Kayaçlar ve Minerallerin Tanımlanmasına Giriş

Kayalar ve mineraller, insanları uzun süre boyunca büyüleyen doğal olarak oluşan inorganik materyallerdir.

Bir bölgenin jeolojik tarihini incelerken, sağlıklı bir insan vücudu için gerekli takviyeleri belirlerken, renkli taşları toplarken ya da değerli taşları sonraki nesillere aktarmayı planlarken, kayalar ve mineraller, insan tarihinin önemli, uzun süreli ve iç içe geçmiş bir parçası olmuştur. Ancak, kayalar ve mineraller arasındaki önemli farklar konuyla aşina olmayanlar için belirsiz ya da kafa karıştırıcı olabilir. Bu makale, her birinin benzersiz özelliklerini ve niteliklerini daha iyi anlatabilmek için kayalar, mineraller ve yuvarlanmış taşlar arasındaki farkları açıklayacaktır.

Kayaçların Sınıflandırılması

Basitçe ifade edersek, bir kaya bir veya daha fazla mineralin katı bir birikimidir. Her kaya, sürekli olarak sıcaklık ve basınçla zamanla değişen çeşitli minerallerin farklı kombinasyonlarından ve miktarlarından oluşur. Kayalar bileşim açısından homojen olmadığı için, dolayısıyla bileşimlerine göre sınıflandırılamazlar. Bunun yerine, kayalar oluştukları doğal süreçlere göre sınıflandırılırlar. Jeologlar ve diğer yer bilimcileri kayaları aşağıda belirtilen üç farklı sınıflandırmaya ayırmışlardır.

İlk kaya kategorisine magmatik (igneous) kayalar denir. Kökeni, ateş anlamına gelen Latince “ignis” kelimesinden gelen magmatik kayalar, genellikle volkanlarda veya Dünya’nın manto ve kabuğunun derinliklerinde, sıcaklığın olağanüstü yüksek olduğu yerlerde oluşan sert kayalardır. Magmatik kayalar, erimiş kaya olan magma ile başlar. Magma, katı kayaçtan daha az yoğundur, bu nedenle Dünya’nın yüzeyine doğru yükselir. Magmatik kayalar, yüzey üstü (extrusive) ya da yüzey altı (intrusive) magmatik kayalar olmak üzere daha da ayrıntılı olarak segmentlere ayrılabilir. Yüzey üstü magmatik kaya, lavanın Dünya’nın yüzeyine ulaşması ve soğuyarak sertleşme sürecinin bir sonucudur. Lava taşları, obsidyen ve volkanik kül, yüzey üstü magmatik kaya örneklerindendir. Yüzey altı magmatik kayalar, magma önceden var olan kaya tabakalarına enjekte edildiğinde ve zamanla yüzeye doğru itildiğinde genellikle yerin altında oluşur. Yüzey altı magmatik kaya örnekleri arasında granit ve bazalt bulunmaktadır.

İkinci kaya kategorisine tortul kaya denir. En yaygın kaya türü olan tortul kaya, zamanla sertleşen su içindeki sıkıştırılmış tortunun bir araya gelmesidir. Tortul kaya, genellikle hava koşullarına bağlı olarak küçük kayaç ve mineral parçacıklarının parçalandığı bir süreç olan aşındırma ile oluşur. Bu nedenle, tortul kaya tipik olarak tabakalı bir görünüme sahiptir. Bu kaya parçacıkları bir su kütleminin dibine çöker ve sıkıştırma, sementasyon ve yeniden kristalleşme yoluyla yavaşça yeni bir katı kaya parçası oluştururlar. Tortul kaya örnekleri arasında kumtaşı, kireçtaşı ve şist bulunmaktadır.

Son olarak, kayaların üçüncü kategorisi metamorfik kaya olarak adlandırılır. “Metamorfik” kelimesi Yunanca kökenlidir ve “formunu değiştirmek” anlamına gelir. Metamorfik kayalar, başlangıçta magmatik ya da tortul kayalardır ve büyük ısı ve basınçla fiziksel ve/veya kimyasal bir dönüşüm geçirerek yeni bir kaya formuna dönüşürler. Bileşimini değiştirmek için ısı ve basınç gibi faktörlere ihtiyaç duyan metamorfik kaya, genellikle Dünya’nın kabuğunun iç kısımlarında bulunur ve sıklıkla hem magmatik hem de tortul kayalardan daha serttir. Dağ zincirleri genellikle metamorfik kayalardan oluşur, ve tepelik ya da düz ova alanlarındaki metamorfik kaya varlığı, bu alanların bir zamanlar erozyonla aşındırılmış dağlara tanık olduğunu gösterir.

