MİNERALLER

Yazar: Muhammet ALAN - Gökhan ERGÜL

Editör: Yusuf Mert ÜSTÜN

Yayımlanma Tarihi: 27.04.2019

Mineral Nedir?

 

Yer kabuğunda doğal halde bulunan, belirli kimyasal bileşimi ve düzenli atom yapısına sahip aynı zamanda homojen ve genellikle katı halde olan inorganik cisimlere mineral (Latince: Mineralis) adı verilir. Birden fazla element bir araya gelerek bir mineral oluşturur. Minerallerin büyük bir kısmı bu şekilde meydana gelmektedir ancak elmas, altın, gümüş, kömür gibi bazı mineraller tek bir elementten müteşekkildir.

Minerallerin bir araya gelmesiyle kayaçlar, kayaçların bir araya gelmesiyle de dağlar ve kıtalar oluşmaktadır. Ancak nadiren de olsa bazı kayaçların yalnız bir mineralden meydana geldiği de görülmektedir.

Mineraller belli ayırt edici özelliklere sahiptir. Bir minerali kesin olarak teşhis edebilmek için en iyi yol; onun kimyasal bileşimine bakmaktır. Fakat bu yol arazide çalışan coğrafyacılar yahut jeologlar için hem zahmetli hem de masraflıdır. Ancak minerallerin başka tanıtıcı özellikleri de vardır ki bunlar arazi çalışması yapan bir yer bilimciye, mineralleri teşhis etmede büyük oranda kolaylık sağlamaktadır.

Minerallerin Tanıtıcı Özellikleri

A. Kristal Şekli

Mineraller çoğunlukla kristal haldedir. Ancak Opal gibi belirli kristal yapıda olmayan mineraller de mevcuttur. Bu tür minerallere "amorf mineral" adı verilir. Amorf minerallerin dışında kalan diğer her mineral belirli bir kristal yapıya sahiptir. Kristaller simetri durumlarına göre altı ayrı türde gruplanırlar.

Aşağıdaki tabloda kristallerin simetri durumlarına göre türleri ve her bir türün özellikleri, hangi minerallerde hangi tür kristalleşmenin meydana geldiği açıklanmıştır.

İZOMETRİK (KÜBİK) SİSTEM

Kristal basit biçimiyle küpten oluşmuştur. Üç eksen de birbirine eşit ve diktir.

Örnek: Pirit, Galen, Kayatuzu, Grenat, Manyetit, Fluorit kristalleri.

TETRAGONAL SİSTEM

Kristal basit biçimiyle tabanı kare olan bir dik prizmadır. Bayağı eksenler birbirine eşittir, baş eksen farklı uzunluktadır. Hepsi birbirine diktir. Örnek: Zirkon, Rutil, Kalkopirit kristalleri.

HEKSAGONAL SİSTEM

Kristal basit biçimiyle tabanı altıgen olan bir dik prizmadır. Bayağı eksenler üçtane olup, birbirine eşittir, baş eksen bunlara diktir ve farklı uzunluktadır.

Örnek: Kuvars, Kalsit, Dolomit, Hematit kristalleri.

ORTOROMBİK SİSTEM

Kristal basit biçimiyle tabanı dikdörtgen olan bir dik prizmadır. Üç eksen birbirine diktir, fakat farklı uzunluktadır.

Örnek: Topaz, Olivin, Aragonit, Goethit, Barit kristalleri.

MONOKLİNAL SİSTEM

Üç eksen de değişik uzunluktadır. Bunlardan ikisi birbirine diktir. Üçüncüsü, bunların biriyle dik, diğeriyle dik olmayan açılarla kesişir.
Örnek: Amfibol, Piroksen, Mika, Kil, Ortoklaz, Jips, Volframit kristalleri.

TRİKLİNAL SİSTEM

Üç eksen de değişik uzunluktadır. Bunlardan ikisi birbirine diktir. Üçüncüsü, bunların biriyle dik, diğeriyle dik olmayan açılarla kesişir.
Örnek: Amfibol, Piroksen, Mika, Kil, Ortoklaz, Jips, Volframit kristalleri.

