ILICA-BAYRAM-ULUPINAR (ANKARA) YÖRESİNİN PETROGRAFİK VE GEMOLOJİK İNCELEMESİ *

Transkript

1 ILICA-BAYRAM-ULUPINAR (ANKARA) YÖRESİNİN PETROGRAFİK VE GEMOLOJİK İNCELEMESİ * Petrographic And Gemological Researching Of Ilıca-Bayram-Ulupınar Environs İlkay KAYDU Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Fikret İşler Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ İncelenen bölge İç Anadolu Bölgesi nde Ankara iline bağlı Ayaş ilçesi sınırları içersinde olup Bayram, Gökçebağ, Ulupınar, İlhanköy ve Ilıca köylerini kapsamaktadır. Bölgemiz içerisinde Üst Jura- Alt Kretase yaşlı Kireçtaşları, Alt Orta Miyosen yaşlı kumlu kireçtaşı- Marnlar ve Pliyosen yaşlı volkanikler yer alır. Çalışma bölgemizin büyük çoğunluğunu oluşturan volkanikler yapılan arazi ve mikroskobik gözlemlere göre, Spilitik Bazalt, Piroksenli Bazalt, Piroksen ve Olivinli Bazalt olarak ayrılmıştır. Spilitik Bazaltlarda piroksenlerin olmayışı ve iddingsit oluşumu dikkat çekicidir. Bölgemizde farklı mineralojik bileşimli bazaltların bulunuşu volkaniklerin farklı zamanlarda yüzeylenmiş olabileceklerini göstermektedir. Miyosen yaşlı Kumlu Kireçtaşı ve Marnlar bölgemizde ve bölgemiz dışında ardalanmalı yapıları ile dikkat çekicidirler. Çok yumuşak ve erime boşluklu özelliğe sahip olan bu formasyon içerisinde yer yer mikroskobik boyutta volkanik parçalar, kuvars ve plajioklas parçaları bulunmaktadır. İncelenen bölgede opal parça ve kırıntılarının yer alması bölgenin Gemolojik açıdan önemli olabileceğini de düşündürmektedir. Anahtar Kelimeler: Ayaş, Spilitik Bazalt, Piroksen - Olivinli Bazalt, Opal, Gemoloji. ABSTRACT Researched region is in Ayaş county borders which is in Ankara in Interior Anatolian Region and includes Bayram, Gökçebağ, Ulupınar, İlhanköy and Ilıca villages. In our region, there are limestones which are Top Jura Inferior Cretaceous years old, sandy limestones and sandy Marls which are Inferior Medium Miocene years old and volcanics which are Pliocene years old. According to estate and microscopic observations, volcanics which form big piece of our working region, are seperated like Spilitic Basalt, Basalt with Pyroxene, Basalt with Pyroxene and olivine. It is interesting that there isn t Pyroxene in Spilitic Basalts and there is forming iddingsit. In our region there are basalts with different mineralogic composition. This shows that volcanics can go up the earth s surface at different times. * Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis 234

2 Sandy limestones and Marls which are Miocene years old, are interesting with concentric formations in our region and exterior of our region. In this formation which is very soft and has melting hollows, turn upvolcanic pieces, Quartz and Plagioclase pieces with microscopic dimension. In researched region, there are Opal pieces and crumbs, so our region can be important for Gemology. Key Words: Ayaş, Spilitic Basalt, Basalt with Pyroxene Olivine, Opal, Gemology. Giriş İnceleme alanı, İç Anadolu Bölgesi nde, Ankara iline bağlı Ayaş ilçesi sınırları içerisinde yer alan Bayram, Gökçebağ, Ulupınar, İlhan Köy ve Ilıca Köyü nü kapsamaktadır (Şekil 1). Bu alan Bolu- H 28 c4 paftasının yaklaşık olarak yarısını oluşturmaktadır. Çalışma alanı, Sincan, Polatlı, Beypazarı, Güdül, Kızılcahamam ve Kazan ilçeleri ile çevrili olup, alanı 1158 km 2 dir. İlçe Merkezi Ayaş, Ankara'nın 57 km kuzey batısındadır. İnceleme alanında karasal iklim hüküm sürmektedir ve bitki örtüsü bakımından fakirdir (Çetin, A. 2006). Şekil 1. İnceleme alanının yer bulduru haritası 235

