ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS Güzide ÖNAL MERAM-ÇAYIRBAĞI (KONYA) VE SARIKAVAK (MERSİN) MANYEZİT YATAKLARININ JEOKİMYASAL İNCELEMESİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2007

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MERAM-ÇAYIRBAĞI (KONYA) MANYEZİT YATAKLARININ JEOKİMYASAL İNCELEMESİ Güzide ÖNAL YÜKSEK LİSANS JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez.../.../2007 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza İmza İmza Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç. Dr. Fevzi ÖNER DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No ERTUNÇ Prof. Dr. Aziz Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu Çalışma Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2006YL7 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS MERAM-ÇAYIRBAĞI (KONYA) VE SARIKAVAK (MERSİN) MANYEZİT YATAKLARININ JEOKİMYASAL İNCELEMESİ Güzide ÖNAL ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Yıl : 2007, Sayfa:93 Jüri : Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç. Dr. Fevzi ÖNER Bu çalışmada, Meram-Çayırbağı (Konya) ve Sarıkavak (Mersin) bölgelerinde yeralan manyezitlerin özellikleri jeokimyasal ve jeolojik açıdan değerlendirilmiş ve karşılaştırma yapılmıştır. Çayırbağ bölgesinden alınan 10 adet numune ile Sarıkavak bölgesinden alınan 4 adet manyezit numunesi üzerinde XRD, ICP-MS ve NTE analizleri yapılmıştır. Yapılan XRD sonuçlarına göre Meram-Çayırbağı bölgesinde mineral parajenezinde manyezit, ferro manyezit ve dolomit tespit edilirken, Sarıkavak dolayından alınan örneklerde manyezit, ferro manyezit ve dolomit saptanmıştır. Meram-Çayırbağı bölgesinden alınan örneklerin ana element analizlerinde manyezitlerin MgO, SiO 2, CaO ortalamaları %43,58; %13,47; %5,88 iken Sarıkavak manyezitlerinin MgO, SiO 2, CaO ortalamaları %46,75; %0,30; %1,64 arasında değişmektedir. İz element analizlerinde Ni in Meram-Çayırbağı nda (ortalama 149,45 ppm) ve Sarıkavak dolayında (ortalama 70,9 ppm) yüksek olması manyezitlerin ultramafik kayaçların ayrışması sonucu oluştuğunu deslektemektedir. Bu sonuçlara göre Meram-Çayırbağı bölgesi manyezit yatakları ve Sarıkavak dolayındaki manyezit yatakları kriptokristalin tipte yataklanmışlardır. Anahtar Kelimeler: Meram-Çayırbağı, Sarıkavak, manyezit, stokvörk, jeokimya. I

4 ABSTRACT MSc THESIS GEOCHEMICAL INVESTIGATION OF THE MAGNESITE DEPOSITS OF MERAM-ÇAYIRBAĞI (KONYA) AND SARIKAVAK (MERSİN) Güzide ÖNAL DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Asisstant Prof.Dr. Mustafa AKYILDIZ Year : 2007, Page: 93 Jury : Prof.Dr.. Mustafa AKYILDIZ Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç. Dr. Fevzi ÖNER In this study, the magnesit deposits in Meram-Çayırbağı (Konya) and Sarıkavak (Mersin) regions were evaluated through the geochemical and geological perspectives. The XRD, ICP-MS and REE analyses were conducted on 10 and 4 samples taken from Çayırbağı and Sarıkavak regions, respectively. According to the XRD analyses, the mineral paragenesis of the Meram- Çayırbağı region is obtained as dolomite, ferromagnesite and magnesite. Whereas, the mineral paragenesis of the Sarıkavak region is found as dolomite, ferromagnesite and magnesite. Major element analyses from the magnesites of Meram Çayırbağı, the average percentages of MgO, SiO 2, and CaO were found 43,58, and 5.88, respectively. The average percentages of MgO, SiO 2, and CaO values for the Sarıkavak magnesites were found 46.75, 0.30, and 1.64, respevtively. According to the trace element analyses high Ni values of the Meram-Çayırbağı and Sarıkavak regions being as and 70.9 ppm, suggest that magnesites were derived from the ultramafic rocks by weathering processes. Finally, it is concluded that both Meram-Çayırbağı and Sarıkavak magnesite deposites are in cyriptocristallen type. Keywords: Meram-Çayırbağı, Sarıkavak, magnesite, stokwork, geochemistry. II

5 TEŞEKKÜR Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışma Çukurova Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından MMF2006YL7 no lu proje kapsamında desteklenmiştir. Bu projeyi desteklediği için Çukurova Üniversitesi Araştırma Fonu na teşekkür ederim. Yüksek Lisans çalışmalarım sırasında gerek arazi gerekse büro çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen, çalışmalarımın her aşamasında bilgi ve tecrübeleriyle çalışmalarımın tamamlanmasında en büyük pay sahibi olan danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ a en içten teşekkürlerimi sunarım. Konu seçimim ve arazi çalışmalarımda yakın ilgi ve bilgilerini esirgemeyen hocam Sayın Prof. Dr. Osman PARLAK a teşekkür ederim. Tezimin savunusunda eleştiri ve katkılarından dolayı jüri üyelerim Sayın Prof. Dr. Fikret İŞLER ve Sayın Doç. Dr. Fevzi ÖNER e teşekkür ederim. Analizlerin yapılmasındaki katkılarından dolayı MTA. ya teşekkür ederim. Arazi çalışmaları sırasındaki katkılarından dolayı Konya Krom-Manyezit Fabrikası çalışanlarına ilgilerinden teşekkür ederim. Büro çalışmalarımda yardımlarıyla tezimin tamamlanmasında payı olan Arş. Gör. Semiha İLHAN, Arş. Gör.Fatih KARAOĞLAN ve Jeoloji Mühendisi Nusret NURLU ya teşekkürlerimi sunarım. Laboratuar çalışmalarım sırasında yakın ilgi ve alakasını eksik etmeyen Ertuğrul ÇANAKÇI ya teşekkür ederim. Arazi çalışmalarım sırasında her konuda desteklerini esirgemeyen arkadaşlarım Maden Mühendisi Aydın Zafer GÖKÇE ye ve Jeoloji Mühendisi Hatice Tuğba DAŞCI ya teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca bütün eğitim hayatım boyunca maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen annem Leyla ÖNAL, ablam Deniz ZARIÇLAR ve eniştem Serkan ZARIÇLAR a sonsuz teşekkürlerimi ve şükranlarımı sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER... IV ÇİZELGELER DİZİNİ... VII ŞEKİLLER DİZİNİ... VIII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Magnezyum Başlıca Magnezyum Mineralleri Manyezit Manyezitin Katı Çözeltisi Manyezitlerin Kullanım Alanları Manyezit Yataklarının Oluşumu Hidrotermal Kristalin Manyezit Yatakları Hidrotermal Kriptokristalin Manyezit Yatakları Eksojen-Kriptokristalin Manyezit Yatakları Sedimanter Kriptokristalin Manyezit Yatakları Manyezit İçindeki İz Element Dağılımı Türkiye Manyezit Yatakları Dünya Manyezit Yatakları Veitsch tip/spari Manyezit (Redlich, 1909) Kraubath Tip Mikrokristalin Manyezit (Redlich, 1909) Bela Stena Tip Greiner Tip Güncel Manyezit Oluşumları Denizel Evaporitler İçindeki Manyezitler Sabka Manyezitleri Karasal Tuz Göllerinde (Playa) Manyezit Oluşumu MATERYAL VE METOD IV

7 3.1.Materyal Metod Arazi Çalışmaları Laboratuar Çalışmaları Örnek Hazırlama XRD Analizleri ICP-MS Analizleri Büro Çalışmaları ARAŞTIRMA BULGULARI Genel Jeoloji Çayırbağı-Meram (Konya) Bölgesinin Stratigrafisi Ardıçlı Formasyonu (Tra) Loras Kireçtaşı (TrJl) Midos Tepe Formasyonu (Km) Karbonat Kayaçlarının Oluşum Ortamları Hatip Ofiyolitli Karışığı (Kh) Çayırbağı Ofiyoliti (Kçof) (a). Steril Serpantinit (S) (b). Manyezitli Serpantinit (Sm) (c). Silisleşmiş Serpantinit (Ss) Sarıkavak (Mersin) Dolayının Stratigrafisi Demirkazık Formasyonu (TrJKd) Magmatik Kompleks (Mmk) Fındık Karmaşığı (Mfk) Ofiyolitik Seri (Mersin Ofiyoliti-Mof) Gildirli Formasyonu (Tgi) Kaplankaya Formasyonu (Tkp) Karaisalı Kireçtaşı (Tka) Cevherleşme Çayırbağı-Meram (Konya) Bölgesindeki Manyezit Çeşitleri Manyezit Yataklarının Genel Özellikleri V

8 (a). Helvacıbaba Yatağı (b). Kozağaç Yatağı (c). Toppınar Zuhuru (d). Koyakçı Tepe Yatağı Sarıkavak (Mersin) Dolayındaki Manyezit Çeşitleri Jeokimya XRD Sonuçları Ana Element Analiz Sonuçları İz Element Analiz Sonuçları Nadir Toprak Element Analiz Sonuçları Çayırbağı-Meram (Konya) Bölgesindeki Manyezitlerin Oluşum Koşulları Magnezyumun Kaynağı Karbondioksitin Kaynağı Manyezit Oluşumunu Sağlayan Suyun Kökeni Manyezitin Oluşum Koşulları Sarıkavak (Mersin) Dolayındaki Manyezitlerin Oluşum Koşulları SONUÇLAR KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ VI

9 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 2.1. Manyezit örneklerinde analizle tespit edilen iyonların yarıçapları, iyon çapı farkları, iyonik hacimler ve iyonik hacim oranları...20 Çizelge 2.2. Türkiye manyezit rezervlerinin illere dağılımı...24 Çizelge 2.3. Dünya manyezit rezervleri ve üretimi...25 Çizelge 4.1. Çalışma alanından derlenen örneklerin ana element analiz sonuçları...70 Çizelge 4.2. Çalışma alanından derlenen örneklerin iz element analiz sonuçları...74 Çizelge 4.3. Çalışma alanından derlenen örneklerin nadir toprak element analiz sonuçları...75 VII

10 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Meram-Çayırbağı (Konya) bölgesinin yer bulduru haritası... 2 Şekil 1.2. Sarıkavak (Mersin) bölgesinin yer bulduru haritası... 3 Şekil 1.3. Türkiye nin Paleotektonik Zonları... 4 Şekil 2.1. Helvacıbaba manyezit ocağından alınan manyezit örneği Şekil 2.2. Damar tipi manyezitlerden bir örnek Şekil 4.1. Meram-Çayırbağı Bölgesi nin Jeolojik Haritası Şekil 4.2. Meram-Çayırbağı bölgesinin Mesozoyik stratigrafisi Şekil 4.3. Meram-Çayırbağı bölgesindeki Loras Kireçtaşı nın dokanak ilişkisi Şekil 4.4. Meram-Çayırbağı bölgesindeki karbonat kayalarının çökelme ortamlarını gösteren şekil Şekil 4.5. Hatip Ofiyolitli Karmaşığı nda gözlenen radyolarit Şekil 4.6. Hatip Ofiyolitli Karışığı nda gözlenen amfibolit, peridotit, epidot Şekil 4.7. Çayırbağı Ofiyoliti ne ait yerleşim modeli Şekil 4.8. Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen stokvörk tipteki manyezit oluşumları Şekil 4.9. Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen damar tipteki manyezit oluşumları Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen manyezitli serpantinit ve steril serpantinit Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen stokvörk manyezit içeren ve oldukça altere olmuş manyezitli serpantinite Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen silisleşmiş serpantinitler (Ss) Şekil Steril serpantinit (S) ile manyezitli serpantinit (Sm) arasındaki süreksizlik ve ikincil manyezit damarı (My) Şekil Sarıkavak dolayının Mesozoyik stratigrafisi Şekil Magmatik Kompleks içerisinde gözlenen serpantinit Şekil Sarıkavak dolayında gözlenen manyezit cevherleşmeleri Şekil Kaplankaya Formasyonu içerisinde gözlenen çört Şekil Karaisalı Kireçtaşından bir görünüm VIII

11 Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde mostra veren yatak ve zuhurların dağılımını gösterir harita Şekil Helvacıbaba ocağının genel görünüşü Şekil Helvacıbaba ocağında, stokvörk manyezit Şekil Helvacıbaba ocağında, birincil manyeziti kesen breşik ikincil manyezit Şekil Toppınar zuhurunda görülen damar manyezit Şekil Koyakçı Tepe yatağına ait şematik kesit Şekil Sarıkavak dolayında gözlenen manyezit cevherleşmeleri Şekil Sarıkavak dolayında mostra veren manyezit Şekil Sarıkavak dolayındaki manyezitlerden bir örnek Şekil 4.28.Helvacıbaba yatağından alınan manyezit örneğinin (K2) XRD diyagram Şekil Kozağaç yatağından alınan manyezit örneğinin (K5) XRD diyagramı Şekil Kozağaç yatağından alınan manyezit örneğinin (K6) XRD diyagramı Şekil Kozağaç yatağından alınan manyezit örneğinin (K7) XRD diyagramı Şekil Kozağaç yatağından alınan manyezit örneğinin (K8) XRD diyagramı Şekil Toppınar zuhurundan alınan manyezit örneğinin (K9) XRD diyagramı Şekil Koyakçı Tepe yatağından alınan manyezit örneğinin (K10) XRD diyagramı Şekil Sarıkavak dolayından alınan manyezit örneğinin (T1) XRD diyagramı Şekil Sarıkavak dolayından alınan manyezit örneğinin (T2) XRD diyagramı Şekil Sarıkavak dolayından alınan manyezit örneğinin (T3) XRD diyagramı IX

12 Şekil Sarıkavak dolayından alınan manyezit örneğinin (T4) XRD diyagramı Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinden alınan örneklerin ana element analiz sonuçlarına göre hazırlanan grafikler Şekil Sarıkavak dolayından alınan örneklerin ana element analiz sonuçlarına göre hazırlanan grafikler Şekil Manyezitin oluşumunu gösteren faz diyagramı Şekil Meram-Çayırbağı manyezitlerinin oluşum modeli X

13 1. GİRİŞ Güzide ÖNAL 1. GİRİŞ Manyezit, bir magnezyum karbonat olup (MgCO 3 ) teorik olarak %47,62 MgO ve %52,38 CO 2 içermesine karşın, değişik oranlarda demir, kalsiyum, mangan ve alüminyum elementlerini bulundurur. Saf halde iken renksiz olan manyezitin sertliği 3,5 ile 4,5 arasında değişmektedir. Taneli, lifsi ve sık dokulu olması olağandır. Midye kabuğu veya düzensiz kırılmalıdır. Mineral genellikle iri kristalli (spatik manyezit) ve ince taneli (kriptokristalin-jel manyezit) olarak bulunmaktadır. Kriptokristalin manyezit ultrabazik kayaçlar içerisinde damar, stokvörk şeklinde bulunurken, kristalin manyezit genellikle kireçtaşı ve dolomit içinde demir, kalsiyum ve silisle beraber masif tabakalar halinde bulunur. Manyezit yataklarının oluşumu Mg ca zengin kayaçların (dolomit, serpantin vs.) hidrotermal veya yüzey sularıyla alterasyonu ile ilgilidir. Manyezit oluşumu ortamın Eh, ph, Mg ve CO 2 konsantrasyonu, CO 2 kısmi basıncı ve ortamdaki diğer iyonların miktarı gibi faktörlerin etkisi altında hidromanyezit çökelimi ile başlar. Manyezit, oluşumlarına göre 4 tipte yataklanma gösterirler. Bunlar hidrotermal kristalin, hidrotermal kriptokristalin, eksojen-kriptokristalin ve sedimanter kriptokristalin manyezit yataklarıdır. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalı nda yüksek lisans tezi olarak hazırlanan Meram-Çayırbağı (Konya) ve Sarıkavak (Mersin) Manyezit Yataklarının Jeokimyasal İncelemesi başlıklı çalışmada: Meram-Çayırbağı bölgesinde yer alan ofiyolitler içerisindeki serpantinitlerin ayrışması sonucu oluşan manyezit yataklarının saha verilerinden ve kimyasal analizlerinden yararlanılarak oluşum mekanizması ve yataklanma tipleri inceleme konusunu oluşturmaktadır. Çalışma alanları; İç Anadolu Bölgesi nde Konya iline bağlı Meram-Çayırbağı bölgesinde, Konya M28b3-M28b4-M28c1-M28c2 (Şekil 1.1) ve Mersin ili Tarsus ilçesinin yaklaşık 45 km kuzeyindeki Sarıkavak Köyü dolaylarında, Kozan N33d3 paftaları içerisinde bulunmaktadır (Şekil 1.2). 1

