Jeokimya Jeokimya Yeryuvarı - 4 BÖLÜM 5- Kabuk: Okyanusal Okyanusal Kabuk KabukOkyanusal kabuk ve altındaki üst manto malzemesi, katı ve kırılgandır. Ancak bu katılık 70-80 km derinliğe kadar devam eder. Bu derinlik, P dalga hızlarının 8,1 km/sn’ den 7,9 km/sn’ ye düştüğü litosferin alt sınırıdır (yani astenosfer; T=1300-1600 o C; ortam katı, tam ergimiş değil). Ergimenin sağlanabilmesi için üç yardımcı faktörden birinin varlığı gerekir. a) T’yi arttırmak, b) P H 2 O ’yu artırmak), c) Basıncı düşürmek. BÖLÜM 5- Kabuk: Okyanusal Okyanusal Kabuk KabukBÖLÜM 5- Kabuk: Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Bölümsel ergime ile oluşan silikat ergiyiği oluştuğu katıya göre %20 daha az yoğundur. Bu yoğunluk farkı, ergiyiğin önce küçük cepler daha sonra da magma odaları şeklinde yükselmesine yol açacaktır.BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Yavaş Açılma Yavaş Açılma Atlantik ortası sırt Toplam açılma hızı 2-4 cm/yıl’ dır. 25-30 km genişlikte rift vadisi. 3-9 km genişlikte iç vadi İç vadide yoğun volkanik aktivite. İç vadinin kenar kesimleri fay kontrollü; faylar boyunca yüksekliği 300 m’ ye ulaşan volkanik tepecikler Okyanus ortası sırt boyunca açılma sonunda bu tepecikler okyanus ortası sırtın bir tarafında kalırlar. Yani volkanizma zaman ve mekanda devamlı değil, yavaş ve zaman zaman gelişir. Altere gabro Gabro ve kümülatlar Yükselen ergiyikler Dayklar Kısa süreli, yüksek seviyeli magma odası Enjeksiyon sınırı 2 4 6 8 10 6 4 2 0 2 4 6 Sırt ekseni Ergiyik Kapanlanmış ergiyik Kalıntı kristaller Eksenden uzaklık (km)BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Yavaş Açılma Yavaş Açılma Altere gabro Gabro ve kümülatlar Yükselen ergiyikler Dayklar Kısa süreli, yüksek seviyeli magma odası Enjeksiyon sınırı 2 4 6 8 10 6 4 2 0 2 4 6 Sırt ekseni Ergiyik Kapanlanmış ergiyik Kalıntı kristaller Eksenden uzaklık (km) Yavaş açılmada okyanus OOSE altında devamlı bir mağma odası yok. Kabuğun gelişimi devamlı bir mağma sızıntısı ile gerçekleşir ( “devamlı sızıntı modeli” = küçük ölçekli mağma odacıkları ) Birbirlerinden ayrı volkanik tepecikler bunun en büyük delilidir. Bu şekilde oluşan mağma kütleleri, kırılgan kabuk içerisinde oluşan kırık sistemleri boyunca yükselir. Böylece gelişen mağmatik aktivite, katmanlı yapısı iyi gelişmemiş bir okyanusal kabuk oluşturur. Açılma hızı artarsa, küçük boyutlu mağma kütleleri oluşurBÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Hızlı Açılma Hızlı Açılma Pasifik Okyanusu Açılma hızı toplam 12-14 cm/yıl’dır. İyi gelişmiş bir merkezi rift bulunmaz. Açılma ekseni boyunca yastık lavlardan oluşan devamsız küçük volkanik tepecikler Volkanik faaliyet yaklaşık 2,5-3 km uzunluğunda bir zon boyunca gözlenir. Bu zonun dışında faylar ve kırıklar bulunur, ki bunlar horst-graben yapısıdır. Ancak atım yavaş açılmalı OOSE’ne göre daha az. Bu volkanik tepeciklerin her iki yanında yığışım yapan lav göllerinden oluşan büyük düzlükler yer alır. Bu düzlükler hızlı ve yavaş açılmalı OOSE’leri arasındaki en önemli farklılıktır. 2 4 6 8 10 Gabro Kabuk İlksel ergiyik Kümülat Manto 6 4 2 0 2 4 6 Sırt ekseni Eksenden uzaklık (km)BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Hızlı Açılma Hızlı Açılma Açılma hızı yüksek OOSE’leri altında büyük ölçekli bir mağma odası bulunur. Son derece iyi gelişmiş katmanlanma OOS boyunca açılma oldukça, mağma odasındaki mağmanın bir kısmı dayklar vasıtasıyla yükselir, mağma odasının kenarlarında da soğumaya bağlı olarak gabro oluşur. Mağma odasının tabanında ise katmanlı bazik ve ultrabazik kayaçlar oluşur . Bu model sonsuz soğan modeli olarak adlandırılmıştır . 