S.Ü. Müh.-Mim. Fak. Derg., c.22, s.3, 2007 J. Fac.Eng.Arch. Selcuk Univ., v.22, n.3, 2007 GÖKTEPE (MU LA) BEYAZ MERMERLER N DO AL YAPI TA I OLARAK KULLANILAB RL ETK LEYEN JEOLOJ K PARAMETRELER A. Bahad r YAVUZ, Hakan ELÇ D.E.Ü., Torbal Meslek Yüksekokulu, Torbal, ZM R ÖZET: Ülkemizin önemli blok mermer üretim ve i leme merkezlerinden biri olan Mu la linde Permo-Karbonifer den Paleosen e kadar de en ya taki jeolojik birimlerde, de ik ton ve renkte blok mermer üretimi yap lmaktad r. 2005 y ba ndan itibaren Mu la Koza aç mevkiinin yakla k 50 km kuzey do usunda yer alan Göktepe mevkiinde Üst Kretase ya ince kristalli beyaz mermerlerde aç lan ocaktan blok mermer üretimi yap lmaya ba lanm r. Laboratuar ara rmalar ndan Göktepe beyaz mermerlerinin kuru birim hacim a rl klar n 27.1±0.02 kn/m 3, görünür porozitelerinin % 0.271±0.027, tek eksenli bas nç dayan mlar n 88.5±3.6 MPa, e ilme dayan mlar n 17.7±1.49 MPa, darbe dayan mlar n 1.7±0.72 Nmm/mm 3 ve Böhme yüzeysel a nma kayb de erlerinin 24.6±1.71 cm 3 /50cm 2 oldu u belirlenmi tir. Bu de erlerin, s r de erlerin üzerinde olan Böhme yüzeysel a nma kayb hariç, Türk Standartlar nda (TS 10499) öngörülen s r de erlere uygun oldu u belirlenmi tir. Üst Kretase beyaz mermer oca ve yak n çevresinde yürütülen arazi çal malar yla bu kayac n do al yap ta olarak kullan labilirli ini etkileyen birincil jeolojik parametrelerin aç k süreksizlik düzlemleri, ikincil jeolojik parametrelerin ise kapal -k lcal süreksizlik düzlemleri ile kayac n içerisinde de ik ekil ve miktarlarda bulunan dolomitik bant ve mercekler oldu u saptanm r. Anahtar Kelimeler: Mermer, Dolomitik mermer, Göktepe, Mu la Geological Parameters Influencing Use of Göktepe (Mu la) White Marbles As Natural Building Stone ABSTRACT: Different coloured and textured marbles of varying ages from Permo-Carboniferous to Paleocene marbles are quarried in the Mu la province which is a major block marble production and processing center in our country. Block marbles are being produced from the marble quarry opened up in the Upper Cretaceous aged fine grained white marble in 50 km north east of Koza aç in the Göktepe area. Göktepe white marbles are found to have the mean dry unit weight of 27.18±0.02 kn/m 3, effective porosity of 0,271±0.027 %, uniaxial compressive strength of 88,5±3.6 MPa, bending strength of 17.7±1.49 MPa impact strength of 1.7±0.72 Nmm/mm 3 and the Böhme surface abrasion value of 24.6±1.72 cm 3 /50 cm 2 in the laboratory. These test results are within the acceptance limit of the Turkish Standards (TS 10449) except the Böhme surface abrasion value which is above the threshold value. The field studies carried out within and the surrounding the upper cretaceous Göktepe white marble quarry, have shown that while the primary geological parameters influencing them are discontinuity surfaces the secondary geological parameters are closed micro fissures and dolomite bands and lenses. Key words: Marble, Dolomitic marble, Göktepe, Mu la Mu la li, Ülkemiz mermer sektöründe 1980 li y llardaki geli meye ba olarak, önemli bir mermer üretim ve i leme merkezi
