Metamorfizmanın kayalar üzerindeki etkisi birçok değişik görünüm kazandırmaktadır: artan densite (özgül ağırlık), tane boyutu değişimi, tanelerin yeniden yönlendirilmesi ve foliasyon gelişimi, düşük sıcaklık minerallerinin yüksek sıcaklık minerallerine dönüşümü. Bunun ötesinde iyon hareketiyle bazen ekonomik değeri olan yeni minerallerin oluşumu da gerçekleşir. Yaygın metamorfik kayalar başlıca özellikleri aşağıdaki tabloda da özet halinde sunulmaktadır. Metamorfik kayalar genelde foliasyon tipleri ve köken kaya kimyalarına göre sınıflanır.
FOLİASYONLU KAYALAR
SLEYT
Sleyt çok ufak taneli (0,5 mm den ufak) foliasyonu mükemmel çok ufak gözle fark edilmeyen mika pullarından oluşur.
Böylece sleyt donuk görünüşü ile şeyle benzemektedir. Önemli bir özelliği çok gelişmiş kaya dilinimi sergilemesidir. Düzgün ve ince (birkaç 1mm) levhalara ayrılabilmektedir. Bu özelliğinden dolayı dağlık bölgelerde kiremit yerine kullanılması yaygındır. Karatahta ve bilardo masası olarak ta sleyt levhaları kullanılır. Sleyt düşük derece metamorfizmasıyla şeyl, çamur taşı ve silt taşından oluşur; ayrıca volkanik ve kil katmanlarının metamorfizması ile de oluşabilmektedir. Renk mineral bileşimine bağlıdır. Siyah (karbonlu) sleyt içinde organik maddeler bol, kırmızı sleytte demir oksit boyamalı, yeşil sleytte ise klorit içerdiğinden rengini alır.
FİLLAT
Metamorfizma derecesi aralığında sleyt ile şist arasında yer alır. Sleyte göre bileşimindeki mika minerallerinin boyutları artmış olmasına rağmen çıplak gözle ayırt edilemez. Görünüşte sleyte benzemesine rağmen aradaki önemli fark fillat dilinimi yüzeylerindeki yüksek parlaklık ve hafif dalgalı yüzeylerin bulunmasıdır. Kaya dilinimi mükemmel gelişmiş olup bu yüzeyde ufak taneli muskovit, klorit veya her ikisi de bulunabilir.
ŞİST
Şist orta – iri tane boyutlu öncelikle levhamsı minerallerden oluşan metamorfik kayaçtır. Levhamsı mineraller genellikle mikalar olup (muskovit ve biyotit) yönlü dizilmeleri ile kayacın foliasyon özelliğini belirler. Buna ilaveten şistlerde kuvars ve feldspat mineralleri de yaygındır. Koyu renkli minerallerin (amfibol) yer aldığı şistlere de sık sık rastlanır. Sleyt gibi birçok şistlerin de köken kaynağı şeylerdir; orta – yüksek derece metamorfizmasına uğramış şistler dağ oluşumu esnasındaki metamorfik olaylara bağlıdır. Şist kavramı kaya dokusunu tanımladığı gibi geniş bir bileşim yelpazesine de sahiptir. Bileşimin ortaya çıkarılması minerallerin tanınmasıyla gerçekleşir. Örneğin biyotit ve muskovit içeren şisti mikaşist olarak adlarız.
Metamorfizma derecesine ve köken kaya bileşimine bağlı olarak bazı şistlerde sadece metamorfik kayalara özgü aksesuar mineraller (kayada az sayıda fakat önemli) bulunur. Bunlar çoğun granat, stavrolit gibi porfiroblastlar şeklinde sillimanit demetleri halinde kayada yer alırsa granat mikaşist, stavrolit mikaşist v.s isimlerini alır.
Bunların yanında bol klorit ve talk içeren şistler de vardır. Bu durumda klorit şist ve talk şistten söz edilir. Hem klorit hem de talk genellikle bazalt bileşimli köken kayacın metamorfizması ile oluşmaktadır. Grafit metamorfik kayalarda yaygın bulur; kurşun kalem, grafitli fiberlerde ve kilit mekanizmalarının yağlanması için kullanılır.
