Metamorfik Kayaçlar: Anlam ve Sınıflandırma

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Metamorfik Kayaçların Anlamı 2. Metamorfik Kayaçların Dokuları 3. Foliasyon 4. Özellikleri 5. Metamorfik Sınıf 6. Kayaçların Metamorfik Kayaçlara Dönüşümü 7. Dokusal Sınıflandırma.

İçindekiler:

Metamorfik Kayaçların Anlamı
Metamorfik Kayaçların Dokuları
Metamorfik Kayaçlarda Yapraklanma
Metamorfik Kayaçların Özellikleri
Metamorfik Sınıf
Kayaçların Metamorfik Kayaçlara Dönüşümü
Metamorfik Kayaçların Dokusal Sınıflandırılması

1. Metamorfik Kayaçların Anlamı:

Metamorfik kayaçlar, ateşli, sedimanter veya diğer mevcut kayaçlar üzerinde büyük ısı ve basınç etkisiyle oluşur. Kayaların içerikleri, yeni özelliklere sahip yeni doku elde etmek için katı hal yeniden kristalizasyona tabi tutulur.

Bu nedenle, her metamorfik kayaç, oluştuğu bir ana kayaya sahiptir. Kayaların ısıya, basınca ve kimyasal çözeltilerle reaksiyona maruz bırakıldığı ve böylece metamorfik kayaçlara dönüşme süreci metamorfiklik olarak bilinir.

Metamorfik süreçler eski kayanın önceden var olan fiziksel ve kimyasal karakterini tamamen yeniliyor ve değiştiriyor, böylece yeni oluşturulan metamorfik kaya tamamen farklı.

Dönüşüm, mineralojide, dokuda, kumaşta ve hatta kimyasal bileşimde değişiklikler içerebilir. Metamorfizma, kayaların ısıya (gömülü veya yakındaki magma enjeksiyonlarından), basınca (gömülü), stresten (plaka çarpışmasından) veya bunların kombinasyonlarından etkilendiğinde meydana gelir.

Bu işlemler bir kaya türünü diğerine dönüştürür. Metamorfizma ile ilgili baskılar aşırıdır. Beş, on ya da on beş bin atmosferin basınçları mümkündür. Bu gibi yüksek basınçlar kabuk içinde büyük derinliklerde mevcuttur.

Ayrıca, bir kayanın metamorfozlamasına dahil olan zamanın jeolojik zaman olduğu anlaşılmalıdır - yüz binlerce, hatta milyonlarca yıl olabilir. Metamorfik işleme, genellikle kimyasal olarak aktif sıvıların kayaların arasından süzülmesi eşlik eder.

En önemli sıvı sudur. Metamorfizma sıcaklıklarında su kızarır, yani normal kaynama noktasının çok üstündedir ve yüksek tutma basıncı nedeniyle hala sıvı haldedir.

Kızgın suyun sirkülasyonu iyonları bir yerden bir yere taşıyarak değişiklikleri desteklemeye yardımcı olur. Isı, basınç ve kimyasal olarak aktif sıvılar çok uzun bir süre boyunca bir kayanın üzerine taşındığında, kaya değişecek ve değişecektir.

2. Metamorfik Kayaçların Dokuları:

Çoğu durumda, metamorfoz olan kayalar ısıtılır ve sıkıştırılır ve itilir, yani deforme edilir. Örneğin, magmatik bir pluton çevreleyen kayanın içine girdiğinde, kayayı ısıtır ve ayrıca kendisi için yer açmak zorunda kalır ve bu nedenle önceden var olan kayayı bir kenara omuzlar. Bu sıkma, topluca metamorfik doku adı altında taneciklerin bir kaya içindeki düzenini oluşturan özellikler üretir.

Minerallerin ortak bir düzenlemesi, kendilerini yapraklanma olarak bilinen bantlar veya tabakalar halinde düzenlemektir. Gnays foliasyonu olarak adlandırılan çeşitlilikte, granit tipik mineraller, bükülmüş bantlarda düzenlenir.

Açık renkli mineraller (kuvars ve feldispat) ve koyu mineraller (çoğunlukla siyah mika ve hornblend), kayanın çizgili bir görünüm vermesi için ayrı bantlara ayrılma eğilimindedir. Bu, bantlı bir granite benzeyen gnaysın özelliğidir.