58 A.B. YAVUZ, H. ELÇ haline gelmi tir. Yörede, blok mermer üretiminin büyük bölümü Mu la li ne ba Yata an, Milas, Kavakl dere ilçeleri ile yak n çevrelerinde yap lmaktad r ( ekil 1). Mu la yöresi mermerlerinin doku, renk ve desenleri bulunduklar stratigrafik seviyeye ba olarak farkl klar sunmaktad r. Bölgede blok mermer üretimi yap lan 4 ayr stratigrafik mermer seviyesi bulunmaktad r ( ekil 2). Bu mermer seviyeleri, alttan üste do ru Permo-Karbonifer fillitler içerisinde bant ve mercekler eklinde yer alan siyah mermerler, Triyas istler içerisinde mercek eklinde yer alan ve de ik ton ve desenlere sahip beyaz mermerler, Üst Kretase beyaz-grimsi beyaz mermerler ve Paleosen k rm renkli pelajik mermerlerdir. Mu la li ile yakla k 50 km kuzey do usunda yer alan Göktepe mevkii aras nda kalan geni bir alanda gri, grimsi beyaz renkli mermerlerden olu an oldukça kal n bir karbonat istifi yüzeylemektedir ( ekil 2). Üst Kretase ya bu mermerler de ik kal nl k ve boyutlarda ince kristalli beyaz mermer mercekleri içermektedirler. 2005 y ba nda Göktepe mevkiinde Üst Kretase gri mermerler içerisinde mercek eklinde yer alan beyaz renkli bir mermer seviyesi içerisinde aç lan mermer oca ndan, blok mermer üretimi yap lmaya ba lanm r ( ekil 5,6). Yörede bu mermer oca d nda Üst Kretase mermerlerde blok üretimi yap lan ba ka bir mermer oca bulunmamaktad r. Mermer oca, Göktepe Kasabas yak nlar nda yer almas nedeniyle, Göktepe Mermer Oca olarak isimlendirilmi tir. ekil 1. Çal ma alan n yer bulduru haritas (Güngör ve Erdo an 2001 de de tirilerek). Figure 1. The location map of the study area (Modified from Güngör and Erdo an, 2001). Çal man n ilk a amas nda Göktepe mermer oca ve yak n çevresinde yürütülen araz çal malar ile blok mermer üretimi yap lan beyaz renkli mermer seviyesinin stratigrafik konumu ve yay m alan belirlenmi tir ( ekil 5). kinci a amada, mermer oca ev aynalar ile stok ve pasa sahalar nda yürütülen çal malar neticesinde, mermer oca n blok mermer üretimini etkileyen jeolojik parametreler saptanm r. Son a amada, mermer oca ndan al nan taze mermer numuneleri üzerinde yap lan deneylerle, Göktepe beyaz mermerlerini mineralojik, kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmi ve bu özellikler ile Türk Standartlar nda (TS 10449) verilen s r de erleri ile kar la lm r (Tablo 2-3). BÖLGESEL JEOLOJ Gnays, mika ist ve mermer gibi bölgesel metamorfik kayalardan olu an Menderes Masifi Bat Anadolu da KD-GB yönlü bir zon boyunca geni bir yay m sunmaktad r. Masifin kuzeyi zmir Ankara Zonu, güneyi ise Likya Naplar ile s rland lmaktad r (Güngör ve Erdo an, 2001) ( ekil 1). Menderes Masifi nin üst k sm detritik ve karbonatl kayalardan olu an örtü serisi ile örtülüdür. Platform türü mermer istifi Triyas tan Üst Kretase ye kadar uzanmakta ve bu serinin üzeri Üst Kretase-Eosen döneminde k rm renkli pelajik kayalar ile örtülmü tür (Güngör ve Erdo an, 2002). Mu la yöresinde blok mermer üretimi yap lan mermer seviyeleri Menderes Masifi nin örtü serileri içerisinde genellikle uzun ve geni mercekler eklinde yer almaktad r. Bu örtü serisinin en alt nda siyah mermer mercekleri ve çörtler içeren fillitlerle ba layan ve beyaz kuvarsitler ve fosilli siyah mermerlerle devam eden Permo-Karbonifer ya Göktepe formasyonu yer almaktad r ekil 2). Göktepe Formasyonu nun üzerine uyumsuz olarak, k rm mor taban çak l ta lar ile ba layan Orta-Üst Triyas tan Üst Kretase ye