B. Strüktür (Yapı)

Strüktür, bir mineralin dış görünümünü ifade etmek için kullanılır. Kristalli, sütunlu, lifli (firbous), böbrek biçimli (böbreksi- reniform), mikalı (bicaceous), botryoidal, taneli ve oolitik (küçük kürecikler şeklinde) başlıca strüktür çeşitleridir.

C. Sertlik

Bir mineralin sertliğini belirleyebilmek için en kolay yol o minerali çizmektir. Yani farklı sertliklerdeki minerallerin birbirlerini çizme özelliklerine bakarak mineralin sertliği hakkında kolayca bilgi sahibi olunabilir.

mohs.jpg

Sertlik faktörü, mineralleri tanımlamak için büyük bir yardımcıdır.

Minerallerin sertliklerini belirleyebilmek adına Alman jeolog ve mineralog Friedrich Mohs 1812 yılında "Mohs scale of mineral hardness.”  Yani “Mohs Sertlik Cetveli” ni tasarlamış ve düzenlemiştir.

Mohs bu cetvelde mineralleri en yumuşaktan en serte kadar sıralamış ve onlara 1’den 10’a kadar numara vermiştir.

Mohs Sertlik Cetvelinde minerallerin sınıflandırılması şu şekildedir:

Mohs_Scale2_1.jpg

Buna göre her mineral kendinden önceki minerallerden daha sert olup onları çizmektedir.

 

En sert mineral olan Elmas minerali başka hiçbir mineral tarafından çizilememekte, en yumuşak olan talk ise hiçbir minerali çizememektedir.

D. Kırık Yüzeyi, Dilinim veya Klivaj

Minerallerin düzlemsel yüzeyleri boyunca kırılması ve kolaylıkla ayrılması yani dilimlenmesi, bölünmesi özelliğine klivaj (dilinim) adı verilir. Ancak bazı mineraller dilimlenme özelliği göstermeyebilir. Bu durumda bu tür minerallerin kırılma yüzeyleri lifli, pürüzlü, sedefsi gibi şekillerde olabilir.

E. Renk

Minerallerin teşhis edilmesinde renk yardımcı olabilmektedir ancak bazı mineraller birden fazla renklerde karşımıza çıkabilmektedir. Bunun kaynağı, mineralin kimyasal bileşimindeki çeşitli farklılıklardır.

Örneğin Kuvars mineralinin farklı renklerde birden fazla türü mevcuttur: Ametist mor renkteyken, sitrin minerali sarımsı renktedir. Bu gibi değişik renklerde görülebilen minerallere “allokromatik mineraller” adı verilir. Her daim tek renk olarak karşımıza çıkan minerallere ise “İdiokromatik mineraller” denilmektedir.

3.jpg

F. Çizgi Rengi

Eldeki mineralin bir yere sürtülmesiyle zemin üzerinde ortaya çıkan renk de minerallerin tanınmasında bir diğer yardımcı rolü üstlenebilmektedir. Bu işlem yapılırken yer bilimciler tarafından genellikle tercih edilen yöntem, minerali porselen bir tablaya sürtmektir çünkü porselen tabla beyaz olduğu için ortaya çıkan çizgide açık rengi de koyu rengi de görebilmek kolay olmaktadır. Çizgi rengiyle mineralin rengi aynı yahut farklı olabilir. Örneğin “Kantaşı” olarak da bilinen Hematit mineralinin rengi parlak siyah olduğu halde çizgi rengi kızıl kahverengi özelliğini göstermektedir.

 

        G. Parıltı

Mineraller parlak, camsı, yağlı, donuk, yağlı gibi görünümlerde olabilmektedirler. Bu görünümler ise yüzeylerine gelen ışığın yansıtılması, ışığın niteliği, şiddeti, ışığın mineral tarafından tutulması gibi nedenlere bağlıdır.