3 Bölgesel Jeoloji Ankara ve çevresindeki en yaşlı formasyon, Güneybatı-Kuzeydoğu yönünde uzanan Elmadağ serisinde iki farklı birim halinde yer alır. a) Metamorfik şist ve grovaklar b) Masif, kristalize kireçtaşları Masif kristalize kireçtaşları, Elmadağ ın yamaçlarında, Çal dağında ve Lodumlu platosunda geniş kireçtaşı sahaları halinde görülür. Kireçtaşlarından koyu renkli, az çok plaket olanlarda Permiyen e ait fosillere rastlanır. Daha açık renk, kristalize ve masif yapıda bulunanlarda ise fosillere rastlanmaz (Tabban, A. 2000). Tektonik hareketler sonucunda grovaklarda silisleşme ve serisitleşme, kireçtaşlerında ise mermerleşme görülür. Bu zamandaki püskürmelerde bloklar halinde parçalanan Permo-karbon kireçtaşları, volkanik kayaçlar üzerinde plaketler halinde bulunur. Mesozoik; Ankara nın kuzeydoğusunda 2,5 km mesafede Triyas yaşında koyu renkli kireçtaşları yer alır. Masif durumdadırlar. Ayrıca fosilleriyle tespit edilmiş olan Jura (Lias) arazisi, kuzeyde Bağlum-Köserelik, kuzeybatıda Yakacık ve batısında çimento fabrikası ile Lodumlu arasında görülmektedir (Tabban, A. 2000). Tersiyer; Ankara civarında Tersiyer e ait deniz, göl ve kara orijinli tortul kayaçlar bulunur. Genellikle, Oligosen jipsli lagüner serilerle, Miyosen tatlı su göl tortullarıyla Pliyosen ise, akarsu çakıl kum ve killeriyle temsil edilir. Ankara ve civarında görülen volkanik kayaçların oluşunun Eosen de başlayıp, Neojen sonuna kadar devam ettiği bilinmektedir (Tabban, A. 2000). Kuvaterner; Zamanımıza ait genç tortular, bilhassa akarsu boylarındaki çakıl, kum ve kil karışımından oluşmuştur. Kuvaternerde çok kalın alüvyon birikmemiştir. Eski alüvyonun ise Pliyosen den ayrılması oldukça zordur (Tabban, A. 2000). Materyal ve Metot Çalışma yılları arasında arazi çalışmaları, laboratuar çalışmaları ve büro çalışmaları olmak üzere birbirini takip eden üç aşamada gerçekleşmiştir. Arazi Çalışmaları Arazi çalışmaları 2008 yılı Haziran ve Temmuz aylarında yapılmıştır. Bu çalışmalar sırasında Brunton tipi jeolog pusulası, jeolog çekici, lup vb. araçlardan yararlanılmıştır. İnceleme bölgemizde yüzeylenme gösteren kayaçların dokanak ilişkileri incelenmiş gerekli görülen yerlerden petrografik inceleme ve paleontolojik determinasyon için örnekler alınmıştır. Kayaç oluşum ve dokanak ilişkilerinin yorumlanmasında yararlanmak üzere bazı yerlerde araziden jeolojik kesitler alınmıştır. Arazide dokanak takibi metodu ile çalışma bölgesinin 1/ ölçekte jeoloji haritası yapılmıştır. İnceleme alanında yüzeyleyen jeolojik birimlerin karakteristik özelliklerini gösteren resimler çekilmiştir. Laboratuar Çalışmaları Araziden alınan el örneklerinden ince kesitler hazırlanmış ve polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak petrografik determinasyonları yapılmıştır. Elde edilen 236

