Kayalar mineral adı verilen maddelerden oluşur. Belirli bir kimyasal bileşime sahip, doğal olarak oluşan katı maddelere mineral denir. Örneğin, granit gibi ortak bir kaya, biyotit, feldspat ve kuvars olan birkaç mineralin bir araya gelmesinden oluşur.
Tüm kayalar, yer kabuğunu ve mantosunun üst kısmını içeren, magma adı verilen kısmen erimiş bir kayanın kabuğun altında çok yavaş aktığı yerkürenin litosferinde oluşur.
Kaya, sert veya yumuşak ve çeşitli renklerde olabilir. Örneğin granit serttir, sabuntaşı yumuşaktır. Gabro siyahtır ve kuvarsit süt beyazı olabilir. Kayaçların belirli bir mineral bileşenleri bileşimi yoktur. Feldspat ve kuvars, kayalarda bulunan en yaygın minerallerdir.
Kayalar ve yeryüzü şekilleri, kayalar ve topraklar arasında yakın bir ilişki olduğu için, bir coğrafyacının kayalar hakkında temel bilgi sahibi olması gerekir. Petroloji, kayaların bilimsel olarak incelenmesini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Jeolojinin çok önemli bir parçasıdır.
İnsan, tarihi boyunca kayaları kullanmıştır. Kaya metalleri ve mineraller insan uygarlığında çok önemli olmuştur. Yeni teknolojiler geliştirmemize yardımcı olurlar ve günlük hayatımızda kullanılırlar. Kaya ve mineral kullanımımız inşaat malzemeleri, kozmetikler, arabalar, yollar ve ev aletlerini içerir.
Günlük hayatımızda en sık kullanılan kayalardan bazıları ve kullanımları:
Mineral taneler kayaları oluşturur. Kayalar, kimyasal bileşiklerin düzenli bir şekilde düzenlenmesinden kaynaklanan homojen katılardır. Kimyasal bağlar, kaya oluşturan agregaları bir arada tutmaktan sorumludur. Bir kayanın oluşum şekli, kayadaki mineral bolluğunun türünü belirler.
Silika, pek çok kayaçta bulunan bileşenlerden biridir. Bir oksijen ve silikon bileşiğidir. Yerkabuğunun %74,3'ü bu bileşikten oluşur. Bu mineral ve diğer kaya bileşiklerinden kristal oluşumu vardır. Kayaların isimlendirilmesi ve özelliklerinin belirtilmesi silika ve diğer minerallerin oranlarına göre belirlenir.
Kayaların sınıflandırılması aşağıdaki gibi faktörlere dayanmaktadır:
Kayaların bu fiziksel özellikleri, kaya oluşum süreçlerinden kaynaklanır. Kayaların türü zamanla değişebilir. Bu, jeolojik bir model olan kaya döngüsü ile açıklanmaktadır. Bu, üç genel kaya sınıfına yol açar: metamorfik, tortul ve magmatik.
Bu sınıflar ayrıca birçok alt sınıfa ayrılmıştır. Bir kayaçtaki minerallerin oranlarındaki bir artış ya da azalma, bir kayacın bir sınıftan diğerine değişmesine neden olabilir.
Oluşum tarzlarına göre üç aile altında gruplanan birçok farklı kaya türü vardır. Bunlar:
Magmatik kayaçlar yerin iç kısmındaki magma ve lavlardan oluştuğu için birincil kayaçlar olarak bilinirler. Magma soğuduğunda ve katılaştığında magmatik kayaçlar (Ignis - Latince'de Ateş anlamına gelir) oluşur. Magma yukarı doğru hareket halindeyken soğuyarak katı bir forma dönüştüğünde magmatik kayaçlar olarak adlandırılır. Soğutma ve katılaşma işlemi yer kabuğunda veya yer yüzeyinde gerçekleşebilir. Dünya yüzeyinin üzerindeki kızgın lavlardan oluşan magmatik kayaçlara ekstrüzif kayaçlar denir. Sualtı volkanlarından dökülen lavlardan oluşan magmatik kayaçlar da ekstrüzif kayaçlar olarak sınıflandırılır. Tüm ekstrüzif magmatik kayaçların görünümü iki ana faktöre bağlıdır - lav veya magmanın ne kadar hızlı soğuduğu ve hangi maddeleri içerdiği.
