILMAZ ŞAHİN Mineral: Mineral: Doğal olarak oluşan, katı, homojen, genellikle inorganik, oldukça düzenli atom dizilimine ve belirli bir kimyasal bileşime sahip olan maddelere mineral denir. Kaya Kaya ç ç : : Bir veya birden fazla tür mineralden, kayaç parçasından, organizma kalıntısından (fosil) veya bunlarının değişik oran ve kombinasyonlarda bir araya gelmesi ile oluşmaktadır. Kendi içinde bir bütünlük gösteren, yer yuvarının katı kesimlerini oluşturan jeolojinin en temel birimidir Başka bir ifade ile, birden fazla mineralden oluşan, belli bir jeolojik bütünlüğü olan, katı, doğal maddelere kayaç denir. Petrografi: Petrografi: Petro- kayaç -graph; bilim Sözcük anlamı olarak kayaç bilimi olarak ifade edilen, konusu kayaçlar olan bir bilim dalıdır. Kayaçların, mineralojik bileşimlerini, yapısal ve dokusal özelliklerini inceleyen, kayaçları oluşum koşullarına / şekillerine, kimyasal ve mineralojik bileşimlerine ve yapı/doku ilişkilerine göre tanımlamaya ve adlandırmaya çalışan bir bilim dalıdır. Yani tanımsal’dır. Petroloji: Kayaçların oluşumları ile ilgili tüm sorunların açıklanması, çeşitli kayaç türlerinin zaman ve mekan bakımından birbirleri ile olan ilişkilerinin ortaya çıkarılması ise yorumsal bir bilim dalı olan petroloji petroloji ’nin ödevidir. Petrojenez ise, kayaçların kökenini inceleyen bilim dalıdır. Petrografi B Petrografi B ö ö l l ü ü m m ü ü n n ü ü n Konular n Konular ı ı Magmatik Petrografi, Magmatik Petrografi, Metamorfik Petrografi, Metamorfik Petrografi, Sedimanter Sedimanter petrografi petrografi Laboratuar k Laboratuar k ı ı sm sm ı ı nda ise, ilgili kaya nda ise, ilgili kaya ç ç lar lar ı ı n n makro el makro el ö ö rneklerinin petrografik rneklerinin petrografik tan tan ı ı mlamas mlamas ı ı YERKABU YERKABU Ğ Ğ UNDA KAYA UNDA KAYA Ç Ç LAR LAR Magmatik kaya Magmatik kaya ç ç lar lar - - pl pl ü ü tonik tonik / / intr intr ü ü zif zif /sokulum/derinlik /sokulum/derinlik - - volkanik/ volkanik/ extr extr ü ü zif zif /p /p ü ü sk sk ü ü r r ü ü k/y k/y ü ü zey zey - - subvolkanik subvolkanik / / subpl subpl ü ü tonikdamar tonikdamar / / yar yar ı ı derinlik derinlik Metamorfik/başkalaşım kayaçlar Sedimanter/tortul/tabakalı kayaçlar Kaya Kaya ç ç lar lar ı ı n yerkabu n yerkabu ğ ğ unda bulunu unda bulunu ş ş oranlar oranlar ı ı ; ; Hac Hac ı ı m olarak; m olarak; - - Magmatik ve metamorfik kaya Magmatik ve metamorfik kaya ç ç lar % 95, lar % 95, - - Sedimanter Sedimanter kaya kaya ç ç lar % 5, lar % 5, Yery Yery ü ü z z ü ü nde kaplad nde kaplad ı ı klar klar ı ı alan olarak; alan olarak; - - Magmatik ve metamorfik kaya Magmatik ve metamorfik kaya ç ç lar % 25, lar % 25, - - Sedimanter Sedimanter kaya kaya ç ç lar % 75, lar % 75, Volkanlar ve volkanik kaya Volkanlar ve volkanik kaya ç ç lar lar Granit Magmatik derinlik kaya Magmatik derinlik kaya ç ç lar lar ı ı Kaya Kaya ç ç Ç Ç evrimi ( evrimi ( Rock Rock Cycle Cycle ) ) 1 = magma ; 2 = crystallization (freezing of rock); 3 = igneous rocks ; 4 = erosion ; 5 = sedimentation ; 6 = sediments & sedimentary rocks ; 7 = metamorphism ; 8 = metamorphic rocks ; 9 = melting . GENEL KAYAÇ SINIFLAMASI I. MAGMATİK KAYAÇLAR II. SEDİMANTER KAYAÇLAR III. METAMORFİK KAYAÇLAR 1. Derinlik Kayaçları (Plütonik kayaçlar, intrüzif kayaçlar) (tamamen kristalli - kristalin) 1. Kırıntılı Sedimanter Kayaçlar 1. Yersel Metamorfik Kayaçlar (Yapısal-dokusal özellik, mineral içeriği ve metamorfizma derecesine göre adlanır) Yönlü doku gösteren kayaçlar Yönlü doku göstermeyen kayaçlar ve Kurallı adlanan kayaçlar Kuralsız adlanan kayaçlar 2. Yüzey Kayaçları (Volkanik kayaçlar, ekstrüzif kayaçlar) (Kristal, kristal + volkan camı, volkan camı) Tane boyu (mm) Epiklastik Sedimanter Kayaçlar Proklasti k Sedimant er Kayaçlar Karbonatlı Kırıntılı Sedimanter Kayaçlar > 64 Blok Lapilli 3. Yarı derinlik Kayaçları (Damar kayaçları) (tamamen kristalli - kristalin) 2 – 64 Çakıltaşı / breş (Konglomera, rudit) Aglomer a Kalsirudit 2. Bölgesel Metamorfik Kayaçlar (Yapısal-dokusal özellik, mineral içeriği ve metamorfizma derecesine göre adlanır) Yönlü doku gösteren kayaçlar Yönlü doku göstermeyen kayaçlar ve Kurallı adlanan kayaçlar Kuralsız adlanan kayaçlar 0.0625 – 2 Kumtaşı (Arenit) Tüf Kalkarenit 0.002 – 0.0625 Silttaşı < 0.002 Kiltaşı (Lutid) İnce taneli Tüf Kalsilutid 2. Kırıntılı Olmayan (Kimyasal-Biyokimyasal) Sedimanter Kayaçlar Yerk Yerk ü ü renin Genel Yap renin Genel Yap ı ı s s ı ı ve Yerkabu ve Yerkabu ğ ğ u u Yerkürenin bileşimi ve katı olan dış kabuğunun altında malzeme hakkında genel bilgiler özellikle magmatik kayaçların incelenmesi ile elde edilmiştir. • - Jeolojik arazi gözlemleri, • - Deprem dalgalarının yerkürede yayılma hızlarının analizi ve jeofizik yorumlamalar, • - Laboratuvarlarda doğadaki koşullara benzer koşullar yaratılarak yapılan deneysel çalışmalardan elde edilen veriler, yerkürenin yapısının ve oluşumunun anlaşılmasına büyük katkılar sağlamıştır. Basit bir yaklaşımla yerküreyi çok büyük bir magmatik kütle olarak kabul etmek mümkündür. Dış kısmında çok ince bir kabuk, bu kabuğun altında da çok yüksek sıcaklığa sahip magma bulunmaktadır. Yerküre dıştan içe doğru; • kabuk, • manto ve • çekirdek Kabuk, Kabuk, yeryüzünden “Moho Kesiklilik Yüzeyi”ne kadar devam etmekte ve birbirinden farklı kalınlıklara sahip k k ı ı tasal kabuk tasal kabuk (yaklaşık 25-75 km kalınlıkta) ve okyanusal okyanusal kabuk kabuk (yaklaşık 5-7 km kalınlıkta) şeklinde tanımlanmaktadır. Katı olan kabuk jeolojik tarihçe boyunca atmosferik olaylardan (erozyon, bozunma vb.) metamorfik süreçlerden etkilenmiş ve ilk oluştuğu bileşimden farklı bir bileşim kazanmıştır. Kabuk altında yaklaşık 400 km derinliğe kadar uzanan ü ü st st manto manto yer almakta, üst mantodan da 400-900 km arasında kalınlığa sahip bir “geçiş zonu” ile yaklaşık 2900 km’ye kadar uzanan alt alt manto manto’ya geçilmektadir. Ç Ç ekirdek, ekirdek, 2900-5080 km arasında “dış çekirdek” ve 5080-6376 km arasında “iç çekirdek” şeklinde adlandırılmaktadır. A A - - Mohorovic Mohorovic s s ü ü reksizli reksizli ğ ğ i i B B - - Gutenberg Gutenberg “ “ C C - - Lehman Lehman “ “ Şekil 1 b Kıtasal kabuk Oksit Yüzde SiO 2 60.6 Al 2 O 3 15.9 CaO 6.4 MgO 4.7 Na 2 O 3.1 Fe as FeO 6.7 K 2 O 1.8 TiO 2 0.7 P 2 O 5 0.1 Element Miktar Bileşik Miktar O 44.8 Si 21.5 SiO 2 46 Mg 22.8 MgO 37.8 Fe 5.8 FeO 7.5 Al 2.2 Al 2 O 3 4.2 Ca 2.3 CaO 3.2 Na 0.3 Na 2 O 0.4 K 0.03 K 2 O 0.04 Sum 99.7 Sum 99.1 Mantonun ortalama kimyasal bile Mantonun ortalama kimyasal bile ş ş imi imi Okyanusal Okyanusal kabuk kaya kabuk kaya ç ç lar lar ı ı Şekil 1 c Yery Yery ü ü z z ü ü ndeki b ndeki b ü ü y y ü ü k ve k k ve k üçü üçü k levhalar k levhalar Petrografinin Petrografinin Ç Ç al al ış ış ma Y ma Y ö ö ntemleri ntemleri