Magmatik kökenli kayaçların işletildiği blok taş ocaklarında başlıca üretimi ve ürün kalitesini olumsuz yönde etkileyen bazı jeolojik yapılar ve oluşuklar bulunabilmektedir. “Jeolojik sorunlar (defects/flaws)” olarak tanımlanan bu yapılar ve oluşuklar, blok taş üretimi yapılan kayacın oluşumu sırasında kazanmış olduğu “birincil (primer)” ve/veya oluşumu sonrasında kazandığı “ikincil (sekonder)” özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
Magmatik kökenli kayaçlardan elde edilen blok taş ocaklarında, üretim ve ürün kalitesini olumsuz etkileyen çeşitli jeolojik yapılar ve oluşumlar mevcuttur. Bu “jeolojik sorunlar” olarak nitelendirilen yapılar ve oluşumlar, kayaç oluşumunun birinci ve ikinci aşamalarında meydana gelen olaylardan kaynaklanmaktadır.
Birincil Jeolojik Sorunlar
Birincil jeolojik sorunlar, magmatik kökenli kayaçlarda, kayaç oluşumunun birinci aşamasında, yani magmanın soğuması ve katılaşması sırasında meydana gelen jeolojik yapılardır. Bu yapılar, granit blok taş ocaklarında üretim kalitesini olumsuz etkileyen önemli faktörlerden biridir.
Anklavlar
- Farklı magmatik bileşime sahip kayaç parçalarının ana kayaç kütlesine dahil olmasıyla oluşurlar.
- Bu kayaç parçaları, ana kayaçtan önce veya sonra kristalleşmiş olabilir.
- Farklı mineralojik ve kimyasal bileşime sahip olmaları nedeniyle, ana kayaçtan farklı renkte, dokuda ve sertlikte olabilirler.
- Büyük boyutlu anklavlar, blok taşların işlenmesini ve kesilmesini zorlaştırabilir.
- Küçük boyutlu anklavlar ise, taşın estetik görünümünü bozabilir.
Oluşum Mekanizmaları
- Magmatik Karışma: Farklı bileşime sahip iki veya daha fazla magmanın karışması sonucu oluşabilir.
- Asimilasyon: Bir magmanın, çevresindeki kayaları eritip bünyesine katması sonucu oluşabilir.
- Magmatik Enjeksiyon: Bir magmanın, daha önce katılaşmış olan bir magmatik kayaç kütlesine girmesi sonucu oluşabilir.
Anklav Tipleri
- Xenolitik Anklavlar: Ana kayaçtan farklı bir magmatik kökene sahip kayaç parçalarıdır.
- Autolitik Anklavlar: Ana kayanın erken kristalleşmiş parçalarıdır.
- Xenolitik Kristaller: Ana kayaçta bulunan, farklı bir magmatik kökene sahip mineral kristalleridir.
Anklavların Özellikleri
- Boyut: Anklavlar, milimetreden metreye kadar değişen boyutlarda olabilirler.
- Şekil: Anklavlar, yuvarlak, köşeli, düzensiz veya uzamış gibi çeşitli şekillerde olabilirler.
- Kenar Kontakları: Anklavların kenar kontakları keskin veya geçişli olabilir.
- Mineralojik ve Kimyasal Bileşim: Anklavlar, ana kayaçtan farklı mineralojik ve kimyasal bileşime sahip olabilirler.
- Doku: Anklavlar, ana kayaçtan farklı dokuya sahip olabilirler.
Kuvars-Aplit Damarları
- Ana kayaçtan farklı bileşime sahip magmatik damarların kayaç kütlesine girmesiyle oluşurlar.
- Genellikle kuvars ve feldspat gibi minerallerden zengindirler.
- Ana kayaçtan daha sert ve dayanıklı olabilirler.
- İnce damarlar halindeyken taşın estetik görünümüne katkıda bulunabilirken, kalın damarlar işlenmesini zorlaştırabilir ve taşın kırılmasına neden olabilir.
Kuvars-Aplit Damarlarının Özellikleri
- Boyut: Kuvars-aplit damarları, milimetreden metreye kadar değişen boyutlarda olabilirler.
- Şekil: Damarlar genellikle düz ve keskin kenarlıdır, ancak bazı durumlarda kıvrımlı veya dallanmış olabilirler.
