İnşaat mühendisleri için genel jeolojiybu.edu.tr/muhendislik/insaat/contents/files/İnşaat...

naat Mhendisleri iin Genel Jeoloji

Dr. Ayfer ZDEMR

[email protected]

[email protected]

mailto:[email protected]

Ben Kimim?

Temel Kurallar

Neden Buradayz?

Ders erii

Snavlar ve notlandrma

Giri: Jeoloji Nedir?

Ders Hakknda Genel Bilgi

Ders kitaplarn okumak

Kaynaklar

Ketin ., Genel Jeoloji Yerbilimlerine Giri, T Vakf Yaynlar, 2016.

nalp A., Sert S., Geoteknik Bilgisi, Birsen Yaynevi, 2016.

Tarbuck, EJ and Lutgens, FK, Earth Science, Prentice Hall, 2011.

Cazeau C.J. and Hatchar R.D., Physical Geology: Principles, processes, and problems, New

York: Harper & Row, 1976.

Alan E. Kehew, Geology for Engineers and Environmental Scientists, Prentice Hall, 3rd ed.,

2006

Derse katlm

- Dersi dinleme ve soru sorma

- devleri yapmak

- Snavlar, ekstra devlerTE

ME

L K

UR

ALL

AR

Ders srasnda, Ltfen :

Cep telefonlarnz kapatmay ya da sesini kapatmay unutmayn

Ders dokman dnda bireyler okumayn

Konumayn

Uyumayn

Tm renciler tarafndan zorunluluklar:T

EM

EL

K

UR

AL

LA

R

Tm renciler tarafndan zorunluluklar:

Ders srasnda, Ltfen :

Anlamadnz hereyi SORUN

Tartmalara katln

Derste yaplan almalara katln

Jeoloji HARKADIR! KEYF ALIN!

TE

ME

L K

UR

ALL

AR

naat Mhendislerinin temel jeoloji bilgisine sahip olmas ihtiyac

Mezun olmak

Sadece Merak

Muhtemelen hibir fikriniz yok

NE

DE

N B

UR

AD

AY

IZ

?

Jeoloji Mhendisi (2003) Aratrma Grevlisi Research assistant (2006-2011) Jeoloji Mhendisi(2011-2012) DSI Jeoloji Mhendisi (2012-)Orman ve Su leri Bakanl

Su Ynetimi Genel Mdrl Modelleme ube Mdr

alma Alanlar Jeoloji Petrol rezervuar jeolojisi CBS ve Uzaktan Alglama Yeraltsuyu Hidroloji Su Kaynaklar Modellemesi

Be

n K

im

im

?

Snavlar:

1 vize, 1 final Vize snavlarndan nce konular belirtilecek Final snav btn konular kapsayacak

SIN

AV

LA

R&

NO

TL

AN

DIR

MA

TELAF SINAVI

Salk raporu haricinde YOK!!!

DNEM SONU DEV

OpsiyonelHenz karar vermedim!!!

SIN

AV

LA

R&

NO

TL

AN

DIR

MA

AMALAR

Ders katalou tanm:

Jeolojinin temel prensipleri, jeokimya ve jeofiziktir.

Kayalar, mineraller, alterasyon, tektonik, volkanlar, su ve

buzullar.

Eletirel dnme becerilerini gelitirmek ve bilimin naslaltna dair temel bir anlay gelitirmek

Dnyay ve tarihsel geliimini anlamak iin jeologlartarafndan kullanlan gzlemsel yntemler, mantk sreleri veanalitik aralardan bazlarn renmek

Temel jeolojik bilimsel kavramlar ve prensipleri renmek

Baka Amalar:AMALAR

Yeni bir dil reniyor olacaz!

Jeoloji, zengin bir kelime bilgisine sahip geni, disiplinleraras bir bilimdir.Bu ders boyunca kullanacamz terminoloji yeni bir dil renmenizigerektirecektir.

AMALAR

Dnyann kkeni ve jeolojik sreler

Mineral eitleri, kayalar ve kaya oluumu, dalm ve zellikleri

Yeryz malzemelerinin zelliklerini etkileyen i ve d jeolojik

sreler

Jeolojik yaplar

Yzey ve yeralt suyu hareketleri ve ilgili zellikler

Deformasyon tipleri ve yapsal zellikleri, jeolojide zaman kavram

Topografik-jeolojik haritalarn kullanm

Mhendislik jeolojisinde temel kavramlar

AMALAR

Sen buradasn!

Jeoloji: Yer ve sistemlerinin almas

Giri:

Jeoloji Nedir? Jeoloji; fizik, kimya, matematik, zooloji, botanik, inaat, maden ve dier mhendislik

dallarndan faydalanr.

Jeoloji Yer yuvarnn gemiini, onun kaya, toprak ve sudan oluan bileimini ve

evrimini inceleyen bilim daldr

Jeoloji Mhendislii : Jeolojik verilerin uygulamaya ynelik mhendislik amalaryla

kullanmn salar.

Jeoloji mhendislilerince retilen verilen eitli

mhendislik dallarn dorudan ilgilendirmektedir.

naat mhendislii (yaplarn gvenli ve ekonomik

ekilde inas)

Maden Mhendislii (maden yataklar iletmesi ve

gelitirilmesinde emniyet ve ekonomi faktrleri

Petrol Mhendislii (petroln karlmas ve petrol

rnlerinin elde edilmesi iin ekonomik tasarm)

Jeofizik Mhendislii (yerkrenin fiziksel

zellikleri ve bunlarn mhendislik uygulamalar)

Mimarlk (yaplarn projelendirilmesi)

ehir ve Blge Planlamaclar

Jeoloji Anabilim Dallar

Genel jeoloji

Yapsal jeoloji

Sedimantoloji-Sedimanter petrografi

Stratigrafi

Mineraloji-Petrografi

Mineraloji

Petrografi

Maden Yataklar-Jeokimya

Maden yataklar

Jeokimya

Petrol Jeolojisi

Uygulamal Jeoloji

Mhendislik Jeolojisi

Hidrojeoloji

Matematiksel Jeoloji

Dnya ka yanda ve nasl olutu?

Dnyann Katmanlar

Ktalar Nasl Olutu?

Dalar nasl olutu ve and

Jeoloji ve naat Mhendislii likisinaat Mhendislii ileri ya yerin stnde ya da yerin iinde gerekletirilir.

Bu nedenle, kayalarn ve zeminin dayankll ve bunlarn deiimlerine sebep olan erozyonsal ve jeolojik sreler inaat mhendislii yaplar iin nem tamaktadr.

Jeoloji ve naat Mhendislii likisi

Jeoloji ve naat Mhendislii likisi

Jeolojik adan gvenli ve ekonomik bir mhendislik yaps nereye ina edilir?

Jeolojik koullarn elverili olduu iletiim ve ulam altyaps gzergh nasl seilir?

Yap temelleri jeolojik ve jeoteknik adan gvenli ve ekonomik olarak nasl inaa

edilir?

Bir ev hem gvenli hem de ekonomik olarak nasl oluturulur?

Gvenli bir tnel ve yeralt tesisi kazs nasl yaplr?

Barajlar seddeler ve yol inaat iin gerekli jeolojik malzemelerin yeri nasl tespit

edilir?

Yeralt koullarnn iyiletirilmesi ve durayszlk, szma, oturma ve gmelerin

kontrol iin gerekli nlemler ve bunlarn uygulama yntemleri nelerdir?

Kentsel, zehirli ve radyoaktif atklar depolamak iin gerekli jeolojik ve jeoteknik

koullar nelerdir?

Jeolojik tehlikeler nasl tespit edilir, nasl nlenir veya aza indirilir?

Arazi kullanm ile kent planlamasnda ve evresel etkiye azaltmada hangi jeolojik ve

Zaman

Jeoloji, zaman iinde gelien ve deien karmak tarihselsistemlerle ilgilenir.

Zaman jeoloji iin temel bir deikendir.

Gzlenenen hereyin zamanla birlikte olumas

eitli Projeler

2. Hafta

Bilimsel Aratrma

Temel kavramlar:

Bilimsel metodoloji

Gzlem

Hipotez

Test

Bilimsel Kesinlik

Paradigmalar ve bilimsel devrimlerin doas

Teori

Bilimsel Aratrma

Bilimsel dayanak

Doal ortamn tutarl ve tahmin edilebilir bir ekilde davrand varsaym

Bilimin Amac:

Tahminlere dayal hipotezlerden doadaki olaylar anlamak (dikkatli

gzlemler/lmler)

1) Unsurlar biriktirmek (gzlem/lmler)

2) Hipotez gelitirmek (bir veya daha fazla)

3) Hipotezi test etmek

4) Kabul etmek/deitirmek/red etmek

Bilimsel Aratrma

Gzlemle birlikte balayan sreler!

Hipotezin formlasyonu:

Gzlenen ey iin test edilmemi bir aklamayla kurgulanmas

oklu hipotez almalarnn deeri

Hipotez test edilmesi

Aklayc gc deerlendirme.

Bilimdeki kesinlik ve bilimsel ispatn doas

Bilim reddedilen hipotezlerin dzgn birikimi olarak tanmlanmtr.

Bilimsel Aratrma

Teori

Gzlemlenen gerekleri "kabul edilebilir" olarak ngren iyi test

edilmi/yaygn ekilde kabul edilmi hipotez

Ayn zamanda; teori formu iin kullanlmayan ek gzlemleri aklar

Tahmin gc

Test edilebilir ve rtmeye mecbur etmek!

Yerin Katmanlar

Atmosfer

Hidrosfer

kriyosfer

Kat yerkre

Biosfer

Atmosfer

Gnein ssndan ve UV nlarndan korunma

Hava Durumu: enerji deiimi yznden Yeryz ve atmosfer arasndaki. Atmosfer ve d uzay arasnda

Su/Yzey gl bir ekilde etkileir

Hydrosphere

Okyanuslar (en baskn) 71%

Nehirler, gller, buzullar ve yeraltsular

Atmosfer

Dnyann su olan ksm

Kriyosfer

Buzullar

Kutuplarda srekli donmu toprak and suyun dibindeki buz

Kutup buzullar

Donmu kutup denizleri

Yeryzndeki kar ve buz keltilerinin btn

Biyosfer

Dnyann yzeyi ve yzeyalt derinliinin birka kilometresi

Deien evre koullarndaki yaam olaylar

Yaam, atmosfere, su kreine ve kat dnyaya gl bir ekilde etkileimde bulunur (bu etkileimlere ekoloji denir!)

Yerkre ekosistemi

Dnyann Katmanlar

Dnyann i yaps

Kabuk

manto

ekirdek

Okyanusal 0-6 km (gen, < 180 m.y.)Ktasal 0-34 km (yal, 3.8 b.y. fazla)

st 34-670 kmAlt 670-2900 km

D (sv) 2900-5160 km (kat) 5160-6370 km

3 farkl blmden olumaktadr:

Yerkabuu ve yerii

Levha Tektonii Dnyann temel yzey zelliklerini oluturan sreleri kapsaml bir ekilde aklayan

Litosferin astenosfer zerinde hareket eden rijid levhalara ayrld tanm (AlfredWegener1915) levha tektonii kuramnn temelini oluturur.

Da kuaklarnn, volkanlarn ve depremlerin temel nedenleri ve dalmlar levha tektonii kavram ile aklanmaktadr.