Göktepe (Mu la) Beyaz Mermerlerinin Do al Yapi Ta i Olarak Kullanilabilirli ini Etkileyen Jeolojik Parametreler 59 kadar uzanan zaman aral nda çökelmi bir karbonat platformu yer al r. Karbonat istifinin alt seviyelerinde, de ik boyutlarda mermer mercekleri içeren Geç Ladiniyen-Karniyen ya istler; onlar n üzerinde de uyumlu olarak Jura ya kal n bir dolomitik mermer seviyesi yer al r ( ekil 2). Bu birimlerin üzerinde Geç Kretase ya z mpara içerikli mermerler yer almaktad r. Yörede Geç Kretase platform karbonatlar üzerinde, Paleosen çörtlü k rm renkli pelajik kireçta lar bulunur. Brinkman (1967) taraf ndan K la aç formasyonu olarak adland lan birim, Geç Kretase karbonat kayalar üzerine uyumlu bir dokanakla gelmektedir (Konak ve di., 1987; Dora ve di.,2001 ve Güngör ve Erdo an, 2002) ( ekil 2). Mineralojik Özelliler Göktepe beyaz mermerlerinin mineralojik özellikleri, Göktepe Mermer oca n renk ve desen aç ndan farkl klar sunan de ik bölümlerinden al nan, taze kaya numuneleri üzerinde yap lan çal malar ile belirlenmi tir. Numunelerden kaya içerisinde gözlenen yönlenmelere dik ve paralel olmak üzere 2 er adet ince kesit yapt lm ve bu kesitler polarizan mikroskop alt nda incelenmi tir. Mermerlerin mineral yüzdeleri polarizan mikroskoba monte edilen nokta say aleti ile belirlenmi tir. % 98-99 oran nda kalsit minerali içeren beyaz mermer, % 1-2 oran nda da opak mineral içermektedir. Opak mineraller kayac de ik aç larda kesen ve dü ük devaml a sahip, düzensiz kapal -k lcal çatlak düzlemleri boyunca gözlenmektedir ( ekil 9B). Granoblastik doku gözlenen Göktepe beyaz mermerlerine ait yönlenmeye dik konumlu ince kesit üzerinde yap lan kristal boyutu ölçümünde, kayac n kristal boyutlar n 35 µm ile 250 µm aras nda de ti i ve ortalama kristal boyutu 114±42µm oldu u belirlenmi tir ekil 3-4) dir. Göktepe beyaz mermerleri içerisinde bant ve mercek eklinde yer alan dolomitik mermerlerin ortalama kristal boyutlar n ise 21±7µm oldu u belirlenmi tir. Bu zonlar içerisinde dolomitin (% 93) yan s ra, kalsit (%4-5), kuvars (%1-1.5) ve klorit (%0.5-1) minerallerinin varl da tespit edilmi tir. nce kesitlerde dolomit ile kalsit minerali, gümü kromat yöntemi (Lemberg.,1892) ile boyanarak ayr mlanm lar ve yüzdelik oranlar belirlenmi tir.
60 A.B. YAVUZ, H. ELÇ ekil 2. Çal ma alan n jeolojik haritas (Candan ve Dora, 1998 den de tirilerek) ve stratigrafik kolon kesit (Konak ve di.,1987; Dora ve di.,2001 ve Güngör ve Erdo an, 2002) Figure 2. Geology map (Modified from Candan and Dora, 1998) and simplified stratigraphic column section of the study area (Konak et al.,1987; Dora et al.,,2001 and Güngör and Erdo an, 2002) 50 40 kl k 30 20 10 0 50 100 150 200 250 Kristal Boyutu ( m) ekil 3. Göktepe beyaz mermerine ait kristal boyutu da m grafi i. Figure 3. Grain size distribution of the Göktepe white marble. ekil 4. Göktepe beyaz mermerlerinin polarizan mikroskop alt ndaki görünümü. (A: Mermer, B: Mermer-Dolomitik mermer dokana, M: Mermer, DM: Dolomitik mermer) Figure 4. A view of the Göktepe white marbles under plane polarized light. (A: Marble, B: Border of the Marble-Dolomitic marble, M: Marble, DM: Dolomitic marble) Tablo 1. Göktepe beyaz mermerlerinin kimyasal bile imleri. Table 1. Chemical contents of the Göktepe white marbles. Mermer Türü SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 MnO Ate te zayiat Göktepe Beyaz 0.21 0.06 0.09 0.57 54.78 0.075 0.006-0.018 43.72 Dolomitik zon 0.08 0.046 0.013 6.78 46.12 0.006 0.018-0.002 43.76 Kimyasal Bile im Göktepe Mermer Oca n n de ik seviyelerinden al nan taze ayr mam mermer örnekleri ile beyaz mermerler içerisinde de ik kal nl klarda bant, mercek ve damar eklinde yer alan dolomitik zonlar n atomik absorpsiyon cihaz kullan larak DEÜ Müh. Fak. Jeoloji Mühendisli i Bölümü Jeokimya Laboratuar nda kimyasal analizleri yap lm ve deney sonuçlar Tablo 1 de sunulmu tur. Fiziksel ve Mekanik Özellikler