Mika gibi platy mineralleri bol olduğu zaman, içinde mika ile parlayan birçok uçak nedeniyle kaya platy bir görünüm kazanır. Buna, dekoratif amaçlar için çok kullanılan parlak bir metamorfik kaya olan Schist'e özgü Schistosity denir.

Birkaç metamorfik doku o kadar sık görülür ki, özel isimleri vardır. Aşağıdaki terimler megaskopik inceleme sırasında tanınabilecek dokuları tanımlamak için kullanılır.

ben. Kataklastik:

Baskın ajanın farklı stres olduğu yer değiştirme metamorfizmasına cevap olarak kırılmış, parçalanmış ve / veya granül haline getirilmiş birçok tane tahıl ihtiva eder.

ii. kristaloblastik:

Yönlendirilmiş basıncın etkisi altında yeniden kristalleşmeyi gösterir.

iii. granoblastik:

Tipik olarak iyi dikilmiş sınırlarla, az ya da çok eşit boyutlu taneler ile karakterize edilir.

iv. lepidoblastik:

Yapraklanma sergileyen kayda değer oranda platy veya lapa lapa mineral tanelerinin (Örn: mika veya klorit) içermesi.

v. Nematoblastik:

Tercih edilen bir hizalama, soylanma sergileyen kayda değer oranda prizmatik mineral tanecikleri (Örn: amfibol) ihtiva eden.

vi. Poikiloblastic:

Diğer minerallerin katılımı ile karıştırılan megacrystlere sahip olmak (Buna bazen elek dokusu da denir).

vii. gözlü:

Göz şeklindeki (merceksi) mega çığlıkları.

viii. İdiyoblastik:

Metamorfik yeniden kristalleşmenin oluşturduğu Euhedral tahıllar.

ix. Megacryst:

Herhangi bir tahıl, kaynağı ne olursa olsun, çevresindeki tahıllardan önemli ölçüde daha büyüktür.

x. Porfiroblast:

Megacryst, metamorfik yeniden kristalleşmenin bir sonucu olarak oluşmuştur.

xi. Ksenoblastik:

Metamorfik yeniden kristalleşme ile oluşan katedral taneleri.

3. Metamorfik Kayaçlarda Yapraklanma:

Metamorfizmin sebeplerinden birinin baskı olduğunu biliyoruz. Yüksek basınç koşullarında sıkıştırıldığında kaya mineralleri değişmeye zorlanır. Metamorfik kayaçlar, Şekil 14.5 viz'de gösterildiği gibi iki tip basınca maruz kalabilir. dolaylı ve doğrudan baskılar.

Dolaylı basınç, kayaları her taraftan iter, böylece malzemeler parçacıklar veya kristaller arasındaki boşlukları kaldırarak sıkıştırılır. Doğrudan basınç durumunda, itme kuvvetleri, minerallerin kendilerini uzatmalarına ve paralel katmanlar halinde yerleştirmelerine neden olan iki zıt yönden hareket eder.

Doğrudan basınç etkisi altındaki minerallerin ince tabakalar oluşturmaya zorlandığı bu doku, yapraklanma olarak adlandırılır. Sıkıştırılan mineraller uzun doğrusal biçimlerde yeniden şekillendirilir. Tüm metamorfik kayaçların yapraklanmadığı not edilebilir.

4. Metamorfik Kayaçların Özellikleri:

Bir kaya metamorfik bir kayaya dönüşürse, arkın özelliklerinin çoğu değişebilir. Bu gibi değişiklikler, yeni oluşturulan metamorfik kayaçların orijinal kayasıyla hiçbir benzerliği bulunmayabileceği şeklinde gerçekleşir.

Metamorfik kayaçların önemli özellikleri şunlardır:

ben. Dokuda Değişim:

Metamorfizma sürecinde, kayadaki kristallerin veya tanelerin büyüklüğü, şekli ve aralığı değişir. Kayanın taneleri, ısı ve basınç etkisiyle birlikte erimekte ve kaynaşmakta ve daha büyük kristaller oluşturan yeniden kristalleşmeye maruz kalmaktadır.