Levha Tektonii

Levha TektoniiLevhalarn birbirinden ayrldn ortaya koyan veriler

Ktalarn ky ekillerin birbirine uygunluk gstermesi,

Kaya istiflerinin benzerlii; Gondwanay oluturan Afrika, Hindistan, Avustralya, Madagaskar, Gney Amerikadaki bitki rtleri ve jeolojik yapnn aynen devam etmesi,

Sradalarn benzerlii; Ktalar yan yana getirildiinde da sralar tmyle ayn ya ve deformasyon tarznda kesintisiz tek bir da sras oluturur.

Gondwanada balayan buzullamann ayrlan paralarda da ayn zamanda yaanm olmas(karbonifer).

Okyanusu yzerek gemesi imknsz olan bir srngen trnn kalntlar, sadece Gney Afrikann batsnda ve Brezilyada bulunmu olmas

Paleomanyetizma

Deniz taban yaylmas

Levha Tektonii

Levha TektoniiBirbirine yaklaan levha snrlar

Dalmabatma olay oluur

Okyanusal okyanusal veya okyanusal ve bir ktasal levhann

arpmasyla derin okyanus ukurlar meydana gelir

Kabuk ergimesi ve magma oluumu gerekleir

Volkanizma ile, volkanik ada yaylar ortaya kar, bir bariyer

gibi dizilen volkanik ada yaylar ktalar ile okyanuslar arasnda

i denizleri oluturabilir

Metamorfizma olaylar meydana gelmektedir

ki ktasal ya da bir ktasal ve bir okyanusal levhann

arpmasyla kvrml da sralar oluur

Levha Tektonii

Levha TektoniiLevhalarn birbirinden uzaklat yerlerde yaanan olaylar:

Okyanus ortas srtlar, (Atlas Okyanusundaki srt 2500 m yksekliktedir)

Volkanik adalarYeni kabuk oluumuBazaltik lavlar katlaarak kta kenarlarna eklenir,

okyanus taban genileyerek ktalar birbirinden uzaklar

Uzaklamayla oluan krklardan magma yeryzne kar ve volkanizma olaylar oluur

Ayrlan levhalara en iyi rnek Atlas Okyanusudur.

Levha Tektonii

Levha Tektonii

Bir levhann dierine gre kayd kenarlarda grlr.

Bir transform plaka snrndaki krlma zonu transform fayolarak bilinir.

ou paralel faylar okyanusal basen ierisinde bulunur ve okyanus ortas srtlarda kollarla ilikilidir.

Paralel faylanmalar okyanus srt srtlarn ve yitimblgelerini birbirine balar.

Bunun en nl rnei, Kuzeybat Amerika'nn San Andreas Fay Zonu'dur.

Transform levha snrna bir dier rnek Yeni ZelandannAlpin Faydr.

Levha TektoniiYeryznde tektonik depremlerin en ok grld alanlar:

Byk Okyanus kylar (Pasifikkua): Asyann dousunda Kamatka, Japonya, Filipinler, Endonezya, Amerikann batsnda Aleut Adalar, Kaliforniya, Meksika, ili, Perudur.

Akdeniz Himalaya Kua: spanya, talya, Kuzey Afrika, Yugoslavya, Yunanistan, Trkiye, ran, Hindistan, Pakistan, Afganistan, Dou Hint Adalar.

Atlas Okyanusunun orta kesimi: Asor Adalar ve zlanda Adas.

Levha Tektonii

Yeryznde deprem riskinin en az olduu yerler:

Okyanusyann (Avustralya) bats,

A.B.D ve Kanada'nn Dousu,

K.Bat Avrupa-Grnland adas, skandinav yarmadas,

Dou Avrupa

Asya'nn kuzeyi (Sibirya)

Gney ve Orta Afrika

Jeolojik ZamanMilyonlarca yl

Birka sn.

Jeolojik Zaman

Washington Mays 17, 1980 Eyll 10, 1980

3. HaftaYER KABUUNU OLUTURAN MNERALLER VE KAYA GRUPLARI

YER KABUU VE YER

Yer kabuunun ortalama derinlii 8-10 kmdir. Kimyasal ve biyolojik ierii farkl iki eit kayatan

olumutur. Sial; ortalama younluk: 2.7 gr/cm2

(granit, kumta ve kireta) Sima; 2,8-3 gr/cm3

(bazalt tr kayalar) Okyanus tabanlarnda sial tabakas hemen hemen yok

gibidir. Sima 8-10 km kalnla ulamaktadr.

YER KABUUNU OLUTURAN MADDELER

Yerkabuunda bulunan 108 elementten 8 tanesi ok sk grlr.

En ok grlen 8 element yer kabuunda arlka %98.59unu oluturur. Geriye kalan 98 element yerkabuunun arlka %1.4n oluturur.

Oksijen %46.6

Silisyum %27.72

Alminyum %8.13

Demir %5

Kalsiyum %3.63

Sodyum %2.83

Potasyum %2.59

Magnezyum %2.09

MNERALLER

Yerkredeki 2000den fazla mineral, kayalar, kayalarda yer kabuunu meydana getirir.

Doal olarak bulunur

Kimyasal bileime sahiptirler (element veya bileik halde).

Belirli bir kristal sistemiyle ifade edilebilmektedir.

ounlukla kat, sv (civa ve su) bileimli,

Genellikle inorganik, az olarak da organik bileimlidir.

Minerallerin nemi Mineraller ve madenler jeolojik gemiten bize kalan mirasn bir parasdr. Bunlar yeryznn kat ksmnn

temel yaptadr ve inaat jeolojisi iin olduka nemlidir;

Mineraller ve kayalar ina ettiimiz binalar, kullandmz otomobillerle bilgisayar ve dier birok eyin retiminde temel kaynaklar oluturur,

Mineral ve kayalar heyelanlar, ky erozyunu ve volkanik faaliyetler gibi bir ok yeryz srecinde nemli rol oynar,

Mineral ve kayalar zerinde yaplan almalar Yerkreninin gemii ile ilgili nemli bilgiler salar,

Mineral ve kayalarn geirdikleri sreleri ve zelliklerini bilmek Yerkrede ki mekanizmalarn nasl altn ve Yer kaynaklarmz nasl en iyi ekilde ynetebileceimizi anlamamz salamaktadr.

MNERALLERN KRSTAL EKLLER

MNERALLERN FZKSEL ZELLKLER

Minerallerin Balca Fiziksel zellikleri;

Elastikiyet, Sertlik, Krlma, Dilinim, izgi, Parlaklk, Grn, Biim, kizlilik, zgl Arlk

Elastikiyet Etki yapan kuvvetin kalkmasndan sonra bir cismin eski halini almas olayna elastikiyet denir. Elastikiyet

snr alrsa mineral devaml plastik hal alr veya krlma ve dilinim gibi zellikler ortaya kar.

Mika (bkld zaman eski haline dner), Klorit (bkld ekilde kalr)

Baz mineraller ekile vurulduunda uzayabilir veya levha haline gelebilir. Altn, gm, bakr.

Elastikiyet

Aniden elastikiyet snr geen minerallere de kolay krlan mineraller denir. Bunlar izildiklerinde toz karr

Antimun ve kuvars vb.

Sertlik

Sertlik minerallerin izilmeye kar gsterdikleri direntir.

Bu molekller arasndaki kohezyonun sonucudur.

Mineral sertlii Mohs tarafndan meydana getirilen sertlik cetveli yardm ile saptanr.

Krlma ve Dilinim Dilinim minerallerin belirli ynlerde bir dzlem boyunca

yarlma zelliidir.

Ayrlma dorultular ve alar mineral atomlarnn diziliine, atomlar arasndaki uzakla baldr ve kristal yzlerine paraleldir.

Baz mineralde olduka belirgin olmasna ramen baz minerallerde belirsizdir.

Baz minerallerin 1, bazlarnn 2,3 hatta 4,6 dorultuda dilinimi vardr.

Bir mineralde dilinim yzeyleri arasndaki a deimez, buna Dilinim as denir.

Minerallerin krl ekli ve krlma yz minerallerin tannmasna yardm eder. rn; konkoidal krl, akmakta, kuvars kalsedon gibi minerallerde karakteristiktir.

Renk

Renk iyi bir tantc olmamakla birlikte baz minerallerin deimeyen rengi vardr.

Kkrd sar, klorid yeil

Kuvars renksizdir. Ancak, baz mineralleri yabanc maddeler karrsa renklenir: sar, esmer, yeil vb. olurlar (Sitrin, Dumanl Kuvars, KloridliKuvars vb.)

izgi

Mineralllerin izgilerinin, tozlarnn rengi ayrt edici zellii sahiptir.

Srsz porsalen zerine braktklar renk farkldr.

Hematit: krmz; Limonit: kahverengi; Manyetit: koyu gri; Kromit: kahverengi; Manyetit: koyu gri; Kromit: kahverengi

Parlaklk

Mineral yznn ekline, krlma indisine, emmesine baldr.

Kaloen, tebeir mattr.

Mineral parlakl; cams, madensi, yal, sedefsi, elmass, ipeksi vb. olarak adlandrlr.

Kuvars: cams; Galen ve pirit: madensi; Opal ve kkrt: yas; Mika ve Jips: sedefsi; Aspest ve Telsel Jips: ipeksi

Yap

Bbreksi, telsel, telsel nsa, konkresiyon, yumru ve konsantrik. Bbreksi: Kasedon, hematit

Telsel: aspest, telsel jips, kalsit,

Insal: Antimuan,

Telsel nsal: pirit, barit,

Yumru: akmakta

Konsantrik: Agat, Kalseduvan

zgl Arlk

Belli hacimdeki bir cismin arlnn ayn hacimde +4 0C deki saf suyu

zgl Arlk = Mineralin havadaki arl / (Mineralin havadaki arl Mineralin sudaki arl) arlna orandr.

Radyoaktivite

Minerallerdeki radyoaktivite ilerinde bulunan uranyum (U) ve toryum(Th) dan ileri gelir. Potasyum (K) ve rubidyum (Rb) gibi bir ksmelementlerde de az miktarda radyoaktivite bulunur.

Minerallerdeki radyoaktivite zelliinden yararlanlarak jeolojik yanbelirlenmesi amalanr

kizlilik

Ayn cins iki veya daha fazla kristalin, belirli baz kurallarla , eitli ynlerde yan yana gelmesine veya birbiri iine girmesine kizlilik denir. Byle kristallere de kiz Kristaller ad verilir.

kiz meydana getiren iki kristalin simetrisi olan dzlemlere kiz Dzlemi bu dzleme dik doruya da kiz Ekseni denir.

Kristaller ikiz dzlemine gre aynadaki yansmas gibidir ya da 90-180 dnktr.

Minerallerin Kimyasal zellikleri Minerallerin zel bir bileimi vardr.

Kalitatif ve kantitatif analizler ile belirlenip ilgili formlleri ile gsterilir.

Ayn kimyasal bileim, farkl bir kristal sistemi polimorfizma (ok eitlilik) terimi kullanlr.

Kalsit ile aragonit ve elmas ile de grafit polimorf minerallerdir.

Kristallerin ekilleri ayn fakat kimyasal bileimleri farkl izomorfizma (e ekillilik) terimi kullanlr.

Kalsit (CaCO3) dolomit (CaCO3.MgCO3) ve siderit (FeCO3) izomorf mineral lerdir.

Minerallerin Optik zellikleri Mineralleri oluturan atomlarn kla ilgili zellikleri minerallerin optik zelliklerini oluturur. Minerallerin

optik zellikleri ile minerallerin renkleri, krlma zellikleri, tek ve ift krma zellikleri ve polarizan mikroskop altnda gsterdikleri ekilleri anlalr.