Metamorfik kaya, üç şekilde oluşabilir: temas, bölgesel veya dinamik metamorfizma. Temas metamorfizması, magmanın mevcut kaya ile temas etmesi sonucu oluşur, bu da onun sıcaklığını yükseltir ve bölünme veya bantlanmış bir görünüme sahip olmayan non-foliated kaya üretir. Non-foliated kayaların örnekleri arasında mermer, hornfels ve kuvarsit bulunmaktadır. Bölgesel metamorfizma ile üretilen metamorfik kaya, büyük miktarda basınca maruz kalır ve bu, gneiss ve şist gibi bükülmüş ve kırılmış foliated kayalara yol açar. Dinamik metamorfizma, ilgili kayaların bükülmesine, katlanmasına, düzleştirilmesine ve kaymasına neden olan hem ısı hem de basınçta büyük miktarları içerir.

Minerallerin Sınıflandırılması

Mineraller, sabit bir kimyasal yapıya sahip olan inorganik, doğal olarak oluşan katı maddelerdir. Mineraller tek bir elementten, altın gibi, oluşabileceği gibi bir element kombinasyonundan, tuzun (sodyum klorür kimyasal bileşiğinden oluşan) oluştuğu gibi oluşabilir. Kayalarla mineraller arasındaki fark, minerallerin bileşiminde ve minerallerin bilimsel olarak nasıl kategorize edildiğinde bulunur. Mineraller, kimyasal yapılarına göre sınıflandırılabilecekleri özgül kimyasal yapıya sahiptir, oysa bir kaya yapısındaki bileşim neredeyse hiçbir zaman tutarlı değildir. Dünya, 2.000’den fazla mineralin ev sahibidir, ancak bu minerallerin yalnızca 30’u bu gezegenin kayaçlarının çoğunluğunu oluşturur. Benzer şekilde, Dünya’da doğal olarak bulunan 92 element varken, bu minerallerin büyük çoğunluğunda yalnızca sekiz element bulunmaktadır. Bu sekiz element şunlardır: oksijen, silikon, alüminyum, demir, kalsiyum, sodyum, potasyum ve magnezyum.

Mineraller genellikle iki alt gruba ayrılır: silikatlar ve silikat olmayanlar. Silikon ve oksijen içeren minerallere silikat denir ve Dünya’nın kabuğunun %90’ından fazlasını oluştururlar. Bu iki elementi içermeyen mineraller basitçe silikat olmayan olarak sınıflandırılır. Silikat olmayanların örnekleri arasında kalsit, sofra tuzu, sülfür ve bakır bulunmaktadır. Ek olarak, mineraller fiziksel yapılarına göre kategorize edilebilir. Sıkça bulunan mineraller genellikle bir kristal yapıya sahiptir, bu yapı atomların, iyonların veya moleküllerin tekrarlayan, eşit aralıklı üç boyutlu düzenlemesiyle oluşur. Ancak, düzenli bir kristal yapısı olmadan bulunan minerallere amorf katılar denir.

Mineraller, gösterdikleri özellikler aracılığıyla belirli bir kriter seti içerisinde derecelendirilir. Parlaklık, sertlik, çizgi, yüzey kırığı, özgül ağırlık (yoğunluk) ve renk gibi özellikler, mineralogların ve jeologların karşısındaki minerali tanımlamalarına yardımcı olur. Sertlik, yoğunluk ve renk kendiliğinden anlaşılır terimler olsa da, çizgi, yüzey kırığı ve parlaklık bazıları için tanıdık olmayabilir. Parlaklık, bir mineralin ışığı ne kadar kolay yansıttığını tanımlar. Çizgi, bir mineralin toz halindeki rengini tanımlar, bu da mineralin sert bir yüzeyle sürtünmesiyle belirlenebilir. Yüzey kırığı, bir mineralin daha küçük parçalara nasıl kırıldığını tanımlar; bu genellikle küçük küpler veya ince levhalar şeklinde olur. Düşük ya da hiç yüzey kırığı olmayan mineraller kolayca kırılır veya tutarlı düzlemler yerine rastgele yerlerde kırılır.