14 1. GİRİŞ Güzide ÖNAL Şekil 1.1. Meram-Çayırbağı (Konya) bölgesinin yer bulduru haritası 2

15 1. GİRİŞ Güzide ÖNAL Şekil 1.2. Sarıkavak (Mersin) bölgesinin yer bulduru haritası 3

16 1. GİRİŞ Güzide ÖNAL Paleozoyik birimler temeli oluşturmakla birlikte, Toros Platformu üzerinde gözlenen birimler ile hem litolojik hem de yaş açısından büyük benzerlikler sunmaktadır (Şekil 1.3). Şekil 1.3. Türkiye nin Paleotektonik zonları (Okay, 1989) 4

17 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Meram-Çayırbağı (Konya) bölgesinde yapılmış olan çalışmalar: Kaaden (1964) tarafından MTA bünyesinde Meram-Çayırbağı nda ilk detaylı çalışma yapılmıştır. Çalışmacı, sahada toplam derinliği 1950,5 m sondaj ve toplam uzunluğu 8793 cm olan yarma yapmıştır. Sondajların 745,6 m si damarlarda ve 1204,9 m si stokvörk cevherde olmuş ve bu çalışma sonucunda 5,6 milyon ton görünür ve 5,6 milyon ton da muhtemel + mümkün manyezit rezervi tespit etmiştir. Ayrıca manyezit oluşumunun bölgede bulunan Tersiyer volkanizmasına bağlı olduğunu belirtmiştir. Göğer ve Kıral (1973), Konya batısında Permiyen-Üst Kretase aralığında bir istifi tanımlamaktadır. Yazarlara göre, Permiyen tavanında yer alan olasılı bir uyumsuzluk bir yana bırakılırsa Kızılören yöresinde tüm Mesozoyik in temsil edildiği karbonat kayalarının hakim olduğu bir sıralanımın, kırıntılı-karbonat ardalanması ile temsil edilen alt kesimi, yazarlarca Özgül (1976) ün Bolkardağı Birliği ile deneştirilmiş ve olasılı Triyas olarak belirtilmiştir. Kıyıcı ve diğ. (1974) tarafından MTA bünyesinde, Meram-Çayırbağı nın 1/ ölçekli jeoloji haritası ve sondajlı arama çalışmaları yapılmıştır. Bu aramalarda, cevherli seviyelerin üzerindeki örtü kalınlığı (dekapaj), cevherli seviyelerin yatay ve düşey dağılım alanları ile manyezit cevherinin rezerv ve kalitesi ortaya çıkarılmıştır. Bu amaçla toplam derinliği 2063,35 m olan 23 adet düşey yer üstü sondajı yapılmıştır. Çalışmaların sonunda 6,5 milyon ton görünür, 16,7 milyon ton muhtemel ve 28,9 milyon ton mümkün manyezit rezervi hesaplanmıştır. Aytekin ve diğ. (1977) tarafından yürütülen İTÜ nün, Konya civarındaki manyezit cevherlerinin araştırma raporunda, manyezitlerin o C de kalsine olduğu ve 1800 o C de sinterleştiği ortaya konulmaktadır. Manyezit içerisindeki bazı impuritlerin sıcaklık uygulandığında ergime noktaları düşük olduğu için refrakterliği etkilediği, CaO/SiO 2 oranının 2 veya daha yukarı ise refrakter fazların oluştuğu, 2 den küçük olması durumunda ise düşük ergime noktalı bileşiklerin sinterleşmeyi kolaylaştırdığı ve Konya manyezitleri için bu oranın 0,3025, 0,5574 ve 0,7554 olduğu ortaya koyulmuştur. 5

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Becker-Platen ve diğ. (1977), Türkiye nin çeşitli yerlerindeki Üst Tersiyer volkanitlerinde yaptıkları radyometrik yaş tayini çalışmalarının bir parçasını oluşturan Konya bölgesi incelemelerinde, Üst Astarasiyen ile Üst Pliyosen arasında yaşlar belirtmektedirler. Yazarlara göre Sille Volkanitleri 11,9-11,5 milyon yıl ve Hatunsaray dolayındaki volkanitler 9,4-5,8 milyon yıl arasında yaşlar vermektedirler. Keller ve diğ. (1977), Konya çevresindeki volkanitlerin gölsel ve karasal kökenli Miyo-Pliyosen yaşlı birimlerle yanal geçişli olduğunu, K/Ar yaş tayinlerine göre de yörede 11,95 milyon ile 3,35 milyon yıl aralığında volkanik faaliyetlerin görüldüğünü belirtmektedirler. Kimyasal ve petrolojik verilere göre de volkanitlerin kalkalkali özellik gösterdiğini yansıtmaktadırlar. Yeniyol (1979), Yunak (Konya) çevresinde Kretase yaşlı, yer yer çört seviyeli kristalize kireçtaşı içerisinde metabazitler, şist ve kalkşistten oluşan Yunak Grubu, Üst Kretase-Paleosen yaşlı ve içerisinde manyezit yatakları bulunan Yunak Ofiyoliti nin (Çayırbağı Ofiyoliti ile deneştirilen ) temel istifleri oluşturduğunu belirtmektedir. Alt Eosen yaşlı çakıltaşı, killikireçtaşı ve kireçtaşından oluşan birimin, alttaki birimleri uyumsuz olarak örttüğünü belirtmektedir. Ayrıca yazar, Yunak taki serpantinit içerisinde yer alan manyezitlerin, başlıca metamorfik kökenli ve çok düşük değerlerde CO 2 içeren çözeltilerin, serpantiniti metasomatize etmesiyle sağlandığını ve magmatik eriyiklerle oluşmadıklarını ileri sürmektedir. Umut ve diğ. (1987), Konya nın kuzeybatısında genç birimleri kapsayan çalışmalarında Miyosen in akarsu ve gölsel fasiyeslerle temsil edildiğini ve üzerinde de diskordan olarak Belekler Formasyonu nun uyumsuz olarak oturduğunu belirtmektedirler. Pliyosen yaşlı turbalı Argıthan Formasyonu ve Pleistosen yaşlı omurgalı fosilli bataklık ve göl fasiyeslerinin yörede varlığını belirtmektedirler. Özcan ve diğ. (1990) tarafından, MTA bünyesinde yapılan inceleme sırasında Meram-Çayırbağı, Paleozoyik temel üzerinde uyumsuz olarak Alt Triyas yaşlı karbonat çökelimi, Orta-Alt Triyas-Malm yaşlı Loras kireçtaşının bulunduğu ve onun üzerinde yine karbonatlardan oluşan Berriyasiyen-Alt Maastrihtiyen yaşlı Midos Tepe formasyonunun yer aldığı belirlenmiştir. Bu karbonat çökelimleri üzerinde de tektonik olarak gelen Hatip ofiyolitli karmaşığı ile içerisinde manyezit bulunduran Çayırbağı Ofiyoliti nin bulunduğu ve bunların, Miyosen-Pliyosen yaşlı konglomera- 6

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL killikireçtaşı-kireçtaşı ardalanmasından oluşan birim tarafından açısal uyumsuzlukla örtüldüğü ortaya konulmuştur. Sarıkavak (Mersin) bölgesinde yapılmış olan çalışmalar: Blumenthal (1941), Adana ile Niğde illeri arasında yapmış olduğu çalışma içerisnde, Namrun dolaylarındaki Toroslar ın jeolojisini de incelemiştir. Ternek (1957), Adana havzasının Alt Miyosen birimleri üzerinde detaylı bir çalışma yaparak bunların diğer formasyonlarla olan ilişkilerini saptamıştır. Bu çalışma kapsamında, adı geçen havzanın petrol olanaklarını da araştırarak bu konuda önerilerde bulunmuştur. Özer ve diğ. (1974), Mut-Antalya-Adana Neojen havzalarını içeren jeolojik etüdler yapmış ve bu havzaların, yapısal ve bölgesel özelliklerine göre deneştirimini yapmışlardır. İnanç (1979), Fakılar (İçel-Tarsus) Dolayının Jeolojisi konulu Yüksek Mühendislik çalışmasında, yörenin litolojik birimlerini ayırtlamış ve bölgede, Triyas yaşlı; siyah şistler ve glokonili şistler, Jura-Kretase yaşlı; dolomitik kireçtaşı, Üst Kretase yaşlı; serpantin, Paleosen yaşlı; kumlu kireçtaşı, Eosen yaşlı; killi kireçtaşı, Miyosen yaşlı; konglomera, kalkerli kil, kireçtaşı ile Kuvaterner yaşlı; alüvyon birimlerinin olduğunu belirtmiştir. Juteau (1980), Türkiye Ofiyolitleri adı altında yapmış olduğu çalışma ile Orta Toros Ofiyolit kuşağının genel organizasyon ve petrografik özelliklerini ayrıntılı bir şekilde tanımlamıştır. Yazara göre, Toros ofiyolitleri tabandan tavana doğru muhtelif yaşlarda birkaç tektonik birimi bir araya getirerek, karmaşık bir yapı gösterir. Söz konusu birimler genel hatlarıyla aşağıdan yukarıya doğru şu şekilde sıralanırlar: a. Volkanik ve sedimanter birim b. Metamorfik kayaçlar tarafından oluşturulan birim c. Kaba taneli, toleyitik kayaçlardan oluşmuş büyük birim ile b ve c birimlerini kesen toleyitik diyabaz daykları da vardır. Çalışmasında, Toros ofiyolit kuşağını; Lycian ofiyolit napı, Hoyran-Beyşehir ofiyolit napı, Antalya ofiyolit napı, Mersin ofiyoliti, Pozantı-Karsantı-Faraşa ofiyoliti ve Pınarbaşı ofiyoliti olmak üzere toplam 6 bölüme ayırmıştır. 7

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Mersin ofiyolitinin iyi foliyasyon sunan, serpantinize olmuş büyük harzburjit dilimleri ile bu dilimlere paralel, cm lerle ifade edilebilecek kalınlıklarda, yer yer gözlenen dunit, harzburjit, ortopiroksenit bantları ile bunları kesen çok sayıda toleyitik diyabaz dayklarından oluştuğunu belirtmiştir. Bunların altında da metamorfik, volkanik ve sedimanter serilerin yer aldığını ifade etmiştir. Yazar, tüm bu birimlerin tabanında kırmızı radyolaritler, masif kireçtaşı blokları, ezilmiş kahverengi lav seviyeleri vs den oluşmuş tipik renkli melanj dan bahsetmiş ve incelemelerine dayanarak Mersin ofiyolitinin yapısal şekli ile Toros Kuşağı ndaki diğer masiflere benzer olduğunu öne sürmüştür. Çağlar ve Özgönül (1982), Tarsus ilçesi, Sarıkavak Köyü AR ruhsat numaralı manyezit sahasını incelemişlerdir. Sahada, Üst Kretase yaşlı; serpantinit, kireçtaşı, Oligosen yaşlı; filiş karekterinde çökel, Miyosen yaşlı; marnlı kireçtaşı ile Kuvaterner yaşlı; alüvyon birimlerinin varlığından söz etmişlerdir. Manyezitlerin serpantinitlerde yoğun olarak görülen KB-GD yönlü ekstansiyon çatlakları ile tali olarak gelişen GB-KD yönlü çatlak ve az da olsa DB yönlü boyuna çatlak sistemlerine kriptokristalin manyezitin dolmasıyla oluştuklarını, buna göre manyezitin, yan kayacın ana unsuru olan olivin içindeki MgO in yüzey ve Hidrotermal sulardaki CO 2 ile birleşmesi şeklinde düşünülmesi gerektiğini belirtmişlerdir. Lagap (1985), Kıralan-Karakılıç-Karaisalı (KB Adana) alanının litostratigrafik-kronostratigrafik incelemesi ni Master tezi olarak hazırlayıp, Paleozoyik te; Yerköprü ve Yellikaya formasyonlarını ilk kez tespit edip adlandırmış, Mesozoyik te; Demirkazık kireçtaşı, Senozoyik te; Gildirli, Kaplankaya, Güvenç formasyonları ve Karaisalı kireçtaşı ile alüvyon, alüvyon taraçası ve traverten ayırtlamıştır. Ünlügenç (1986), Kızıldağ Yayla (Adana) dolayının jeoloji incelemesi ni master tezi olarak hazırlayıp çalışma alanında, Paleozoyik yaşlı; Karahamzauşağı formasyonunu ilk kez tespit edip adlandırmış, Mesozoyik yaşlı; Demirkazık kireçtaşı, Yavça formasyonu, Kızıldağ melanjı (ilk kez kendisi tespit edip adlandırmış), Faraşa ofiyoliti, Senozoyik yaşlı; Gildirli, Kaplankaya formasyonları ile Karaisalı kireçtaşının bulunduğunu belirtmiştir. 8

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL 2.1. Magnezyum Magnezyum gerek metal olarak gerekse bileşik halinde bugünkü teknolojinin önemli bir hammaddesidir. 12 atom numaralı magnezyum, 24,32 lik atom ağırlığı ile hafif bir metalik elementtir. Özgül ağırlığı 1,74 gr/cm 3 olan magnezyum elementi, 651 o C de ergir ve 1110 o C de kaynar. Gümüş renkli ince parlak bir metal olup havada hemen mat renkli ince bir oksit tabakası ile kaplanır. 500 o C nin üzerinde parlak bir alevle yanarak MgO e dönüşür. Bu özelliğinden fotoğrafçılıkta faydalanılır. Kolaylıkla şekil verilebilir, ince plaka ve tel haline getirmek mümkündür (Türkiye Sınai Kalkınma Bankası A.Ş.). Magnezyum elementine refrakter malzemelerin temel elementi niteliğini kazandıran husus, oksijenle olan yüksek afinitesi ve oksijenle oluşturduğu magnezyum oksitin, 3000 o C sıcaklıklara kadar ergimeyerek özelliklerini muhafaza edebilmesidir. Magnezyum yer kabuğunda en yaygın halde bulunan elementlerden biridir: %1,39 luk bir oranla O, Si, Al, Fe, Ca, K ve Na dan sonra sekizinci yaygın element olmaktadır. Yüksek kimyasal reaksiyon yeteneği nedeniyle magnezyuma doğada saf olarak rastlamak mümkün değildir. Doğada 60 tan fazla magnezyum minerali bulunmaktadır. Fakat bunların tamamı magnezyum üretiminde hammadde olarak kullanılmaz Başlıca Magnezyum Mineralleri Karbonatlar Manyezit MgCO 3 Dolomit MgCO 3 CaCO 3 Neskhonit MgCO 3 3H 2 O Lonsfordit MgCO 3 5H 2 O Hidromanyezit 3MgCO 3 Mg(OH) 2 3H 2 O Ankerit (Mg,Fe)Ca(CO 3 ) 2 Antinit Mg 2 (CO 3 ) 2 (OH) 2 12H 2 O 9

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Breunerit MgFeCO 3 Huntit CaMg 3 (CO 3 ) 4 Klorürler Tahihidrit 2MgCl 2 CaCl 2 12H 2 O Bisoffit MgCl 2 6H 2 O Karnalit MgCl 2 KCl6H 2 O Borasit 5MgOMgCl 2 7B 2 O 3 Oksit ve Periklas MgO Hidroksitler Brusit Mg(OH) 2 Spinel Grubu MgAl 2 O 4 Ludvigit (Mg,Fe) 2 Fe(BO) 3 O 2 Asarit MgHBO 3 Geikielit MTiO 3 Sülfatlar Epsomit MgSO 4 7H 2 O Kieserit MgSO 4 H 2 O Kainit KClMgSO 4 11/4H 2 O Polihalit K 2 SO 4 Mg 3 Si 2 O 9 Heksahidrat MgSO 4 6H 2 O Silikatlar Serpantin H 4 Mg 3 Si 4 O 9 Olivin (Mg,Fe) 2 SiO 4 Humit Mg 7 (SiO 4 ) 3 (OH,F) 2 Pirop Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 Enstatit MgSiO 3 Tremolit CaMg 5 (Si 4 O 11 ) 2 (OH) 2 Sepiyolit Mg 2 Si 4 O 11 H 2 OnH 2 O Talk Mg 3 (Si 3 O 10 )(OH) 2 Aktinolit Demirli Tremolit Poligorskit Su içeren Mg-Al silikatlar 10