Minerallerin bu zellikleri dnda baz minerallerin yalnz kendilerine zg zellikleri vardr. Baz mineraller magnetik, baz mineraller radyoaktif, baz mineraller iyi iletken, baz mineraller ise kt iletken dir. Baz minerallerin ise piezoelektrik zellii vardr. Minerallerin bu zelliklerinden endstri dallar yararlanmaktadr.

NAAT MHENDSL N MNERALLERN NEM Bir ok mineral yap malzemesi olarak inaat sektrnde kullanlmaktadr.

Beton genel olarak akl, kum, imento ve su karm ile elde edilir

Agrega,(aggregate):Kum, akl, krmata (blastedrock), cruf(slag) gibi beton (concrete) yapmnda kullanlan tabi veya yapay yada her iki cinsin genellikle 10 cmye kadar eitli byklklerdeki krlmam veya krlm taneli malzeme yn,(kum+ akl+ krma tatan oluan doal kaya materyali).

Jips(gypsum); (CaSO4.2H2O-Mohssertlik2); renksiz yada beyaz renkli olup 120Cde suyunun bir ksmn kaybederek alya dnr. Al bina ii ve d uygulamalarda kullanlr.

eitli kil mineralleri kerpi, tula, kiremit ve fayans yapmnda kullanlmaktadr.

NAAT MHENDSL N MNERALLERN NEM

Saf ve beyaz olan jipsten al yaplr. Kalp karmada, ssleme ilerinde ve i dekorasyonda kullanlr. Hafif yapmalzemesinin nemli bir hammaddesidir. Fakat jipsin en nemli zellii bnyesindeki suyu kaybederek anhidritednmesi veya bunun tam tersi durumun gereklemesidir. Dolaysyla bu tr araziler su kanal, baraj, tnel ve temelinaatlarnda yapda oluturacaklar hacimsel deformasyonlar nedeniyle ok nemlidirler. Bu yzden bu tr arazilerdenkanmak gerekir. Bu tr araziler zerinde jeoloji dikkate alnmadan yaplm pek ok yapdan yararlanlamad vemaliyetin proje bedelinin ok zerine ktna dair pek ok rnek vardr.

Beyaz yada siyah renkli silissiz ve kilsiz saf kalker kire yapmnda kullanlr. Kire, har iinde balayc olarak kullanldgibi yollarn stabilizasyonunda da kullanlr. Deiik renk ve desenlerde bulunan ve iyi cilalanabilen kalkerler binalardakaplama malzemesi olarak kullanlrlar.

eitli kil mineralleri kerpi, tula, kiremit ve fayans yapmnda ok eskiden beri kullanlmaktadr. Bunun dnda killerinmekanik davranlar yaplar zerinde direk olarak yansmakta ve yaplar deforme edecek kuvvetlerin olumasna nedenolmaktadr.

Bir ok ktlenin bileiminde bulunan feldispat ve feldispatoidler evre etmenleri ile ayrtklarndan mhendislik yaplariin ok tehlikeli olabilirler. Feldispatlar ayrnca kile dnerek kolayca dalabilirler ve bnyelerine yksek oranda suemerek tama gleri iyice azalr. Artan su emme oranyla birlikte ilerleyen ayrma sonucu zaman iinde tam anlamylaolgunlaan kil minerallerinin davranlar ise farkllklar gsterir. Bu yzden temelde feldispatlarla karlalmasdurumunda proje deiikliine veya alnacak yeni tedbirlerle inaat zamannn uzamasna kadar giden uygulamalargerekletirilir. Bu gibi durumlarda ayrm ksmn kaldrlmas, temelin salam-ayrmam ksma oturtulmas, uyguntemel sistemi ile beton kalitesinin seilmesi ve iyi bir drenaj ann yaplmas gibi bir dizi nlemler gerekletirilir.

NAAT MHENDSL N MNERALLERN NEM

Beton genel olarak akl, kum, imento ve su karm ile elde edilir. Yaplacak olan mhendislik yapsnn nemve boyutuna gre betonu oluturan bu bileenlerin her birinin kimyas birinci derece nemli olabilir.

zellikle betona katlan ve arlk olarak betonun %75-85 ini oluturan agrega (kum-akl) ya doal olarakyerkabuundan karlr ya da yapay olarak kaya ktleleri krlarak elde edilir. Eer kuvars kumu ve akllar birbaraj gvdesi betonunda agrega olarak kullanlacak ise ok iyi incelenmeleri gerekir. Beton ierisindeki yksekalkali imento betonun sertlemesi ile oluan hidratasyondan etkilenir ve imento iindeki sodyum-potasyumgibi alkaliler serbest kalr.

Silisli mineraller ve silikatlerden oluan kuvars, opal, kalseduan, agat, tridimit kum ve akllar beton iindeserbest kalan alkalilerle etkileerek betonda genileme, atlama ve paralanmalara neden olurlar. Bununsonucu beton d etkilere kar mukavemetsiz kalarak kolayca zarar grebilir.

Beton iindeki agrega bileenini oluturan silisli minerallerin hacimce yzde dalmlaryledir; Opal % 0,20; Kalseduan % 5; Asit volkanik ktle % 3

Kayalarn bnyesinde bulunan balca minerallerKayalar mineral topluluklardr; ya eitli minerallerin veya ta paralarnn biraraya gelmesinden ya da tek bir mineralin ok sayda birikmesinden oluurlar.Esas mineraller: Ktleleri oluturan ve bunlarn isimlendirilmesinde rol oynayanminerallere denir. Bunlarn says 20- 30 kadardr.

Kuvars, feldispat, nefelin, olivin vb. olan bu mineraller kayaca isimverilmesinde rol oynarlar.kincil veya tali mineraller: Turmalin, manyetit, zirkon vb. gibi ktlelerin iineseyrek giren ve onlarn isimlendirilmesinde etkisi olmayan mineraller de vardr.Sekonder mineraller : Daha nce var olan esas minerallerin eitli evreetmenleri sonucu oun ayrma, metamorfizma ve eriyiklerin etkisi ile,bileimlerinin deitirilmesi eklinde olumu yeni mineraller.

Kaolen, serpantin, klorit, zeolit vb. gibi mineraller

Kayalarn bnyesinde bulunan balca mineraller

Mamatik ktlelerdeki esas mineraller;

Kuvars

Feldispat : Ortoklas, Plajioklaz

Feldispatoid : Lsit, Nefelin; Sodalit

Piroksen : Bronzit, Enstatit, Hipersten, Ojit, Diyalaj, Deiyopsit

Anfibol : Hornblend

Mika : Biyotit, Muskovit

Perido : Olivin

Tortul ktlelerdeki esas mineraller;

Mamatik ktle paralar (zellikle kuvars ve feldispat)

Kil mineralleri

Kalsit, Dolomit

Siderit

Limonit

Metamorfik ktlelerdeki esas mineraller;

Kuvars

Feldispat

Biyotit, Muskovit

Hornblend

Epidot

Grena

Silimanit

Andalusit

Kalsit

Serpantin

Talk

Klorit

kincil mineraller

Turmaline, Magnetit, Ilmenit, Rutil, Apatit, Zircon and Topaz.

Kuvars Grubu

Mamatik,metamorfik ve tortul ktleler iinde rastlanr.

Kristal sistemi Heksagonal,

younluu 2,65 ve sertlii 7 dir.

Genellikle renksiz ve saydamdr.

Kristal yapsna giren dier elementlerce farkl renkler sunabilir. Bu durumda farkl isimler alr. Bazlarnn iinde sv veya gaz halinde enklzyonlar bulunur.

Kuvarsn dilinimi yoktur.

Kendine zg girik ikizlenme sunar.

Krlma yz konkoidal, cams ve yal gibidir.

Florr asit dndaki asitlerden etkilenmez.

Saf temiz kuvarstan optik ve kimya sanayinde, cam ve seramik endstrisinde yararlanlr.

Parlak ve renkli trleri (Necefta, Ametist, Sitrin, Agat vs.) ss eyas yapmnda kullanlr.

Kuvars Grubu

Kuvarsn bir ok tr vardr. En nemlileri unlardr;

Kalseduvan; Krizopras; Helyotrop; Agat; akmakta; Jasp; Silislemi Aa;Opal;

Kuvars kumlar ve akllar inaat malzemesi olarak kullanlacaksa analizlerininiyice yaplmas gereklidir.

imentoda agrega olarak kullanlan kuvars ve trleri yksek alkali imento ilesertlemeye balaynca hidrotasyon oluur ve Na, K vb. gibi alkaliler serbest kalr.

zellikle Opal, Kalseduvan ve Agat bata olmak zere btn silikatler ile silislimineraller alkalilerle etki yaparak beton malzemenin genileyip atlamasna,paralanp dklmesine ve en sonunda mukavemetinin azalmasna neden olur.

Dolaysyla yaplacak yapnn boyut ve nemine gre imento-agregareaksiyonlar nem kazanr.

Kuvars Grubu

Feldispatlar

Yerkabuunun % 40-50 sini oluturur, Bileimleri potasyum-sodyum-kalsiyum alminyum silikatdir.

Kristal sistemi Monoklinal veya Triklinaldir.

ki ynde dilinimleri vardr ve dilinim dzlemleri arasndaki aya gre;

1. Ortoklas

2. Plajioklas

eklinde iki gruba ayrlr.

Ortoklas Grubu; Dilinim alar 900 olan feldispatlardr. Monoklinal sistemde kristallenmilerdir. Bu gruba giren nemli mineral ortozdur.

Plajioklas Grubu; Dilinim alar 86,80 olan feldispatlardr.

Bu gruba giren mineraller

Albit ve Anortitin deiik oranlarda karmndan oluur.

Triklinal sistemde kristallenmilerdir. Renkleri deikendir. krlma yzleri camsdr.

Sertlikleri 6-6,5 zgl arlklar ise 2,60-2,76 dr. Mamatik talarn bileimlerinde deiik oranlarda bulunurlar ve bu kayalarn isimlendirilmesinde nemli rol alrlar.

Bazen metamorfik ve tortul kayalar iinde de bulunur.

simlendirilmeleri bileimlerindeki Na ve Ca miktar yzdesine gre yaplr. Bu grubun balca mineralleri unlardr;

1. Albit (NaOAl2O3), (% 90-100 Albit+% 0-10 Anortit)

2. Oligoklas

3. Andezin (% 50 Albit+% 50 Anortit)

4. Labrador

5. Bitovnit

6. Anortit (CaOAl2O32SiO2), (90-100 Anortit+% 0-10 Albit)

Feldispatlarn Ayrmas; Ayrma olaylar sonucunda suda erimeyen kil mineralleri ile kuvars oluur.

Ayrmada etken etmenler; iklim, scaklk, rutubet, yzeysel asit sularn etkisi ve derinden mamadan gelen

fumeroller veya hidrotermal ilemlerdir.

Ayrmann ekli ve derinlii deiken olup ayrma sonucu % 5-30 arasnda bir hacim art gzlenir.

Ayrma sonucu ktlenin tama gc ve basn direnleri azalr. Bu tr ktleler zerinde inaat yaparken ayrma

olaylarna dikkat etmek gerekir.

Kaolenleme-ar killeme

4.HAFTA

Kaya Oluturan Mineraller

Kayalar mineral topluluklardr; ya eitli minerallerin veya ta paralarnn bir araya gelmesinden ya da tek bir mineralin ok sayda birikmesinden oluurlar.

Kaya yapc olarak 8 element minerallerin ounda bulunmakta olup, ktasal kabuun arlnn %98den fazlasn temsil eder.