Magmatik kayaçlar dokularına göre sınıflandırılır. Doku, tanelerin boyutuna ve düzenine veya malzemelerin diğer fiziksel koşullarına bağlıdır. Erimiş malzeme büyük derinliklerde yavaşça soğutulursa, mineral taneleri çok büyük olabilir. Yüzeyde ani soğuma, küçük ve düzgün taneciklerle sonuçlanır. Ara soğuma koşulları, magmatik kayaçları oluşturan orta büyüklükteki taneciklerle sonuçlanacaktır. Granit, gabro, pegmatit bazalt, volkanik breşler ve tüf magmatik kayaçların bazı örnekleridir.
Bu kayaçlar iki alt gruba ayrılır:
Ekstrüzif magmatik kayaları oluşturan kristallerin boyutu, lavın ne kadar hızlı soğuduğuna bağlıdır. Çabuk soğuduğunda, büyük kristallerin oluşması için yeterli zaman yoktur. Daha yavaş soğuyan lavlardan oluşan kayalar daha büyük kristallere sahiptir. Bazı şiddetli volkanik patlamalar, gazlarla dolu lavları fırlatır. Lav havadayken hızla soğur ve içindeki gazları hapseder. Bu şekilde oluşan kayaçlar deliklerle doludur. Bu tür kayaların iki örneği pomza ve cüruftur.
Sedimanter kelimesi, Latince çökelme anlamına gelen 'sedimentum' kelimesinden türemiştir. Dünya yüzeyindeki kayaçlar (magmatik, tortul ve metamorfik) aşındırma etkenlerine maruz kalır ve çeşitli boyutlarda parçalara ayrılır. Bu tür fragmanlar, farklı eksojen ajanslar tarafından taşınır ve biriktirilir. Bu birikintiler sıkıştırma yoluyla kayalara dönüşür. Bu sürece lithifikasyon denir. Birçok tortul kayaçta, tortu tabakaları lithifikasyondan sonra bile özelliklerini korur. Bu nedenle, kumtaşı, şeyl vb. gibi tortul kayaçlarda çeşitli kalınlıklarda katmanlar görüyoruz.
Oluşum şekline bağlı olarak, tortul kayaçlar üç ana gruba ayrılır:
Metamorfik kelimesi 'biçim değişikliği' anlamına gelir. Bu kayalar, basınç, hacim ve sıcaklık (PVT) değişiminin etkisi altında oluşur. Metamorfizma, kayaçların tektonik süreçlerle daha düşük seviyelere indirilmesi veya kabuktan yükselen erimiş magmanın kristal kayaçlarla temas etmesi veya alttaki kayaçların üstteki kayaçlar tarafından büyük miktarda basınca maruz kalmasıyla meydana gelir. Metamorfizma, hali hazırda konsolide olan kayaçların yeniden kristalleşmeye ve orijinal kayalardaki malzemelerin yeniden düzenlenmesine maruz kaldığı bir süreçtir.
Kayaların içindeki orijinal minerallerin, kayda değer herhangi bir kimyasal değişiklik olmadan kırılma ve ezilme nedeniyle mekanik olarak parçalanması ve yeniden düzenlenmesi dinamik metamorfizma olarak adlandırılır.
Kayaçların malzemeleri termal metamorfizma nedeniyle kimyasal olarak değişir ve yeniden kristalleşir. İki tip termal metamorfizma vardır
Kontakt metamorfizmada, kayaçlar sıcak müdahaleci magma ve lav ile temas eder ve kaya malzemesi yüksek sıcaklıklarda yeniden kristalleşir. Oldukça sık olarak, kayalara magma veya lavdan yeni malzemeler eklenir.
Bölgesel metamorfizmada kayaçlar, yüksek sıcaklık veya basınç veya her ikisi ile birlikte tektonik kaymanın neden olduğu deformasyon nedeniyle yeniden kristalleşmeye uğrarlar.