23 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Flogopit KMg 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Biyotit K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Penin Mg lu klorit Vermikülit Mg kili Diyopsit CaMg(Si 2 O 6 ) Kerolit Mg 4 [Si 4 O 10 ][OH] 4 4H 2 O Saponit Mg 3 [Si 4 O 10 ][OH] 2 nh 2 O Kupferit Mg 7 [Si 4 O 10 ] 2 [OH] 2 Klinoklor (Mg,Fe) 4,75 Al 1,25 [Al 1,25 Si 2,75 O 10 ][OH] 8 Norberjit Mg 3 [SiO 4 ][OH,F] 2 Kondrodit Mg 5 [SiO 4 ] 2 [OH,F] 2 Florürler Sellait MgF 2 Wagnerit Mg 2 PO 4 F Boratlar Asarit MgHBO 3 Kotoit Mg 3 [BO 3 ] 2 Floborit Mg 3 [BO 3 ][F,OH] 3 Pinnoit Mg[BO 2 ] 2 3H 2 O Sulfoborit 4MgHBO 3 2MgSO 4 7H 2 O 2.3. Manyezit Manyezit, bir magnezyum karbonat olup (MgCO 3 ) teorik olarak %47,62 MgO ve %52,38 CO 2 içermesine karşın, manyezit değişik oranlarda demir, kalsiyum, mangan ve alüminyum elementlerini bulundurur. Saf halde iken renksiz olan manyezitin sertliği 3,5 ile 4,5 arasında değişmektedir. Taneli, lifsi ve sık dokulu olması olağandır. Mineral genellikle iri kristalli (spatik manyezit) ve ince taneli (kriptokristalinjel manyezit) olarak bulunmaktadır. Kriptokristalin manyezitin özgül ağırlığı 2,95 gr/cm 3 iken kristalin manyezitin özgül ağırlığı 3,05 gr/cm 3 tür. Kristalin manyezit, içindeki element oranına bağlı olarak beyazdan kahverengine kadar çeşitli renklere 11

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL sahip olabilirler. Beyaz, sarı, kahverengi, gri ve siyah olağan renklerdir. Genellikle saydam ve yarı saydam haldedir. Midye kabuğu veya düzensiz kırılmalıdır. Jel manyezit ultrabazik kayaçlar içerisinde damar, stokvörk şeklinde bulunurken, kristalin manyezit genellikle kireçtaşı ve dolomit içinde demir, kalsiyum ve silisle beraber masif tabakalar halinde bulunur. Jel manyezit, kristaline oranla genellikle daha saf ve eser element içerikleri bakımından da daha fakirdir. Manyezit ısıtılınca CO 2 çıkararak dekompoze olur ve magnezya (MgO) meydana gelir. Isıtmaya devam edilirse, kristalin bir yapı gösteren periklasa dönüşür. Manyezit soğuk hidroklorik asitte hiçbir reaksiyon vermez (ısıtılmış asitlerde düşük çözünürlük gösterir); buna karşılık dolomit zayıf, kalsit ise kuvvetli köpürme gösterir. Bu özelliği ile manyezit bu iki mineralden kolayca ayrılır. Manyezit trigonal (rombohedral) karbonatlar grubundadır. Bu grubun önemli mineralleri; kalsit (CaCO 3 ), dolomit (CaMg(CO 3 ) 2 ), manyezit (MgCO 3 ), breunerit (MgFeCO 3 ) ve siderit (FeCO 3 ) tir Manyezitin Katı Çözeltisi Katı çözelti, bir mineralin duraylılık alanına etki eden önemli bir parametredir. Karbonatlardaki katı çözelti, genel olarak atomik yarıçaptaki farklılıkla ilişkilidir (Reeder, 1983). Manyezitin bileşimini denetleyen veriler Goldsmith (1983) ve Essene (1983) tarafından yeniden incelenmiştir. Romboedrik seride Fe ile Mg birbirinin yerini alabilirler. Yani Fe/Mg oranı ne olursa olsun bir karbonat oluştururlar. Bu durumda manyezit ile siderit beraberce tam bir izomorf seri teşkil eder. Bu iki katyon büyüklükleri hemen hemen aynı olup (Fe 2+, 0.74 A o ; Mg 2+, 0.66 A o ), elektronik zarfları da benzer olduklarından, birçok izomorf seride birbirlerinin yerlerini tutabilirler. MgCO 3 -CaCO 3 boyunca manyezit içindeki dolomitin katı çözeltisi 700 o C altındaki ısılarda hemen hemen ihmal edilebilir. Buna karşın MgCO 3 FeCO 3 bileşeni boyunca düşük ısıda bile mükemmel katı çözelti vardır (300 o C; Rosenberg, 1963; Johannes, 1969). 12

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Bu üçlü sistem, Rosenberg (1967) ve Goldsmith ve (1962) tarafından araştırılmıştır. Yaklaşık 700 o C altındaki ısılarda üçlü faz alanı bulunur. Bir arada bulunan manyezit-siderit in bileşimi artan ısı ile sistemin demirce zengin kısmına doğru yer değiştirir. 700 o C nin üzerinde, Ca(Mg,Fe) (CO 3 ) 2 ve Fe CO 3 -CaCO 3 arasındaki katı çözelti kesintisiz ve sadece iki faz alanında bulunur. FeCO 3 ile MgCO 3 arasında kesintisiz katı çözelti varken, CaCO 3 ile FeCO 3 ve MgCO 3 lar arasında ihmal edilebilecek katı çözelti olmasının nedenleri; aşağıda verilen izomorfizma kurallarına göre; - Atom yarıçaplarının büyüklüğü (Fe , Mg , Ca -0.99) - İyonların benzer kovalent karakter göstermemesine bağlanmaktadır. Manyezit-breunerit-siderit serisinin mümkün bileşimi, aşağıdaki şekilde verilebilir. MgCO 3 FeCO 3 % % Manyezit Breunerit Mesitit Psitomesitit Sideroplesit Siderit Manyezitlerin Kullanım Alanları Üretilen manyezit cevherinin %90 dan fazlası, kostik kalsine ve sinter manyezite dönüştürülerek, bazik refrakter tuğla yapımında kullanılmaktadır. %10 oranındaki ham manyezit ise magnezyum tuzları ve bazı ilaç yapımı ile çimento, kağıt ve şeker sanayinde kullanılmaktadır. Magnezyumlu ürünler ve kullanım alanları aşağıda verilmiştir. - Magnezyum Oksit (Magnezya) Çeşitleri: a. Sinter manyezit: Bazik refrakter malzemeler. 13

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL b. Kostik kalsine magnezya: Çimento, kauçuk, abrazif, dolgu malzemesi, ilaç, suni ipek, suni gübre, izolasyon, metalik magnezyum, refrakter malzemeler, kimya endüstrisi, uranyum elde edilimi, kağıt endüstrisi. - Magnezyum Karbonat: İzolasyon, abrazifler, pigment ve boyalarda, cam, mürekkep, seramik malzemelerde, kimya ve gübre sanayinde. - Magnezyum Hidroksit: Şeker rafinasyonu, ilaç endüstrisi, magnezyum oksit elde edilimi. - Magnezyum Klorür: Metalik magnezyum elde edilimi, çimento, seramik malzemeler, tekstil, kağıt ve kimya endüstrisi. - Magnezyum Sülfat: İlaç, boya, gübre endüstrisi ile patlayıcı madde ve kibrit elde edilimi (Yıldız ve Erdoğan, 1995) Manyezit Yataklarının Oluşumu Manyezit yataklarının oluşumu Mg ca zengin kayaçların (dolomit, serpantin vs.) Hidrotermal veya yüzey sularıyla alterasyonu ile ilgilidir. Manyezit oluşumu ortamın Eh, ph, Mg ve CO 2 konsantrasyonu, CO 2 kısmi basıncı ve ortamdaki diğer iyonların miktarı gibi faktörlerin etkisi altında hidromanyezit çökelimi ile başlar. Hidromanyezit aşağıdaki reaksiyona bağlı olarak manyezite dönüşür. 5MgO4CO 2 5H 2 O + XCO 2 <= => 4MgCO 3 + 4H 2 O + Mg(OH) 2 Hidromanyezit Manyezit Brusit Burada X ile gösterilen karbondioksit miktarı arttıkça reaksiyon sonucu ortaya çıkan manyezit miktarı artar, brusit miktarı azalır. Oluşum mekanizmalarına göre manyezit yataklarını dört ana başlık altında toplamak mümkündür Hidrotermal Kristalin Manyezit Yatakları Dolomit, dolomitik kireçtaşı, kireçtaşı veya grafitli, kumlu, killi şeylerin hidrotermal-metazomatik ornatılması ile oluşurlar. Doğu Alpler, Karpatlar, Pireneler 14

27 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL ve Urallar da bilinen çok güzel örnekleri vardır. Mg lu çözeltilerle kalsitten dolomit, dolomitten de manyezit oluşumu aşağıdaki reaksiyonlarla açıklanmaktadır. 2CaCO 3 + MgCl 2 <= => CaMg(CO 3 ) 2 + CaCl 3 Kalsit Dolomit CaMg(CO 3 ) 2 + Mg +2 (Sıvı) <= => 2MgCO 3 + Ca +2 (Sıvı) Dolomit Manyezit o C sıcaklık aralığında kalsit, dolomit ve manyezitin birbirine dönüşümü mümkündür. İster asidik veya bazik olsun bütün magmatik hidrotermal çözeltilerde bir miktar Mg bulunabilir. Ancak, manyezit yataklarının oluşumunu sağlayan Mg un esas kaynağının çözeltilerin etkisinde kalan dolomitler, peridotitler veya yüzey sularının olduğu sanılmaktadır. Manyezit oluşumunda magmatik çözeltilerin rolü daha çok Mg un taşınması ve sıcaklığın artırılması şeklinde olmaktadır (Kuzvart, 1984). Kireçtaşlarının içindeki yataklarda hemen her zaman kireçtaşı ile magmatik sokulum kayacının arasında bir dolomitik kısım bulunur. Bu tip oluşuma sahip en büyük yatak Styria (Avusturya) manyezit yatağıdır. Benzer oluşuma sahip ve kireçtaşlarının içerisinde yer alan Karagati (Güney Urallar) manyezit yatağından da bahsedilebilinir Hidrotermal Kriptokristalin Manyezit Yatakları Serpantinleşmiş ultrabazik kayaçların içinde hareket eden hidrotermal çözeltiler tarafından serpantinlerden alınan Mg un CO 2 ile reaksiyonuyla bu tip yataklar ortaya çıkmaktadır. Bu oluşum aşağıdaki reaksiyonlarla açıklanmaktadır (Kuzvart, 1984). 15

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL H 4 Mg 3 Si 2 O 9 + 2H 2 O + 3CO 2 <= => 3MgCO 3 + 4H 2 O + 2SiO 2 Serpantin Manyezit Kalsedon Opal Kristobalit Bu tip yataklar düşük sıcaklık ve basınç şartlarında oluşurlar. Cevher çok ince kristalli veya masiftir. Hidrotermal kriptokristalin manyezit yataklarının yankayaçları, ornatmaya maruz kalan kayaçlardır. İçlerinde yankayaç artıklarına rastlamak mümkündür. İri kristalli olan, bol demir içeren ve büyük rezervler veren manyezit yatakları genellikle Paleozoyik veya daha yaşlı kayaçlarla birlikte bulunmaktadır. Grafitçe zengin kumlu, killi şistlerle beraberlikleri dikkat çekmektedir. Düzensiz kütle veya mercekler şeklindedirler. Mercek uzunluğu birkaç kilometreye, genişliği ise birkaç yüz metreye ulaşabilir. Demir konsantrasyonları çok düşük, Ca konsantrasyonları yüksektir. Damar veya ağ şekilli olarak bulunurlar. Tenörleri %20 MgCO 3 ün altındadır. Birkaç yüz metre derinlik ve birkaç kilometre uzunlukta yatakların bulunması mümkündür. Tali olarak dolomit, kalsedon, kuvars, talk, sepiyolit ve serpantin içerirler (Evans, 1993). Ayrıca ultrabazik kayaçların serpantinleşmesi sırasında da bir miktar manyezit oluşabilir. Hidrotermal masif manyezit yataklarının en tipik örneği, Yunanistan ın Euboia Adası nda bulunmaktadır (Kuzvart, 1984) Eksojen-Kriptokristalin Manyezit Yatakları Oluşumları CO 2 ce zengin yüzey sularının serpantinleri alterasyonu ile ilişkilidir. Serpantinlerin içinde hareket eden yüzey sularının yankayaç reaksiyonları ile ph derecesi ile birlikte Mg konsantrasyonları da yükselir. ph değeri 11 civarındayken brusit veya sulu manyezit olarak Mg çökelmeye başlar. Bu sırada CO 2 basıncı çok önemlidir. CO 2 basıncı arttıkça çökelme hızlanır. Cevher genellikle çatlak dolgusu olarak gelişmiş ağsal damarlar şeklindedir. Yüzey suları serpantinin çatlakları boyunca hareket ettiğinden manyezit çökelimi de çatlaklar boyunca gelişir. Masif manyezitli kısımların kalınlığı genellikle 30 cm yi 16

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL geçmez. Yüzeyden m derinden başlayan ve m kalınlıktaki bir zonda manyezit ağsal damarlar şeklinde ortaya çıkar. %20 manyezit ihtiva eden damarlar işletilebilir özelliktedir (Şekil 2.1). Şekil 2.1. Helvacıbaba manyezit ocağından alınan manyezit örneği Damar tipi manyezitler de bulunabilir. Manyezitli zonun üzerinde silisli (opal, kalsedon veya kuvars bakımından zengin) bir şapka bulunur (Şekil 2.2). Silisli kısım demir bileşiklerince de zengin olup aynı zamanda yatağın erozyondan korunmasını sağlar. Manyezitle birlikte klorit, talk, tremolit ve Ni-silikatlar bulunabilir. Urallar daki Khalilova (Halilkızı) yatağı tipik bir örnektir (Kuzvart, 1984). 17

30 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Şekil 2.2. Damar tipi manyezitlerden bir örnek Sedimanter Kriptokristalin Manyezit Yatakları Bu tip yataklar lagün veya benzer tuzlu su ortamlarında ve tatlı su göllerinde olmak üzere iki ortamın ürünleridir. Her ikisinde de manyezit çökelimi için çok özel şartlar gerekir. Tuzlu su ortamlarında da manyezit oluşumu sıcaklığın yükselmesi, ortamda H 2 S, NH 3 veya organik materyalin bulunması, CO 2 basıncının yüksek (380 mg/l nin üzerinde) olması, Ca konsantrasyonunun düşük (50 mg/l den küçük) olması, MgSO 4 ve diğer tuzların yüksek oranlarda bulunması gibi şartlara bağlıdır. Bu durumda muhtemelen önce brusit (Mg(OH) 2 ) ve sulu magnezyum karbonat çökelmekte, daha sonra basıncın artmasıyla bunlar manyezite dönüşmektedir. Sedimanter yatakların tipik bir örneği İspanya da, Madrit in kuzey kesimindeki Asturreta yöresinde bulunmaktadır. Manyezit, çevre kayaçları ile uyumlu olarak çökelmiş Namuriyen yaşlı dolomitlerin içinde yer almaktadır. Diyajenetik yapılar korunmuştur. Çört, kuvars taneleri, aragonit, kalsit, kalkopirit, malakit, demir oksit, barit, fluorit ve albit içerir. Yatak metamorfizma geçirdiğinden 18

