METAMORFİK ETMEN OLARAK SICAKLIK

Metamorfizmanın başlıca etmeni sıcaklıktır, çünkü kimyasal reaksiyonların işleyişindeki enerjiyi sağlar ve var olan minerallerde rekristalizasyon veya neokristalizasyon gerçekleştirir.

Magmatik kayalardan hatırlayacağınız üzere sıcaklık artışında mineral içindeki iyonların titreşimleri de hızlanmaktadır. Katı bir kristalin yapıda bile tekçe atomlar kafes yapısında göç ederek yer değiştirebilirler.

SICAKLIK KAYNAKLI DEĞİŞİMLER

Isı özellikle düşük sıcaklık ortamında bulunan yer malzemelerini iki yolla etkilemektedir. Birinci olarak tek minerallerin rekristalizasyonunu sağlar. Bu durum öncelikle ufak taneli sedimenterlerde yani killerde gözlenir. Yükselen sıcaklıkla kristalizasyon başlar ve ufak taneler birleşerek daha iri tanelere dönüşürler. İkinci olarak yükselen sıcaklıkla kaya içinde bulunan minerallerin kimyasal dengesi bozulmaya başlar. Bu durumda bileşimi oluşturan iyonlar yeni bağlar kurarak yeni kristalin yapılar gerçekleştirir ve yeni yüksek enerji ortamına uyarlar.

Kimyasal reaksiyonlar sonucu yeni ortam koşullarına uygun dengeli yeni mineraller (ortam bileşimine uygun) oluşmaktadır. Bazı ortamlarda iyonlar kaya dışına göç eder veya dışarıdan kayaya katılırken kayacın temel kimya bileşiminde de önemli değişimler oluşur.

Özetle, eğer metamorfik kayaların yüzlek verdiği bir sahada metamorfizma şiddetinin yoğunlaştığı yönde incelemede bulunuyorsak ortam sıcaklığının sonucu oluşan iki önemli gözlemde bulunabiliriz: kayanın tane boyutunda düzenli bir irileşme ve mineral birlikteliğinde değişimler.

SICAKLIĞIN KAYNAĞI NEDİR?

Yerkürenin sıcaklık kaynağında radyoaktif ışımayla ortaya çıkan enerji ve gezegenin oluşumundan bugüne yayılan termal enerji bulunuyor. Hatırlayacağınız üzere yer derinliğine inildikçe belli bir oranda artan sıcaklığa jeotermal gradyan demiştik. Kıta kabuğunun üst kısmında sıcaklık artışı ortalama olarak her km de 20- 30^oC arasında değişmektedir.

Böylece yeryüzünde oluşan kayalar derinlere itildikçe dereceli bir sıcaklık artışı ile karşılaşılmaktadır. Örneğin 8 km gibi bir derinliğe gömüldüğünde sıcaklık ortalama 200^oC civarına ulaştığından kil mineralleri denge kaybına uğrayıp yeni mineraller şeklinde kristallenirler: bunlardan oluşan klorit ve muskovit mineralleri yeni koşullarda dengelidir. Ancak birçok magmatik kayalarda bulunan örneğin kuvars ve feldspat bu dereceden etkilenmeden denge durumlarını korur. Dolayısıyla bu minerallerin bozulması için daha derinlik koşulları gerekmektedir.

Kayaların derinliklere itilmesi ve ısıtılması sıkışma zonlarında örneğin sediment örtülü okyanus kabuğunun dalması ile gerçekleşir. Buna ilaveten geniş çökel havzalarında kalın sediment istifinin birikmesiyle derine gömülme olayı yaşanır.

Bununda ötesinde kıtasal kabuk çarpışmasında (kollüzyon olayı), kıvrımlanma ve faylanma ile kıtasal kabuk kalınlığı artar ve katı kayalar derinlere itilirken yersel alanda bölümsel ergimeler bile gerçekleşir.

Sıcaklık normal olarak mantodan kaynaklanarak magma yoluyla sığ kabuk kayalarının yanına getirilir. Isı transferi açısından Yükselen manto sorguçları okyanus ortası sırtlarda magma gelişini sağlarken, dalma batma zonlarındaki Üst Manto kayalarının ergimesi ise başlıca Yer içi oluşumlardır.

Magma oluşup yüzeye doğru hareketinde özel metamorfizma koşulları sağlanır. Magma sığ kabukta soğuk kayalara sokulduğunda, kendi iç sıcaklığıyla bunları “pişirir”; bu sürece kontak metamorfizma adı verilmektedir.

Bir önceki yazımız olan Metamorfik Foliasyon Dokuları başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.