Yeryüzü, jeolojik açıdan son derece çeşitli ve büyüleyici bir yerdir. Çeşitliliğin önemli bir kısmını da farklı kayaç türleri oluşturur. Bu kayaçlar arasında, volkanik kökenli ve kendine özgü özellikleriyle öne çıkan “alkali riyolitler” yer alır. Bu yazıda, alkali riyolitlerin dünyasına derinlemesine dalarak, oluşumundan mineral bileşimine, kullanım alanlarından jeolojik önemine kadar her şeyi inceleyeceğiz.
Alkali Riyolitlerin Oluşumu
Magmanın yeryüzüne yakın bir yerde soğuması ve katılaşması sonucu oluşur. Magma, yeraltında bulunan erimiş kayaçlardan oluşur ve yüksek sıcaklık ve basınç altında bulunur. Bu magma, yeryüzüne yaklaştıkça basınç azalır ve magma soğumaya başlar. Soğuyan magma, farklı mineraller kristalleşerek katılaşır ve çeşitli kayaç türleri oluşur. Bu kayaç türlerinden biri de alkali riyolittir.
Alkali Riyolitlerin Oluşumunu Etkileyen Faktörler
Alkali riyolitlerin oluşumunu etkileyen birçok faktör vardır. Bu faktörler şunlardır:
- Magmanın kaynağı ve bileşimi: Magmanın kaynağı ve bileşimi, alkali riyolitlerin mineral bileşimini ve kimyasal özelliklerini belirler.
- Magmanın farklılaşması: Magmanın farklılaşma derecesi, alkali riyolitlerin dokularını ve minerallerinin boyutlarını etkiler.
- Soğuma hızı: Magmanın soğuma hızı, alkali riyolitlerin kristallerinin boyutlarını ve dokularını etkiler.
- Basınç: Magmanın bulunduğu basınç, alkali riyolitlerin mineral bileşimini ve kimyasal özelliklerini etkiler.
Alkali Riyolitlerin Magma Kaynağı ve Mineralojik Bileşimi
Alkali riyolitlerin oluşumu, magmanın kaynağı ve bileşimi ile yakından ilişkilidir. Magma, yeraltında bulunan ve yüksek sıcaklık ve basınç altında erimiş kayaçlardan oluşur.
Magma Kaynağı
Magmanın kaynağı, yeryüzünün derinliklerinde bulunan farklı kayaç katmanları olabilir. Bu katmanlar şunlardır:
- Manto: Yeryüzünün en alt katmanıdır ve peridotit kayaçlarından oluşur.
- Alt kabuk: Manto ile kabuk arasında bulunur ve bazaltik kayaçlardan oluşur.
- Orta kabuk: Granitik kayaçlardan oluşur.
Magmanın bileşimi, eridiği kayaç katmanının bileşimine bağlıdır. Alkali riyolitler, genellikle granitik veya bazaltik kayaçların erimesi sonucu oluşur. Bu nedenle, alkali riyolitler, bu kayaçların elementlerini (silis, alüminyum, sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum vb.) içerir.
Magmanın Farklılaşması
Magma, yeryüzüne yükselirken farklılaşmaya uğrar. Farklılaşma, magmanın soğuması ve kristalleşmesi sonucu farklı minerallerin oluşmasıdır. Magmadaki mineraller, farklı yoğunluklara sahip oldukları için farklılaşma sırasında magmadan ayrılırlar ve katılaşarak farklı kayaç türlerini oluştururlar.
Alkali riyolitlerin oluşumunda önemli rol oynayan farklılaşma türleri şunlardır:
- Fraksiyonel kristalleşme: Magmadaki ilk kristalleşen mineraller, magmadan ayrılır ve dibe çöker. Geride kalan magma, farklı bir bileşime sahip olur.
- Likidasyon: Magmadaki son kristaller, magma hala sıvı iken ayrılır ve magmanın bileşimini değiştirir.
