Genel Jeoloji Mineraller ve Kayaçlar - 1 İ STANBUL Ü N İ VERS İ TES İ M Ü HEND İ SL İ K FAK Ü LTES İ Jeofizik M ü hendisli ğ i B ö l ü m ü GENEL JEOLOJ İ DERS-2Yerkabu ğ u Manto D ş ç ekirdek İ ç ç ekirdek“ Mineraller ve Kaya ç lar “M İ NERALLER Mineral do ğ al olarak olu şan, belli bir kimyasal bile şimi ve form ü l ü , kendine ö zg ü fiziksel ö zellikleri ve atomik yap s olan madde veya cisme verilen add r. Mineralleri tan yabilmek i ç in onlar n kristal şekillerini veya amorf olup olmad klar n , fiziksel ö zelliklerini, kimyasal bile şimlerini ve mikroskobik karakteristiklerini bilmek gerekir. Kristal sistemleri K ü p sistemi  Tetragonal sistem Heksagonal sistem Trigonal sistem Ortorombik sistem  Monoklinik sistem Triklinik sistem    KÜP S İ STEM İ İ zometrik sistem, kubusal sistem ya da kübik sistem de denilen bu sistemde a, b ve c eksenleri birbirine e ş it, bu eksenler aras ı ndaki aç ı lar 90 o dir. Maksimum simetri unsuruna sahip olan bu sistemde13 simetri ekseni, 9 simetri düzlemi ve bir simetri merkezi vard ı r. Bu sistemde kristallenen minerallerden birkaç ı kayatuzu, magnetit, galen, lösit ve elmast ı r.                                                                                                                             TETRAGONAL S İ STEM a1 ve a2 eksenleri birbirine e ş it, c ekseni bunlardan daha uzun olan bu sistemde eksenler aras ı ndaki aç ı lar 90 o dir. c ekseni a ve b eksenlerinin olu ş turdu ğ u düzleme diktir.  5 simetri düzlemi, 5 simetri ekseni ve simetri merkezi vard ı r. Bu sistemde kristallenen minerallere örnekler zirkon, rutil, kasiterit, idokrast ı r.                                                                                                       HEKSAGONAL S İ STEM Üç yatay ve e ş it boyda (a 1 , a 2 ve a 3 ) ve bunlara dik bir farkl ı boyda (c) eksenden olu ş an bu sistemde yatay eksenler aras ı nda 120 o , bunlarla c ekseni aras ı nda 90 o lik aç ı lar bulunur. 7 simetri düzlemi, 7 simetri ekseni ve bir simetri merkezi vard ı r.  Bu sistemde kristallenen minerallere örnekler beril, apatit, molibden ve grafittir.                                                                                                         Trigonal sistem Üç yatay ve e şit boyda (a1, a2 ve a3 ) ve bunlara dik bir uzun (c) eksenden olu şan bu sistemde yatay eksenler aras nda 120o , bunlarla c ekseni aras nda 90o lik a ç lar bulunur. 3 simetri d ü zlemi, 4 simetri ekseni ve bir simetri merkezi vard r. Bu sistemde kristallenen minerallere ö rnekler kalsit, kuvars, ve turmalindir.ORTOROMB İ K S İ STEM Bu sistemde a, b ve c eksenleri birbirinden farkl ı boylarda olup bunlar aras ı ndaki aç ı lar 90 o dir. 3 simetri ekseni, 3 simetri düzlemi ve bir simetri merkezi vard ı r. Bu sistemde kristallenenen minerallere örnekler; kükürt, aragonit, topaz, andalusit ve olivindir.                                                                                                MONOKL İ N İ K S İ STEM İ ki yatay, birbirine dik ve farkl ı boyda (a ve b) ve bunlarla 90 o den daha büyük aç ı yapan ve daha uzun bir eksenden (c) olu ş an bu sistemde 1 simetri düzlemi,1 simetri ekseni ve bir simetri merkezi vard ı r. Bu sistemde kristallenen minerallere örnekler; jips, ortoklas, epidot, borakst ı r.                                                                                                      TR İ KL İ N İ K S İ STEM Bu sistemde a, b ve c eksenleri farkl ı boylarda, bunlar aras ı ndaki aç ı lar da 90 o den farkl ı d ı r. Tek simetri unsuru simetri merkezi olup sadece holoeder s ı n ı f ı nda bulunur. Triklinik sistemde kristallenen minerallere örnekler anortit, albit, vollastonit ve turkuvazd ı r.                                                                                                        