Bir Araya Gelerek Kayaçları Oluşturur

Kayaçların çözülebilir olması ve aşınıma karşı direnci, yer şekillerinin oluşup gelişmesini sağlamaktadır. Göl ve akarsu gibi su kaynaklarının incelenebilmesi için kayaç bilgisi gerekmektedir. Kayaçların tanınması ve özelliklerinin bilinmesi, inşaat mühendisliği açısından son derece önemlidir. Her türlü köprü, bina ve baraj yapım çalışmalarında, kayaçların özelliklerinden faydalanılmaktadır.

Kayaçlar Nasıl Oluşur?

Dünyanın yaşı milyar olmakla birlikte bulunan en eski kayaç, dünya ile aşağı yukarı aynı yaştadır. İlk kayaçlar dünyanın dış yüzeyinin soğuyarak katılaşması ile birlikte meydana gelmiştir. Kayaç döngüsü ve oluşumu, dünyanın içyapısı özellikleri ile orantılıdır. Her kayacın farklı parlaklığı, rengi ve sertliğinin olmasının nedeni, yapısında var olan minerallerdir.

Rüzgar kayaçların yüzeyini aşındırırken, gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkı parçalanmasına neden olmaktadır. Yer kabuğunun üst katmanını oluşturan her türlü toprak, taş ve kaya parçasına, kayaç denilmektedir. Bazı kayaçların ekonomik değerlerinin çok yüksek olmasından dolayı yerin altında maden ocakları oluşturulmaktadır. Kayaçlar kökenlerine ve oluşum şartlarına göre sınıflandırılmaktadır.

Kısaca Kayaçların Oluşumu

Mineralin çok fazla birikmesi ile birlikte ortaya çıkan katı birikintilere kayaç denilmektedir. Magmatik kayaçlar, tortul ve başkalaşım kayaçlar olarak sınıflandırılan kayaçlar, farklı biçimlerde bulunmaktadır. Kimi kayaçların hacmi çok büyükken, kimisinin de hacmi son derece küçüktür. Bitki ve hayvan fosilleri de kayaçların oluşumunda büyük pay sahibidir. Teknolojinin temel öğelerinden biri olan kayaçlar, farklı amaçlar doğrultusunda kullanılmıştır.

Kayaçlar mineralleri oluşturup dönüştürdüğünden son derece önemlidir. Ham madde ihtiyacının büyük kısmı, kayaçlardan sağlanmaktadır. Kimi kayaçları işlemek çok kolayken, kiminin işlenmesi için kimyasala ihtiyaç vardır. Kayaçlarda var olan boşluk ve çatlaklar içerisinde bir miktar su bulunmaktadır. Her kayaç tek bir çeşit mineralden oluşmakta olup o mineralin özelliğine kayaçta rastlamak mümkündür. İnşaatta kullanılacak olan kayacın olumlu ve olumsuz özellikleri göz önüne alınmaktadır.

Kayaçlar nasıl oluşur? Sorusu ilkokuldayken, Fen Bilimleri ve Coğrafya derslerinde karşımıza çıkmıştır. Peki, şimdi hafızanızı tazelemeye ve bu konuda bilmediklerinizi öğrenmeye ne dersiniz?

Kayaç Nedir?

En kısa ifade ile kayaçlar, mineral topluluğu diye tanımlanır. Kayaların ve minerallerin bir araya gelmesinden oluşurlar.

Kayaç sözcüğünün eski dilde karşılığı ‘sahre’ olup, yeni Türkçede ise bu kavram, ‘kült’ kelimesine tekâbül eder. Yabancı dillerde ise; ‘gestein’, ‘roche’, ‘rock’ sözcükleriyle ifade edilir.

Kayaçlar temelde; başkalaşım (metamorfik), magmatik, sedimanter (tortul) olarak üç gruba ayrılırlar. Bunların da kendi içerisinde farklı kategorilerden oluştuğunu söylemek mümkündür.

Kayaçları konu alan bilim dalı, ‘petrografi’ olarak isimlendirilir. Bu, jeolojinin alt dallarından birisidir.

Kayaçların Önemi Nedir?

Kayaç tipleri, oluştuğu dönemdeki doğal ortamı yansıtır. Bundan dolayı bir nevi doğal belge olarak görülür. Yer kabuğu jeolojik gelişim sürecinde hangi aşamalardan geçti? İşte bu sorunun cevabını kayaçların üzerindeki izlerden öğreniyoruz.

Onun için kayaçlar, yer tarihinin canlı tanıkları ve en mühim vesikaları kabul edilebilir.

Dağları, okyanus tabanlarını, kıtaları meydana getiren kayaçlar, insanlık tarihinin hiçbir döneminde ekonomik ve beşerî açıdan önemini yitirmemiştir.

