Kayaç, çeşitli minerallerin veya mineral ve taş parçacıklarının bir araya gelmesinden ya da bir mineralin çok miktarda birikmesinden meydana gelen katı birikintilerdir. Kayaç terimi eski Türkçede sahre, yeni Türkçede külte ve yabancı dillerdeki rock, roche, gestein sözcükleri karşılığı kullanılmaktadır.
Jeolojinin bir alt bilimi olan sedimantoloji biliminin konuları, yer kabuğundaki tortulların ve tortul kayaçların tanımlanması, sınıflandırılması ve orijininin araştırılması olarak sıralanabilir. Sedimantoloji, jeoloji içerisinde önemli bir yere sahiptir. Bunun nedeni yerkürenin yüzeyinin %75'i kadarının tortul (sedimanter) kayaçlardan oluşmuş olması ve şu anda kullanılan karbon bazlı (hidrokarbonik) enerji kaynaklarının tamamına yakınının bu tortul kayaçlardan çıkarılıyor olmasıdır. Ayrıca sedimenter sahalar çok verimli topraklara sahiptir. İklim şartlarının da uygunluğu yanında diğer şartların uygun olması durumunda tarım için çok önemli alanlar olabilirler.
Magnezit, magnezyumun başlıca filizlerinden biri.
Bazalt, volkanik kaya kütlelerinden biri. Siyah renkte ve kesif yığınlar halindedir. Doğada kütle, damar ve akıntı halinde bulunur. Başlıca özelliklerinden birisi, altıgen prizmalar biçiminde, büyük sütunlar meydana getirmesidir. Bu sütunlar, mağma akıntılarının soğuyup büzülmesinden ileri gelmiştir. Sert ve dayanıklı bir taş olduğundan kaldırım, yapı taş, demiryolu, köprü malzemesi olarak kullanılır. Yeryüzünde çok bol olan bazalt, bazı memleketlerde, binlerce kilometrekarelik yerleri örter. Birleşik Krallık'ın kuzeyi, İrlanda, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük Hindistan'da Dekkan bölgesindeki bazalt yığınları 300.000 kilometrekarelik geniş bir bölgeyi kaplar.
Üç ana kayaç türünden biri olan tortul kayaçlar, yeryüzünde en çok görülen kayaç türüdür. Dünya'nın yüzeyinin yaklaşık yüzde 75'ini yerkabuğunun ise yaklaşık yüzde 8'ini kaplarlar. Bu kayaçlar genellikle tabakalı olarak bulunurlar ve içerisinde organizma kalıntıları (fosil) bulundururlar. Sarkıt ve dikitler bu kayaçların oluşturduğu jeolojik yapılara örneklerdir. Tortul kayaçların büyük bir kısmı dış etmenler tarafından yeryüzünün aşındırılmasıyla meydana gelen çeşitli büyüklükteki unsurların (sediman) taşınarak çukur sahalara biriktirilmesi sonucu oluşmuşlardır. Bu olaya genel anlamda tortullaşma denir. Biriken unsurlar önceleri boşluklu gevşek bir yapıya sahiptirler. Fakat zamanla sıkışıp sertleşirler. Bir birikme sahasında, sonradan biriken unsurlar öncekiler üzerinde birikerek ağırlıkları vasıtasıyla basınç yaparlar. Bu basınç sonucu unsurlar, aralarındaki boşlukların küçülmesi ve büyük ölçüde ortadan kalkmasıyla sıkışır ve sertleşirler. Tortul depoların veya kayaçların oluştukları ortamlar yerden yere farklılık gösterirler.
Başkalaşım kayaçları ya da metamorfik kayaçlar, magmatik ve tortul kayaçların çeşitli etkilerle değişime uğraması sonucu oluşurlar. Mermer, başkalaşım kayaçlarına bir örnek olarak verilebilir. Gnays, elmas ve şist de bu kayaçlara verilebilecek diğer örneklerdir.