4 sonuçlara göre jeolojik haritadaki yerleri gözden geçirilmiş ve bu sonuçlara göre düzeltmeler yapılmıştır. Mikroskobik görüntülerde kayacın mineralojik bileşimi ve dokusunu gösteren ve mineraller hakkında önemli sayılabilecek özellikler gösteren mikroskobik resimler çekilmiştir. Ayrıca çalışma bölgemizde yüzeyleyen kireçtaşı, bazalt, kalsedon ve sarı opaller gemolojik olarak değerlendirilmiştir. Takıya yönelik olarak kaboşon kesim ve fasetalı kesim uygulanmıştır. Bu kesim metotları; malzeme seçimi, dilim alma, dilim yüzeylerinin düzeltilmesi, işaretleme, fazlalıkların alınması, pah açma, doplama, kaba taşlama, zımparalama, cilalama ve sonlandırma aşamalarından oluşmaktadır (Şekil 2a, 2b). Ayrıca işlevsel ya da süs amaçlı objeler de yapılmıştır. Bu uygulamalardan artan parçalar ise tamburlanmıştır (Şekil 2c). Şekil 2. (a) Süstaşı işlemede kullanılan yarı muhafazalı kesme makinesi, (b) Yatay diskte yapılan zımpara işlemi, (c) Tambur makinesi Büro Çalışmaları Arazi çalışmaları öncesinde literatür derlemesi yapılmıştır. Çalışma bölgemiz ve yakın çevresinde yapılan çalışmalar araştırılmış ve bizim bulgularımızla karşılaştırılarak değerlendirilmesi yapılmıştır. Arazi ve laboratuarda yapılan çalışmalarda elde edilen bulgu ve değerlendirmeler, daha sonraki araştırıcıların görüşleri ve bulguları da göz önünde bulundurularak tüm çalışmalar bir rapor haline getirilerek çalışma bölgemiz hakkında bu tez hazırlanmıştır. Araştırma Bulguları Stratigrafi İnceleme yaptığımız bölgede Mesozoik ve Senozoik yaşlı birimler yer almaktadır. Mesozoik yaşlı birimleri Üst Jura Alt kretase yaşlı kireçtaşı oluşturur. Senozoik yaşlı birimleri ise Alt Orta miyosen yaşlı kumlu kireçtaşı ve kumlu marnlar ve Pliosen yaşlı volkanikler ile Holosen yaşlı eski alüvyonlar oluşturur (Şekil 3(a), 3(b)). Mesozoik Bölgemizde mesozoik yaşlı birimler Üst Jura Alt Kretasede gelişmiş kireçtaşları ile temsil edilirler. Kireçtaşı İnceleme alanımızda İlhan Köy ve Ilıca nın doğusu ve güneyinde yüzeylenme gösterirler. Şentürk ve Karaköse, (1981) tarafından Üst Jura Alt Kretase olarak yaşlandırılın kireçtaşları genellikle kirli beyaz renkte, kalın ve orta 237

5 katmanlıdır, bazen yer yer masif görünümlüdür. Bu kireçtaşından aldığımız örneklerde yaptığımız paleontolojik determinasyonlarında birime yaş verebilecek karakteristik fosile rastlanmamıştır. Kireçtaşı örneğinden alınmış örneklerin mikroskobik incelenmesi sonucunda aşağıdaki mineraller tespit edilmiştir. a b Şekil 3. (a) Ilıca- Bayram-Ulupınar yöresinin jeolojik haritası, (b) İnceleme alanına ait genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesit (Canik,1970 ve Çetin, 2006 dan değiştirilerek alınmıştır) Kalsit: Mikrogranüler taneler şeklinde kesitin tamamını oluşturur. Hafif açık pembemsi renkleri ile karakteristiktirler (Şekil 5). Kuvars: Çok küçük keskin köşeli parçalar şeklinde yer yer görülür. Plajioklas: Çok seyrek olarak küçük taneler şeklinde yer alırlar. Şekil 5. Kireçtaşında mikrogranüler kalsit kristallerinin görünümü (Ç.N) 238