31 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL ilksel kriptokristalin manyezitler yer yer kaba taneli özellik kazanmıştır (Evans, 1993). Tatlı su göllerinde de manyezit çökelimi hemen hemen benzer şartlarda olmaktadır. Tatlı su ortamlarındaki Mg un kaynağı ise ya ortama magmatik çözeltilerin katılması yada serpantin ve ultrabazik kayaçların içinde dolaşan ve onların alterasyonu ile Mg ca zenginleşen yüzey sularının ortama gelmesi şeklindedir. Salda Gölü nde (Yeşilova-Burdur) bu tip aktüel manyezit çökelimi devam etmektedir. Gölün etrafında ileri derecede altere olmuş serpantinler yüzeylenmektedir. Bunların içinde stokvörk ve mercekler şeklinde manyezit oluşumları vardır. Buralardan göle taşınan manyezit önce manyezit çamuru şeklinde çökelmektedir. Sonra sertleşerek küme, topak veya nodüller şeklinde kriptokristalin manyezite dönüşmektedir. Demir oranları çok düşüktür (Schmid, 1987). Salda Gölü ndeki hidromanyezitler Zedef (1994) e göre cybobakteria türü bakterilerin etkisi ile çökelmektedir. Diyajenetik etkilerle hidromanyezitler suyunu kaybederek manyezite dönüşmektedir. Bu oluşum mekanizmasının diğer sedimanter manyezit yataklarına da uygulanabileceği düşünülmektedir. Ayrıca, manyezitin detritik sedimantasyon ile konsantre olması ve sedimanter yatak oluşturması da mümkündür (Evans, 1993) Manyezit İçindeki İz Element Dağılımı Mg +2 nin türediği ana kayanın tespiti amacıyla iz elementler manyezitlerde incelenmektedir. Çizelge 2.1 de manyezit kristalinde Mg +2 ile yer değiştirebilen elementler (diadoh elementler) verilmiştir (Moller, 1989). Elementlerin yer değiştirmesinde iyon çapları, yükleri ve kimyasal bağ karakterleridir. İyon çapı elementlerin yer değiştirmesinde en etkin faktördür. Çizelge 2.1 deki elementlerden Ni +2, Cu +2, Zn +2, Co +2, Se +3, Cu + ve Fe +2 nin Mg +2 ile olan iyon çapı farkları %±22 yi geçmemektedir. Bunlar dışında 3 valanslı elementler örneğin V +3 ve Cr +3 büyük yükleri ve küçük iyon çapları nedeniyle manyezit kafesinde yer alabilmektedir (Moller, 1989). 19

32 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Çizelge 2.1. Manyezit örneklerinde analizle tespit edilen iyonların yarıçapları (R/Å), iyon çapı farkları (R-R Mg ), iyonik hacimler (R 3 ) ve iyonik hacim oranları ((R 3 - R Mg )/R Mg 3 )(Moller, 1989) İyon (R/Å) (R-R Mg ) (R 3 ) (R 3-3 R Mg )/R Mg Ba +2 14,9 0,93 3,31 4,17 Sr 1,32 0,46 2,30 2,59 La 1,17 0,31 1,60 1,50 Na 1,16 0,30 1,56 1,44 Ca 1,14 0,28 1,48 1,31 Lu 1,00 0,14 1,00 0,56 Fe 0,92 0,06 0,78 0,22 Cu 0,91 0,05 0,75 0,17 Co 0,89 0,03 0,70 0,09 Sc 0,89 0,03 0,70 0,09 Zn 0,88 0,02 0,68 0,06 Cu 0,87 0,01 0,66 0,03 Mg 0,86 0 0,64 0 Ni 0,83-0,03 0,57-0,11 Mn 0,81-0,05 0,53-0,17 V 0,78-0,08 0,47-0,27 Cr 0,76-0,10 0,44-0,31 Ti 0,75-0,11 0,42-0,34 Be 0,59-0,27 0,21-0,67 Sedimanter manyezitlerin çökeldiği su zaten fakir olan Nadir Toprak Elementleri (NTE) bakımından manyezitten önce oluşan kalsit ve dolomit tarafından daha da fakirleştirilir. Lantanitlerin büyük miktarı killer ve kalsit ve dolomitte konsantre olur. Bu nedenle manyezitlerin NTE içerikli oldukça düşüktür (Moller, 1989). İz elementlerin hemen hemen hepsi manyezitle birlikte bulunan küçük mineral fazlarında yığışım göstermektedir (Moller, 1989). Manyezit kristalinin bünyesine iz elementleri kabul etmemesinden dolayı bu elementler daha çok manyezitle birlikte oluşan dolomit, huntit, sülfitler ve kil minerallerinde yer almaktadır (Morteani ve diğ., 1982). Cr, Ni, Co ve Cu Bu elementler özellikle ultramafiklerle ilişkili manyezitlerde geniş yayılım sunmaktadır (Moller, 1989). Bu tip oluşumlar içinde ayrışma ürünü manyezitler, damar tipine oranla daha yüksek konsantrasyonlar göstermektedir (Maksimovic ve 20

33 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Dangic, 1974). Ni +2 manyezit tarafından çevrilmiş serpantin mineralinde Mg +2 nin yerini alır veya özellikle göl ve deniz çökellerinde sülfit minerallerinde Fe, Cu ve Co ile birlikte yer alır. Gölsel manyezitlerde Mg +2 ultramafiklerden kaynaklandığı için denizel manyezitlere oranla daha yüksek konsantrasyonda Cr ve Ni içerirler (Moller, 1989). Ultramafikler içindeki damar dolgusu şeklindeki manyezitler ayrışma ürünü manyezitlerden daha düşük oranda Cu konsantrasyonu içermektedirler (Moller, 1989). Bunun nedeni akışkanların göçü sırasında Cu +2 nin Mg +2 den farklı iyon reaksiyonu göstermesidir. Sonuç olarak gölsel manyezitlerde Cu +2 konsantrasyonu düşükken denizel/evaporitik manyezitlerde Cu +2 dağılımı yüksektir (Moller, 1989). Fe ve Mn Manyezitler içindeki demir birincil olarak Mg un kökeniyle ilişkilidir. Ultramafik kayalarda ortalama olarak oluşan %9 Fe bulunurken, bu oran deniz suyunda oldukça düşüktür. Genel olarak ultramafiklerle ilişkili manyezit oluşumları (%5 e kadar) sedimanter ortamda oluşan manyezitlerden ( % 1 Fe) yüksek Fe içerikleri ile ayrılırlar (Dulski ve Morteani, 1989). Ultramafiklerin yüzeyinde veya kenarında oluşan mineralleşmeler demirin oksitlenmesinden dolayı, diyajenetik olarak oluşan manyezitler ve bazı metamorfik oluşumlar yüksek oranda Fe içerebilirler (Veitsch: %2,9 Fe; Breitenau: % 2,0-2,35 Fe) (Doğu Alpler, Avusturya) (Pohl ve Siegl, 1986). Bunlar dışında kalanlar demir açısından saf olarak kabul edilir. Fe/Mn oranı gölsel manyezitlerde diğerlerine oranla daha yüksektir. Maksimum Fe/Mn oranı 4 tür (Moller, 1989). Fe/Mg oranı metasomatizma yoluyla oluşan manyezitlerde türediği ultramafik kayanın oranına yakın bir değer vermektedir (Moller, 1989). Sr ve Ba Bu iki elementin karbonatları aragonitin bünyesinde kristallenir. Bu nedenden dolayı Sr ve Ba manyezitte kalsitten daha az miktarda bulunur (Moller, 1989). Sr ve Ba iyonları büyük iyon yarıçapları nedeniyle (sırasıyla 1,32 Å, 1,49 Å) manyezitin kristallenmesi sırasında kristal kafesine kabul edilmezler. Bu elementlerin varlığı oluşturdukları iz mineraller (karbonat ve sülfat) ile açıklanmaktadır (Moller, 1989). Ba konsantrasyonunun çözüntü kalıntısıyla orantılı olduğu Martiny ve Rojkovic 21

34 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL (1977) tarafından belirtilmiştir. Ortalama Sr/Ba ve Ba/Mg oranları ultramafiklerde ve bunlarla ilişkili kriptokristalin manyezitlerde hemen hemen aynıdır (Moller, 1989). Genel olarak Sr ve Ba manyezit kristal kafesinde önemsiz miktarda yer alırlar (Moller, 1989). Hg Ultramafiklerdeki ayrışma ürünü manyezitlerde ve ultrabaziklerdeki düşük sıcaklık damar dolgusu manyezitlerde Hg düşük konsantrasyonlarda bulunur. Bu ana kayada Hg konsantrasyonunun düşük olmasından kaynaklanır. Buna karşılık metasomatik yapılar, damar dolguları ve gölsel manyezitler düşük sıcaklık yapılarına oranla daha yüksek oranda Hg içerirler (Moller, 1989). Ti Ultrabaziklerden türeyen manyezitlerde Ti konsantrasyonu düşükken denizel/evaporitik yataklar ve metamorfik manyezitlerde yüksek değerler vermektedir (Moller, 1989). Ti her zaman çözünme kalıntısında ve iz fazda bulunur (Martiny ve Rojkovic, 1977). B Boratlardan ScBO 3, InBO 3 ve YBO 3 kalsit yapısı gösterirler ve bunlar izomorf ve izotiptirler. Buna karşın hafif toprak elementlerinin boratları aragonit tipindedirler. Bor iyonları manyezit kafesinde karbonatın yerini alabilmektedir (Moller, 1989). Denizel/evaporitik manyezitlerde bor en yüksek konsantrasyonu sunar. Bor manyezitlerde genellikle dağılmış iz mineral fazları şeklinde bulunmaktadır (Martiny ve Rojkovic, 1977; Franz ve diğ., 1979). Nadir Toprak Elementleri (NTE) Nadir Toprak Elementleri (NTE) manyezitin oluşumunda ve kökeninin belirlenmesinde kullanılmasının nedeni: * Konsantrasyonlarının 1000 ppm den düşük olması * Üç değerlikli iyonik çaplarının (1,17-1,0 Å) Ca +2 nin iyon çapına (1,14 Å) yakın olması şeklinde verilebilir (Moller, 1989). NTE lerin dağılımı: * Akışkanların türediği mineralin kimyasal kompozisyonunu belirlemede, 22

35 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL * Kristallenmenin birincil mi ikincil mi olduğunun belirlenmesinde belirleyicilerdir (Moller, 1989). Çökelim Esnasında Nadir Toprak Elementleri NTE nin manyezitlerdeki dağılımı ve konsantrasyonu mineralleşmeyi sağlayan sıvıların NTE yükleriyle ilişkilidir. Bu akışkanların NTE yükleri kaynak kayanın NTE içeriği ile doğrudan ilişkilidir. Manyezitin oluşumunda Mg +2 nin kaynağı olarak kabul edilen ultramafik kayaçlardaki La/Mg oranı 10-6 seviyesindedir. Litosferdeki La/Mg oranı ise 10-4 tür. Ultramafiklerde bu oranın düşük olmasının nedeni olivin ve ortoproksenlerin kristallenme esnasında iyon çaplarının büyük olması nedeniyle (1,13-0,94 Å) NTE ni reddetmeleridir. Ultramafikler içinde konsantrasyonunun düşük olmasından dolayı bu kayalardan türeyen akışkanların NTE konsantrasyonları da düşüktür. Ayrıca çökelim esnasında manyezit çok az oranda NTE ni kabul eder. Bu nedenlerden dolayı manyezitler içindeki NTE miktarı nötron aktivasyon analizi dedeksiyon limitinin altında kalır (Moller, 1989). Çökelim esnasında NTE Ca-karbonat polimorflarında yer alır. Kalsitin manyezitten önce kristallenmesinden dolayı manyezit kristallenmeye başladığında sıvı lantanitler bakımından tüketilmiş olacaktır. NTE manyezitten ziyade Cakarbonat polimorfları ve kil minerallerinde birikirler. Manyezitlerin analizi sırasında tespit edilen NTE Ca-karbonat polimorflarından ve kil fraksiyonlarından kaynaklanmaktadır Türkiye Manyezit Yatakları Türkiye de sedimanter ve peridotitik kayaçlar içinde damar ve/veya stokvörk şeklinde manyezit oluşumları bulunmaktadır. Sedimanter manyezit yatakları Denizli nin Hırsız Dere-Çambaşı Köy ve civarı ile Erzincan-Çayırlı da yer almaktadır. Serpantinlere bağlı masif (kriptokristalin) manyezit yataklarının büyük bir bölümü Konya-Eskişehir-Kütahya üçgeninin içinde bulunur (MTA, 1981). Bunların başlıcaları Dursunbey (Balıkesir), Mustafa Kemalpaşa (Bursa), Orhaneli (Bursa), Kınık (Kütahya), Bilecik, Mihaliççik (Eskişehir), Mudurnu (Bolu), Meram (Konya), Yunak (Konya), Refahiye (Erzincan), Haruniye (Seyhan-Adana), Kızlar Köyü (Datça-Muğla), Göcek (Fethiye-Muğla) ve 23

36 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Değirmenderesi (Isparta) manyezit yataklarıdır. Türkiye deki manyezit rezervleri Çizelge 2.2 de verilmiştir. 1996) Çizelge 2.2. Türkiye manyezit rezervlerinin illere dağılımı (bin ton) (Önem, Rezerv İL Görünür Muhtemel Mümkün Toplam Konya Eskişehir Kütahya Erzincan Bursa Muğla Bilecik Ankara Çankırı Denizli Antalya Burdur Erzurum Bolu Toplam Çalışma alanının konusunu oluşturan Konya manyezitleri, Türkiye de bulunan peridotitik kayaçlara bağlı damar ve/veya stokvörk şeklindeki diğer manyezit yatakları ile benzer özellik göstermektedir. Bu benzer özellikler, manyezitin serpantinleşmiş peridotitik kayaçlar içinde damar ve /veye stokvörk şeklinde bulunması, kriptokristalin (jel) olması, MgO oranının genelde %45 in üzerinde, Fe ve Ca un genellikle %1 veya daha düşük olması, manyezitin yanında ikincil olarak gelişen kalsit, kuvars, kalsedon, sepiyolit gibi minerallerin bulunması vb. dir. 24

37 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL 2.9. Dünya Manyezit Yatakları Dünya da pek çok ülkede manyezit bulunmakta olup Dünya daki manyezit yatakları Veitsch, Kraubath, Bela Stena, Greiner tip olmak üzere 4 ana başlık altında sınıflanmış ayrıca güncel ekonomik değeri olmayan güncel-eski denizel ve karasal evaporitlerdir. Dünya daki manyezit rezervleri Çizelge 2.3 te verilmiştir. Çizelge 2.3. Dünya manyezit rezervleri ve üretimi (bin ton) (Önem, 1996) Rezerv Üretim ÜLKE Görünür Potansiyel Çin Rusya Kuzey Kore Türkiye Brezilya Hindistan Yunanistan Slovakya Avusturya Avusturya İspanya Amerika B.D Diğer ülkeler Toplam Veitsch tip/spari Manyezit Genellikle Proterozoyik-Paleozoyik yaşlı denizel kırıntılar-karbonatlar içinde kısa mercekler şeklinde, dolomit, kireçtaşı, siyah-gri şeyl, kumtaşı, konglomera ile birlikte bulunur. Bu kaya serileri oldukça deforme olmuştur. Metamorfizma derecesi düşükten yükseğe değişebilir; düşük metamorfik (Asturetta, İspanya) yeşil şist fasiyesi, ileri amfibolit faisyesi (Namdechon, Kore) (Pohl, 1989). 25