Buna göre, kayaçlar neden önemli? Sorusunu şöyle yanıtlayabiliriz:

1. Kayaçların geçirimliliği, çözülebilir olması, aşınım direnci Yer şekillerinin oluşumunda ve gelişiminde büyük rol oynar.
2. İçtiğimiz suda bulunan minerallerin ve yemeklerdeki tuzun kaynağı yeryüzündeki kayaçlardır.
3. Seramik yapımı için kullanılan kil, inşaatın vazgeçilmezi olan mermer, enerji üretiminde kendisinden yararlanılan uranyum ve kömür kayaçlardan elde edilir. Çimento ise kireç taşı adı verilen kayaçtan üretilir.
4. Yakut, elmas, altın ve benzeri madenler kayaçların içinde yer alır.
5. İnşaat mühendisliği çalışmaları sırasında kayaçların özelliklerini bilmek çok önemlidir. Yol projeleri; köprü, baraj ve bina inşaatları sahanın kayaç (zemin) özelliklerine göre yapılır.
6. Toprağın kimyasal ve fiziksel özellikleri üzerinde kayaçların kritik bir rolü vardır. Volkanik kökenli topraklar tarımsal bakımdan daha verimlidir.
7. Kaynaklar, yeraltı suları, göller ve akaarsulara yönelik hidrolojik çalışmaların yapılabilmesi için kayaç bilgisine ihtiyaç vardır.

Kayaçlar Nasıl Oluşur?

Oluşum sürelerine ve biçlimlerine göre farklı kayaç türlerinden söz edildiğini yukarıda bildirdik. Kimyasal bileşenleri, bunların dokuları ve mineral yapıları da kayaç çeşitleri arasında farklılığa yol açar.

Detaylara geçmeden önce şunu söyleyebiliriz: Bütün kayalar, yerkabuğunun altındaki mağma tabakasının soğuması neticesinde meydana gelir. Bunu, ilk kayaç çeşidi şeklinde nitelendirebiliriz. Bunlar, ‘püskürük’ veya ‘mağmatik’ adını alır.

Bu kayaçların çeşitli faktörlere maruz kalması sonucunda ise değişik kayaç tipleri oluşur. Mağmadan çıkan akışkan lavlar soğuyarak kayaç hâlini alır. Bu durumu, suyun soğuyarak buza dönmesi gibi düşünebiliriz.

Kayaç oluşum sürecinde yanardağ , lav patlaması ve benzeri jeolojik olaylar etkin rol oynar. O takdirde soğuma hızlı gerçekleşir. Çünkü lavlar, en az derecelik bir ısıyla yeryüzüne çıkar. Bu lavın su veya buz ile temas etmesi hâlinde katılaşması ve kayaç oluşumu saniyeler sürer. Bunlar kimi zaman ise yeryüzünün alt tabakalarında katılaşır.

· Magmatik Kayaçlar Nasıl Oluşur?

Yukarıda da özetlediğimiz gibi, bunlar lavların veya magmanın soğuyarak katılaşmasıyla ortaya çıkar.

· Plütonik Kayaçların Oluşumu Nasıl Gerçekleşir?

Bu tip kayaçların diğer ismi ‘Derinlik Kayaçları’dır. Eğer magma, derinlerde soğuyup katılaşır ise meydana gelen kayaçlar böyle adlandırılır. ‘Granit’, bu tür kayaçlara bir örnektir.

· Volkanik Kayaçların Oluşumu Nasıldır?

‘Yüzey Kayaçları’ diye de bilinen volkanik kayaç çeşitleri, yine soğuyup katılaşan mağma sayesinde oluşur. Bu olay eğer yüzeyde gerçekleşirse, volkanik kayaçlar teşekkül eder. Örneğin; bazalt, sünger taşı, volkan camı bunlardan bazılarıdır.

· Damar Kayaçları Nasıl Oluşur?

Mağma, derinlerden yerkabuğunun üzerine doğru yükselirken soğumaya başlar. Yeryüzüne yakın kısımlarda soğuyarak, yarı derinlik yani damar kayaçlarını meydana getirir. (Meselâ, 'Diyabaz' bunlardan bir tanesidir.

· Tortul Kayaçlar Nasıl Oluşur?

‘Sedimanter’ olarak da bildiğimiz tortul kayaçların oluşumu diğerlerinden farklıdır. Çünkü bunlar, önceden meydana gelmiş kayaçların parçalanmasıyla ve taşınmasıyla oluşur. Mevcut kayaçların çökülme ortamında birikimi veya taşlaşması da tortul kayaçları ortaya çıkarır.

Kayaçlar parçalandığında küçük taneli yapılar açığa çıkar. Bunların milyonlarca yıl basınç altında kalması ve sertleşmesi, tortul kayaçları vücuda getirir.

Ayrıca geçmişte yaşamış canlıların organizma parçaları da tortul kayaç grubunu oluşturan unsurlardan bir diğeridir. Fosiller bu kayaçların içerisinden çıkar.

Bunların genelde tabakalı bir yapısı vardır. Biyokimyasal (organik), kırıntılı ve kimyasal gibi alt sınıflara ayrılırlar.