Göktepe (Mu la) Beyaz Mermerlerinin Do al Yapi Ta i Olarak Kullanilabilirli ini Etkileyen Jeolojik Parametreler 61 Göktepe beyaz mermerlerinin fiziksel ve mekanik özellikleri Göktepe Mermer Oca ndan al nan ayr mam taze kaya numuneleri üzerinde TS 699 a uygun olarak yap lan deneylerle belirlenmi ve deney sonuçlar Tablo 3 te verilmi tir. Tablo 3 te de görüldü ü üzere Göktepe mermerlerinin fiziksel özelliklerinden kuru birim hacim rl n 27.18 ±0.02 kn/m 3, doygun birim hacim a rl n 27.20±0.023 kn/m 3, görünür porozitesinin % 0.271±0.027, a rl kça su emme de erinin % 0.099±0.01 ve donma-çözülme deneyi sonras a rl k kayb n % 0.107±0.019 oldu u saptanm r (Tablo 2). Bu veriler nda Göktepe Beyaz mermerleri International Association of Engineering Geology (Anon 1979) nin s fland rma yöntemine göre yüksek birim hacim a rl na sahip, dü ük poroziteli kayalar grubuna girmektedir. Göktepe beyaz mermerlerinin mekanik özelliklerinden tek eksenli bas nç dayan de erinin 88.5±3.6 MPa, donma çözülme deneyi sonras tek eksenli bas nç dayan de erinin 86.1±3.56 MPa, e ilme dayan de erinin 17.7±1.49 MPa, darbe dayan de erinin 1.7±0.72 Nmm/mm 3 ve Böhme yüzeysel a nma kayb de erinin 24.6±1.72 cm 3 /50 cm 2 oldu u belirlenmi tir (Tablo 2). Göktepe beyaz mermerleri tek eksenli bas nç dayan de erleri aç ndan Dere ve Miller (1966) e göre yüksek dayan ml kayaçlar grubuna girmektedirler. MÜHEND SL KL JEOLOJ Kayaçlar n do al yap ta olarak kullan labilirli ini etkileyen jeolojik parametrelerden, blok mermer üretimi esnas nda k lma ve parçalanmalara neden olan jeolojik parametreler birincil jeolojik parametreler, üretilen kaya bloklar n fabrikada kesilerek i lenmesi a amas nda lmalara neden olan ve buna ba olarak fabrikan n üretim zayiat artt ran jeolojik parametreler ile kayac n renk ve desen homojenitesini bozarak ticari de erini azaltan yada yok eden jeolojik parametreler ise ikincil jeolojik parametreler olarak s fland lm r (Yavuz ve di., 2001, 2005a). Göktepe beyaz mermerlerin do al yap ta olarak kullan labilirli ini etkileyen birincil jeolojik parametreler, Göktepe mermer oca ve yak n çevresinde yap lan jeolojik incelemelerle belirlenmi tir. lk olarak mermer oca yak n çevresinin 1/5000 ölçekli jeolojik haritas yap lm ve blok mermer üretimi yap lan beyaz mermer seviyesinin stratigrafik konumu ile yay m alan belirlenmi tir ( ekil 5). Daha sonra mermer oca ev aynalar üzerinde, basamak taban ndan itibaren 1.5 m yükseklikteki yatay bir hat boyunca yürütülen detay süreksizlik ölçümleri ile kaya evleri üzerinde gözlenen süreksizlik düzlemlerinin konumlar ve çatlak ara uzakl klar ile kayac n renk ve homojenitesini bozan yada fabrikada lenmesi esnas nda sorun yaratan dolomitik bant ve mercekler ile kapal k lcal süreksizlik düzlemleri gibi jeolojik parametreler kaydedilmi tir ( ekil 6). N 1 0 k (kn/m 3 ) 27.18 0.02 Tablo 2. Göktepe beyaz mermerlerinin fiziksel ve mekanik özellikleri. Table 2. Physical and mechanical properties of Göktepe white marbles. N d (kn/m 3 ) N n N Sa N e N WI 1 0 27.20 0.023 1 0 0.271 0.027 UCS (MPa) UCS AF (MPa) BS (MPa 6 88.5 3.6 5 86.1 3.56 6 17.7 1.49 1 0 0.099 0.01 IS (Nmm/mm 3 ) 1 0 0.272 0.028 5 BAD (cm 3 /50cm 2 ) 6 1.7 0.72 6 24.6 1.72 0.107 0.019