- Renk: Genellikle açık gri, pembe veya beyaz renktedirler.
- Mineralojik ve Kimyasal Bileşim: Kuvars ve feldspat gibi minerallerden zengindirler. Ayrıca mika, muskovit, turmalin ve apatit gibi mineraller de içerebilirler.
- Doku: Damarlar genellikle ince taneli ve kristalin dokuludur.
Pegmatit Cepleri
- Ana kayaçtan farklı bileşime sahip magmatik kütlelerin kayaç kütlesinde oluşturduğu boşluklardır.
- Genellikle kuvars, feldspat, mika ve nadir mineraller gibi minerallerden oluşurlar.
- Farklı boyutlarda olabilirler ve bazen mücevherlik değeri taşıyan mineraller içerebilirler.
- Büyük pegmatit cepleri, blok taşın bütünlüğünü bozabilir ve işlenmesini zorlaştırabilir.
Pegmatit Ceplerinin Özellikleri
- Boyut: Pegmatit cepleri, birkaç santimetreden metreye kadar değişen boyutlarda olabilirler.
- Şekil: Düzensiz, yuvarlak veya lenticular (merceksi) olabilirler.
- Renk: Genellikle açık gri, pembe veya beyaz renktedirler.
- Mineralojik ve Kimyasal Bileşim: Kuvars, feldspat, mika ve nadir mineraller gibi minerallerden oluşurlar. Turmalin, muskovit, apatit, topaz, spodumene ve beril gibi mineraller içerebilirler.
- Doku: Pegmatit cepleri genellikle kaba taneli ve kristalin dokuludur.
Soğuma Çatlakları
- Magmanın soğuduğunda hacim küçülmesiyle oluşan gerilmelerin yol açtığı çatlaklardır.
- Farklı boyutlarda ve yönlerde olabilirler.
- Derin ve geniş çatlaklar, blok taşın parçalanmasına neden olabilir.
- Daha küçük çatlaklar ise, taşın işlenmesini zorlaştırabilir ve dayanıklılığını azaltabilir.
Soğuma Çatlaklarının Özellikleri
- Boyut: Soğuma çatlakları, milimetreden metreye kadar değişen boyutlarda olabilirler.
- Şekil: Çatlaklar genellikle düz ve keskin kenarlıdır, ancak bazı durumlarda kıvrımlı veya dallanmış olabilirler.
- Yön: Çatlaklar rastgele yönlerde veya belirli bir yönelimde olabilirler.
- Derinlik: Çatlaklar, kayaç yüzeyinden birkaç santimetre kadar veya kayaç kütlesinin tüm derinliğine kadar uzanabilir.
Magmatik Akma Yapıları
- Magmanın akışı sırasında oluşan ve kayaçta farklı dokulara yol açan yapılardır.
- Şeritli, katmanlı veya girdaplı akış izleri şeklinde olabilirler.
- Bu yapılar, taşın estetik görünümünü etkileyebilir ve işlenmesini zorlaştırabilir.
- Bazı durumlarda, magmatik akma yapıları, taşın dayanıklılığını da olumsuz etkileyebilir.
Magmatik Akma Yapılarının Özellikleri
- Türü: Şeritli, katmanlı, girdaplı, damarlanma, breşleşme gibi farklı türleri olabilir.
- Boyut: Milimetreden metreye kadar değişen boyutlarda olabilirler.
- Şekil: Düzensiz, kıvrımlı, dairesel veya uzamış olabilirler.
- Renk: Ana kayaçtan farklı renkte olabilirler.
- Mineralojik ve Kimyasal Bileşim: Ana kayaçtan farklı mineralojik ve kimyasal bileşime sahip olabilirler.
Birincil Jeolojik Sorunların Etkileri
- Estetik: Birincil jeolojik sorunlar, blok taşın rengini, dokusunu ve desenini bozabilir.
- Dayanıklılık: Çatlaklar ve zayıf kayaç parçaları, blok taşın dayanıklılığını ve kırılganlığını artırabilir.
- İşlenebilirlik: Farklı minerallerden oluşan kayaç parçaları ve damarlar, blok taşın işlenmesini zorlaştırabilir ve fireyi artırabilir.
