PROF.DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK

... konulu sunumlar: "PROF.DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK"— Sunum transkripti:

1 PROF.DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK
TOPRAK KİMYASI PROF.DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK

2 TÜRKİYE

3 TOPRAK KİMYASI Toprağın kimyasal özellikleri bitki
besin maddelerinin yarayışlılığını düzenler Tane büyüklüğü dağılımı, suyun tutulması,drenaj, toprak strüktürü Makro ve mikro organizmaların aktiviteleri toprağın kimyasal özelliklerini etkiler Figure demontrates the central role of soil chem and its major interactions with other aspects of science. Toprağa ulaşan suyun kalitesi filtrasyon veya kimyasal kompozisyondaki değişiklikle belirlenir Topraklar kirleticiler ve çok fazla miktardaki Atıklar için depo görevi görür.

4 TOPRAK ? CaCO3 tuz Kolumnar strüktür Toprak yapan olaylar
jeoloji – ana kaya iklim Topoğrafya Biyolojik etmenler zaman TOPRAK ? CaCO3 tuz Kolumnar strüktür

5 Toprağın bileşenleri? inorganik madde hava
su organik madde Yüksek sıcaklıkta silikat veya oksitlerin ayrışması İnce taneli kil mineralleri- su ve besin maddelerinin tutulmasında etkili < % 5 (toprak hacminin) - Ayrışmış organik madde - humus - Mikroorganizmalar

6 Toprak nasıl oluşur? Kayaçlar ve magmatik mineraller : metamorfik
tortul Organik madde: humik olmayan maddeler Humik maddeler humik asit fulvik asit Minerals are combined together to form rock particles in the silt and sand fractions of the sil.rocks present depend on the prior geologic history, they may be igneous,metamorphic or sedimantary

7 Toprağın Elementel bileşimi
Toprakta bulunan elementler yerkabuğunu (kayaçları) yansıtır: O % Fe % K % 2.6 Si % Ca % 3.6 Mg% 2.1 Al % Na % 2.8 diğer % 1.4

8 Besin maddelerinin yarayışlılığı (N, P, K, Ca, Mg, vb)
Toprak özellikleri Su tutma ve su sağlama Besin maddelerinin yarayışlılığı (N, P, K, Ca, Mg, vb) Artık organik maddelerin ayrışma oranı Küresel biyojeokimyasal döngüler Hidrolojik döngüde suyun hareketi

9 Toprağın yapısı İdeal bir toprakta Hava dolu boşluklar
Su dolu boşluklar Katı kısımlar

10 Organik madde Kayacın parçalanması Ana kaya Ana kaya Ana kaya Ana kaya

11 Toprak tanecikleri veya parçacıkları
Çaplarına göre sınıflama Kum Silt kil kum silt kil (2 mikrondan küçük) kum kil silt Not: killer mikroskobik büyüklüktedir

12 Toprak kolloidleri: Silikat killeri
Oksijen Hidrojen Silisyum Aluminyum Oksijen Silisyum tetraeder Aluminyum oktaeder Toprak kolloidleri: Silikat killeri T10-12 Soil Science & Management, 4E

13 Toprak kolloidleri: Silikat killeri Figure 10-6
OH grubu Al tabakası 1:1 katı Al tabakası Si tabakası Paylaşılmış Oksijen H bağları Silika tabakası Al tabakası Si tabakası Toprak kolloidleri: Silikat killeri Figure 10-6 T10-13 Soil Science & Management, 4E

14 Toprak kolloidleri: Silikat killeri
Si tabakası Al tabakası Si tabakası Figure 10-7 Toprak kolloidleri: Silikat killeri T10-14 Soil Science & Management, 4E

15 Soil Science & Management, 4E
Silikat kili tipleri Figure 10-9 T10-15 Soil Science & Management, 4E

16 Silicate clays: permanent charge CEC
Kaolinite K K K K K K K 1.0 nm Mica (Primary mineral) H+ K K K H+ H+ Illite (Med. CEC) 0.93 Chlorite (Low-Med CEC) ≈1.4 Ca Mg H 2 O Ca H O Vermiculite (High CEC, expands/contracts somewhat) Smectite (or Montmorillonite (High CEC, expands/contracts a lot) SiO 4 Al(OH) 3 ≈1.8 to 4.0 0.72 H+ bonding Silicate clays: permanent charge CEC

