FAYDALİ BİLGİLER DÖRT

En son Goldsmith sınıflandırmasını yazmıştık dikkat edilirse bu sınıflandırma bütün elementleri ve dünyanın bilinen kısımlarını kapsıyordu.  Litofil elementleri yazarken yer kabuğunun ilk yüz km. si  esas alarak yazmıştık. İnsan faaliyetleri aslında bu kesimin küçük bir kısmında olur.  Maden ve değerli taşlar yer kabuğunun ilk beş km ni zor kapsar (elbette derinlik olarak). Çoğunlukla yüzeyinin ilk  bir iki km de bütün faaliyetler sürdürülür. İşte bu  “litofil elementlerin”  de ayrı bir sınıflandırılması yapılmıştır. Madencilik açısından bu sınıflandırma çok önemlidir. Bu sınıflandırmaya bakalım;

1-)ULTRABAZİK KAYAÇLAR :  Bu sınıflandırma esas olarak kayaç içinde ki   “serbest silis”  oranına göre yapılır.  Diğer etkili elementler ise  “demir ve magnezyum”   dur. Konuyu kavrayabilmek için şöyle özetleyebiliriz . Bir Kayaç içinde serbest silis arttıkça , felsik azaldıkça ( fe - si  yani demir  silisyum anlamındadır) ve demir ile magnezyum miktarı arttıkça bazik olmaya başlar. Ultrabazik kayaçlarda en az miktarda silis bulunur. Bu durumda diğer iki element ( magnezyum ve demir) oranı yükselir. Rakamlarla konuşursak; ultrabazik kayaçlarda  “SiO2 yani silis”   oranı %45 in altındadır.Kısacası ultrabazik yapıda demir ve magnezyum en fazla oranda bulunur.  Bu kayaç çeşitlerinde daha yoğun olarak bulunan elementler (minerallerde bu oran ile  alakalıdır)  şunlardır; Magnezyum,demir,krom,nikel,kalsiyum,platin,iridyum,osmium,palladium,ruthenium,radon vb.

2-)  BAZİK KAYAÇLAR :  ultrabazik kayaçlardan  biraz daha fazla silis bulundurur yani serbest silis oranı  %45-52  civarındadır. Bazik kayaçlarda yoğun olarak bulunan elementler (bu yoğunluğun karşılaştırması diğer kayaç çeşitlerine göredir yoksa diyelim ultrabazik kayaçlarda yüksek oranda platin asla bulunmaz zaten platin altın gibi klark sayısı düşüktür yani yerkabuğunda ki oranı milyonda seviyesindedir.) genel olarak şu elementler bulunur; kalsiyum,selenyum,titanyum,vanadyum,alüminyum,fosfor,manganez,bakır,çinko,galyum,arsenik,brom,gümüş,kadmiyum,kurşun.

3-) ORTAÇ KAYAÇLAR :   bu kayaçlarda silis miktarı % 52-66 arasında bulunur.Ortaç kayaçlar bazı sınıflandırmada gösterilmez zira bazik ile felsik arasında yer alır daha ziyade felsik yapıya  yakındır.

4-) ASİDİK (Felsik) KAYAÇLAR :  Bu kayaç çeşidi içinde en fazla serbest silis bulunduran kayaç çeşididir. Bu oran %66  ve üstüdür. Bir kez daha hatırlatayım ki SiO2 miktarı ile bildiğimiz kuvars aynı şey değildir.  Bir kayaç içinde hiç  “kuvars”  minerali olmadığı halde serbest silis miktarı yüksek olabilir örnek feldispatlar.  Bu kayaç çeşidinde yoğun bulunan elementler şunlardır; lityum,berilyum,flor,sodyum,silisyum,rubidyum,potasyum,itriyum,zirkonyum,lantan,hafniyum,baryum,tantalyum,talyum.

Elementlerin bir başka sınıflaması ise bolluk derecesi göz önüne alınarak yapılmıştır : 

1-)MAJOR (Ana ) ELEMENTLER:  Bu elementler aynı zamanda  “kayaç yapıcı”  olarak bilinir.  Normal kayaçlar bu elementler tarafından oluşturulur ancak bu durum bazı özel kayaç veya mineraller için geçerli olmayabilir. Mesela bir florit kristali bir kayaç gibi görünmesine karşın bu elementler tarafından oluşturulmamıştır flor elementi normalde bulunma oranı düşükcedir ancak minerali için durum değişir. Benzeri durum elmas içinde böyledir. Elmas karbondan oluşmuştur ancak karbon major element değildir (tali elementlerdendir) böyle olduğu halde elmas  %  karbondur ( içinde son derece düşük oranda bazı element veya mineral bulundurabilir). Bu elementler şunlardır; silisyum,demir,alüminyum,titanyum,magnezyum,manganez,kalsiyum,sodyum,potasyum.

2-) TALİ (Minör) ELEMENTLER :  Bu elementler kayaç içinde %1-0.1 arasında ki oranda bulunurlar. Oysa major olarak bulunanlarda bu oran çok yüksektir mesela alüminyum (% 8 ) gibi. Tali elementler şunlardır;hidrojen,karbon,fosfor gibi.

3-)  İZ  (Eser )  ELEMENTLER :  Kayaçlarda ki oranı %0.1-(<1000 ppm)arasında olur. Bu elementlerin bazıları şunlardır;zirkonyum,hafniyum,arsenik,altın,uranyum vs.Şu açıklamayı da ekliyelim;PPM=0.001 bu da 0.000001ton demektir 1 ton=1.000kg.

1kg=1.000 gram demektir.Örnek; PPM olarak 4 miktar altın demek bir ton da dört gram altın var demektir.