- Kullanım Alanları: Birincil jeolojik sorunlardan etkilenen blok taşlar, her türlü kullanım alanına uygun olmayabilir.
Estetik
- Renk: Anklavlar, pegmatit cepleri ve magmatik akma yapıları, ana kayaçtan farklı renkte olabilir ve taşın homojen görünümünü bozabilir.
- Doku: Soğuma çatlakları ve anklavlar, taşın dokusunu pürüzlü ve düzensiz hale getirebilir.
- Desen: Pegmatit cepleri ve magmatik akma yapıları, taşın doğal desenini bozabilir ve estetik açıdan daha az çekici hale getirebilir.
Dayanıklılık
- Çatlaklar: Soğuma çatlakları, taşın dayanıklılığını ve kırılganlığını önemli ölçüde azaltabilir. Derin ve geniş çatlaklar, taşın parçalanmasına neden olabilir.
- Zayıf Kayaç Parçaları: Anklavlar ve pegmatit cepleri, ana kayaçtan daha zayıf kayaç parçaları içerebilir ve bu da taşın dayanıklılığını olumsuz etkileyebilir.
- Gerilmeler: Magmatik akma yapıları, kayaçta gerilmelere neden olabilir ve bu da taşın dayanıklılığını azaltabilir.
İşlenebilirlik
- Farklı Mineraller: Anklavlar, pegmatit cepleri ve magmatik akma yapıları, farklı minerallerden oluşabilir ve bu da taşın işlenmesini zorlaştırabilir.
- Çatlaklar: Soğuma çatlakları, taşın kesilmesini ve işlenmesini zorlaştırabilir ve fireyi artırabilir.
- Zayıf Kayaç Parçaları: Anklavlar ve pegmatit cepleri, taşın işlenmesi sırasında kolayca ufalanabilir ve kırılgan hale gelebilir.
Kullanım Alanları
- Estetik: Estetik açıdan sorunlu olan taşlar, heykeltraşlık ve kaplama gibi hassas işlerde kullanılmaya uygun olmayabilir.
- Dayanıklılık: Düşük dayanıklılığa sahip taşlar, yüksek mukavemet gerektiren yapılarda (örneğin binalar, köprüler) kullanılmaya uygun olmayabilir.
- İşlenebilirlik: İşlenmesi zor olan taşlar, üretim maliyetlerini artırabilir ve bu da taşın pazar değerini düşürebilir.
Birincil jeolojik sorunlar arasında başlıca; anklavlar, kuvars-aplit damarları ve pegmatit cepleri gibi oluşuklar ile soğuma çatlakları, magmatik akma yapıları bulunmaktadır.
İkincil Jeolojik Sorunlar
İkincil jeolojik sorunlar; ise çoğunlukla tektonizm ve atmosferik koşulların etkisiyle oluşan foliasyon, lineasyon, çatlak ve fay gibi yapısal jeolojik unsurlar ile ayrışma ve hidrotermal alterasyon olaylarından meydana gelmektedir (Taboada vd., 1999; Reddy, 2002; Kanishkan, 2004; Elter vd., 2005; Angı, 2007).
İkincil jeolojik sorunlar, magmatik kökenli kayaçlarda, kayaç oluşumunun ilk aşamasından sonra meydana gelen jeolojik yapılardır. Bu yapılar, granit blok taş ocaklarında üretim kalitesini ve taşın kullanım alanlarını olumsuz etkileyebilir. Magmatik kökenli blok taş ocaklarında, biri ya da bir kaçının bulunması yüksek ihtimal olan bu jeolojik sorunlar, başta üretimi yapılan taşın estetik (renk ve doku) özellikleri ile birlikte, mineralojik-petrografik, kimyasal, fiziksel ve mekanik özelliklerini de olumsuz yönde etkilemektedir.
Foliasyon
- Oluşum Mekanizması: Kayaçların maruz kaldığı basınç ve gerilmeler, minerallerin belirli bir yönde uzanmasına neden olur. Bu durum, kayaçta tabakalı bir yapı oluşmasına yol açar.
- Etkileri: Foliasyon, taşın rengini, dokusunu ve desenini bozabilir. Ayrıca, taşın işlenmesini zorlaştırabilir ve dayanıklılığını azaltabilir.