38 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Bu tip yataklardaki manyezitler beyaz, gri, siyah, sarımsı, kırmızımsı veya kahverengi, şekerimsi veya kaba tanelidir (10 cm uzunluğunda manyezit kristalleri) ve kristaller arasında organik malzeme, talk veya dolomit kristalleri saçılmış şekilde bulunur (Pohl, 1989). Veitsch tipinde manyezitler yanal olarak dolomitlere sonra da kırıntılı sedimanlara geçiş gösterir. Bu tip yataklarda tabakalanma, laminalanma, çapraz veya yanal tabakalanma, ripl mark, kireçtaşı-dolomit ve çört bantları, saçılmış pirit, siderit nodülleri, mikrofaylar ve kuruma çatlakları gibi sedimanter yapılar gözlenir (Asturetta, İspanya) (de Llarena, 1959, 1965). Kaba taneli manyezitler genellikle temel kayalarıyla yer değiştirme ilişkisi gösterirler. Bu temel kayaları manyezitçe kuşatılmış, genellikle dolomit daha az oranda metapellet, kuvarsit veya çört içerirler (Redlich, 1913). Büyük ekonomik talk, klorit, pirit ve organik materyalle ilişkilidirler. Bazı yataklar selestit (Oberdorf, Avusturya), jips (Sunk, Avusturya; Rokham, Sudi Arabistan) (Siegl, 1969) gibi çoğunlukla gözlenmeyen ender mineraller içerirler. Veitsch tipi manyezitlerin yüksek Fe içerikleri karakteristiktir. Bu oran %10 u geçmez (Pohl, 1989). FeO in onda biri kadar MnO, az miktarda Al 2 O 3 ve kuvars, talk, dolomite bağlı olarak değişen oranlarda SiO 2 ve CaO manyezit içinde yer alır. Guillou (1970) Kambriyen yaşlı Pacios manyezit yatağında (İspanya) karbonatlar içinde Mg/Ca oranının kireçtaşı-dolomit-manyezit fasiyesleri arasında yanal olarak arttığını belirlemiştir. Bu artış fasiyes değişiminden kaynaklansa da küçük ölçekteki kalsitik manyezit-dolomit geçiş zonunda da kendisini gösterir. Buna benzer şekildeki değişim Fe, Fe 2 O 3 olarak hesaplandığında da görülür: kireçtaşlarında %0,3-0,8, dolomitlerde %0,6-1,6, manyezitlerde %1,3-2,1. Fe ve Mg un artış yönünün tersinde P 2 O 5 miktarı artar: %0,31 (kireçtaşı), %0,17 (dolomit), %0,11 (manyezit). Geniş Veitsch tipi manyezitler dünya genelinde bulunurken özellikle Kuzey Amerika, Afrika ve Avustralya da bulunur. 26

39 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Kraubath Tip Mikrokristalin Manyezit Kraubath Doğu Alpler de geniş yayılım sunan mafik-ultramafik kompleksidir. Kraubath tip yataklarda manyezitler ultramafiklerin içinde veya kenarında oluşmaktadır (Spotl ve Burns, 1994). Genellikle damar, stokvork, düzensiz şekiller ve kriptokristalin takkeler şeklinde gözlenen manyezitler, ultramafik kayalarla (dunit, peridotit ve serpantinit) dokanak ilişkisi sunan kırık yapıları boyunca gelişirler. İşletilebilir yatakları birkaç yüz bin ile birkaç milyon ton rezerv sunmaktadır (Spotl ve Burns, 1994). Damar tipi olanlarda kalınlığı 45 m ve uzunluğu 4 km ye (Suşehiri, Türkiye) (Petrascheck, 1972) ulaşabilir. Derinlikleri Golesh (Yugoslavya) yatağı haricinde (300 m) m civarındadır. Ana kaya ile olan dokanakları kesindir. Ana kayadaki alterasyon birkaç mm ile onlarca cm arasında değişir. Dunitlerin alterasyonu sonucu serpantin, klorit, montmorillonit gibi mineraller gözlenir. Genellikle manyezitler dolomit-kuvars, silisli kuşak ve çört ile yan yana veya takke şeklinde örtülü olarak bulunurlar (Spotl ve Burns, 1994). Bu tip manyezitler az miktarda Ca, iz miktarda Fe ve Mn içerirler. Fe içeriğinin Veistch tipine göre düşük olması ortamın Eh değerinden kaymaklanıyor olabilir. Bu yolla Fe +3 manyezitin kristal kafesinde yer alamamaktadır (Spotl ve Burns, 1994). Kraubath tipinde manyezite dolomit, opal, kalsedon, kuvars, kalsit, hidromanyezit, sepiyolit, serpantin, aragonit gibi mineraller eşlik eder. Kraubath tipi yataklar daha çok Türkiye, Yunanistan, Yugoslavya Alpin Orojenez Kuşağı nda yer almaktadır Bela Stena Tip Bela Stena tipte manyezitler ultramafiklerle temas halindeki Tersiyer yaşlı gölsel sedimanlar içinde yer alırlar (Ilich, 1968). Manyezitin beraber çökeldiği gölsel sedimanları konglomeralar, kumtaşları, silttaşları, kiltaşları, marn, karbonatlar ve linyit oluşturur. Gölün temel kayası veya çevreleyen kayaları ultramafiklerdir. Göl havzasındaki çökelme ile eş yaşlı faylar, yakınlardaki volkanik ve hidrotermal aktivite, evaporasyon manyezitin oluşumunda etkili olur. Manyezitler ince taneli, beyaz, organik maddeden dolayı bazen gri, nodüler, masif, tabakalı, breşik, laminalı, 27

40 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL boşlukludurlar. Servia (Yunanistan) da huntit, hidromanyezit, dolomit, kalsit, aragonit, küçük ultrabazik parçacıkları ve çört manyezitlerle birlikte bulunur (Zachmann, 1977). Bela Stena tip manyezitler oldukça çeşitli kimyasal kompozisyon sunar. Fe oranı mg/l, Ni 0-56 mg/l ve Mn diğer manyezit oluşumlarına oranla daha düşük miktardadır. Ana metaller Hg 86 ppb, B 424 mg/l ye ulaşan değerler verebilmektedir (Maksimovic ve Dangic, 1974; Zachmann, 1977). Manyezitin NTE içeriği düşüktür ve düz bir taft verir (Morteani ve diğ., 1982). Bela Stena tip yataklar zaman ve dağılım olarak dar bir alanda yayılım gösterirler. Neojen yaşlı oluşumlar Yugoslavya, Yunanistan ın kuzeyi ve Anadolu da dağılım göstermektedir Greiner Tip Greiner Dağı Batı Zillertaler Alpleri nde (Avusturya) yer almaktadır (Redlich, 1909). Paleozoyik yaşlı karbonatlar, kumtaşları ve bazik-ultrabazikler Alpin Orojenezi sırasında metamorfizmaya (amfibolit fasiyesi) uğramıştır. Manyezitlerin oluşumu metamorfizmayla ilişkilidir. Manyezite talk, kuvars serpantin ve demiroksitler eşlik etmektedir. Manyezitler az miktarda FeO+Fe 2 O 3, CaO içerirken SiO 2 miktarı %25 i bulabilmektedir. Bu yeşil şist fasiyesinde kapalı sistemde gerçekleşen karbonizasyondan kaynaklanmaktadır Güncel Manyezit Oluşumları Denizel Evaporitler İçindeki Manyezitler Birçok denizel evaporit içinde iz oranda manyezit bulunmaktadır. Manyezit derin, sığ sularda ve ek olarak sabka ortamında oluşmuştur. Tunus Doğu sahilinde ter alan Sebkha el Melah da manyezitler sığ su evaporitleri içinde oluşmuştur (Perthuisot, 1980). Havza 150 km 2 büyüklüğündedir ve Miyosen-Pliyosen yaşlı jips ve killerden oluşmaktadır. Havzayı kesen nehrin oluşturduğu denizel bariyer nedeniyle denizle ilişkisi kesilen alanda önceki birimlerin üzerine evaporitler çökelmiştir. Bu evaporitlerin (çoğunlukla Halit ve daha az oranda jips) kalınlığı 50 m yi geçmez ve ortalama 30 m kalınlık sunar, üzerine karasal dentritik çamurlar 28

41 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL gelir. Karasal kum tepeleri ile denizle olan bağlantısı kesilen bu alanlar sebkha (salt pan Arabic) olarak adlandırılır. Havzanın merkezinde manyezit ve huntit fosilli karbonatların hemen üzerinde çökelirken jipsler kenar kesimlerde çökelmektedir. Mg +2 bariyerden permeabilite ile geçerek havzada zenginleşir ve jipsin çökeliminden sonra çökelmemeye başlar (Perthuisot, 1980). Bu manyezitler korunmuş lagün ortamlarında çökelmektedir Sabka Manyezitleri Sabkalar kurak, yarı kurak ortamlarda denizin normal gel-git seviyesinin üzerinde yer alan karasal tuz düzlükleridir. Güncel örnekleri Arabistan ve Kaliforniya körfezi sahil şeridinde gözlenmektedir. Abu Dabi ve Arabistan körfezindeki geniş sabkalarda lagün kenarından 2-4 km uzakta manyezit diyajenetik olarak çökelmektedir. Lagün açık denizden mercan adaları vasıtasıyla korunmaktadır (Bathurst, 1971). Adaların iç kesimleri bataklıktır. Gelgit kanalları konsantre deniz suyunun lagüne giriş çıkışını sağlar. Lagün zemini gel-git seviyesinin altında olan kimi lagünler çoğunlukla aragonitik kum ve çamurdan oluşur. Boyutları kilometreyi bulan geniş alg düzlükleri sabkalarda kum ve/veya karbonat bariyeri ile lagün merkezi arasında yer almaktadır. Halit çökelimi ile sabka yüzeyi yavaş yavaş yükselir ve genişliği 16 km yi bulur. Yağmur suları kısmen haliti çözse de uzun evaporasyon evresinde bu küçük bir çözünmedir. Bu yükselim jips ve aragonitin çökelimine ve Mg +2 /Ca +2 oranında artışa neden olur. Neticede manyezit (MgCO 3 ), huntit (CaMg 3 (CO 3 ) 4 ) ve sölestin (SrSO 4 ) çökelimi gerçekleşir. Yeraltı suyunda klor % , sıcaklık 40 o C ve molar Mg +2 /Ca +2 oranı karaya doğru azalmakla birlikte 2 nin altına düşmez ve 11 seviyesine kadar ulaşır Karasal Tuz Göllerinde (Playa) Manyezit Oluşumu Alkalin tuz gölleri kurak-yarı kurak, drenajı az olan havzalarda oluşur. Bu göller uzun veya kısa ömürlü olabilirler. Bu göllerde beslenme yeraltı ve yüzey suları vasıtasıyla olur. Bu tür ortamlarda güncel manyezit oluşumları Tuz Gölü (Türkiye) ve başka birçok alanda görülmektedir. 29

42 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Güzide ÖNAL Tuz Gölü Orta Anadolu nun en büyük gölüdür ve yüzey alanı 1100 km 2 yi bulur. Yağmur mevsiminde cm su ile örtülüdür. Göl suyu NaCl ce doygundur, SO -2 4, Mg +2 ve K + yüksek konsantrasyon sunarken Ca +2 daha düşük konsantrasyondadır. Sedimanlar grimsi beyaz renklidir ve ince taneli karbonatlar, jips, sölestin, Halit ve az miktarda kırıntılı sedimanlardan oluşur. Tuz Gölü nde 3 farklı ortam ayırtlanmıştır (Iron, 1971): * Merkez kısım %50 jips ve daha az oranda manyezit, huntit, halitten oluşur. Bu sedimanların boşluk suları yüksek oranda iyon konsantrasyonu içerir, Mg +2 /Ca +2 oranı ortalama dir. Bu oran 149 değerine kadar yükselebilmektedir (Iron, 1971). * Kenar kısım çoğunlukla aragonit, Mg-kalsit ve dolomit ve %15 lik kısmı huntit, manyezit, jips gibi minerallerden oluşur. Gözenek suyunun iyon konsantrasyonu düşüktür ve tuzlarda Mg +2 /Ca +2 oranı değerleri arasındadır (Iron, 1971). * Gölün en derin kesimleri boşluk suyundaki iyon konsantrasyonunun en düşük olduğu alandır. Sedimanlar aragonit, Mg-kalsit ve dolomit içerir. Kırıntılı materyal bu alanda daha yaygındır (Iron, 1971). Göl suyunda SO -2 4 konsantrasyonunun yüksek olmasından dolayı Ca +2 iyonu yaz süresince jipsin çökelimi için kullanılır. Bu nedenle oldukça yükselen Mg +2 /Ca +2 oranı huntit ve manyezit çökelimine yol açar (Iron, 1971). Diğer bir örnek Coorong bölgesidir (Güney Avustralya). Bu alanda kısa ömürlü tuz göllerinde ve lagünlerde karbonat çökelimi halen devam etmektedir (Alderman ve Von der Borch, 1961). Dip sedimanları aragonit, magnezyan kalsit, kalsi dolomit, dolomit, manyezit ve hidromanyezittir. CaCO 3 ün inorganik veya biyolojik aktivite sonucu çökelimiyle Mg +2 /Ca +2 oranı artmaktadır. Ortamdaki CO -2-3 /HCO 3 oranının yeraltı suyu tarafından belirlendiği ve bunun aragonit ve hidromanyezitin çökeliminde etkili olduğu düşünülmektedir. Eh değerlerinin dağılımı herhangi bir bilimsel dağılım sunmamaktadır (Alderman ve Von der Borch, 1961). 30

43 3. MATERYAL ve METOD Güzide ÖNAL 3. MATERYAL VE METOD Çalışma alanları İç Anadolu Bölgesi nde Konya iline bağlı Meram-Çayırbağı bölgesinde, Konya M28b3-M28b4-M28c1-M28c2 ve Mersin ili Tarsus ilçesinin yaklaşık 45 km kuzeyindeki Sarıkavak Köyü dolaylarında, Kozan N33d3 paftaları içerisinde bulunmaktadır (Şekil 1.1 ve 1.2). Menderes-Toros Platformu içerisinde kalan çalışma alanlarından Meram- Çayırbağı bölgesindeki formasyonlar tabandan tavana doğru Ardıçlı Formasyonu, Loras Kireçtaşı, Midos Formasyonu, Hatip Ofiyolitli Karmaşığı, Çayırbağı Ofiyoliti ve Neojen e ait kireçtaşları ve alüvyonlardır. Sarıkavak dolayındaki formasyonlar ise tabandan tavana doğru Demirkazık Formasyonu, Magmatik kompleks (Fındık karmaşığı), Ofiyolitik seri (Mersin ofiyoliti), Gildirli Formasyonu, Kaplankaya Formasyonu, Karaisali kireçtaşı ve alüvyonlardır Materyal Meram-Çayırbağı bölgesinde yer alan manyezitler Çayırbağı Ofiyoliti ndeki serpantinitlerin içerisindedir. Serpantinitlerin ilksel kayaları ise dunit ve harzburjittir. Serpantinitlerin ayrışması sonucu oluşan manyezitlerin oluşum şekilleri damar ve stokvörk şeklindedir. Manyezitler genellikle sert ve konkoidal kırılmalıdır. Sarıkavak dolayındaki manyezitler ise çeşitli büyüklüklerde damar ve damarcıklar şeklinde, ofiyolitlerdeki kırık-çatlak ve diğer süreksizlik zonlarında bulunmaktadır. Bu zonlar boyunca uzanan cevherleşmelerin geometrileri ve bu yapıların şekline uygun olarak gelişmiş olup çoğunlukla beyaz, yer yer hafif sarımsı beyaz renklerde ve oldukça homojen bir görünüme sahiptirler Metod Yüksek Lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışma yılları arasında arazi, laboratuar ve büro çalışmaları olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir. 31

44 3. MATERYAL ve METOD Güzide ÖNAL Arazi Çalışmaları 2005 ve 2006 yılları yaz döneminde yapılan arazi çalışmaları sırasında, bölgenin daha önce Özcan ve diğ. (1990) tarafından yapılmış olan 1/ ölçekli jeolojik haritasından yararlanılmıştır. Bölgede yer alan Mesozoyik ve Senozoyik yaşlı birimleri içinde görülen damar ve stokvörk yataklanma tipinde oluşmuş manyezitler ve diğer birimlerin dokanak ilişkileri mevcut jeoloji haritası ışığında kontrol edilmiş ve gerekli notlar alınmıştır. Bu çalışmalar sırasında jeolog pusulası, çekiç, lup ve GPS (Global Positioning System) cihazından yararlanılmıştır. Arazi çalışmaları sırasında gerekli görülen yerlerde değişik kayaç birimlerinden jeokimyasal analizler için örneklemeler yapılmıştır. İnceleme alanında farklı birimlerin arazi ilişkilerini göstermek amacıyla ölçeksiz şematik kesitler çizilmiştir. Ayrıca arazi çalışmaları sırasında makroskopik, jeolojik ve yapısal ögeler fotoğraflanmıştır Laboratuar Çalışmaları Örnek Hazırlama Arazi çalışmaları sırasında alınan örneklerin X-Ray Difraktometr (XRD) ve Inductively Coupled Plasma (ICP) analizleri için örnekler ÇukurovaÜniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Jeokimya Laboratuarı nda hazırlanmıştır. Örnekler çeneli kırıcıda -2 mm boyutuna indirildikten sonra Retsch RMO model agat havanda öğütülerek -0,063 mm boyutuna indirgenmiştir. Her örneğin öğütülmesi öncesinde çeneli kırıcı ve agat havan temizlenmiştir. Çeneli kırıcının temizlenmesinde basınçlı hava kullanılırken, agat havanın temizliği etil alkol ile yapılmıştır. Tüm örnekler bu işlemlerden önce 75 o C de en az 24 saat kurutulmuştur. 32

