MAGMATİK KAYAÇLARIN

SINIFLANDIRILMALARI

GİRİŞ:

Kayaçların sınıflandırılmasındaki esas amaç ortak bir terminolojiye ulaşmak ve tüm araştırıcıların aynı kriterleri dikkate alarak adlandırma yapmalarını sağlamaktır. Kayaçların sınıflandırılmasında çalışmanın amacına ve kullanım alanına yönelik olarak farklı kriterler kullanılmaktadır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan sınıflama kriterleri;

1.Mineralojik bileşimi

2.Kimyasal bileşim

3.Dokusal özellikler

4.Jeolojik konum

Ancak hangi kritere göre yapılırsa yapılsın kayaçları kesin sınırlarla birbirinden ayırmak oldukça güçtür.

Magmatik kayaçların sınıflamaları mineralojik bileşimlerine ve kimyasal bileşimlerine göre yapılmaktadır.

1. Magmatik kayaçların mineralojik bileşimlerine göre sınıflandırılması

Magmatik kayaçların kantitatif sınıflamaları ilk olarak 1902 li yıllardan başlamakta ve günümüze kadar bu sınıflamalar gelişerek devam etmektedir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan magmatik kayaç sınıflamaları Streckeisen (1976, 1979) sınıflamalarıdır. Bu sınıflamalarda aşağıdaki mineral ve mineral gurupları kullanılmaktadır.

K: kuvars, tridimit, kristobalit

A: Alkali Feldispatlar (ortoklaz, sanidin, mikroklin, pertit, anortoklaz, albit (%An=0-5)

P: Plajiyoklaz (%An=95-100 arasında olan türleri) skapolit

F: Feldispatoyidler (lösit, psödolösit, nefelin, kankrinit, sodalit, haüyn, analsim vb…)

M: Koyu renkli mineraller (olivin, piroksen, amfibol, mika gurubu mafik mineraller ile zirkon, apatit titanit gibi tali mineraller, melilit, montisellit ve birincil karbonatlar vb…)

Açı

k re

nkli

min

eral

ler

Magmatik kayaçların mineralojik bileşimlerine göre sınıflandırmasında, kayaç ilk olarak koyu renkli mineral içeriğine göre iki guruba ayrılır.

1.Mafik mineral içeriği % 90 dan fazla olanlar = ultramafik kayaçlar

2.Mafik mineral içeriği % 90 dan az olanlar = felsik kayaçlar

Mafik mineral içeriği % 90 dan fazla olan kayaçlar, doğal olarak içerdiği mafik mineral türlerine (M) ve oranlarına göre değişik şekillerde sınıflandırılır (Streckeisen, 1976 ve 1979).

Örneğin

1. P – OPx – CPx (Streckeisen, 1976)

2. P – Pr – Ol (Streckeisen, 1976)

3. P – Pr – Hb (Streckeisen, 1976)

4. O – Pr – Hb (Streckeisen, 1976)

5. O – OPx - CPx (Streckeisen, 1976) gibi mafik kayaç sınıflamaları yapılmaktadır.

O

Pr Hb5090 10100 0

40

10

90

100

Dunit

Piroksenit H ornblendit

Piroksen -hornblend - peridotit

Olivin -hornblend - piroksenit

Olivin -piroksen - hornblendit

hornblend - piroksenit piroksen - hornblendit

Ultramafititlerin Olivin - Piroksen - Hornblend oranlarýna göre sýnýflamasý (Streckeisen, 1976).

O

Opx90 10100 0

40

10

90

100

Dunit

Ortopiroksenit

Lerzolit

Olivin - Vebsterit

Vebsterit

Ultramafititlerin Olivin - ortopiroksen - klinopiroksen oranlarýna göre sýnýflamasý (Streckeisen, 1976).

CpxK linopiroksenit

Mafik mineral içeriği % 90 dan az olanlar ise içerdiği K, A, P ve F oranlarına göre sınıflandırılır. Bu sınıflama mineral parajenezinden de (serbest/birincil kuvars ve diğer SiO2 polimorfu mineraller ile feldisapatoyid gurubu mineraller birlikte bulunmazlar) hemen anlaşılacağı gibi kendi içinde iki farklı sınıflamadır.