Bazı kayalarda metamorfizma sürecinde taneler veya mineraller katmanlar veya çizgiler halinde düzenlenir. Metamorfik kayaçlardaki minerallerin veya tanelerin böyle bir düzenlemesine yapraklanma veya lineasyon denir. Bazen, farklı grupların mineralleri veya malzemeleri, açık ve koyu tonlarda görünen ince ve kalın katmanlar halinde düzenlenir. Metamorfik kayaçlarda böyle bir yapıya bantlaşma , bantlanma gösteren kayalara ise bantlı kayaçlar denir. Metamorfik kayaç türleri, metamorfizmaya maruz kalmış orijinal kayalara bağlıdır.
Metamorfik kayaçlar iki ana gruba ayrılır: yapraklı kayaçlar ve yapraksız kayaçlar .
Bu kayaçlar ayrıca yapılarına göre ikiye ayrılır:
Gnays, granit, siyenit, arduvaz, şist, mermer ve kuvarsit metamorfik kayaçların bazı örnekleridir.
Kayaçlar uzun süre orijinal hallerinde kalmazlar, değişime uğrayabilirler. Kaya Döngüsü, eski kayaların yenilerine dönüştürüldüğü sürekli bir süreçtir. Kaya Döngüsü bir grup değişikliktir. Magmatik kaya, tortul kayaya veya metamorfik kayaya dönüşebilir. Sedimanter kaya, metamorfik kayaya veya magmatik kayaya dönüşebilir. Metamorfik kaya, magmatik veya tortul kayaya dönüşebilir.
Magmatik kayaçlar birincil kayaçlardır ve diğer kayaçlar (tortul ve metamorfik) bu birincil kayalardan oluşur. Magma soğuduğunda ve kristaller oluşturduğunda magmatik kaya oluşur. Magma, erimiş minerallerden oluşan sıcak bir sıvıdır. Mineraller soğuduklarında kristaller oluşturabilirler. Magmanın yavaşça soğuduğu yer altında magmatik kaya oluşabilir. Veya magmanın hızla soğuduğu yerin üstünde magmatik kaya oluşabilir.
Dünya yüzeyine döküldüğü zaman magmaya lav denir. Volkanlardan çıktığını gördüğümüz sıvı kaya maddesinin aynısı. Dünya yüzeyinde, rüzgar ve su kayayı parçalara ayırabilir. Ayrıca kaya parçalarını başka bir yere de taşıyabilirler. Genellikle tortu adı verilen kaya parçaları, rüzgardan veya sudan düşerek bir katman oluşturur. Katman, diğer tortu katmanlarının altına gömülebilir. Uzun bir süre sonra tortullar, tortul kaya yapmak için birbirine yapıştırılabilir. Bu şekilde magmatik kaya tortul kaya haline gelebilir.
Tüm kayalar ısıtılabilir. Ama ısı nereden geliyor? Dünyanın içinde basınçtan kaynaklanan ısı vardır (ellerinizi çok kuvvetli bir şekilde itin ve ısıyı hissedin). Sürtünmeden kaynaklanan ısı vardır (ellerinizi birbirine sürtün ve ısıyı hissedin). Ayrıca radyoaktif bozunmadan kaynaklanan ısı da vardır (bize elektrik üreten nükleer santralleri veren süreç).
Isı kayayı pişirir. Arkalıklı kaya erimez ama değişir. Kristaller oluşturur. Zaten kristalleri varsa, daha büyük kristaller oluşturur. Bu kayaç değişimlerinden dolayı metamorfik olarak adlandırılır. Bu değişime metamorfoz denir. Kayalarda 300 ila 700 santigrat dereceye kadar ısıtıldıklarında metamorfoz meydana gelebilir.
Dünyanın tektonik plakaları hareket ettiğinde ısı üretirler. Çarpıştıklarında dağlar oluştururlar ve kayaları başkalaşıma uğratırlar.
Kaya döngüsü devam ediyor. Metamorfik kayalardan oluşan dağlar, akarsular tarafından parçalanabilir ve yıkanabilir. Bu dağlardan yeni çökeltiler yeni tortul kaya oluşturabilir.
Kaya döngüsü asla durmaz.
