Geology and Mineralogy of Yenisofça Opal Occurences, Eskişehir – NW Turkey

Abstract

This study presents the geology and mineralogy of the opal nodules which occur in the Pliocene carbonated conglomerates, NW of the Yenisofça village (Eskişehir, NW Turkey). The host-rock of opals consist of well-rounded pebbles, mainly opal, ultramafics (mainly serpentinites), and micritic limestones. The mainly white, transparent and grey colored opal nodules range from 2 to 30 cm in diameter The X-ray diffraction (XRD) analyses revealed opal- CT, quartz, dolomite and sepiolite as the main mineral components of opals. Scanning electron microscope (SEM) images show that sphere and fibrous textures are found in opal nodules. The comparison of fibrous textures observed in the opal nodules with those observed in sepiolite nodules based on SEM images showed that there is a similarity between them. The major element composition of the opal by SEM and whole rock geochemical analyses reveal that the concentration of the MgO is higher than the other oxides in the opals. Field studies, geochemical analyses, and mineralogical data suggest that the Yenisofça opals could have formed by sepiolite replacement by low temperature silica-rich hydrothermal solutions that circulated along the fractures systems. This result is similar and coherent with the properties and formation of opal and cryptocrystalline quartz occurrences outcropping in the Eskişehir and Kütahya regions.

Keywords

• Opal
• sepiolite
• Yenisofça
• Eskişehir

Yenisofça Opal Oluşumlarının Jeolojisi ve Mineralojik Özellikleri - Eskişehir, KB Türkiye

Abstract

Bu çalışmada Yenisofça Köyü’nün (Eskişehir) kuzey batısında yüzeylenen Pliyosen yaşlı karbonatlı çakıltaşlarının içinde oluşmuş opal nodüllerinin (yumrularının) jeolojisi, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri verilmiştir. Opal nodüllerine ev sahipliği yapan bej renkli karbonatlı çakıltaşları başlıca opal, ultramafik kayaçlar (başlıca serpantinitler) ve mikritik kireçtaşlarına ait çakıllardan oluşur. Başlıca süt beyaz, şeffaf ve gri renklerde olan opal nodülleri 2-30 cm boyutlarındadır. X-Işınları Difraksiyon (XRD) analiz sonuçlarına göre opallerin mineralojik bileşimi Opal-CT, kuvars, dolomit ve sepiyolit olarak belirlenmiştir. Opallerin taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntülerinde küresel doku ile birlikte lifsi doku tespit edilmiştir. Opallerin SEM görüntülerindeki lifsi doku, sepiyolit minerallerinin lifsi dokularına benzerlik göstermektedir. Opal nodüllerine ait SEM ve tüm kayaç jeokimyasal analiz sonuçlarına göre opallerin bileşimi silikat olup, MgO değerleri diğer ana oksit değerlerine göre daha yüksek değerdedir. Arazi çalışmaları, jeokimyasal analiz sonuçları ve mineralojik veriler, opal nodüllerinin fay sistemleri boyunca hareket eden düşük sıcaklıklı, silis bakımından zengin hidrotermal akışkanlar tarafından sepiyolit nodüllerinin yerlerinin alınması ile oluştuğunu göstermektedir. Bu sonuç, Eskişehir – Kütahya bölgesinde mevcut ve bilimsel olarak çalışılmış opal oluşumlarının özellikleri ve oluşum şekilleri ile benzer ve uyumludur.

Keywords

• Opal
• sepiyolit
• Yenisofça
• Eskişehir

References

1. Altunkaynak, S. & Özdilek, Y. (2006). Timing and nature of postcollisional volcanism in western Anatolia and geodynamic implications. Geological Society of America, Special Paper, 409, 321 – 351.
2. Arzoğulları, U. (2007). Dereyalak Köyü (Eskişehir) Çevresindeki Agat ve Opal oluşumlarının Jeolojisi ve Ekonomik Önemi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
3. Atakay, E. (2002). Dumluca, Dümrek (Karacakaya), Karkın ve Karaçam (Adatepe) (Sivrihisar - Eskişehir) civarındaki silisleşmiş ultramafik kayaçların maden jeolojik incelenmesi [Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi]. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
4. Çalık, A. ve Arzoğulları, U. (2008). Dereyalak köyü (Eskişehir) çevresindeki agat ve opal oluşumlarının jeolojisi ve ekonomik önemi. Geosound, 53, 219-232.
5. Çalık, A. & Arzoğulları, U. (2014). Occurrence of dendritic agate from Dereyalak village (Eskişehir)-NW of Turkey and its relationship to sepiolite nodules in the region. Journal of African Earth Sciences, 97, 99-108.
6. Çalık, A. (2017). Geology and Mineralogy of Belkavak Opal Occurrences - Kütahya, NW Turkey. In L. Karadenizli & S. Bonaz Aslan, 70th Geological Congress of Turkey, Abstracts Book, Ankara, Turkey (pp. 120-121). https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/67967e4b442a097_ek.pdf
7. Çalık, A. (2021). Genesis of the Pliocene conglomerate: Kütahya and Eskişehir—central west Anatolia, Turkey. Arabian Journal of Geosciences 14, Article 46. https://doi.org/10.1007/s12517-020-06402-7
8. Ece, I. & Çoban, F. (1994). Geology, occurrence and genesis of Eskişehir sepiolites, Turkey. Clays and Clay Minerals, 42(1), 81-92.