- Örnekler: Gneis, şist ve fillit gibi metamorfik kayaçlarda yaygındır.
Oluşum Mekanizması
Magmatik kayaçlar, yeraltında soğudukça katılaşır. Katılaşma sırasında kayaçlar, çeşitli basınç ve gerilmelere maruz kalabilir. Bu basınç ve gerilmeler, minerallerin belirli bir yönde uzanmasına neden olur. Bu uzanma, kayaçta tabakalı bir yapı oluşmasına yol açar. Foliasyonun oluşumunda etkili olan başlıca faktörler şunlardır:
- Tektonik Kuvvetler: Yer kabuğunun hareketleri, kayaçlar üzerinde büyük basınç ve gerilmelere neden olabilir. Bu basınç ve gerilmeler, foliasyonun oluşumunda önemli rol oynar.
- Metamorfizma: Kayaçların yüksek basınç ve sıcaklığa maruz kalması sonucu metamorfik kayaçlara dönüşmesi olayıdır. Metamorfizma sırasında kayaçlardaki mineraller yeniden kristalleşir ve bu süreçte foliasyon oluşabilir.
- Magmatik Akış: Magmatik kayaçların akışı sırasında kayaçlar üzerinde gerilmeler oluşabilir. Bu gerilmeler, foliasyonun oluşumunda rol oynayabilir.
Lineasyon
- Oluşum Mekanizması: Kayaçların maruz kaldığı basınç ve gerilmeler, minerallerin belirli bir yönde uzanmasına neden olur. Bu durum, kayaçta çizgili bir yapı oluşmasına yol açar.
- Etkileri: Lineasyon, taşın rengini ve dokusunu bozabilir. Ayrıca, taşın işlenmesini zorlaştırabilir ve dayanıklılığını azaltabilir.
- Örnekler: Gneis, şist ve fillit gibi metamorfik kayaçlarda yaygındır.
Lineasyon Türleri
Lineasyon, minerallerin uzanma yönüne ve kayaçtaki çizgilerin kalınlığına göre farklı türlere ayrılır. Başlıca lineasyon türleri şunlardır:
- Mineral Lineasyonu: Minerallerin belirli bir yönde uzandığı lineasyon türüdür. Mineral lineasyonu, kayaçta çıplak gözle veya mikroskop altında görülebilir.
- Kristal Lineasyonu: Kristallerin uzun eksenlerinin belirli bir yönde uzandığı lineasyon türüdür. Kristal lineasyonu, kayaçta mikroskop altında görülebilir.
- Yivli Lineasyon: Kayaç yüzeyindeki yivlerin belirli bir yönde uzandığı lineasyon türüdür. Yivli lineasyon, kayaçta çıplak gözle görülebilir.
Çatlak ve Faylar
- Oluşum Mekanizması: Tektonik kuvvetlerin etkisiyle kayaçlarda kırılma ve yer değiştirme hatları oluşur. Bu hatlar, depremlere ve diğer jeolojik olaylara neden olabilir.
- Etkileri: Çatlak ve faylar, taşın dayanıklılığını önemli ölçüde azaltabilir. Derin ve geniş çatlaklar, taşın parçalanmasına neden olabilir.
- Örnekler: Her tür kayaçta bulunabilir.
Oluşum Mekanizması
Tektonik kuvvetler, yer kabuğunda büyük gerilmelere neden olur. Bu gerilmeler, kayaçlarda kırılmalara ve yer değiştirmelere yol açar. Kırılmalar sonucu kayaçlarda çatlak ve faylar oluşur. Çatlak ve fayların oluşumuna katkıda bulunan başlıca faktörler şunlardır:
- Plaka Tektoniği: Yer kabuğunu oluşturan plakaların hareketleri, kayaçlarda büyük gerilmelere neden olur. Bu gerilmeler, çatlak ve fayların oluşumunda önemli rol oynar.
- Depremler: Depremler, kayaçlarda anlık ve büyük gerilmelere neden olur. Bu gerilmeler, yeni çatlak ve fayların oluşmasına veya mevcut çatlak ve fayların genişlemesine yol açabilir.
- Yeraltı Suları: Yeraltı suları, kayaçlarda kimyasal çözünme ve aşınmaya neden olabilir. Bu çözünme ve aşınma, kayaçlarda zayıflık noktaları oluşturabilir ve çatlak ve fayların oluşmasına katkıda bulunabilir.
