Stratigrafik Metamorfizma ve Metamorfik Kayaçlar METAMORFİZMA ve METAMORFİZMA ve METAMORFİK METAMORFİK KAYAÇLAR KAYAÇLARTanım: Tanım: ? Kayaçlar sıcaklık ve basınç etkisi altında kaldıkları zaman doku ve mineralleri açısından değişikliklere uğrarlar. ? Kayaçların yerkabuğunun çeşitli bölgelerindeki farklı sıcaklık ve basınç koşullarında katı halde iken (ergimeksizin) geçirdikleri bu değişimlere metamorfizma (biçim değişimi), bu yolla oluşan kayaçlara da metamorfik kayaçlar adı verilir. ? Bir diğer ifadeyle metamorfik kayaç herhangi bir kayacın (çökel, magmatik ya da metamorfik) sıcaklık ve/veya basınç etkisi ile değişmesi yolu ile gelişen bir kayaç türüdür. ? Örneğin bol fosilli bir kireçtaşı belli bir sıcaklık ve basınç altında fosil izleri içermeyen beyaz bir mermere dönüşür. Tanım: Tanım:? Bu örnekte gerek orijinal kayaç gerekse metamorfizma sonucu gelişen kayaç kimyasal olarak değişime uğramamıştır ve her ikisi de kalsiyum karbonattan oluşur. ? Ancak metamorfizma kireçtaşının orijinal dokusunu bozmuş, yerine mermer için tipik olan kristalli bir doku gelişmiştir. Tanım: Tanım:? İnce taneli kırıntılı bir çökel kayacı olan şeyl; metamorfizmaya uğradığında bol mika içeren, çok iyi yapraklanmalı bir şiste dönüşür. ? Bu örnekte ise orijinal kayacın dokusu ve mineralojik bileşimi tümüyle değişmiştir. Tanım: Tanım:? Metamorfik kayaçlar kendilerine has dokusal ve mineralojik özelliklere sahiptir. ? Kayacı oluşturan minerallerin belli yönde dizilmeleri ile oluşan şisti doku, ? kayaçların aşırı sıcaklık sonucunda değişmeleri ile oluşan hornfelsik doku, ? iri taneli bir metamorfik kayaç olan gnayslarda görülen gnaysik doku ya da ? kayaların mekanik olarak ezilmeleri ile gelişen kataklastik doku metamorfik kayalara özgü dokulardır. Tanım: Tanım:Bir metamorfik kayacı oluşturan sıcaklık ve basıncın miktarına bağlı olarak farklı metamorfizma türleri ve buna bağlı olarak da farklı metamorfik dokular ve mineraller gelişir. Metamorfizmanın nedenleri Metamorfizmanın nedenleri ? Metamorfik kayaçların büyük bir kısmı yerin 10 ile 30 km derinliklerinde oluşur. ? Bununla birlikte, lavların teması ile ya da hidrotermal sıvıların etkisi ile yüzeyde gelişen metamorfik kayaçlar da mevcuttur. Metamorfizmanın nedenleri Metamorfizmanın nedenleri ? Metamorfizmayı oluşturan sıcaklık ve basınç üç faktörün denetiminde gelişir. Bunlar: ? Dünya'nın iç sıcaklığı ? Üstte yer alan kayaçların daha alttaki kayaçlara kendi ağırlığı ile uyguladığı basınç. ? Tektonik kuvvetler etkisi ile oluşan yatay basınçlardır.? Bir kayacı oluşturan mineraller belli sıcaklık ve basınç limitleri arasında dengede kalırlar. ? Bu limitler aşıldığında meydana gelen metamorfik değişiklikler kayacı yeni koşullarda dengede kalacak hale getirirler. ? Bir kayacı oluşturan mineral topluluklarının birbirleri ile dengede kalabildiği sıcaklık ve basınç koşullarına metamorfizma fasiyesi denir. Metamorfizmayı kontrol eden fiziksel Metamorfizmayı kontrol eden fiziksel ve kimyasal faktörler: ve kimyasal faktörler:? Sıcaklığın kayaçların mineralojisi ve dokusu üzerinde çok önemli bir etkisi vardır. ? Sıcaklık minerallerin kimyasal bağlarının yapısını bozarak bir kayacın mevcut kristal yapısını değiştirir. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Belli sıcaklık koşullarına ulaşıldığında kayacın atomları ve iyonları yeniden organize olarak yeni mineral toplulukları meydana getirirler. ? Bu değişiklikler sonucunda kayaçta bazı mineraller büyür, belli minerallerin gruplaşması ise bantlı yapı gelişir. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Bir kayacın dokusal ve mineralojik özellikleri sıcaklığın yanı sıra basınçla da değişebilir. Katı kayaçların uğradığı iki tür basınç (stres) vardır: ? Yönsüz basınç: Atmosferin Dünya yüzeyine yaptığı basınca benzer şekilde her yönde etkili olan basınçtır. Bu tür basınç eğer yüksek ise atomları sıkıştırarak daha yoğun yapıya sahip yeni minerallerin oluşmasına yol açar. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Yönlü basınç: Örneğin yaklaşan iki levha arasındaki kayalar yönlü basınç altında kalarak kıvrımlanır ve deforme olurlar. ? Kayaca etki eden stresin sonucuna bağlı olarak metamorfik kayaçlar sıkışır, uzar ya da dönerler. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Metamorfizma esnasında bazı kimyasal bileşenlerin atılması ya da katılması ile kayacın kimyasal bileşiminde önemli değişiklikler gerçekleşebilir. ? Örneğin bir magma kayasının çökel bir kayaç içerisine sokulması esnasında çevre kayaç magmadan transfer edilen sıcaklıkla metamorfizmaya uğrar. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Bu sırada magmadan yükselen hidrotermal sular ergiyik halinde taşıdıkları Na, K, Si, Cu, Zn ve sıcak sularda eriyebilen diğer bileşenleri çevre kayaçlar içerisine bırakır ve burada kimyasal ve mineralojik değişikliklere yol açarlar. ? Kayaların bu şekilde hidrotermal sıvılar yolu ile değişikliğe uğratılmasına metasomatizma denir. Fiziksel ve kimyasal faktörler: Fiziksel ve kimyasal faktörler:? Metamorfizma, kayaçlarda yeni dokuların gelişmesine yol açar. ? Bir metamorfik kayacın dokusu içerdiği metamorfizma minerallerinin şekli, boyutu ve düzenlenmeleri ile belirlenir. ? Bazı metamorfik dokular, örneğin mika gibi levhamsı ya da amfibol gibi çubuksu, minerallerin dizilimi ile belirlenir. Metamorfik dokular Metamorfik dokular? Rejyonal metamorfik kayaçların en bariz özelliği bunların yaprak yaprak ayrılmalarıdır (foliasyon ya da yapraklanma). ? Tortul bir kayaç bölgesel ya da dinamik metamorfizmaya uğradığı zaman genellikle yapraklanma kazanır. ? Eğer orijinal kayaç ince taneli ise yapraklanma daha da belirgin olur. Foliasyon veya Klivaj Foliasyon veya KlivajBasınç ve sıcaklık altında, kayaç içindeki minerallerin, en az direnç gösterecek şekilde yönlenip-dizilmeleri Foliasyon veya Klivaj Foliasyon veya Klivaj? Yapraklanma orijinal tabakalanmaya paralel ya da açılı hatta dik olabilir. ? Bazen yapraklanma gelişimi orijinal tabakalanmayı silecek kadar ileri gidebilir. ? Birbiri ile ardalanan ince ve kaba taneli tabakalardan oluşan bir kayacın metamorfizmaya uğraması durumunda ise her tabakada farklı yapraklanma meydana gelebilir. Foliasyon veya Klivaj Foliasyon veya Klivaj? Yapraklanma gelişiminin temel nedenlerinden biri metamorfizma sonucu gelişen mika gibi düzlemsel minerallerin maksimum basınç yönüne dik olacak şekilde dizilmeleridir. ? Bu esnada kayaçta mevcut olan mineraller de dönerek belirgin bir dizilim kazanırlar. ? Buna tercihli yönelim adı verilir. Foliasyon veya Klivaj Foliasyon veya Klivaj? Yapraklanma gösteren kayaçlar; ? yapraklanmanın tabiatına, ? kristallerinin boyutuna, ? açık ve koyu renkli minerallerin farklı bantlar oluşturup oluşturmadıklarına ve ? metamorfizma derecesine göre, ? Sleyt, ? Fillat, ? Şist ve ? Gnays gibi farklı isimler alırlar. Foliasyon veya Klivaj Foliasyon veya Klivaj? Sleyt çok iyi yapraklanma gösteren, taneleri mikroskopta bile görülemeyecek kadar küçük, düşük dereceli metamorfik kayalara verilen bir isimdir. ? Sleytler şeyl, kiltaşı ya da tüf gibi birimlerin metamorfizması ile oluşurlar. ? Fillat sleytlerden daha iri taneli ve içerdikleri daha iri mika ve klorit gibi minerallerden dolayı daha parlak görünümde olan son derece iyi yapraklanmalı kayalardır. ? Mineralleri büyüteçle ya da dikkatli bakıldığında çıplak gözle görülebilir.? Şist taneleri gözle görülebilecek kadar iri olan, genellikle bol mika içeren belirgin yapraklanmalı (şistozite) bir metamorfik