Oksijen %46.6

Silisyum %27.72

Alminyum %8.13

Demir %5

Kalsiyum %3.63

Sodyum %2.83

Potasyum %2.59

Magnezyum %2.09

Kaya Oluturan Mineraller

Yer kabuunu oluturan kayalar, eitli minerallerinveya tek bir mineralin,kaya paracklarnn ya dahem mineral hem de kaya paralarnn birlikteoluturduklar kat maddelerdir.

rnein granit, gabro, siyenit gibi magmatikkayalar minerallerden; mermer, kuvarsit tek birmineralden; deiik tip ve eitteki kumtalar vekonglomeralar, kaya ve minerallerden meydanagelmilerdir.

Kayalar oluum artlarna ve kkenlerine greayrlarak incelenmektedir;

Magmatik kayalar;Sedimanter kayalar;Metamorfik kayalar;

Kaya evrimi

Magmatik Kayalar

Yerin derinliklerinde bulunan, scak ve akkan eriyie magma, derinliklerinden veya yeryzne kan magmann soumas veya kristallenmesi ile oluan kayalarada magmatik kayalar ad verilir.

Magma bileiminde O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K elementleri ile birlikte su, dier tali elementler ve ayrca buhar halinde CO2, SO2 bulundurur.

Magmatik Kaya Yapc Mineraller

Esas mineraller; kuvars, feldispat (ortoklas, plajioklaz), nefelin, sodalit, lsit, mika, (muskovit, biotit), piroksen, amfiboli olivin.

Tali mineraller; zirkon, sifen, magnetit, ilmenit, hematit, apatit, pirit, rutil, korundon, granat.

%65 silis ve bol miktarda alminyum, sodyum, potasyum ve az miktarda kalsiyum, demir ve magnezyum ieriyorsa asidik (felsik);%52-65 orannda silis ieriyorsa ntr (orta);%45-52 orannda silis ile daha fazla miktarda kalsiyum, demir ve magnezyum ieriyorsa bazik (mafik) bileenli magma olarak adlandrmak mmkndr. Bazik magma, ounlukla manto kaynak alannn bileimini yanstr. Okyanusal kabuk bazik bileimlidir ve Fe ve Mg elementleri bakmndan daha zengindir. Bu nedenle okyanusal kabuk, ktasal kabua oranla dahayoundur ve astenosfere ait zellikleri dorudan bnyesindebarndrr.Buna karn ktasal kabuk silisyum ve alminyumelementlerince zengin minerallerden oluur. Bu malzemeninierisinden geen magma, getii blgede ktasal kabuu eritipbnyesinde kabuktan malzeme alarak, bileimini bazikten,ntr ve asidik bileimine dndrr. Bu nedenle, ktasal kabuktayer alan magmatik kayalar SiO2 minerali bakmndan dahazengin ve daha az youndur.

Magmatik kayalar

Magmatik kayalarn bnyelerindeki SiO2 miktarndaki deiim,kayalarn renginde de nemli deiimlerin olmasna neden olur. Bazikkarakterli demir ve nikel elementlerince zengin mineral ve kayalardaha koyu renkli, bunun tersine asidik karakterli SiO2 ce zenginmineral ve kayalar ise daha ak renklidir.

Magmatik kayalar

Magmatik kayacn bileimi, kayacnkristallendii son eriyiin bileimine balolarak geliir.

Eriyik silise fakirse, oluacak kayalar silise fakir vekoyu renkli ferromagnezyen minerallerce zenginolarak ergiyiklerde koyu renkli kayalar olutururlar.rn; gabro

Silis oran yksekse, kayalar silise zenginolduklarndan kuvars kristalleri meydana gelir. Koyurenkli minerallerce fakir olduklarndan ak renklidir.

Peridotit gibi magmatik kayalarn tamamferromagnezyen (koyu renkli) minerallerdenoluabilirler. Bu kayalarn bileimleri kendilerinioluturan eriyiin bileimi ile ayn deildirler.

Magmatik kayalar

Scak ve akkan olan magma, deiik bileimde ve basn altndayerin derinliklerinde hareketli olur. Hareketli oluu nedeniyleyukarya doru kmak isterken derinliklerde yava yava souyupveya krsitalenirse tam kristalli pltonik (derinlik) kayalar, soumaveya katlama yeryznde veya yeryzne yakn yerlerde hzl olursavolkanik veya damar kayalar oluur.

Magmatik kayalar

Magmatik kayalar

Pltonik (derinlik) kayalar; Salam ve dayankldr (yalnzca kristalden olutuklar iin)

Granit, siyenit

Yzey kayalar; Yar kristalli olup, kristaller bir hamur iinde yzer durumdadr

Andezit, riyolit, bazalt gibi

Damar kayalar; Derinlik kayalar ile yzey kayalar arasnda bir gei olutururlar. Hamur maddesi cams olmayp, kk kristalli oluu ve baka kayalarn yark

ve atlaklar iinde yer almaktadrlar.Granitporfir, kuvarsporfir, siyenitporfir gibi

Magmatik kayalar

Derinlik Kayalar; Mantodan litosfer ierisine doru ykselen magmann,litosferin farkl derinliklerinde soumas sonucu oluan yerin derinliklerindekatlam trne derinlik (plutonik) kayalar ad verilir. Magmann yavasoumas nedeniyle derinlik kayalarndaki kristaller yava yava oluur vebyr. Bu nedenle, bu tr kayalar tam kristalli, taneli ve yalnz kristallerdenolumulardr. Granit, granodiyorit, diyorit, siyenit, gabro, peridoti vb.kayalar magmatik kayalarn derinlik kayalarn olutururlar.

Oluup katlamalarndan sonra onlarca hatta yzlerce milyonlara varanseneler boyunca kta ykselimi sonucu zerlerindeki kilometrelercekalnla ulaabilen kellerin erozyonu sonucu anmalar ile bu trkayalar gncel topografyada zemin yzeyinde gnmzde degrlmektedirler.

stanbul Anadolu yakasndaki avuba granodiyorit plutonu ve Gebze-Sancaktepegarnit plutonu vb.

Magmatik Kayalar

Damar Kayalar; Magmann, litosferin st blm olan kabukierisindeki yark ve atlak gibi sreksizlikleri izleyerek yukar doruilerlemesi srasnda yeryzne daha yakn yerlerde katlamas sonucuoluan magmatik kayalara yar derinlik kayalar denir. Damarkayalar yeryzne yakn derinliklerde boluk ve atlaklarda yavasouma ve daha az basn nedeniyle gelien iri, ok iri tanelikristallerden oluurlar. Kayacn bileimine gre granit pegmatiti, gabropegmatiti vb. adlandrlr.

Magmatik kayalar

Pltonik oluumlar yerin derinliklerinde 80 km2veya daha dar alanlar kapsyorsa batolit, bukayalarn apka, mantar veya merceklerhalinde olanlarna lakolit, kvrmloluumlarn aralarna girmi haldebulunanlarna fakolit, tekne bardak eklindebulunanlarna lapolit, daha ncekioluumlar keserek duvar eklindegrnenlerine dayk, tabaka dzlemleri veistozite yzeyleri arasna giren dzlemlerboyunca yaylanlarna da sil adverilmektedir.

Magmatik kayalar

Magmatik Kayalar

Yzey kayalar (ekstrrizif), magma lavlarnn bir baca ile yeryzneyakn yerlerine veya yzeye tanarak soumalar ile oluankayalardr. abuk souduklar iin kristalleri ufaktr. Genellikle bykkristalleri evreleyen kk kristalli bir matriksten (porfirik doku)oluurlar. zel artlar dnda genel olarak kristalleri iri taneli kayalarile farklar ince taneli ya da cams dokulu olulardr. rnek olarakderinlik kayalarndan granit, yzeye atlaklar boyunca ulatndariyolit, diyorit: andezit-dasit; siyenit: trakit; gabro: bazalt; peridotitpikrit adn alr. Lavlar, yzeyde ok hzla souduklarnda, kristallemeolmaz ve oluan doku camsdr.

Magmatik kayalar

Ergiyik haldeki magma, yer kabuunun yark ve atlaklarndanyeryzne kabilir. Yeryzne kan magmadan volkanik kayalaroluur. Yeryzne kt zaman akkan olan magma bir mddet sonrakatlar. Katlaan magmaya lav ad verilir. Lavlar aniden souduuiin cams doku gsterirler. Volkanik malzeme bazen kat olarakyeryzne kabilir. Kat malzemenin tane boyu deiir. Tane boyunagre snflandrma;

32 mmden bykse blok veya volkan bombas, 4-32 mm arasnda olanlara lapilli, 0.25-4 mm arasnda olanlara volkan kl 0,25 mmden kk olanlara da toz ad verilir.

Magmatik kayalar

Magmatik Kayalarn yap ve dokular

Yap: Bir kaya ktlesinin arazide byk lekte grlen doal mimarizellikleridir. Burada kaya ktlesinin fiziksel grnmn, kayayoluturan mineral topluluklarnn birlikte oluturduklar fizikselgrnm ve karakterleri belirler ve kaya ktlesi yapsnnekillenmesinde nemli rol oynarlar. Fay, eklem, kvrm, akma veyatortul kayalarda tabakalanma yap kavram iinde alnmaktadr.


Doku; kayalarn minerallerinin, bir el numunesi veya mikroskop altnda, boy,ekil ve dizilimleri olmak zere, kayac oluturan tanelerin grnm, boyut,biim ve dzenlerini ieren geometrik dizili ve grndr.

Magmatik kayalarn dokusu, magmann veya lavn souma hzna, basn vescaklk gibi bulunduu ortamdaki artlara baldr ve genellikle yerinderinliklerinde yava souma, iri kristallerin olumasna neden olur ve budokuya fanaretik doku ad verilir. Minerallerin gzle grlebildii bu dokutm pltonik kayalarda grlr. Yzey kayalarnda ise yzey ve yzeye yaknlavlarda hzl souma ile oluan ve ancak bytme ile grlebilen ok incetaneli doku afanatik doku, byk boyutlu kristaller ile onlar evreleyenkk tanelerin oluturduu doku da porfirik doku adn alr.


Magmatik kayalarda tanelerin kristallenme derecelerine (tm veyayar kristalli, tm camsal), kristal byklklerine (faneretik, afanatik),tane boyutlarnn birbirine nispetlerine (taneli, porfirik doku),ekillerine ve birbirleri ile olan ilikilerine gre de (panidiomorfik,hidiomorfik) snflandrlrlar.

Magmatik kayalarn dokular, mineral cinsleri, mineral byklkleri,kenetlenme dereceleri, ayrma durumlar, magmatik kayalarnfiziksel ve mekanik zelliklerini belirlemede balca rol oynarlar. Bunitelikleri magmatik kayalarn inaat veya yap malzemesi olarakkullanmlarnda nemli rol oynarlar.

Kristallenme Derecelerine Gre Dokular Holokristalen (tm kristalli) doku Hipokristalen doku (yar kristalli) Holohyalin (kristalsiz/cams) doku

Kristal byklklerine gre dokular Afanitik (taneleri gzle grlmez5 mm) Porifirik (iki fazl)

Kristale ekillerine gre dokular diamorf (z ekilli) Hipidiyomorf (ksmen z ekilli) Ksnomorf (z ekilsiz)

Kristallenme Derecelerine Gre DokularHolokristalen (tm kristalli) dokuHipokristalen doku (yar kristalli)Holohyalin (kristalsiz/cams) doku

Faneritik dokulu granodiyorit

Kristal byklklerine gre dokularAfanitik (taneleri gzle grlmez5 mm)Porifirik (iki fazl)

Kristale ekillerine gre dokulardiamorf (z ekilli)Hipidiyomorf (ksmen z ekilli)Ksnomorf (z ekilsiz)

Magmatik Kayalarn Mhendislikte nemi

Derinlik kayalar genellikle atlakl olmasna ramen taze veyarmam olduklar zaman krlma ve basnca kar dayankl olurlar.Bundan dolay da yksek diren gsterirler.