Mineraller sağlıklı organik yaşam için gerekli olduğu kadar, olağanüstü insan icatlarına da olanak sağlamıştır. İnsanlar, dünya genelindeki insanların günlük aktivitelerini desteklemek için minerallerin özelliklerinden faydalanmışlardır. Örneğin bakır, bir silikat olmayan mineraldir ve modern yaşamda kullanılan en önemli mineraldir. Bakır içeren kablolar sayesinde, elektriği doğal bir şekilde ileten bu mineral yardımıyla tost makinelerinden otomobillere kadar birçok ürünü çalıştırmak kolaylaşmıştır. Tek elementli bir mineral olan kükürt, havai fişek ve kibrit yapımı için vazgeçilmezdir. Alçıpanın temelini oluşturan alçı, içerdiği su nedeniyle bina yangınlarına karşı ilk savunma hattı olarak görev yapar.

Yuvarlanmış taşlar nedir?

Yuvarlanmış taşlar, yüzeyleri pürüzsüz olana kadar parlatılmış kayaçlar ve minerallerdir. Bu dönüşüm, onları doğal güzellikte parlak, renkli parçalara dönüştürür ve birçok farklı şekil ve renkte gelirler.

Taşlar, “kaya tumbleri” adı verilen bir cihazda yuvarlanır. Bu kap, taşları alır ve yüzeylerini düzeltirken taşları bir aşındırıcı yüzeye ve suya karşı döndüren bir süreci, bu süreç birkaç haftaya kadar sürebilir, gerçekleştirir. Nihayetinde, taş, parlak bir bitiş katmak için alüminyum oksit gibi bir kaya cilası ile döndürülür. Bu işlemden sonra, taşlar daha sonra boyalar, yağlar, mum veya ısı ile daha da işleme tabi tutulabilir. Bu ek tedaviler, mevcut renkleri veya desenleri artırabilir ve taşların görünümünü kusurları gizleyerek iyileştirebilir.

Bir taş parlatıcısında (tumbler) kullanmak üzere kaya seçerken, sertlik ölçeğinde 5 ile 8 arasında bir taş seçmek önemlidir. Çok sert bir taş iyi bir şekilde parlatılamayabilir ve çok yumuşak olan bir taş ise süreci dayanacak kadar dayanıklı olmayabilir. İnsanların sıklıkla kullandığı yaygın malzemeler arasında akik, granit, granat veya aytaşı gibi mineraller ve kristal kuvars çeşitleri bulunmaktadır. Bazı insanlar fosilleşmiş odunun küçük parçalarını bile kullanmıştır.

Taşlanmış taşlar, kişisel ve ticari olarak geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Kendi kaya koleksiyonuyla yeni başlamış birisi için, taşlanmış taşlar, benzersiz parçalar edinmeye başlamak için kolay ve maliyet-etkili bir yol sunmaktadır. Tarihsel olarak taşlanmış taşlar, meditasyon ve ruhsal sağlık araçları olarak kullanılmıştır. Spa merkezlerinde sıkça bulunan bu taşlar genellikle şifa kristalleri olarak adlandırılır ve bazı alternatif tıp uygulamalarında, vücudun ruhu ya da “çakra”ları tedavi etmek için kullanılır. Daha laik bir anlamda, taşlanmış taşlar ev dekorasyonunda, takı yapımında ve diğer el işlerinde de kullanılabilir.

Sonuç

Dünya üzerinde doğal olarak bulunmalarına rağmen, kayaçlar ve mineraller insanlığı büyülemeye devam ediyor. Kayaçları tanımlama ve sınıflandırma konusundaki anlayışımız, insanların en kalabalık tür olduğundan çok önce Dünya’nın tarihini çözmemize yardımcı olur. Ayrıca mineraller hakkındaki bilgimiz, insanların sağlıklı organik vücut işlevlerini desteklemesine ve doğal olarak bulunan minerallerin bulunduğu ekosistemleri ilerletmesine yardımcı olur.