kayadır. ? Daha iri taneli yapısı nedeniyle yapraklanma düzlemleri fillat ve sleytlere oranla daha dalgalı bir yapı gösterir. ? Gnays taneleri genellikle 0,5 cm veya daha iri taneli, belirgin yapraklanmalı ancak yapraklanma düzlemeleri boyunca kolaylıkla ayrılmayan metamorfik bir kayaçtır. ? Bazı türleri göz biçimli iri metamorfizma mineralleri içerirken (gözlü gnays), ? bazı türlerinde açı ve koyu renkli minerallerin birbiriyle ardalandığı bantlı bir yapı mevcuttur (bantlı gnays). ? Yukarıda sayılan dört kayaç türünde anılan sıraya göre, metamorfizma minerallerinin boyutları ve buna bağlı olarak da metamorfizma derecesi giderek artmaktadır. ? Bazı metamorfik kayaçlar ise bunların aksine belirgin bir yapraklanma göstermezler. ? Örneğin: ? Kireçtaşının metamorfizması ile gelişen mermer, ? kuvarsça zengin kumtaşlarının metamorfizması ile gelişen kuvarsit, ? mafik volkanitlerin metamorfizması ile gelişen amfibolit gibi kayaçlar bu tür foliasyonsuz kayaçlardır. ? Metamorfizma bir kayacın yerkabuğundaki fiziksel ve kimyasal koşulların etkisi ile değişmesidir. ? Kayaca etki eden bu koşullara bağlı olarak farklı metamorfizma türleri gelişebilir: Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriBölgesel metamorfizma (Dinamotermal metamorfizma ya da rejyonal metamorfizma): ? Sıcaklık ve basıncın ortak etkisi ile gelişen ve diğer metamorfizma türlerinin aksine dağ kuşakları boyunca geniş alanlarda görülen bir metamorfizma türüdür. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriBölgesel metamorfizma ? Metamorfizmanın geliştiği alanın yerkabuğu içerisindeki yerine bağlı olarak; ? yüksek basınç/yüksek sıcaklık, ? yüksek basınç/düşük sıcaklık, ? düşük-orta basınç/yüksek sıcaklık gibi farklı koşullarda gelişebilir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriBölgesel metamorfizma: ? Bölgesel metamorfik kayaçlar genellikle yapraklanmalı yapıları ve kendilerine has mineral toplulukları ile diğerlerinden ayrılabilir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türlerimetamorfizma oluşum ortamlarıKontak metamorfizma (Termal metamorfizma) ? Sıcaklık etkisi ile oluşan bir metamorfizma türüdür. ? Genellikle magmatik sokulumlar çevresinde sınırlı bir zonda meydana gelir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriKontak metamorfizma (Termal metamorfizma) ? Bölgesel metamorfik kayaçların aksine kontak metamorfik kayaçlar kristalli, yapraklanmasız, masif, sert ve sıkı bir dokuya sahiptirler. ? Bu özellikleri nedeniyle kontak metamorfik kayaçlar hornfels (boynuztaşı) adı ile de bilinirler. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriGömülme metamorfizması: ? Çökel havzalar üstlerine gelen yük nedeniyle yavaş bir şekilde gömülür, bu nedenle de sıcaklık ve basınç etkisi altında kalırlar. ? Çökelme ortamının altındaki kayaçların bu koşullara uymak için geçirdikleri mineralojik ve dokusal değişiklikler gömülme metamorfizması adı ile bilinir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriKataklastik metamorfizma (Dinamik metamorfizma) ? Tektonik hareketlere bağlı olarak kayaçları kırıp birbirine göre kaymalarını sağlayan faylar boyunca kayaçlar yüksek basınca maruz bırakılırlar. ? Sıcaklığın etkili olmadığı bir ortamda basınç etkisi ile kayaçların kırılıp parçalanması ve makaslanması ile gelişen bu metamorfik kayaçlara kataklastik kayaçlar ya da kataklazitler adı verilir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleriHidrotermal metamorfizma: ? Bilhassa okyanus ortası sırtlarda görülen bu metamorfizma, sıcak magma kayaçları içerisinde deniz suyunun dolaşması ile ya da magmadan yükselen sıcak suların çevre kayaçlar içerisinde dolaşması ile meydana gelen kimyasal değişiklikleri içerir. Metamorfizma türleri Metamorfizma türleri