Kayanın orijinal dokusu böylece değişir. Bir başka örnekte, yüksek basınç kırılgan tanecikleri daha küçük parçalara bölebilir ve böylece kayanın dokusunu değiştirebilir veya ısının ve birleşik etkisinin etkisiyle parçalanmış kırık kaya katı kristalli bir kayaya dönüştürülebilir.

ii. Yoğunluktaki Değişim:

Büyük derinliklerde gömülü magmatik kayaların tortularındaki gözenek boşlukları, mevcut yüksek basınç nedeniyle kapanabilir. Ayrıca, taneler üzerinde etkili olan yüksek basınç, taneleri daha küçük boyutta sıkıştırabilir. Tüm bu hareketler kayanın hacmini azaltır ve bu nedenle kayanın yoğunluğunu arttırır.

iii. Yapraklanma ve Bantlama:

Yüksek basınç etkisiyle kristaller, yapraklanma ile sonuçlanan katmanlar halinde düzenlenmeye zorlanır. Kayanın mineralleri basınçla tabakalara getirildiğinde, eğer mineraller farklı yoğunluklara sahipse, farklı renklerde bantlar oluşabilir. Bazen aşırı ısı nedeniyle kayanın katmanları bozulabilir.

iv. Mineral Bileşimindeki Değişim:

Orijinal kayanın mineralleri yüksek basınç ve ısı altında kararsız hale gelir ve sonuç olarak. Yeni minerallerin oluşumu ile sonuçlanan iyonların yeniden düzenlenmesi sağlanacaktır.

v. Metamorfik Kayaçların Sınıflandırılması:

Metamorfik kayaçlar genellikle yapraklı ve yapraksız kayalara ayrılır - görünümlerine göre bir kriter. Tabakalı kayaçlar bantlı veya katmanlı bir görünüme sahiptir, çünkü kaya içindeki mineraller paralel hizadadır. Onlar şist, gnays ve kayrak içerir. Yapraklanmayan kayaçlar mermer, boynuzlar ve kuvarsit içerir ve şeritlenmezler. Eşit büyüklükte kristalleri olan bir baskın mineralden oluşur.

5. Metamorfik Sınıf:

Metamorfik derece, metamorfikliğin yoğunluğu veya derecesi anlamına gelir. Basınçlar ve sıcaklıklar zamanla gömülerek arttıkça, metamorfik seviye artar. Örneğin, bir kaya yeryüzünün kabuğuna daha derin ve daha derine gömülmüş olsaydı bu olurdu.

Örneğin, gölde veya okyanusta birikmiş bir çamur tabakasını düşünün. Bir sonraki tortu katmanlarının altına gömüldükçe, çamur sıkıştırılır ve sonuçta çamurtaşı haline gelir. Kaya daha derin bir şekilde gömülürse ve basınç artarsa, kademeli olarak daha yüksek derecelere metamorfozlanır. İlk önce bir listeye metamorfozlanır.

Bu işlem sırasında, artan basınç ve sıcaklık, kayayı sert bir lapa lapa taşa sıkıştırır ve kil minerallerinden yönlendirilmiş mikalara yeniden kristalleşme süreci başlar, ancak henüz iyi gelişmemiştir. Daha sonra, kayrak birçok mineralin tamamen yeniden kristalize edildiği ve hemen hemen mükemmel paralelliğe dönüştürüldüğü bir şist haline gelecektir.

Daha sonra birçok yeni mineralin büyüdüğü bir gnays için metamorfozlar. Metamorfik sınıf daha da arttıkça, kaya erimeye başlayacaktır. Bir gnays erimeye başladığında oluşan kayaya magmatit denir. Erime devam ederse, tüm kaya erir ve magmatik bir kayaya yol açan bir magma oluşur.

Orijinal kayaçlar sıcağa ve basınca maruz kaldıkça, değişimlere uğrarlar. Değişimin ne dereceye kadar gerçekleştiği, maruz kaldıkları ısı ve basınç seviyelerine veya metamorfik derecelere bağlıdır.

(a) Ana kayaların özelliklerini koruyan düşük dereceli metamorfik kayaçlar.

Bu durumda, kayalar nispeten düşük sıcaklıklara ve basınçlara maruz kalır. Eğer aslen tortul kayaçlar ise, yine de yatak düzlemlerinin belirtilerini veya orijinal yapılarını gösterebilirler.

(b) Ana kayalardan farklı görünen yüksek dereceli metamorfik kayaçlar.

Bu durumda, kayalar çok yüksek ısı ve basınca maruz kalır, böylece metamorfizmadan sonra, kayanın iç yapısı artık orijinal kayanınkine benzemez.

Bölgesel metamorfizmada, geniş alanlardaki kabuk kayaları büyük derinliklere gömülür ve yapılarda değişikliklere uğrar. Daha derinlere gömülü kayalar daha yüksek basınçlara ve sıcaklıklara maruz kalır. Böylece, bu durumda, bir bölge genelinde değişen metamorfik dereceli kayalar bulduk.