Mineralojik Bileşim
Alkali riyolitler volkanik veya subvolkanik koşullarda ve seyrek olarak gözükürler. Sodyumlu feldispat (sodik sanidin, anortoklas, veya albit) fenokristalleri ile belirgindirler. Kısmen korrode olmuş çift piramidal kuvars fenokristalleri de hemen hemen her zaman mevcuttur. Ferromagnezyen mineral olarak sodik amfibol veya piroksen içerirler.
Ancak mafik mineraller nadiren fenokristaller oluştururlar. Bunlar genellikle küçük taneler halinde hamurda bulunurlar. Egirin, dikenimsi veya eğrelti otuna benzeyen kümeler halinde, riyebekit, arfvedsonit, kossirit ve enigmatit, yosunumsu, yamalı agregatlar halinde gözükürler. Mafik mineraller çoğu kez, yer yer kahverengimsi demiroksit haline dönüşmüşlerdir.
Alkali riyolitlerin mineral bileşimi, magmanın kaynağı ve bileşimine, farklılaşma derecesine ve soğuma hızına bağlı olarak değişir. Alkali riyolitlerin en yaygın mineralleri şunlardır:
- Kuvars: Silis dioksit (SiO2) mineralidir ve alkali riyolitlerin en yaygın mineralidir.
- Alkali feldispat: Sodyum ve potasyum içeren feldispat mineralidir.
- Plajiyoklaz: Sodyum ve kalsiyum içeren feldispat mineralidir.
- Kuvarsofeldspat: Kuvars ve feldispatın karışımından oluşan bir mineraldir.
- Biyotit: Demir ve magnezyum içeren mika mineralidir.
- Hornblend: Demir ve magnezyum içeren amfibol mineralidir.
Alkali Riyolit Çeşitleri
Pantellerit: Koyu renkli mezokrat bir sodik riyolit olup, sanidin, anortoklas, kossirit (triklinallkali amfibol) korrode kuvars fenokristalleri içerir. Hamur, kuvars, sanidin, iğne ve yosun şekilli arfvedsonit, egirin ve enigmatitten oluşur. Bazen cam da bol miktarda gözükebilir.
Komendit: Comende (Sardunya adası) yöresinde tipik olarak bulunduğu için o yörenin ismi verilmiştir. Egirin, arfvedsonit ve riyebekit içeren alkali riyolittir.
Kuvars Alkali Riyolit: En yaygın alkali riyolit türüdür. Kuvars, alkali feldispat ve plajiyoklaz içerir. Genellikle açık gri veya pembe renktedir.
Plagioklas Alkali Riyolit: Plagioklas feldispat bakımından zengindir. Kuvars ve alkali feldispat da içerir. Genellikle gri veya kahverengi renktedir.
Sanidin Alkali Riyolit: Sanidin feldispat bakımından zengindir. Kuvars ve alkali feldispat da içerir. Genellikle pembe veya kırmızı renktedir.
Kuvarsofeldspatik Alkali Riyolit: Kuvarsofeldspat bakımından zengindir. Plagioklas feldispat ve alkali feldispat da içerir. Genellikle gri veya beyaz renktedir.
Amfibollü Alkali Riyolit: Amfibol mineralleri bakımından zengindir. Kuvars, alkali feldispat ve plajiyoklaz da içerir. Genellikle koyu gri veya yeşil renktedir.
Biyotitli Alkali Riyolit: Biyotit minerali bakımından zengindir. Kuvars, alkali feldispat ve plajiyoklaz da içerir. Genellikle kahverengi veya siyah renktedir.
Piroksenli Alkali Riyolit: Piroksen mineralleri bakımından zengindir. Kuvars, alkali feldispat ve plajiyoklaz da içerir. Genellikle koyu gri veya yeşil renktedir.
Aphyric Alkali Riyolit: Görünür kristaller içermeyen alkali riyolit çeşididir. Genellikle camsı veya porfirik bir görünüme sahiptir.
Porfirik Alkali Riyolit: Büyük ve belirgin kristaller (fenokristaller) içeren alkali riyolit çeşididir. Fenokristaller genellikle kuvars, feldispat veya biyotit minerallerinden oluşur.
Hipokristalin Alkali Riyolit: Orta boyutlu kristaller içeren alkali riyolit çeşididir. Kristaller genellikle çıplak gözle görülebilir.