62 A.B. YAVUZ, H. ELÇ N: Numune say, k: Kuru birim hacim a rl, d: Doygun birim hacim a rl, n: Görünür porozite, Sa: A rl kça su emme, e: Bo luk oran, WI:Donma çözülme sonras a rl k kayb, UCS: Tek eksenli bas nç dayan, UCS AF: Donma çözülme sonras tek eksenli bas nç dayan, BS: ilme dayan, IS: Darbe dayan, BAD: Böhme yüzeysel a nma kayb. ekil 5. Göktepe mermer oca yak n çevresinin jeoloji haritas ve enine kesiti. Figure 5. Geological map and cross-section of the Göktepe marble quarry and its surroundings. ekil 6. Göktepe mermer oca n genel görünümü. Figure 6. A general view of the Göktepe marble quarry. Süreksizlik düzlemlerinin e im yönü ve im aç lar, Stereonet program yard yla bilgisayar ortam nda stereografik projeksiyon üzerine aktar lm, kutup yo unla ma noktalar belirlenmi ve kutup yo unla ma noktalar ndan itibaren çizilen büyük daireler yard yla, mermer ocaklar içerisinde egemen olan süreksizlik setlerinin say ve konumlar saptanm r ( ekil 7A). Süreksizlik düzlemlerinin çatlak ara uzakl klar, Priest ve
Göktepe (Mu la) Beyaz Mermerlerinin Do al Yapi Ta i Olarak Kullanilabilirli ini Etkileyen Jeolojik Parametreler 63 Hudson (1976) taraf ndan önerilen hat ölçüm tekni i yöntemi kullan larak de erlendirilmi, bu düzlemlerin çatlak ara uzakl s kl k da m grafi i çizilmi ve bu grafi i simgeleyen negatif üstel e itlikten ortalama çatlak ara uzakl de eri saptanm r ( ekil 7B). Üst Kretase beyaz mermerlerin üretildi i Göktepe mermer oca içerisi ve yak n çevresinde yap lan incelemelerde, kayac n do al yap ta olarak kullan labilirli ini etkileyen birincil jeolojik parametrelerin aç k süreksizlik düzlemleri, ikincil jeolojik parametrelerin ise kapal -k lcal süreksizlik düzlemleri ile kayac n içerisinde de ik ekil ve miktarlarda bulunan dolomitik bant, mercek ve damarlar oldu u saptanm r. Birincil Jeolojik Parametreler Göktepe mermer oca ev aynalar ndan ölçülen 657 süreksizlik düzlemi ölçüsünün bilgisayar ortam nda de erlendirilmesi sonucunda, beyaz mermerler içerisinde 99/63, 141/65, 218/70, 258/71 ve 22/77 konumlu olmak üzere birbirlerini de ik aç larda kesen 5 ayr süreksizlik setinin bulundu u belirlenmi tir ekil 7A). Hat ölçüm tekni i kullan larak mermer oca ev aynalar ndan al nan 614 adet çatlak ara uzakl verisinin de erlendirilmesi sonucunda da, Göktepe beyaz mermerlerinin ortalama çatlak ara uzakl de erin 0.38 m oldu u saptanm r ( ekil 7B). kincil Jeolojik Parametreler Kapal (k lcal) süreksizlik düzlemleri Göktepe mermer oca ev aynalar ile stok ve pasa sahas içerisinde yap lan gözlemleri neticesinde, beyaz mermerlerin kayac de ik aç larda kesen ve dü ük devaml a sahip (>1m) çok say da kapal (k lcal) süreksizlik düzlemi içerdi i belirlenmi tir ( ekil 8A,B ). ekil 7. Göktepe Mermer Oca ev aynalar üzerinde ölçülen süreksizlik düzlemlerinin stereografik alt yar m küre projeksiyonu üzerindeki görünümleri (A) ve çatlak ara uzakl - s kl k da m grafi i (B). Figure 7. Lower hemispherical stereographic projection plot (A) and the frequency-spacing relation (B) of the discontinuities measured on the rock faces in the Göktepe marble quarry.
