Alanyurt (Afyonkarahisar) Killerinin Jeolojisi ve Mineralojisi

Abstract

İnceleme alanının temelinde Paleozoyik yaşlı Afyon metamorfitleri yer almaktadır. Formasyon Doğanlar şisti ve İscehisar mermerlerinden oluşmaktadır. Senozoyik yaşlı Gebeceler formasyonu ve Afyon volkanitleri temel kayaçları üzerine uyumsuz olarak gelmiştir. Kuvaterner yaşlı alüvyal çökeller Senozoyik yaşlı birimleri uyumsuz olarak örtmektedirler. Afyon volkanitleri Afyonkarahisar ve çevresinde Miyosen döneminde etkili olan volkanik faaliyetlerin sonucu oluşmuşlardır. Alt-Orta Miyosen yaşlı Köroğlu Kaldera’sının oluşturduğu Seydiler ignimbiritleri ve andezit, trakiandezit bileşimli lavlar tarafından temsil edilen volkanik kayaçlar Afyonkarahisar’ın kuzeyinde geniş alanlar kaplamaktadır. Bu çalışma Alanyurt (Afyonkarahisar) bölgesindeki killerin jeolojik ve mineralojik-petrografik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Alanyurt killeri Seydiler ignimbiritlerinin ayrışması sonucu oluşmuştur. Seydiler ignimbritlerinin üst bölümleri masif seviyelerden oluşurken, alt bölümlerinde ise tabakalı yapı belirgindir. Genellikle beyaz ve krem renkli olan birimin rengi alterasyonun etkisiyle açık sarı, sarımsı kırmızı ve açık yeşile doğru değişim sunmuştur. Alanyurt killerinin toplam kalınlığı 200m’dir. Seydiler ignimbiritlerindeki değişik alterasyon zonlarının mineralojik-petrografik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla bölgedeki kil ocaklarının aynalarından örnekler alınmış ve bu örneklere x-ışınları kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskop analizleri uygulanmıştır. XRD çalışmalarında örneklerdeki en önemli kayaç yapıcı minerallerin feldispat, kuvars ve opal-CT/kristobalit olduğu belirlenmiştir. Beyaz ve krem renkli seviyeler çoğunlukla illitten oluşurken, bu minerale açık sarı renkli seviyelerde kaolinit, açık yeşil renkli seviyede ise simektit minerali eşlik etmiştir. SEM incelemelerinde yapraksı illit ve simektit kristalleriyle psedohekzagonal ve vermiform kaolinit kristalleri gözlenmiştir. Çalışmalarda volkan camı ve potasyum feldispat minerallerinin illit, simektit ve kaolinite dönüşümünü gösteren morfolojik ve mikro kimyasal veriler elde edilmiştir.

Keywords

• Kil,Alterasyon,Jeoloji,Mineraloji,Alanyurt,Afyonkarahisar

The Geology and Mineralogy of Alanyurt (Afyonkarahisar) Clays

Abstract

The basement rocks of the study area are Paleozoic Afyon metamorphics. This formation comprises Doğanlar schist and İscehisar marbles and is unconformably overlain by Cenozoic Gebeceler formation and the Afyon volcanics. Alluvial sediments of the Quaternary age unconformably covered Cenozoic units. Afyon volcanites occurred from intensive volcanic activity during the Miocene period in Afyonkarahisar and its surroundings. The Seydiler ignimbirites formed by the Lower-Middle Miocene aged Köroglu Caldera and the volcanic rocks are represented by andesite and trachyandesitic lavas. These rocks are cover large areas north of Afyonkarahisar. This study was carried out to determined geological and minero-petrographical properties of clays in Alanyurt (Afyonkarahisar) province. Alanyurt clays occured from alteration of Seydiler ignimbirites. The upper levels of Seydiler ignimbirites consist of massive layers. Besides, the stratified structure is distinctive in the lower levels. The color varies from white, cream to light yellow, yellowish red and light green due to alteration. The total thickness of Alanyurt clays  is 200m. The clay samples collected from the wall of clay quarries and x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) conducted on these samples for determination of minero-petrographical properties of different alteration zones in Seydiler ignimbirites. In XRD studies, it was determined that feldispar, quartz and opal-CT/cristobalite are main rock forming minerals. The white and cream levels are consist substantially of illite. Besides, kaolinite and smectite accompanied to illite in light yellow and light green levels respectively.In SEM investigations, flaky illite and smectite; pseudo-hexagonal ve vermiform kaolinite booklets were observed. The morphological and micro chemical data related to the conversion of volcanic glass and potasium feldspar to illite, smectite and kaolinite.