Direnleri 1500-2000 kg/cm2 arasnda olduu zaman malzememhendislik hizmetlerinde kullanlabilirler. Bu eit ktlelerin zerindeinaat yaparken ihtiva ettikleri minerallerin ayrp ayrmadklar,ayrmlarsa ayrma derecelerine, atlak ve faylara, zellikle atlak vefaylar boyunca minerallerin ayrp ayrmadklarna dikkat etmeklazmdr.

Magmatik Kayalarn Mhendislikte nemi

Kayacn direnci, ayrma ve dolaysyla bozunma derecesine bal olup,ayrma derecesiyle ters orantl olarak deiir.

Volkanik ktlelerin ise fiziksel zellikleri farkl farkl olduundan inaatbalamadan nce iyice inceleme yaplmas gereklidir.

Baz lavlarn, aglomeralarn ve bazalt gibi volkanitlerin tazeliklerinikoruduklar iin direnleri derinlik kayalar gibi yksek olabilirler. Amavolkanik tfler ve breler boluklu ve bozunmu olduklarndancrufumsu bir yap gsterirler. Ayn zamanda kil mineralizasyonugsterdiklerinden gvenilirliklerini yitirirler.

Metamorfik Kayalar

Metamorfik kayalar, yeryz derinliklerinde daha nce var olan hertr kayacn scaklk, basn ve kimyasal aktiviteye sahip sv ve gazlarnakkan etkisi altnda zamanla kat haldeki deiime (bakalam)uramalar sonucu meydana gelen ve kristallerden olumu, genellikleparalel yapl kayalardr.

Kayalarn, yer kabuu derinliklerinde scaklk, basn ve kimyasalaktif akkanlar etkisi altnda uradklar kat haldeki mineralojik veyapsal deiiklie (metamorfizmaya) urayan kayalara dametamorfik kayalar denir.

Metamorfik Kayalar

Metamorfik kayalar, yksek scaklk (600 Cnin stnde) ve yksek basncn(500 Mpa) (20 km derinlikte) neden olduu deiiklikler dolaysyla oluur.Bu deiiklik kat fazda oluur. Metamorfik kaya tipi, zerine uygulananscaklk ve basn ortamnda bakalaan orijinal kaya malzemesine baldr.

Metamorfik deiimlerin ou yeryznn birka kilometre derinliindebalar, ykselen scaklk ve basn ile st manto derinliklerine kadar devameder.

nem srasna gre, metamorfizmay kontrol eden balca fiziksel faktrler; scaklk, basn, ve kimyasal akkanlar (ncelikle su ve karbondioksit bileimle

akkanlar)

Metamorfik Kayalar: kontrol eden faktrler

Ana kaya bileimi

metamorfizma srasnda scaklk ve basn

tektonik etkenler

akkanlar

Metamorfik KayalarMetamorfizma eitleri

Dokanak (kontakt) Metamorfizmas

Hidrotermal Metamorfizma

Dinamik Metamorfizma

Blgesel Metamorfizma

Gmlme Metamorfizmas

Metamorfizma srasnda kayaya hibir yeni malzeme eklenmedi

Ana kaya sadece tek mineral ieriyorsa

Ana kaya bileimi

Metamorfik kaya ana kaya benzer kompozisyona sahip olacak

Metamorfik kaya sadece bir minerale sahip olacaktr.

Mineral yeniden kristalleecek (doku deiimi)

Kireta Mermer

Ana malzeme birok mineralleri ieriyorsa ...

QuickTime and aTIFF (Uncompressed) decompressor

are needed to see this picture.

garnet bymesi garnet schist (metamorfik kaya

... eski mineraller yeni mineraller oluturmak iin yeniden

birleecekler

Kil, kuvars, mika ve volkan paralar, kumta

Yeni metamorfik mineralleri oluturmak zere birleecek

rnek garnettir: metamorfizmada byr

Scaklk gereklidir

Metamorfizma srasnda scaklk

Dnyann i scakl

Tm mineraller sonlu scaklk aralnda kararl

Erime scaklndan daha yksek scaklklarda erime

(Ve bu nedenle volkanik kaya oluturur)

Un, maya, su, tuz kartrmay dnn ...

... bir s kaynana gelinceye kadar hibir ey olmaz

ve sonra ekmek yapyorlar

Dnya'daki basn, her ynden ayn ekilde hareket eder

Basn, Dnya'daki derinlik ile

orantldr.

look at example with deep water

Derinlikle basn artar

Hacim derinlikle beraber der

Metamorfizma srasnda basn

increases at ~1 kilobar

per 3.3 km

Yksek basnl mineraller: daha kompakt ve youn

--taneler daha sk paketlenir-

Kp zerindeki basn kpn klmesiyle sonulanr

Tektonik hareketler: plaka harekteleriyle tetiklenirHer yne eit olmayan kuvvetlere (diferansiyel stres) yol aar

Basn dayanm (el skmak)

Strese kar 90 'de dzlemeye neden olur

Kesme (eller srtnme birlikte)

Strese paralel yasslamaya neden olur

Metamorfik kayata dzletirilmi akllar

Akkanlar

Scak su (su buhar) en nemlisi

Is suyu serbest brakmak iin kararsz mineralleri neden olur

Su evresindeki kayalarla reaksiyona girer ve znm

materyali ve iyonlarn yerdeitirmesini salar

zaman

metamorfizma milyonlarca yl alabilir

uzun zaman yeni minerallerin iri taneli olmasna sebep olur

--Kaba taneli kayalar

Metamorfizma trleri

Temas veya termal metamorfizma

Ev sahibi kaya iindeki scaklk artyla srlr.

Blgesel metamorfizma

Da oluumu srasnda ortaya kar

ok fazla miktarda metamorfik kaya retir.

Gml metamorfizma

Kaln sedimanter kaya ynnn altnda meydana gelir

Hidrotermal metamorfizma

Scak, iyonu zengin sudan gelen kimyasal deiiklikler

Dierleri

Kontakt metamorfizma

Magma bir ana kaya istila ederken scaklk art nedeniyle oluur

Magma evreleyen kayata bir metamorfizma zonu oluur

Yzeyde olutuunda veya yzeye yakn bir ortamda en kolay tannandr.

Metamorfizma trleri

Kontak metamorfizmas Mamatik ktleye bitiikSoutucu kaya - kontakt"

yapraklanmam metamorfik kayalar retir

dar bir kontakt blgesinde olur

(~ 1 ila 100 m geniliinde) bir boluk olarak bilinir

ince taneli (rn., Hornfels) veya

Kaba taneli (rnein mermer) kayalar

Gml Metamorfizma

ok kaln sedimenter katmanlarla ilikili

Gerekli derinlik bir yerden dierine deiir

Jeotermal gradyana bal olarak geliir

Dier metamorfizma trleri

Hidrotermal metamorfizma

Kimyasal deime,

hidrotermal zeltiler olarak adlandrlan scak, iyonca zengin svlarn, kayata gelien atlaklarvastasyla dolarken meydana gelir

Okyanus ortas srt sisteminin ekseni boyunca en yaygn olan

hydrothermal alteration along mid-ocean ridge

cold sea water encounters hot basalt,

forms steam, alters minerals

Dier metamorfizma trleri (daha az yaygndr)

Hem magmatik hem de metamorfik dokular olan

migmatitleri retir

arpma olaylar srasnda meydana gelir

ok yksek basnlar verir

Darbeli kraterlerin evresinde "ok" yaratan

kayalar oluturur

Metamorfizma srasnda ksmi erime

ok metamorfizmas

Den (yoldan geen) plakadaki scaklk dereceleri soutucu

(Kesikli mor izgi izoterm - eit T izgisi)

Levha tektonii ve metamorfizma

Yaknsak snrlarla ilikili blgesel metamorfizm

Derinlik ile basn artar

Scaklk yanal olarak deiir

Farkl P, T koullar deiik

derecelerde metamorfizma verir

Seyl(Sedimentar Kaya)

Sleyt(Metamorfik Kaya)

Scaklk&

Basn

Seyl(Sedimentar Kaya)

Scaklk&

BasnFillit

(Metamorfik Kaya)

Fillit(Metamorfik Kaya)

ist(Metamorfik Kaya)

Scaklk&

Basn

Daha fazla s ve basn ile mi? (YksekDereceli Metamorfizm)

... bir ey bulursun

Bu gerekten Gnays!

Metamorfik Kayalar

Metamorfik Kayalarn yap ve dokular

Metamorfik kayalarn yapsndaki en belirgin zellik ynl dokudur. Bukayalarn ounun balca zellii, bunlarn birbirine paraleldzlemler boyunca ve de kolaylkla yaprak-yaprak ayrlmalarblnmeleridir. Yksek basn ve scaklk altnda, o zamana kadarkaya iersinde gelii gzel dalm olan mineraller rotasyonaurayarak ynlenir ve birbirlerine paralel dzlemler oluturur.


Foliasyon: Metamorfik kayac oluturan belirli minerallerin birbirine paraleldzlemler, mercekler veya bantlar eklinde toplanmalar, sralanmalar ilemeydana getirdikleri dzlemsel yaplara foliasyon ad verilir.

Yksek basn ve s altnda gelimektedir ve hem levhams hem deuzam yasslam mineral taneleri ile ortaya kan ve de bir kayayboydan boya kat edip tekrarlanan dzlemsel yaplardr.

istozite (yapraklanma): yksek scaklk-basn koullarnda deiik boyuttagelien levhams minerallerin tam paralele veya yar paralel biimdedizilmeleri, sralanmalar sonucu meydana gelen foliasyondur. Bu dokuda,yass mika kristallerinin paralel dizilileri ile dzlemsel istozite amfibol gibiince-uzun kristallerin paralel sralanlar ile de izgisel istozite oluur.Lineasyon: kkenine baklmakszn kayay boydan boya geen, tekrarlanan,gzle grlebilen her trl izgisel yaplardr.


Klivaj: Ynl basnca bal, katmanlanma dzlemleriylebelirli bir a ile keiserek gelien birbirine ok yakn,paralel ve birden fazla ynde de geliebilendeformasyona uram krm dzlemlere klivaj adverilir. Klivaj, bir kayacn dzlemlere ayrlmasnsalayan ikincil bir dokudur.

Milonit: Byk fay ve bindirme zonlarnda, iddetlideformasyon sonucu sadece mekanik etkiler ilegelimi makaslama zonlar boyunca ince taneli, ezik veizgili grnml milonit kayac oluur (katalastikmetamorfizma)

Krlmalar ve mekanik ezilmeler nedeniyle milonitikkayalarn yaplar deimitir. Fay zonunda oluandeformasyon srasnda kayann ilksel taneleri krlp,ezilerek milonitik zon oluur ve bu zon 0,5 mmden dahakk, daha ince taneler halinde tekrar talaarak milonitioluturur.

Metamorfik kayalar: temel snflandrma

foliasyonlu (tabakal)

foliasyonsuz (tabakasz)

Foliasyon tr - r. arduvazl

Kompozisyon - r. mermer

Kaya dokusuna dayanlarak

foliation

Foliasyonlu (tabakal) metamorfik kayalar

Diferansiyel stres sonucu (her ynden eit deildir)

foliasyonsuz foliasyonlu

Mikroskop altnda grn

Metamorfik Kayalarn Mhendislik zellikleri

Yapraklanma gsteren kayalar, dayanm asndan inaat ilerindemalzeme olarak tercih edilmemelidir.