9. Ece, I. (1998). Diagenetic Transformation of Magnesite Pebbles and Cobbles to Sepiolite (Meerschaum) in the Miocene Eskişehir Lacustrine Basin, Turkey. Clays and Clay Minerals, 46(4), 436-445.
10. Ece, I. Ö., Matsubaya, O. & Çoban, F. (2005). Genesis of hydrothermal stockwork-type magnesite deposits associated with ophiolite complexes in the Kütahya-Eskişehir region, Turkey. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen 181(2), 191-205.
11. Esenli, F., Kumbasar, I., Eren, R. E. & Uz, B. (2001). Characteristics of opals from Simav, Turkey. Neues Jahrbuch für Mineralogie - Monatshefte (3), 97– 113.
12. Gaillou, E., Delaunay, A., Rondeau, B., Bouhnik-le-Coz, M., Fritsch, E., Cornen, G. & Monnier, C. (2008). The geochemistry of gem opals as evidence of their origin. Ore Geology Reviews, 34, 113-126.
13. Göncüoğlu, M. C, Turhan, N., Şentürk, K., Özcan, A., Uysal, S. & Yalınız, M. K. (2000). A geotraverse across Northwestern Turkey: tectonic units of the Central Sakarya region and their tectonic evolution. In: E. Bozkurt, J. A. Winchester, J. D. A., Piper, J. D. A. (Eds.), Tectonics and Magmatism in Turkey and the Surrounding Area, 173 (pp. 139-161). Geological Society, London, Special Publication.
14. Gözler, M. Z., Cevher, F., Ergül, E. ve Asutay, H. J. (1996). Orta Sakarya ve Güneyinin Jeolojisi (Rapor no: 997). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
15. Hatipoğlu, M. (2009). Moganite and quartz inclusions in the nano-structured Anatolian fire opals from Turkey. Journal of African Earth Sciences 54(1-2) 1–21. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2009.01.004
16. Kahya, A. ve Kuşcu, M. (2014). Source of the mineralizing in ultramafic related magnesite in the Eskişehir area, northwest Turkey, along the İzmir - Ankara Suture: a stable isotope study. Turkish Journal of Earth Sciences, 23, 1-15. https://doi.org/10.3906/yer-1302-12
17. Kulaksız, S., 1981. Sivrihisar Kuzeybatı Yöresinin jeolojisi. Hacettepe Universitesi, Yerbilimleri, 8, 103 – 124.
18. Özcan, A., Göncüoğlu, C. M. ve Turhan, N. (1989). Kütahya – Çifteler – Bayat- İhsaniye Yöresinin Temel Jeolojisi, (Rapor no: 8974). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
19. Sarıiz, K. & Işık, E. (1995). Meerschaum from Eskişehir Province, Turkey. Gems and Gemology, 31(1), p. 42-51.
20. Sarıiz, K. (2000). The geology, Mineralogy and Occurrence of Bedded Sepiolite Deposits in the Akçayır - Yürükakçayır (Eskişehir) Lacustrine Basin, Central Turkey. Exploration and Mining Geology 9(3-4) 265-275. https://doi.org/10.2113/0090265
21. Simoni, M., Caucia, F., Adamo I., & Galinetto, P. (2010). New Occurrence of fire Opal from Bemia, Madagascar, Notes and New Techniques. Gems & Gemology, 46(2), 114-121.
22. Sun, S. S. & McDonough, W. F. (1989). Chemical and Isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: a. D. Saunders, M. J. Norry, (Eds.), Magmatism in the Oceans Basins. Geological Society of London special Publication.
23. Uslu, G. Ş. (2011). Simav (Kütahya) Bölgesindeki Ateş Opali Oluşumlarının Mineralojik -Petrografik Özellikleri ve Gemolojik Kullanım Alanları [Yayımlanmamış Yüksek LisansTezi]. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
24. Yeniyol, M. (2012). Geology and mineralogy of a sepiolite-palygorskite occurrence from SW Eskişehir (Turkey). Clay Minerals, 47(1), 93–104. https://doi.org/10.1180/claymin.2012.047.1.93