6 Senozoik İnceleme alanımızda Tersiyer içerisinde Alt-Orta Miyosen yaşlı kumlu kireçtaşları ile kumlu marnlar yer alır. Ayrıca Pliosen yaşlı olarak da volkanitler görülmektedir. Kumlu Kireçtaşı Kumlu Marn Bu birim çalışma bölgemiz içersinde Bayram Köy ve civarında yaygın olarak yüzeylenme göstermektedir. Ayrıca Gökçebağ ın kuzey ve kuzeydoğusunda da yaygın olarak yüzeylenmektedirler, daha az olarak da Güdük Tepe nin doğusunda yer almaktadırlar. Taban konglomerası ile başlayan ve Akyürek ve ark. (1980) tarafından Hançılı Formasyonu olarak isimlendirilen kireçtaşı+marn birimi beyaz grimsi renkte olup gevşek tutturulmuş ve çekiç darbesi ile dağılan özelliğe sahiptir. Kireçtaşı, marn, kumtaşı şeklinde ardalanma gösterir. Tabaka kalınlıkları cm arasında değişmektedir. Tabakalar bazı yerlerde yataya yakın (5 o -10 o ) şekilde olup bazen bol miktarda erime boşlukları içermektedir. Kumlu kireçtaşlarında yapılan mikroskobik incelemeler sonucunda aşağıdaki mineraller saptanmıştır. Volkanik parçalar: Genellikle düzensiz köşeli ve iri parçalar şeklinde görülürler. Plajioklas: İrili ufaklı taneler şeklinde izlenirler. Yapılan ölçüm sonucunda % 57 Anortit içeren Labrador oldukları tesbit edilmiştir. Kuvars: Keskin köşeli parçalar şeklinde bolca izlenmektedirler. Opak mineral: Bazen düzgün köşeli küçük taneler şeklinde bazen de bazı ferromagnezyen minerallerin ayrışması şeklinde izlenmektedirler. Çimento: Yukarıda sayılan bu elemanlar kalsitten oluşmuş bir matriks ile çimentolanmıştır. Oolitik yapılı Kireçtaşlarının elemanlarını eş boyutlu kuvars, plajioklas, volkanik kayaç veya kireçtaşı parçası oluşturur. Bu parçaların bir kısmı serbest konumda diğer çoğunun ise etrafı sarılmış ve oolitik görünümü oluşturmuştur (Şekil 6). Şekil 6. Oolitik kireçtaşının mikroskopta genel görünüşü (T.N) Q: Kuvars 239

7 Volkanitler Pliyosen yaşlı volkanitleri, mikroskobik konumlarına göre Spilitik bazalt, Piroksenli bazalt ve Piroksen ve olivinli bazalt olmak üzere üç kısma ayırabiliriz. Spilitik Bazalt İnceleme alanımızın Güneydoğusunda yüzeylenirler. Mikroskobik incelemeler sonucunda aşağıdaki özellikler gözlenmiştir. Doku: Flüidal (akıntı). Mikrolitler akıntı yönünde dizilim gösterirler. Plajioklas: Kesitin hemen hemen tamamını oluşturmaktadırlar. Çok küçük iğnemsi görünümlü mikrolitler şeklinde izlenirler. Fenokristallerde genellikle albit ve polisentetik ikizlenmeler izlenebilir. Bunların yapılan ölçüm sonucunda % Anortit içeren Andezin ve Labrador türü plajioklas oldukları tesbit edilmiştir. Opak mineral: Kesitte çok küçük taneler şeklinde bol miktarda görülürler. İddingsit: Genellikle küçük taneler şeklinde saçınımlı olarak izlenirler. Piroksenli Bazalt İnceleme alanımızda en yaygın olan bazaltları oluştururlar. İlhan Köy ün güney ve doğusunda, Terleğin Doruk Tepe ve çevresinde, Kayabaşı Tepe ve çevresinde ve Gökçebağ ın güney ve doğusunda yaygın olarak görülürler. Genellikle siyahımsı renkte olup arazide bazen çok sarp keskin görünümlü, bazen bloklar halinde dağınık olarak izlenirler. Mikroskobik incelemelerde şu özellikler tesbit edilmiştir. Doku: Mikrolitik, flüidal (akıntı) ve mikrolitik porfirik. Plajioklas: Kesitin yaklaşık tamamını oluşturur. Genellikle iğnemsi görünümlü mikrolitler şeklinde izlenirler fenokristallerden yapılan ölçümlerde bunların % 57 Anortit içeren Labrador türü oldukları tesbit edilmiştir. Piroksen (ojit): Çok iri fenokristaller şeklinde çoğunlukla otomorf görünümlü olarak izlenirler. Otomorf piroksenlerin bir kısmında h (100) ikizine rastlanılmaktadır (Şekil 7). Piroksenlerin büyük bir kısmında farklı yönde kırılmalar izlenir Opak mineral (Magnetit + İlmenit): Toplu iğne başı görünümünde bol miktarda saçınımlı olarak görülürler. Bunların magnetit oldukları tahmin edilmektedir. Bu küçük tanelerin dışında, ince uzun iğnemsi görünümlü opaklara da rastlanmıştır. Bunların da ilmenit oldukları tahmin edilmektedir. Gaz boşlukları: Bazı bazalt örneği kesitlerinde görülmüşlerdir. Diğer kesitlerde önemsiz denecek kadar az miktarda izlenirler. 240

