MAGMATK KAYALARIN BLGESEL METAMORFZMASI LE OLUAN KAYALAR 1

MAGMATİK KAYAÇLARIN BÖLGESEL METAMORFİZMASI İLE OLUŞAN KAYAÇLAR 1. Asidik Bileşimli Magmatik Kayaçların Metamorfizması Granotoyidler, bunların damar kayaçları veya volkanik karşıtları gibi asidik bileşime sahip magmatik kayaçlar oluşumlarından sonra bir soğuma evresi geçirirler. Daha sonra bölgesel metamorfizmaya uğramaları halinde, bu metamorfizmanın başlangıçta retrogressif metamorfizma özelliği taşıdığı ve değişimin orta ve yüksek dereceli metamorfizmaya kadar bu şekilde devam ettiği belirtilebilir. Plütonik kayaçların katılaştıktan hemen sonra yüksek sıcaklıklarda yüksek basınç etkisi altında kalmaları ve metamorfizmaya uğramaları da mümkündür. Bu durumda mineralojik bileşimde önemli bir değişiklik olmayacak, ancak kayaç tamamen dokusal yönden metamorfik bir özellik kazanacaktır.

Bu özelliğin plütonun yerkabuğundaki hareketine devam etmesi ile kazanıldığı da belirtilmekte ve oluşan kayaçlara “gnaysgranit” adı verilmektedir. Yerkabuğunun derin bölgelerinde oluşmuş, masif plütonik kayaçlar ile çevrelerindeki metamorfik kayaçlar arasında tedrici geçiş görülür. Yeryüzüne yakın bölgelerdeki oluşumlarda ise plütonik masifin kenar zonlarında ise kataklastik deformasyon özelliği taşır.

Granotoyidlerin düşük dereceli metamorfizması sonucunda çoğunlukla kataklastik doku gelişimi gözlenir. Biyotit, hornblend ve anortitçe zengin plajiyoklazların değiştiği albitik plajiyoklaz, kuvars ve muskovit minerallerinde ise bir değişiklik olmaz. Ancak dokusal özellikleri değişir. Kayaçta; Biyotit—›klorit, lökoksen hornblend—›aktinolit, klorit, kalsit piroksen—›klorit, aktinolit, epidot anortitçe zengin plaj —›albit + klinozoizit veya albit+serizit± kalsit ortoklaz—›serizit, muskovit şeklinde değişimler olur. Kayacın ilksel dokusu kısmen korunabilir. K. feldispat mineralleri merceksi görünüm alarak gözlü gnaysı oluşturur.

Ortamda yeterli miktarda su varsa granitler düşük dereceli metamorfizma sonucu klorit ±epidot içeren muskovit – albit – kuvars şistlere dönüşür. Alkali feldispat granitler ve volkanik karşıtları egirin veya ribekit içeren gnayslara dönüşür. Orta dereceli metamorfizma ile granitlerden ortognays oluşur. Yüksek dereceli metamorfizma ile granülit fasiyesi koşulları altında granulitlere dönüşürler. Düşük dereceli metamorfizma geçirmiş volkanik kayaçlarda ise porfirik dokunun korunduğu, ince taneli camsı matriksin küçük taneli ve yönlenme gösteren kuvars, serisit/muskovit, albit, klorit minerallerine dönüştüğü gözlenir. Bu kayaçlara porfiroyid adı verilir. Metamorfizma derecesinin artması ile blastoporfirik dokunun giderek belirsizleştiği leptit veya leptinit adı verilen kayaçlar oluşur.

Orta/yüksek dereceli metamorfizma sonucu oluşmuş kayaçlarda kalıntı dokusal özellik belirlenemediğinden köken kayaç hakkında yorum yapmak zorlaşır. Çünkü arkozların kimyasal bileşimi riyolitlere; granit, granodiyorit ve tonalit gibi kayaçların kimyasal bileşimleri grovaklara benzer.

2. Bazik Bileşimli Magmatik Kayaçların Metamorfizması Bu kayaçların metamorfizması ile oluşan kayaçlar ‘’metabazit’’ genel adı altında toplanır. Gabro, diyorit ve volkanik karşıtı kayaçların metamorfizması, giderek artan P/T koşullarında, ortamda suyun bulunup bulunmamasına bağlı olarak mineral / mineral toplulukları oluşur. Suyun varlığı halinde metamorfizmanın derecesinin artışı ile ilişkili olarak Laumontit-prehnit- klorit şist, lavsonit, albit-kloritşist, glokofon şist, yeşiltaş (greenstone), yeşilşist, amfibolit gibi kayaçlar oluşur. Ortamda su bulunmuyorsa, ve etkili basınç yüksek değil ise kayaçlarda belirgin bir değişiklik meydana gelmez. Basınç çok yüksek ise geniş bir sıcaklık aralığı içinde eklojitler, yüksek sıcaklıklarda granülitler oluşur.