45 3. MATERYAL ve METOD Güzide ÖNAL XRD Analizleri Ç.Ü. Müh. Mim. Fak. Jeoloji Mühendisliği Bölümü Jeokimya Laboratuarı nda hazırlanan öğütülmüş (-0,063 mm) örneklerin kantitatif XRD analizleri MTA da yaptırılmıştır ICP-MS Analizleri Jeokimyasal analiz sırasında 10 adet Meram-Çayırbağı (Konya) ve 4 adet Sarıkavak (Tarsus/Mersin) tan alınan toplam 14 adet manyezit örneğinin ana, iz ve nadir toprak element içerikleri Acme Analytical Laboratories (KANADA) da yaptırılmıştır. Ana elementler C de platin-altın krozeye 1/5 oranında numune ve Lityumtetraborat (Li 2 B 4 O 7 ) katılmasıyla elde edilmiş cam pelletlerde X-Ray Fluoresans (XRF) tekniği ile ölçülmüştür. İz elementler ise aynı metod ile preslenmiş pelletler üzerinde analiz edilmişlerdir. Nadir toprak elementleri (REE) ise ICP-MS yöntemiyle ölçülmüştür Büro Çalışmaları Laboratuar çalışmaları neticesinde bölgenin jeolojik haritası ve genelleştirilmiş stratigrafik kesiti Corel DRAW 10 programı kullanılarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Kayaçların ana, iz ve nadir toprak elementleri (NTE) analiz sonuçları GRAPHER 1.32 (Golden Software Inc) bilgisayar programlarında değerlendirilerek çeşitli diyagramlar elde edilmiş ve anılan birimlerin jeokimyasal nitelikleri ortaya konulmuştur. Microsoft Word ve Excel programları kullanılarak Meram-Çayırbağı (Konya) ve Sarıkavak (Mersin) Manyezit Yataklarının Jeokimyasal İncelemesi başlıklı Yüksek Lisans Tezi nin yazımı gerçekleştirilmiştir. 33

46 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Bu bölümde çalışma alanları olarak belirlenen, Meram-Çayırbağı bölgesinde ve Sarıkavak dolayında gözlenen birimlerin genel jeolojisi, birimlerdeki manyezit cevherleşmeleri hakkında bilgiler verilmektedir ve bölgelerden alınan örnekler üzerinde yapılan jeokimya analiz sonuçları verilerek yorumlar yapılmaktadır Genel Jeoloji Meram-Çayırbağı bölgesinde ve Sarıkavak dolayında bulunan birimler, stratigrafik olarak temeli oluşturan Paleozoyik birimlerin üzerine tektonik olarak yerleşen Mesozoyik ve Senozoyik birimler şeklinde gözlenmektedir Meram-Çayırbağı (Konya) Bölgesinin Stratigrafisi Çalışma alanında yer alan birimler Mesozoyik ve Senozoyik yaşlıdır (Şekil 4.1 ve 4.2). Paleozoyik birimler temeli oluşturmakla birlikte, Toros Platformu üzerinde gözlenen birimler ile hem litolojik hem de yaş açısından büyük benzerlikler sunmaktadır (Şekil 1.3) Ardıçlı Formasyonu (Tra) İlk defa Özcan ve diğ.(1990) tarafından adlandırılan birim, Konya ilinin 15 km kuzey-kuzeybatısında Ardıçlı (Malas) Köyü çevresinde mostra vermektedir. Ardıçlı Formasyonu tabanda Paleozoyik yaşlı temel birimler üzerine açısal diskordansla gelmektedir. Tavan dokanağında ise Orta Triyas yaşlı Loras Kireçtaşı ile tedrici geçişlidir. Ardıçlı Formasyonu Morbel Tepe ve Seyrantepe olmak üzere iki alt üyeye ayrılmıştır. Morbel Tepe Üyesi adını Gökçeyurt Köyü nün 7 km G-GD sundaki Morbel Tepe den almaktadır. Birim başlıca kırmızı mor renkli kaba kumtaşı, kırmızı kahve renkli çakıltaşı, sarımsı kahve-pembemsi renkli kireçtaşı ve kırmızı renkli çamurtaşı arakatmanlarından oluşmaktadır. Birimin kalınlığı değişkenlik sunmakla 34

47 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil 4.1. Meram-Çayırbağı (Konya) Bölgesi nin Jeolojik Haritası (Özcan ve diğ., 1990 dan basitleştirilmiştir) 35

48 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil 4.2. Meram-Çayırbağı (Konya) bölgesinin Mesozoyik stratigrafisi (Özcan ve diğ., 1990) birlikte 30 ile 750 m arasındadır. Ardıçlı Formasyonu nun Seyrantepe Üyesi ise Sızma Köyü nün 4 km doğusundaki Seyrantepe de tipik yüzleklerini sunmaktadır. Birim başlıca kahverengimsi sarı renkli, orta-kalın katmanlı oolitik-dolomitik kireçtaşları ile ince katmanlı kalkşist, şeyl, silttaşı arakatmanlarından oluşmaktadır. Birimin kalınlığı kamalanmalar ve merceklenmeler dolayısıyla değişkenlik sunmakla birlikte 30 ile 250 m arasındadır. Özcan ve diğ. (1990) tarafından birimin yaşı Alt Triyas (Alt-Üst Skitiyen), oluşum ortamı ise gerek kaya türü özellikleri gerekse fosil içeriğine göre akarsu, gelgit ve sığ denizel olarak belirlenmiştir. 36

49 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Loras Kireçtaşı (TrJl) Genellikle karbonat, yer yer de dolomitten oluşan birim, çalışma alanında kalın ve yaygın bulunurken, en tipik yüzlekleri Loras Dağı kesiminde gözlenmektedir (Şekil 4.1). Bu birim Göğer ve Kıral (1973) tarafından Loras Dağı Kireçtaşı ve Kızılören Dolomitler i olarak iki kaya birimine ayrılmıştır. Özcan ve diğ. (1990) ise bu birimde karbonatların egemen olması ve dolomitlerin tek bir seviyeye değil, ara katkılar olarak gözlenmesinden dolayı, birimi Loras Kireçtaşı olarak adlandırmışlardır. Birimin hakim kayası, kireçtaşıdır. Kireçtaşları, değişikliğe uğramadıkları yerlerde açık gri, bej, beyazımsı renkli, yer yer oolitik ve algli; kalın ve orta katmanlıdır. Loras Kireçtaşı, Loras Dağı dolayları dışında genellikle rekristalize, beyaz ve açık gri renkli olup yer yer masif özelliktedir. Beyaz renkli mostraları şekerimsi dokuludur. Gri olan kesimleri ise masif ve rekristalizedir. Birim bazı kesimlerde de koyu gri renkte dolomitlerden oluşmaktadır (Şekil 4.3). Dolomitler kristalize, masif ve kireçtaşları ile geçişlidir. Loras Kireçtaşı nın alt kesimleri çalışma alanımızın dışında yer alan Ardıçlı Formasyonu ile geçişli olup gri renkli, mikritik ince ve orta tabakalı karbonatlar şeklindedir. Loras Kireçtaşı, genellikle yüksek kesimlerde mostra vermekte ve dik yarlar oluşturmaktadır. Adını aldığı ve yörenin en yüksek kesimlerinden biri olan Loras Dağı dolayında bej, beyazımsı, açık gri, koyu renkli; oolitik, algli, yer yer fosilli; orta ve kalın katmanlıdır. Bazı kesimleri koyu gri renkli dolotaşı şeklindedir. Alt dokanağına yakın kesimleri, gri renkli karbonatlardan oluşan birim, Loras Dağı nda yaklaşık 200 m kalınlıktadır. Loras Dağı batısında bulunan Kızılören Dağı ında ise genellikle gri renkli dolomitler şeklindedir (Özcan ve diğ., 1990). Yer yer sarımsı renkli olan birim, ayrışmalı, bazen tabakalı, bazen masif yüzeylemeli olup, Loras Dağı nın alt bölümüne karşılık gelmekte ve 700 m kalınlıktadır. Konya kuzeydoğusu, Konya- Kadınhanı yolu doğusundan başlayan ve doğuya doğru devam ederek, güneydoğuya uzanan ve de Konya Ovası nı kuzeyden sınırlayan sırtları oluşturan Loras Kireçtaşı, genellikle Çavuşçu Gölü yöresindeki 37

50 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL karbonatlarla benzerlikler göstermektedir. Kimi kesimlerde koyu gri renkli dolotaşı şeklinde olup masiftir. Kimi kesimlerde ise tabakalanma belirgindir. Şekil 4.3. Meram-Çayırbağı bölgesindeki Loras Kireçtaşı nın dokanak ilişkileri Kızılörendağ güney kesimlerinde Ardıçlı Formasyonu metakırıntılı kayaları ile ardalanarak, dolotaşı ve karbonatlara dönüştüğü kesimde Loras Kireçtaşı başlamaktadır. Loras Kireçtaşı, Çavuşçu Gölü kuzeydoğusu ve bunun gibi yerlerde ise Ardıçlı üzerine gelen breşik dolomitlerle başlamaktadır. Loras Kireçtaşı istifi karbonatları daha çok rekristalize kireçtaşı, dolomitik kireçtaşı ve dolomit ten oluşmaktadır. Dolomitlerin bazı kesimleri şekersi dokuludur. Özcan ve diğ. (1990) tarafından birimin yaşı Üst Jura (Malm), oluşum ortamı ise Sınırlı Platform fasiyes kuşağındaki; lagün, gelgit arası, gelgit üstü gelgit kanallar olarak belirlenmiştir Midos Tepe Formasyonu (Km) Birim Konya ilinin 18 km doğusunda Midos Tepe dolayında tipik mostralar sunmaktadır. Birim genel olarak mavimsi gri-kırmızı pelajik kireçtaşı, çamurtaşı ile 38

51 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL radyolaryalı çört arabantlı karbonatlardan oluşmaktadır. Göğer ve Kıral (1973) tarafından Midos Tepe Formasyonu olarak tanımlanmıştır. Birimin tipik yüzlekleri Konya batı-güney batısında Loras Dağ ve Kızılörendağ güneydoğu eteklerinde gözlenmektedir. Midos Tepe Formasyonu, altta grimsi renkli pelajik çamurtaşı, radyolaryalı çört ara bantlı kırmızımsı renkli pelajik karbonatlarla temsil edilmektedir. Üste doğru çörtlerin oranı giderek artmaktadır. Çört katmanlarının alt bölümü gri, üst bölümleri kırmızımsı renktedir. Bu çört düzeyleri arasında yer yer gri renkli kaba taneli (türbiditik) karbonatlar gözlenmektedir. Orta kesimlerinde, pembe-kırmızı renkli pelajik kireçtaşı-çört ardalanmasından oluşan birim, yeşilimsi renkli şeyl düzeyleri de içermektedir. Formasyon, üste doğru çört yumrulu ve radyolaryalı çört arabantlı, ince-orta tabaka, kaba taneli, gri renkli kireçtaşları ile devam etmekte, sarı, bordo renkli, çört ara katmanlı pelajik kireçtaşı ve çamurtaşı ile son bulmaktadır (Özcan ve diğ., 1990). Konya kuzeydoğusunda, Karakaya çevresinde, Koçyaka (Zengicek) dolayında yüzeyleyen Midos Tepe Formasyonu, genellikle doğu-batı uzanım göstermektedir. Bu kesimde birim boz, pembe kumtaşı, kireçtaşı, kalsitürbidit, siyah ve gri çört, çört arakatkılı kireçtaşı, kristalize kireçtaşı, meta kumtaşından oluşmaktadır. Özcan ve diğ. (1990) tarafından birimin yaşı Kretase, oluşum ortamı ise litolojik içeriğine göre kıta yokuşu ve basen fasiyesi olarak belirlenmiştir Karbonat Kayaçlarının Oluşum Ortamları Alt Triyas yaşlı Ardıçlı Formasyonu ile bunu üstleyen Loras Kireçtaşı ve Midos Tepe Formasyonu, sırasıyla; gel-git altı-sığ şelf düzlüğü, platform düzlüğü ve en üstte kıta yokuşu ve abisal düzlük ortamını yansıtan koşullarda depolanmıştır. Buna göre, Alt Triyas tan Üst Kretase ye doğru ortamın giderek derinleştiği gözlenmektedir. Bu yönüyle bölgedeki Alt Triyas-Üst Kretase karbonat serisi, daha çok transgresif bir karbonat istifini yansıtmaktadır. Çalışma alanındaki Alt Triyas- Üst Kretase karbonat istifi, kesiksiz komprehensif ve yanal yönde sürekliliği olan ve çoğunlukla platform düzlüğünde çökelmiş karbonat kaya bileşenlerinden yapılıdır. 39

52 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Bu karbonatlar, daha çok Toros Karbonat Kuşağı na ait olup Atlantik tipi kıta kenarına ait platform düzlüğünde çökelmiş karbonatları temsil etmektedir (Şekil 4.4). Şekil 4.4. Meram-Çayırbağı bölgesindeki karbonat kayalarının çökelme ortamlarını gösteren şekil (Atlantik tipi kıta kenarı) (Tuncay, 1998) Hatip Ofiyolitli Karışığı (Kh) İlk kez Göğer ve Kıral (1973) tarafından Hatip Formasyonu adı altında tanımlanan birim, yer yer düzenli kayalardan, yer yer de neritik ve pelajik kireçtaşı, şist, volkanik ve ultramafik kayaç bloklarından oluşmaktadır. Karışık birim özelliğinde olması ve Hatip dolayında tipik özellikler sunması nedeni ile Özcan ve diğ. (1990) tarafından Hatip Ofiyolitli Karışığı (Kh) olarak adlandırılmıştır. Hatip Ofiyolitli Karışığı, tabanda Toros Platformu üzerine (Loras Kireçtası ve Midos Tepe Formasyonu) tektonik dokanakla yer almaktadır. Tavanda ise Çayırbağı Ofiyoliti tarafından tektonik dokanakla üzerlenmektedir. Hatip Ofiyolitli Karışığı altta kırmızı çamurtaşı, pelejik kireçtaşı ve radiyolaryalı kayalarla başlamakta, üste doğru olistostromal nitelikli Üst Kretase, Jura, Triyas, Permiyen ve Karbonifer yaşlı sığ karbonat blokları, pelajik-yarı pelajik Üst Kretase yaşlı çamurtaşı, kireçtaşı, spilit, bazalt, ultramafik bloklar ve amfibolitlerden oluşmaktadır (Özcan ve diğ., 1990). Birim yeşil ve mor renkli kumtaşı, silttaşı ve volkanik matrikslidir. Hatip Ofiyolitli Karışığı nın en üst kesimi ise herhangi bir hamurdan yoksun olarak, yan yana gelen gri neritik karbonat, peridotit, gabro, serpantinit, pelajik kireçtaşı, radyolarit, kumtaşı, silttaşı, bazik volkanik bloklarının yer aldığı bir tektonik karışık özelliğindedir (Şekil 4.5 ve 4.6). 40

53 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil 4.5. Hatip Ofiyolitli Karışığı nda gözlenen radyolarit Şekil 4.6. Hatip Ofiyolitli Karışığı nda gözlenen amfibolit, peridotit ve epidot 41