17 Soil Chemistry - + - + mıknatıs toprak kil Birbirini çeker NH4+ K+
Amonyum K+ Potasyum - + CLAY Birbirini iter - + NO3- Nitrat

18 kil mineralleri killer <0.002 mm çapında mineral parçacıklardır
Killer Si tetrahedra and Al oktahedra 1:1 veya 2:1 düzeninde H+ Silisyum tetrahedra H+ H+ H+ O-2 O-2 O-2 O-2 Aluminyum Oktahedra Si+4 Al +3 O-2 O-2 O-2 O-2 O-2 O-2

19 Killerdeki negatif yükler
1-oktahedral tabakada izomorfik yer değişimi 2-tetrahedral tabakada izomorfik yer değişimi , 3- kristal kenarlarındaki kırık bağlar 4-pH-ya bağlı yükler(amorf veya oksit minerallerdeki) Can be due to ; the total of these negative charges is measured as CEC Katyon değişim kapasitesi

20 İzomorfik yerdeğişimi
Si tabakası Si layer Al tabakası Al tabakası Si tabakası 1:1 tip kil minerali 2:1 tip kil minerali İzomorfik yerdeğişimi O=Al+++ -OH O=Si++++=O O=Al+++ -O- -O-Mg++-OH

21 killer KDK cmol/kg 1:1 strüktür Kaolinit halloysit yok 1-15
İzomorfik yerdeğişimi dominant KDK cmol/kg 1:1 strüktür Kaolinit halloysit yok 1-15 2:1 strüktür Montmorillonit (genişleme ) Vermikulit (sınırlı genişleme) İllit (genişlemez) klorit (“ “) Mg ile Al Al ile Si 80-150 40-70 30-40

22 Topraktaki negatif yük kaynakları
1-sabit negatif yükler killerinTetrahedra ve oktahedra katlarında yerdeğişimi 2-pH-’ya bağlı yük değişimi Kristal kenarlarındaki kırık bağlar Amorf minerallerin ve hidroksi oksitlerin yüzeylerinden dissosiye olma ile kazanılan yükler organik maddedeki karboksil grupları organik maddedeki hidroksil grupları

23 pH-’ya bağlı yük Oksit parçacığı+HOH Disosiye olma H+ OH-
parçacık negatif yüklü HOH Oksit parçacığı H+ Disosiye olma parçacık positif yüklü Çözelti pH’sı OH- ve H+ iyonlarının oluşumunu belirler. Belli pH da disosiye olma eşit olduğunda parçacıkta yük yoktur. Bu noktaya zero point charge. pH artıkça, H+ yüzeyden ayrılır, katyon değişim yerleri artar. Bu nedenle KDK belli pHda (7.0 or 8.0) belirlenir. Sabit yük pH 3. When an oxide particle is placed in water, water is adsorbed on its surface and H and Oh dissociate from the adsorbed water

24 Li<Na<K<Rb<Cs tek (1 ) değerli
İyon değişimi Li<Na<K<Rb<Cs tek (1 ) değerli Lityum=hidrate çapı en yüksek iyon dolayısıyla çok zayıf tutulur Mg<Ca<Sr<Ba iki değerli Tek değerlilerden daha kuvvetli tutulur Hidrate yarıçap

25 Elektron mikroskop görünümleri
Killer yaprakçıklar halinde, kat kat dizili görünüm verir. Elektrik yüklüdürler ve magnet gibi davranırlar, besin maddelerini çekerler ve tutarlar. Humik maddeler Kil mineralleri

26 Toprak organik maddesi
Fiziksel- toprak strüktürünü düzenler,su tutma kapasitesini arttırır, hacim ağırlığını düşürür, koyu rengi ile toprağın sıcaklığını etkiler kimyasal – Yüksek KDK, pH tamponu gibi etki eder,metalleri bağlar,pestisitlerle reaksiyona girerek onları tutar. Biyolojik – toprak organizmalarına enerji sağlar,mikrobiyal popülasyonu ve aktivitelerini arttırır, mikroorganizmalar için besin ve besin deposudur. Toprak organik maddesindeki besinlerin yaklaşık % 1 to 4’ü mikroorganizmaların dönüştürmesiyle bitkilere yarayışlı halde salınır. Bu salınma ılık ve nemli koşullar altında yüksek soğuk ve kuru iklimlerde yavaştır. Mikroorganizmalar bitkiler için besin maddesi salınımı için zorlayıcı kuvvettir.

27

28 ↔ Katyon değişimi tepkimesi:
Negatif yüklü yüzey Toprak çözeltisi Negatif yüklü yüzey Toprak çözeltisi Mg Mg ↔ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Katyon değişimi tepkimesi: [Toprak kolloidi]:Na+ + K+(aq) ↔ [Toprak kolloidi ]:K+ + Na+(aq) NaX + K+(aq) ↔ KX + Na+(aq)

29 kök Kil parçacığı Kök tüyleri Toprak çözeltisi

30 Organik maddenin yük kaynakları
Fonksiyonel gruplar: COOH and R-OH grupları -COO- K+ NH+ -0- -COO- Ca+2 -0- Na+ H+ Organik madde pH 7.0 KDK cmol/kg

31 toprak organik maddesi
Toprakların organik madde kapsamları % 0.1 (çöl toprakları)-50 (organik topraklar-histosol)(w/w) Organik maddenin kimyasal bileşimi yaklaşık olarak C % N% P% S % O% 50 5 0.5 39 (topraktan toprağa değişir

32 illit

33

34

35 kimyasal organik bileşikler
karbonhidrat,protein, amino asit kimyasal organik bileşikler Yavaş ayrışırar Kolayca ayrışır ve kaybolur

36 Organik madde: azot kaynağı
Azotun % 90’nı organik haldedir. Yarayışlı hale gelmesi için mineralize olması gerekir. Amonyum N (NH4+): İnorganik, çözünebilir halde Nitrat (NO3-): İnorganik, çözünebilir halde Atmosferik N (N2): atmosferin % 80’nini oluşturmasına rağmen N-fikse eden bitkiler dışında diğer bitkilere faydalı değildir. Nitrit (NO2-): sadece anaerobik koşullar altında.Bitkiler için toksiktir. Genellikle topraklarda önemli miktarlarda bulunmaz.

37 SORULAR 1) Yer kabuğunu oluşturan elementlerin durumuna göre aşağıdaki sıralamalardan hangisi doğrudur? O2>Si>Al>Fe Si>Al>Fe>O2 Al>Fe>O2>Si O2>Si>Fe>Al

38 2) Aşağıdaki kil minerallerinden hangisi genişlemeyen yapıya sahiptir?
a) montmorillonit b) illit c) kaolinit d) vermikulit

39 3) 2:1 tipi kil minerali ne demektir
a) iki silisyum tetrahedron arasına bir alüminyum oktahedrondan oluşmuş 2:1 tipi kil mineralidir. b) iki silisyum tetrahedron ile iki alüminyum okta hedrondan oluşmuş kil mineralidir. c)bir silisyum tedrahedron ve bir alüminyum oktahedrondan oluşmuş kil mineralidir. d)iki silisyum tedrahedrondan ve dört oksijenden oluşmuş kil mineralidir.

40 4 ) Toprak kompleksindeki değişebilir katyonların miktar ve çeşitlerinin etkisi denilince aşağıdakilerden hangisinden bahsedemeyiz. a) Toprağın biyolojik aktivitesine etkisi olur b) Toprağın su ve havalanma kapasitesine etkisi olur c) Toprak asitliğine ve toprak oluşumuna etkisi olur d) Topraktaki bitki besin elementlerinin yıkanmasının kolaylaşmasına etkisi olur..

41 5 ) Aşağıdakilerden hangisinde kdk’ nın anlamı ve birimi doğru verilmiştir.
a)Bir toprağın 100g’daki değişebilir katyonların miliekivalentları toplamına denir.(meq/100g) b) Bir toprağın 100g’daki değişebilir katyonların miliekivalentları toplamına denir.(meq/L) c) Bir çözeltinin 100 ml’ deki değişebilir katyonların miliekivalentları toplamına denir.(meq/100 L) d) Bir çözeltinin 100 ml’ deki değişebilir katyonların miliekivalentları toplamına denir.(meq/100g)

42 TEST-6) Verimli tarım topraklarında değişebilir katyonların dağılımı için aşağıdaki sıralamalardan hangisi doğrudur. a) Ca+2>Mg+2>K+>NH4 +>Na+ b) K+>Mg+2> Ca+2> Na+>NH4 c) Mg+2>K+> Na+>NH4 > Ca+2 d) Na+>NH4 > Ca+2> Mg+2>K+

43 TEST-7) Aşağıdakilerden hangi kil mineralleri ve katyon değişim kapasiteleri yanlıştır.
Kil minerali KDK (meq/100g) a)Kaolinit b)Montmorillonit c)Vermikulit d)İllit 20-50

44 TEST-8) Aşagıdaki kil minerallerinin KDK’sınınbüyüklük sıralınışı doğru yazılmıştır.
Kaolinit>montmorillonit>vermikulit>illit Vermikulit>montmorillonit>illit>kaolinit Kaolinit>montmorillonit>illit>vermikulit Vermikulit> kaolinit > montmorillonit > illit

45 TEST-9) İllit kil mineralinin permanent yüklerinin daha fazla olmasına rağmen vermikulit ve montmorillonite göre KDK’nın daha düşük olmasının sebebi nedir? a) İllitin katlar arasının açılmamasından dolayı KDK’sı düşüktür. b) İllitin katlar arası açılabilmesinden dolayı KDK’sı düşüktür. c) İllitin katlar arası açılıp kapanabilmesinden KDK’sı düşüktür. d) illitin 1:1 tipi kil minerali olmasından dolayı KDK’sı düşüktür.

46 TEST-10) Topraktaki katyonların tutulma güçlerine göre sıralanışı hangisinde doğrudur.
a) Na+>K+>NH4+>Mg+2>Ca+2>Al+3>Fe+3 b) Na+<K+<NH4+<Mg+2<Ca+2<Al+3<Fe+3 c) K+< Na+<NH4+<Mg+2<Ca+2<Al+3<Fe+3 d) K+> Na+>NH4+>Mg+2>Ca+2>Al+3>Fe+3

47 a) Fosforun yarayışlı olduğu pH değeri zayıf asit nötral arasıdır.
TEST-11) pH ile makro besin elementleri arasındaki ilişkide hangisi yanlıştır. a) Fosforun yarayışlı olduğu pH değeri zayıf asit nötral arasıdır. b) Toprak pH’sı yükselirse K+ fiksasyonu artar yarayışlılık azalır. c) Toprak pH’sı 8,5 üzerine çıkarsa sodyum yarayışlı hale geçer. d) Toprakta hemen hemen her pH değerinde kükürt yarayışlıdır.

48 1) Bu topraklar çoğunlukla kireç içermezler
12) Nötrden-zayıf asite doğru reaksiyon gösteren topraklar ve tampon sistemleri hakkında hangileri doğrudur. 1) Bu topraklar çoğunlukla kireç içermezler 2) Yağışların yüksek olmasından dolayı bazik katyonların bir kısmı yıkanmıştır 3) Bu topraklarda tamponluk görevini organik ve inorganik katyon değiştiriciler sağlar 4) Tamponluk güçleri KDK’ya bağlıdır a)1-3-4 b) c) d)3-4

49 açıklama 1 mEq=1 mmol/değerlik  ör: sodyum  1 mEq=1mmol/1 (sodyumun değerliği=1)  demek ki 1 mmol sodyum=1 mEq sodyum  Kalsiyum için,değerliği =2  1 mEq Kalsiyum=1mmol/2=0.5 mmol kalsiyum. Ohalde 1mmol Ca=0.1 cmol

50 açıklama 1 meq/100g = 1 cmol(+)kg-1 = 10 mmol c kg-1
EX: Exchangeable Ca = 4 meq/100g soil = 4 cmolc kg-1 CECe (meq/100 g or cmolc kg-1) = (ppm Ca÷ 200) + (ppm Mg÷120) + (ppm K÷390)

51 soru  Bir toprakta %5 organik madde ve % 10 kaolinit kili varsa bu toprağın tahmini kdk sı nedir? Organik maddenin kdk sı 200 meq/100 g ve kaolinitin kdk sı 8 meq/100 g kabul edildiğinde: Organik madde: 200 meq/100 g X 0.05 = 10 meq Kaolinit: 8 meq/100 g X 0.10 = 0.8 meq 10 meq OM and 0.8 meq kaolinit = 10.8 meq/100 of soil

52 soru Bir toprağın kdk sı 24 meq kdk/100 g ise bu toprakğın 100 g da ne kadar Na bulunur? Na un meq ağırlığı=23 Tesir değerliği=1 23 mg/meq 24 meq kdk/100 g toprak X 23 mg/meq = 552 mg Na+/100 g toprak

53 Doğru-yanlış 1) Toprakta mevcut mineraller ana kayanın parçalanmasıyla ortaya çıkan pirimer mineraller ve bu minerallerin parçalanmasıyla ortaya çıkan sekonder mineraller’dir. 2) Kil mineralleri Silisyum tedrahedron ve Alüminyum oktahedron olmak üzere iki yapıdan oluşur.

54 Doğru-yanlış  3) Bir kolloidin yük yoğunluğu izomorfik değişimlerle olursa permanent(daimi) fonksiyonel gruplardaki iyonizasyonla olursa variabl(değişebilir) adı verilir. 4) İzomorfik yer değiştirmede yer değiştiren daha küçük yüklü ise (Al+3 yerine Mg+2) girerse mineral yapısındaki O ve OH grupları dengelenemez ve negatif yük açığa çıkar

55 Doğru-yanlış 5) Toprak çözeltisinde bulunan konsantrasyonu pH-metre ile ölçülebilen bağımsız OH3+ iyonları toprağın aktif asitliğini,katyon değiştiricilere bağlı değişebilir asidik katyonlar ile organik ve inorganik kolloidlerine bağlı fonksiyonel gruplar ise toprağın potansiyel asitliğini oluşturur. 6) Genel olarak Türkiye toprakları alkali reaksiyondadır.topraklarımızın ancak % 18,8’inde pH 6,9’dan daha küçüktür.

56 Soru-cevap 5)pH’nın etkisi
1) Katyon değişim kapasitesine etkili faktörler nelerdir? 1)İyon yükü ve büyüklüğünün etkisi 2)Çözelti konsantrasyonunun etkisi 3)Ortamdaki üçüncü iyon etkisi 4)katyon değiştiricilerinin tercihleri 5)pH’nın etkisi

57 Soru-cevap 2) Toprakların asitleşme nedenleri nelerdir?
1)Yağış ve yıkamanın etkisi 2)Toprakta meydana gelen reaksiyonların etkisi 3)Bitkilerin etkisi 4)Asitkarakterli gübrelerin etkisi 5)asit yağmurları

58

59 Mineralizasyona karşı immobilizasyon
Mineralizasyon – organik bağlı bileşiklerin organizma veya bitkilere yarayışlı hale gelmesi Immobilizasyon – inorganik formdaki bir elementin bitkilere yarayışlı olmayan organik forma dönüşmesi

60 TEST-13) Bir sulama suyunun Ca+2 , Mg+2 , Na+ değerleri sırasıyla 3 , 2 , 3 mmol(+) L-1 ise aşagıdakilerden hangisi veya hangileri doğrudur. 1) Katyonların ve anyonların toplamı 8 mmol L-1 eder.(Kat+An top=EC(dS m-1 ) x 10) dir. 2) EC değeri 0,8 dS m-1 dir. 3) ozmotik basıncı 0,3 bar’dır.(O.basınç = EC(dS m-1 ) x 0,36) a) b)1-3 c)2-3 d)1-2

61 C:N (karbon/azot) oranı
Düşük C:N oranı (<25:1) : mineralizasyonun ve hızlı ayrışma oranının göstergesidir. yüksek C:N oranı (>25:1) immobilizasyonun ve düşük ayrışma oranının göstergesidir. düşük C:N oranı (yüksek N değeri) -sulandırılmamış çiftlik gübresi, otlar, sebze atıkları Orta derede C:N oranı olan materyaller – çoğu kompostlar, yaprak malçları, örtü bitkilerinin artıkları yüksek C:N oranı olan materyaller – saman,ağaç kabuğu,odu parçacıkları, talaş, mısır sapları,

62 toprak pH’sı Toprağın asitlik veya bazlığının ölçümü
Nötr veya nötral = 7.0 Asidik < 7.0 Alkalin > 7.0

63 Toprak pH’sı ve bitki gelişimi
Bitki besin maddelerinin yarayışlılığını etkiler (genelde, optimum pH ) düşük pH’lı topraklarda (<6.0) Al derişimi artar. Aluminyum bitkilere toksik etki yapar Asidik topraklarda toksik metallerin yarayışlılığı artar Toprak mikroorganizmalarının aktivitesini etkiler, böylece besin döngüsü azalır, hastalık riski artar.

64 Bitkiler farklı pH’larda en iyi gelişim gösterir,örneğin
Çay bitkileri pH 5.5’da veya daha altında en iyi gelişimi gösterir. Patates, pH 5.5 ile 6.0 arasında Çoğu bahçe bitkileri,ağaçlar 6.0 veya 6.5 pH da iyi gelişim gösterir.

65 Plant nutrient availability-pH

66 Question 1- Soils CEC Exchangeable cations (%) A 30 87 10 3 - B 15 62
(cmol/kg) Ca+Mg++ K Na H+ A 30 87 10 3 - B 15 62 2 1 35 C 51 4 45 a)What is the estimated pH of soils? b)Estimate clay mineral type?

67 Akalan, İ. (1988) Toprağı; “ Toprak arzın yüzeyini ince bir tabaka halinde kaplayan, kayaların ve organik maddelerin türlü ayrışma ürünlerinin karışımından meydana gelen, içerisinde ve üzerinde geniş bir canlılar alemi barındıran, bitkilere durak yeri ve besin kaynağı olan, belli oranlarda su ve hava içeren üç boyutlu bir varlıktır” şeklinde tanımlar.

68 TOPRAK ANA MADDESİ İnorganik ana materyal
püskürük, metamorfik, tortul kayalar Mineral: doğal bir inorganik madde Kimyasal bileşimi belirli Kristal şekli, dilinim, sertlik, renk çizgileri, özgül ağırlık, çözünürlük

69 Bazı ana kayaların (kumtaşı, kuvarsit, gnays gibi) ayrışması sonucu bol miktarda kum açığa çıkar. Böyle ana kaya üzerinde kumlu topraklar oluşur. Killi-kireçli ana kayalar üzerinde ise koyu renkli ve geçirimsiz topraklar oluşur. Türkiye’deki ovalarda genellikle bu topraklar yaygındır. Kireç taşı üzerinde CaCO3 in ayrışması sonucu kızıl renkli topraklar (terra—rossa) oluşur. Bu topraklar kireçli arazideki çukurluklarda ve çatlaklarında meydana gelmektedir. Sert ye siyah renkli bir volkanik taş olan bazaltın üzerinde koyu renkli ye bitki besin maddesi yönünden zengin topraklar meydana gelmektedir

70 Arazi şekilleri Benzer iklim ve ana materyalde dik eğimli arazilerde (düze göre) toprak kalınlığı az Az eğimli arazilerde toprak profili daha derin, bitkiler daha bol, OM daha yüksek Çukur arazilerde turba veya peat oluşumu Kuzey yönlerinde (nemli ve serin) özellikle kurak bölgelerde bitki gelişimi daha iyi

71 Yağış ve sıcaklık Yağışlı bölgelerde, toprak üstü H ce zenginleşir asit toprak oluşur Kurak bölgelerde bazik element fazla alkalin toprak oluşur Benzer sıcaklıkta artan yağış ile kil oluşumu hızlanır Benzer yağış alan bölgede artan sıcaklık ile kil oluşumu hızlanır Diğer etmenlerle etkilidir

72 bitkiler iklimi değiştirir (ormanlar iklimi yumuşatır,
Rüzgarları keserek buharlaşmayı azaltır, Yüzeyden akan suyu kontrol eder

73 Orman toprakları, çayır mera topraklarına göre daha asit
İğne yapraklı ağaçlar altında kuvvetli asit topraklar (uzun süre toprakta kalır) Geniş yapraklı ağaç altlarında asitlik daha az (hızla ayrışıp bazik elementleri bırakırlar

74 Mineraller Oksit ve hidroksit mineraller: Oksijenin silisyum ve demir ile birleşmesi (hematit/Fe2O3 oksit, limonit (Fe2O3.3H2O hidroksit) Karbonat mineraller: Ca ve Mg gibi bazik bileşiklerin karbonik asit (H2CO3) ile birleşmesi Silikat mineralleri: Na, K, Ca, Mg, fe ve Al’un silis asitlerle (H4SiO4) birleşmesi

75 Torakta en fazla bulunan primer ve sekonder mineraller
Kuvars Kalsit Ortoklas Dolomit Muskovit Jips Biotit Apatit Hornblend Limonit Olivin Hematit Zirkon Gibsit Plajioklas Oplal Augit Kil

76 YERYÜZÜ KABUĞUNDA EN FAZLA BULUNAN 8 ELEMENT
Elementler Ağırlık % Hacim % Oksitler O 46.6 91.77 Si 2.77 0.88 SiO2 59.3 Al 8.1 0.76 Al2O3 15.1 Fe 5.0 0.68 Fe2O3 7.2 Ca 3.6 1.48 CaO 7.9 Na 2.8 1.60 Na2O 3.8 K 2.6 2.14 K2O 3.1 Mg 2.1 0.56 MgO 3.5

77 Agregatlar Microflora – hyphae kil sand silt bakteri mantar miselleri,
bakteri salgıları ve organik madde aracılığı ile bir arada tutulurlar sand kum silt bakteri aktinomiset Organik madde

78 MİKALAR K, Mg, Na ve Li un silikatları Levha şekilli
Muskovit= beyaz renkli (K –Al silikat), dayanıklı Biotit= siyah renkli (Fe ve Mg-Al silikat) kolay ayrışabilir Püskürük kayalarda var

79 KUVARS SiO2 En fazla bulunan mineral
Sert, çeliği çizer, HF hariç aside dayanıklı Kırmızı-sarı demiroksitlerden ibaret manto ile kaplı kum taneleri

80 DEMİR OKSİTLER Magnetit (iri taneler halinde) Hematit (Fe2O3) Götit
Limonit (H2Fe2O4).H2O Yumuşak ve ağırdır

81 KARBONATLAR Kalsit (mermerin ana yapı maddesi) Magnezit Dolomit
Siderit Kireç taşlarının ana yapı maddeleri

82 FOSFATLAR Apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2 Strengit (Fe) Miktarları az
Püskürük kayalar Humid bölgelerin asit toprakları Fe, Al, organik fosfatlar

83 FELDİSPATLAR Na, Ca ve Mg alumino silikatlar (susuz)
Püskürük ve tortul kayada % 60 Sert, beyaz, sarı, pembe, kırmızı renklerde Ortoklas (K) çok yaygın

84 AMFİBOL-PİROKSENLER Ca, mg, Na alumino silikatlar
Hornblend: metamorfik ve püskürük Bulunduğu kayalar: granit, siyenit, gnays Cilalı, parlak görünümlü Koyu yeşil ve siyah Püskürük kayalarda % 17 Kil oluşumunda önemli

85 ZİRKON-PİRİT-JİPS ZİRKON: zirkonyum silikat Bitki besleme değeri yok
İndeks mineral (toprağın gelişme derecesi) PİRİT: Fe ve S JİPS: Arid bölge topraklarında CaSO4.2H2O Susuz jips- Anhidrit Alkali toprak ıslahı

86 KİL MİNERALLERİ Feldispat, mika ve diğer silikat ayrışması ile oluşan
HİDRO ALEMİNYUM veDEMİR SİLİKAT Sekonder minerallerNa, K, Ca, Mg’u yıkanmaya karşı korur Kuvvetli adhezyon ve STK

87 1. PÜSKÜRÜK Mağmanın soğuması ile
KAYALAR 1. PÜSKÜRÜK Mağmanın soğuması ile Fe ve Mg içerenler bazik kayalar (koyu) Si içerenler asit kayalar (açık) İç püskürük (iri kristalli-yavaş soğuma) Dış püskürük (yüzeye yakın-çabuk soğuma)