Ayrışma ve Hidrotermal Alterasyon
- Oluşum Mekanizması: Atmosferik koşullar ve yeraltı sularının etkisiyle kayaçların mineralleri değişebilir ve zayıflayabilir. Bu durum, kayaçta ufalanma ve parçalanmaya yol açar.
- Etkileri: Ayrışma ve hidrotermal alterasyon, taşın dayanıklılığını ve estetik görünümünü bozabilir. Ayrıca, taşın işlenmesini zorlaştırabilir.
- Örnekler: Her tür kayaçta bulunabilir, ancak granit gibi magmatik kayalarda daha yaygındır.
Oluşum Mekanizması
Atmosferik koşullar ve yeraltı suları, kayaçlarda kimyasal çözünme, oksidasyon ve hidroliz gibi çeşitli reaksiyonlara neden olabilir. Bu reaksiyonlar, kayaçların minerallerinin değişmesine ve zayıflamasına yol açar. Ayrışma ve hidrotermal alterasyonun oluşumuna katkıda bulunan başlıca faktörler şunlardır:
- Su: Su, kayaçlarda kimyasal çözünme ve hidroliz reaksiyonlarına neden olur. Bu reaksiyonlar, kayaç minerallerinin parçalanmasına ve ufalanmasına yol açar.
- Oksijen: Oksijen, kayaç minerallerinin oksitlenmesine neden olur. Bu oksidasyon, minerallerin zayıflamasına ve ufalanmasına yol açar.
- Asit Yağmurları: Asit yağmurları, kayaçlarda kimyasal çözünme ve hidroliz reaksiyonlarını hızlandırabilir. Bu durum, kayaçların daha hızlı ayrışmasına ve hidrotermal alterasyona uğramasına neden olabilir.
- Sıcaklık: Yüksek sıcaklıklar, kimyasal reaksiyonların hızlanmasına neden olur. Bu durum, kayaçların daha hızlı ayrışmasına ve hidrotermal alterasyona uğramasına neden olabilir.
Ayrışma ve Hidrotermal Alterasyon Türleri
Ayrışma ve hidrotermal alterasyon, kayaçlarda meydana gelen değişimlerin türüne ve yoğunluğuna göre farklı türlere ayrılır. Başlıca ayrışma ve hidrotermal alterasyon türleri şunlardır:
- Fiziksel Ayrışma: Kayaçların ufalanması ve parçalanması ile karakterize edilir. Fiziksel ayrışma, suyun donması ve çözülmesi, ısı genleşmesi ve büzülmesi gibi fiziksel süreçlerin etkisiyle oluşur.
- Kimyasal Ayrışma: Kayaç minerallerinin kimyasal bileşiminin değişmesi ile karakterize edilir. Kimyasal ayrışma, su, oksijen ve asit yağmurlarının etkisiyle oluşur.
- Hidrotermal Alterasyon: Kayaçların yüksek sıcaklık ve basınç altında yeraltı suları ile etkileşimi sonucu minerallerinin değişmesi ile karakterize edilir. Hidrotermal alterasyon, genellikle magmatik faaliyetin yakın olduğu bölgelerde meydana gelir.
Granit blok taş ocağında tespit edilen jeolojik sorunlar başlıca; “ayrışma (günlenme) ve alterasyon”, “süreksizlikler (çatlaklar ve faylar)”, “anklav oluşukları”, “kuvars-aplit damarları”, “pegmatit cepleri” ve “miyarolitik boşluklar (kavite)” ile “istenmeyen mineral (pirit gibi) saçınımları”ndan ibarettir.
Granit blok taş işletmelerinde üretime geçmeden önce yapılması öngörülen jeolojik fizibilite araştırmaları başta yatırım olmak üzere, üretim ve zaman kayıplarını önlemektedir. Granit blok taş ocaklarında, taşın üretim kalitesini ve kullanım alanlarını etkileyebilecek çeşitli jeolojik sorunlar ortaya çıkabilir. Bu sorunlar, kayaç oluşumunun ilk aşamasında veya sonradan meydana gelen jeolojik olaylar sonucu oluşabilir.