Yapraklanmal metamorfik kayalarn, dokular ve metamorfizma sonucugelien yapraklanma ve yapraklanmalar arasnda da ilave gelien klorit,epidot gibi su ile temasnda iebilen kil mineralleri nedeniyledayanmlar, yapraklanma dzlemleri boyunca azalmaktadr.

Metamorfik kayalardan mermerler, iyi bir yap malzemesi olarak tercihedilir. Bina kaplamalarnda aranlan inaat malzemesidir.

Metamorfik ktleler ayrmamak kaydyla bina temelleri iin salam biryap olutururlar. Baz kayma dzlemleri olsa da, eer kayma boluklar kildolmamsa herhangi bir destee ihtiya duyulmadan kullanlabilirler.

Metamorfik Kayalarn Mhendislik zellikleri

Metamorfikler uygun iklim artlarnda hemen deimeye maruz kalabilmektedirler. Deien yapdan dolayhacim bymesi ve basn artmas gsterirler. Byle zelliklere tnel ve baraj inaatlarnda ve dierinaatlarda dikkat edilmelidir.

ist ve benzeri kayalar istozite dzlemi boyunca kazlarda kaymalara neden olur. Bu durum zellikleistozite ve klivajn alp zayflad ve kaya direncinin byk lde dt ayrm blgeler iin geerlidir.

ist ve benzeri kayalar, yol inaatlarnda, rezervuar eimlerinde heyelan tehlikesi ortaya karr.

Masif gnayslar geni yer alt aklklar iin ok iyi artlar oluturur. Yzme havuzlar ,tiyatrolar, paten sahalar,endstri depolar, retim santralleri ve dier birok aktivite iin tesisler ekonomik ve gvenli bir ekilde bueit kayalara alm geni boluklarda oluturulmutur.

istoziteli ve yarm gnays yer alt aklklarnda stabilite problemleri karabilirler. Hatta ayrm ist ve fillitiinde alan kk tnellerde bile tavan kmesi olabilir. Metamorfik kayalar yzeylerde atlakl veayrmal olduklarndan, kazlmalar kaya bloklarnn hareketine sebep olur.

Sedimanter Kayalar

Her eit kayacn (magmatik, metamorfik,sedimanter) her eit artlar altnda fizikseli kimyasalve biyolojik bozunma ve dalmas, daha sonra daolduu yerde kalmas veya deiik yollarla tanarakbelirli bir yerde kelmesinden meydana gelenmalzemeye sediman denir

Meydana gelen sedimanlarn taneler aras boluklarbalayc imento veya matriks malzemesi ile dolarak,deien zaman sresi iinde skarak ve pekierekoluabilen kayalara sedimanter kayalardenir.

Sedimanter Kayalar

Sedimanter kayacn oluumda en az drt safha bulunmaktadr. Bu safhalar;

1. Mevcut kayalarn bozunmas,

2. Kayalarn bozunmas sonucunda meydana gelen malzemenin eitli yollarla tanmas

3. Tanan malzemenin belli yerlerde depolanmas veya keltilmesi,

4. Depolanan veya kelen sedimanlarn diyajenez geirerek, skmas ve pekimesi

Herhangi bir kaya paras(Boyut => 4 mm = akl tadr)

nce akl /Granl(Boyut

Sedimanter Kayalar

Diyajenez: kelme-depolama ortamlarnda biriken sedimanlarnbirikimlerinden sonra kaya haline gelinceye kadar geirmi olduklarsafhalarn (fiziksel, kimyasal, biyokimyasal) hepsinde (metamorfizmahari) meydana gelen deimelerin tmne birden denir.Metamorfizma ve diyajenez arasnda kesin bir snr izmek mmknolmamtr.

Sedimanter Kayalar

Sediman (ayrk sedimanter kaya) (zemin) ile sedimanter kayalar birbirinden ayrc bazkriterler unlardr:

Sedimanlarn tanaleri birbirine balanmadklar ve diyajenez geirmedikleri iin gevektirler.Sedimanter kayalarda taneler birbirlerine bir ara madde yani imento ile balanmlardr.Ayrca da diyajeneze uram ve talamlardr. Sedimanlarn aksine pekimi ve serttirler.

Sedimanter kayalar tabakalanma gsterirler ve tabakalanrken deiik ekiller sunarlar(dereceli tabakalanma, apraz tabakalanma vb.) Sedimanlar ise genellikle kitle halindebulunurlar. Tabakalanma gstermezler.

Sedimanter kayalar organik kalntlar ierirler. Organizmalar lmlerinden sonra geriyeorganik ve inorganik malzemeler brakrlar. norganik atklar fosilleir, organik maddeler iseyerlerini petrol ve kmr gibi organik kkenli yanc madenlere brakrlar.

Sedimanter kayalar oluumlarndan sonra birtakm deiimlere urayabilirler. Bu olayadeformasyon denir. Deformasyonlar sonucunda kvrlr, bklr, krlr, hatta telenirler.

Sedimanter Kayalar

Ayrma, yerkabuunu oluturan kayalarda yzey ya da yzeye yaknkesimlerde yer deitirmeye uramadan, mekanik ve kimyasal srelerlemeydana gelen nitelik deiimleri olarak tanmlanr.

Ayrma, eitli fiziksel etkiler altnda geliebilecei gibi minerallerarasndaki balaycnn kimyasal srelerle bozularak ortadan kalkmassonucu da oluabilir.

Bu nedenle, ayrma, fiziksel-mekanik (paralanma/ufalanma) ve kimyasal(bozuma/znme) sreler olmak zere iki kategoride gerekleir. Bu ikiyarma sreci birbirinin etkiler veya birbirine ortam hazrlar.

Hava bileimler yer alan gazla, su, scaklk, canl ve organik maddeler ayrmasrecinin balca etkenleridir.

Sedimanter KayalarMekanik ayrma

Sedimanter KayalarBasn rahatlamas

Canllarn etkinlikleri

Isl Genleme ve BzlmeScakln bir gnde 30 Cye kadar varan deiimler gsterdii bir ldekayalar sndklar zaman genleir ve sourken bzlrler.Kristallerin BymesiTuz kristalleri kimi koullarda kayalarn paralanmasna neden olabilirler.Byyen kristaller kumtalar gibi gzenekli, taneli kayalardaki atlak veyarklar geniletmeye ya da kayalar taneleri yerinden oynatmaya yetecekkuvveti uygulayabilirler.

Sedimanter KayalarKimyasal Ayrma

Kimyasal ayrma kayalarn ve minerallerin, ana malzemenin bozunmas ile kimyasal adan deitiisreleri kapsar. Mekanik yarmann tersine kimyasal ayrma, ayran malzemelerin bileimini deitirir.

znme; znme srasnda bir maddenin iyonlar bir sv iinde birbirinden ayrlr ve kat madde erir.

Ykseltgenme; kimyasal ayrmada oksijenle oksit ya da ortamda su varsa hidroksit oluturan tepkimeleranlalr. rnein; demir oksijenle birletiinde paslanr ve demir oksit olan hematiti oluturur.

Hidroliz; suyun ve hidroksil iyonlar ile mineral iyonlar arasnda olan kimyasal tepkimedir.

Sedimanter Kayalar

Sedimanter Kayalar, olularna neden olan faktrlere gre:

1. Krntl sedimanter kayalar,2. Organik sedimanter kayalar,3. Kimyasal sedimanter kayalar,

Sedimanter Kayalar

Sedimanter Kayalar

Krntl sedimanter kayalar; kara ve denizlerdeki kelmeortamlarnda, eitli byklkteki kaya ve mineral paralarnnbirikmesi sonucu oluan taneli-parackl kayalardr.

Tabii imento ile tutturulduklarnda aklta, kumta, siltta, kilta gibikayalar tutturulmadklarnda veya sonradan ayrtklarnda ise aklikum, kil gibi zemin olarak adlandrlan kayalar olutururlar.

Sedimanter Kayalar

Boylanma: Bir sedimantasyon havzasnda tanelerin hacim ve arlklarna gre vebir dzen iinde aadan yukarya doru sralanmalarna jeolojik anlamdaboylanma, bu ekilde istiflenmi olan ve tekrarlanabilen tabakalara da boylanmtabakalar denir.

Derecelenme: Bir sedimantasyon havzasnda sular vastas ile akntlarla gelientanelerin arlklarna gre ve aknt ynnde olmak zere sralanlarna jeolojikanlamda derecelenme ad verilir.

ri taneli krntlar kaynana yakn, ince taneli krntllar ise daha uzak yerlere yerleretanarak kelirler.

Derecelenmeyi en iyi rzgarlar meydana getirir. Sulu ortamlar bu konuda ikincidirler. Buzlar ise derecelenme yapamazlar. Boylanma elenmenin, derecelenme ise srklenmenin neticesidir.

Kum ve daha iri boyutta tanelerden oluan krntllar iin yaplantanmlamalardaki nemli bir parametreyi de, tanelerin yuvarlaklk vekresellik gibi fiziksel zellikleri oluturur.

Yuvarlaklk: tanelerin kelerinin ve keskinlik derecesinin azalmasolarak tanmlanr.

Kresellik: tane eklinin kreye olan benzerlik miktardr.

Sedimanter Kayalar

Organik Sedimanter Kayalar

Organik sedimanter kayalar, ta yapan organizmalardan veya bunlarnirili ufakl paralarndan oluan kayalardr. Kayalar da, btnyleveya arlkl olarak organizmalarn kat ksmlar talaarakfosillemilerdir.

Kimyasal sedimanter kayalar

Doygun eriyiklerin kelmesi ve tuzlu sularn buharlamas sonucundameydana gelen kayalardr. Eriyiklerin kelme sras: CO3, SO4, Cleklindedir. Suda eriyik halde bulunan ve bileimlerinde esas maddesiCaCO3 olan youn anorganik kalker inorganik sudan direkt kebilir.Karbonat kayalarn en nemli ve en yaygn kalkerdir.

Ortamlar sediment tipini etkiler

Ortamlar jeolojik zaman boyunca deiir.

Where do you think these rocks are from? GRAND CANYON!!!

Farkl ortamlar farkl sedimanter kayalar retir.

Sedimanter Kayalarn Mhendislik zellikleri

Mevcut kayalarn fiziksel ve zellikle mekaniksel nitelikleri labaratuvardeney ve testleriyle tespit edilmelidir. Sonular rakamlandrlarak temel vestatik hesaplamalarda kullanlmaldr.

Kayalarn belirli bir tama gc vardr. Glerinden fazla yklenen kayalaryap ve ekil deitirirler, dolaysyla stteki yaplar zarar grebilirler.

Normalin zerinde yklenen zemin farkl fiziksel ve kimyasal zellik gsterir.

Kayalarn mhendislik zellikleri olarak bilinen ve yaplacak inaatnmaliyetine ve emniyetine tesir edecek etmenler zgl arlk, porozite, suemme, birim hacim arl, basnca karlk gelen diren, atmosfer etkisinegelen diren, anma, paralanma, tama gc, ekil ve hacim deitirmesivb.


Labaratuvar deneyleri ile;

eitli kaya ve zemin durumuna gre temel olup olmayacaklar tespit edilmelidir. Salaml ve depreme kar dayankll belirlenmelidir.

eitli kaya ve zeminlerin yer alt sularn depolama zellii (S) ya da yer alt suyunu verme zellii (permeabilite K) ve transmissibilite T zellikleri belirlenmelidir.

Kayalarn yap malzemesine uygun olup olmayacaklar ve endstride kullanlma nitelikleri tespit edilmelidir.