64 A.B. YAVUZ, H. ELÇ ekil 8. Göktepe beyaz mermerleri içerisinde gözlenen k lcal çatlaklar n genel (A) ve yak n (B) görünümü. Figure 8. A general (A) and close up (B) view of the fissures in the Göktepe white marble. Dü ük devaml a sahip olan (10-100 cm) lcal süreksizlik düzlemleri birbirlerini de ik aç larda kesmektedirler ( ekil 8A). Bu süreksizlik düzlemleri gerek blok mermer üretimi gerekse de üretilen kaya bloklar n fabrikalarda i lenmesi esnas nda geli en gerilmeler neticesinde, bulunduklar yüzeyler boyunca k lmalara neden olmaktad rlar. Ayr ca k lcal süreksizlik düzlemleri boyunca zan sular ayr may h zland rmakta ve kaya içerisinde bu düzlemler boyunca ayr maya ba olarak renk de imleri olu maktad r ekil 9A,B). Beyaz mermer içerisinde sar ms kahve renkli çizgiler eklinde gözlenen bu zonlar kayac n renk ve desen homojenitesini bozmaktad r ( ekil 9A). Dolomitik zonlar Göktepe Üst Kretase beyaz mermerleri içerisinde, yönlenmeye paralel konumlu bantlar, mercekler ya da kayac de ik aç larda kesen damarlar eklinde geli mi pembe, rm ms -kahve ve grimsi- bej renkli dolomitik zonlar bulunmaktad r ( ekil 10A-D ). Dolomitik bant ve merceklerin kal nl klar ve devaml klar mm düzeyinden 1.5 m ye kadar de ebilmektedir ( ekil 10A, B). Göktepe beyaz mermerleri içerisinde yer alan dolomitik bant, mercek ve damarlar kayac n renk ve desen homojenitesini bozarak ta n ticari de erinin dü mesine neden olmaktad rlar ( ekil 10A-D). Ayr ca kalsit kristallerine oranla daha sert olan dolomit kristalleri, mermer levhalar n parlat lmas amas nda da sorulara neden olmaktad rlar. Bu gerekçelerle yo un miktarda dolomit seviyeleri içeren kaya bloklar, genellikle de erlendirilemeyerek mermer ocaklar n pasa sahalar na at lmaktad r. ekil 9. Göktepe beyaz mermerlerinde yer alan k lcal çatlaklar boyunca geli en ayr man n genel (A) ve ince kesitteki (B) görünümü. Figure 9. A general view of the weathering zone developed along the fine discontinuity surfaces in the Göktepe white marble (A) and in a thin section.
Göktepe (Mu la) Beyaz Mermerlerinin Do al Yapi Ta i Olarak Kullanilabilirli ini Etkileyen Jeolojik Parametreler 65 Tablo 3. Mermer ve kalsiyum karbonat bile imli kayaçlar n do al yap ta olarak kullan labilmesi için sahip olmalar gereken fiziksel ve mekanik özelliklerinin s r de erleri (TS 10449). Table 3. The threshold values of the physical and mechanical properties for the marble and calcium carbonates as a natural stones (TS 10449). Fiziksel Özellikler r De er Mekanik Özellikler r De er rl kça Su Emme < 0.4 Tek Eksenli Bas nç Direnci (MPa) (Dö eme) Tek Eksenli Bas nç Direnci (MPa) (Kaplama) Doluluk Oran >98 ilme Direnci (MPa) 6 Don Sonras A rl k Kayb < 1 Don Sonras Bas nç Direnci ( MPa) > 30 Böhme Yüzeysel A nma Kayb (cm 3 / 50 cm 2 ) (Dö eme) Böhme Yüzeysel A nma Kayb (cm 3 / 50 cm 2 ) (Kaplama) < 15 < 25 Darbe Dayan (N.mm/mm 3 ) (Dö eme) Darbe Dayan (N.mm/mm 3 ) (Kaplama) 50 > 30 > 0,6 > 0,4 ekil 10. Göktepe beyaz mermerleri içerisinde bant (A), mercek (B) ve damar eklinde yer alan dolomitik zonlar n genel (C) ve yak n (D) görünümü. Figure 10. A general and close up view of the dolomitic band (A), lenses (B) and veins (C, D) in the Göktepe white marble. DE ERLEND RME VE SONUÇLAR % 98-99 kalsit, % 1-2 opak mineral içeren Göktepe beyaz mermerlerinin kristal boyutlar n 35 µm ile 250 µm aras nda de ti i ve ortalama kristal boyutunun 114 ± 42 µm oldu u belirlenmi tir. Beyaz mermerler içerisinde bant, mercek ve damarlar eklinde yer alan dolomitik zonlar n kristal boyutlar n 21 ± 7 µm oldu u ve bu zonlar n dolomit