2 4 6 8 10 Gabro Kabuk İlksel ergiyik Kümülat Manto 6 4 2 0 2 4 6 Sırt ekseni Eksenden uzaklık (km)BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Hızlı Açılma Hızlı Açılma Büyük mağma odasının çok daha alt kesimlerinde mağma oluşumu devam eder. Bölümsel ergime sonucunda oluşan bu yeni mağma hemen büyük mağma odasına çıkamaz. Bunun için belirli bir büyüklüğe erişmesi gerekir. Dolayısıyla, mağma odasına yeni mağma katılması peryodiktir ve bu yeni mağma katılma hızı eksen açılma hızına orantılıdır. Yastık lavlar Dayklar Gabro Kümülatlı gabro Manto Magma odası İlksel magma kütleciğiBÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk Mağmanın Mağmanın Depolanması ve çıkışı: Depolanması ve çıkışı: Hızlı Açılma Hızlı Açılma Mağma katılımı olmadığı zamanlarda, açık sistem mağma farklılaşması gerçekleşir ve mağma giderek uyumsuz elementler bakımından zenginleşir. Yeni mağma, mağma odasına ulaştığında,: 1) kalıntı mağma ile karışabilir, 2) mağma odasının tabanında farklı bir mağma olarak ta kalabilir. Bu durumda, olivin kümülatları oluşur. Yeterince farklılaştığında asıl mağma ile karışabilir. Ana mağma uyumsuz elementler bakımından zengin. Yeni bir mağma kütlesi ile karışım, onu tekrar ortaç bir kimyaya döndürür. Yastık lavlar Dayklar Gabro Kümülatlı gabro Manto Magma odası İlksel magma kütleciğiBÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası OOS’da oluşan bazaltik kayaçlar toleyitik bazaltlar olarak adlandırılırlar. Tamamen camsı % 20-30 oranında fenokristal içeren porfiritik yapılı. Çok daha yoğun Bu kayaçlarda gözlenebilecek olan fenokristal birliktelikleri: 1. olivin±Mg-Cr spinel, 2. pilajiyoklas + olivin ± Mg-Cr spinel, 3. plajiyoklas + olivin + ojit şeklindedir. Olivin, spinel ve kalsik plajiyoklaslar ilk kristallenen minerallerdir. Daha sonra ojit ve Fe-Ti oksitler kristallenir. Amfibol çok nadirdir ve sadece alkalen bazaltlar ve kümülatlı gabrolarda gözlenir.BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası OOSE’nin okyanus tabanına göre konumu bazaltların mineralojik bileşimini etkiler. Normal eksenlerde gelişen bazaltik kayaçlarda plajiyoklas en yoğun fenokristaldir. Olivin onu takip eder. Piroksen genellikle bulunmaz. Buna karşın yükseltilmiş eksenli (hot spot=sıcak noktalı) okyanus ortası sırtlarda gelişen bazaltlarda olivin veya piroksen baskın silikat fazı olabilir. Okyanus ortası sırt bazaltları (MORB) toleyitik ve subalkali karakterlidirler ve okyanus adası toleyitleri, ada yayı toleyitleri ve kıtasal bazaltlara benzer kimyasal özellikler gösterirler. Fakat okyanus ortası sırtı toleyitleri Ti, P, K, Rb ve Ba gibi uyumsuz elementlerce daha fakirdirler. Düşük K 2 O, MORB bazaltları için karakterisitik. Ayrıca K/ Rb, K/ Ba ve Sr/ Rb oranları diğer tektonik yörelerde oluşan toleyitik bazaltlara göre daha yüksektir.BÖLÜM 5- Okyanusal Okyanusal Kabuk Kabuk OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası OOS Bazaltlarının Petrografisi ve Kimyası Oksit ve element MORB OIT IAT CFT SiO 2 50,68 50,51 51,9 50,01 TiO 2 1,43 2,63 0,8 1,00 Al 2 O 3 15,6 13,45 16,0 17,08 FeO 9,85 9,59 9,56 10,01 Fe 2 O 3 - 1,78 - - MnO - 0,17 0,17 0,14 MgO 7,69 7,41 6,77 7,84 CaO 11,44 11,18 11,8 11,01 Na 2 O 2,66 2,28 2,42 2,44 K 2 O 0,17 0,49 0,44 0,27 P 2 O5 0,12 0,28 0,11 0,19 Rb 1 5-12 Ba 12,2 70-200 Sr 127 150-400 K/ Rb 1046 400 K/ Ba 109 25-40Eklojit, kırmızı renkli pirop (Mg 3 Al 2 Si 3 O 12 ) ve almandin (Fe 3 Al 2 Si 3 O 12 ) tipi garnet, parlak yeşil omfasit [(Ca, Na)(Mg, Fe 2+ , Fe 3+ , Al) Si 2 O 6 ] ve Cr’lu diyopsit [Ca (Mg, Fe, Cr) Si 2 O 6 ] içeren bir metamorfik kayaçtır. Granülit, başlıca feldispat, garnet ve piroksen gibi susuz minerallerden oluşmuş taneli yapıya sahip bir cins metamorfik kayaçtır. BÖLÜM 5- Kabuk: Üst Üst Kıtasal Kabuk Kıtasal Kabuk Garnet OmfasitGranülit, başlıca feldispat, garnet ve piroksen gibi susuz minerallerden oluşmuş taneli yapıya sahip bir cins metamorfik kayaçtır. BÖLÜM 5- Kabuk: Üst Üst Kıtasal Kabuk Kıtasal Kabuk