8 Şekil 7. Bazalt örneğinde gaz boşluklarının genel görünümü (Ç.N), Prx: Piroksen, g. bş: Gaz boşluğu Piroksen Ve Olivinli Bazalt Bu tür bazaltlara inceleme alanımızın orta kesimlerinde rastlanır. Bayram Köy ün kuzeyi ve Gökçebağ Köyü nün batısında görülürler. Mikroskobik incelemeleri sonucu aşağıdaki özellikler tespit edilmiştir. Doku: Mikrolitik (flüidal), Mikrolitik- Porfirik. Plajioklas: Kesitte hakim minerali oluşturur. Genellikle iğnemsi görünümlü, bazen kibrit çöpü görünümlü mikrolitler şeklinde izlenirler Olivin: Plajioklastan sonra ikinci hakim minerali oluşturur. Genellikle küçük taneler şeklinde, daha az olarak da iri taneler şeklinde görülürler. İri tane görünümünde olanlar demirli bir ayrışım göstererek iddingsite dönüşmüşlerdir (Şekil 8). Piroksen: Kesitte küçük tane ve iri taneler (fenokristal) şeklinde izlenirler. Opak mineral: Çok küçük taneler şeklinde saçınımlı olarak bolca izlenirler. Şekil 8. Bazalt örneğinde iddingsite dönüşmüş olivin mineralinin görünümü (Ç.N). ol: olivin, idg: iddingsit. Kuvaterner Bölgemizde Kuvaterner (Holosen) yaşlı sarı opal ve eski alüvyonlar bulunmaktadır. 241

9 Sarı Ve Desenli (Dentritik) Opal İnceleme alanı içerisinde Güdük Tepe ve kuzeyinde görülürler. Genellikle dağınık saçılmış küçük parçalar ve bloklar şeklinde izlenirler. Bazı kalsedon blokları masif olurken diğer bir kısmı boşluklu ve konsantrik (iç içe büyüme) yapı gösterirler. Kalsedonlar genellikle sarı renkte, bazen renksiz veya hafif mavimsi renklerde gelişme gösterirler. Eski Alüvyon Çalışma bölgemizin değişik yerlerinde İlhan Köy ün kuzeyi, Ilıca köy ün kuzeyi ve doğusu, Bayram Köy ün Güneybatısı ve Ulupınar Köyü nün kuzeybatı kesiminde görülürler. Daha önceki araştırmacılar (Şahinci, 1975) tarafından serbest çakıl olarak adlandırılan bu parçaların kenarları genellikle yuvarlaklık kazanmış, çok az bir kısmı ise keskin kenarlara sahiptir. Boyutları 4 cm ile 10 cm arasında değişiklik arzetmektedir. Birim içerisinde çok farklı boyutlarda irili ufaklı parçalar şeklinde kireçtaşı, bazalt, kuvars ve opal parçaları yer almaktadır. Sarı Opal, Kalsedon, Bazalt Ve Kireçtaşlarının Gemolojik Açıdan Değerlendirilmesi Çalışma sahamızın Güdük Tepe ve kuzeyinde yığınlar halinde bulunan sarı opaller ve kalsedonlar küçük veya orta ölçekli bir işletmenin ya da süs taşı işlemeciliği eğitimi veren okulların ihtiyacını karşılayabilecek miktarlardadır. Sarı opal ve kalsedonlar, Mersin Üniversitesi, Takı Teknolojisi ve Tasarımı Yüksekokulu, Gemoloji Atelyesi nde süs taşı olarak değerlendirilmiştir (Şekil 9a, 9b). Ayrıca çalışma sahamızın büyük bölümünü oluşturan bazalt ve kireçtaşlarında da denemeler yapılmıştır (Şekil 9b, 9c). Şekil 9. (a) Bölgemiz Sarı opalinden yapılmış oval, kare ve yuvarlak kaboşon taşlar, (b) Bölgemizdeki Bazalttan yapılmış kare, dikdörtgen ve üçgen adım kesim taşlar, (c) Bölgemizdeki Kireçtaşı ile yapılmış sütun başları. SONUÇLAR Yapılan petrografik ve gemolojik incelemenin ardından şu sonuçlar sıralanabilir: 1. Ilıca-Bayram-Ulupınar yöresinin 1/ lik jeoloji haritası yapılmıştır. 2. İnceleme alanımızda Mesozoik ve Senozoik yaşlı birimler yer almaktadır. Mesozoik yaşlı birimleri Üst Jura Alt kretase yaşlı kireçtaşı oluştururken, Senozoik 242