66 A.B. YAVUZ, H. ELÇ minerali yan s ra kalsit, kuvars ve klorit minerali içerdi i belirlenmi tir. Kuru birim hacim a rl 27.18 kn/m 3, doygun birim hacim a rl 27.20 kn/m 3, görünür porozitesi % 0.271 ve a rl kça su emme de eri % 0.099 olan Göktepe beyaz mermerlerinin tek eksenli bas nç dayan 88.5 MPa, e ilme dayan 17.7 MPa, darbe dayan 1.7 N mm/mm 3 ve Böhme yüzeysel nma kayb de eri 24.6 cm 3 /50 cm 2 dir. Göktepe beyaz mermerleri fiziksel ve mekanik özelliklerinin Türk standartlar nda (TS 10449) öngörülen s r de erler içerisinde yer al rken, Böhme yüzeysel a nma kayb de erlerinin r de eri a görülmektedir (Tablo 2,3). Göktepe beyaz mermerlerinin blok mermer üretimini etkileyen birincil jeolojik parametrelerin kayac n içerdi i ve birbirlerini de ik aç larda kesen 99/63, 141/65, 218/70, 258/71 ve 22/77 konumlu be ayr süreksizlik seti oldu u ve bu süreksizlik düzlemlerine ait ortalama çatlak ara uzakl n 0.38 m oldu u belirlenmi tir. Gerek blok üretim esnas nda, gerekse de üretilen mermer bloklar n fabrikalarda kesilerek i lenmesi esnas nda k lmalara neden olan kapal süreksizlik düzlemleri ile kayac n renk ve desen homojenitesini bozarak ticari de erini azaltan yada yok eden dolomitik zonlar, Göktepe beyaz mermerlerinin blok mermer üretimini etkileyen ikincil jeolojik parametreler olarak tan mlanm r. Göktepe Üst Kretase beyaz mermerlerinin kütlesel ve malzeme özellikleri, Mu la beyaz ad ile bilinen Mu la Yata an Koza aç mevkii Üst Kretase beyaz mermerleri ile kar la lm r. Tablo 5 te görüldü ü üzere Koza aç mevkiinde yer alan Oruço lu, Özer ve Mersan mermer oca mermerlerinin fiziksel özellikleri ile benzer fiziksel özelliklere sahip olan Göktepe beyaz mermerlerinin kristal boyutlar, Mu la beyaz mermerlerine oranla oldukça küçüktür (Tablo 4). Göktepe beyaz mermerlerinin tek eksenli dayan m, e ilme, darbe dayan ve Böhme yüzeysel a nma kayb de eri Mu la beyaz mermerlerine oranla daha yüksektir (Tablo 5). Ortalama 0.38 m çatlak ara uzakl na sahip Göktepe beyaz mermerlerinin ortalama çatlak ara uzaklar 1.03-1.26 m aras nda de en Mu la beyaz mermerlerine oranla, oldukça kl ve çatlakl bir yap da oldu u görülmektedir (Tablo 5). Tablo 4. Göktepe Üst Kretase beyaz mermerleri ile Koza aç Üst Kretase beyaz mermerlerinin (Mu la beyaz) fiziksel özelliklerinin kar la lmas (Yavuz ve di., 2005 b) Table 4. Comparison of the physical properties of the Upper Cretaceous Koza aç white and the Upper Cretaceous Göktepe white marbles (Yavuz et al., 2005 b). Mermer türü KB (µm) k (kn/m 3 ) d (kn/m 3 ) Göktepe B. 114±42 27.18±0.02 27.20±0.023 0.271±0.027 0.272±0.028 0.099±0.01 0.107±0.019 Oruco lu B. 768±303 27.11±0.09 27.14±0.09 0.308±0.03 0.309±0.04 0.11±0.01 0.28±0.023 Özer B. 600±216 27.03±0.04 27.07±0.03 0.407±0.03 0.409±0.03 0.15±0.01 0.35±0.078 Mersan B. 625±236 27.04±0.02 27.07±0.02 0.372±0.05 0.373±0.05 0.14±0.05 0.32±0.063 n e Sa WI KB: Kristal boyutu, k: Kuru birim hacim a rl, d: Doygun birim hacim a rl, n: Görünür porozite, e: Bo luk oran, Sa:A rl kça su emme, WI:Donma çözülme sonras a rl k kayb. Tablo 5. Göktepe Üst Kretase beyaz ve Koza aç Üst Kretase beyaz mermerlerinin (Mu la beyaz) mekanik özellikleri ile ortalama çatlak ara uzakl klar n kar la lmas (Yavuz ve di erleri 2005a, 2005b). Table 5. Comparison of the mechanical properties and average spacing of Upper Cretaceous Göktepe white and Upper Cretaceous Göktepe Koza aç white marbles (Yavuz et al., 2005a, 2005b).