Örnek verecek olursak;

1. Organik Sedimanter Kayaç: Taş kömürü.
2. Kırıntılı Tortul Kayaç: Kum taşı, kil taşı, çakıl taşı.
3. Kimyasal Tortul Kayaç: Kalker (kireç taşı), alçı taşı (jips), kaya tuzu, mağaralarda bulunan dikitler ve sarkıtlar.
4. Diğer Tortul Kayaçlar: Travertenler, tebeşir, mercan kaya, kehribar.

· Başkalaşım (Metamorfik) Kayaçlar Nasıl Oluşurlar?

Mineraller, sıcaklığın ve basıncın etkisiyle köklü bir değişim sürecinden geçer. Bu suretle değişime uğrayan mineraller, yeniden kirstallenir ve başkalaşım kayaçlarına dönüşür.

Şöyle bir örnek vermemiz yerinde olacaktır:

Kireç taşından meydana gelmiş bir alan var. Bu bölgenin yakınında bir yanardağ patladı ve araziye lav aktı. Lavın derecelik yüksek sıcaklığı, kireçtaşının mermer hâline gelmesini sağlar. Böylesine fazla bir sıcaklığa maruz kalan kireçtaşı buna mukavemet gösteremez, kimyasal yapısı bozulur. Ondan dolayı tamamen farklı bir kristal yapıya bürünür.

En popüler başkalaşım kayaçlarından bazıları ise şunlardır:

Türlerine göre başkalaşım kayaçları kendi arasında şöyle çeşitlenir:

1. Gnays: Çok yüksek metamorfizma etkisi ile oluşur. Çoğunlukla; amfibol, mika, feldispat, kuvars gibi mineraller barındırır. mm boyutlarında iri tanelere sahiptir. Bant biçiminde belirgin bir folyasyon (yapraklanma) özelliği gösterir.

1. Şist: Yapraklanma, sıcaklık ve basınç yardımıyla gelişir. İçerdiği taneler orta iri boyludur. ( mm arası.)

1. Sleyt: Zayıf metamorfizma etkisiyle oluşurlar. Sahip olduğu tane boyu çok küçüktür. (1 mm’den daha az.)

Kayaçlar Doğal Taşlara Nasıl Dönüşür?

Elementlerin bir araya gelmesi mineralleri, minerallerin birleşmesi ise kayaçları oluşturur. Kayaçlar ise çeşitli dış faktörlere maruz kalarak doğal taşları meydana getirir. Bu açıdan doğal taşlar aslında bir mineral topluluğudur.

Her doğal taş, oluştuğu dönem ve ortam hakkında çeşitli bilgiler veren –deyim yerindeyse- bir vesîka niteliğindedir. İçerdiği fosiller ve mineraller, o taşların jeolojik süreç boyunca başından neler geçtiğini anlatır.

Başka bir ifadeyle, dünyamızın milyonlarca yılı bulan jeolojik gelişiminin izleri doğal taşlarda kayıtlıdır. Dolayısıyla değerli ve yarı değerli taşlar, dünya ve canlı tarihini yansıtan belgelerdir.

Bazı mineraller düzgün kristaller hâlinde ve nadir olarak bulunur. Bazıları ise dağınık kristal yapısına sahiptir ve yaygın olarak gözlemlenir.

Süs taşları olarak sınıflandırılan değerli ve yarı değerli taşların sert bir yapısı vardır. Bunlar işlenebilir özelliktedir, asit etkisine karşı oldukça dayanıklıdır. Şekillendirildikleri zaman ise ışığı etkileyici bir biçimde yansıtmayı başarır.

Kayaçlar nasıl oluşur? Bunu öğrendikten sonra, doğal taşlar nasıl oluşur? Sorunuza da cevap bulmak istiyorsanız, bunun için çeşitli üretim yöntemlerinden faydalanıldığını bilmelisiniz.

Doğal taş madencilik yöntemleri; ekonomi, iklim, topografik durum, üretim tekniği ve çevre koşullarına göre gruplandırılır.

Örneğin; bazı sınıflandırmalar şu şekildedir:

• Sürekli Kesme Yöntemi: Bantlı kesicilerle kesme, kollu kesicilerle kesme, elmas telli kesme vb.
• Kesikli Üretim Yöntemi: Delme-patlatma ile blok üretimi, üçlü kama yöntemi gibi.
• Yeraltı doğal taş madenciliği,
• Ola
• Açık ocak doğal taş madenciliği,
• Elmas telli kesim makinesiyle kesim/üretim,
• Çelik halatlı kesim makinesi ile kesim/üretim,
• Dairesel testereli kesim makinesi ile imalat,
• Alev jeti ekipmanı ile blok kesim/üretim,
• Delik delme makineleriyle (yani sondaj ile) kesim/üretim,
• Su jeti ekipmanı ile blok kesim/üretim,
• Yamaç/sırt tipi doğal taş madenciliği,
• Doruk/tepe tipi doğal taş madenciliği,
• Ova tipi doğal taş madenciliği vs.