Sedimanter kayalarn krlma ve basnca gsterebildikleri direnleri, sertlik derecelerine ve ilerinde bulunanminerallerin suya kar hassasiyetlerine bal olarak deiir. rnein; kil, marn, jips ve kalker imentolukumtalar ve konglomeralar sulu ortamlarda basnca kar az diren gsterirler. Silis imentolu olanlar dahafazla diren gstererek, granit ve bazalt gibi salamdrlar. yi imentolanmam kayalar fazla gzneklilik vegeirgenlik dereceleri gstereceklerinden su depolama kapasiteleri yksektir, buna karlk direnleri dkolur.

Kil ve eyl gibi ilerinde kil mineraller ihtiva eden sedimanter kayalar ihtiva ettikleri minerallerin eitlerinegre bnyelerine az veya ok miktarda su alrlar. Emdikleri su oranna gre gever veya bozunurlar. Buna balolarak direnleri ve tama gleri azalr.

Kiretalar yap malzemesi olarak kire, agrega, mcr ve yapta retmekte kullanlrlar. Bu alandakullanlacak kiretalarnn gzenek ve geirgenliinin su emmelerinin, anmalarnn az ve basnca kardirenlerinin 200 kg/cm2den fazla olmas gerekir.

Direncin alak ve yksek olmasna kiretalarnn tabakalanma ekilleri etkili olur.

Temel ve baraj inaatnda kiretalarnn atlak sistemleri ve erime boluklarnn olmamas veya en az olmaart aranmaldr.

Yeraltsularnn aratrlmasnda ise, kiretalarnn atlakl ve erime boluklu olmalar arttr. atlakl ve erimeboluklu kiretalar yksek debili karstik kaynaklarn meydana gelmesini salar.

Flatirons, Boulder, Colorado

Garden of the Gods, Colorado

Fig. 2.9

MAGMA

MAGMA

Katlama

Magmatik

MAGMA

Magmatik

Plutonik

katlama

MAGMA

Volkanik

Magmatik

Plutonik

Katlama

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

Ykseltme

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

SEDIMENT

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

SEDIMENTARY

Solidification

Ayrma ve

Erozyon

Erozyon

Tanma

Depolanma

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

SEDIMENTAR

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

Depolanma

Gmlme/Sklama

imentolanma

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

SEDIMENTAR

METAMORFK

Artan P&T

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

Depolanma

Gmlme/Sklama

imentolanma

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

SEDIMENTAR

METAMORFK

Artan P&T

Erime

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

Depolanma

Gmlme/Sklama

imentolanmaGrebiliyor musun

Ksayollar?

MAGMA

Volkanik

MAGMATK

Plutonik

SEDIMENT

SEDIMENTAR

METAMORFK

Artan P&T

Erime

Katlama

Ayrma ve

Erozyon

Depolanma

Gmlme/Sklama

imentolanma

YAPILARDA KULLANILAN JEOLOJK MALZEMELER

Ta binlerce yldr yap malzemesi olarak kullanlmaktadr.

Yap malzemesi olarak kullanlacak ta ideal olarak masif olmaldr ve bnyesinde gizlenmi krk, atlak veya dier bir sreksizlik bulundurmamaldr.

Yap malzemesi seimi ve deerlendirilmesinde, bunlarn jeolojik zelliklerinin yansra baz fiziksel ve mekanik zelliklerinin de saptanmas gerekmektedir.

Tan dokusu ve poroziteis onun rahat ekillendirilmesini, znme ve donma ile bozunmasn etkiler.

nce taneli kayalar, kendi eitleri iinde iri taneli olanlardan daha kolay ekillendirilirler. Kk gzenekli kayalardaki su birikimi, daha iri gzenekli olanlara gre daha fazladr ve

daha geri planda olmak zere don etkisinde daha kolay deforme olur. Donma bir yap tann kalitesinin dmesinden nde gelen faktrdr. Bu faktr kendini bazen

kk paralarn ta yzeyinden kopmasyla belli ederken, daha byk lekteki zarar, tan tamamn etkilemesiyle verir.

Birok magmatik kaya ile iyi kalite kireta ve kumta dondan az etkilenir.


Yap talar ierdii zararl tuzlar, genel olarak toprak ve atmosferden alabildii gibi, tan gzeneklerinde de znebilen tuzlar bulunabilir.

Tuzun tataki varl, tata deiik etkilere yol aar;

Tuzlar, ta yzeyinde kristalleerek byme ve hemen ta yzeyinin altnda da kristalleerek klme olaylar sonucunda tata yzey kabuklamas oluturur.

Kk gzeneklerdeki tuzun kristallemesi sonucunda oluan basn gzard edilemez. rnein halit tuzu 200Mpa, jips 100MPa, anhidrit 120 Mpa, kieserit 100MPalk basn oluturabilir ve bazen bu bile paralanma iin yeterli olabilir.

NaCl, NaSO4 veya NaHSO4 gibi serbeste znebilen tuzlar tarafndan oluturulan kristalizasyontan yzeyinde paralanmaya ya da ta yzeyinin toz haline gelmesine sebep olur. Magnezyum slfatn, magnezyumlu kiratayla reaksiyona girmesiyle ta yzeyinde derin oyuklar oluur. Baz kumtalar ve gzenekli kiretalarnda tuz, tan yzeyini tpk balpeteinin yzeyi gibidelik deik yapabilir. Aksine, yzeyinde tuzun birikmesi tata koruyucu sert bir tabaka oluturarak tan yzey direncini artrr, buna d sertleme denir. Eer ta ad gee bu tuzlarn doal kayna durumunda ise i yaps orantl olarak zayf olacaktr.


Silikatl kayalarda ayrma yavatr, fakat ilk ayrma belirtileri tata grld andan itibaren tan ayrmas hzlanr. Belirli magmatik kayalar ayrtklar zaman renk deitirirler, rnein birka hafta iersinde ak granitlerin zerinde pembe, krmz, kahverengi, veya sar renkte benekler demir oksitlerin hidratasyonu sonucunda oluur.


Sedimanter kayalardan elde edilerek inaat alannda kullanlan kayalarkentsel atmosfer etkisiyle karlanca deiik oranlarda ayrmayaurayabilirler. Bu ayrma bir takm yabanc maddelerce hzlandrlr.Bu yabanc maddeler: SO, NO, Cl, ve COdir. Bunlar andrc asitlerretirler. Kiretalarnda bu durum ok grlr. rnein;kiretalarnn kalsiyum karbonat ile zayf slfirik asidintepkimesinden kalsiyum slfat oluur. Bu durum, genellikle kayayzeyinin altnda oluur, genileme meydana gelir ve kristalizasyonhafif bir bozulmaya sebep olur. Eer bu durum devam edersekiretann yzeyi pul pul olur.


Kumtann dayankll onun mineralojik bileimine, yapsna, porozitesine, imento veya matrisin cinsine ve miktarna baldr. Bu nedenle d yzey inaat amacyla kullanlan kumtalarna en iyi rnek kuvars arenittir.

Yksek oramda kuvars ve alkali feldispat ieren kayalar yksek sya maruz kalrsa genleme meydana gelir ve yzeyinde tahribat oluur.

Granit, mhendsilik ve antsal kullanmlar iin idealdir. Granitin burulma mukavemeti 160-240 Mpa arasnda deiir. Granit normal iklim koullarnda bozunma gstermez.

Kiretalar asitli su etkisinde kaldklar zaman bozunurlar, bunun sonucunda matlamas, yzey renginin solmas ve yapsal zayflama meydana gelir.

Kumtann rengi ve mukavemeti tane bileenlerini balayan imentonun cinsine ve miktarna baldr. imento muhtevas poroziteyi ve suyun emilmesini etkiler.

Kayalarn kullanld eitli alanlar iin tane boyu talepleri farkldr. Ebatlandrlm talar iin>1 m, yap dekorasyon ve kaplama talar iin >30 cm, beton agregas, asfalt, demiryolu akllar ve sva iin 1-20 cm olabilirler.


Mermerler

Mermer kireta ve dolomitik kiratann s ve basn altnda metamorfizmaya urayarak kristallemesi ile oluan bir metamorfik kayatr. Ticari anlamda; parlatld zaman iyi cila kabul ederek gze ho grnen her trl kaya mermer kabul edilmektedir.

Snflandrlmas; Mineralojik : petrografik adan bir snflandrma olup, mermercilik alannda

da zaman zaman kullanlmaktadr. Mermer olarak kayacn yapsal zellikleri snflandrmada esas olup, oluumlarndaki ayrlklar yapya yansmaktadr.

Ekonomik : Renk, desen, sertlik gibi fiziksel zellikleri ekonomik snflandrmakta kullanlmaktadr.


Mineralojik snflandrma: Sedimanter Kkenli mermerler: Konglomeralar, kalker imentolu kumtalar,

bre, puding, sert (killi az veya kilsiz) kiretalar, travertenler ve oniks mermerleri

Magmatik kkenli mermerler: Granit, granodiyorit, kuvarsdioirt, siyenit, diyorit, gabro, monzonit, peridotit, dunit, verlit, harzburjit, lerzolit, liparit, riyolit, dasit, bazalt, andezit,tarkit, diyabaz, serpatinitler ve volkanik tfler.

Metamorfik kkenli mermerler: Mermer (kristalin kireta) gnays, amfibolit, serpantinit, fillit, kristalin ist, eklojit.

Mermerler

Ekonomik Snflandrma: Normal mermerler(mermer, kirata, dolomit, konglemera)

Sert mermerler (granit, siyenit, serpantin, diyabaz)

Traverten ve oniks mermerleri

Mermerin tketim alanlarnda kullanlmas gen tektonik evrim ve kalsiyum karbonatl su klar ile ilgili olduu iin genellikle gen fay hatlarnn bulunduu jeolojik olarak bilinmektedir.

Mermer tozlarnn kimyasal bileimi kalsiyum karbonat olduu iin kimya, yem ve gbre alanlarnda, karayolu, beton, asfalt ve son kat dolgu malzemesi olarak da kullanlr. Para krntlarndan mozaik ile suni mermer yaplmaktadr.

Mermerler

Yontma TalarBaz kaya kitleleri mermerlerde olduu gibi byk bloklar verebilseler bile geni yzeyde retilmeyeve parlatlmaya elverili deildir. Killi ve oolitik kiretalar, travertenler, kumtalar gibi sedimanter veandezitler ve eitli tfler ve tfitler gibi volkanitlerdir.

Bu talar;

Yumuak ve homojen yapdadr. Kolaylkla kesilebilir ve ilenebilir.

Genellikle hafiftirler.

Ucuz ve ok bulunurlar.

Birou tfler ve killi kiretalar gz alc renklere sahiptirler.

Bina balkonlarnda, d cephelerde ve baz sanat yaplarnda kullanlrlar.

at ve kaplama Malzemeleri

at rtme amacyla kullanlan kayalar dayankl ve geirimsiz olan ince levhalaraayrlabilecek kadar yarlabilme zelliine sahip olmaldrlar.

Arduvaz hem kullanl hem de en ok kullanlan at malzemelerinden birisidir.

Arduvazlar, killi kayalarn dk seviyede metamzorfizmaya urayarak bal olaraktabakal yapnn bozularak etki eden kuvvete dik ynde dilinimler veyapraklanmann olumas teekkl eder.

Ocaklardan arduvaz karmak iin patlayc kullanldnda ok byk zayiatlarverilmektedir. Bu nedenle arduvazlar tel testereler kullanlarak karlmaldr.Arduvaz, testerelerle bloklara ayrlr ve daha sonra 75 mmlik kalnla sahip olanlevhalara ayrlr.