Göktepe (Mu la) Beyaz Mermerlerinin Do al Yapi Ta i Olarak Kullanilabilirli ini Etkileyen Jeolojik Parametreler 67 Mermer türü UCS (MPa) UCS AF (MPa) BS (MPa) IS (N mm/mm 3 ) BAD (cm 3 /50cm 2 ) ÇAU (m) Göktepe Bayaz 88.5±3.6 68.1±3.56 17.7±1.49 1.7±0.72 24.6±1.72 0.38 Oruco lu 67.5±5.5 73.6±3.7 Beyaz 9.4±2.6 1.4±0.5 34±1.6 1.03 Özer Beyaz 70.1±10.3 50.2±7.5 8.9±1.5 1.2±0.7 29.7±0.87 1.07 Mersan Beyaz 67.7±7.4 60.4±3.5 9.2±0.75 1.3±0.7 31.4±3.82 1.26 UCS: Tek eksenli bas nç direnci, UCS AF: Donma çözülme sonras tek eksenli bas nç direnci, BS: ilme direnci, IS: Darbe direnci, BAD: Böhme yüzeysel a nma kayb, ÇAU: Ortalama çatlak ara uzakl. TE EKKÜR Çal ma esnas nda mermer numunelerinin kimyasal analizlerini yapt ran Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisli i Bölümü Ö retim Üyesi Dr. Mümtaz Çolak ile makaleyi okuyarak katk sa layan de erli hakemlere te ekkür ederim. KAYNAKLAR Anon., 1979, Classification of rock and soils for engineering geological mapping, Part I-Rock and soil materials, Bull. Int.Ass.Eng. Geol. 19, 364-371. Brinkman, R., 1967, Die Südflanke des Menderes Massive bie Milas, Bodrum und Ören, Scient Report of Faculty of Science, Ege University, 43p, 12, 2 abb., 1 Tab., zmir-bornova. Candan, O., Dora O.Ö., 1998, Generalized geological map of the Menderes Masif, western Turkey, Dokuz Eylül Universitesi, Müh.,Fak., Izmir (Unpublished). Deere,D.U., Miller, R.P., 1966, Engineering classification and index properties for intact rocks, Report AFWL-TR-65-116, Air Force Weapons Laboratory (WLDC) Kirtland Air Force Base, New Mexico. Dora, O.Ö., Candan, O., Kaya, O., Koralay, E., Dür, S., 2001, Revision of Leptite-gneisse in the Menderes Masif a supracrustal metasedimanteral origin, International Journal of Earth Sciences, 89,386-851. Güngör, T., Erdogan, B., 2001, Emplacement age and direction of the Lycian nappes in the Söke- Selçuk region, western Turkey, International Journal of Earth Sciences (Geol Rundsch), 89, 874-882. Güngör, T., Erdogan, B., 2002, Tectonic signification of mafic volcanic rocks in a Mesozoic sequence of the Menderes Masif. West Turkey, International Journal of Earth Sciences (Geol Rundsch), 91, 386-397. Konak, N., Akdeniz, N., Öztürk, E.M., 1987, Geology of the south of Menderes Masif. In. IGCP poj. 5. Guide book field excursion Western Anatolia, Turkey, Bull. Min. Res. Expl. Inst. Turkey, 42-53. Lemberg. J., 1892, Zur microchemischen Untresuchung einiger Minerale, Zeitschr. Deutsch. Geol. Gesellsch, 44, 224-242. Priest, S.D., Hudson, J.A., 1976, Discontinuity spacing in rock, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech, 13,135-148. T.S. 699/Ocak 1987 U.D.K. 691.2, Do al yap ta lar -muayene ve deney metotlar, Türk Standartlar Enstitüsü, Ankara, 83s. T.S. 10449/ Ekim 1991, Mermer - kalsiyum karbonat esasl -yap ve kaplama ta olarak kullan lan, Türk Standartlar Enstitüsü, Ankara, 7s.
68 A.B. YAVUZ, H. ELÇ Yavuz, A.B., 2001, Mu la Yöresi Mermer Ocaklar nda Blok Mermer Üretimini Etkileyen Jeolojik Parametreler, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 31 s Izmir. Yavuz, A.B., Turk, N., Koca, M.Y., 2005a, Geological Parameters Affecting the Marble Production in the Quarries Along The Southern Flank of the Menderes Massif, Turkey, Engineering Geology, 80, 214-141. Yavuz, A.B., Turk, N., Koca, M.Y., 2005b, Material properties of the Menderes Massif Marbles from SW Turkey, Engineering Geology, 82, 91-106.