Metamorfik Sınıfların Belirlenmesi:

Şekil 14.4, düşük dereceli metamorfizmadan yüksek dereceli metamorfizmaya değişen tortul bir kaya olan şeylden oluşan çeşitli mineralleri gösterir. Bazı yüksek ısı seviyelerinde, mineraller magmatik hâle gelebilir ve sonunda magmatik bir kayaya dönüşebilir.

6. Kayaçların Metamorfik Kayaçlara Dönüşümü:

A. Tortul Kayaçların Dönüşümü:

(1) Şeyl, tortul bir kaya küçük kil parçacıklarından oluşur. Şeyl metamorfoz olunca, önce kayrak değiştirir. Kayrak düz düz katmanlar boyunca kırılabilir. Yüksek sıcaklıkta kayrak filitte değişir. Filit, parlak mikroskobik mika minerallerinin yaprak katmanlarına sahiptir. Yeterince yüksek sıcaklığa ve basınca maruz kaldığında, büyük yapraklı mineraller oluşur. Bu durumda, kaya Schist denir.

Çok yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 650 ° C) mineraller yapraklı tabakalara düzleşmeyi bırakır ve basınçtan kaynaklanan stresi serbest bırakmaya ve durumlarını yüksek stresli bir durumdan düşük stresli bir duruma değiştirmeye çalışırlar. Bu kaya gnays oluşumu ile sonuçlanır. Bu kaya, farklı hafif ve renkli mineral gruplarını gösterir. Açık ve koyu minerallerin ayrışmasına metamorfik farklılaşma denir. Yukarıdaki işlem, yalnızca şeylle değil, metamorfik bir kayadan da bir gnays yaratabilir.

Basınç ve sıcaklık gnays oluşumu seviyesini aşarsa, gnays yavaş yavaş magma haline gelmeye başlar. Bu durumdan bir kaya oluşursa, o zaman kaya migmatittir. Migmatitler kısmen erimiş ve sonra kaya oluşturmak üzere katılaşmış gnayslardır. Bu durumda, karanlık ve yapraklı tabakalar hala görülür. Ancak düz katmanlar yerine kıvrımlı katmanlar olarak görünürler.

(2) Bir tortul kaya olan kireçtaşı farklı bir şekilde metamorfizmaya uğrar. Kireçtaşı yüksek basınç ve sıcaklık koşulları altındayken, mineraller sıkıştırılır ve kristal taneler arasındaki tüm iç boşluk sıkıştırılır. Ortaya çıkan kaya, mermer denilen sert ve yumuşak bir kayadır. Mermer sağlam ve pürüzsüz bir özelliğe sahiptir ve çoğunlukla heykeltraşlıkta kullanılır.

(3) Kumtaşı, metamorfizmaya maruz kalmış tortul bir kayadır, kuvarsit adı verilen metamorfik bir kayadır. Mermerde olduğu gibi, bu metamorfik kaya, kumtaşı çok yüksek bir basınca maruz kaldığında oluşur, böylece mineral taneler arasındaki tüm iç alan tamamen kaldırılır ve bir sürekli mineral taneli kütle elde edilir.

B. Magmatik Kayaçların Dönüşümü:

Bazaltlar yüksek basınçlara maruz kaldıklarında, ancak nispeten düşük sıcaklıklarda, mineralleri dönüşüme uğrar ve yapraklanır. Düşük basınçlarda mineraller yeşil renk alır. Bu durumda metamorfik kayaya yeşil şist denir.

Bu yeşil renk ile yapraklı bir dokuya sahiptir. Daha yüksek basınç seviyelerine maruz kaldığında yeşil renkli mineraller mavi renge dönüşür ve bu durumda kayaya mavi şist denir. Bu şistler artan sıcaklık ve basınç altındayken, gnays'e dönüşürler. Granit ve bu tür müdahaleci kayalar, yüksek sıcaklığa ve basınca maruz kaldığında, gnays'e dönüşür.

7. Metamorfik Kayaçların Dokusal Sınıflandırması:

Metamorfik kayaçlar mevcut herhangi bir kaya türünden oluşturulabildiğinden, mineral kompozisyonları diğer kaya türlerinden daha geniş bir yelpazededir. Basit bir sınıflandırma şeması ile ele alınamazlar, ancak aşağıda basit bir dokusal sınıflandırma verilmiştir.