Keywords

• Clay,Alteration,Geology,Mineralogy,Alanyurt,Afyonkarahisar

References

1. [1] Murray, H.H., 2007. Applied Clay Mineralogy; Occurrences, Processing and Application of Kaolins, Bentonites, Palygorskite Sepiolite, and Common Clays. Developments in Clay Science, 2, Elsevier, 189p, Netherland.
2. [2] Grim, R.E., 1942. Modern concepts of clay materials. The Journal of Geology, 50(3), pp.225-275.
3. [3] Savasçin, M.Y., Francalanci, L., Innocenti, F., Manetti, P., Birsoy, R. Dag, N., 1997. Miocene-Pliocene Potassic Ultrapotassic Volcanism of the Afyon-Isparta Region (Central-Western Anatolia, Turkey): Petrogenesis and Geodynamic Implications. In Proceedings of the International Earth Sciences Colloquium on the Aegean Region, Izmir (Vol. 2, pp. 487-502).
4. [4] Savaşcın, M.Y. Oyman, T., 1999. Tectono-magmatic evolution of alkaline volcanics at the Kırka-Afyon-Isparta structural trend, SW Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences, 7(3), pp.201-214.
5. [5] Kuşcu, M. Yıldız, A., 2001. Ayazini (Afyon) tüflerinin yapı taşı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Türkiye III. Mermer Sempozyumu MERSEM, pp.85-98.
6. [6] Kuşcu, M., Yıldız, A. Bağcı, M., 2006. Konarı (İscehisar-Afyon) Traki-Andezitlerinin Yapıtaşı Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Türkiye V Mermer ve Doğaltaş Sempozyumu, pp.281-290.
7. [7] Celik, H., 2010. Technological characterization and industrial application of two Turkish clays for the ceramic industry. Applied Clay Science, 50(2), pp.245-254.
8. [8] Metin, S, Genç, S ve Bulut, V, 1987. Afyon ve yakın dolayının jeolojisi. M.T.A. Raporu No: 2113, Ankara.

9. [9] Tolluoğlu, A.Ü., Erkan, Y., Sümer, E.Ö., Boyacı, M.N. Yavaş (Betaş), F., 1997. Afyon metasedimanter grubunun mesozoyik öncesi metamorfîk evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni 40-1(1997), 1-17.
10. [10] Candan, O. Çetinkaplan, M. 2005. Bayat-İscehisar çevresindeki Mesozoyik yaşlı kayaların Alpin yüksek basınç/düşük sıcaklık metamorfizması ve Batı Anadolu’daki tektonik ünitelerin evrimiyle olan ilişkisi. TÜBİTAK Projesi, No: 101Y022, 152s, Ankara.
11. [11] Erkan, Y., Bayhan, H., Tolluoğlu, A.Ü. Aydar, E. 1996. Afyon yöresi metamorfik ve volkanik kayaçların jeolojik, petrografik ve jeokimyasal incelemesi. TÜBİTAK Projesi, No: YBAG-0044/DPT, 243s, Ankara.
12. [12] Bradley, W.F., 1951. X-ray identification and crystal structures of clay minerals. Mineralogical Soc., Clay minerals group.
13. [13] Brindley, G. W. Brown, G. 1980. Crystal structure of clay minerals and their X–ray identification. Mineralogical Society, London.
14. [14] Karakaya, M. 2006. Kil minerallerinin özellikleri ve tanımlama yöntemleri. Bizim Büro Basımevi, 656s, Ankara.
15. [15] Thorez, J., 1976. Proctical identification of clay minerals. Editions, G. Lelotte, Dison, Belgium.
16. [16] Yıldız, A. ve Başaran, C., 2015. Sediment-hosted kaolin deposit from Çakmaktepe (Uşak, Turkey): Its mineralogy, geochemistry and genesis. Clays and Clay Minerals, 63, 235-261.