Arazi Arazi ç ç al al ış ış malar malar ı ı Laboratuvar Laboratuvar ç ç al al ış ış malar malar ı ı Kaya Kaya ç ç Yap Yap ı ı c c ı ı mineraller mineraller A. AÇIK RENKLİ MİNETRALLER (FELSİK) 1. Kuvars grubu: kuvars, tridimit, kristobalit 2. Feldispatlar; -Alkali feldispatlar: Alkali Feldispatlar (ortoklaz, sanidin, mikroklin, pertit, anortoklaz, albit (%An=0-5) - Plajiyoklaz: Plajiyoklaz (%An=95-100 arasında olan türleri) skapolit 3. Feldispatoyidler: Feldispatoyidler (lösit, psödolösit, nefelin, kankrinit, sodalit, haüyn, analsim vb…) B. KOYU RENKLİ MİNERALLER (MAFİK) 4. Piroksen grubu (orto ve klino piroksenler; hipersten, ojit, diyopsit, …vb) 5. Amfibol grubu (orto ve klino amfiboller, hornblend, kersutit, tremolit/aktinolit, …vb) 6. Mika grubu (biyotit, muskovit, klorit, …) 7. Olivin grubu, (forsterit, fayalit) 8. Diğer mineraller (% 1 den daha az bulunan aksesuar mineraller, apatit, zirkon, MAGMAT MAGMAT İ İ K PETROGRAF K PETROGRAF İ İ Magma nedir? Magma nedir? Yunanca “hamur” anlamına gelen magma, yerkabuğunun derin kısımlarında bulunan, çok karmaşık bir kimyasal bileşime ve jeolojik bütünlüğe sahip, çok yüksek sıcaklık ve basınç altında bulunan bir moleküler çözelti şeklinde tanımlanır. MAGMATİK KAYAÇLARIN OLUŞUMU Magma ve Özellikleri Birincil magmanın, üst mantoda gelişen kısmi erime süreçleri ile ilişkili olarak oluştuğu kabul edilmektedir. Değişik gözlemlere, incelemelere dayanarak ve basit bir yaklaşımla magmanın, yeryüzünde geniş alanlar kaplayan bazalt ve bunun karşıtı plütonik kayaç olan gabronun kimyasal bileşimine benzer bir bileşime sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Magma bileşiminin tam olarak saptanması mümkün değildir. Ancak magmanın katılaşmış şekli olan kayaçların kimyasal analizi ile magma bileşimi hakkında bir fikir edinilebilir. Magma sıcaklığını da doğrudan doğruya saptamak mümkün değildir. Volkanlarda, lav göllerinde yapılan direkt ölçümlerle 800-1200 0 C arasında değişen sıcaklıklar bulunmuştur. Ancak derinlerde magma sıcaklığının daha az olması gerektiği de ifade edilmektedir. Magma sıcaklığı, indirekt yolla ve “ “ jeolojik termometre jeolojik termometre ” ” adı verilen bazı mineraller yardımı ile de saptanabilir. Magmanın viskozitesi doğrudan doğruya kimyasal bileşimi ve sıcaklığı ile ilgili bir özelliktir. Bazik magmanın düşük, asit magmanın yüksek bir viskoziteye sahip oldukları jeolojik incelemelerle saptanmıştır. Bazik lavlar son derece akıcıdır; örneğin Hawai’de yamaç eğimi 2 o olan bir dağ eteğinde lavların 400 metre/saat, diğer bir yerde 16 km/saat gibi bir hızla aktıkları saptanmıştır. Asit lavlar ise çok yavaş bir şekilde akarlar veya bir akma hareketi göstermeyecek kadar viskosturlar. Magma bileşiminin tam olarak saptanması mümkün değildir. Ancak magmanın katılaşmış şekli olan kayaçların kimyasal analizi ile magma bileşimi hakkında bir fikir edinilebilir. Kayaçların kimyasal bileşiminde olan, major elementler olarak da adlandırılan ana elementler Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, Mn, K, Ti, P olup, standart kimyasal analizlerde % oksit olarak belirlenir. Bunlar majör oksitler olarak adlandırılmakta olup, SiO2, Al2O3, t FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, MnO, TiO2, P2O5 formunda hesaplanır. U, Th, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Au, Cu, Co, Cr, Ba, Ni … gibi eser veya iz elementler de kayaçların içerisinde bulunmakta ve ppm (milyonda) veya ppb (milyarda) mertebesinde değerlendirilmektedir. SiO2 yüzdesi Asidik magmalar > % 66 Nötr (ortaç) magmalar % 66-52 Bazik magmalar % 52-45 Ultrabazik magmalar < % 45 Asidik magmaların (SiO2 oranı % 66’dan fazla) viskozitesi yüksektir ve çok ağır akarlar. Buna karşın bazik magmalar (SiO2 oranı % 52-45 veya daha az) daha akıcıdırlar. Magma Magma Olusum Olusum Ortamlar Ortamlar ı ı 1. 