SEDİMANTER KAYA Ç LAR

1. SEDİMANTER KAYAÇLAR • Sedimanter Kayaçların Önemi • Sedimanter Kayaçların oluşum Evreleri • 2.1.Aşınma ve Ayrışma Evresi • 2.2.Taşınma Evresi • 2.3.Çökelme Evresi • 2.4.Taşlaşma Evresi • Sedimanter Ortamlar • Sedimanter kayaçların Sınıflandırılması

4. Tüm jeolojik çalışmalarda direkt yada indirekt olarak yeryuvarının tarihçesini daha iyi anlamanın yolları aranır. Sedimanter kayaçlar, yeryuvarının tarihçesi ile ilgili izler taşır. Sedimenter kayaçların fosil içeriği, doku ve yapı özelliklerinden uzman bir jeolog geçmiş iklim, okyanusal ortamlar ve ekosistemler ve hatta eski kara sisteminin konfigurasyonu ve çok önceleri yok olmuş dağların bileşimi ve yeri hakkında önemli izlere ulaşılabilir. Bundan dolayı sedimenter kayaçların çalışılması, paleoklimatoloji, paleocografya, paleoekoloji ve paleooşinografi bilimlerinin temelini oluşturur. Dünyadaki petrol ve doğal gazın büyük bölümü ve kömürün tamamı sedimenter kayaç istiflerinde yer alır. Ayrıca Uranyum, jips, fosforit ve daha bir çok ekonomik olarak değerli minerallerde bu kayaçlar içerisinde bulunur.

5. Sedimenter kayaçların oluşmasında etkili olan safhalar sedimanter süreçler olarak adlandırılır. Bir sedimanter kayacın oluşması 4 evrede gerçekleşir. 1- Aşınma ve Ayrışma 2- Ayrışan tanelerin Taşınması 3- Çökelme-Depolanma 4- Taşlaşma (Diyajenez)

7. 1-AYRIŞMA (AŞINMA): Sedimenter partiküllerin oluşabilmesi için öncelikle ana kayaçların parçalanıp kırıntılanması gerekir. Ana kayacın parçalanması ve kırıntılanmasını sağlayan olayların tümü ayrışma olarak adlandırılır. Bir ana kayacın ayrışmasında farklı faktörler etkili olabilir. Bunlar

8. 1-Anakayacın türü ve yapısı 2-Rölyef 3-İklim 4-Oyucu ve delici canlılar 5- Zaman

10. FİZİKSEL AYRIŞMA: Anakayacın partiküllere ayrılmasında kimyasal reaksiyonların etkili olmadığı dolayısıyla anakayacın bileşiminde herhangi belirgin bir kimyasal değişmenin gerçekleşemediği ayrışma tipidir.

11. Fiziksel ayrışmada etkili olan faktörler: 1. Basınç azalması (Stress release) Derinlerdeki kayaçların üzerindeki basıncın erozyondan dolayı azalmasına bağlı olarak kayaçları boydan boya kesen ve yaklaşık olarak topografik yüzeye paralel olan bir seri çatlaklanma yüzeyleri gelişir. Bunun sonucunda değişik boyutlarda partiküller oluşur.

12. 2-Termal genişleme ve çekme (thermal expansion and contraction) Çöl ortamlarında gece-gündüz sıcaklık farkının kayaçların çatlaklanmasına sebep olduğu uzun süre bir öneri olarak sunulmuştur. Bu hipotez şu gerçeğe dayandırılır ; kayaçlar kötü bir ısı ileticisidir. Bu sebeple güneş ışınlarının etkisi ancak birkaç santimetrelik kesimde etkili olacak ve bu kesimlerin daha fazla genleşmesine ve düşen sıcaklıkla da çekmesine sebep olacaktır. Bu genleşme ve çekmelerin tekrarlanmasına bağlı olarak bu kesim parçalanacak ve ana kütleden ayrılacaktır

13. 3-Kristal büyümesi (growth of foreign crystals (salt weathering)) Kayacın içerisinde yada bünyesindeki kırık ve çatlaklarda yabancı kristallerin gelişmesi o kayacın fiziksel olarak parçalanmasına sebep olabilir. 4-Su alma (hydration) Kayaç içerisindeki bazı minerallerin bünyelerine su almalarıyla şişerler ve kayacın parçalanmasına sebep olurlar.

14. 5- Donma (Frost shattering) H2O sıvı halden katı hale (buz) dönüştürüldüğünde % 9.2 lik bir hacim artması olur. Kayaç içine sızan suların, sıcaklığın düşmesine bağlı olarak buzlaşmasıyla hacim artması olur. Bu hacim genişlemesi en sert kayaları bile parçalar ve kırar. 6-Canlı aktiviteleri (Organic activity) Canlı organizmaların ayrıştırma aktiviteleri genelde kimyasal olmasına karşın fiziksel ayrışmayada sebep olabilir. Bitki köklerinin veya gövdelerinin büyümesi kayacı parçalayabilir. Oyucu canlılar ise kayaçları oymakla hem kayacın dayanıklılığını azaltır hem de kimyasal ayrışmayı hızlandırır.