Krmata:

Krmata olarak kullanlabilecek magmatik, metamorfik ve sedimanterkayalarn inaat sektrnde kullanlabilirlii deikenlik gstermektedir.

Bir tan yap ta malzemesi olarak ilenip ilenmyecei konusunda kayann dayankll nemli bir faktrdr. Tan dayanaklnn lt;

Ayrmaya olan dayankllk;

boyutu, ekli, mukavemeti, ve grnmn uzun bir zaman boyunca koruyabilmesidir.

Kayann yeryzne kt veya ta ocanda gzlemlenebilen ksmlarnn bozunma miktar tan dayanm kalitesinin gstergesidir.

Krmatalar iin kullanm alanlar ve blgelere gre kalite talepleri farkllk gstermektedir;

Anma, krlma, ince taneli malzeme iin % 10 snr, sktrma, dzgnlk oranlar, 10% ince taneli malzeme deeri, olaslk indeksi ve zgl arlk testlerini yapmak nemlidir.

Yol yapmnda kullanlacak malzemenin anma direnci olabildiince yksek olmaldr

Yataklar kuvars, kuvarsit, taze granitik kayalar, kireta ve dolomit gibi kilsiz, sert kayalardan olutuklarnda ekonomik neme sahip olmaktadr.

rt, imnetoda kimyasal reaksiyon oluturma eiliminden dolay istenmez.

Donma, znme, slanma ve kurumaya kar yksek diren istenir.

Paralanm ve porz malzeme betonda atlamaya neden olacandan kullanlmamaldr.

Tane boyu dalm ve tanelerin ekli yol ve inaat malzemelerinden aranlan zelliklerdir.

Eit tane boyutlu ve yuvarlak taneler sert beton yapmna daha uygundur.

Derinlik kayalar; Bu kayalar genellikle atlakldr. Ancak taze, ayrmamolduklar zaman krlmaya ve basnca kar yksek diren gsterirler. Bunedenle her trl mhendislik ilerinde kullanlabilirler. Beton ve yapmalzemeleri iin iyi bir kaynaktr.

Granitlerin salaml iersindeki minerallerin ayrma derecesi kuvarsmiktarna, tanelerin bykl ve kristallenme derecesine baldr. Dierkayalarla mukayese edildiinde, doada en dayanml olan kayalardr.

Volkanik kayalar; oluum ortamlarna bal olarak deiik fizikokimyasalartlarda meydana gelmitir. Bu nedenle, yap ve temel inaat malzemesiolarak kullanlmadan nce ok iyi bir petrografik inceleme yaplmasgerekmektedir.

Obsidiyen yaltkan yap malzemesi yapmnda kullanlmaktadr.

Ponza (snger) ta beton ierisine katldnda s geirgenlik indeksi bol gzenekliolduu iin normal betondan daha kktr. Is yaltm ponzasz hazrlananbetondan 6 kat daha yksektir.

Perlit s ve ses yaltmnda kullanlr.

Sedimanter Kayalar: krlmaya ve basnca kar gsterdikleri diren konsolidasyonderecesine ve ilerinde bulunan mineralleri suya kar olan hassasiyetine baldr.

Kil, marn, jips ve kalker imentolu kumta ve konglomeralar, zellikle sulu ortamlarda basncakar az diren gsterirlerken, silis imentolu kumta ve konglomeralar, zellikle suluortamlarda basnca kar az diren gsterirken, silis imentolu kuvarsitler daha dayankldr.

Ayrk veya az imentolu konglomera ve bre, kumtalar ve kiretalarnn basnca direnleriaz, poroziteleri fazladr.

Yuvarlak taneler, deme alanlar dar olduundan temel ve duvar ilerinde kullanlmamaldr.Yuvarlak taneli olan malzemenin krlarak kullanlmas direnleri arttracandan genellikle,krmata olarak tm inaat ilerinde kullanlrlar.

Siltta, kilta ve eyller ilerindeki kil minerallerinin cinsine gre, az veya ok miktarda suemdiklerinden kolaylkla ayrarak diren ve tama glerini kaybederler. Bu nedenle, tula,kiremit, refrakter tula yapmnda imento sanayiinde kullanlmaldr.

Kiretalar, ilerinde bulunan boluklara ve kum tanelerine bal olarak %0-15 arasndaporoziteye sahip, fazla sert olmayan, kolay ilenebilen ve hemen hemen her yerde bulunabilenkayalar olmalar nedeniyle, inaat sektrnde nemli bir yer tutarlar.

Metamorfik Kayalar:

Temel inaatlarnda krk ve atlaksz, youn karbonatl, ayrma uramam istli ve magmatikkayalarn bulunduu blgeler seilir.

Yol ve demiryolu inaatlarnda killi ve marnl araziler tercih edilmemelidir.

Beton Agregas: Agregalar, beton yapmnda imento ve su ile birliktekullanlan, kum, akl,krmata gibi taneli malzemelerdir. Betonhacminin yaklak %75i agrega tarafndan oluturulmaktadr.

Agrega olarak kullanlan kayacn krlmaya dayanm genel olarak 70 ve3000MPa arasndadr. Fiziksel olarak ayrm agregalar betondabozulmaya sebep olurlar. Kuruma srasnda imento bzlr. Eeragrega gl ise bzlme minimuma indirilir ve imento agregaarasndaki ba glenir.

Agrega paralarnn ekli betonun mukavemetini etkiler. Keli paralar allmas g karmlar meydana getirir.

Asal paracklar kaln beton yapmnda kullanlr.

Dzlemsel paracklar, sadece betonu kullanlmas zor bir malzeme halinegetirmeyip ayn zamanda dayanma gcn azaltr.

Agrega paracklarnn dokusu, imento ve kendilerini arasnda banmukavemetini belirler. Przl yzey, przsz yzeye gre gl baoluturur.

Tane bykl dalmlarnn (granlometri) birbirlerinin boluklarndolduracak ekilde olmas,

Yass ve uzun taneler yerine kbik ve kresel olmas, Sert, dayankl ve boluksuz olmas, kavk gibi zayf maddeler iermemesi, erisindeki ince malzemenin kalitesi(kil, silt, milvb.az olmas) erisinde organik maddeler bulundurmamas, Tanelerin younluklarnn yksek ve su emme orannn dk olmas, Paralanmaya ve anmaya kar direncinin yksek olmas, Donma ve zlmeye kar direncinin yksek olmas, imento ile zararl kimyasal reaksiyonlara girmemesi(Alkali-Silika

Reaksiyonu) istenilen zelliklerdir.

Yol Agregas:

Yol malzemeleri olarak kullanlan agregalar sktrmaya, anmaya,kaymaya ve don tesirine kar direnli olmaldr.

Kimyasal ynden geirimsiz ve genleme katsays da dk olmaldr..

Kullanlacak agregalarn deerini tayin etmek iin drt ana testuygulanr:

Agregann krlma deneyi,

Agrega sktrma deneyi,

Agrega anma deneyi,

Agrega dzgnlk deneyi

Yol Agregas: Agregann zellikleri karlm olduu kayann yap ve mineralojik kompozisyonuna baldr. ounlukla magmatik ve kontak metamorfik kayalar tercih edilmelidir. Blgesel metamorfik kayalar klivaj veya istozite ierdikleri iin yol agregas yapmnda kullanlmaz.

Tortul kayalarda taneleri biraraya getiren imento ve matriks elemann miktar yoltann performansn etkiler.

Kimyasal deiiklikler her zaman mekanik zelliklere bal deildir.

Malzemenin anmaya kar direnci, iindeki minerallerin oalmasyla azalr.

Kayalardaki minerallerin sertlii, kayann anmasn etkiler.

Krlma mukavemeti gzeneklilie ve tane byklne baldr.

Yol Agregas:

Yksek silika ierikli magmatik kayalar anmaya kar iinde yksekoranda ferromagneyum ierenlere gre daha direnlidir.

Termal metamorfizma rn olan hornfels ve kuvarzitler anmaya kardirenli, yksek mukavemetli ve iyi yol agregas olan malzemelerdir.

Tortul kayalar, kireta ve grovak sk sk yolta olarak kullanlr.

Trkiyede yol agregas olarak kullanlan kayalar sras ile: kireta,bazalt, dolomit, granit, kuvarsit, grovaktr.

imento Ham Maddeleri:

Kireta:

Magnezyumlu ve %5ten daha fazla killi kiretalar kire retimi iin elverili deildir. deal olan %100 kalsiyum karbonat ierendir. Ancak, %1-4 killi, az kalsiyumlu, demirli ve alminyumlu malzemelerde kire iin kullanlr.

imento retiminde %5 daha az kuvars, magnezyum oksit ve pirit iermelidir. Mcr, blok ta veya levha olarak kullanlacak ise sertlik ve rijitlik nemli olduundan killi kapsam istenmez. nk killi kireta dk sertlikte ve daha dalgandr.


Marn: imentonun ana ham maddesi olarak kireta ve kilden sonra gelir. tlen kireta ve kil birbirlerine kartrlarak marn elde edilir.

imentoda; %60a yakn kireta

%15,61 marn

%11,16 kil

%10,35 tras

%1,9 al ta

%0,91 demir

%0.,18 kaolinittir.


Tras: imento retiminde kullanlmaya elverili traki-andezitik birtrdr. Doal halde birletirici olmayan bu madde, ok ince tlpkirele sulu ortamda kartrlnca byk bir hidrolik zellik gsterir

Tula ve Kiremit KilleriKil ad verilen ince taneli birikimlerin en nemli ayrc unsuru Al2O3tr.

%2den fazla bu maddeyi tayanlara boksit denir.

%25-%30dan balayp daha yksek oranda Al2O3 ierenler sanayi killeri olarak adlandrlrlar.

Herhangi bir kil mineralinin etkinliini tamayan ve %30dan dah az Al2O3 kapsayan ince taneli sedimanterkayalar ise tula ve kiremitlerin retiminde kullanlan adi killerdir.

Kum kapsam dk olmaldr.

Kile plastik zellii veren suyun miktar %25-35 snrnda kalmaldr.

Jips kapsamamaldr.

Kalsiyum karbonat miktar %35in altnda olmaldr.

1000 derecede piirildiinde sertlik derecesi 2nin zerine kmaldr.

Kurumadan klme miktar %(den fazla kiremit kilinde %18den az olmaldr.

Patlama veya atlama gstermeksizin 1100 derecede piirilmeli kiremit kzl denilen kendi rengini almaldr.

naat Kumlar ve akllar:

En iyi kumlar sakin ve deniz artlarnda ve uzun sre iinde ayklanarak oluanlardr.

Denizden karlan malzemelerde genellikle organik maddelere, deniz kabuklarnave tuz eitlerine rastlanr ve bunlar betona zarar verebilir. zellikle tuzun varlelik donaty paslandrdndan zararldr. Bunun yannda, tuz rutubeti ektiinden,tuzlu kum kullanlan yaplarn nemli olmasna yol aar.

Midye istridye kabuklar agregann yerlemesini gletirir, dk dayanmoluturur ve ayn zamanda dona kar dayankszdr.

naat Kumlar ve akllar:

Hzl ak olmadnda en iyi agrega elde edilir, bunlar temiz ve dzgn tanelerden oluur.

l ve ova kumlar ise temiz olmalar ve tuz iermemelerine ramen yalnzca ince tanelerden olutuundan beton yapm iin uygun deildir.

İnşaat mühendisleri için genel jeolojiybu.edu.tr/muhendislik/insaat/contents/files/İnşaat...

Documents