Minerallerin tanımlanmasında yardımcı olabilecek özellikler yalnızca bunlarla sınırlı değildir. Zira İletkenlik, Özgül ağırlık, Mıknatıs özelliği, Radyoaktivite özelliği, Termodinamik özellikler gibi karakteristik özellikler de mineralleri teşhis etmede yardımcı olabilecek diğer faktörlerden bazılarıdır.

Başlıca Mineral Grupları ve Mineraller

Doğada bilinen 4000’den fazla mineral bulunmaktadır. Fakat bu rakam yalnızca bugüne kadar tanımlanabilen mineralleri kapsamakta, bu sayı yeni minerallerin tanımlanmasıyla her yıl artmaktadır.

Elementlerin bir araya gelerek mineralleri, minerallerin de bir araya gelerek kayaçları meydana getirdiği yukarıda açıklanmıştı.
Yer kabuğunun %98’den fazlasını teşkil eden yalnızca 8 element bulunmaktadır ve bu elementler aynı zamanda kaya meydana getiren minerallerin de çoğunluğunu oluşturmaktadır. Bu arada şunu da belirtmek gerekir ki yer kabuğunu oluşturan kayaçları meydana getiren minerallere “Kaya meydana getiren mineraller” adı verilmektedir. Bahsi geçen elementler, yer kabuğunda bulunuş sırasına göre sıralandığında bu sıralama oksijen(O), silisyum(Si), alüminyum(Al), demir(Fe), kalsiyum(Ca), sodyum(Na), potasyum(K), magnezyum(Mg) şeklinde olmaktadır. Özellikle oksijen ve silisyum elementleri yer kabuğunda en fazla bulunan elementleri teşkil eder. Aynı zamanda bu elementler silikat adı verilen magmatik ve başkalaşım kayalarının temel bileşenini meydana getiren, yer kabuğunda en fazla rastlanan mineralleri oluşturmaktadır. Öyle ki bilinen kayaçların %90’ından fazlası silikatlardan müteşekkildir.

Yer kabuğunda azınlığı oluşturan, asilikatlar (silikat olmayan mineraller) da bulunmaktadır. Bunlar yaygın olmadıkları halde içlerinde ekonomik açıdan değerli olanları mevcuttur. Örneğin altın, gümüş, elmas, bakır gibi tek elementlerden meydana gelen mineraller ve korindon, hematit gibi oksitler silikat olmayan mineral grupları içerisinde incelenirler.

Yer kabuğunda yaygın olarak görülen silikatlar ile azınlığı teşkil eden asilikatlar'ın özellikleri şu şekildedir:

A. Silikatlar

Merkezde bir silisyum, köşelerde ise oksijen yer alan yani içlerinde silisyum-oksijen bulunduran piramit şeklinde tetrahedron (dört köşeli) yapıdır.

Yer kabuğundaki kayaçlarda yer alan genel silikat minerallerinden bazıları şunlardır:

 

A.1. Kuvars, kristalin kuvars ve gizli kristalli(kriptokristalin) kuvarslar

Tamamı silisyum ve oksijenden meydana gelen bir mineraldir. Hegzagonal biçimde kristallenme gösterir. Mohs sertlik cetveline göre sertliği 7’dir.Dumanlı, sütlü mor kuvars(ametist), sitrin, pembe kuvars gibi türleri mevcuttur. Gizli kristalli kuvarslarda ise çakmaktaşı(sileks), jasp, akik, boynuztaşı örnekler teşkil edilmektedir.

A.2. Feldspatlar

Feldspat kelimesi Almanca ’da “Arazi Spatı” anlamına gelmektedir. Magmatik kayaçlar ve metamorfik kayaçlarda en fazla rastlanan unsurlardandır. İki ayrı feldspat yapısı bulunmaktadır. Bunlardan biri ortoklas, diğeri plajioklasdır. Ortoklasların bileşimlerinde potasyum bulunur, hatta ortoklazlara “Potasyumlu Feldspat” da denilmektedir. Plajioklaslar ise bileşimlerinde sodyum veya kalsiyum barındırır. Bileşiminde sodyum bulunan feldispatlara Albit, kalsiyum bulunduranlara ise Anortit adı verilir. Bazen sodyum ve kalsiyum bir arada da bulunabilmektedir. Bu tür feldspatlara da Kalsi-Sodik feldspatlar denilmektedir.