YEŞİL KAYAÇLAR Düşük dereceli metamorfizma sonucu oluşan bazı kayaçlara içerdikleri minerallerden ileri gelen renklerinden dolayı, petrografik bir adlandırma olmayan yeşiltaş (greenstone), yeşilşist (greenschist) adı verilir. Bu kayaçlar klorit, epidot, talk, aktinolit gibi yeşil renkli minerallerin yanı sıra albit, kuvars gibi açık renkli mineraller de içerir. Klorit mineralleri ana bileşen olarak içeren kayaçlarda bulunan mineral toplulukları arasında en tipik olanı klorit+albit+epidot+kuvars’dır. Makroskobik olarak tek tanınabilen mineral klorittir. Amfibol minerallerinden aktinolit veya hornblend de bu kayaçların bileşenleridir. Saf tremolit mineraline pek rastlanmaz.

Aktinolit nispeten alçak sıcaklıklarda duraylı olan bir mineraldir. Aktinolit yüksek sıcaklıklarda yerini hornblend mineraline bırakır. Metamorfizma derecesinin artması ile horndblendlerde kahverengimsi yeşil bir renk ortaya çıkar. Bu oluşum özellikle yüksek metamorfizma dereceli gnayslar ve magmatik kayaçlarda bulunan hornblendler için tipik bir özelliktir. Kayaçta hornblendler de yönlenme gösterebilir. Bazen şist dokusu yerine gnays bantlaşması da görülür. Metamorfizma koşullarının artması ile hornblend duraysızlaşır ve yerine hipersten bileşiminde olan ortopiroksene bırakır. Yeşil şistlerde epidot grubu minerallerden pistazit ve zoizit mineralleri de bulunabilir. Başlangıçta ayırt edilemeyecek kadar küçük olan epidot grubu mineralleri metamorfizma artması ile özellikle hornblend mineralinin ortaya çıkması ile sarımsı yeşil ve yeşilimsi sarı renklere sahip kristaller halinde makroskobik olarak tanınabilecek büyüklüğe ulaşırlar.

Bu şistlerde albit, K. feldispat ve kuvars mineralleri de diğer bileşenleri oluşturur. Düşük metamorfizma dereceli kayaçlarda bulunan plajiyoklaz minerali anortit içeriği az olan ve hiç anortit içermeyen albittir. Çoğunlukla deformasyon ve kristalleşme aynı zamanda geliştiğinden büyüyen albit porfiroblastlarının kloritli bir matriks içinde rotasyona uğradığı ve kapanımların mineral içinde S harfine benzer biçimde dizilim (helizitik doku) gösterir. Albitte polisentetik ikizlenme gözlenmez. Bu nedenle kuvars minerali ile karıştırılabilir. Tali bileşen olarak manyetit, pirit, karbonat mineralleri bulunur. Yeşil şistlerin adlanmaları içerdikleri minerallere göre yapılır.

AMFİBOLİT Bunlar değişik tane büyüklüğü gösteren, ancak bileşenleri çoğunlukla orta büyüklükte olan bazen şist dokulu bazen bileşenleri yönsüz, masif dokulu olabilen kayaçlardır. Ana bileşen hornblend ve plajiyoklazdır. Tali bileşen olarak apatit, rutil, titanit, demiroksit mineralleri ender olarak K. feldispatta içerebilir. Epidot veya zoizit minerallerine de rastlanabilir. Piroksen, biyotit, granat, muskovit gibi minerallerde içerebilir. Kuvars çoğunlukla ince seviyeler halinde paraamfibolitlerde bulunur. Amfibolit fasiyesinin tipik kayaçlarıdır. Amfibolitler bazik / yarı bazik bileşimli magmatik kayaçlardan, saf olmayan karbonatlı kayaçlardan hatta Si, Mg, ve Fe bileşenlerinin metasomatik olarak getirildiği oldukça saf kireçtaşlarından itibaren oluşabilirler. Dokusal ve mineralojik özelliklerinden köken kayaçlarının tam olarak belirlenmesi mümkün olmayabilir. Kimyasal bileşimleri ve çevre kayaçları ile olan ilişkilerinden yararlanılarak belirtilebilir.

MAVİ ŞİST Mavi şistler (blue schist) glokofon içeren, alçak sıcaklık ve yüksek basınç altında oluşmuş kayaçlardır. Doğada sınırlı yayılım gösterirler ve gömülme metamorfizması sonucu oluşmuşlardır. Klorit –glokofon-albit şistler ile yeşil şistlere, serizit - glokofon şistler ile fillitlere, granat - glokofon şistler ile eklojitlere geçiş gösterirler. Jeolojik yönden ayrıca mikaşist, mermer ve serpantinitlere de bağlılık gösterirler. Kayaçta yalnız glokofon mineral varsa kayaç glokofonit olarak adlandırılır.