Magma, yeraltında bulunan, ergimiş haldeki kayaçlar. Kayaçların basınç düşmesi, sıcaklık yükselmesi, H2O ilavesi gibi etkenler altında erimesi sonucu oluşan silikat hamuru durumundaki eriyiklerdir. Yeryüzüne ulaşarak yanardağlardan püsküren magmaya lav denir. Magma, dünya yüzeyinin altında bulunur ve diğer karasal gezegenlerde ve bazı doğal uydularda da magmatizmanın kanıtı keşfedilmiştir. Erimiş kayanın yanı sıra, magma ayrıca kristaller ve volkanik gazlar içerebilir.
Vermikülit, mikanın doğal aşınmasıyla oluşmuş magnezyum alümino slikat kil mineralidir. Uzun süre bir çeşit trioktahedral mika minerali olarak bilinen vermikülit, hızlı ısıtma ile yapraklara ayrılır ve küçük kurtçuklara benzeyen bir şekil alır. Vermikülit terimi, bu özelliği kullanılarak Latince vermıculareden türetilmiş ve 2:1 genleşebilen, tabaka yükü simektikinden büyük olan ve mikaya benzeyen mineraller için kullanılmıştır. Doğada; oluşumuna ve bulunduğu ortamlara göre, toprak, otojenik, metamorfik ve'makroskopik olmak üzere dört tipine rastlanmıştır.
Magmatik kayaçlar, magmanın yükselerek yer kabuğunun içerisine girip veya yeryüzüne ulaşıp soğuyarak katılaşması sonucu oluşan kayaç türüdür. Üç ana kaya türünden biridir, diğerleri tortul ve metamorfiktir. Magmatik kaya magma veya lavın soğutulması ve katılaşmasıyla oluşur. Magmatik kayaçlar çok çeşitli jeolojik ortamlarda meydana gelir: kalkanlar, platformlar, orojenler, havzalar, büyük magmatik bölgeler, genişletilmiş kabuk ve okyanus kabuğu. (Resim1) Magmatik kayaçlar temel olarak silikat minerallerinden oluşmuşlardır. Magmanın bileşimi temel bazı elementlerin dağılımını yansıtsa da oranları değişmekte ve bu da belli başlı magma tiplerinin oluşmasına neden olur.
Foliasyon (Yapraklanma), kayaç içindeki minerallerinin fiziksel olarak mika ve kille yeniden düzenlenmesi ile de meydana getirilebilir.
Şist orta dereceden bir tür başkalaşım kayacı'dır. Şist kelimesi Yunanca bir sözcük olan σχίζειν (şizin)'den gelmektedir. Kelimenin anlamı "bölmek"tir. Şist'in anlamının Yunanca "bölmek" olmasının sebebi büyük olasılıkla, şistin alüminyum levhalar halinde kolayca ayrılabilir yapıda olmasından kaynaklanıyordur. Şistler genellikle orta veya büyük, düz, tabaka benzeri tanelere sahiptir. %50'den fazla şist, uzun mineraller içermesiyle tanımlanır.
Kronostratigrafi, kayaç kütlelerinin göreceli yaş ilişkilerini ele alan stratigrafinin bir parçasıdır ve en temel birimi jeolojik zamanın belli bir aralığında oluşan bir kayaç kütlesidir. Kronostratigrafi'nin en büyük amacı, kayaçların yer değişiminin sırasını ve bütün kayaçların yer değişim zamanını belli jeolojik bölge ve dünyanın jeolojik geçmişinde aramaktır. Kronostratigrafi jeolojik bir alan içerisinde zamana bağlı birikme esnasındaki tüm kayaçların çökelmesini ve dünyanın son oluşum halini kayıt altına almasını sağlamaktadır. Standart stratigrafik isimlendirme bilinen fosil toplulukları tarafından tanımlanan zamana göre belli aralıklara dayandırılmış bir sistemdir. Fosil topluluklarının belli aralıklar ve belli arayüzlere göre nitelikli bir tez halinde oluşum tarihleri belirlenmektedir.
Felsik nispeten feldispat ve kuvars minerallerince zengin olan magmatik kayaçları adlandırmak için kullanılır. Silikon, oksijen, alüminyum, sodyum ve potasyum gibi açık renkli elementlerce zengin silikat mineralleri, magma ve magmatik kayaçları adlandırmak için jeolojide kullanılan bir terimdir.
Yer kabuğunu oluşturan üç temel kayaç türü vardır. Bunlar; magmatik kayaçlar, tortul kayaçlar ve başkalaşım kayaçlarıdır. Bu kayaçlar oluştukları günden bugüne kadar geçen zamanda birçok değişikliğe uğramışlardır. Her ne kadar bulundukları yerde hiç hareket etmeden kalsalar da, her biri çok uzun yıllardır süren bir değişikliğin parçasıdır. Kayaçların oluştukları günden bu yana devam eden ve farklı tür kayaçların doğal yollarla birbirine dönüşmesini açıklayan bu olaya "kayaç döngüsü" denir. Kayaç döngüsünü devam ettiren etken, doğal olaylardır. Kayaç döngüsünün geçtiği evreler:
Amfibolit, esas olarak hornblend ve plajyoklaz minerallerinden oluşan bir kayaçtır. Bu minerallerin yanı sıra içlerinde epidot, ojit, biotit ve almandit mineralleri de yer alabilir. Yeşil, gri ve siyah renkli olan amfibolitler ferromagnezyumlu katılaşım kayaçları ile saf olmayan kalkerlerin orta veya yüksek derecede metamorfizmaya uğramaları sonucu meydana gelmiştir.
Adını 1870 yılında ilk defa bulunduğu Güney Afrika'nın Kimberley şehrinden alan kimberlit, elmas oluşumuna sahiplik yapan volkanik bir kayaçtır.
Düzlemsel veya çizgisel paralelliği çok iyi gelişmiş, oldukça ileri derecede değişikliğe uğramış orta taneli bir kayaçtır. Bazen, özellikle mika grubu minerallerin çokluğunda kayaç yaprak yaprak ayrılır. Şist içindeki tek tek mineral taneleri, sıcaklık ve basınç sonucu gözle görülebilen ince tabakalar halinde oluşabilir. Bu karakteristik yaprak yaprak ayrılma dokusu, şistozite kavramını oluşturur. Diğer bir deyişle, şistozitesi oldukça belirgindir. Şistlerin mineralleri gözle ayırtlanabilir. Orta ve iri tanelidir. Şistlerde içerdikleri en fazla mineral cinsine göre sınıflandırırlar;
- Biyotit şist
- Muskovit şist
- Serisit şist
- Klorit şist
- Glokofan şist
- Aktinolit şist
- Tremolit şist
- Disten şist
- Sillimanit şist
- Grafit şist
- Talk şist
İlmenit, kimyasal formülü FeTiO3 olan titanyum-demir oksit minerali. Trigonal sistemde kristalleşir. Magmanın ilk kristalleşme evresinde oluşmaktadır. Ancak olivinle birlikte bulunmaktan ziyade piroksenitlerin içinde maden yatağı oluştururlar. Birçok magmatik ve metamorfik kayaçta aksesuar minerali olarak bulunan ilmenit; gabro, norit ve anortozitlerin içinde damarlar hâlinde gözlenir. Metamorfik kayaçlardan bilhassa granülit fasiyesinde oluşmuş ortognayslarda bol miktarda yer alırlar. İlmenit, alterasyona karşı dayanıklı olduğu için sahil plaserlerinde de konsantre olabilir. Bunun örneklerine Florida, Hindistan ve Yeni Zelanda'nın Güney Adası'nın batı sahillerinde sık rastlanır. Özellikle, Yeni Zelanda'dakilerde ortalama ilmenit tenörü % 5,5'tir. Québec'teki (Kanada) Allard Lake yatakları ve Norveç'teki Telnes yatakları ilmenit minerali içeren önemli yataklar olup Allard Lake yatakları 125 milyon ton, Tellnes'teki yataklar da 300 milyon ton ilmenit içerir.
Hidromanyezit, Mg5(CO3)4(OH)24H2O kimyasal formülüyle gösterilen ve genel olarak sulu manyezit diye adlandırılan bir mineraldir.
Amfibol, çift zincirli SiO'dan oluşan prizma veya iğne benzeri kristallerden oluşan önemli bir inosilikat mineral grubudur.