PPB=milyarda oranı gösterir bir örnek verelim bir kayaçta 10 PPB altın varsa bu rakamı önce PPM açısından bakarsak bine bölmek gerekir bu durumda 0.001 ppm yapar.Kısacası böyle bir altın cevheri çıkarılmayacak kadar düşüktür. Tek örneği ile bir altın sahasında yapılan analizler sonucu diyelim 14 ppm bulunduğunu düşünürsek eğer bunu ppb ‘ye çevirirsek bin ile çarpmamız gerekir sonuç ise 14.000 PPB  eder. Bu arada şunu da ekliyelim, altın gibi bazı değerli mineraller (madenler)  ”ons ” üzerinden satışı yapılır. Bir ons = 31.10 kg demektir.

İz elementleri kayaç yapan elementlerden olmamasına rağmen bazı durumlarda kayaç yapan elementlerin yerine geçerek oluşturulan yeni mineralin kristal yapısına katılabilir bu durum süs taşçılığı açısından önemlidir zira pek çok değerli taş aslında böyle oluşmuştur.  Bunlara örnekler sıralayalım;  korundum bilindiği gibi alüminyum oksittir. Ancak bu haliyle süs taşı özelliğine haiz değildir veya değeri azdır ancak içine krom girerse yakut olur. Fakat bu krom elementinin korundumun yapısında yer almasının bazı şartları vardır bu durum kuvars taşının çatlaklarına giren eriyik halinde ki demir bileşiklerinin sızarak renk vermesi gibi değildir tam tersine korundum minerali oluşurken bünyeye katılır fakat bunun için de belli sıcaklık ve basınç gerekir yoksa elementlerin yeni bileşik (mineral) yaparken çevresinde onlarca farklı element vardır bu elementler rastgele bileşime katılamaz bununda şartları vardır. Daha önceleri bahsetmiştim bazı garnet çeşitlerinde magnezyum,demir,kalsiyum vb. elementler birbirinin yerine geçebilirler. Burada en büyük etken  “iyon büyüklüğüdür”.  İyon dan kasıt elektron almış veya vermiş atomdur.  Bu durumda ki atomun yük durumu stabil ( nötr değildir)  değildir ve bileşik yapma eğilimindedir.  Her elementin iyon büyüklüğü farklı olmasına rağmen birbirine yakın büyüklükte iyonlar vardır mesela altın ile gümüş ve tellür  iyon büyüklüğü birbirine yakındır bu nedenle birbirleri ile bileşik (mineral) yapabilirler.  Bu durum, kayaç yapıcı  ve  en çok bulunan feldispatlarda özellikle yoğun bulunur.

İz elementleri her ne kadar  yer kabuğu içinde oransal olarak çok düşük miktarda olsa da dünyanın muazzam büyüklüğü nedeni ile aslında bu elementlerin miktarına az diyemeyiz zira bu elementlerinde yoğun bulunduğu yataklarda kendilerine özgü kayaç bile yapabilirler. Bunun için zümrüt ve bor yatakları gösterilebilir. Bor aslında ender bulunmasına rağmen örneğin bizim topraklarda büyük miktarda bulunur ( Türkiye özel şartlarda oluşmuştur).

İz elementleri bazı minerallerin kristal yapısına girerek o mineralin bazı fiziki özelliklerini değiştirmesini yazıyorduk (renk gibi  ) bunun için iyon büyüklüğü şartından bahsettik diğer şartlara bakalım;  iyon yükü de önemlidir zira yükler eksi veya artı olabilir. Diğeri ise özellikle ortamdır  (basınç ve sıcaklık) her bileşik veya kimyasal olayda sıcaklık ile basınç çok önemli etkendir.  İz elementleri bu şekilde pek çok mineral alt gruplarına sebep olur. Mesela, beril grubu. Berilyum aslında oransal olarak çok az bulunur  (0.00019 oranında)  ve beril grubu berilyum elementi ile oluşur. Bu grubun bir çok alt çeşidi vardır (zümrüt,akuamarin,heliodor,bixbet,goşenit)  işte bu çeşitlere  bünyeye katılan farklı elementler nedeni ile olur. Tabi bazıları iz elementi olmayabilir ancak zümrüte yeşil rengi veren kromdur (yakuta kırmızı rengini  verir bunun nedeni kromun farklı yük alması sebebi iledir.) Kısacası iz elementlerinin de önemi büyüktür.

                                                          Magmatik kayaçlar oluşurken magmada bulunan iz elementleri katı fazda olmayı ve mineral içinde bulunmayı tercih ederler (başka deyişle bu duruma uyacak özelliklere sahiptirler)  işte bu tip elementlere mineraloji de  “UYUMLU ELEMENTLER”  denir.  Bunun tersine eriyik halinde bulunmayı tercih edenlere ise  “UYUMSUZ ELEMENTLER”   denir.  Bu uyumunda dereceleri vardır. Eğer bir iz elementi iyon yarıçapları uyumsuz ise ve de birbirlerinin yerine geçerse bu olaya   “Diadohi”  denir. Yani bu çeşit yer değiştirmede iyon büyüklüğü eşiği aşılır (normal olarak iki iyonun birbirlerinin yerini alması için iyon büyüklüğü farkı %15 geçmemesi  gerekir)  Bu olay nadiren olur. Fakat bunun için elementlerin elektrik yüklerinin aynı olması gerekir. örnek; plajiyoklaslarda -Na+2 in yerine -Ca+2 in alması veya -Mg+2 yerine -Li+2  yerini alması ile ortoklaz larda -K+2 yerine -Ba+2 almasını yazabiliriz.

NOT:  Yazı devam edecek.