Minerallerin Fiziksel Ö zellikleri Sertlik 1. 2. Yo ğ unluk 3. Dilinim 4. K r lma y ü zeyi 5. Renk 6. Ç izgi rengi 7. Parlakl k 8. Manyetik ö zellik 9. Dokunum 10.Tat 11. KokuSERTL İ K Bir mineralin ç izilmeye kar ş g ö sterdi ğ i dirence “ sertlik ” darbelere kar ş g ö sterdi ğ i direncede “ sa ğ laml k ” ad verilir. 1.Talk T rnakla ç izilir 2. Jips T rnakla ç izilir 3. Kalsit Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilir 4.Florit Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilir 5. Apatit Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilir 6. Feldspat Cam ç izer, toplu i ğ ne ve ç ak ile ç ok zor ç izilir 7. Kuvars Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilmez 8. Topaz Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilmez 9. Korund Toplu i ğ ne ve ç ak ile ç izilir 10. Elmas Her şeyi ç izer   10.  Elmas 9. Korundum 8. Topaz 7. Kuvars 6.Feldspat 5. Apatit 4. Fluorit 3. Kalsit 2. Jips 1. Talk Mohs sertlik dizisinde yeralan mineraller  ARAGON İ T Ay r c Ö zellikleri, HCl'de çö z ü nebilirlik, CaCO 3 ' n polimorfu olan kalsitten kristal formu ve ö zg ü l a ğ rl ğ n n fazla olmas nedeniyle ayr labilir. Bulunu ş u, Kalsit kadar yayg n de ğ ildir. Y ü zeye yak n kesimlerde olu şan d üşü k s cakl kl yataklardan itibaren jips bantlar ile birlikte olu şur. Maden yataklar n n oksidasyon zonlar nda malahit ve smitsonit gibi ikincil minerallerle birlikte; de ğ i şik metamorfik ve sedimanter kayalarda olu şabilir. Kimyasal Bile ş imi, CaCO 3 Kristal Sistemi, Ortorombik Kristal Bi ç imi, İ kizlenme g ö stermeyen t ü rleri nadir, i ğ nemsi, bazen levha şekillidir. G üç l ü ikizlenme g ö steren t ü rleri i ğ nemsi, prizmatik, lifsi, pizolitik, sark t ve s ü tun şekillidir. İ kizlenme, Ç ok yayg n pseudo-hegzagonal şekilli ikizleri, ö zellikle {110} y ü zeyinde alt l prizmalar halinde g ö zlenir. Sertlik, 3.5-4 Ö zg ü l A ğ rl k, 2.947 Dilinim, {010} belirgin Renk ve Ş effafl k, Renksiz, beyaz, sar ms , gri, ye şil, mavimsi ye şil,mavi, k rm z , kahverengi; şeffaf-yar şeffaf Ç izgi Rengi, Beyaz Parlakl k, Cams , re ç ine parlakl ğKUVARS   Bulunu ş u , Do ğ ada yayg n olarak rastlanan minerallerin ba ş nda gelir. Magmatik, metamorfik, ö zellikle granit ve gnayslar n, sedimanter kayalar n ola ğ an bile şenidir. Kuvarsitlerin ana bileseni olan kuvars, bir ç ok cevherlesmenin de gang minerali olarak bulunur. Kimyasal Bile ş imi , SiO 2 Kristal Sistemi , Hegzagonal Kristal Bi ç imi , Alt gen prizmalar şeklinde kristalli; prizma y ü zeyleri kristalin uzun kenarlar na dik y ö nde ç izikli İ kizlenme , Dauphin, Brezilya ve Japon ikizleri ç ok yayg nd r. Sertlik , 7 Ö zg ü l A ğ rl k , 2.65 Renk ve Ş effafl k , Genellikle renksiz, bazen beyaz; şeffaf-yar şeffaf Parlakl k , Cams Ay r c Ö zellikleri , Kristal şekli, cams g ö r ü n ü m ü , sertli ğ i, konkoidal k r lmas T ü rleri ; Sagenit (rutil i ğ necikleri i ç eren kuvars), ametist (mor, eflatun), s ü t kuvars (beyaz), g ü l kuvars (g ü l pembesi), sitrin (sar ), dumanl kuvars (duman renkli, bulan k g ö r ü n ü ml ü )                                                                                                  KROM İ T          Kimyasal Bile ş imi, FeCr2O 4       Kristal Sistemi, K ü bik       Kristal Bi ç imi, Ç ok nadir bulunan kristalleri oktahedral; masif,        tanesel       Sertlik, 5.5        Ö zg ü l A ğ rl k, 4.5 - 4.8       Renk ve Ş effafl k, Siyah; opak        Ç izgi Rengi, Kahverengi       Parlakl k, Metalik       Ay r c Ö zellikleri, Ç izgi rengi ve zay f manyetiklik ö zelli ğ i       Bulunu ş u, Kromit, peridotit ve di ğ er ultrabazik kayalar ile       serpantinitlerde yayg n olarak bulunur. Magmatik fiferansiyasyon       sonucu, magmadan itibaren so ğ uma s ras nda, kromit'in ilk olarak       ayr lmas ile zengin kromit yataklar olu şur.                                                                                                 