1. Okyanus Okyanus Ortasi Ortasi Sirtlar Sirtlar 2. 2. Kita Kita Ici Ici Riftler Riftler 3. 3. Ada Ada Yaylari Yaylari 4. 4. Aktif Aktif Kita Kita Kenarlari Kenarlari 5. 5. Yay Yay Ardi Ardi Havzalar Havzalar 6. 6. Okyanus Okyanus Ada Ada Bazaltlari Bazaltlari 7. 7. Kita Kita Ici Ici Aktivite Aktivite kimberlitler kimberlitler , , karbonatitler karbonatitler , , anortozitler anortozitler ... ... Magmanın Katılaşma Evreleri Magmanın katılaşması/kristalleşmesi oldukça karmaşık bir süreçtir. Kayaçların ve minerallerin gösterdikleri yapısal / dokusal özelliklerin incelenmesi ile magmadaki kristalleşme sırası hakkında bilgi edinilebilir. Magmadan ilk kristalleşen mineraller yüksek sıcaklıklarda ve uçucu bileşen bakımından fakir bir magmadan itibaren oluşurlar. Bu minerallere “ “ pirojenetik pirojenetik mineraller mineraller ” ” adı verilmektedir. Bazik bileşimli magmatik kayaçları oluşturan olivin, piroksen, Ca-plajiyoklaz gibi bu pirojenetik minerallerin ayrılması ile arta kalan magma H 2 O ve diğer uçucu bileşenler bakımından giderek zenginleşecektir. Magmanın bu kısmından da bileşiminde hidroksil bulunan ve alkalilerce zengin amfibol, mika, gibi “ “ hidrojenetik hidrojenetik mineraller mineraller ” ” ayrılacaktır. Magmanın katılaşma/kristalleşme evreleri; Sıcaklık ve uçucu bileşenlerin miktarına bağlı olarak; 1. Ortomagmatik evre: Magmatik kayaçların oluştuğu evredir. Bu evredeki ilk kristalleşmelerle (1200-900 o C) pirojenetik mineraller ayrılır; peridotit piroksenit, gabro gibi ultrabazik-bazik bileşimli plütonik kayaçlar ve ayrıca kromit, ilmenit gibi mineraller içeren ekonomik değere sahip maden yatakları oluşur. Sıcaklığın daha da düşmesi ile (900-700 o C) hidrojenetik mineraller ayrılır ve böylece ortaç ve asit bileşimli, diyorit, siyenit, granit gibi plutonik kayaçlar oluşur. 2. Pegmatitik evre: Gaz basıncının giderek yükseldiği, sıcaklığın 700- 500 o C arasında olduğu evredir. Ortomagmatik evreden artakalan tüketilmiş magma uçucu bileşenler bakımından oldukça zenginleşmiştir. Sıcaklık hala yüksek, muhtemelen 700-500 o C arasındadır. Magmanın iç basıncının üstteki kayaç kütlelerinin uyguladığı hidrostatik basınçtan daha yüksek olması halinde uçucu bileşenler gaz ve buhar şeklinde magmadan ayrılır ; kayaç kütlelerinde mevcut veya açtıkları kırık ve çatlaklardan kaçarak yeryüzünde bazen patlamalar şeklinde gaz püskürmelerine veya diğer volkanik faaliyetlere yol açarlar. Bu ani gelişen basınç azalması olmadığı takdirde 700 o C altında son derece akıcı ve hareketli olan çözeltiler gerek çevre kayaçların gerek önceden katılaşmış magmatik kayaçların çatlaklarına girerek pegmatitleri ve diğer damar kayaçlarını oluştururlar. Bunların yanı sıra çok büyük ekonomik değere sahip turmalin, topaz, beril v.b. gibi mineraller ile Sn, U, Th içeren ender cevher yatakları oluşur. 3. Download 72 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling