ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Ahmad Fahim ATTAR JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA Her hakkı saklıdır

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ DODURGA (ÇORUM) SAHASI BİTÜMLÜ KAYAÇLARININ NADİR TOPRAK ELEMENT (NTE) İÇERİKLERİ VE ORTAMSAL ÖZELLİKLERİ Ahmad Fahim ATTAR JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ANKARA 2015 Her hakkı saklıdır

2 ETİK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez içindeki bütün bilgilerin doğru ve tam olduğunu, bilgilerin üretilmesi aşamasında bilimsel etiğe uygun davrandığımı, yararlandığım bütün kaynakları atıf yaparak belirttiğimi beyan ederim. 12/02/2015 Ahmad Fahim ATTAR i

3 ÖZET Yüksek Lisans Tezi DODURGA (ÇORUM) SAHASI BİTÜMLÜ KAYAÇLARININ NADİR TOPRAK ELEMENT (NTE) İÇERİKLERİ VE ORTAMSAL ÖZELLİKLERİ Ahmad Fahim ATTAR Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Şükrü KOÇ Bu çalışmada Çorum ilinin Dodurga ilçesinde yer alan Miyosen yaşlı bitümlü kayaçlar NTE içerikleri yönüyle incelenmiştir. Hançili Formasyonuna ait bitümlü kayaçlar ile, kiltaşı, karbonatlı marn ve marn türü kayaçlarının nadir toprak element içerikleri ele alınarak, kökensel ve ortamsal özellikleri ve muhtemel zenginleşme potansiyelleri açıklanmaya çalışılmıştır. Bu amaca yönelik olarak sahada 2 adet ÖSK yapılmıştır. AP ve MD olarak adlandırılan ÖSK lardan alınan örneklerin NTE içerikleri ICP-MS yöntemi ile belirlenmiştir. ÖSK ların NTE içerikleri AP için ppm, MD için 101,18 ppm dir. Kili temsil eden Si, Al, Fe, Ti, K içeriklerinin artması ile NTE içeriği de artış göstermiştir. Buna karşın karbonat içeriğini temsil eden Ca ve Mg un arttığı litolojilerde ise NTE de azalma görülmüştür. En az NTE Marnlarda, en fazla NTE ise kiltaşlarında olduğu saptanmıştır. Dolayısıyla her iki ÖSK ya ait bitümlü kayaç örneklerinde NTE miktarının kil içeriği ile doğru orantılı bir artış gösterdiği belirlenmiştir. Bitümlü kayaç örneklerindeki (AP ÖSK de) NTE kontrolünde kil içeriğinin yanı sıra organik maddenin, MD ÖSK da ise NTE ile %TOC arasında yapılan korelasyonlar sonucunda killerden ziyade organik maddenin sorumlu olduğu saptanmıştır. Litolojilerin NTE içerikleri PAAS ve UCC a göre normalize edilmiş ve genel bir eğilim olarak hafif negatif Ce ve pozitif Eu anomalileri olduğu belirlenmiştir. Hafif negatif Ce anomalisi oksijenin az olduğu koşullara, pozitif Eu anomalisi ise kısmen indirgen koşullara ve Ca içeren minerallerin varlığına işaret etmektedir. Şubat 2015, 105 sayfa Anahtar Kelimeler: Bitümlü kayaç, Nadir Toprak Elementleri, Organik Madde, Organik karbon, İz Element, Çorum ii

4 ABSTRACT Master Thesis RARE EARTH ELEMENTS (REE) AND ENVİRONMENTAL CHARACTERİSTİCS OF THE BİTUMİNOUS ROCKS İN THE DODURGA AREA (ÇORUM) Ahmad Fahim ATTAR Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Geological Engineering Advisor: Prof.Dr. Şükrü KOÇ In this study Miocene age of bituminous rocks located in the Dodurga district of Çorum Province has been studied interms of Rare Earth Element (REE) contents. By considering the content of Rare Earth Elements in bituminous rocks of the Hançili Formation, claystone, carbonaceous marl and marl type rocks; the origin, environmental features and possible enrichment of potential were attempted. For this purpose two MSS (Measured Stratigraphic Section) was made in the field. REE contents of collected samples from MSS, named as AP and MD, were determined by using ICP-MS. REE contents of MSSs are and ppm for AP and MD, respectively. Si, Al, Fe, Ti and K elements which are representing clay increase with increasing of REE. However carbonate content representative Ca and Mg increase in lithology when the REE content decreases. While minumum REE content in marl samples, While maximum REE content in claystones were discoverd. In other words, in both bituminous rocks belongs to MSS, the amount of REE is directly proportional to the clay contents and a propertional increment has been determined. The REE in the samples of bituminous rocks were controlled by the clay contents. In addition to this, the organic matter for MSS in MD, the correlation results between REE and % TOC shows that the organic matter were found to be more responsible than for clays that of REE. The REE contents of lithologies were normalized according to the Post Archean Average Shale (PAAS) and Upper Continental Crust (UCC). As a general trend, slight negative Ce anomalies and positive Eu anomalies were determined. Slight negative Ce anomaly conditions suggest the presence of less oxygen, but the positive Eu anomalies show that the presence of Ca containing minerals and partially reducing conditions. February 2015, 105 pages Key Words: Bituminous rock, Rare Earth Elements, Organic Matter, Organic Carbon, Trace Element, Çorum iii

5 TEŞEKKÜR Çalışmalarımın her aşamasında bilgi, öneri ve yardımlarını esirgemeyerek akademik olduğu kadar beşeri ilişkilerde de engin fikirleriyle yetişme ve gelişmeme katkıda bulunan danışman hocam sayın Prof. Dr. Şükrü KOÇ a (Ankara Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı), yine bu çalışma esnasında her türlü fikir alışverişinde, büyük anlayış ve hoşgörü göstereren sayın Prof. Dr. Ali SARI ya (Ankara Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı), çalışmalarım süresince maddi manevi desteklerini esirgemeyen Araş. Gör. Nihal Engür Çevik e (Ankara Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı), tez çalışmam için büyük anlayış ve bana destek veren ODTÜ Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Fakültesi araştırma görevlilerinden Okay ÇİMEN e, teknikler konusunda kendisinden çok şeyler öğrendiğim sevgili Pelin AKKAYA ya, bir çok fedakarlıklar göstererek beni her an destekleyen aileme ve arkadaşlarıma en derin duygularla teşekkür ederim. Bu tez çalışması BAP tarafından desteklenen proje (13B ) çalışması kapsamında hazırlanmış olup, ilgili kuruma desteklerinden ötürü teşekkür ederim. Ahmad Fahim ATTAR Ankara, Şubat 2015 iv

6 İÇİNDEKİLER TEZ ONAY SAYFASI ETİK i ÖZET ii ABSTRACT... iii TEŞEKKÜR... iv SİMGELER DİZİNİ... vii ŞEKİLLER DİZİNİ... viii ÇİZELGELER DİZİNİ... xi 1. GİRİŞ İnceleme Alanın Tanıtımı Amaç ve Kapsam ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL VE YÖNTEM JEOLOJİK KONUM Stratigrafi Tektonik birimler (Mesozoyik) Deliceırmak formasyonu İncik formasyonu Güvendik formasyonu Kızılırmak formasyonu Hançili formasyonu Bayındır formasyonu Bozkır formasyonu Değim formasyonu Kuvaterner Yapısal Jeoloji Bitümlü Kayaçlar MD ve AP Ölçülü Stratigrafi Kesitleri (ÖSK) MD Ölçülü Stratigrafi Kesiti (ÖSK) AP Ölçülü Stratigrafi Kesiti (ÖSK) KAYAÇLARIN ANA ELEMENT İLE NTE İÇERİKLERİ VE ORTAMSAL ÖZELLİKLERi MD ve AP ÖSK sına Ait Ana Element Bollukları ve Korelasyonları v

7 5.1.1 Ana element bollukları Bitümlü kayaçların ana element içerikleri Marnlarda ana element içerikleri Kiltaşlarında ana element içerikler Ana element korelasyonları Tüm kayaçların ana element korelasyonları Korelayon analizi Cluster analizi Kayaçlara göre ana elementlerin diğşimleri MD ve AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının ana element korelasyonları Korelayon analizi Cluster analizi MD ve AP ÖSK lerinin NTE İçerikleri, Zenginleşme Faktörleri, Korelasyonları ve Çökelme Ortamının Redoks Koşulları MD ve AP ÖSK sı kayaçlarının NTE içerikleri MD ve AP ÖSK sının bitümlü kayaç örnekleri için zenginleşme faktörleri (EF) MD ve AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının ana elementleri ile NT korelasyonları Kayaçlara göre karşılaştırma NTE anomalilerine göre redoks koşulları Nadir Toprak Elementlerinin Kökeni ve Taşınma Süreçleri TARTIŞMA SONUÇLAR KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ vi

8 SİMGELER DİZİNİ Al Ca Ce Dy Er Eu Fe Gd Ho K La Lu Mg Mn Na Nb Nd P Pr S Si Sm Tb Ti Tm Y Yb Kısaltmalar AP ANTE HNTE ICP-MS MTA NASC NTE ÖSK PAAS TPAO TOT/C TOT/S UCC MD TOC Alüminyum Kalsiyum Seryum Disprosiyum Erbiyum Yuropiyum Demir Gadolinyum Holmiyum Potasyum Lantan Lutesyum Magnezyum Mangan Sodyum Niyobiyum Neodmiyum Fosfor Praseodmiyum Kükürt Silisyum Samaryum Terbiyum Titanyum Tulyum Yitriyum İtterbiyum Alpagut Ağır Nadir Toprak Elementleri Hafif Nadir Toprak Elementleri Inductively Coupled Plasma-Emission Spectrometry Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü North American Shale Composite Nadir Toprak Elementleri Ölçülendirilmiş Stratigrafik Kesit Post Archean Average Shale Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı Toplam/Karbon Toplam/Kükürt Upper Continental Crust Madenin Deresi Toplam organik karbon vii

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1 Çalışma alanının yer bulduru haritası... 1 Şekil 4.1 inceleme alanın 1/ ölçekli jeoloji harıtası... 9 Şekil 4.2 Çalışma alanına ait genelleştirilmiş ölçülü stratigrafik kesit Şekil 4.3 Koyu renkli ince taneli ve laminalı bitümlü kayaç Şekil 4.4 Hançili formasyonuna ait MD ÖSK sinde bitümlü kayaç tabakaları Şekil 4.5 Gri, koyu renklerde, yaprakmsı ve laminalı bitümlü kayaç Şekil 4.6 MD ölçülü stratigrafik kesiti Şekil 4.7 AP ÖSK nın tabanında bulunan 50 m kalınlığında aralarında marn ve kiltaşı ardalanmalı kömür tabakaları bulunmaktadır Şekil 4.8 Siyah- koyu gri renkli kömür- killi kömür ardalanmalarından bir görünüm Şekil 4.9 Bitümlü kayaç, karbonatlı marn ardalanmalı m lik seviye Şekil 4.10 Koyu gri renkli, laminalı, bol organik maddeli. İçerisinde yaprak ve balık fosili içeren bitümlü kiltaşı seviyesi Şekil 4.11 (1,2) AP ölçülü stratigrafik kesit Şekil 5.1 MD ÖSK sı kayaçları için ana elementlerinin regresyon dağılım diyagramlar Şekil 5.2 AP ÖSK sı kayaçları için ana elementlerinin regresyon dağılım diyagramlar Şekil 5.3 MD ÖSK sı kayaçlarının ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı Şekil 5.4 AP ÖSK sı kayaçlarının ana elementlerine ait cluster analizi diyagramı Şekil 5.5 Kayaçlara göre K2O-TiO2- HNTE / ANTE ilişkisi Şekil 5.6 Kayaçlara göre SiO2-Al2O3-NTE ilişkisi Şekil 5.7 MD Kayaçlara göre P2O5-TOT/S- HNTE/ ANTE ilişkisi Şekil 5.8 Kayaçlara göre CaO-TOT/C-MgO ilişkisi Şekil 5.9 Kayaçlara göre CaO-SiO2-Al2O3 ilişkisi Şekil 5.10 Kayaçlara göre MgO-K2O-Fe2O3 ilişkisi Şekil 5.11 MD ÖSK sı bitümlü kayaçleri için ana element regresyon dağılım diyagramlar Şekil 5.12 AP ÖSK sı bitümlü kayaçleri için ana element regresyon dağılım diyagramlar Şekil 5.13 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı Şekil 5.14 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı Şekil 5.15 MD ÖSK sı kayaçlarına göre NTE içeriklerinin dağılımı (ppm) Şekil 5.16 AP ÖSK sı kayaçlarına göre NTE içeriklerinin dağılımı (ppm) viii

10 Şekil 5.17 MD ÖSK sı bitümlü kayaçlerinin PAAS, NASC ve UCC göre NTE bollukları (ppm) Şekil 5.18 AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının PAAS, NASC ve UCC göre NTE bollukları (ppm) Şekil 5.19 MD ÖSK sı bitümlü kayaçlerinin PAAS, NASC ve UCC ye göre NTE zenginleşmesi (kat) Şekil 5.20 AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının PAAS, NASC ve UCC ye göre NTE zenginleşmesi (kat) Şekil 5.16 MD ÖSK sının bitümlü kayaç örneklerine ait cluster analizi Şekil 5.21 AP ÖSK sının bitümlü kayaç örneklerine ait cluster analizi Şekil 5.23 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, SiO2 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.24 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Al2O3 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.25 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Fe2O3 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.26 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Na2O değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.27 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, K2O değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.28 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TiO2 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.29 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, CaO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.30 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, MgO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.31 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TOT/C değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.32 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, MnO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.33 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TOT/S değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.34 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, P2O5 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları Şekil 5.35 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı NTE, hafif NTE ve Ağır NTE nin organik karbonla olan korelasyonları Şekil 5.36 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri Şekil 5.37 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri ix

11 Şekil 5.38 MD ÖSK sı kayaçlarının UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri Şekil 5.39 MD ÖSK sı kayaçlarının UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri x

12 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 4.1 Bitümlü kayaç bileşenleri Çizelge 5.1 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.2 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.3 MD ÖSK sı marn örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.4 AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.5 MD ÖSK sı kiltaşı örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.6 MD ÖSK sı kayaçlarının ana element ortalamaları (%) Çizelge 5.7 AP ÖSK sı kayaçlarının ana element ortalamaları (%) Çizelge 5.8 MD ÖKS si kayaçlarının ana element korelasyonları Çizelge 5.9 AP ÖSK sı kayaçlarının ana element korelasyonları Çizelge 5.10 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element korelasyonları Çizelge 5.11 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element korelasyonları Çizelge 5.12 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikler(ppm) Çizelge 5.13 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri(ppm) Çizelge 5.14 MD ÖSK sı marn örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) Çizelge 5.15 AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) Çizelge 5.16 MD ÖSK sı kiltaşı örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) Çizelge 5.17 MD ÖSK sının bitümlü kayaç örnekleri için ana elementtoplam NTE-TOT/C -TOT/S-TOC korelasyon katsayıları Çizelge 5.18 AP ÖSK sının bitümlü kayaç örnekleri için ana elementtoplam NTE-TOT/C-TOT/S-TOC korelasyon katsayıları xi

13 1. GİRİŞ 1.1 İnceleme Alanın Tanıtımı Çorum ilinin 14 ilçesinden biri olan Dodurga, Çorum ili merkezinden 45 km kuzeyde ve Karadeniz bölgesinin batı Karadeniz bölümünün güney doğusunda yer alır. Dodurga ilçesinin kuzeyinde Osmancık 35 km batısında İskilip 57 km güneydoğusunda Laçin ilçesi ise 16 km mesafede bulunmaktadır (Şekil 1.1). Yüzölçümü 219 km 2, denizden yüksekliği 510 m olan Dodurga ilçesi, Alpagut çayı kenarına kurulmuş bir ilçedir. Dodurga ilçesinde iç Anadolunun karakteristik karasal ikliminin, Karadeniz iklimine geçiş tipi hüküm sürer. Yazları sıcak ve kurak, kışları esas kara ikliminden daha ılık geçer. Yıllık ortalama yağış mm olup en yağışlı mevsim ilkbahardır (%35.6). En kurak mevsim ise yazdır (%18.5). Şekil 1.1 İnceleme alanının yer bulduru haritası 1

14 1.2 Amaç ve Kapsam Türkiye'deki bitümlü kayaç yatakları çoğunlukla Batı ve Orta Anadolu bölgesinde (özellikle Himmetoğlu, Seyitömer, Hatıldağ ve Beypazarı yatakları) bulunmaktedir. Bu tez kapsamında Dodurga sahasında (Çorum) yer alan bitümlü kayaçların nadir toprak element (NTE) içerileri ve ortamsal özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için inceleme alanında yer alan Hançili formasyonuna ait birimler incelenmiştir. Bu formasyonda tabakalı oolitli kiltaşı, yeşil lamine kiltaşı, siltli çamur, gri-yeşil renkli kil, sarı bej renkli killi kireçtaşı, killi kumtaşı, tüfler, bitümlü kiltaşı, bitümlü şeyl, yeşil ve yeşilmsi gri renkli marn, açık gri, koyu gri ve bej renkli karbonatlı marn ve siyah-koyu gri renkli kömür gözlenebilmektedir. Hançili formasyonunda açık kahverengi-bej renkli bol organik maddeli bitümlü kayaçlar ile yer yer marn bantları istifin orta ve üst kısmınlarında yer alanmaktadır. Günümüzde NTE ler sedimanter kayaçların depolanma ortamları hakkında jeokimyasal iz sürücüler olarak kullanılmaktadır. Diğer taraftan ileri teknolojide kullanılmaları sebebiyle ekonomik anlamda değerli bir element grubudur. Bu element grubunun araştırılması ve elde edilmesi ile ilgili araştırmalar hızla devam etmektedir. Bu tez kapsamında Çorum Havzası Hançili formasyonunda bulunan bitümlü kayaçların NTE içerikleri ve ortamsal özellikleri araştırılmıştır. Tez çalışması Çorum ili, Dodurga ilçesinde bulunan bitümlü kayaçların depolanma ortamı hakkında jeokimyasal veriler elde edilmesinin yanı sıra, bu kayaçlar içerisindeki NTE nin bullukları ortaya konulmuştur. 2

15 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Bu bölgede yüzlek veren kayaçların jeolojisi ve civarındaki bitümlü kayaçların organik madde içeriğine yönelik önceki araştırmacılar tarafından incelemeler yapılmıştır. Ajdukiewicz vd (1946) Bölgedeki bitümlü kayaçların işletilme imkanlarını incelemişler ve sahadaki bitümlü kayaçların sentetik petrol eldesi için ekonomik olmadığını ileri sürmüşlerdir. Bender (1955) Alpagut Dodurga linyit zuhurlarının güney ve güneydoğusundaki linyit imkanlarına değinmiş, Pekmezciler (1957) ise Dodurga linyitlerine ait bir rapor hazırlamıştır, Wedding (1966) Alpagut Dodurga sahasındaki zuhurun güney veya batıya hiç bir şekilde uzanmadığı sonucunu vermiştir. Birgili vd. (1975) Çankırı Çorum arasında 1/25000 ölçekli jeoloji haritaları yapmış ve havzanın genel jeolojisine değinmişler, havzanın petrol imkanlarını araştırmışlardır. Yoldaş (1982) havzanın batı ve kuzeybatısının jeolojik ve sedimantolojik özelliklerini ayrıntılı olarak araştırmış, daha çok Eosen yaşlı çökellere değinmiştir. Taşcı vd. (1983) tarafından Ayvaköy sahasında sondajlı bir çalışma yapılmış ve havzanın jeolojisi ile ilgili bir rapor düzenlenmiştir. Taşcı (1983) Kargı ve İncesu civarında da çalışarak, havzanın kayaçlarını Neojen öncesi, Neojen ve Neojen sonrası olarak ayırmış, yapılan sondajlarda havzanın kömürlerinin konumunu bilirlemeye çalışmıştır. Narin (1985) Ayvaköy deki Neojen yaşlı kayaçların üzerinde çalışarak, sonuçlarını bir rapor halinde sunmuştur. Turgut ve Taşcı (1985) Narlı, Laçin kasabası ve Evlik köyleri arasında sondajlı çalışma yapmışlar, bölgenin linyit potansiyelini ve cevherli sahalarını bellirlemeye çalışmışlardır. Göçmen (1989) Alpagut ve Dodurga sahası kayaçlarını Eosen, Miyosen ve Pliyokuvaterner-kuvaterner yaşlı kayaçlar olarak ayırmışlardır. Kara vd. (1990) Alpagut Dodurga sahası ve civarının 1/5000 ölçekli jeolojik haritası ile birlikte, havzanın genelleştirilmiş stratigarfik kesitini çizmişlerdir. Özçelik ve Savun (1993) İskilip- 3

16 Osmancık-Çorum-Sungurlu arasındaki alanın jeolojisi ve petrol olanaklarını araştırmışlardır. Nadir toprak elementlerinin bolluğu ve dağılımları depolanma ortamının koşularını ve mekanizmasını yansıtmaktadır. Farklı denizel depolanma ortamlarında farklı NTE dağılımları gözlenmektedir. Bu anlamda inceleme alanındaki bitümlü kayaçların depolanma ortamını tanımlamak için NTE leri çok iyi bir yöntem olarak kullanılabilir (Lev ve Filer 2004, Fazio vd. (2007), Fu vd. (2009), Zanin vd. (2010); Awadalla, 2010). Türkiye deki bitümlü kayaçlarda NTE leri araştıran birkaç çalışma bulunmaktadır. Örneğin Çimen (2011) Dağşeyhler (Göynük-Bolu) civarındaki bitümlü kayaçların ortamsal özelliklerini NTE ni kullanarak ortaya koymuştur. Diğer bir çalışmada da Çimen vd. (2011) eser element içeriklerine göre ortamın disoksik olduğunu açıklamışlardır. Görüldüğü üzere yukarıda belirtilen çalışmalar yapılmıştır. Ancak bitümlü kayaçlar içindeki NTE potansiyelleri üzerinde gerek çalışma alanında gerekse tüm Türkiye de yerterli ölçüde araştırmalar yapılmamıştır. Oysa dünyada bitümlü kayaçlar ve onların ana, eser ve NTE içerikleri ayrıntılı çalışmalara konu edilmiştir. Örneğin, Gromet vd. (1984) Kuzey Amerika Şeyl Kompozitinin (NASC) ana ve iz element içeriklerini inceleyerek, bu elementleri kontrol eden faktörleri belirlemeye çalışmışlardır. Cruse vd. (2000), Kuzey Amerika daki Üst Karbonifer yaşlı fosfatlar ve organik maddece zengin şeyllerdeki NTE nin konsantrasyonunu kontrol eden faktörleri ve jeokimyasal davranışlarını incelenmişlerdir. Zanin vd. (2010) nin çalışmasında Batı Sibirya da bulunan Bazhenov formasyonu incelenmiştir. Bu araştırmada arjilitler ve siltli arjilitler, killi-silisli kayaçlar, killi-siltlikumlu kayaçlar, karbonatlı kayaçlar ve kömür ana litolojilerini belirlemişlerdir. Belirlenen litolojilerin NTE içerikleri belirlenmiş ve kontrol faktörleri üzerinde çalışmışlardır. 4

17 Fu vd. (2010), çalışmalarında Tibet in (Çin) kuzeyinde bulunan Sengli Nehri nin bitümlü kayaç sahasını incelemişlerdir. Çalışma sahasında bitümlü kayaç, kiltaşı ve marnlardan örnekler alınmış ve NTE içerikleri belirlenmiştir. Elde edilen veriler birbirleri ile korele edilerek NTE konsantrasyonunu kontrol eden etmentler tartışılmıştır. 5

18 3. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışmada Dodurga (Çorum) civarında yer alan organik maddece zengin kayaçların NTE içerikleri ve ortamsal özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda arazi ve laboratuvar çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar, ulusal ve uluslararası çeşitli literatürün taranması, arazi çalışmasından elde edilen ölçülü stratigrafik kesitlerin çizimleri, jeoloji harita çizimleri olup, daha sonra elde edilen veriler çizelge ve şekillere aktarılarak yorumlanmıştır. Araştırmanın materyalini çalışma alanında yüzlek veren organik maddece zengin kayaçlar üzerinde yapılan 2 adet ölçülendirilmiş stratigrafik kesit (ÖSK) boyunca değişik litolojilerden derlenen örnekler oluşturmaktadır. Madenin Deresi (MD) ÖSK den 17 adet numune derlenmiştir. Örneklerin 11 adeti bitümlü kayaç, 3 adeti marn ve 3 adeti ise kiltaşı olan seviyelerden alınmıştır. Alpagut (AP) ÖSK sinden 69 adet örnek derlenmiştir. Örneklerin 65 adeti bitümlü kayaç seviyelerinden ve 4 adeti ise karbonatlı marn birimlerinden alınmıştır. Araziden derlenen örnekler inorganik ve organik jeokimyasal incelemeler için ayrı ayrı hazırlanmıştır. Çalışma alanından alınan organik maddece zengin olduğu düşünülen 46 örnek üzerinde, organik madde tipleri ve miktarlarının belirlenmesi için TPAO Araştırma Grubu Organik Jeokimya Laboratuarlarında piroliz {(Rock-Eval 6 cihazı, IFP (Institut Français du Pétrole)} analizi yapılmıştır. Bu yöntemde TOC % ağırlık olarak hesaplanmışdır. 86 örnek için toplam sülfür, toplam karbon ve inorganik karbon Leco cihazıyla ACME Analytical Laboratories Ltd. da (Vancouvar-Kanada) gerçekleştirilmiştir. Buradan elde edilen toplam ve İnorganik Karbon (IC) ve Rock-Eval sonucunda belirlenen Toplam Organik Karbon (TOC) verileriyle % CaCO3 içeriği belirlenmiştir. Majör ve iz element tayinleri aynı laboratuvarda ICP-ES ve ICP-MS teknikleri ile yapılmıştır. Toplam majör oksitler lityum metaborat/tetraborat füzyon ve nitrik parçalama seyreltilmesi şeklinde ICP-ES ile analiz edilmiştir. LOI (Loss on ignition) 1000 C de yakılma sonrası ağırlık farkıdır. NTE ve iz elementler lityum metaborat/tetraborat füzyon ve nitrik parçalama seyreltilmesi şeklinde ICP-MS ile analiz edilmiştir. 6

19 Bu analizlerden elde edilen element bollukları istatistiksel yöntenlerle değerlendirilmiş, kayaçlar bazında karşılaştırılarak yorumlanmış, ayrıca korelasyon katsayıları hesaplanarak jeokimyasal davranışlar incelenmiştir. 7

20 4. JEOLOJİK KONUM İnceleme alanının jeolojisine ilişkin bilgiler Karadenizli 2011ve 2004, Özçelik ve Savun 1993, Kaymakçı 2000, Seyitoglu 2000, Antoine vd ve Saraç 2003 çalışmalarından yararlanılarak özetlenmiştir. 4.1 Stratigrafi Çalışma alanı içerisinde Mesozoyik tektonik birimleri, Geç Eosen yaşlı Deliceırmak formasyonu, Erken Oligosen yaşlı İncik formasyonu, Oligosen yaşlı Güvendik formasyonu, Geç Oligosen yaşlı Kızılırmak formasyonu, Erken - Orta Miyosen yaşlı kömür ve bitümlü kayaç içeren Hançili formasyonu, Geç Miyosen yaşlı Bayındır formasyonu, Geç Pliyosen yaşlı Bozkır formasyonu ve kuvaterner birimler yeralmaktadır. Havzanın 1/ lik jeolojik haritasında tüm formasyonlarin dağılımı ve yayılımı görülmektedir (Şekil 4.1). Tektonik birimlerin üzerini uyumsuz olarak Delicelrmak formasyonu örtmektedir, bunun üzerine ise İncik, Kızılırmak ve Güvendik formasyonları uyumsuz olarak gelmekte, bu formasyonların üzerine Miyosen yaşlı Hançili formasyonu uyumsuz olarak yerleşmiştir, Hancili formasyonunun üzerine uyumlu olarak Bayındır formasyonu çökelmiştir. Bayındır formasoyonu üzerine uyumlu olarak Bozkır formasyonu gelmiştir. Tüm bu Formasyonların üzerini ise genç yaşlı alüvyon içeren kuvaterner çökelleri uyumsuzlukla örtmekte ve genel olarak bölgenin güncelleştirilmiş stratigrafi kesitinde görünmektedir (Şekil 4.2) Tektonik birimler (Mesozoyik) Bu bölümde, Neotetisın açılmasından kapanımına kadar olan evreyi temsil eden tüm birimler bu grup altında toplanmıştır. Bunlar önceki çalışmalarda Ankara Karmaşığı olarak gösterilmiş daha sonra Kösedağı Grubu olarak ta adlandırılmıştır (Özçelik ve Savun 1993). 8

21 Kuvaterner Miyosen O l i g o s e n Kretase Bindirme Fay Ters Fay Normal Fay Şekil 4.1 inceleme alanın 1/ ölçekli jeoloji harıtası (Özçelik ve Savun 1993) 1. Alüvyon (Kuvaterner) 2. Hançili Formasyonu (Miysen) 3. Kızılırmak Formasyonu (Oligosen) 4. Güvendik Formasyonu (Oligosen) 5. İncikFormasyonu (Oligosen) 6. Tektonik birimleri (Kretase ) 9

22 Bu grup içerisinde metafliş, ultrabazik tektonik dilimleri, ofiyolitik melanj, yastık lavlar, yeşil renkli tüf ve tüfitler, serpantinit, spilit, radyolarit ve karbonat birimleri haritalanmıştır (Seymen 1981 ve 1984, Özçelik vd. 1993, Erdoğan vd. 1996). Tektonik birimlerinin karbonat kayaçları içerisinde farklı fosiller (Globotruncana bulloides, Globotruncana stuarti, Globotruncana gr. Falsostuarti, Globotruncana sp. and Rugoglobigerina sp.,) bulunması çökelim yaşını Kampaniyen-Meastrihtiyen olduğunu göstermektedir (Karadenizli 2011) Deliceırmak formasyonu Çorum Çankırı havzasında yer alan Deliceırmak formasyonun Sungurlu üyesinde Bartoniyen-Priaboniyen'e ait sığ denizel fosilli kireçtaşları haritalanmıştır (Karadenizli 1999). Deliceırmak formasyonun yaşı Geç Eosen olarak tanımlanmıştır (Gradstein vd. 2004). Bu formasyon uyumsuz olarak Oligosen yaşlı İncik formasyonuna ait çökeller ile örtülmüştür. Formasyonun heryerinde bulunmayan köşeli ve yarı köşeli kırmızı renkli çakıltaşı bloklarının kalınlığı yaklaşık 300 m arasında olup alt kesimde işlenme söz konusu olmayıp derecelenme ve boylanma gözlenmez (Özçelik ve Savun 1993) İncik formasyonu İncik formasyonu Birgili vd. (1975) tarafından tanımlanmıştır. Bu formasyon masif tabakalı konglomera, çapraz tabakalı kumtaşı, tabakalı silttaşı, volkanitler ofiyolitik kayaç, masif çamurtaşı ve nummulitli kireçtaşlarını içermektedir, İncik ve Satıyüzü köyleri arasında yaygın olarak görünmektedir. Erken Oligosen yaslı İncik formasyonu, Güvendik formasyonunun sedimanter kayaçları ile uyumsuzdur. İncik formasyonun arazide ölçülen kalınlığı yaklaşık olarak 1150 m dir. 10

23 Şekil 4.2 İnceleme alanın güncelleştirilmiş stratigrafik kolon kesiti (Karadenizli 2011) 11

24 Formasyon yaşını belirlenmesi için güvenilir fosil bulunmamıştır ancak kireçtaşı ve çakıltaşları içerisinde uyumsuzlukla Bartoniyen-Priaboniyen yaşlı fosilli kireçtaşlarında Nummulites sp., Alveolina sp., Chapmanina gassinensis (Oppenheim), Discocylina sp., Gypsine mastalensis (Burch), Sphaerogypsina golula (Reuss), and Orbitolites sp. fosilleri bulunmuştur. Bu fosiller İncik formasyonun Bartoniyenin-Priaboniyen'e daha genç olduğunu göstermektedir. Bu formasyonun üzerini Geç Oligosen yaşlı Güvendik ve Kızılırmak formasyonları örtmektedir (Karadenizli 2011). Arazi çalısmalarında İncik Formasyonu üzerinde yer yer tuzlanmalar olduğu görülmüstür. Ayrıca TPAO tarafından yapılan sondajda İncik formasyonu içinde Netür tuz kesilmistir (Karadenizli 2011) Güvendik formasyonu Bu formasyon Kaymakçı (2000) tarafından tanımlanmış ve Gözükızıllı ve Güvendik köyleri arasında yer almaktadır. Sungurlu-Kırıkkale-Çiçekdağı üçgeninde yaygın olarak mostra vermiştir. Aynı zamanda Çankırı ve Satıyüzü arasındaki havzanın kuzey kesiminde gözlenmektedir. Mostra veren birimler Çankırı-Çorum havzasının kuzey kesminin büyük bir göl olduğuna işaret etmektedir. Bu formasyonun kalınlığı yaklaşık 500 metreye kadar olup tabakalı jips, bazı nodüler anhidrit ve laminalı kiltaşları, bazı seviyelerde ise masif tabakalı çamurtaşı ve tabakalı kumtaşları gözlenmektedir. Gözükızıllı ve Güvendik köyleri arasında bir yükseltinin üzerinden bulunan kayaçlar içerisinde Eucricetodon sp., Muhsinia sp., ve Eumyarion sp. fosilleri gözlenmiştır. Bunlara dayanarak formasyon Oligosen olarak yaşlandırılmıştır (Kaymakçı 2000, Ünay vd. 2003, Karadenizli vd. 2004). 12

25 4.1.5 Kızılırmak formasyonu Yayvan topoğrafyaya sahip olan birimin kalınlığı yer yer m ye ulaşmakta ve ilk defa Birgili vd. (1975) tarafından Geç Miyosen yaşlı olarak tanımlanmıştır. Araziden derlenen fosillere göre Geç Oligosen yaşlı olduğu desteklemektedir (Karadenizli vd. 2004, Antoine vd. 2008). Bu formasyon Sulakyurt ve Kızılırmak köyleri arasında yayılmış olup Güvendik formasyonu ile uyumlu ve üst kesimlerindeki genç kayaçlarla (Miyosen) uyumsuzdur. Kızılırmak formasyonu kırmızı ve kahverenkli tabakalı kumtaşı, masif çamurtaşı, tabakalı konglomera ile az miktarda beyaz renkli jips ve tüf ara düzeylerinden oluşmaktadır. Havza kenarlarında çakıltaşları hakim iken, havzanın orta kesimlerinde daha çok çamurtaşı ve kumtaşı egemendir (Karadenizli 2011). Sungurlu-Uğurludağ alanında daha çok akarsu çökellerinin etkili olmasına karşın kuzeyda Laçin-Osmancık civarında kömür içeren göl ve bataklık sedimanları gözlenmektedir (Karadenizli 2011, Özçelik vd. 1993). Geç Oligosen döneminde havzanın batı kesimlerinde akarsu ve sığ göl ortamlarının hakim oldugu görülmektedir. Hakim kayaçları tabakalı konglomera ve masif kumtaşları temsil etmektedir (Karadenizli 2011). Bu formasyonun çeşitli yerlerinde memeli fosilleri, Örneğin Iberomeryx cf. parvus, Procervulus sp., Dremotherium sp. Paraceratheiium sp. Eucricetodon sp., Ve Tataromys sp. bulunmuştur (Karadenizli vd. 2004, Antoine vd. 2008). Bulunan fosillere göre Kızılırmak formasyonun yaş aralığı Geç Oligosen olarak tanımlanmış, ama Birgili vd. (1975), Hakyemez vd. (1986) tarafından Geç Miyosen olarak belirlenmiştir. 13

26 4.1.6 Hançili formasyonu Hançili formasyonu ilk kez Akyürek vd. (1980) tarafından adlandırılmıştır. Bu formasyonu Hançili köyü yakınlarında ve Çandır şehirinin batı ve doğusunda yüzeylenmiştir. Hançili formasyonun alt kısımlarında tabakalı oolitli, yeşil lamine kiltaşı ve ince katmanlı linyit ve üst kısmında ise, ince tozlu beyaz veya sarımsı laminalı kiltaşı yer almaktadır. Yukarıya doğru siltli çamur, gri-yeşil kil, sarı bej killi kireçtaşı, killi kumtaşı ve tüflerden oluşmaktadır ve rippl marklar gözlenmiştir. En üst kesimde ise genellikle kiltaşı, marn, organik maddece zengin kiltaşı, masif marn, fosilli kireçtaşı, bitümlü şeyl ve kömür seviyeleri bulunur (Kaymakçı 2000, Saraç 2003, Savaşçı vd. 2004, Karadenizli vd. 2011). Hançili formasyonu memeli fosilleri üzerine yapılan çalışmalarda Erken-Orta Miyosen döneminde olduğu belirlenmiştir (Kaymakçı 2000, Saraç 2003, Karadenizli vd. 2004) Bayındır formasyonu Bayındır formasyonu Birgili vd. (1975) tarafından Oligosen yaşlı olarak tarif edilmiştir. Bu formasyon Bayındır köyü yakınlarında ve Çankırı çevresindeki geniş bir alanı kapsamaktadır. Kalınlığı yaklaşık 300 m civarındadır. Bayındır formasyonu sarı ve beyaz evaporitik kayaçlar, yeşil ve kırmızı renkli kırıntılılardan oluşmaktadır. Bayındır formasyonu üzerinde yapılan analizde dört fasiyes tespit edilmiştir; Bunlar tabakalı jips yatakları ile killer, laminalı kiltaşları, tabakalı kumtaşı ve masif çamurtaşıdır. Bu fasiyelerde genel olarak formasyon bütünüyle jips olup, tabanda kumtaşı, silttaşı, üste doğru kiltaşı, marn ara bantları kapsar. Jips sarımsı, beyaz, süt beyazı renkte, alacalı görünüşte, orta kalın tabakalı, genellikle saf ve kristalen ve yer yer yumruludur. Ara bant olarak görülen kiltaşı ve marn yeşil renkte olup genellikle ince tabakalıdır. Bu kesimde jips tabakaları yer yer incelmekte ve kiltaşları kalınlamaktadır. Kumtaşı ve silttaşı genellikle kırmızı renkte, ince tabakalı olup 14

27 formasyona alacalı görünüş vermiştir. Ayrıca birim içinde beyaz, grimsi renkli tuz seviyeleri de bulunmaktadır (Özçelik vd. 1993, Kaymakçı 2000, Ünay vd. 2003, Karadenizli vd. 2004). Bayındır formasyonundan derlenen fosiller; Schizogalerix sp., Parapodemus sp., Byzantinia sp., Myomimus sp., Pseudomeriones sp., Pliospalax sp., Hypsocricetus strimonis, Apodemus gudrunae, Castillomys sp., Tamias sp., Occitanomys sp., ve Hipparion sp. Olup, bunlara göre formasyonu Geç Miyosen yaşlıdırolaral (Karadenizli 2011) Bozkır formasyonu Bozkır formasyonu ilk kez Birgili vd. (1975) tarafından Bozkır ilçesi yakınlarında belirlenmiş, yayılım alanı Çankırı, Hamzalı ve Bayat arasını kapsamaktadır. Bozkır formasyonu 750 m kalınlığında olup Bayındır formasyonu üzerine uyumlu, Süleymanlı üyesi ile uyumsuz kontağı vardır. Erken Pliyosen yaşlı Bozkır formasyonu genellikle sülfatlar, karbonatlar ve silikatlar olarak üç fasiyese ayrılmıştır. Bu fasiyesler monoton bir litolojik yapıya sahip olup hakim litolojiyi jips oluşturur. Jipsle ara bant olarak kiltaşı ve marn bulunmaktadır. Jipsler kirli beyaz renkte, genellikle ince tabakalı yer yer orta-kalın tabakalı ve yer yer kumlu siltlidir Değim formasyonu Yaklaşık 165 m kalınlığında olan çakıltaşı ve çamurtaşından oluşan Değim formasyonu Birgili vd. (1975) tarafından tanımlanmıştır. Bu formasyon Yapraklı ve Çandır köyleri arasında ve havzanın kuzey kesiminde büyük bir alanı kapsamaktadır. 15

28 Bu formasyon bordo kahverengi, sarımsı renkli çakıltaşı, çamurtaşı ve az miktarda da kumtaşlarından oluşur. Çakıltaşları; kalın tabakalı, kötü boylanmalı, matriks destekli, gevşek tutturulmuştur. Kumtaşları ince-orta tabakalı, gevşek tutturulmuş, orta-kötü boylanmalı, kaba taneli, çoğunlukla kalın ve paralel laminalıdır. Değim formasyonu birimlerinin altında Bozkır formasyonu, üstte ise Kuvaterner çökellerle ilişkisi uyumsuzdur Kuvaterner Nehir ve dere yataklarında çakıltaşı, kum, kil ardalanması şeklinde oluşan m, kalınlığında olup, yaşlı birimlerini örtmektedir. Özellikle Kızılırmak Nehri vadisi boyunca, Çorum cıvarı, Sungurlu ovası ve İskilip güneyinde gözlenmektedir (Toprak 1996). 4.2 Yapısal jeoloji Çalışma alanı jeolojik zaman içinde çesitli tektonik ve sedimantolojik olayların bulundugu Çankırı-Çorum havzasında yer almaktadır. Bu havzanın kuzeyinde Pontitler ve güneyinde Toroslar bulunmaktadır. Havzada bulunan Kuzey Anadolu Fayı nın oluşması ve kollarının havzaya girmesi ile Miyosen ofiyolitlerinin havzaya yerleşmesi sonucunda Ugurludag-Toyhane-Bayat arasında genelde KD-GB gidişli antiklinal, senklinal ve fay sistemleri oluşmuştur (Seyitoglu vd. 2000). Doğrultu atımlı fayların en önemli ürünlerinden biri olan tabaka içi kıvrımları ve akma yapılarının meydana geldiği tahmin edilmekte ve bu yapılarının yoğun olduğu Evlik, Alpagut-Dodurga ve Ayva ocaklarında bariz olarak ortaya çıktığı gözlenmektedir (Toprak 1996). Havzadaki hemen hemen bütün faylar, hem doğrultu hem de düşey atımlıdır. Dodurga sahasının güneyinde bulunan Oligosen yaşlı formasyonların KB yönüne doğru itildiği ve Tutuş-Alpagut köyleri arasında ve kuzey kesiminde daha yaşlı olan malzemenin 16

29 Kızılırmak formasyonu Dodurga üyesi üzerine bindirdiği ve ters fay özelliğine sahıp olduğu saptanmıştır (Toprak 1996). Genel olarak çalışma alınında oluşmuş tektonik dönemleri; Paleotektonik ve Neotektonik dönemleri olmak üzere 2 ye ayrılır; 1. Paleotektonik dönemi a. Eosen öncesi b. Orta Eosen dönemi c. Miyosen dönemi d. Pliyosen öncesi 2. Neotektonik olarak ayırmak mümkündür (Özçelik ve Savun 1993 ). 4.3 Bitümlü Kayaçlar İnceleme alanında gözlenen bitümlü kayaçların genellikle kahverengimsi grikahverenkli ve bej renkli bitümlü şeyl karakterinde olduğu tespit edilmiştir. Bitümlü kayaçlar Miyosen yaşlı Hançili formasyonun orta gözlenmektedir. ve üst kesimlerinde Arazi çalışması kapsamında yapılan 2 adet ÖSK boyunca ölçülen bitümlü şeyl kalınlıkları 1 cm ile 80 m arasında değişen seviyeler şeklindedir. Genelde bitümlü kayaçlar koyu renge sahip olup, ince taneli, laminalı bir yapıya sahiptir (Şekil 4.10). Koyu renge sahip olması organik maddenin varlığından kaynaklanmaktadır. Bu kayaçların mineral bileşenleri Çizelge 4.1 de görülmektedir. 17

30 Şekil 4.3 Koyu renkli ince taneli ve laminalı bitümlü kayaç Çizelge 4.1 Bitümlü kayaç bileşenleri Bitümlü Şeyl İnorganik Matriks Kuvars Feldispat Killer ( esas olarak illit ve klorit) Karbonatlar (kalsit ve dolomit) Pirit ve diğer mineraller Bitüm (CS2 çözünebilen) Organik Matriks Kerojen (CS2 çözünemeyen) (U, Fe, V, Ni, Mo içeren) 4.4 MD ve AP Ölçülü Stratigrafi Kesitleri (ÖSK) Bu tez çalışması kapsamında organik maddece zengin kayaçlar içeren Miyosen yaşlı Hançili formasyonu ayrıntılı olarak incelenmiştir. Çalışma alanının 2 farklı noktadan ölçülü stratigrafik kesitler yapılmıştır. 18

31 4.4.1 MD Ölçülü Stratigrafi Kesiti (ÖSK) Madenın Deresi (MD) ölçülü stratigrafik kesiti Dodurga ilçesinin kuzeyinde, başlangıç koordinatı ; bitişi koordinatları arasında yer almıştır m lik kesit ölçülmüş ve kesitten 17 adet örnek temin edilmiştir (Şekil 4.5). MD ÖSK i kiltaşı, marn ve bitümlü şeyl ardalanmasından oluşmaktadır. Kiltaşıları bej renkli, killi, laminalı olup ince-orta taneli ve 1 m, kalınlıklarda olup aralarda ince tabakalı bitümlü şeyl bantları bulunmaktadır. Farklı kalınlıklarda marn ve bitümlü kayaç tabakaları bulunmaktadır (Şekil 4.3). Bitümlü kayaçları gri, koyu renklerde, yaprağımsı ve laminalı görünüm sergilemektedir (Şekil 4.4). Tavana doğru sık aralıklarla bitümlü kayaç-kil ardalanmalı tabakalar gözlenmektedir. Şekil 4.4 Hançili formasyonuna ait MD ÖSK sinde bitümlü kayaç tabakaları 19

32 Şekil 4.5 Gri, koyu renklerde, yaprağımsı ve laminalı bitümlü şeyl Litoloji Açıklama Şekil 4.6 MD ölçülü stratigrafik kesiti 20

33 4.4.2 AP Ölçülü Stratigrafi Kesiti (ÖSK) Alpagut (AP) ölçülü kesit MD ÖSK sı doğusunda, Dodurga kömür oçağı olarak adlandırılan bölgede yapılmıştır. (koordinatlar: başlangıç ; bitiş ). Osmancık köyünün doğusundaki yüzlük veren litolojilerden alınmiştır. AP ölçülü stratigrafik kesiti m kalınlığındar (Şekil 4.10). Bu kesitten 69 adet numune alınmıştır. Kesitin tabanında 50 m kalınlığında aralarında marn ve kiltaşı ardalanmalı kömür tabakası bulunmaktadır (Şekil ). Bunun üzerinde bitümlü şey, karbonatlı marn ardalanmalı m seviye gelmektedir ve buradan derlenen 65 numune organik maddece zengin kayaçları oluşturmaktadır (Şekil ). Bej-gri-koyu gri, marnkillimarn-kiltaşı-bitümlü şeyl-karbonatlı marn ardalanmalı seviyede kil tabakalarının kalınlıkları 1-5 cm arasında değişmekte olup sarımsı-bej renklidir. Bu seviye içerisinde kalınlıkları 1-3 cm arasında değişen kömür mercekleri yer alır. Tabakanın orta seviyelerinde 0,5 cm kalınlıkta kömür bantları yer almaktadır Şekil 4.7 AP ÖSK nın tabanında bulunan 50 m kalınlığında aralarında bitümlü kayaç, marn ve kiltaşı ardalanmalı kömür tabakaları bulunmaktadır 21

34 Şekil 4.8 Siyah- koyu gri renkli kömür- killi kömür ardalanmalarından bir görünüm Şekil 4.9 Bitümlü kayaç, karbonatlı marn ardalanmalı m lik seviye Şekil 4.10 Koyu gri renkli, laminalı, bol organik maddeli. İçerisinde yaprak ve balık fosili içeren bitümlü kiltaşı seviyesi 22

35 Litoloji Açıklama Şekil 4.11 (1) AP ölçülü stratigrafik kesit 23

36 Litoloji Açıklama Şekil 4.11 (2) AP ölçülü stratigrafik kesiti 24

37 5. KAYACLARIN ANA ELEMENT İLE NTE İÇERİKLERİ VE ORTAMSAL ÖZELLİKLERİ Depolanma ortamında yer alan tüm kayaçların (bitümlü kayaç, marn, karbonatlı marn, kiltaşı) bazı jeokimyasal özellikleri belirlenmiştir. Bu kapsamda kayaçların toplam/karbon (TOT/C), organık karbon (TOC) ve toplam/kükürt (TOT/S) içerikleri, ana element bollukları ve korelasyonları, NTE bollukları ve ortamın redoks koşulları açıklanmaya çalışılmıştır MD ve AP ÖSK sına Ait Ana Element Bollukları ve Korelasyonları Bu bölümde ana elementlerin % olarak bollukları verilmiş ve birbirleri ile olan ilişkileri incelenmiştir. Bu sayede depolanma ortamının jeokimyasal özellikleri yorumlanmaya çalışılmıştır Ana element bollukları Bitümlü kayaçların ana element içerikleri Ana element değişim aralıkları ve ortalama değerleri çoktan aza doğru sıralanmıştır. MD ÖSK sının bitümlü kayaçlarında SiO2 için % (ort. %46.96), Al2O3 için % (ort. %11.60), CaO için % (ort. %6.13), Fe2O3 için % (ort. %5.75), MgO için % (ort. %2.18), K2O için % (ort. %1.28), Na2O için % (ort. %0.65), TiO2 için % (ort. %0.65), P2O5 için % (ort. %0.29), MnO için % (ort. %0.13) olarak tespit edilmiştir. TOT/C ve TOT/S nin değişim aralığı ve ortalamaları sırasıyla % (ort. %7.24) ve % (ort. %0.31) şeklindedir (Çizelge 5.1). AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarında SiO2 % (ort. %45.55), Al2O3 % (ort. %12.41), CaO % (ort. %6.53), Fe2O3 % (ort. %5.87), MgO % (ort. %3.18), K2O % (ort. %1.35), TiO2 % (ort. %0.66), 25

38 Na2O % (ort. %0.51), P2O5 % (ort. %0.28), MnO % (ort. %0.13), olarak tespit edilmiştir. TOT/C ve TOT/S nin değişim aralığı ve ortalamaları sırasıyla % ,30 (ort. %7.04) ve % (ort. %0.98) şeklindedir (Çizelge 5.2). Çizelge 5.1 MD ÖSK sinde bitümlü kayaç örneklerinin ana element içerikleri (%) 26

39 Çizelge 5.2 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element içerikleri (%) 27

40 Marnlarda ana element içerikleri MD ÖSK sı marn örneklerinin ana element değişim aralıkları ve ortalamaları sırasıyla SiO2 % (ort. %35.69), CaO % (ort. %18.21), Al2O3 % (ort. %7.45), MgO % (ort. %5.87), Fe2O3 % (ort. %4.43), K2O % (ort. %o.83), Na2O % (ort. %0,44), TiO2 % (ort. %0.42), MnO % (ort. %0.15), P2O5 % (ort. %0.25) olduğu belirlenmiştir. TOT/C ve TOT/S nin değişim aralığı ve ortalama değerleri sırasıyla % (ort. %7.25) ve % (ort. %0.08) şeklindedir (Çizelge 5.3). AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin ana element değişim aralıkları ve ortalamaları CaO % (ort. %25.72), SiO2 % (ort. %10.31), Al2O3 % (ort. %3.20), MgO % (ort. %13.96), Fe2O3 % (ort. %4.22), K2O % (ort. %0.35), TiO2 % (ort. %0.17), Na2O % (ort. %0.19), P2O5 %0.18-%0.75 (ort. %0.44), MnO % (ort. %0.20), olduğu belirlenmiştir. TOT/C ve TOT/S nin değişim aralığı ve ortalama değerleri sırasıyla % (ort. %12.83) ve % (ort. %0.52) şeklindedir (Çizelge 5.4). Çizelge 5.3 MD ÖSK sı marn örneklerinin ana element içerikleri (%) Çizelge 5.4 AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin ana element içerikleri (%) 28

41 Kiltaşlarında ana element içerikler MD ÖK sı kiltaşı örneklerinin ana element değişim aralıkları ve ortalama değerleri SiO2 % (ort. %48.17), CaO % (ort. %8.75), Al2O3 % (ort. %9.96), Fe2O3 % (ort. %5.95), MgO % (ort. %1.60), K2O % (ort. %1.09), Na2O % (ort. %0.60), TiO2 % (ort. %0.58), MnO % (ort. %0.27), P2O5 % (ort. %0.32) olarak saptanmıştır. TOT/C ve TOT/S nin değişim aralıkları ve ortalamaları sırasıyla % (ort. %5.39) ve % (ort. %0.14) şeklindedir (Çizelge 5.5). Çizelge 5.5 MD ÖSK sı kiltaşı örneklerinin ana element içerikleri (%) MD ÖSK sında belirlenen kayaçların ana element ortalamaları Çizelge 3.6 da görülmektedir. Marn ve bitümlü kayaçların ana element ortalama değerlerinden kiltaşı ana element ortalama değerlerine doğru gidildikçe SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, MnO ve TiO2 ortalama değerlerinde artış gözlenirken; CaO, MgO ve TOT/C ortalama değerlerinde ise azalış olduğu belirlenmiştir (Çizelge 5.6). Bu ilişki kayaçların kil içeriğinin arttığına, buna karşın karbonat içeriğinin azaldığına işaret etmektedir. AP ÖSK sı boyunca belirlenen kayaçların ana element ortalamaları Çizelge 3.7 de görülmektedir. Karbonatlı marn ana element ortalam değerlerinden bitümlü şeyl ana element ortalama değerlerine doğru gidildikçe SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, ve TiO2 değerlerinde artış gözlenirken; CaO, MgO, TOT/C ve MnO değerlerinde ise azalış olduğu belirlenmiştir (Çizelge 5.5). Bu ilişki kayaçların kil ve karbonat içeriği arasındaki negatif ilişkiyi göstermektedir. 29

42 Çizelge 5.6 MD ÖSK sı kayaçlarının ana element ortalamaları (%) Çizelge 5.7 AP ÖSK sı kayaçlarının ana element ortalamaları (%) Ana element korelasyonları Tüm kayaçların ana element korelasyonları AP ve MD ÖSK sı boyunca alınan kayaçların (bitümlü kayaç, marn, karbonatlı marn ve kiltaşı) ana elementleri arasındaki korelasyonlar incelenmiştir. Bu bağlamda MD ÖSK sında SiO2 nin Al2O3 (0.62) ile güçlü pozitif, K2O (0.55) ve TiO2 (0.59) ile zayıf pozitif, Fe2O3 (0.46), Na2O (0.44) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.66) ile güçlü negatif, MgO (-0.94) çok güçlü negatif ve TOT/C (-0.45) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. SiO2 nin AP ÖSK sında Al2O3 (0.77), TiO2 (0.69) ile güçlü pozitif, K2O (0.58) ile zayıf pozitif, Na2O (0.45), Fe2O3 (0.35) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.88) ve MgO (-0.87) çok güçlü negatif ve TOT/C (-0.59) ile zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Görüldüğü üzere AP ÖSK sının korelasyon katsayıları değerleri MD ÖSK sının değerlerinden biraz yüksektir. 30

43 Al2O3 MD ÖSK sında K2O (0.98) ve TiO2 (0.95) ile çok güçlü pozitif, Na2O (0.75) ve Fe2O3 (0.61) ile güçlü pozitif ve TOT/S (0.52) ile zayıf pozitif, P2O5 (0.40) ile çok zayıf pozitif korelasyonu bulunurken, CaO (-0.89) ile güçlü negatif, MgO (-0.53) negatif ve MnO (-0.35) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Al2O3 ün AP ÖSK sında TiO2 (0.91) ve K2O (0.86) ile çok güçlü pozitif, SiO2 (0.77) ile güçlü pozitif, Fe2O3 (0.53) ile zayıf pozitif, Na2O (0.44) ile çok zayıf pozitif; CaO (- 0.89) ile çok güçlü negatif, MgO (-0.69) ile güçlü negatif, TOT/C (-0.60) ile zayıf negatif, MnO (-0.37) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Al2O3 ün MD da TOT/S (0.52) zayıf pozitif ve TOT/C ile hiç ilişkisi bulunmamaktadır. AP ÖSK sında ise, TOT/C (-0.60) ile zayıf negatif ve TOT/S ile korelasyon katsayısı izlenmemektedir. Fe2O3 ün MD ÖSK sında K2O (0.61), Al2O3 (0.61), TiO2 (0.53) ile zayıf pozitif, SiO2 (0.46) ile ise pozitif, MnO (0.40) ve Na2O (0.36) ile çok zayıf pozitif korelasyonu; CaO (-0.64) ile güçlü negatif ve MgO (-0.32) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Fe2O3 ün AP ÖSK sında Al2O3 (0.53), TiO2 (0.55) ile zayıf pozitif, SiO2 (0.35), Na2O (0.44), K2O (0.42) ile çok zayıf pozitif; TOT/C (-0.53) ile zayıf, MgO (-0.44),CaO (- 0.38) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. AP ÖSK sında da MD ÖSK sı gibi Fe2O3 ün Na2O ile çok zayıf pozitif ve TOT/C ile zayıf negatif ilişkisi vardır, Fe2O3 ile TOT/S arasında ise bir ilişki bulunmaması Fe in deritik kökenli olduna işaret eder. MD ÖSK sında Fe2O3 ün MnO ile çok zayıf nagatif ilişkilisi MnO nun karbonalarla ilişkilendirebilir. MgO nun MD ÖSK sında CaO (0.55) ile zayıf pozitif, TOT/C (0.41) çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.94) ile çok güçlü negatif, Al2O3 (-0.53), TiO2 (-0.50), K2O (-0.45) zayıf negatif Na2O ( -0.38), Fe2O3 (-0.32) çok zayıf korelasyonu bulunmaktadır. 31

44 MgO nun AP ÖSK sında MgO nun CaO (0.73) ile güçlü pozitif, TOT/C (0.36) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.72), Al2O3 (-0.69), TiO2 (-0.63) ile güçlü negatif, K2O (-0.53) ile zayıf negatif, Fe2O3 (-0.44), Na2O (-0.40) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. MgO için AP ve MD ÖSK sı arasında SiO2 haricinde katsayılarda bilirgin bir farklılık ortaya çıkmamıştır. MgO her iki ÖSK da da karbonatlarla grubuna germiştir. CaO nun MD ÖSK sında MgO (0.55) ile pozitif; Al2O3 (-0.89), K2O (-0.85) ile çok güçlü negatif, TiO2 (-0.83), Na2O (-0.65), SiO2 (-0.66), Fe2O3 (-0.64), TOT/S (-0.61) ile güçlü negatif ve P2O5 (-0.36) ile çok zayıp negatif korelasyonu olduğu görülmüştür. CaO un AP ÖSK sında MgO (0.73) ile pozitif, TOT/C (0.48) ile zayıf pozitif, MnO (0.35) ile çok zayıf pozitif; Al2O3 (-0.90), SiO2 (-0.88) ile çok güçlü negatif, TiO2 (- 0.80), K2O (-0.76) ile güçlü negatif, Na2O (-0.41), Fe2O3 (-0.38) ile çok zayıf negatif korelasyonu olduğu görülmüştür. AP ÖSK sında CaO ile TOT/C ve MnO arasındaki çok zayıf pozitif korelasyonlar izlenirken MD ÖSK sında ise ilişkili olmadığı ortaya çıkmıştır, bunu nedeni olarak MD da TOT/C ün büyük kısmını TOC uluşturduğu düşünülmektedir. AP ÖSK sında ise CaO ile TOT/S arasında hiç bir ilişki bulunmamaktadır. Diğer ana elementlerlerin katsayı değerleri her iki ÖSK da da hemen hemen benzer şekildedir. Na2O nun MD ÖSK sında TiO2 (0.90) ile çok güçlü pozitif, K2O (0.83), Al2O3 (0.75), TOT/S (0.68) ile güçlü pozitif, SiO2 (0.44), P2O5 (0.40), TOT/C (0.38), Fe2O3 (0.36) ile çok zayıf pozitif korelasyonu; CaO (-0.65) ile zayıf negatif, MgO (-0.38), MnO (-0.36) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Na2O nun AP ÖSK sında TiO2 (0.65) ile güçlü pozitif, SiO2 (0.51), Al2O3 (0.44), Fe2O3 (0.44) ile çok zayıf pozitif ; TOT/C (-0.47), MgO (-0.39), CaO (-0.41) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. 32

45 MD ÖSK sının tersine, Na2O nun AP ÖSK sında TOT/C ve CaO ile çok zayıf negatif korelasyonu ortaya çıkmıştır, Çünkü Na2O killerle birlikte heraketmektedir, Ayrıca Na2O nun TOT/S ile olan zayıf pozitif ilişkisi ise sülfatlara bağlandığını da ifade eder. K2O nun MD ÖSK sında Al2O3 (0.98), TiO2 (0.97) ile çok güçlü pozitif, Na2O (0.83) ile güçlü pozitif, Fe2O3 (0.61), SiO2 (0.55), TOT/S (0.57) ile zayıf pozitif, P2O5 (0.41) ile çok zayıf pozitif korelasyonu bulunurken, CaO (-0.84) ile güçlü negatif, MgO (- 0.44), MnO (-0.37) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. K2O nun AP ÖSK sında Al2O3 (0.86), TiO2 (0.85) ile çok güçlü pozitif, SiO2 (0.58) ile pozitif, Fe2O3 (0.41) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.75) ile güçlü negatif, MgO (-0.53), TOT/C (-0.36), MnO (-0.36) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TiO2 nin MD ÖSK sında K2O (0.97), Al2O3 (0.95), Na2O (0.90) ile çok güçlü pozitif, SiO2 (0.59), TOT/S (0.58), Fe2O3 (0.53) ile pozitif, P2O5 (0.45) ile çok zayıf pozitif korelasyonu; CaO (-0.83) güçlü negitif, MgO (-0.50) ve MnO (-0.37) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TiO2 nin AP ÖSK sında Al2O3 (0.91), K2O (0.85) ile çok güçlü pozitif, SiO2 (0.69), Na2O (0.65) ile güçlü pozitif, Fe2O3 (0.55) ile zayıf pozitif; CaO (-0.80), MgO (-0.63) ile güçlü negatif, TOT/C (-0.53) ile zayıf negatif, MnO (-0.32) ile çok zayıf negatif korelasyonu olduğu tespit edilmiştir. P2O5 in MD ÖSK sında TiO2 (0.45), K2O (0.42), Al2O3 (0.41), TOT/S (0.37), Na2O (0.41) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.36), MnO (-0.37) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. P2O5 in AP ÖSK sında TOT/S (0.44) ve TOT/C (0.40) ile çok zayıf pozitif korelasyonu bulunduğu saptanmıştır. P2O5 için MD ÖSK sında killeri temsil eden ana oksitler ve TOT/S ile çok zayıf pozitif korelasyon göstermesi, P2O5in killerle birlikteliğine işaret eder, AP ÖSK sında ise karbonatlar grubuyla birlikte bulunduğuna işaret eder. 33

46 MnO nun MD ÖSK sında Fe2O3 (0.40) ile çok zayıf pozitif; TOT/S (-0.42), TOT/C (- 0.46), Al2O3 (-0.35), K2O (-0.37), Na2O (-0.36), TiO2 (-0.37), çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. MnO nun AP ÖSK sında CaO (0.35) ile çok zayıf pozitif, Al2O3 (-0.37), K2O (-0.37), TiO2 (-0.32) ve P2O5 (0.57) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. AP da MnO ile Fe2O3 arasında bir ilişki yoktur, Oysa MD ÖSK sında MnO ile killeri temsil eden elementlerden yalnızca Fe2O3 pozitif ilişkli olduğu belirlenmiştir. TOT/C nin MD ÖSK sında TOT/S (0.72) ile zayıf pozitif, MgO (0.42), Na2O (0.38) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.45), MnO (-0.46) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TOT/C nin AP ÖSK sında CaO (0.48), TOT/S (0.42), MgO (0.36) ve P2O5 (0.40) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-60), Al2O3 (-0.60), Fe2O3 (-0.53), TiO2 (-0.54) ile zayıf negatif, K2O (-0.37) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Her iki ÖSK sında güçlü bir farklılık bulunmamaktır yalnızca Na2O MD ÖSK sında TOT/C ile çok zayıf pozitif korelayon gösterirken, AP ÖSK sında zayıf negatif ilişkili olduğu izlenmektedir. TOT/S nin MD ÖSK sında TOT/C (0.72), Na2O (0.68) ile güçlü pozitif, TiO2 (0.58), K2O (0.57), Al2O3 (0.53) ile zayıf pozitif, P2O5 (0.37) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.62) ile güçlü negatif, MnO (-0.42) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır (Çizelge 5.8). TOT/S nin AP ÖSK sında P2O5 (0.44) ve TOT/C (0.42) ile çok zayıf pozitif korelasyonu bulunmakta ama bunların haricindaki ana elementlerle korelasyon göze çarpmamaktadır (Çizelge 5.9). 34

47 Çizelge 5.8 MD ÖKS si kayaçlarının ana element korelasyonları Çizelge 5.9 AP ÖSK sı kayaçlarının ana element korelasyonları 35

48 Korelayon analizi MD ÖSK sı kayaçlarının ana element korelasyonları kil içeriğini temsil eden TiO2, K2O Al2O3, Fe2O3, SiO2, gibi ana elementlerin kendi ortamında MgO ve TOT/C gibi karbonat içeriğini temsil eden elementlerin de birbirleri ile çok zayıf pozitif ilişkili olduğunu göstermektedir. AP ÖSK sı için yukarıda ayrıntısı verilen korelasyonlar tüm kayaçlarda SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O ve Na2O nun birbirleriyle pozitif ilişkili olduğunu göstermektedir, Bunlara karşılık CaO in MgO ile güçlü pozitif, MnO ve TOT/C ile çok zayıf pozitif ilişkili olduğu görülmektedir. CaO, TOT/C, MnO ve MgO nun birlikte kil içeriğini temsil eden SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2 ve K2O grubuyla güçlü ve zayıf negatif ilişki gösterdiği, ayrıca CaO ile MgO nun da birbirleriyle güçlü pozitif ilişki gösterdikleri aynı kökenden olduğuna işaret eder. Her iki bölgede de kil içeriğini temsil eden SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O nun aynı kaynağı işaret eden bir grup oldukları, CaO, MgO, MnO ve TOT/C nin birlikte hareketetiği farklı (karbonatlarla birlikteliğini) kaynaktan geldiklerini göstermektedir. MD ÖSK sının ana elementlerine ait regresyon dağılım diyagramları şekil 5.1 de verilmiştir. Burada birbiri ile birlikte hareket eden veya ters ilişki gösteren elementlerin eğilimleri görsel olarak sunulmuştur. Genel olarak birbirleriyle pozitif ilişkili olan SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O ve Na2O grubu, CaO, MgO, TOT/S, TOT/C ve MnO ile negatif ilişki göstermektedir. AP ÖSK sının ana elementlerine ait regresyon dağılım diyagramları şekil 5.2 de verilmiştir. Burada birbiri ile birlikte hareket eden veya ters ilişki gösteren elementlerin eğilimleri tespit edilmeye çalışılmıştır. Genel olarak SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O birbiri ile ilişkili görülürken, CaO, MnO, TOT/C ve MgO ise bu ana elementler ile ters ilişkili olduğu görülmektedir. 36

49 Şekil 5.1 MD ÖSK sı kayaçları için ana elementlerinin regresyon dağılım diyagramlar 37

50 Şekil 5.2 AP ÖSK sı kayaçları için ana elementlerinin regresyon dağılım diyagramları 38

51 Cluster analizi MD ÖSK sının ana elementleri üzerinde yapılan cluster analizine bakıldığında TiO2, K2O, Al2O3 ün birlikte hareket ederek bir grup oluşturduğu, Na2O, TOT/S, SiO2, Fe2O3, P2O5 ve TOT/C in sırasıyla gederek zayıflayan ilişkiler ile bu gruba katıldığı, CaO ve MgO ayrı bir grup olarak göze çarpmakta olup, bunlar karbonatlarla ilişkilidir. (Şekil 5.3). AP ÖSK sının ana elementleri üzerinde yapılan cluster analizine göre TiO2, Al2O3, K2O, SiO2, Na2O ve Fe2O3 ün bir grup olarak, CaO, MgO, TOT/C, P2O5, TOT/S ve MnO nin ayrı bir grup olarak hareket ettiği MnO nun daha zayıf bir ilişki ile bu gruba katıldığı görülmektedir (Şekil 5.4). Silikat (Kil) grubu Karbonat grubu CaO MgO MnO TiO2 K2O Al2O3 Na2O TOT/S SiO2 Fe2O3 P2O5 TOT/C 1-1 Şekil 5.3 MD ÖSK sı kayaçlarının ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı 39

52 CaO Silikat (Kil) grubu Karbonat grubu MgO TOT/C P2O5 TOT/S MnO TiO2 Al2O3 K2O SiO2 Na2O Fe2O3 1-1 Şekil 5.4 AP ÖSK sı kayaçlarının ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı Kayaçlara göre ana elementlerin diğşimleri MD ÖSK sında TOT/C bitümlü kayaç ve marnlarda 2 örnek (MD-6 ve MD-12) haricinde %5-10 arasında değişmekte, kiltaşlarında ise %5 in civarındadır. CaO eğrisi marnlardaki 3 örnek (MD-3) dışında bitümlü şeyl ve marnlarda %5-15 arasında değişmekte, kiltaşlarında ise TOT/C gibi azalmakta %5 in civarına düşmektedir. TOT/C ve CaO nun bitümlü kayaçlarında birbirleriyle ters, marn ve kiltaşlarında ise benzer ilişkisi eğrilerin gidişinden anlaşılmaktadır. Tüm litolojilerde CaO miktarı MgO ten fazladır. Bu iki element birbirleri ile ilişkilidir. MgO % 0-5 arasında değişmektedir (Şekil ). SiO2, Al2O3, TiO2, K2O ve Fe2O3 gibi ana elementler bitümlü kayaçlarda olduğu gibi kil içerikli marnlarda ve kiltaşlarında yüksek oluşları bu elementleri kontrol eden faktörler 40

53 olarak kayaçların kil içeriğini öne çıkarmaktadır. Bu oksitlerin killeri temsil ettiği dikkate alındığında bitümlü kayaçlardaki artışın da kayacın kil içeriğinin fazlalığına ve dolaylı olarak organik madde miktarı artışına bağlanabilir. Ana elementlerin farklı kayaçlarda (bitümlü kayaç, marn, kiltaşı) örnekler bazında değişimleri Şekil da görülmektedir. Toplu olarak korelasyon katsayıları ile belirlenen ilişkiler burada kolayca izlenebilmektedir. Birlikte hareket eden TiO2, K2O, Al2O3, Na2O, TOT/S, SiO2, Fe2O3 ve P2O5 ün diğer kayaçlara göre marnlarda düşük olduğu eğrilerin gidişinden anlaşılabilmektedir. Şekil da AP ÖSK sine ait elementlerin farklı kayaçlara ait tüm örneklerdeki değişimler gözlenmektedir. Korelasyon katsayıları vasıtasıyla belirlenen eğilimler burada izlenebildiği gibi, ayrıca bitümlü kayaç ve karbonatlı marn şeklinde sıralanan kayaçlardaki benzerlikler ya da farklılıklar ve bu kayaçlara göre azalış ve artışlar izlenebilmektedir. Aynı kayaca ait örneklerin element içeriklerindeki değişkenlik dikkat çekicidir. Genel bir eğilim olarak birlikte hareket ettiği korelasyon katsayıları ile tespit edilen SiO2, Al2O3, TiO2, K2O ve Fe2O3 grubu, kayaçların kil oranlarının artmasına bağlı olarak, bitümlü kayaçlardan karbonatlı marnlara doğru artış göstermektedir. Bu elementlerin, kayaçların kil oranına göre artış göstermesi MD bölgesinde de tespit edilmiştir. MgO ise bitümlü kayaç ve karbonatlı marn örneklerinde benzer dağılımlar göstermektedir. CaO ile MgO ve TOT/C arasında genel olarak ters bir ilişki gözlenmemektedir (Şekil ). 41

54 Şekil 5.5 Kayaçlara göre K2O-TiO2- HNTE / ANTE ilişkisi 42

55 Şekil 5.6 Kayaçlara göre SiO2-Al2O3-NTE ilişkisi 43

56 Şekil 5.7 Kayaçlara göre P2O5-TOT/S- HNTE/ ANTE ilişkisi 44

57 Şekil 5.8 Kayaçlara göre CaO-TOT/C-MgO ilişkisi 45

58 Şekil 5.9 Kayaçlara göre CaO-SiO2-Al2O3 ilişkisi 46

59 Şekil 5.10 Kayaçlara göre MgO-K2O-Fe2O3 ilişkisi 47

60 MD ve AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının ana element korelasyonları Göl ortamda çökelen bitümlü kayaç örnekleri içerisindeki TOC, TOC/C, TOC/S ve ana elementlerin birbirleri ile olan korelasyonları önemli kökensel ve ortamsal veriler sunmaktadır. SiO2 nin MD ÖSK sındaki bitümlü kayalarda MnO (0.77) ile güçlü pozitif, CaO (0.44) ile çok zayıf pozitif korelasyonu; TOT/C (-0.71), TOC (-0,81), TOT/S (-0.77), MgO (- 0.84), TiO2 (-0.61), Na2O (-0.63) ile güçlü negatif, TiO2 (-0.54), P2O5 (-0.47) ile zayıf negatif, Al2O3 (-0.44), ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. SiO2 nin AP ÖSK sında Al2O3 (0.51) ile zayıf pozitif; MgO (-0.64), CaO (-0.73) ile güçlü negatif, TOC(-0.32) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. SiO2 nin, MD ÖSK sında (CaO ve MnO) haricinde tüm ana elementler, TOT/C, TOC ve TOT/S ile negatif ilişkili olduğu orta çıkmıştır, ama AP ÖSK sında ise tam tersi gözlenmektedir, Bu durum MD da SiO2 nin detritik kaynak ve kuvarsı göstermekten daha çok biyojenetik kökenli (canlıların kabuğundan gelen SiO2) olduğunu söylenebilir. Al2O3 ün MD ÖSK sında K2O (0.95), TiO2 (0.85) ile çok güçlü pozitif, Fe2O3 (0.68), TOC (0.61), MgO (0.66) ile güçlü pozitif, P2O5 (0.58) ile zayıf pozitif, TOT/S (0.35) ile çok zayıf pozitif korelasyonu; CaO (-0.55), SiO2 (-0.44) ile çok zayıf negatif korelasyonu vardır. Al2O3 ün AP ÖSK sında ise TiO2 (0.82), K2O (0.76) ile güçlü pozitif, SiO2 (0.51) ve Fe2O3 (0.43) ile çok zayıf pozitif; CaO (-81) ile güçlü negatif, MnO (-0.57) ve TOT/C (- 0.50) ile zayıf negatif TOC (-0.36) ve TOT/S (-0.33) ile cok zayıf negatif ilişkisi görülmektedir. MD ÖSK sında Al2O3 ile ana elementlerin korelasyon katsayıları AP ÖSK sından daha yüksektir, Bu durum elementler aralarında daha güçlü ilişkinin varlığına işaret etmektedir. MgO nun MD ÖSK sında Al2O3 ile güçlü pozitif korelasyon sergilemesi, 48

61 killerin yapısına girdiğine işaret etmekte, AP ÖSK sında ise Al2O3 ile ilişkili olmadığı karbonatlarla ilişkili olduğunu gösterir. Fe2O3 ün MD ÖSK sında Al2O3 (0.68), MnO (0.68) ile güçlü pozitif, K2O (0.56) ile zayıf pozitif, TiO2 (0.45) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.61) ile güçlü negatif korelasyonu bulunmaktadır. Fe2O3 ün AP ÖSK sında TiO2 (0.34) ve Na2O (0.31) ile çok zayıf pozitif; TOT/C (- 0.31) ve TOC (-30) ile çok zayıf negatif ilişkisi vardır. MD ve AP ÖSK sının kili temsil eden ana elementleri Fe2O3 ile ilişki göstermektedir. Ayrıca Fe2O3 ün TOT/C ve TOC ile AP ÖSK sında ters korelasyonu izlenmesi Fe2O3 ün karbonatlarda zıyada killer yapısında bulunduğuna işaret eder. MgO nun MD ÖSK sında TOC (0.99), TiO2 (0.89), TOT/S (0.93) ile çok güçlü pozitif, P2O5 (0.78), Na2O (0.82), K2O (0.80), TOT/C (0.80), Al2O3 (0.66) güçlü pozitif; SiO2 (-0.84) ile güçlü negatif, CaO (-0.63) ile güçlü negatif, MnO (-0.36) çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. MgO nun AP ÖSK sında CaO (0.46) ile zayıf pozitif; SiO2 (-0.64) ile güçlü negatif negatif korelasyonu bulunmaktadır. MgO nun AP ÖSK sında kili temsil eden ana elementlerle korelasyonları bulunmamaktadır. bu durum MgO nun karbonat gurubuna girdiğini efade eder. MD ÖSK sında ise killer temsil eden ana elementlerle çok göçlü pozitif ilişki göstermesi ve karbonatlardan ziyade killer içerisinde yer aldığını göstermektedir. CaO MD ÖSK sında SiO2 (0.44) ile çok zayıf pozitif; TOC (-0.67), MgO (-0.63), Fe2O3 (-0.61) ile güçlü negatif, Al2O3 (-0.55), K2O (-0.49), TiO2 (-0.49), TOT/S (-0.54) ile zayıf negatif, TOT/C (-0.32) ile çok zayıf korelasyonu söz konusudur. 49

62 CaO AP ÖSK sında MnO (0.48), MgO (0.46) ile zayıf pozitif, TOT/C (0.35), P2O5 (0.35) ile çok zayıf pozitif; Al2O3 (-0.81), SiO2 (-0.73) ile güçlü negatif, TiO2 (-0.58) ve K2O (-0.54) ile zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. CaO, MD ÖSK sında MgO ile güçlü negatif korelasyon gösterirken, AP ÖSK sında ise çok zayıf pozitif ilişki segilemektedir. SiO2 nin AP ÖSK sında killeri temsil eden ana elementlerle birlikte heraket ettiği MD de korbonatları temsil eden CaO ile ilişkili olduğu gözlenmektedir Na2O MD ÖSK sında TOT/S (0.91), TOT/C (0.92), P2O5 (0.90) ile çok güçlü pozitif, TiO2 (0.75), TOC (0.83), MgO (0.82) ile güçlü pozitif, K2O (0.56) ile zayıf pozitif; SiO2 (-0.63) ile güçlü negatif, MnO (-0.31) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. Na2O AP ÖSK sında TiO2 (0.68) ile güçlü pozitif, Fe2O3 (0.33) Al2O3 (0.35) ve K2O (0.30) ile çok zayıf pozitif; TOT/C (-0.34) ile çok zayıf negatif ilişkisi bulunmaktadır. Na2O MD ÖSK sında pozitif ilişkili olduğu bazı ana elementlerle (Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O) korelasyon kat sayıları AP ÖSK sındaki ana elementlerden daha yüksek olduğu dikkati çekmektedir. Ayrıca MD da Na2O nun TOT/C, TOC, TOT/S ve killeri temsil eden ana elementlerle çok yakın ilişkli olması organik maddenin killeri yapısında bulunduğunu, TOT/C nun da çoğunlukla TOC olduğuna işaret etmektedir. K2O MD ÖSK sında Al2O3 (0.95), TiO2 (0.97) çok güçlü pozitif, MgO (0.80), TOC (0.76), P2O5 (0.80) ile güçlü pozitif, Na2O (0.56), Fe2O3 (0.56), TOT/S (0.56) ile zayıf pozitif, TOT/C (0.34) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.49), SiO2 (-0.54) ile zayıf negatif korelasyonu vardır. K2O AP ÖSK sında TiO2 (0.83), Al2O3 (0.76) ile güçlü pozitif, Na2O (0.30) ile çok zayof pozitif; CaO (-0.54), MnO (-0.49) ile zayıf negatif, P2O5 (-0.32) ile çok zayıf negatif korelasyonu belirlenmiştir. 50

63 MD ÖSK sında K2O ile SiO2 haricinde kili temsil eden ana elemantler, TOC, TOC/C ve TOC/S pozitif ilişki göstermesi killerle organik madde birlikteliğine ve ortamın indirgen olduguna işaret eder, AP ÖSK sında ise, birbiryle negatif ilişki gözlenmektedir. TiO2 MD ÖSK sında K2O (0.97), P2O5 (0.90), TOC (0.87), MgO (0.89), Al2O3 (0.85) ile çok güçlü pozitif, Na2O (0.75), TOT/S (0.73) ile güçlü pozitif, TOT/C (0.55), Fe2O3 (0.45) ile zayıf pozitif; SiO2 (-0.61) ile güçlü negatif, CaO (-0.49) ile zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TiO2 AP ÖSK sında Al2O3 (0.82), K2O (0.83), Na2O (0.68) ile pozitif, Fe2O3 (0.34) ve SiO2 (0.30) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.58), MnO (-0.46) ile zayıf negatif, TOT/C (- 0.40) ile zayıf negatif, P2O5 (-0.33) ve TOC (-0.32) ile çok zayıf negatif korelasyonu tespit edilmiştir. MD bölgesinde, TiO2 nin kil grubu, TOT/C,TOC ve TOT/S ile pozitif; SiO2, CaO ile negatif ilişki gösterirken, AP ÖSK sında ise kil grubu ve SiO2 pozitif, ancak TOC, TOC/C negatif, ayrıca CaO ile de negatif korelasyon gösteriyor. AP de killerle organik madde birlikteliği yok ama MD de bu iki grup TiO2 ile birlikte heraket ediyor. P2O5 in MD ÖSK sında TiO2 (0.90), Na2O (0.90) ile çok güçlü pozitif, MgO (0.78), K2O (0.80), TOC (0.77), TOT/S (0.74), TOT/C (0.67) ile güçlü pozitif, Al2O3 (0.58), ile zayıf pozitif; SiO2 (-0.47) ile zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır (Çizelge 5.10). P2O5 in AP ÖSK sında TOT/S (0.43) ve TOC ( 0.42), TOT/C (0.38) ve CaO (0.35) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.37), Al2O3 (-0.34), K2O (-0.32) ve TiO2 (-0.33) ile çok zayıf negatif ilişkisi vardır (Çizelge 5.11). Görüldüğü gibi bazı ana elementlerin (Al2O3, Na2O, TiO2, K2O ) korelasyon katsayı değerleri MD örneklerinde daha yüksektir. Buna ek olarak farklılık olarak MD bölgesinde TOC, TOT/C ve killerin oluşturan ana elementlerle pozitif ilişkiliyken, AP bölgesinde ise ilişkili olmadığı dikkati çekmektedir. 51

64 MnO nun MD ÖSK sında SiO2 (0.77), Fe2O3 (0.68) ile güçlü pozitif, TOT/C (-0.38), TOT/S (-0.31), Na2O (-0.31), MgO (-0.36) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. MnO nun CaO (0.48) ile zayıf pozitif; Al2O3 (-0.57), K2O (-0.46) ve TiO2 (-0.49) ile zayıf negatif korelasyonu görülmektedir. MnO MD de Fe2O3 ile pozitif AP de ise çok zayıf pozitif (0.19) olması, ayrıca AP de MnO ile pozitif korelasyon göstermesi MnO in karbonatlara bağlı olduğunu bu yüzden AP de Fe2O3 ten ayrıldığını gösterir. MnO in MD de SiO2 ile güçlü pozitif ve Fe2O3 ile pozitif ilişkisi MnO in silikatlar ve oksitler halinde olduğunu gösterir. TOT/C nin MD ÖSK sında TOT/S (0.96), Na2O (0.92) ile çok güçlü pozitif, TOC (0.82), MgO (0.80), P2O5 (0.67) ile güçlü pozitif, TiO2 (0.55) ile zayıf pozitif, K2O (0.34) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.71) ile güçlü negatif, CaO (-0.32), MnO (-0.38) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TOT/C nin AP ÖSK sında TOC (0.83) ile güçlü pozitif, TOT/S (0.58) ile zayıf pozitif, P2O5 (0.38) ve CaO (0.35) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.63) ile güçlü negatif, Al2O3 ( ) ile zayıf negatif, Fe2O3 (-0.31), Na2O (-0.34), TiO2 (-0.40) ile zayıf negatif korelasyonu belirlenmiştir. TOT/C nin AP de kil grubuyla negatif ilişkili, MD de ise Al2O3 ile ilişki göstermemesi TiO2 ile zayıf pozitif ilişkisi MD nin farklı karakterlerini göstermektedir. TOT/S nin MD ÖSK sında TOT/C (0.96), Na2O (0.91), MgO (0.93), TOC (0.95) ile çok güçlü pozitif, TiO2 (0.73), P2O5 (0.74) ile güçlü pozitif, K2O (0.56) ile zayıf pozitif, Al2O3 (0.35) ile çok zayıf pozitif; SiO2 (-0.77) ile güçlü negatif, CaO (-0.54) ile zayıf negatif, MnO (-0.31) çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır (Çizelge 5.10). TOT/S nin AP ÖSK sında TOT/C (0.58), TOC (0.61) ile zayıf pozitif, P2O5 (0.43) ile çok zayıf; Fe2O3 (-0.33), ile çok zayıf negatif ilişki göstermektedir. 52

65 TOT/S nin Fe2O3 ile ilişkisinin olmaması, ya da zayıf negatif ilişkisinin bulunması ortamda pirit oluşturacak sulu şartlarnın çok sınırlı olduğunu veya olmadığının göstermektedir. TOT/S nin P2O5, TOT/C ve TOC ile olan pozitif ilişkileri S ün organik kökenli kısmına işaret etmektedir. Si ile olan güçlü negatif ilişkisi TOT/S nin silikat mineralleriyle olmadığının, daha çok organik eğilimli olduğunu ve MgO ile çok kuvvetli pozitf ilişikileri bunların ( Na, Mg) süfatlarını gösterebilir (Çizelge 5.11). TOC nun MD ÖSK sında TOT/S (0.95), MgO (0.99), TiO2 (0.87) ile çok güçlü pozitif, Na2O (0.83),TOT/C(0.82), P2O5(0.77), K2O (0.76), Al2O3 (0.61) ile güçlü pozitif; SiO2 (-0.81), CaO (-0.67) ile güçlü negatif, MnO (-0.30) ile çok zayıf negatif korelasyonu bulunmaktadır. TOC nun AP ÖSK sında TOT/C (0.83), TOT/S (0.61) ile güçlü pozitif, P2O5 (0.42) ile çok zayıf pozitif; SiO2(-0.32), Al2O3(-0.36), TiO2 (-0.32), Fe2O3 (-0.33) ile çok zayıf negatif korelasyonu belirlenmiştir. Çizelge 5.10 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element korelasyonları 53

66 Çizelge 5.11 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana element korelasyonları Organik karbon (TOC) MD de kil grubuyla (silikatlarla), TOC/S ve P2O5 gibi organik kökenli elemenlerle çok kuvvetli pozitif korelasyona sahipken olması, buna karşılık SiO2 ve CaO ile negatif korelasyon gösterir. AP de ise negatif ilişki gösterenler arasına Al2O3, TiO2, Fe2O3 gibi elementleri katılması ortamın iki farklı karakterini yansıtmaktadır. AP de kil grubu TOC ile birlikte hareket etmezken MD de çok güçlü birliktelik görülmektedir. Karbonatlarda (CaO) ile ortaya çıkan negatif ilişki ise TOC/C nin daha çok organik olduğunu gösterir Korelayon analizi MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementleri arasındaki korelasyon katsayılarına göre kil içeriğini temsil eden Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O gibi ana elementlerin birbirleri ile pozitif ilişkili ken, CaO ve MnO gibi elementlerle negatif ilişkili olduğu saptanmıştır. TOT/C nin bitümlü kayaçlar içerisinde karbonat içeriğinden ziyade organik madde (TOC) ile kontrol edildiği ve TOC ve TOT/C nun K2O ve Na2O, TiO2 gibi elementlerle pozitif ilişki sunması organik maddenin killer bünyesinde kontrol edildiğini göstermektedir. 54

67 AP ÖSK sında MgO nin çizelge 5.11 deki CaO dışında tüm elementlerle çok zayıf negatif korelasyonu bulunduğunu göstermektedir. Bu durum MgO nun killerden daha çok karbonatların yapısında bulunmasını ileri sorulyor. Ayrıntısı yukarıda verilen korelasyon ilişkilerine göre AP ÖSK sında TOC nun MnO, CaO, TOT/S, MgO, TOT/C ile birlikteliği karbonun çoğunlukla inorganik karbon olduğu dikkati çıkmıştır, ayrıca kil grubu (Fe2O3, SiO2,TiO2, Al2O3, K2O ve Na2O) ile olan negatif ilişkisi de organik kartbonun karbonalar bünyesinde korunduğunu desteklemektedir. MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait ikili regresyon dağılım diyagramları şekil 5.11 de verilmiştir. Bu grafikler üzerinden ana elementlerin doğru veya ters ilişkili olduğu diğer ana elementler tespit edilmeye çalışılmıştır. Genel olarak Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O, MgO birbiri ile pozitif ilişkilidir. Bunların SiO2 ile zayıf ve çok zayıf negatif korelasyonu göze çarpmaktadır, Ayrıca SiO2 ile CaO ve MnO ise zayıf pozitif ilişki gösterdiği belirlenmiştir. AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait ikili regresyon dağılım diyagramları şekil 5.12 de verilmiştir. Bu grafikler üzerinden ana elementlerin doğru veya ters ilişkili olduğu diğer ana elementler tespit edilmeye çalışılmıştır. Genel olarak SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O birbiri ile pozitif ilişkili bir eğilim, CaO, MgO ve MnO ise bu ana elementler ile ters ilişki göstermektedir. 55

68 Şekil 5.11 MD ÖSK sı bitümlü kayaçleri için ana element regresyon dağılım diyagramları 56

69 Şekil 5.12 AP ÖSK sı bitümlü kayaçleri için ana element regresyon dağılım diyagramlar 57

70 Cluster analizi MD ÖSK sında bitümlü kayaçların ana elementleri üzerinde yapılan cluster analizine göre genel olarak iki grup dikkati çekmektedir. Birinci gruptaki Al2O3, TiO2, K2O, Na2O, TOC, TOT/S ve TOT/C arasında çok güçlü bağ bulunmakta, P2O5 ve MgO ayrı bir grup olarak bu ana gruba bağlanmakta, Fe2O3 ise bu ana grubu daha zayıf olarak bağlanmıştır. CaO, MnO ve SiO2 un ikinci grup olarak hareket ettiği görülmektedir. (Şekil 5.13). Cluster analizinin neticesi Al2O3, TiO2, K2O, Na2O, TOT/S ve TOT/C gibi elementlerin farklı bir kökenden ve SiO2 haricinde CaO ve MnO in ayrı kökenden geldiğine işaret etmektedir. SiO2 in biyojenetik kökenli olduğu söylenebilir. AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementleri için yapılan cluster analizine bakıldığında MnO, CaO, TOT/S, MgO, TOT/C ve TOC birlikte hareket eden bir grup olarak öne çıkmakta, ikinci grup ise ikiye ayrılmaktadır P2O5, Fe2O3, SiO2 bir grup ve TiO2, Al2O3, K2O ve Na2O ikinci grup olarak hareket etmiştir (Şekil 5.14). Cluster analizi sonucunda da korelasyon ve regresyon grafik analizindeki gibi MD de kil grubu ile TOT/S, MgO, TOT/C ve TOC birlikteliği aynı kaynağın göstergesidir, bunların kil yapısında bulunduğuna işaret eder. AP de ise TOT/S, MgO, TOT/C ve TOC nun kil grubudan ayrıldığı, karbonat grubuna bağlandığını göstermektedir. 58

71 Karbonat Karbona MnO CaO SiO2 P2O5 MgO Silikat (Kil) Grubu K2O Al2O3 TiO2 Na2O TOC TOT/S TOC/C Fe2O3 1-1 Şekil 5.13 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı MnO CaO TOT/S MgO TOT/C TOC P2O5 Fe2O3 SiO2 TiO2 Al2O3 K2O Na2O 1-1 Şekil 5.14 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin ana elementlerine ait cluster analiz diyagramı 59

72 5.3 MD ve AP ÖSK lerinin NTE İçerikleri, Zenginleşme Faktörleri, Korelasyonları ve Çökelme Ortamının Redoks Koşulları MD ve AP ÖSK sı Kayaçlarının NTE içerikleri Çökelme ortamında önemli kontrol faktörü olarak nadir toprak element (NTE) konsantrasyonları bu bölümde değerlendirilmiştir. İnceleme alanında yer alan kayaçların NTE içerikleri, hafif nadir toprak elenemt (HNTE), ağır nadir toprak element (ANTE), HNTE/ANTE oranları olarak belirlenmiş, Ayrıca PAAS (Post Archean Average Shale) ve UCC ye (Upper Continental Crust) göre Ce/Ce* ve Eu/Eu* anomalilerine göre değerlendirilmiştir. MD ÖSK sı NTE nin değişim aralıkları ve ortalama değerleri bitümlü kayaçlarda ppm (ort ppm), marnlarda ppm (ort ppm) ve kiltaşlarında ise ppm (ort ppm) olup çizelgelerde görülmektedir (Çizelge 5.12, 5.14 ve 5.16). Ortalama değerler dikkate alındığında azdan çoğa doğru marn, kiltaşı ve bitümlü kayaç sıralaması ortaya çıkmaktadır ki (Şekil 5.15), bu NTE nin killerden daha çok organik madde tarafından kontrol edildiğine işaret etmektedir. AP ÖSK sı kayaçlarının NTE içeriklerinde farklılıklar bulunmaktadır. İncelenen kayaçların NTE değişim aralıkları ve ortalama değerleri bitümlü kayaçlarda ppm (ort ppm) ve karbonatlı marnlarda ppm (ort ppm) olup (Çizelge 5.13 ve 5.15 ), MD ÖSK sıyle karşılaştırıldığında farklı kayaçlara göre farklı değerler görülmektedir. Bitümlü kayaç ortalamaları ( ppm ve ppm) birbirine yakındır. Ancak marna göre karbonatlı marn ortalaması çok düşüktür. Bitümlü kayaçlarda NTE nin ortalama değerini yüksekliği, NTE nin organik karbon ve killer tarafinden korunduğuna işaret eder. Her iki ÖSK da da kayaçların NTE içeriğinin değişim aralıkları fazla olup, bu aynı cins kayaçtaki değişkenlik ortam özelliklerini (kiltaşı, bitümlü kayaç, marn, karbonatlı marn gibi) göstermektedir. Ortalama değerleri dikkate alındığında azdan çoğa AP ÖSK da karbonatlı marn, bitümlü kayaç ve MD ÖSK da marn, kiltaşı, bitümlü kayaç sıralaması 60

73 ortaya çıkmıştır (Şekil ). İkili organik karbon ve NTE ile yapılan korelasyonlarda MD ÖSK sında NTE nin organik madde tarafinden kontrol edildiği (Şekil 5.35 a) ve AP ÖSK sında ise NTE nin kil ve organik madde tarafinden kontrol edildiği belirlenmiştir (Şekil 5.35 b). Bu sıralama da NTE nin organik madde ve killer tarafından kontrol edildiğine işaret etmektedir. Benzer bir eğilim HNTE/ANTE oranlarında da görülmektedir. Bu oranlar MD ÖSK sı bitümlü kayaçlarında (ort. 3.08), marnlarda (ort. 2.81) ve kiltaşlarında (ort. 2.78) olup, ortalama değerinin yükselişine göre, kiltaşı, marn ve bitümlü kayaç azdan çoğa sıralanması ortaya çıkmaktadır. (Çizelge 5.12, 5.14 ve 5.16). AP ÖSK sı HNTE/ANTE oranı bitümlü kayaçlarında (ort. 3.17) ve karbonatlı marnlarda (ort. 2.92) olan bu oranlara göre kayaçları azdan çoğa karbonatlı marn ve bitümlü kayaç şeklinde sıralayabiliriz (Çizelge 5.13 ve 5.15 ). İncelenen her iki bölgenin kayaçlarında HNTE/ANTE oranının en fazla bitümlü kayaçlarda olması genel olarak kil ve organik maddenin ANTE den daha çok HNTE nin kontrolünden sorumlu olduğunu gösterir. Çizelge 5.12 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) 61

74 Çizelge 5.13 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) 62

75 Çizelge 5.14 MD ÖSK sı marn örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) Çizelge 5.15 AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) Çizelge 5.16 MD ÖSK sı kiltaşı örneklerinin nadir toprak element (NTE) içerikleri (ppm) 63

76 Şekil 5.15 MD ÖSK sı kayaçlarına göre NTE içeriklerinin dağılımı (ppm) Şekil 5.16 AP ÖSK sı kayaçlarına göre NTE içeriklerinin dağılımı (ppm) 64

77 5.3.2 MD ve AP ÖSK sının bitümlü kayaç örnekleri için zenginleşme faktörleri (EF) NTE nin bitümlü kayaçlardaki zenginleşme dereceleri EF= (El/Al)örnek / (El/Al)şeyl (Rengarajan ve Sarin, 2004) yöntemiyle hesaplanmıştır (Şekil ). Elde edilen sonuçların dünyadaki benzer kayaçlarla karşılaştırılmaları yapılmış, bunun için PAAS, NASC ve UCC ye ait NTE zenginleşme faktörleri de kullanılmıştır. Karşılaştırma için çizilen eğrilerde MD ve AP ÖSK larının sonuçları benzer ortamlarla benzer bir eğilim olduğu ortaya çıkmıştır. Buna karşılık MD ve AP örneklerinin NTE miktarları PAAS, NASC ve UCC nin katsayı değerlerinden düşük çıkmıştır (Şekil ) La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y NASC PAAS UCC M D ÖSK Şekil 5.17 MD ÖSK sı bitümlü kayaçlerinin PAAS, NASC ve UCC göre NTE bollukları (ppm) La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y NASC PAAS UCC AP ÖSK Şekil 5.18 AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının PAAS, NASC ve UCC göre NTE bollukları (ppm) 65

78 Zenginleşme katsayılarına göre hazırlanan histogramda (Şekil ) NTE lerin PAAS, NASC ve UCC ye göre kaç kat artış gösterdiği karşılaştırılabilmektedir. MD ÖSK sında Eu, Gd ve Tb PAAS a göre zenginleşmiş olup, diğerleri ise ortamda zenginleşmemiştir. UCC ye göre Eu ve Gd harıcında tüm NTE ler tüketilmiştir. NASC a göre NTE lerde zanginleşme izlenmemektedir PAAS ve UCC ye göre zenginleşmeler yaklaşık ve 1, aralığındadır (Şekil 5.19) ,1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y PAAS 0,8 0,76 0,77 0,79 0,98 1,3 1,11 1,03 0,95 0,95 0,92 1,03 0,92 0,9 0,95 NASC 0,85 0,77 0,77 0,78 0,85 1,01 0,88 0,84 0,72 0,81 0,76 0,73 0,75 0,72 0,85 UCC 0,82 0,76 0,77 0,83 0,97 1,28 1,09 1 1,02 0,94 0,92 1 0,95 0,82 0,94 Şekil 5.19 MD ÖSK sı bitümlü kayaçlarının PAAS, NASC ve UCC ye göre NTE zenginleşmesi (kat) AP ÖSK sında ise UCC ve PAAS a göre Eu ve PAAS a Gd haricinde tüm elementlerin tüketildiği görülmektedir. MD ÖSK sıyle ise hemen hemen aynı olduğu göze çarpmakta olup UCC ve PAAS a göre Eu ve Gd ve PAAS a göre de Tb haricinde tüm elementler tüketilmiştir. Bu zenginleşmeler PAAS ta ve UCC da kat aralıklarında olmuştur (Şekil 5.20). 66

79 10 1 0,1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y PAAS 0,773 0,723 0,73 0,746 0,884 1,166 1,022 0,891 0,836 0,804 0,823 0,854 0,792 0,813 0,817 NASC 0,825 0,735 0,729 0,729 0,77 0,908 0,817 0,722 0,632 0,684 0,674 0,611 0,644 0,652 0,73 UCC 0,791 0,723 0,73 0,782 0,877 1,151 1,008 0,862 0,899 0,8 0,82 0,833 0,816 0,74 0,806 Şekil 5.20 AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının PAAS, NASC ve UCC ye göre NTE zenginleşmesi (kat) MD ve AP ÖSK sı bitümlü kayaçlarının ana elementleri ile NTE korelasyonları Taşınma ve depolanma koşullarının açıklanmasına katkı sağlayacak jeokimyasal davranışların belirlenmesinde; kayaçların içerdiği ana elementler ve NTE nin korelasyonları önemli veriler sunmaktadır. Ana elementlerin birbirleriyle ve NTE ile korelasyon ilişkileri çizelge 5.17 ve 5.18 de görülmektedir. Ana element ilişkileri Ana Element Korelasyonları bölümünde irdelenmiş ve genel olarak SiO2, Al2O3, Fe2O3, 67

80 TiO2 ve K2O nun birbirleriyle pozitif ilişkili bir grup oluşturdukları ve bu grubun CaO ve MnO ile negatif ilişkili olduğu ortaya konulmuştur. Bu bölümde HNTE, ANTE ve NTE nin ana elementler, TOC, TOC/C ve TOC/S ile korelasyonu yapılmıştır; MD ÖSK sının bitümlü kayaçlarında HNTE ile Al2O3 (0.99), K2O (0.97), TiO2 (0.90), ANTE (0.91) ve NTE (0.99) arasında çok güçlü pozitif, Fe2O3 (0.71), P2O5 (0.67) MgO (0.68), TOC (0.64) arasında güçlü pozitif, Na2O (0.38), TOT/S (0.40), arasında çok zayıf pozitif; CaO (-0.54) arasında negatif, Si2O (-0.39) arasında çok zayıf negatif korelasyonu gözlenmektedir. ANTE ile Al2O3 (0.86), K2O (0.87), HNTE (0.91), NTE (0.95) arasında çok güçlü pozitif, TiO2 (0.79), Fe2O3 (0.70), P2O5 (0.71) arasında güçlü pozitif, TOC (0.40), MgO (0.44), Na2O (0.33) arasında çok zayıf pozitif korelasyonu vardır. NTE ile K2O (0.96), Al2O3 (0.97), TiO2 (0.89), HNTE (0.99), ANTE (0.95) arasında çok güçlü pozitif, Fe2O3 (0.72), P2O5 (0.69), MgO (0.63) arasında güçlü pozitif, TOC (0.59) arasında zayıf pozitif, Na2O (0.37), TOT/S (0.36) arasında çok zayıf pozitif; CaO (-0.46), SiO2 (-0.32) arasında çok zayıf negatif korelasyon belirlenmiştir (Çizelge 5.16). bu korelasyonlar NTE in kil grubu elementlerle birlikte hareket ettiği CaO ve MgO ile ters hareket ettiğini göstermektedir. Korelasyon katsayılarına dayanarak yapılan cluster analizinde iki farklı grup ortaya çıkmıştır (Şekil 5.21). Buna göre CaO, MnO ve SiO2 üçlü bir grup, NTE, HNTE K2O, Al2O3, TiO2, Na2O, TOC, TOT/C-TOT/S, P2O5-MgO, Fe2O3 da ayrı bir grup olarak kümelenmişlerdir. AP ÖSK sının Bitümlü kayaçlarında HNTE ile ANTE (0.87), NTE (0.99) arasında çok güçlü pozitif, TiO2 (0.76), Al2O3 (0.65), K2O (0.65) arasında güçlü pozitif, Na2O (0.47) arasında zayıf pozitif, SiO2 (0.40) arasında çok zayıf pozitif; CaO (-0.48) arasında zayıf negatif,tot/c(-0.35), MgO (-0.42), MnO (-0.35) arasında çok zayıf negatif korelasyon bulunmaktadır. 68

81 ANTE, HNTE (0.87) ve NTE (0.93) ile çok güçlü pozitif, TiO2 (0.68) ile güçlü pozitif, Al2O3 (0.49) ve Na2O (0.52) ile zayıf pozitif, K2O (0.44) ve SiO2 (0.30) ile çok zayıf pozitif; CaO (-0.31), TOT/C(-0.43), MgO (-0.38), MnO (-0.31) ve TOC (-0.30) arasında çok zayıf negatif korelasyona sahiptir. NTE nin ANTE (0.93) ve HNTE (0.99) ile çok güçlü pozitif, TiO2 (0.75), Al2O3 (0.62), K2O (0.61) ile güçlü pozitif, Na2O (0.47) arasında zayıf pozitif, Fe2O3 (0.30), SiO2 (0.39) ile çok zayıf pozitif; CaO (0.48) arasında zayıf negatif, TOT/C (-0.38), MgO (-0.42), MnO (-0.31) ile çok zayıf negatif ilişkisi bulunmaktadır (Çizelge 5.18). Burada NTE lerle P2O5, Fe2O3, SiO2, TiO2, Al2O3, K2O ve TOC ve Na2O birlikte hareket eden bir grup olarak öne çıkmakta, MnO, CaO, TOT/S, MgO, TOT/C ise ayrı bir grup oluşturmaktadır ve bunların arasındaki korelasyon ilişkisi cluster analizi diyagramında (Şekil 5.22) daha açık izlenebilmektedir. Çizelge 5.17 MD ÖSK sına ait bitümlü kayaç örnekleri için ana element-toplam NTE- TOT/C-TOT/S-TOC korelasyon katsayıları Çizelge 5.18 AP ÖSK sına ait bitümlü kayaç örnekleri için ana element- toplam NTE- TOT/C-TOT/S-TOC korelasyon katsayıları 69

82 Silikat (Kil) Grubu Karbonat MnO CaO SiO2 NTE H NTE TOC K2O Al2O3 TiO2 Na2O A NTE TOT/S TOT/C P2O5 MgO Fe2O3 1-1 Şekil 5.21 MD ÖSK sının bitümlü kayaç örneklerine ait cluster analizi 70

83 Silikat (Kil) Grubu Karbonat MnO CaO TOT/S TOC MgO TOT/C TiO2 Al2O3 K2O Na2O A/NTE P2O5 NTE H/NTE Fe2O3 SiO2 1-1 Şekil 5.22 AP ÖSK sının bitümlü kayaç örneklerine ait cluster analizi Bu korelasyonlar ve gruplaşmalar MD ile AP ÖSK ları arasında genel bir birlikteliği, aynı zamanda bazı farklılıkları işaret etmektedir. Korelasyonlar özellikle NTE ile kil grubu elementleri arasındaki pozitif ilişkiyi göstermektedir, ancak NTE ile SiO2, TOT/S, MgO, TOT/C arasındaki korelasyonlar iki ÖSK için farklıdır. Örneğin MD da NTE dahil kil grubu ile zayif negatif ilişki gösteren CaO ve SiO2 iken, AP da CaO yanında MgO ve TOT/C de yer almaktadır. MD da negatif ilişki gösteren SiO2 AP da çok zayıf olmak üzere pozitif korelasyona sahiptir Kayaçlara göre karşılaştırma MD ÖSK sı NTE leri her üç litoloji içinde ana elementler ile olan korelasyon katsayılarına ait grafikler Şekil a da verilmiştir. Kayaçlara göre kıyaslama yapıldığında NTE nin SiO2 ile olan pozitif ilişkisinin en fazla kiltaşlarında; K2O, Fe2O3, Na2O, P2O5 Al2O3, TiO2 ve TOT/S ile olan pozitif ilişkisinin en fazla marnlarda; TOT/C ve MgO ile olan pozitif ilişkisinin en fazla bitümlü kayaçlarda olduğu tespit edilmiştir. NTE nin CaO ile olan negatif ilişkisinin en fazla marnlarda olduğu göze çarpmaktadır. 71

84 Ayrıca NTE nin TOT/C ve MgO ile pozitif ilişkisi bitümlü kayaçlarda, negatif ilişkisi kiltaşı ve marnlarda, P2O5 ve TOT/S ile pozitif ilişkisi bitümlü kayaç, marnlarda ve kiltaşında olduğu dikkat çekmektedir. Marnlarda belirlenen NTE ile K2O, Fe2O3, Na2O, P2O5, Al2O3 ve TOT/S arasındaki pozitif ilişki kil türünün illit olabileceğini ve bitümlü kayaçlarda TOC ile NTE nin pozitif ilişkisi indirgen koşullar altında organik madde ile birlikteliğine işaret edebilmektedir, Ayrıca NTE ile TOT/C arasındaki pozitif ilişki, kiltaşı ve marnlarda negatif ilişki, TOT/C nin bitümlü kayaç içerisinde karbonattan ziyade, önemli bir NTE tutucusu olan organik madde tarafından kontrol edildiğini göstermektedir (Şekil a). AP ÖSK sı NTE leri her iki litoloji içinde ana elementler ile olan korelasyon katsayılarına ait grafikler Şekil b de verilmiştir. Kayaçlara göre kıyaslama yapıldığında NTE nin SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, K2O, TOT/S, TOT/C ve Na2O ile olan pozitif ilişkisinin en fazla karbonatlı marnlarda olduğu tespit edilmiştir. Buna karşın MgO, CaO, ile olan negatif ilişkisinin en fazla da karbonatlı marnlarda bulunduğu saptanmıştır. NTE P2O5 ile de aynı şekilde karbontlı marnlarda güçlü pozitif ilişki sunarken bitümlü şeyllerde ilişki göstermez. Karbonatlı marnlarda NTE lerin yüksek pozitif korelasyon sergilemesi marn bünyesindeki killer tarafandan NTE lerin korunduğunu ifade etmektedir. Ağır, hafif ve toplam NTE lerle organik karbon korelasyonlarına bakıldığına ters ilişki göstermektedir. Bu durum NTE lerin organik madde tarafından değil killer tarafından korunduğuna işaret eder (Şekil b). MD ÖSK sında ise organik karbonla NTE ler arasında güçlü pozitif ilişki NTE lerin organik karbon tarafından korunduğu söz konusudur (Şekil b). Özellikle NTE lerle K2O ve TOT/S nin gruptaki birlikteliği kil türü olarak illiti, ortamın ise indirgen olduğuna işaret etmektedir. NTE ile TOT/C ve CaO bitümlü kayaç örneklerindeki negatif ilişki de dikkat çekmektedir. TOT/C nin bitümlü kayaç içerisinde karbonattan ziyade önemli bir NTE tutucusu olan organik madde veya killer tarafından kontrol edilmesi bunun sebebi olarak gösterilebilir. 72

85 SiO kiltaşı y = 1,3402x - 81,049 R² = 0, NTE SiO 2 Bitümlü kayaç y = 0,0216x ,637 R² = 0, NTE SiO 2 Marn 60 y = 0,4713x ,2502 R² = 0, NTE (a) SiO 2 Bitümlü kayaç 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 y = 0,0683x + 38,465 R² = 0, NTE SiO 2 Karbonatlı Marn 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 y = 0,572x - 6,9792 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.23 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, SiO2 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 73

86 Al 2 O ,8 9,6 9,4 9,2 9 8,8 Kiltaşı y = 0,223x - 12,344 R² = 0,8625 Al 2 O 3 Bitümlü kayaç y = 0,11x - 0, R² = 0, Al 2 O 3 12 y = 0,0889x + 10,8936 R² = 0, Marn 8,6 8, , NTE NTE NTE (a) Al 2 O 3 Bitümlü Kayaç 18,00 16,00 y = 0,0705x + 5, ,00 R² = 0, ,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0, NTE Al 2 O 3 karbonatlı Marn 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 y = 0,1133x - 0,2219 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.24 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Al2O3 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 74

87 Fe 2 O Kiltaşi y = 0,3076x - 23,707 R² = 0,5623 Fe 2 O 3 8 y = 70,0321x + 2,309 6 R² = 0, Bitümlü Kayaç 6 y = 0,0114x + 53,6709 R² = 0, Fe 2 O Marn NTE NTE NTE (a) Fe 2 O 3 Bitümlü Kayaç 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 y = 0,0326x + 2,493 R² = 0, NTE Fe 2 O 3 karbonatlı Marn 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 y = 0,2407x - 3,0605 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.25 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Fe2O3 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 75

88 Na 2 O Na 2 O Na 2 O Na 2 O Na 2 O 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Kiltaşı y = 0,0165x - 1,0812 R² = 0, NTE 1,2 1 y = 0,0081x - 0,80,2235 R² = 0,5068 0,6 0,4 0,2 Bitümlü Kayaç NTE Marn 0,8 0,7 y = 0,0062x + 0,60,0205 0,5 R² = 0,9589 0,4 0,3 0,2 0, NTE (a) Bitümlü Kayaç 1,20 karbonatlı Marn 0,35 1,00 0,80 0,60 y = 0,0067x - 0,19 R² = 0,2571 0,30 0,25 0,20 0,15 y = 0,0089x - 0,0767 R² = 0,439 0,40 0,10 0,20 0,05 0, NTE 0, NTE (b) Şekil 5.26 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, Na2O değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 76

89 K 2 O K 2 O K 2 O K 2 O K 2 O 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Kiltaşı y = 0,0293x - 1,8449 R² = 0, NTE 1,8 1,6 y = 0,0147x - 1,40,2951 R² = 0,9107 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Bitümlü Kayaç NTE Marn 1,4 y = 0,0097x 1,2 + 0,1388 R² = 0, ,8 0,6 0,4 0, NTE (a) Bitümlü Kayaç 2,50 karbonatlı Marn 0,60 2,00 1,50 y = 0,0095x + 0,3667 R² = 0,2919 0,50 0,40 y = 0,0115x + 0,0048 R² = 0,7743 0,30 1,00 0,20 0,50 0,10 0, NTE 0, NTE (b) Şekil 5.27 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, K2O değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 77

90 TiO 2 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Kiltaşı y = 0,0142x - 0,8641 R² = 0, NTE TiO 2 Bitümlü Kayaç 0,9 0,8 y = 0,0072x - 0,70,1211 0,6 R² = 0,9003 0,5 0,4 0,3 0,2 0, NTE TiO 2 Marn 0,8 y 0,7 = 0,0055x + 0,0391 R² 0,6= 0,9967 0,5 0,4 0,3 0,2 0, NTE (a) TiO 2 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Bitümlü Kayaç y = 0,0058x + 0,0637 R² = 0, NTE TiO 2 karbonatlı Marn 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 y = 0,0065x - 0,0297 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.28 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TiO2 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 78

91 CaO CaO CaO CaO CaO Kiltaşı Bitümlü Kayaç Marn y = -1,0686x + 113,22 R² = 0, NTE 8 6 y 4= -0,1537x + 22,611 2R² = 0, NTE y = -0,1769x + 31,036 R² = 0, NTE (a) 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 Bitümlü Kayaç 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 y = -0,0712x + 13,919 R² = 0, NTE karbonatlı Marn 26,80 26,60 26,40 26,20 26,00 25,80 25,60 25,40 25,20 25,00 24,80 24,60 y = -0,051x + 27,263 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.29 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, CaO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 79

92 MgO MgO MgO MgO MgO 1,74 1,72 1,7 1,68 1,66 1,64 1,62 Kiltaşı 1,6 1,58 1,56 y = -0,0198x + 3,5481 R² = 0, NTE 4 3,5 3y = 0,022x - 2,5 0,1812 R² = 0, ,5 1 0,5 0 Bitümlü Kayaç NTE Marn y = -0,18x ,005 R² 0= 0, NTE (a) Bitümlü Kayaç 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 y = -0,0056x + 3,7617 R² = 0, NTE karbonatlı Marn 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 y = -0,5761x + 31,378 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.30 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, MgO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 80

93 TOT/C TOT/C TOT/C TOT/C TOT/C 8 Kiltaşı Bitümlü Kayaç 12 Marn y = -0,4794x + 51,319 R² = 0, y = 0,0521x + 8 1,6604 R² = 0, y = 6-0,0697x + 13,13 R² 4= 0, NTE NTE NTE (a) Bitümlü Kayaç 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 y = -0,0927x + 16,596 R² = 0, NTE karbonatlı Marn 14,00 13,50 13,00 12,50 12,00 11,50 y = 0,1069x + 9,5936 R² = 0, NTE (b) Şekil 5.31 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TOT/C değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 81

94 MnO MnO MnO MnO MnO 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Kiltaşı y = 0,0168x - 1,3169 R² = 0, NTE 0,6 0,5 0,4 0,3 Bitümlü Kayaç 0,2 y = -0,002x + 0,10,3426 R² = 0, NTE Marn 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 y = - 0,0011x + 0,08 0,2115 0,06 R² = 0,6862 0,04 0, NTE (a) 0,60 Bitümlü Kayaç 0,35 karbonatlı Marn 0,50 0,30 y = 0,0134x - 0,2107 R² = 0,8982 0,40 0,25 0,30 0,20 0,15 0,20 0,10 y = -0,0004x + 0,1739 R² = 0,0054 0,10 0,05 0, NTE 0, NTE (b) Şekil 5.32 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, MnO değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 82

95 TOT/S TOT/S TOT/S TOT/S TOT/S 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 kiltaşı y = - 0,0059x + 0,6797 R² = 0, NTE 0,8 0,7 0,6 0,5 y = 0,006x - 0,327 0,4 R² = 0,143 0,3 0,2 0,1 Bitümlü Kayaç NTE Marn 0,25 0,2 y = 0,0016x - 0,0273 0,15 R² = 0,6862 0,1 0, NTE (a) 4,00 Bitümlü Kayaç karbonatlı Marn 1,20 3,50 3,00 2,50 1,00 0,80 y = 0,0475x - 0,9193 R² = 0,7039 2,00 0,60 1,50 1,00 0,50 y = -0,012x + 2,2203 R² = 0,0514 0,40 0,20 0, NTE 0, NTE (b) Şekil 5.33 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, TOT/S değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 83

96 P 2 O 5 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Kiltaşı y = - 0,0046x + 0,697 R² = 0, NTE P 2 O 5 Bitümlü Kayaç 0,5 0,45 0,4 y = 0,0026x 0,35+ 0,0094 0,3 R² = 0,2666 0,25 0,2 0,15 0,1 0, NTE P 2 O 5 Marn 0,5 0,45 y = 0,4 0,0017x + 0,1715 0,35 R² = 0,30,4513 0,25 0,2 0,15 0,1 0, NTE (a) P 2 O 5 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 Bitümlü Kayaç y = -0,0001x + 0,2963 R² = 9E-05 P 2 O 5 karbonatlı Marn 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 y = 0,0345x - 0,6045 R² = 0,9633 0, NTE 0, NTE (b) Şekil 5.34 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı kayaçlarına göre ana elementlerin, P2O5 değerlerinin NTE ile olan korelasyonları 84

97 NTE Hafif NTE AĞIR NTE NTE H/NTE A/NTE y = 3,1825x + 89,856 R² = 0, y = 2,6032x + 66, R² = 0, y = 0,5793x + 23,819 R² = 0, TOC TOC TOC (a) y = -0,9038x + 105,92 80 R² = 0, y = -0,5397x + 79,617 R² = 0, y = -0,425x + 26,577 R² = 0, TOC TOC TOC (b) Şekil 5.35 (a) MD ÖSK sı, (b) AP ÖSK sı NTE, hafif NTE ve Ağır NTE nin organik karbonla olan korelasyonları 85

98 5.3.5 NTE anomalilerine göre redoks koşulları MD ve AP ÖSK ları için bitümlü kayaç, marn ve kiltaşlarının nadir toprak element içerikleri PAAS ve UCC ye göre ayrı ayrı normalize edilmiştir. Bu işlem sonrasında her iki ÖSK te te pozitif Eu anomalileri ve hafif negatif Ce anomalileri saptanmıştır (Şekil ). MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin PAAS a göre Ce/Ce* ve Eu/Eu* oranlarının değişim aralığı ve ortalaması sırasıyla (0.86) ve (1.25) şeklindedir. UCC ye göre ise bu değerlerin yine sırasıyla (0.93) ve (1.25) şeklinde olduğu tespit edilmiştir (Çizelge 5.12 ). AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin PAAS a göre Ce/Ce* ve Eu/Eu* oranlarının değişim aralığı ve ortalaması sırasıyla (0.85) ve (1.26) şeklindedir. UCC ye göre ise bu değerler yine sırasıyla (0.91) ve (1.25) şeklinde tespit edilmiştir (Çizelge 5.13). MD ÖSK sı marn örneklerinin PAAS a göre Ce/Ce* ve Eu/Eu* oranlarının değişim aralığı ve ortalaması sırasıyla (0.89) ve (1.26) olup, UCC ye göre ise ,02 (0.95) ve 1, (1.25) şeklindedir (Çizelge 5.14). AP ÖSK sı karbonatlı marn örneklerinin PAAS a göre Ce/Ce* ve Eu/Eu* oranlarının değişim aralığı ve ortalaması sırasıyla (0.86) ve (1.26) olup, UCC ye göre ise yine sırasıyla ,57 (0.93) ve (1.26) şeklindedir (Çizelge 5.15). 86

99 Örnek/UCC Örnek/PAAS Şekil 5.36 MD ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri 87

100 Örnek/UCC Örnek/PAAS Şekil 5.37 AP ÖSK sı bitümlü kayaç örneklerinin UCC ve PAAS a göre normalleştirilmiş NTE anomalileri 88