54 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Özcan ve diğ. (1990) tarafından birimin yaşı Orta ve Üst Maesthtiyen, oluşum ortamı ise kayaçlara ve bunların dokanak ilişkilerine göre okyanusal basenin kapanması sırasındaki okyanus içi dalma-batma zonu olarak belirlenmiştir Çayırbağı Ofiyoliti (Kçof) Çayırbağı ile Hatip kasabaları arasında gözlenen birime, Özcan ve diğ. (1990) tarafından en yaygın yüzeylemesini bu bölümde gösterdiği için Çayırbağı Ofiyoliti adı verilmiştir. Çalışma alanında en yaygın ve çalışmamızın amacı bakımından en önemli birim konumundadır. Çayırbağı Ofiyoliti bölgeye Üst Kretase sonlarında bindirme şeklinde yerleşmiştir (Şekil 4.7). Birim tabanda Hatip Ofiyolitli Karışığı ile tektonik dokanaklıdır. Çayırbağı Ofiyoliti bazı bölgelerde Midos Tepe Formasyonu ve bazı bölgelerde de Loras Kireçtaşı üzerinde görülmektedir. Bu durum Özcan ve diğ. (1990) tarafından ikincil tektonik hareketlere (Loras Fayı) bağlanmıştır. Çayırbağı Ofiyoliti Miyo-Pliyosen yaşlı Dilekçi Formasyonu tarafından diskordan olarak örtülmektedir. Şekil 4.7. Çayırbağı Ofiyoliti ne ait yerleşim modeli (Tuncay, 1998) Çayırbağı Ofiyoliti genel olarak bir ofiyolit istifinin alt kesimleri olan yeşil, yer yer kahverenkli serpantinleşmiş peridotit (Dunit ve Harzburjit), gabro ve piroksenitten meydana gelmektedir. Birim içinde yoğun şekilde ikincil olarak gelişmiş stokvörk (ağsal) ve damar tipinde manyezit oluşumları gözlenmektedir 42

55 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL (Şekil 4.8 ve 4.9). Bazı yataklarda yatay görünümlü manyezit damarlarının bulunması, ilk etapta bunların magmatik tabakalanma sınırlarına yerleştiğini düşündürse de, arazi genelinde net bir magmatik tabakalanmanın gözlenmemesi, bu manyezitlerin tabaka sınırlarına değil yatay konumlu gevşeme kırıklarına yerleştiği fikrini vermektedir. Ofiyolitik serinin en üst kısımları (volkanikler, levha daykları ve izotropik gabro) ya bölgedeki Neojen yaşlı çökeller tarafından örtülmüş yada bindirme sırasındaki tektonik hareketler ve erozyon neticesinde korunamamışlardır. Özcan ve diğ. (1990) tarafından birimin Toros Platformu üzerine yerleşme yaşı Üst Mastrihtiyen-Alt Paleosen olarak düşünülmüştür. Ofiyolit içerisinde bulunan manyezitlerin yaşı ise ofitolitin yerleşimi esnasında, yani Üst Kretase sonlarında başlayıp Miyosen de devam etmiş ve hatta günümüzde de devam etmektedir. Birim, çalışma konusu olan manyeziti içinde bulundurması bakımından önemli olduğu için steril serpantinit (az ayrışmış, yeşil), manyezitli serpantinit (altere serpantinit, kahverengi) ve silisleşmiş serpantinit olarak ayrı ayrı ele alınmıştır. Bu şekilde ele alınan Çayırbağı Ofiyoliti nin çalışma alanında gözlenebilen mostra kalınlığı yaklaşık 350 m dir. Şekil 4.8. Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen stokvörk tipteki manyezit oluşumları 43

56 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil 4.9. Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen damar tipteki manyezit oluşumları (a). Steril Serpantinit (S) Çalışma alanında geniş yayılım sunan bu seviye, genellikle sert, yeşil renkli ve parlak görünüşlüdür. Tektonik kuvvetlerin etkisinde kalarak kırıklı bir yapı kazanmıştır. Çatlaklarında yer yer silis dolgular mevcuttur. Özcan ve diğ. (1990) tarafından steril serpantinit olarak tanımlanan birim, üstünde bulunan manyezitli serpantinitte olduğu gibi serpantinleşmiş dunit ve harzburjitten oluşmaktadır. Manyezitli serpantinitin altında bulunan steril serpantinit, rengi ve manyezit bulundurmaması veya çok az bulundurması ile kolayca tanınır (Şekil 4.10) (b). Manyezitli Serpantinit (Sm) Manyezitli serpantinitler steril serpantinitler üzerinde yer alan serpantinitler olup sarımsı kırmızı ve kahverenklidirler. Genellikle limonitleşmiş, dayanıksız ve kırılgan olan serpantinit, çalışma alanında alttaki serpantinite oranla daha az yayılım sunmaktadır (Şekil 4.11). Yer yer arada daha sert, kırıklı, az ayrışmış seviyeler de mevcuttur. 44

57 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen manyezitli serpantinit ve steril serpantinit Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen stokvörk manyezit içeren ve oldukça altere olmuş manyezitli serpantinit 45

58 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL (c). Silisleşmiş Serpantinit (Ss) Çayırbağı Ofiyoliti ne bağlı serpantinitlerin en üstünde bulunur. Ayrışma sırasında açığa çıkan silis, üst kısımlarda kırık ve çatlaklarda ve bazen de yan kayacın tümünü silisleştirecek biçimde kayacın içerisine nüfuz etmiş ve böylece tümüyle silisleşen ve eriyikte yer alan demirli minerallerle, kırmızı kahverenkli boyanan serpantinitler ortaya çıkmıştır (Şekil 4.12). Silis şapka diye de adlandırılan bu silisleşmiş oluşumlar, içerisinde manyezit bulundursa da hem manyezit tenörü hem de silis bulundurması nedeniyle ekonomik değildir. Silisleşmiş serpantinitler içerisinde yer yer silisleşmemiş kısımlar da bulunmaktadır. Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde gözlenen silisleşmiş serpantinitler (Ss) Kırmızı ve kahverengi ile kolayca ayırt edilen birim, çok silisli kısımlar dışında sert olmayıp ufalanabilecek kadar yumuşak ve limonitleşmiştir. Silisleşmiş serpantinitin kalınlığı ve yayılımı çok olmadığından 1/ ölçekli jeolojik haritada gösterilememiştir. Sahada manyezitli serpantinit zonunun, MTA nın yapmış olduğu sondaj çalışmaları ile tespit ettikleri ortalama kalınlık m civarındadır. Ancak, açılan 46

59 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL çoğu ocaklarda 100 m nin üzerinde bir kalınlığa sahip olduğu görülmüştür. Manyezitli serpantinit (ayrışmış serpantinit) ile steril serpantinit (az ayrışmış) arasında bir süreksizlik ve buna bağlı olarak ikincil manyezit damarı net bir şekilde izlenebilmektedir (Şekil 4.13). Bu kesimlerde ise manyezitin ince damarcıklar halinde steril serpantinite geçiş gösterdiği gözlenmektedir. Şekil Steril serpantinit (S) ile manyezitli serpantinit (Sm) arasındaki süreksizlik ve ikincil manyezit damarı (My). Helvacıbaba ocağı güneybatısı Sarıkavak (Mersin) Dolayının Stratigrafisi Çalışma alanı Mersin ili Tarsus ilçesinin yaklaşık 45 km kuzeyindeki Sarıkavak Köyü dolaylarında ve Kozan N33d3 paftalarını kapsamaktadır (Şekil 1.2). Bölgede Mesozoyik ve Senozoyik yaşlı kaya birimleri bulunmaktadır. Adana ve Mut-Silifke basenleri Tersiyer istifine benzeyen bir istif gözlenmektedir. Temeli Demirkazık formasyonu oluşturmakta olup üzerine sırasıyla, Üst Kretase yaşlı Magmatik kompleks (Fındık karmaşığı), Ofiyolitik seri (Mersin ofiyoliti), Oligosen- Alt Miyosen yaşlı Gildirli, Alt-Orta Miyosen yaşlı Kaplankaya ve Karaisali formasyonu gelmektedir. Bölgedeki en genç çökelim ise Kuvaterner yaşlı alüvyonlar ile temsil edilmektedir (Şekil 4.14). 47

60 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Sarıkavak dolayının Mesozoyik stratigrafisi (Açlan, 1995 ve Aydoğdu, 2002 den yararlanılarak) Demirkazık Formasyonu (TrJKd) Ecemiş Fay Kuşağı nın D-KD sunda geniş alanlar boyunca yayılım sunan açık gri renkli, mikritik kireçtaşı istifineyetiş (1978), Demirkazık kireçtaşı adını vermiştir. Demirkazık kireçtaşı adı, daha sonra başta Yetiş (1978) olmak üzere pek çok çalışmacı tarafından Demirkazık Formasyonu olarak değiştirilmiştir. Demirkazık Formasyonu özellikle çalışma alnının kuzey kesimlerinde geniş bir alanda mostra vermektedir. Genel olarak akarsu yatakları gibi aşınma alanlarında izlenen birim, sarp topografyası ve açıktan koyuya değişen tonlarda gri rengiyle belirgindir. 48

61 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Birim dolomit, dolomitik kireçtaşı ve mikritik kireçtaşı litolojilerini içermektedir. Kireçtaşlarından türeme çakıllardan oluşan taban kesimleri çalışma alnı içerisinde gözlenememektedir. Birimin yaşı daha önceki çalışmacılar ve MTA paleontologları tarafından belirlenen yaşların ışığında Avşar ve Yılmaz (2006) çalışmaları sonucunda Üst Triyas-Jura-Kretase yaşı verilmesini uygun görmüşlerdir Magmatik Kompleks (Mmk) Birim ilk olarak Türkmen ve İşler (1995) ve Açlan (1996) tarafından ayrıntılı olarak incelenmiş ve petrografik analizleri yapılmıştır. İnceleme alanının güneydoğu kesiminde Çam Tepe, Tarsus Çayı nın içinden geçtiği dar bir alanda mostra veren birimin ofiyolitik seri ile tektonik ilişkili olup Kaplankaya Formasyonu tarafından diskordan olarak üzerlenmektedir. Magmatik Kompleks genel olarak granodiyorit, meta granodiyorit, granofir, meta dolerit, diyabaz, tüf gibi asidik, bazik ve nötr karakterli, derinlik, yarı derinlik ve yüzey kayalarının birbiri içerisinde düzensiz ve farklı zamanlı sokulumları sonucunda oluşmuştur (Açlan, 1996). Açlan tarafından birimin yaşı, bölgesel tektonik konum ve stratigrafik konumu itibari ile Üst Kretase olarak önerilmiştir Fındık Karmaşığı (Mfk) İnceleme alanında izlenen birim Gözne ve Deliçay vadisinde mostra veren benzer özellikteki Yaman (1991) tarafından Fındık Karmaşığı olarak adlandırılmıştır. Birim genel hatlarıyla radyolarit, serpantinit, kireçtaşı blokları ve filiş karakterli, ince kırıntılı kayalardan oluşmaktadır. Fındık Karmaşığı içerisndeki yaygın morfolojiyi aşırı serpantinize peridotik malzeme, sarp ve bloklu yapılar ise yumuşak kesim içinde yüzer vaziyette yer alan çeşitli boyutta kireçtaşı blokları ile kısmen ofiyolitik seriye ait kayaç blokları oluşturmaktadır (Açlan, 1996). 49

62 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Birim inceleme alanında Gildirli ve Kaplankaya formasyonları tarafından diskordan olarak üzerlemekte olup magmatik kompleks üzerine bindirmeli olarak gelmektedir. Birimin yaşı İşler (1990) tarafından bölgesel tektonik konum ve stratigrafik konumu itibari ile Üst Kretase olarak önerilmiştir Ofiyolitik Seri (Mersin Ofiyoliti-Mof) Çalışma alanında yaygın şekilde gözlenen ofiyolitik birim Juteau (1980) tarafından adlandırılan ve Mersin Ofiyoliti olarak bilinen ofiyolitik serinin küçük bir bölümünü oluşturmaktadır. Mersin ofiyoliti başlıca çok büyük harzburjit dilimleri ile bunları yoğun biçimde kesen toleyitik diyabaz daykları ve birkaç cm kalınlığa ulaşan dunit, harzburjit, ortopiroksenit bantlaşmalarından meydana gelmektedir (Juteau, 1980) (Şekil 4.15). Şekil Magmatik kompleks içerisinde gözlenen serpantinit Bölgedeki ofiyolitik birimin büyük bölümünü genelde serpantinize harzburjit oluşturmaktadır. Bunun yanı sıra, serpantinize dunit, serpantinize lerzolitler de yer 50

63 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL yer gözlenmektedir. Ofiyolitik serinin içerisisnde gözlenen farklı kayalar manyezit cevherleşmesinin bulunduğu yerlerde ofikalsit, spilit, anortozit, granofir, mikrodiyorit ve amfibol şistler de bulunmaktadır (Açlan, 1996) (Şekil 4.16). Şekil Sarıkavak dolayında gözlenen manyezit cevherleşmeleri. Birim Fındık Karmaşığı üzerine bindirmeli bir dokanakla gelmekte olup Gildirli ve Kaplankay formasyonları tarafından açılı diskordansla üzerlenmektedir. Juteau (1980), bölgede allokton olarak yer alan birimin yerleşme yaşının Üst Kretase olduğunu belirtmiştir Gildirli Formasyonu (Tgi) Adana Baseni nde gözlenen karasl, gel-git ile sığ deniz nitelikli Alt Miyosen yaşlı çökeller Schmidt (1961) tarafından Gildirli Formasyonu olarak ayırtlanmıştır. Çalışma alanının özellikle kuzey kesiminde oldukça geniş mostralar sunmakta ve kırmızımsı-kahve rengi ve yer yer oluşturduğu oldukça dik şevlerle kolayca tanınmaktadır. Ayrıca Sarıkavak Köyü nün güneyinde küçük bir mostra göstermektedir. 51

64 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Birim genel olarak çakıltaşı, kumtaşı ve silttaşından oluşan bir litolojiye sahiptir. Tabanda iri blok boyutundan ince çakıla kadar değişen çakıllar, kum matriksle tututurulmuş çakıltaşı bulunmaktadır. Üst seviyelerde çakıl ve kum malzemenin boyutu küçülmektedir. Adana Baseni Tersiyer istifinin tabanını oluşturan karasal nitelikli Gildirli Formasyonu düzensiz bir topografyaya bağımlı olarak Demirkazık Formasyonu üzerine paleotopografik çukurlukları dolduracak şekilde uyumsuz olarak gelmektedir. Üzerinde ise birbirleriyle yanal ve düşey yönde geçişli olarak Kaplankaya Formasyonu ve Karaisalı kireçtaşı yer alır. Birimin yaşını daha önceki çalışmacılar tarafından belirlenen yaşların ışığında Avşar ve Yılmaz (2006) çalışmaları sonucunda Oligosen-Alt Miyosen yaşı verilmesini uygun görmüşlerdir Kaplankaya Formasyonu (Tkp) Adana Baseni nin kuzeyindeki Kaplankaya Tepe de tip kesit ve yeri gözlenen ve başlıca kumlu-siltli kireçtaşı, çakıllı kumtaşı ve marn litolojilerinden oluşan birim ilk defa Yetiş ve Demirkol (1986) Kaplankaya Formasyonu adını vermişlerdir. Birim Sarıkavak Köyü ve çevresinde genekde uyumlu düzgün sınırları ile geniş alanlar kaplamaktadır. Kaplankaya Formasyonu tabanda sarımsı-kahve renkli, orta yuvarlak, tane destekli, masif görünümlü, kuvars, çört ve ofiyolit ile birlikte genelde kireçtaşlarında türeme kötü boylanmalı çakıltaşı-kumtaşı ardalanmasından oluşan bir seviye ile başlar (Şekil 4.17). Üzerine ayrışmış yüzeyi sarımsı-kahve, taze kırık yüzeyi sarımsıyeşil renkli, iyi boylanmalı kumtaşı-silttaşı düzeyleri gelmektedir. En üst seviyede ise ayrışmış yüzeyi gri, taze gri yüzeyi sarımsı-gri renkli marnlar ve killi kumlu kireçtaşı seviyeleri yer almaktadır. Birimin yaşını daha önceki çalışmacılar tarafından belirlenen yaşların ışığında Avşar ve Yılmaz (2006) çalışmaları sonucunda Alt-Orta Miyosen yaşı verilmesini uygun görmüşlerdir. 52