18. KİMYASAL AYRIŞMA Anakayacın partiküllere ayrılmasında kimyasal reaksiyonların etkili olduğu dolayısıyla anakayacın bileşiminde belirgin kimyasal değişmelerin gerçekleşdiği ayrışma tipidir.

19. Kimyasal ayrışmada etkili olan faktörler: 1- Oksidasyon (Oxidation ): Kayaçların oksitoluşturmak için havadaki ya da sudaki serbest oksijenle olan reaksiyonlardır. Serbest oksijen silikat mineralleri içerisindeki metalik elementlerle reaksiyona girerek bu minerallerin bozuşmasını dolayısıyla parçalanmasını sağlar. Oksidasyon reaksiyonu kahverenginden kırmızı renge değişen bir renklenmeyle karakteristiktir

20. 2-Hidroliz (Hydrolysis): Minerallerdeki katyonların hidrojenle yerdeğiştirerek su içerisindeki ayrışmasını sağlayan kimyasal reaksiyondur. Bu reaksiyonla mineralin atomik yapısı değişir ve yeni bir mineral oluşur. Silikat minerallerinin ayrışmasında en önemli reaksiyondur. K-Feldispattan kaolinit oluşması en iyi örnektir. 3-Karbonatlaşma (carbonation) : Karbonatlı kayaçların havadaki ya da suda çözünmüş CO2 ile olan reaksiyondur. Bu reaksiyon özellikle kireçtaşlarındaki karstik yapıların gelişmesinde oldukça etkilidir.

21. 4-Katyon değiştirme (cation exchange ): Mineral tane yada kristalerindeki katyonların solüsyon içerisindeki katyonlarla yerdeğiştirmesi ile sonuçlanan reaksiyon çeşididir.

22. AYRIŞMA Fiziksel ayrışma Kimyasal Ayrışma Yeni mineraller (Kil boyutunda) Solüsyon Bitki bünyesine alınma Kırıntı Çakıltaşı Kumtaşı Silttaşı Şeyl Evaporit Kireçtaşı Turba Kömür

25. 2-TAŞINMA: Fiziksel ve/veya kimyasal ayrışmayla ortaya çıkan ayrışma ürünlerinin ayrışma bölgesinden alınıp Çökelme-depolanma bölgesine götürülmesi olayı taşınma olarak tanımlanır. Sedimanter partiküller dört farklı ajan tarafından taşınabilirler.

26. Taşınma şu etkenlerle gerçekleşir: 2-1.SU •Karada;yüzey akışkanla,kanal akıntıları (akarsular) •Denizde;dalgalar,okyanus akıntıları, gel-gitler

27. 2-2.HAVA •Rüzgar 2-3.BUZ •Buzul ve aysbergler

28. 2-4.GRAVİTE •Kaya düşmesi •Kütle akmaları •Türbidit akıntılar(su içerisinde)

29. 2-1. Su ile taşınma : Sedimenter partiküllerin ayrışma bölgesinde depolanma bölgesine taşınmasında suyun önemi oldukça fazladır. Akan su beraberinde değişen miktarlarda sedimenter partikülleri de taşır. Su ile taşınmada suyun akış şekli önemlidir. Su akışı iki şekilde sınıflandırılır. 1- Laminer (Düzgün) Akış 2- Türbülant akış

32. 2-2. Rüzgar ile taşınma: • Bazı ortamlarda (çöl) rüzgarlarla taşınma oldukça önemli ve rüzgar tek sediment taşıma ajanıdır. • Yeryüzünde yılda 3 milyar tona yakın ince taneli malzeme toz fırtınaları tarafından değişik uzaklıklara taşınmaktadır.. Bu tozların büyük bir bölümü Sahra çölü ve Ortadoğu’daki çöllerden türetilmektedir. Son yıllarda bu miktar on kat artmıştır. Bu da binlerce kilometre ötedeki insanların sağlığını ve resiflerin gelişmesini etkilemekte ve iklim değişimlerine sebep olmaktadır.. • Tanelerin taşınma uzaklıkları sedimentlerin tane boyu ve rüzgarın şiddetiyle orantılıdır. • Rüzgarlarla sedimentler seçmeli olarak taşındığından, genelde iyi boylanma gösterirler. • Ayrışmış malzemenin rüzgarla taşınması iki şekilde olur

33. 1- Asılı Yük : rüzgarın yüzeydeki sedimentleri atmosfere kaldırarak havada taşıdığı şekildir. Bunlar taşındıkları yüksekliklere göre iki gruba ayrılır. a- Aşırı yüksek irtifalaradaki asılı yükler; yerden 10-15 km kadar yükseklikte jet akıntılarca taşınan sedimenter malzemedir. Bunlar yüzlerce kilometre uzağa taşınabilir ve tane boyu oldukça küçüktür. b- Alçak irtifalardaki asılı yükler; yerden 3-5 km ye kadar olan yüksekliklerde rüzgarlarla taşınan malzemedir. 2-Taban Yükü :Sedimentlerin yeryüzeyinde sıçrama (saltation) ve yüzeyde sürüklenme (surface creep) şeklinde taşınmasıdır.