Trachyte: Alkali feldispat bakımından zengin, kuvars içermeyen volkanik kayaç. Genellikle açık gri veya pembe renktedir.
Fonolite: Nefelin bakımından zengin, kuvars içermeyen volkanik kayaç. Genellikle gri veya yeşil renktedir.
Not: Alkali riyolitlerin sınıflandırılması, kullanılan kriterlere göre değişebilir. Burada sunulan sınıflandırma en yaygın kullanılan sınıflandırmalardan biridir.
Alkali Riyolit Kimyasal Bileşimleri
Ortalama kimyasal bileşimleri, karşılaştırmayı sağlamak amacı ile riyolit, riyodasit ve dasitle birlikte aşağıdaki çizelgede verilmiştir.
Alkali riyolitler şunlar bakımından fakirdir:
- Demir (FeO): %1-2
- Magnezyum (MgO): %0.5-1
- Kalsiyum (CaO): %1-3
Ana Element Oksitlerinin Ortalama Oranı
| Element Oksit | Oran (%) |
|---|---|
| SiO2 | 72.0 |
| Al2O3 | 14.0 |
| Na2O | 4.0 |
| K2O | 4.0 |
| CaO | 1.5 |
| FeO | 1.0 |
| MgO | 0.5 |
| TiO2 | 0.3 |
| P2O5 | 0.1 |
İz Elementler
- Lityum (Li)
- Berilyum (Be)
- Bor (B)
- Flor (F)
- Rubidyum (Rb)
- Stronsiyum (Sr)
- Toryum (Th)
- Uranyum (U)
Riyolitlerde Alterasyon
Alterasyon, kayaçların kimyasal ve mineralojik bileşiminin, genellikle yeraltı suları, hidrotermal sıvılar veya gazlar ile etkileşimi sonucu değişmesidir. Riyolitler, asidik ve alkali bileşimleri nedeniyle alterasyona oldukça yatkın kayaçlardır.
Riyolitlerde alterasyon genellikle hamurdan başlar ve fenokristallere yayılır. Asit eriyiklerin etkisiyle feldispatlar kaolinleşirler. Buna karşın Alkali eriyikler mevcudiyetinde, montmorillonit ve serisit haline dönüşürler. Sıcak su kaynaklarının ve fümerol gazlarının etkin olduğu bölgelerde hamuru alterasyonu ile ikincil kuvars, tridimit ve alkali feldispatlar oluşur veya kayaç, opal + kil + alunit (şap) karışımı haline dönüşebilir. Ferromagnezyen mineraller ise genellikle klorit ve demir oksit haline çevrilirler.
Riyolitlerde Yaygın Alterasyon Türleri
- Hidrotermal Alterasyon: Hidrotermal alterasyon, yüksek sıcaklık ve basınç altında yeraltı suları veya hidrotermal sıvılar ile kayaçların etkileşimi sonucu oluşur. Riyolitlerde en yaygın hidrotermal alterasyon türleri şunlardır:
-
- Arjillik alterasyon: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki feldispat mineralleri kil minerallerine dönüşür.
Propilitik alterasyon: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki feldispat mineralleri klorit, epidot ve serisit gibi minerallere dönüşür.
-
- Serisitik alterasyon: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki feldispat mineralleri serisit mineraline dönüşür.
- Sürficial Alterasyon: Sürficial alterasyon, yeraltı suları veya atmosferik koşullar ile kayaçların etkileşimi sonucu oluşur. Riyolitlerde en yaygın sürficial alterasyon türleri şunlardır:
- Oksidasyon: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki demir mineralleri oksitlenir ve kayaç kahverengi veya kırmızı bir renk alır.
- Hidrasyon: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki mineraller su ile etkileşime girer ve hidratlanır.
- Karbonatlaşma: Bu alterasyon türünde, riyolitlerdeki mineraller karbondioksit ile etkileşime girer ve karbonat minerallerine dönüşür.