Kayaç içerdiği glokofon miktarına göre mavi, mavimsi yeşil, grimsi mavi renkler gösterebilir. Çoğunlukla çok kötü gelişmiş, oldukça ince bir şist dokusu gösterir. Glokofon mineralinin yanı sıra lavsonit, albit, epidot, zoizit, muskovit, paragonit, klorit mineralleri de bulunabilir. Tali olarak pumpelliyit, granat, aktinolit, kloritoyid, turmalin, kuvars ve karbonat mineralleri de içerebilir. Bazı glokofon şistlerin içerdikleri kalıntılara dayanılarak bazalt, diyabaz gibi bazik magmatik kayaçların metamorfizması ile oluşurlar. Ayrıca, sedimanter kayaçlardan da oluşabildikleri belirtilmektedir.

3)Ultrabazik Bileşimli Magmatik Kayaçların Metamorfizması Üst manto kayaları olan peridotit, piroksenit gibi ultramafititlerin tektonik süreçlerle yerkabuğunun üst zonlarına çıkarılabilirler veya magmatik faaliyetlerle ilişkili sokulum kayaçları şeklinde de bulunabilirler. Metamorfizma sonucu bu kayaçlardan metapiroksenit, metaperidotit, serpantinit, amfibolfels/amfibol şist, talk şist/talkfels, klorit şist/kloritfels gibi kayaçlar oluşur.

TALK FELS Başlıca ince taneli talk minerallerinden veya talk ve karbonat minerallerinden oluşan bir kayaçtır. Yapraksı talk mineralleri çok kaba bir dizilim gösterirler ve kayaç çoğunlukla az belirgin bir folyasyona sahip olabilir. Tane büyüklüğüne ve içerdiği diğer minerallere bağlı olarak değişik renklerde olabilir. Çoğunlukla açık yeşilimsidir. Saf olanları (soapstone, speckstein) ise beyaz renklidir. Tipik özellikleri sertliklerinin küçük olması ve elle tutulduklarında yağımsı-kaygan bir izlenim bırakmalarıdır.

AKTİNOLİT FELS / AKTİNOLİT ŞİST Açık ve koyu yeşil veya beyaz ile gri arasında değişen renkler gösteren çoğunlukla belirgin çubuksal veya kalın lifsel bazen ince lifsel dokulu kayaçlardır. Bazen şist dokusu gösterirler. Tamamen monojen bileşimlidirler. Çubuksu ve Lifsi aktinolitten oluşurlar. Ayrıca, epidot, mika grubu mineralleri, granat bazen bol miktarda talk bulunur. Bu durumda talkşistlere geçerler. Aktinolit şistler genellikle serpantin parajenezine dahildir. Açık ve koyu yeşil arasında renk gösteren, sık, çok ince ve karmaşık iğnemsi-lifsi dokulu saf aktinolit felslere ''NEFRİTİT'' adı verilir. Doğada ender bulunan, sert ve dayanımlı çok yüksek bu kayacın taş devrinde alet yapımında kullanıldığı belirlenmiştir.

HORNBLEND FELS / HORNBLEND ŞİST Ana bileşen olarak hornblend içeren, şist dokusuna sahip, genellikle feldispat içermeyen kayaçlara hornblend şist adı verilir. Şist dokusunun görülmemesi durumunda bu kayaçlara hornblend fels adı verilir. Bazen az miktarda forsterit minerali bulunabilir. Granat, epidot, zoizit, demiroksit mineralleri bazen bol miktarda bulunabilirler. Talk ve muskovit minerallerinin bulunması ile talk şist ve mika şistlere geçiş gösterirler. Bazen az miktarlarda kuvars ve feldispat minerali bulunabilir. Çoğunlukla amfibolitlerle birlikte bulunurlar.

METAPİROKSENİT/METAPERİDOTİT Metapiroksenitlerin ana mineral bileşeni olarak çoğunlukla bronzit şeklinde ortopiroksen veya diyopsit, diyallag şeklinde klinopiroksen içeren kayaçlardır. Ayrıca, olivin, plajiyoklaz, filogopit, amfibol mineralleri ile granat ve spinel minerallerini de içerebilir. Kayacın ilksel dokusu geniş ölçüde korunur. Metaperidotitler bol miktarda olivinin yanı sıra piroksen, granat, spinel, talk, serpantin ve amfibol grubu mineralleri de içerebilirler. Kayaç kataklastik doku gösterebilir. Şist dokusu da izlenebilir. Mineralojik bileşim ve dokusal özelliklerine göre granat-olivinfels, piroksen olivin fels, olivin şist olarak adlandırılır.