Kaya ç Yapan Mineraller Kuvars 1. 2. Feldspat 3. Feldspatoidler 4. Mikalar 5. Amfiboller 6. Piroksenler 7. Olivin Grubu mineraller 8. Kil mineralleri 11. Granatlar 12. Kaya ç yapan di ğ er MinerallerLimonit-Götit Pirit Masif Kuvars Pirit Kolemanit                                                                                                                              Kolemanit Kolemanit Kolemanit Kolemanit Jips                                                                                                                              Jips Jips İ nderit Hidrozinkit- Simitsonit Hidrozinkit- Simitsonit                                                                                                                              Hidrozinkit- Simitsonit Pirit Kuvars-Kalsit- Pirit Galen-Sfalerit Galen                                                                                                                                                ANA SAYFAKAYA Ç LAR Tek bir veya birden fazla minerale ait kristal ve/ veya tanelerin bir araya gelerek olu şturduklar kat k ü tlelere “ kaya ç ” veya “ ta ş” ad verilir. Kaya ç lar k ö kenleri ve olu şum ko şullar na g ö re üç gropta toplan rlar. 1.Ma ğ matik Kaya ç lar 2. Sedimanter (Tortul) Kaya ç lar 3. Metamorfik Kaya ç lar (Ba şkala ş m kaya ç lar )Yery ü z ü n ü n en ya şl kayac 3.96 milyar y lMA Ğ MAT İ K KAYA Ç LAR : Ergimi ş halde bir silikat hamuru durumunda olan ma ğ man n y ü kselerek yer kabu ğ unun i ç erisine girmesi ve yer kabu ğ unun derinliklerinde, yery ü z ü ne yak n veya yery ü z ü nde so ğ uyarak kat la şmas sonucu olu şan kaya ç lard r. Ma ğ man n so ğ umas ve kat la şmas derinlerde meydana gelirse ortaya ç kan kaya ç lara pl ü tonik kaya ç lar(derinlik kaya ç lar ) denir( ö rnek: granit). Bu so ğ uma ve kat la şma y ü zeyde meydana gelirse volkanik kaya ç lar( ö rnek: bazalt), derinlik kaya ç lar ile volkanik kaya ç lar aras nda bir ge ç i ş safhas nda olu şmu şsa yar derinlik(damar) kaya ç lar denir( ö rnek: diyabaz).Magmatik kaya ç lara ö zg ü k ü tle şekilleriLakolit LapolitBatolitMAGMAT İ K KAYA Ç LARININ K İ MYASAL B İ LE Ş İ M İ             Kimyasal bile şim kayac te şkil eden minerallerin cinsine ve bulunu ş oran na ba ğ l d r. Ma ğ matik kaya ç lar n n b ü nyesinde yer alan ba şl ca minarellerin bulunu ş oranlar şö yledir:            Feldspatlar                            %59           Piroksen ve amfiboller         %17           Kuvars                                   %12        Mika                                     %4         Di ğ er mineraller                     %8     Bu durama g ö re silisyum ve aliminyum ma ğ matik aya ç lar n ba şl ca bile şenini te şkil eder. Ö zellikle silisyum en ö nemli bile şendir. Ma ğ matik kaya ç lar i ç lerindeki silisyum oran na g ö re 4 gruba  ayr l r. Bunlar: Asit Kaya ç lar: Silisyum oran %65-66’dan ç ok, a ç k renkli nisbeten hafif. N ö tr Kaya ç lar: Silisyum oran %52-65 aras nda Bazik Kaya ç lar: Silisyum oran %52’den az, koyu renkli nisbeten a ğ r. Ultrabazik Kaya ç lar: Silisyum oran %40, ç ok yo ğ un ve koyu renkli Pillow (yast k) lavlar İ nebolu ve Cide, KB T ü rkiye