Riyolitlerde Alterasyonun Etkileri
Alterasyon, riyolitlerin mineralojik ve kimyasal bileşimini, dokusunu ve rengini değiştirir. Alterasyonun etkileri şunlardır:
- Mineralojik değişim: Alterasyon sonucu riyolitlerdeki mineraller yeni minerallere dönüşür.
- Kimyasal değişim: Alterasyon sonucu riyolitlerin kimyasal bileşimi değişir.
- Dokusal değişim: Alterasyon sonucu riyolitlerin dokusu değişir.
- Renk değişimi: Alterasyon sonucu riyolitlerin rengi değişir.
Alkali Riyolitlerin Dokuları
Alkali riyolitlerin dokuları, magmanın soğuma hızına ve kristalleşme koşullarına bağlı olarak değişir. En yaygın alkali riyolit dokuları şunlardır:
- Afantik doku: Bu dokuda, mineraller çok küçük boyuttadır ve çıplak gözle görülemez. Afantik dokulu alkali riyolitler genellikle camsı veya porfirik bir görünüme sahiptir.
- Porfirik doku: Bu dokuda, büyük ve belirgin kristaller (fenokristaller) ince taneli bir zemin matrisinde bulunur. Fenokristaller genellikle kuvars, feldispat veya biyotit minerallerinden oluşur.
- Hipokristalin doku: Bu dokuda, mineraller orta boyuttadır ve çıplak gözle görülebilir. Hipokristalin dokulu alkali riyolitler genellikle granit veya bazalt gibi diğer kayaçlara benzer bir görünüme sahiptir.
Sahada Görünümü ve Kullanım Alanları
Alkali Riyolitlerin Sahada Görünümü
Alkali riyolitler, genellikle açık renklerde (gri, beyaz, pembe, krem) bulunur. Bu kayaçlar genellikle sert ve dayanıklardır. Alkali riyolitlerin sahada tanınmasına yardımcı olan bazı özellikler şunlardır:
- Açık renk: Alkali riyolitler, genellikle açık renklerde bulunur.
- Kristallerin boyutu: Alkali riyolitlerin kristalleri genellikle küçük boyuttadır.
- Dokusu: Alkali riyolitler genellikle afantik veya porfirik dokudadır.
- Sertlik: Alkali riyolitler genellikle sert ve dayanıklardır.
Kullanım Alanları
Alkali riyolitler, çeşitli alanlarda kullanılır. Bu kullanım alanları şunlardır:
- Yapı taşı: Alkali riyolitler, sağlamlıkları ve estetik görünümleri nedeniyle bina ve duvar yapımında kullanılır.
- Yol yapım malzemesi: Alkali riyolitler, yolların alt tabakasında ve asfalt yapımında kullanılır.
- Agrega: Alkali riyolitler, beton yapımında kullanılan agrega olarak kullanılır.
- Cam yapımında: Alkali riyolitler, cam yapımında kullanılan hammaddelerden biridir.
- Seramik yapımında: Alkali riyolitler, seramik yapımında kullanılan hammaddelerden biridir.
Alkali Riyolitlerin Görüldüğü Bölgeler
Alkali riyolitler, dünya genelinde birçok bölgede bulunur. Bu bölgeler şunlardır:
- Türkiye: Türkiye’de alkali riyolitler, Erciyes Dağı, Nemrut Dağı, Hasan Dağı gibi volkanik bölgelerde bulunur.
- Amerika Birleşik Devletleri: Amerika Birleşik Devletleri’nde alkali riyolitler, Yellowstone Milli Parkı, Yosemite Milli Parkı gibi bölgelerde bulunur.
- İtalya: İtalya’da alkali riyolitler, Etna Dağı, Vezüv Yanardağı gibi volkanik bölgelerde bulunur.
Alkali riyolitler, volkanik kökenli ve kendine özgü özellikleriyle öne çıkan kayaç türleridir. Bu kayaçlar, jeolojik açıdan önemli bilgiler sunar ve çeşitli alanlarda kullanılır. Alkali riyolitlerin oluşumunu, minerallerini, dokularını, sınıflandırmalarını, sahadaki görünümlerini ve jeolojik önemlerini anlamak, jeoloji ve volkanoloji bilimleri açısından önemlidir.