10 yaşlı birimleri ise Alt Orta miyosen yaşlı kumlu kireçtaşı ve kumlu marnlar, Pliosen yaşlı volkanikler ile Holosen yaşlı eski alüvyonlar oluşturmaktadır. 3. İnceleme alanımızda İlhan Köy ve Ilıca nın doğusu ile kuzeyinde yüzeylenme gösteren kireçtaşlarında birime yaş verebileceğimiz karakteristik bir fosile rastlanmamıştır. 4. Bayram Köy ve civarında, Gökçebağ ın kuzey ve kuzeydoğusunda yaygın olarak yüzeylenme gösteren Kumlu Kireçtaşı Kumlu Marn seviyesi Üst Jura Alt Kretase yaşlı kireçtaşları üzerine bir uyumsuzlukla gelmektedir. 5. Bölgemizde en geniş alanı kapsayan Pliosen yaşlı volkanitlerin farklı zamanlarda oluştukları gözlemlenmiştir ve mikroskobik konumlarına göre Spilitik bazalt, Piroksenli bazalt ile Piroksen ve olivinli bazalt olmak üzere üç kısma ayrılmıştır. 6. Bölgemizde yüzeylenme gösteren Sarı Opal, Kalsedon, Kireçtaşı ve Bazaltlar Gemolojik olarak değerlendirilmiş ve çalışma sahamızın gemolojik yönden önemli olabileceği saptanmıştır. KAYNAKLAR AKYÜREK, B., BİLGİNER, E., DAĞER, Z. ve SUNU, O., Hacılar (K.Çubuk Ankara) bölgesinde Alt Triyas ın varlığı. TJK Bülteni cilt 22 S.2, Ankara. AKYÜREK, B., DURU, M., SÜTÇÜ, Y.F., PAPAK, İ., ŞAROĞLU, F., PEHLİVAN, N., GÖNENÇ, O., GRANİT, S., YAŞAR, T., Ankara ilinin Çevre Jeolojisi ve Doğal Kaynaklar Projesi. MTA Derleme No: 9961, s23-74, Ankara. CANİK, B., Ayaş İçmece ve Kaplıcasının Jeoloji-Hidrojeoloji Etüdü. MTA Enstitüsü Dergisi, S. 74, Ankara. ŞAHİNCİ, A., Ilıca Köyü Çevresi jeoloji- Hidrojeoloji Etüdü. Mta dergisi, S , Ankara. ŞENTÜRK, K., ve KARAKÖSE, C., Orta Sakarya Bölgesinde Liyas öncesi ofiyolitlerin ve mavi şistlerin oluşumu ve yerleşmesi. TJK bülteni, c. 24, s1-10, Ankara. TABBAN, A., Kentlerin Jeolojisi Ve Deprem Durumu. Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları: 56, Ankara. TEŞEKKÜR Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışma Çukurova Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından MMF2007YL26 no lu proje kapsamında desteklenmiştir. 243