A.3. Feldspatoidler

Feldspatlarla bileşimleri açısından benzerlik gösterirler. Başlıca Türleri Lösit ve Nefelin’dir.

A.4. Mikalar

Mika(Mica) Latince “küçük parça” anlamına gelmektedir. İnce pullu görünümü vardır ve kolay dilimlenebilir bir silikattır. Kristalize kayaların birçoğunda bulunur ve granitin temel öğelerinden biri konumundadır. Başlıca türleri Muskovit(beyaz mika) ve Biotit(siyah mika)tir.

A.5. Klorit

Yunanca “Khleros” kelimesinden türemiştir ve bu kelime “yeşil” demektir. Rengi genellikle yeşildir. İçinde magnezyum ve demir bulunduran sulu silikattır. Mika gibi dilimlenebilir özelliğe sahiptir ancak esneme özelliği yoktur.

A.6. Amfiboller

Bileşimleri karmaşık sulu silikatlardır. Kristalleri hegsagonal prizma şeklindedir. Başlıca türleri Hornblend ve Aktinolit’tir. Hornblend, koyu yeşil ya da siyahtır. Camsı parıltılıdır ve mikadan pul pul ayrılmama özelliğiyle ayırt edilebilir. Aktinolit ise yeşil renkte olup lifli ya da iğneli bir yapıya sahiptir.

A.7. Piroksenler

Bileşimleri karışık silikatlardır. Başlıca türü Ojit’tir. Ojit yeşil renkli değerli bir taş türüdür. Bazaltlarda ve gabrolarda bulunur ve kaya içinde mikadan pul pul dilimlenmeme özelliğiyle ayırt edilir.

A.8. Olivin

Yeşil renkli yarı saydam ortorombik kristalli, camsı parıltıya sahip bir mineraldir. Mohs sertlik cetveline göre sertliği 6.5-7 olup çizgi rengi beyazdır.

A.9. Grenat

Karışık bileşimli silikatlardır. İçlerinde alüminyum, demir, magnezyum, kalsiyum barındırırlar. Çok yüzlü kristaller oluştururlar. Sertlik dereceleri 7’dir.

B. Silikat Olmayan Mineraller (Asilikatlar)

Yer kabuğunun yalnızca %8’ini asilikat mineraller teşkil etmektedir ancak kalsit, jips halit gibi mineraller sedimanter kayaçlar içerisinde bol miktarda bulunurlar. Bununla birlikte, diğer asilikat minerallerin de ekonomik açıdan önemi vardır. Asilikatlar negatif yüklü veya karışık iyonlar temel alınarak karbonatlar, oksitler, sülfatlar gibi isimlerle gruplandırılabilirler.

B.1. Karbonatlar (Carbonade)

Kalsit:

Kalsit kelimesi Latince(calcis) kireç anlamına gelmektedir. Kalsit genellikle beyaz renkte, kristal halde olan kalsiyum karbonattır. Asitle tepkimeye girdiğinde köpürür. Sertlik cetveline göre sertliği 3’tür. Doğada değişik şekillerde karşımızaçıkar. Örneğin tebeşir bir kalsit türüdür.

Aragonit:

Kalsit ile bileşim bakımından aynıdır. Ancak kristal yapısının farklı ve yoğun olması ile kalsitten ayrılır. 1775 yılında İber yarımadasındaki Aragon’da bulunduğu için bu adı almıştır. Isıtıldığında konik bir kırılma gösterir ve belirgin bir dilinim göstermez, bu da kalsitten ayrılan yönlerinden biridir. Rengi beyaz, krem yahut gri olabilir.

Dolomit:

İçerisinde magnezyum barındıran kalsiyum karbonattır. Asitte kolay köpürmeme özelliğiyle kalsitten ayrılır ve kalsitten daha serttir.