SERPANTİNİT Ana bileşen olarak serpantin grubu minerallerin (antigorit, krizotil, lizardit) minerallerinden birini veya birkaçını içeren kayaçlardır. Ayrıca, granat, spinel özellikle tremolit/aktinolit, kummingtonit, antofillit şeklinde amfibol grubu mineralleri, talk, brusit, klorit, filogopit, manyetit ve özellikle manyezit, dolomit ender olarak kalsit şeklinde karbonat mineralleri de içerebilirler. Yüksek sıcaklık/basınç altında oluşmuş peridotitlerin ortamda suyun bulunduğu düşük - orta dereceli metamorfizma koşulları altında serpantine dönüşmesi mümkündür. Serpantinleşme başlangıçta ince-ağsı damarlar şeklinde özellikle kayaçta bulunan olivin minerallerinin kenarlarından ve çatlaklarından itibaren gelişir.

Serpantinleşmiş damarlarda, damara paralel iki seviye içinde krizotil liflerinin kenara dik yönde dizilim gösterdikleri, iki seviye arasında ise ince, izotrop bir kısmın bulunduğu gözlenir. Kayaçta ince taneli manyezit de oluşur. Sürecin ilerlemesiyle damarlar arasında kalan bölgelerde de krizotil, optik yöntem ile ayırt edilemeyen lizordit minerallerinin oluştuğu ve kayacın tamamen serpantinleştiği görülür. Böylece ağ dokusu giderek kaybolur ve kayaç yönlenme gösteren lepidoblastik dokuya sahip olur. Serpantinleşme başlangıcında antigorit oluşumuna rastlanılmadığı, ancak nispeten yüksek sıcaklıklarda ve çoğunlukla stresin etkin olduğu koşullar altında antigoritin oluştuğu belirtilir. Piroksen mineralleri de aynı şekilde serpantin minerallerine dönüşebilir. Serpantinleşmiş piroksenlere ''BASTİT'' denilir. Amfiboller ise olivin ve piroksen minerallerine kıyasla çok ender olarak serpantin mnerallerine dönüşür.

Serpantinitler ince taneli, tıkız, masif veya şist dokusu gösteren kayaçlardır. Taze iken kayacın yeşilimsi siyah bir renge, mat ve biraz mumsu parlaklığa sahip olduğu gözlenir. Bozunmuş serpantinitler koyu kahverengimsi renkler gösterirler. Serpantinitler doğada bölgesel metamorfik alanlarda kütleler halinde, ofiyolitik kompleks içinde blok veya kütleler şeklinde okyanus ortası sırtlarda ve litosfer plakalarının kenar zonlarında okyanus kabuğuna ait parçalar şeklinde bulunmaktadır.

II. 3. KARBONATLARIN OLUŞAN KAYAÇLAR BÖLGESEL METAMORFİZMASI İLE Ana bileşen olarak kalsit ve/veya dolomit içeren karbonatlı kayaçların bölgesel metamorfizması sonucu oluşan kayaçlar genel olarak '' metakarbonatlar'' olarak adlandırılır. Bunlar mineralojik bileşimlerine ve dokusal özelliklerine göre kalkşist, mermer, kalksilikatik şist, kalksilikatik gnays olarak tanımlanır. Mineral bileşimi tamamen kalsit ve/veya dolomitten oluşan saf karbonatlı kayaçların bölgesel metamorfizması ile mermerler oluşur. Özelikle kalsit kristallerinden oluşan monomineralli mermerler granoblastik dokuludur. Götit ve demirhidroksit mineralleri kayacın sarımsı -kahverengimsi, hematit kırmızımsı, klorit ve serpantin gurubu mineraller ise yeşilimsi, grafit ve organik malzeme gri-siyahımsı renkler göstermesine neden olur.

Ana mineral bileşeni olarak kalsit içeren ve şist dokusuna sahip kayaçlar ''kalkşist'' olarak adlandırılır. Metamorfizma derecesinin artışına bağlı olarak mermerlerde genellikle tane büyüklüğünün arttığı görülür. EPİKLASTİK SEDİMANTER KAYAÇLARIN METAMORFİZMASI İLE OLUŞAN KAYAÇLAR BÖLGESEL Kuvars kumtaşı, subgrovak, çört veya silis bakımından zengin sedimanter kayaçların bölgesel metamorfizması sonucu oluşan kayaçlara ''KUVARSİT'' adı verilir. Köken kayaçta kuvars yanı sıra tali olarak kil mineralleri, mika, detritik feldispat, karbonat gibi mineral ve bağlayıcı malzemenin bulunması durumunda kuvarsitlerde kuvars mineralinin yanı sıra başka minerallerde içerebilir.