Çoğu metamorfik kayaçların anizotropik olduğunu (farklı yönlerde farklı özelliklere sahip) not etmek önemlidir. Bu nedenle, örneğin, kayrak, sıkıştırma yönüne dik olan yarıklarla sıkıştırma bakımından çok güçlüdür ve yarılmalara paralel bir yönde sıkıştırıldığında daha zayıf olmaktadır.

Diğer tüm yapraklanmış kayaçlar benzer şekilde davranır. Bu nedenle, bazı testler için değer aralığı çok büyük olabilir. Metamorfik kayaçlar için bazı genel mühendislik özellikleri aşağıdaki tabloda verilmektedir.

ben. Mermer:

Mermer, en çok kireçtaşı olan metamorfoz karbonat kayası olarak oluşur. Mermer, kıta kıtası çarpışma bölgeleri boyunca bölgesel olarak metamorfozlu alanlarda ve ayrıca katlanmış dağ zincirlerinin köklerinde bulunabilir. Ayrıca, büyük miktarlarda mercan resiflerinin biriktiği sığ deniz raflarının bulunduğu bölgelerde de bulunabilirler.

Saf mermer, esas olarak küçük safsızlıklara sahip kalsit beyazdır, ancak orijinal kireçtaşındaki metamorfoz ve kimyasal safsızlıkların seviyesine bağlı olarak farklı renk ve kristal boyutlarının mevcut olması muhtemeldir. Mermer, yumuşak ve güzel renklendirdiği için heykel taşları olarak değerlendirilir.

Alışılmadık doku ve renkler, bu taşı binalar için çok değerli bir cephe taşı haline getirir. Hindistan'daki güzel Tac Mahal mermerden yapılmıştır. Ancak, mermerin endüstriyel kirlilikten ve asit yağmurundan etkilendiği belirtilmelidir.

ii. Kuvarsit:

Kuvarsit, % 95 silis içerikli kuvars kumtaşının metamorfozu ile oluşur. Kumtaşı formunun ova ve deniz tortul ortamları olduğunu biliyoruz, burada kuvarsitler metamorfik düzenlerde bulunur. Temas metamorfizması ayrıca kuvarsit üretir ve buna göre kuvarsit, granit sızıntılarının çevresinde bulunabilir.

Kuvars, erozyona karşı çok dayanıklıdır ve bitki örtüsünü desteklemez. Bu nedenle açık kayalık manzaraları ve engebeli kenarları oluşturur. Kuvarsit akarsu kanallarında, yol kesmelerinde ve tepe yamaçlarında görülebilir ve araya giren şistlerden dışarıya doğru görünebilir.

Sıkıştırıldığında kuvarsit zorlaşır. Çok sert ve kesime karşı çok dayanıklıdır. Bu nedenle nadiren yapı taşı olarak kullanılır. Saf kuvarsit beyazdır. Demir ve manganez gibi az miktarda element, kayayı yeşil veya gri gösterir.

iii. Slate:

Bu metamorfik kayaç, yüksek oranda sıkıştırıldığı zaman çamurtaşı metamorfozu ile oluşur. Rengi siyahtan griye. Genellikle eski katlanmış dağ zincirlerinin köklerinde bulunur. Bu kayanın tüm mika mineralleri sıkışma yönüne dik açılarla mükemmel şekilde hizalandığından tabakalara bölünmeye izin verir. Kolayca ayrıldığı için muazzam büyüklükte tabakalar üretmek için ayrılabilir.

Slate, hava koşullarına karşı çok dayanıklıdır ve bu nedenle engebeli tepelerde maruz kalma eğilimindedir. Parçalanma düzlemleri boyunca kırılgan kıymıklar halinde parçalanır. Hava koşullarına dayanıklı olması ve ayrıca asit yağmuru saldırısına karşı dayanıklı olması nedeniyle, endüstriyel bölgelerde çatı kaplama malzemesi olarak kullanılabilir. Yazı tahtası, yazı tahtası ve kara tahta yapmak için de kullanılır. Hem ağırlık hem de düzlüğün gerekli olduğu bilardo masalarının üst kısımları için kullanılabilir.

Bazı yerlerde renkli kayrak, çekici dokulu kırmızı, kahverengi, yeşil ve sarı renkte görülür.

Yukarıdaki tablo, ana kayayı, metamorfik koşulları ve dokuyu gösteren metamorfik kayaların sınıflandırılmasının bir özetini vermektedir.