Başkalaşım Kayacı (METAMORFİK KAYAÇ)

Başkalaşım kayacı, METAMORFİK KAYAÇ olarak da bilinir, katı kayaçların, çevre koşullarında ortaya çıkan sıcaklık, basınç ve mekanik gerilim değişiklikleri ile kimyasal bileşenlerin eksilmesi ya da yenilerinin eklenmesi biçimindeki değişikliklere bağlı olarak değişime uğramasıyla oluşan yeni kayaç türlerinin ortak adı. Başkalaşıma uğrayan kayaçlar, korkayaç, tortul kayaç ya da öteki başkalaşım kayacı türleri olabilir.

Fiziksel koşulların birbirine göreli etkileri, değişik başkalaşım türlerinin oluşmasına yol açar. Temel başkalaşım süreçleri, düşük basınçlarda ve yüksek gerilim ortamında ortaya çıkan dinamik başkalaşım, yüksek sıcaklık ve düşük basınçlarda oluşan değme (kontak) başkalaşımı , yüksek basınç ve yüksekten düşüğe doğru değişen sıcaklıklarda görülen bölgesel başkalaşım ve geniş bir sıcaklık ve basınç aralığında yer alan ve sıvıların eşlik ettiği metasomatozdur (değiş tokuş başkalaşırnı).

Başkalaşım kayaçlarının yapısı ve mineral bileşimi, kayacı oluşturan özgün başkalaşım türünü yansıtır. Bu kayaçların dokuları ise, sıvı kristalleşmerıin tersine, katı halde büyümenin bir sonucu olarak taneler arasındaki karşılıklı ilişkilerde ortaya çıkan değişiklikler tarafından belirlenir. Yeni kristal yüzeylerinin düzgün olup olmaması mineralin türüne ve gerilimin bulunup bulunmamasına bağlıdır. Tanelerinin belirlenmiş bir biçimi ya da göreli yönelimi bulunmayan kayaçlarda mozaiksi dokular görülür. Mineralleri levhamsı biçimde ya da uzunlamasına büyüyen kimi kayaçlarda belirlenmiş yönelimlere rastlanır. Bu özel doku yapısı, şistlerin içindeki mikalarda görülür. çoğu mikadaki paralel dizilim, katlar ya da yapraklar halinde gelişen bir dokuya neden
olur. Kalıntı dokular, başkataşıma uğrayan kayaçtan devralınan özellikleri yansıtır. Çoğu kalıntı dokuda, yeni bir kararlı mineralin aşırı büyümesi ya da tortul katmanlaşma sonucu ortaya çıkan mineral katmanlaşması sayesinde tepkimeden korunmuş eski mineraller de bulunur. Gerilimin yönü ise, kıvrımlar ya da şekil değiştirmiş öteki yapılar incelenerek saptanabilir.

Değme başkalaşımı sürecinde oluşan kayaçların yayılma alanı sınırlıdır ve oluşumları magma sokulmalarıyla yakından bağıntılıdır. Bu süreçte basınç gradyanları bulunmaz ve akışkanların etkileri sokulmanın türüne bağlıdır. Ortaya çıkan kayaç çoğunlukla eşit boyutlu, ince taneli boynuztaşı dokusu gösterir. Tortul kayaçların çoğunda, sıcaklık değişikliklerine bağlı olarak bir mineraller dizisi oluşur. Bu biçimde ortaya çıkan mineraller arasında andaluzit, kordiyerit, anortit, diyopsit, grosüler ve vollastonit sayılabilir.

En sık rastlanan başkalaşım kayaçları geniş alanları etkileyen bölgesel başkalaşımların sonucu oluşanlardır. Eşit boyutlu kaba tanellerden oluşan ve zengin feldispat içerikli şist ve gnays bu tür kayaçlara örnektir. Bu kayaçların tane boyutlarının iriliği ve yayıldıkları alanın genişliği jeosenklinal çöküntülere özgü uzun süreli bir başkalaşım sürecine işaret eder. Tortul dizileri geniş alanlara uzanır ve dizilerin herhangi bir bölümündeki bileşimin incelenmesiyle başkalaşım sonucu mineral yapısında ortaya çıkan değişiklikler belirlenebilir. Belli bir tortul kayaç ya da korkayaç türüne özgü her bileşim için, mineral yapısındaki değişmeler bir sıcaklık basınç grafiği üzerinde belli bir mineral topluluğunun sabit olduğu alanlar biçiminde gösterilebilir. Başkalaşım kayacı dizileri incelendiğinde, mineral yapısı değişimlerinin yanı sıra, kayaçların yapı ve dokularında da genel bir biçimlenmenin oluştuğu görülür. Tortul şeylin (kiltaşı), yoğunluğu düşük bir başkalaşırna uğraması sonucunda mikalı ve ince taneli arduvaz (darntaşı) oluşur. Buna karşılık, arduvaz fillitte (yapraksı kayaç) ya da daha kaba taneli, yapraksı yapıdaki arduvaza, sonra da şiste dönüşür. Başkalaşım sürdükçe uçucu maddeler yok olur ve ortaya çıkan metasomatoz sonucu önce gnays, ardından granulit ve son olarak da bölümsel erimenin görüldüğü migmatit oluşur. Oteki kayaç bileşimleri de benzer bir dönüşüm sırası izler; kuvarslı kumtaşları kuvarsitlere; kireçtaşları, silikat minerallerinin basınç ve sıcaklık değişimlerine bağlı olarak dizildiği mermerlere; bazik korkayaçlar ise yeşil şistlere, amfibolitlere ve en sonunda da eklojitlere dönüşür. Başkalaşım sürecinin çeşitli evrelerinde ortaya çıkan mineral yapılarını dikkate alarak oluşumun yoğunluğunu grafik üzerinde göstermek olanaklıdır. Başkalaşım sırasında ilk olarak biyotit, grena, staurolit, kiyanit ya da sillimanitin ortaya çıkışı bir izogradla gösterilir, ve bu durum sabit başkalaşım koşullarının bulunduğuna işaret eder.