B.2. Sülfatlar

Jips:

Doğal hidratlı kalsiyum sülfattır. Doğada ya kristal ya da kütleler halinde bulunur. Rengi genellikle beyazdır. Tek yönde mükemmel dilinim gösterir. Alçıtaşı ve sıva malzemesi üretiminde kullanılır.

Anhidrit:

Bileşiminde su bulundurmayan jipstir. Diğer bütün özellikleri jipsin aynısıdır.

B.3. Oksitler

Hematit:

Halk arasında “kantaşı” olarak da bilinen Hematit minerali en önemli demir cevherleri arasındadır. Rengi parlak siyah, çelik grisi gibidir. Çizgi rengi ise kızıl kahverengidir.

Limonit:

Hidratlı doğal demir oksit, kahverengi hematit (brown hematite) ya da sarı demir cevheri (yellow iron ore) adları da verilen Limonit minerali demir cevherleri arasında en yaygın olandır. Üzüm taneleri gibi veya lifli bir yapıdadır.

Magnetit:

Manyetik demir cevheri ya da mıknatıs taşı gibi isimlerle de anılan magnetit mineralinin siyah, madeni bir görünümü vardır. Çizgi rengi siyahtır.

Korendon:

Mohs sertlik cetveline göre sertlik derecesi 9’dur. Ölçeğe göre elmastan önceki en sert mineraldir ve bu yüzden sanayide aşındırıcı olarak da kullanılmaktadır. Parlaklığı cam gibidir ve saydam, yarı saydam hallerde görünebilir. Safir adı verilen değerli taş mavi korendon ve yakut adı verilen bir diğer önemli taş da kırmızı korendon’ dur.Yeşil olanına ise zümrüt adı verilmektedir.

B.4. Haloidler

Kayatuzu(Halit):

Sertlik derecesi 2-2.5 olan halitler kübik ve hexoctahedral sınıfta bulunmaktadır. Genellikle beyaz yahut saydam halde bulunurlar.

 

Fluorit:

Kalsiyum florür olarak da bilinen flüorit mineraline “fluorispat” da denilmektedir. Sertlik derecesi 4’tür ve kristalleri genelde küp biçimindedir. Emaye, vazo, bardak gibi ürünlerin yapımında kullanılır.

 

B.5.Sülfürler

 

Pirit:

Kristalleri metal gibi parlak olan pirit minerali aynı zamanda soluk sarı renkte olduğu için altın mineralini andırmaktadır. Bu yüzden pirit’e “aptal altını” da denilmektedir. Sertlik derecesi 6 ile 6.5 arasında değişen pirit mineralinin ismi Yunanca “pyros” kelimesinden türemiştir ve bu kelime ateş anlamına gelir, pirit kristallerinin çakmağı ateşleme özelliği de bulunur.

KAYNAKLAR:

  1. Atalay, İ. (2016). Uygulamalı Jeomorfoloji. İzmir: Meta

  2. Erinç, S. (2015). Jeomorfoloji 1. İstanbul: Der

  3. Güney, E. (2010). Yerbilim 1-Jeoloji. İstanbul: Literatür

  4. Hoşgören, M.Y. (2015). Jeomorfoloji’ nin Ana Çizgileri. İstanbul: Çantay

  5. Ketin, İ. (1994). Genel Jeoloji. İstanbul: İTÜ Vakfı

  6. Kraus, E.H.- Hunt, W.F.- Ramsdell, L.S. (1951). Mineralogy. New York: McGraw-HILL

  7. Kuşçu, M. (2001). Endüstriyel Kayaçlar ve Mineraller. Isparta: Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınları

  8. Lutgens, F.K.- Tarbuck, E.J. (2014). Genel jeoloji temel ilkeleri/Essentials of geology. (C. Helvacı, Çev.) Ankara: Nobel

  9. NPS, (2018). 29 Eylül 2018 tarihinde https://www.nps.gov,adresinden edinilmiştir