65 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Kaplankaya Formasyonu içerisinde gözlenen çört Karaisalı Kireçtaşı (Tka) İlk kez Schmidt (1961) tarafından kullanılan Karaisalı kalkerli adı daha sonraki araştırmacılar tarafından Karaisalı kireçtaşı ve Karaisalı Formasyonu olarak değiştirilmiştir. Karaisalı kireçtaşı, genellikle çalışma alanındaki topografik yükseltileri oluşturmakta ve sunduğu tek düze görünüm, litoloji, sedimantoloji ve paleontoloji özellikleri ile sahada kolayca tanınabilmektedir. Genellikle dik şevler sunan resifal nitelikli birim başlıca kireçtaşından oluşmaktadır. Kireçtaşının ayrışmış yüzeyi gri-bej, taze kırık yüzeyi gri, sarımsı-gri ve kirli beyaz renklerde olup sert sağlam yapılı, keskin köşeli kırıklıdır. Oldukça kırıklı, çatlaklı ve bazı kesimlerde parçalı bir yapı sunan birim, genelde orta kalın tabakalı ve yer yer masif görünümlüdür. Birimin bazı kesimlerde içerisinde killi ve kireçtaşı bantları bulunmaktadır (Şekil 4.18). Birimin yaşını daha önceki çalışmacılar tarafından belirlenen yaşların ışığında Avşar ve Yılmaz (2006) çalışmaları sonucunda Alt-Orta Miyosen yaşı verilmesini uygun görmüşlerdir. 53

66 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Karaisalı kireçtaşından bir görünüm 4.2. Cevherleşme Meram-Çayırbağı (Konya) ve Sarıkavak (Mersin) dolayında gözlenen manyezitlerin cevherleşmeleri ve yataklanma özellikleri açıklanmaktadır Meram-Çayırbağı Bölgesindeki Manyezit Çeşitleri Çalışma alanındaki manyezitler iki ayrı tipte ele alınmıştır. Birinci tip manyezitler; oldukça fazla altere olmuş kahverenkli serpantinitler içerisinde, kalın stokvörkler şeklinde manyezit içermektedir. Stokvörk damar kalınlıları yaklaşık 3 cm ile 20 cm arasında değişmektedir. Bu stokvörk cevher, yan kayacın ayrışması sonucu belirgin rölyef kazanmıştır. Bu tipe giren yataklar; Helvacıbaba yatağı ve Koyakçı Tepe yatağının üst kesimleridir. İkinci tip manyezit birinci tip manyezite göre daha az ayrışmış, yeşilimsi renkli serpantinitler içerisinde, damar şeklinde ve ince stokvörkler şeklinde manyezit içermektedir. Damarlar 10 cm ile 250 cm arasında; ince stokvörkler ise kılcaldan 54

67 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL birkaç santimetreye kadar değişen kalınlıklar sunmaktadır. Bu tipe giren yataklar; Koyakçı Tepe yatağının alt kesimleri ile Kozağaç yatağı ve Toppınar zuhurudur Manyezit Yataklarının Genel Özellikleri İnceleme alanında manyezit yatak ve zuhurlardan seçilen Helvacıbaba yatağı, Kozağaç yatağı, Toppınar zuhuru ve Koyakçı Tepe yatağındaki cevherleşmelerinde jeokimyasal özellikler (bazı iz elementler hariç), jeolojik, mineralojik ve petrografik bakımdan farklılıklar bulunmaktadır (Şekil 4.19). Manyezitlerin içinde yer aldığı kayaçlar dunit, harzburjit ya tamamen yada çoğunlukla serpantinleşmişlerdir. Şekil Meram-Çayırbağı bölgesinde mostra veren yatak ve zuhurların dağılımını gösterir harita (1. Helvacıbaba yatağı, 2. Kozağaç yatağı, 3. Toppınar zuhuru, 4. Koyakçı Tepe yatağı) (Tuncay, 1998) 55

68 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL (a). Helvacıbaba Yatağı Dereköy ün yaklaşık 3 km güneybatısında yer alan yatak, Sarp Dere ye kadar uzanmaktadır (Şekil 4.19). Helvacıbaba yatağı, yaklaşık 9,8 km 2 lik geniş bir alana sahip, Krom- Manyezit Fabrikası na en yakın ve cevher hacminin en yüksek olduğu kısımda açılmıştır. Helvacıbaba ocağı yaklaşık m genişliğinde, 180 m yüksekliğinde, 12 kademe halinde işletilmiştir (Şekil 4.20). İnceleme alanında en büyük rezerve sahip olan bu yatak, SiO 2 oranının yüksek olması nedeniyle şimdilik terk edilmiş durumdadır. Şekil Helvacıbaba ocağının genel görünüşü Helvacıbaba yatağındaki manyezitin ilksel kayacı dunit ve harzburjit olarak belirlenen serpantinit, kırmızımsı kahverenkli olup üst kısımlarda bazı kesimlerde silisifiye olmuştur. Manyezitler fazla ayrışmış ezikli, kırıklı serpantinitler içerisinde, stokvörk şeklinde görülmektedir (Şekil 4.21). 56

69 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Helvacıbaba ocağında, stokvörk manyezit Serpantinitin kırık ve çatlaklarını dolduran manyezit, ocağın alt kısımlarında sert olup, üst kademelerde daha ayrışmış, kolay ufalanabilir özellik göstermektedir. Yan kayacın yaklaşık %20 sini kateden ağsal damarlar, belirgin rölyefli ve birkaç milimetre ile cm arasında değişen kalınlığa sahiptir. Stokvörk cevherler, eklem sistemlerine bağlı olarak gelişmiştir. Eklemler dışında, yatay devamlı bir kırığa yerleşen cevherleşmeler de gözlenmektedir. Bu şekilde yerleşmiş bir damarın uzanımı 50 m kadar takip edilebilmektedir. Kalınlığı yaklaşık cm kadardır. Bu yatakta ilk oluşan (birincil) manyezitin yanında sonradan gelişen (ikincil) ve birincil manyeziti kesen daha yumuşak yani, küçük bir çekiç darbesiyle hemen kırılabilen manyezite rastlanılmaktadır. Bunun yanında, faylanmalar sonucu breşleşmiş cevher de gözlenmektedir. Breşik cevherde; breş parçaları serpantinit, çimento manyezit (breşik serpantinit içerisine ikincil manyezit girişimi şeklindeki oluşumlar) yada breş parçaları manyezit, çimento serpantinittir (Şekil 4.22). Ultrabazik kayaçlar ve serpantinitin alterasyonu ile açığa çıkan SiO 2 (kuvars), manyezit içerisindeki çatlaklara yerleşmiştir. Beyaz ile gri renkli silis, kılcal yada 57

70 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL birkaç santimetre olan damarcıklar şeklinde görülmektedir. Silis üst zonlarda, daha yoğun olarak ortaya çıkmaktadır. Şekil Helvacıbaba ocağında, birincil manyeziti kesen breşik ikincil manyezit Manyezitli ayrışmış serpantinit ile alttaki daha az ayrışan yeşil renkli steril serpantinit arasındaki tektonik dokanak, ocak girişinde (ocak güneyi) çok net izlenmektedir. Bu limonitleşme zona, ikincil olarak yerleşmiş manyezit damarı görülmektedir (b). Kozağaç Yatağı Eberdeşçayı Deresi ile Sakaltutan Deresi arasında Kozağaç Köyü yoluna dik olarak açılmıştır. Kozağaç yatağı 50 m genişliğinde, 165 m uzunluğunda ve toplam 20 m yüksekliğinde olup 0,4 km 2 lik alana yayılan 5 ayrı kademede işletilmiştir (Şekil 4.19). Kozağaç yatağında cevher hem damar hem de ince stokvörk tipte bulunmaktadır. Damarların kalınlığı 0,10 m ile 0,50 m arasında, yarmada görünen uzunluğu 2 m ile 8 m arasında değişmektedir. Stokvörk cevher ise değişik kalınlık ve uzunluğa sahip damarcıklardan oluşup yan kayacın yaklaşık %10 unu katetmektedir. Cevher sert, konkoidal kırılmalı, masif ve yumruludur (karnabahar görünümlü). Cevherin içinde bulunduğu serpantinit bol kırıklı, altere ve grimsi yeşil renkli, kırıldığında siyahımsı kahve renkli olarak gözlenmektedir. Bu yatakta çok sayıda küçük ölçekli fay zonlarında manyezitten başka ikincil olarak gelişen 0,20 m kalınlığında yeşil-kahve-beyaz renkli kalsit ve serpantinit karışımı ağsal şekilli bir dolgu malzemesi de bulunmaktadır (Tuncay, 1998). 58

71 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL (c). Toppınar Zuhuru Çayırbağı zuhurunun 200 m batısında ve Konya-Antalya karayolu üzerinde, 0,3 km 2 lik bir alanda bulunmaktadır (Şekil 4.19). Burada cevher, damar ve ince stokvörk şeklindedir. Damarlar KG/60-80 o D ve K15-20B/30-50 o KD konumludur ve 0,50-0,85 m lik bir kalınlık ile 10 m görünen uzunluğa sahip olan bir damarın yanında, kalınlıkları 0,05-0,06 m ile 0,15 m arasında, uzunlukları 3 m ile 6 m arasında değişen damarlar da bulunmaktadır (Şekil 4.23). Stokvörk cevher ise kalınlığı milimetreden 10 cm ye varan damarcıkları içermektedir ve yan kayacın %12 sini kateder durumdadır. Damar ve stokvörk manyeziti içinde bulunduran yan kayaç kahve ile grimsi yeşil renkli, kırılgan, ezikli serpantinittir. Şekil Toppınar zuhurunda görülen damar manyezit (d). Koyakçı Tepe Yatağı Konya-Antalya karayolunun hemen kuzey kenarında, Koyakçı Tepe etrafında 0,9 km 2 lik bir alanda yer alan Koyakçı Tepe yatağı; 400 m uzunlukta, 315 m genişlikte ve yaklaşık 85 m derinliktedir (Şekil 4.19). 59

72 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Bu yatakta, üstte birinci tip (stokvörk manyezit) ve daha derine gidildikçe ikinci tip (damar manyezit) rastlanmaktadır. Stokvörk cevher, üst kademelerde daha yumuşak ve yan kayacın yaklaşık %30 unu kat etmektedir. Yaklaşık K10-20B doğrultulu, 40 o -50 o ile kuzeydoğuya eğimli ve neredeyse birbirine paralel olan damarlar, yatağın güneyinde ana faya dik olarak bulunmaktadır (Tuncay, 1998). 0,10 m ile 2,5 m arasında değişen kalınlığa sahip olan damarların, yarmada görünen uzunluğu 10 m ile 30 m arasında olmakla birlikte uzanımları ve ne kadar derine doğru ilerlediği tabandaki göl, moloz nedeniyle gözlenememektedir. Ayrıca ana faya yerleşmiş ve faylanma sonrası oluşmuş damar 2-2,5 m kalınlığındadır. Alt kademelerde başlayıp üst kademelere doğru kamalaşarak yok olmaktadır. Ocak doğusunda üst kademede m uzunluğunda 0,20-0,30 m kalınlığında oluk görünümlü damarlar da bulunmaktadır. Bunlar yatay kırıklara yerleşmiş damarlar olup itilmeyle kıvrılarak oluk görünümü almışlardır. Manyezitlerin kırık ve çatlakları yer yer silis (kuvars) dolguludur. Koyakçı Tepe manyeziti, bol kırık ve çatlaklı, ayrışmış, üstte kırmızımsı kahverenkli serpantinitler içerisinde, altta daha az ayrışmış yeşilimsi gri renkli serpantinitler içerisinde olup serpantinitler üst kısımlarda yer yer silisleşmiş durumdadır. Yatağın üst kuzeydoğu kesiminde ince örtü şeklinde dunit bulunmaktadır. Manyezitli serpantinit ile alttaki daha az ayrışmış steril serpantinit arasındaki tektonik dokanak, Helvacıbaba yatağında olduğu gibi çok net izlenmektedir (Şekil 4.24). Şekil Koyakçı Tepe yatağına ait şematik kesit. 1. Dunit, 2. Stokvörk manyezit (Birinci tip manyezit), 3. Damar manyezit (İkinci tip manyezit), 4. Steril serpantinit (Tuncay, 1998) 60

73 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Sarıkavak Dolayındaki Manyezit Çeşitleri Manyezit cevherleşmesi, Sarıkavak Köyü nün güneyinde Sayaltı Pınarı, Çaltı kuyu, Akyaşlıburun Tepe ile Sapancıkaya Tepe dolaylarında görülmektedir. Manyezitler çoğunlukla beyaz, yer yer hafif sarımsı beyaz renklerde ve oldukça homojen bir görünüme sahiptirler (Şekil 4.25). Şekil Sarıkavak dolayında gözlenen manyezit cevherleşmeleri Bölge manyezitleri, Mersin Ofiyoliti olarak adlandırılan ultrabazik kayaçlar içerisinde, çeşitli büyüklüklerde damar ve damarcıklar şeklinde, ofiyolitlerdeki kırıkçatlak ve diğer süreksizlik zonlarında bulunmaktadır. Ofiyolit sert, gevrek ve kırılgan yapısı nedeniyle tektonik hareketlerden çeşitli derecelerde etkilenmiş ve kırıklıçatlaklı bir şekil kazanmıştır. Bu zonlar boyunca uzanan cevherleşmelerin geometrileri ve bu yapıların şekline uygun olarak gelişmiştir. Bu yüzden, yüzeysel olarak damarların 3. boyutu hakkında gerçekçi bir tahmin yapmak olanaksızdır. Bazı damarlarda, işletme amacıyla yapılan yarmalarında, bir takım cevherleşmelerin yüzeye yakın kesimlerinde geniş, aşağı inildikçe daralan bir şekle sahip oldukları ve buna benzer olarak serpantinleşmenin de yüzey ve yüzeye yakın kesimlerde çok, aşağı doğru azaldığı gözlenmiştir (Şekil 4.26). 61

74 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Sarıkavak dolayında mostra veren manyezit Damarların bir kısmında damar-yan kayaç kontağında belirli kalınlıkta manyezit sıvası vardır. Bu manyezit sıvası çoğu yerde serpantinit breşleri içermektedir (Keniş, 1988). Diğer damarlarda ise cevher-yan kayaç ilişkisi oldukça keskin olup yan kayaçta manyezit sıvası pek gözlenememektedir. Keniş (1988) tarafından manyezit damarlarının özellikle yan kayaç dokanaklarının, saha incelemeleri sonucu parajenezin manyezit-serpantinit şeklinde gerçekleştiği, bunların yanında bazı kesimlerde az miktarda kromit ile manyetit ve oldukça az oranlarda (çok nadir) talk ve kloritin de bulunduğu belirlenmiştir. Ayrıca kimyasal analizler sonucunda silis ve kalsitin de parajenezde, düşük bir oranla yer aldığını belirtmiştir (Şekil 4.27). Manyezit yatakları, bölgede gelişen tektonik hareketler sonucu çeşitli deformasyonlara uğramışlardır. Mineralleşme sonrası hareketlerin etkilileri daha çok damarlarda oluşan bloklanma şeklinde gözlenmektedir. Yapısal hareketlerin ikinci bir etkisi ise bazı damarların cevher-yan kayaç dokanaklarında breş oluşması şeklinde kendini göstermektedir. Mineralleşmeye eş zamanlı tektonik deformasyonlar gözlenememiştir. 62

75 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Güzide ÖNAL Şekil Sarıkavak dolayındaki manyezitlerden bir örnek 4.3. Jeokimya İnceleme alanları olan Meram-Çayırbağı bölgesinden (10 adet) ve Sarıkavak dolayından (4 adet) derlenen toplam 14 manyezit örneğin jeokimyasal analiz sonuçları değerlendirilmektedir. Örneklerin ana element, iz element ve nadir toprak element analizleri Acme laboratuvarlarında (Kanada); X-Ray difraktogramları da MTA da çekilmiştir XRD Sonuçları Meram-Çayırbağı bölgesinden derlenen 10 örnek (K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7, K8, K9, K10) üzerinde yapılan XRD çalışmaları sonucunda manyezit (MgCO 3 ), ferro manyezit ((Mg, Fe)CO 3 ) ve dolomit (CaMg(CO 3 ) 2 ) tespit edilmiştir (Şekil 4.28, 4.29, 4.30, 4.31, 4.32, 4.33 ve 4.34). Meram-Çayırbağı bölgesinden sistematik olarak derlenen (tabandan-tavana) örneklerin sonuçlarına bakıldığında dolomit, ferro manyezit, manyezit sıralanımı bulunmuştur. Manyezitin parajenezde bulunuşu bu mineraller içinde manyezit 63