Ünitenin tamamını tek sayfada görPremium
Şistler, bileşenleri makroskobik olarak kolaylıkla tanınabilecek büyüklükte olan, yapraksı ve prizmatik minerallerin birbirine yaklaşık paralel şekilde dizilmesiyle oluşan iyi gelişmiş şist dokusuna sahip metamorfik kayaçlardır. Bu kayaçların en belirgin özelliklerinden biri, kuvars ve mika bakımından zengin seviyelerin bir ardaşık düzende bulunmasıyla ortaya çıkan karakteristik bantlaşma yapılarıdır. Söz konusu bantlar, birkaç desimetre boyunca kesintisiz ve tek düze devam edebileceği gibi merceksi ve daha belirsiz formlarda da karşımıza çıkabilir.
Şistlerin çok büyük bir kısmı porfiroblastik doku sergiler. Metamorfizma sırasındaki ana stres dönemi sona erdikten sonra bile rekristalizasyon (yeniden kristalleşme) süreci devam ederse, mika ve amfibol gibi metamorfik mineraller herhangi bir tercihli yönlenme göstermeyen porfiroblastlar halinde büyüyebilirler. Bu büyük kristallerin içerisinde genellikle kuvars ve feldispat mineral taneleri kapanım olarak yer alır.
Şist dokusuna sahip kayaçları arazide çekiç yardımıyla milimetre ile santimetre arasında değişen kalınlıklardaki ince levhalara veya parçalara ayırmak mümkündür. Tane büyüklüğü açısından şistlerin geçirdiği metamorfizma derecesi doğrudan tahmin edilemez; çünkü tane boyu; başlangıçtaki köken kayacın tane iriliğine, rekristalizasyonun süresine, sıcaklık ve basıncın şiddetine bağlı olarak değişir. Bu nedenle metamorfizma derecesini saptamadaki en güvenilir kriter kayaçtaki mineral topluluklarıdır.
Şistlerde ince ve uzun şekilli kloritoyid, stavrolit ve disten gibi mineraller genellikle şistleşme yönüne tam paralel değil, genel yönlenmeye hafif bir eğimle yerleşirler. Bazı durumlarda bu mineraller hiç kapanım içermezken, özellikle büyük stavrolit ve granat kristallerinde kuvars, feldispat ve grafit kapanımlarının yoğunluğu nedeniyle poikiloblastik doku net bir şekilde gözlenir.
Bazı özel şist örneklerinde, granat minerallerinin içerisindeki kapanımların şistleşme düzlemine paralel ya da eğik konumda olduğu, hatta kimilerinde dönümlü ve spiral şeklinde dizilerek 'snowball garnet' yani kartopu granatı adı verilen yapıları oluşturduğu saptanmıştır. Şistlerin ana mineral bileşimini muskovit, biyotit, klorit, kloritoyid, granat, stavrolit, disten, sillimanit, kuvars, feldispat, amfibol ve epidot oluştururken; turmalin, grafit, apatit, zirkon, titanit ve demiroksit gibi tali mineraller de köken kayaca göre eşlik edebilir.
Muskovit, alçak ve orta dereceli metamorfizma ürünü olan mikaşistlerde birbirine paralel mükemmel bir dizilim göstererek ince bantlar meydana getirir. Yüksek dereceli metamorfizmaya maruz kalan kayaçlarda ise muskovit, feldispat ve diğer fazlara dönüşerek miktar olarak azalır, sınırları daha belirgin hale gelir ve yönlenme kazanır.
Şistlerde feldispat miktarı oldukça değişkenlik gösterir ve şist ile gnays kayaçlarını birbirinden ayırmak için %20 feldispat sınır kriteri kullanılır. Düşük ve orta dereceli şistlerdeki feldispatlar çok küçük olduklarından çıplak gözle tanınamazlar. Düşük dereceli metamorfizmada duraylı olan feldispat anortiti çok az olan albitken, onun yerini sıklıkla epidot minerali alır. Albitlerin boyutu ufak olduğundan ve polisentetik ikizlenme göstermediğinden tanımlanmaları güçtür.
Orta dereceli metamorfizmada oligoklaz minerali duraylı hale gelir ve metamorfizma şiddeti arttıkça plajiyoklazların anortit içeriği yükselir. Killi kayaç kökenli şistlerde mikroklin son derece ender bulunurken, ortoklaz ancak yüksek dereceli metamorfizma koşullarında ortaya çıkar.
Granat mineralleri açısından incelendiğinde, orta dereceli metamorfizmada almandin, düşük derecede spessartin, yüksek derecede ise pirop bakımından zengin türler gelişir. Spessartin zengini granatlar koyu kırmızıdan siyaha kadar değişen renkler sunar ve bozunmuş yüzeylerde oksidasyon yüzünden siyahlaşır; kimyasal ve fiziksel olarak dirençli olduklarından yüzeyde belirgin çıkıntılar oluştururlar.
Gnayslar, az veya çok belirgin bir yapraklanma dokusuna sahip olmaları ile tanınan karakteristik metamorfik kayaçlardır. Arazide şistlerden en temel ayırt edici özellikleri, çekiçle vurulduğunda bölünme büyüklüklerinin 1 santimetre ile desimetre arasında değişmesi, yani şistlere kıyasla çok daha kalın bloklar halinde ayrılmalarıdır. Şist ve gnays dokuları arasında tedrici bir geçiş olduğundan her zaman keskin bir sınır çizmek mümkün değildir.
Gnayslar, içerdikleri koyu renkli minerallerin dizilim biçimlerine göre bantlı gnays (banded gneiss), çubuksal gnays (radded gneiss) ve merceksi ya da gözlü gnays (lenticular gneiss) olmak üzere alt gruplara ayrılır. Bu dokusal çeşitlilik, köken kayacın orijinal bileşimindeki değişimlerden kaynaklanabileceği gibi metamorfizma sırasındaki metamorfik diferansiyasyon süreçleriyle de yakından ilgilidir.
Tek düzgün ve devamlı bantlar genellikle sedimanter ya da magmatik köken kayacın ilk birimsel farklılıklarını yansıtırken; özellikle hornblendce zengin seviyeler yüksek kalsiyum içeriğine ve dolayısıyla karbonatlı katmanlara işaret eder. Metamorfik diferansiyasyon ise makaslama kuvvetleri altında hareketli bileşenlerin göç ederek kuvars-feldispatça zengin cephelerde birikmesi, koyu minerallerin ise terk ettiği alanlarda merceksi dokuların doğmasına yol açar.
Gnayslar genel olarak %20'nin üzerinde feldispat içeren, kuvars, feldispat, granat ve piroksen gibi eş boyutlu minerallerden oluşan kayaçlardır. Hornblend ve biyotit de bu grupta oldukça yaygın ferromagnezyen bileşenler olarak dikkat çeker. Köken kayacın kimyasına bağlı olarak stavrolit, disten ve sillimanit gibi indeks mineraller de yapıda yer alabilir.
Kuvars bazı gnayslarda %15-20 oranında bulunabilir ve bu yüksek oran, kayacın orijinalinde sedimanter kökenli olduğunun güçlü bir işaretidir. Alkali feldispatlar ortoklaz ve mikroklin formunda, plajiyoklazlar ise oligoklaz veya andezin bileşiminde izlenir. Özellikle metasomatizmanın etkin olduğu gnayslarda feldispatlar iri porfiroblastik taneler şeklinde gelişir ve bol feldispatlı gnayslarda epidot ile muskovit mineralleri tamamen ortadan kalkar.
Yüksek metamorfizma sıcaklıklarında biyotit duraysızlaşarak hipersten ve ortoklaza dönüşürken, piroksenlerden diyopsit çok yüksek sıcaklık rejimlerinde oluşur. Sillimanit içeren gnayslar en yüksek dereceli metamorfizma koşullarını, disten ise çok yüksek basınç veya düşük sıcaklık-yüksek basınç birlikteliklerini simgeleyen önemli jeolojik göstergelerdir.