35. 2-3. Buzullarla taşınma: • Su ve rüzgar kadar önemli bir taşıma ajanı olmayan buzullarla taşınma, kutup bölgeleri ve dağlık bölgelerde etkilidirler. Buzullar ile taşınma buzul içine içine düşen partiküllerin ya da buzulların hareketi esnasında tabandaki anakayaçlardan koparılan parçacıklar taşımasıyla gerekleşir. • Buzullarla taşınan malzeme buzulların erimesiyle çökelirler. Buzullar tarafından taşınan sedimentler farklı boyutlarda kayaç parçacıkları içerdiğinden dolayı oldukça kötü boylanmıştır. • Buzulların taşıdığı çakıllar (Morenler) taşınma esnasında çizilmiş ya da oyukludur. • Buzullar tarafından depolanan malzemeye TILL taşlaşmış haline de TİLLİT denir.

39. 2-4. Gravite ile taşınma: • Sedimentlerin hem taşınmasında hem de depolanmasında gravitenin rolü oldukça önemlidir. Bir akışkan içerisindeki asılı yada yıkanma yükü şeklindeki yada yatay düzlemdeki bir tanenin taşınmasını engelleyen faktörlerden biri gravitedir. Ancak eğimli yüzeylerde gravite taşınmayı tetikleyen ve sağlayan en önemli faktördür. • Genelde bir dağ veya tepenin doruğunda şiddetli ayrışma ve parçalanma sonucunda meydana gelen değişik boy ve şekillerdeki parçacıkların eğim aşağı gravitenin etkisinde kalarak yuvarlanarak dağ yada tepe eteğinde birikmesiyle oluşur

40. Gravite ile taşınmayı başlatan ya da hızlandıran bazı faktörler deprem, patlamalar ve aşırı yağışdır. Gravite ile taşınma: -kaya düşmesi, -kayma ve yıkıntılar, -kütle akması -bulantı akıntıları Şeklindedir. Türbiditler dışındaki gravite ile taşınmış sedimentler kötü boylanmış köşeli bloklardan oluşan yığınlar oluşturular.

45. 3-ÇÖKELME-DEPOLANMA: • Çeşitli ajanlarla taşınan sedimenter partiküller bu ajanların taşıma güçlerinin azaldığı ya da bittiği yerlerde taşıdıkları malzemeyi artık taşıyamazlar. Taşınamayan bu malzeme birikmeye başlar. • Taşınan sedimenter materyalin herhangi bir sebepten dolayı belirli bir ortamda üst üste yığılmasına veya birikmesidepolanmaya daçökelmeolarak tanımlanır.

46. Depolanmayı etkileyen ana faktörler : -Tane boyutu -Tane şekli -Tanenin yoğunluğu -Taşıyıcı akışkanın hızı

47. Boyut: İri taneli sedimentler bir akışkan içerisinde graviteden dolayı ince tanelilere göre daha hızlı depolanırlar Şekil: Bir akışkan içerisinde aynı boyutlara sahip iki taneden küresel olan yassı olana göre daha hızlı çökelir. Çünkü bir akışkan içerisinde düşen yassı bir tane küresel olana göre daha fazla dirençle karşılaşacaktır. Yoğunluk: Partiküllerin yoğunluğu da akışkan içerisindeki tanelerin çökelme hızını etkiler. Aynı boyutlara sahip iki taneden yoğunluğu fazla olan tane az olana göre daha hızlı çökelecektir. Hız: Bir akışkanın akış hızı sedimentlerin ne zaman depolanacağını belirler. Bir akışkanın hızı her ne sebeple olursa olsun azaldığında taşıma gücüde azalır.Dolayısıyla taşıdığı sedimentleri taşıyamaz onları depolar. Genelde akışkan hızı ile depoladığı sedimentlerin boyutları arasında yakın bir ilişki vardır.

48. Taşıyıcı ajanların taşıma güçlerinin azalmasına neden olan çeşitli sebepler olabilir; Rüzgarın şiddetinin azalması, taşınan malzemenin önüne bir engelin gelmesi, taşınma yüzeyinin eğiminin değişmesi, havadaki nem oranının artması, Akarsuların akıntı eğimlerinin azalması, akarsu yatağında bir engelin olması, başka akarsuların eklenmesi, mevsimin değişmesi, akarsuyun durgun bir orama boşalması, Deniz ya da göllerde dalga şiddetinin azalması, sıcaklığın artması, yoğunluğun azalması, Buzulların taşınan malzemeler ise buzulun erimesi sonucunda çökelirler, Gravite ile taşınan malzemeler ise, malzemenin gravite ile taşınamayacağı bir eğime sahip bir ortama gelmesi sonucunda depolanırlar.