GNAYS
İri – orta taneli metamorfik kayaçlarda taneli ve uzamış, levhamsı mineraller başlıca bileşen olduğundan kaya gnays adını alır. Gnays içinde en bol bulunan mineraller kuvars, potasyum feldspat, Na-lu plajioklas olarak gösterilebilir. Daha az miktarda biyotit, muskovit ve yönlenmeye katkısı olan amfibol bulunabilir. Çoğun gnayslar düzensiz parçalar halinde kırıldıkları halde mikaca zengin yüzeylere uygun ayrılma da olasıdır.
Yüksek derece metamorfizmasında açık ve koyu renkli minerallerin belli seviyelerde yoğunlaşmaları gnaysa özgü bantlaşma, katmanlaşma görüntüsünü sağlar. Böylece birçok gnayslarda açık renkli ve pembemsi (kuvarslı, feldspatlı) bantlar ile koyu Fe-Mg’lu mineraller bulunduğu bantlar ardışıklı olarak gözlenir. Bantlı gnayslarda deformasyon görüntüsü olarak ufak kıvrım ve faylarda fark edilir.
Birçok gnays bileşimi felsik olup, granit veya bunun afanitik karşıtlarından (riyolit gibi) kayalardan kaynaklandığı anlaşılır. Ancak şeylin çok yüksek derecedeki metamorfizması ile de gnays oluşabilmektedir. Bu bağlamda gnays, şeyl – sleyt – fillat – şist – gnays dizilimindeki son kayayı temsil eder. Şistlerde olduğu gibi gnays içinde iri boyutlu granat, stavrolit gibi mineraller bulunabilir. Bazalt bileşimine yakın koyu renkli gnayslarda vardır. Örneğin bol amfibollü gnays dokusu gösteren kayacın adı amfibolittir.
FOLİASYONSUZ KAYALAR
MERMER
Mermer köken kayası kireçtaşı veya dolotaşı olan iri taneli bir metamorfik kayaçtır. Saf mermerler beyaz renkli olup hemen hemen tamamen kalsit kristallerinden oluşur. Oldukça yumuşak olması nedeniyle (Mohs sertlik derecesi 3) mermer kolayca kesilip şekillendirilebilir. Beyaz mermer özellikle anıt ve heykel yapımında aranan malzemedir. Ne yazık ki asit yağmurlarından etkilenen kalsiyum karbonat bileşimli mermer zamanla zedelenmektedir. Mermerin köken kayası çoğun az miktarda “kir” maddeleri içerdiğinden renk farkları doğar. Böylece doğada pembe, gri, yeşil, mavi ve hatta siyah mermerler görebiliriz. Bunlarda çok çeşitli aksesuar mineral yer alır (klorit, mika, granat ve vollastonit gibi).
Mermerlerin köken kayası olan kireçtaşı, ardışıklı şeyl katmanları içerdiğinde, bantlı ve foliasyonlu bir yapı gözlenir. Deformasyonla birlikte aşırı kıvrımlanmış mikalı bantlar mermere güzel bir görüntü verir (Ayasofya müzesinde bu görünüşler mükemmel bir şekilde ortaya çıkarılmıştır). Mermer adı eski çağlardan beri işletildiği Marmara adasından gelmektedir.
Kuvarsit
Kuvarsit kuvarslı kumtaşlarından oluşmuş çok sert bir metamorfik kayadır (şekil 12). Orta – yüksek derece metamorfizması koşulları altında kumtaşındaki kuvars taneleri iyice iç içe geçerek kenetlenir. Bu bağlantı o kadar iyi gelişir ki kaya kırıldığında kırık yüzeyleri taneleri ikiye ayırır, sınırları izlemez. Bazı durumlarda çapraz tabakalanma gibi yapılar korunmuştur. Saf kuvarsitin rengi beyaz olmasına rağmen demir oksitli yerler kırmızımsı – pembe boyanmış, koyu mineraller gri renkli kalır.
Kaynak: Jeoloji I Metamorfik Kayalar Bölümü, Prof. Dr. Sinan ÖNGEN