K - A - P sınıflamasıA - P - F sınıflaması

Bu sınıflamalar yaygın olarak kullanılan Streckeisen (1976 ve 1979) sınıflamalarıdır.

Magmatik kayaçların modal mineralojik bileşimlerine göre sınıflandırılmaları (Streckeisen, 1976, 1979).

Q

A P

F

90

60

20

5

90

60

20

5

10

60 60

10

1a

1b

2 3a 3b 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14

15

a b

c

1a:1b:2:3a:3b:4:5:6:7:8:9:10:11:12:13:14:15:

KuvarsolitKuvars granodiyoritAF Granit ………..……….…….… AF RiyolitSiyenogranit ………………….…… RiyolitMonzogranit ……………………… RiyolitGranodiyorit ……………………… RiyodasitTonalit …………………………….. DasitAF Siyenit ………………....……… AF TrakitSiyenit ……………………………... TrakitMonzonit ………………….…….…. LatitMonzodiyorit/Monzogabro …….… Latibazalt/latiandezitGabro/Diyorit/Anortozit ……….… Bazalt / andezitFoid Siyenit ………………………... FonolitFoid Monzosiyenit ………………… Tefritik fonolitFoid Monzodiyorit / Monzogabro…. Fonolitik tefritFoid Diyorit/Foid gabro …………… Tefrit / bazanitFoidolit ……………………………. Foidit

Bölge Derinlik kayacı Yüzey kayacı

400

300

200

100

0

P = K - (Na + Ca)-400 -300 -200 -100 0 100 200 300

1234

5678

101112

1: gr2: ad3: gd4: to5: sq6. mzq

7: mzdq8: dq9. s10: mz11. mzgo12: go

9

: Ýdiþdaðý: Hýrkadaðý

Debon & Le Ford, 1983 plütonik kayaç sınıflamsı

Mafik minerallerin kayaç içindeki bağıl miktarı % 90’ dan az olsada, felsik kayaç adlamalarında bazen mafik mineral oranlarına göre kayaçlar özel isimler de alırlar.

Örneğin; feldispatoyid (f) miktarı % 0-10 aranında olan foid siyenit kayacının M indisi: 0-30 arasındadır. Aynı bileşimli kayacın M indisi: 30-60 arasında olduğunda kayacın adı, malignit; M indisi: 60-90 arasında olduğunda kayacın adı, şonkinit olarak özelleşmektedir.

Plütonik kayaçların M indisine gore tanımlanması

(Le Maitre ve diğ., 1989).

P’

M’

Q = 0 - 5 or F = 0 - 10 F = 10 - 60

0-10 10-35 35-65 65-90 90-100 0-10 10-50 50-90 90-100F = 60-100

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

An>50An<50An>50An<50 nefe. lösit* *

80

70

60

50

40

30

20

10

Alan

anortozit

Bu kesimler yukarıdaki kayaçlarınmelanokratik eşdeğerleridir

Bu kesimler aşağıdaki kayaçların lökokratik eşdeğerleridir

2. Magmatik kayaçların kşmyasal bileşimine göre yapılan tanımlama ve sınıflalamalar

Kayaçların mineralojik bileşimlerini ve dolayısıyla kayacın kimyasal bileşimini kontrol eden en önemli faktör silis ve alüminyum elementleridir. Kayaçtaki bu elementlerin miktarına göre bazı temel sınıflamalar yapılabilir.

a. Silis doygunluğu

Silis (SiO2) magmatik kayaçların bileşiminde bulunan en önemli bileşendir. Bu nedenle magmatik kayaç sınıflamalarında son derece önemlidir. Örneğin, asidik (SiO2 > 63), ortaç (SiO2 = 52- 63), bazik (SiO2 45-52), ultrabazik (SiO2 < 45), olarak yapılan kimyasal sınıflamalar mevcuttur.

Silis (SiO2) doygunluğu yüksek olan kayaçlar silisçe aşırı doygun (silica over saturated = ALKOS) kayaçlar olarak tanımlanır; bu kayaçlarda serbest silis kuvars olarak bulunur.

Silis (SiO2) doygunluğu düşük olan kayaçlar silisçe tüketilmiş (silica under saturated = ALKUS) kayaçlar olarak tanımlanır; bu kayaçlarda serbest silis bulunmaz, buna karşın lösit, nefelin gibi mineraller bulunur.