88 Yer kabuğunun derinliklerinde, içinde çeşitli maddeler ve gazlar barındıran ergimiş yüksek sıcaklıktaki magma, yer kabuğunun zayıf direnç alanlarından yeryüzüne çıkma eğilimi gösterir. Magmanın yeryüzüne çıkması ya da yeryüzüne yakın yerlere kadar sokulmasıyla püskürük kayalar oluşur

89 Püskürük kayalar: ergimiş magmanın soğuması ile
Granit: açık renkli, iri ve orta büyüklükte mineral kristaller, iç püskürük Kuvars ve feldispatlar, az miktarda mika, amfibol ve demir oksitler Diorit: gri ve koyu gri renkli, iri ve orta büyüklükte mineraller, dış püskürük Kuvars az veya yok, fazla miktarda feldispat ve amfibol ile az miktarda mika ve demir Bazalt: koyu gri ve siyah renkli, ince taneli, dış püskürük Kuvars yok, feldispat ve prioksen, az miktarda demir oksit ve biotit

90 2. TORTUL KAYALAR Mineral materyalin sular içinde çökelmesi ve
Basınç etkisiyle pekişmesi Aşınma ve ayrışma, taşınma, birikim ve taşlaşma Özellikleri: tabakalı oluşum, fosillidirler, renkli, aşınma ve su dalgası izleri taşırlar Örnek: Konglomera Kum taşları, Kireç taşları (kalker) Dolomitler, Şeyl

91 Tortul kayalar: ayrışma ürünlerinin pekişmesiyle
Kum taşları: griden kırmızıya kadar değişen renk, granül ve poroz strüktür Esas olarak kuvars, bir miktar CaCO3, FeO ve kil Şeyl: açıktan koyuya çeşitli renklerde, ince levhalı yapılı Kil ve bir miktar organik madde Kireç taşları: açık gri ve sarı renkli, ince taneli ve sıkı yapılı Kalsit, dolomit ile az miktarda FeO, kil, fosfat, OM

92 Tortul kayaçların kimyasal bileşimi

93 TORTUL KAYALAR Konglomera: tane boyu 20cm-2 mm
Kuvars, gnays, granitin silisli, kalkerli, killi, demirli çimentolayıcı maddelerle Bağlanmasıyla * Kum taşları: kuvarsın silisli minerallerle çimentolanmasıyla

94 Metamorfik kayalar: sıcaklık ve basınç altında değişime uğrayarak
Gnays: açık ve koyu renkli, yapraklı tektür Granitlerden oluşur Şist: yapraklı strüktür Bazalt ve şeylerden oluşur Kuvarsit: açıktan koyuya değişen renk, sıkı yapılı Kum taşlarından oluşur Sleyt: griden siyaha kadar, sıkı ve yumuşak tekstür Şeylerden oluşur Mermer: beyazdan kırmızıya, yeşil veya siyah, sıkı yapılı, ince ve kaba tekstür Kireç taşlarından oluşur, kalsit ve dolomitten ibaret olup az miktarda FeO

95 Kaya ve mineralin şekil ve büyüklüğünü değiştiren aşınma – parçalanma
Toprak oluşumunda etken fiziksel, kimyasal ve biyolojik etmenler Aşınma- Ayrışma- Birleşme Fiziksel Etmenler Kaya ve mineralin şekil ve büyüklüğünü değiştiren aşınma – parçalanma Kimyasal ve minerolojik yapı değişmez

96 Fiziksel Parçalanma Kayalar, yağış, sıcaklık, rüzgar gibi iklim koşullarının etkisiyle parçalanır. Parçalanan kayalardan taş ve çakıl meydana gelir. Bunlar ya oldukları yerde, yada taşınarak biriktikleri başka bir yerde parçalanmaya devam ederler.

97 Fiziksel Etmenler Sıcaklık Değişmeleri:Yaz-Kış, Gece ve Gündüz sıcaklık farkları Hareket eden Su-Buz-Rüzgarın etkisi Biyolojik varlıkların etkisi (yosun-liken)