1

234

56

7

89

10

Q

P

fns

8'

g

A

60

20

05

60

60

10

ALKOS trend

ALKUS trend

7 nolu trend; gabro/diyorit – monzogabro/monzodiyorit – monzonit – kuvars monzonit- monzogranit

8 nolu trend; gabro/diyorit – monzogabro/monzodiyorit – monzonit – siyenit – kuvars AF siyenit – AF granit

8’ nolu trend; gabro/diyorit – monzogabro / monzodiyorit – monzonit – kuvars siyenit –siyenogranit

Silis bakımından aşırı doygun alkalin (ALKOS)

kayaçlar

1

234

56

7

89

10

Q

P

fns

8'

g

A

60

20

05

60

60

10

ALKOS trend

ALKUS trend

9 nolu trend; foid içeren gabro/diyorit – foid içeren monzogabro / monzodiyorit – foid içeren monzonit – foid içeren siyenit - foid içeren AF siyenit – foid siyenit

10 nolu trend; foid içeren monzogabro / monzodiyorit – foid monzogabro / monzodiyorit

Silis bakımından tüketilmiş alkalin (ALKUS) kayaç

b. Alüminyum doygunluğu

Kimyasal bileşimlerinde alüminyum ve alkali moleküllerinin eşit oranlarda (1:1) birleştiği mineraller aşağıdaki feldispat ve feldispatoyid gurubu minerallerdir.

Ortoklaz: K2O. Al2O3. 6SiO2

Albit: Na2O. Al2O3. 6SiO2

Anortit: CaO. Al2O3. 2SiO2

Nefelin: Na2O. Al2O3. 2SiO2

Lösit: K2O. Al2O3. 4SiO2

Bileşiminde Al2O3 < (K2O + Na2O) ilişkisi bulunan kayaçlara alkalilerce zengin = peralkali kayaçlar denilmektedir.

Bileşiminde Al2O3 > (K2O + Na2O + CaO) ilişkisi bulunan kayaçlara alüminyumca zengin = peralümino kayaçlar denilmektedir.

Buna ilave olarak normal alüminyum içerikli ve alüminyumca fakir kayaçlar olarak ta tanımlamamlar yapılmaktadır.

Granitoyidlerin alüminyum doygunluk oranları genellikle Al / (Na + K + 2Ca) katyon oranı veya Al2O3 / (K2O + Na2O + CaO) moleküler oranı ile tanımlanan alüminyum doygunluk indisi ile tanımlanır.

c. Kimyasal bileşime dayalı diğer sınıflamalar

15

10

5

040 50 60 70 80

Alkaline

SubAlkaline

Hamit

Durmuþlu

Bayýndýr

Çamsarý

Baranadað

SiO2

: Hýrkadaðý

FeO

MgONa O + K O2 2

Toleyitik

Kalk-alkali

2500

2000

1500

1000

500

0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3250

R1 = 4Si - 11(Na + K) - 2(Fe + Ti)

1

23

45 6

7

1. Mantle Fractionates2. Pre-plate Collision3. Post-collision Uplift4. Late-orogenic5. Anorogenic6. Syn-collision7. Post-orogenic

: Ýdiþdaðý: Hýrkadaðý

1

10

100

1000

1 10 100 1000 2000Y (ppm)

WPG

VAG +Syn-COLG

ORG

20001000

100

10

11 10 100 1000 2000

Y + Nb (ppm)

Syn-COLG WPG

ORG

a

b

Baranadað

Hamit

Durmuþlu

Bayýndýr

Çamsarý

Si O (% aðýrlýk)2

0

1

2

3

55 60 65 70 75

55 57.5 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75SiO2 (wt %)

55 57.5 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75 55 57.5 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75SiO2 (wt %)

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

22

21

20

19

18

17

16

15

6

5

4

3

2

1

0

c

g

a b

6

5

4

3

2

1

055 60 65

55 58 61 64 67 7055 60 65

8

7

6

5

4

3

2

10

9

8

7

6

5

4

SiO2 (% aðýrlýk)

SiO2 (% aðýrlýk) SiO2 (% aðýrlýk)

d

e f

Baranadað Kuvars Monzoniti

Hamit Kuvars Siyeniti

Çamsarý Kuvars Siyeniti

SiO2 (wt %)