Mineralogical-Petrographical and Gemological Investigation of Chalcedonies in Nebiköy, Tokat

Abstract

The chalcedony formations observed in the village of Nebiköy and its surroundings in Tokat province are found in Permian-Triassic metamorphic rocks as veins with a thickness a few mm to 10 cm. Chalcedony, which has color of light blue-blue tones, is generally banded and sometimes has a kidney-like structure.

In thin sections made from chalcedony, fibrous acicular quartz minerals and microcrystalline quartz minerals were determined in a banded structure. Iron oxide fillings were encountered in the secondary dolomite formations and micro-fractured cracks that cut these minerals in places. Quartz and dolomite associations were detected in XRD analyzes of the chalcedony samples.

The main oxides in the chalcedony sample taken from the study area were determined as 94.08% SiO₂, 1.45% CaO, 1.06% MgO, 0.37% Al₂O₃ and 0.31% Fe₂O₃; In the host rock (metasandstone) sample, it was determined as 37.5% SiO₂, 16% CaO, 8% MgO, 6% Al₂O₃ and 4% Fe₂O₃. In the chalcedony sample, enrichments were also observed in trace elements of 140.4 ppm As, 36.97 ppm Co, 5.4 ppm Ni and 1.45 ppm Cu; while in the host rock, enrichments were observed in trace elements of 53.3 ppm V, 28.9 ppm Ni, 7.5 ppm Co, 4.8 ppm As, 4.6 ppm Cu, 2.4 ppm Mo, 2 ppm Ga and 1.5 ppm Bi.

Cabochon cutting studies were carried out from the chalcedony samples taken from the study area to be used in jewelry. Considering the light-dark blue color tone, durability, massive structure and workability observed in an area of approximately 1 km2, it was determined that the chalcedony in the region can be used as gemstones.

Keywords

• Chalcedony
• Gemology
• Gemstone
• Mineralogy
• Tokat

Tokat Nebiköy Kalsedonlarının Mineralojik-Petrografik ve Gemolojik İncelemesi

Abstract

Tokat ili merkeze bağlı Nebi Köy ve çevresinde gözlenen kalsedon oluşumları Permiyen-Triyas yaşlı metamorfik kayaçlar içerisinde birkaç mm’den 10 cm kalınlığa kadar ulaşan damarlar halinde bulunmaktadır. Açık mavi-mavi tonlarında renge sahip olan kalsedonlar genellikle bantlı yapıda olup yer yer böbreğimsi yapı da sunmaktadır.

Kalsedonlardan yapılan ince kesitlerde, bantlı yapıda lifsi iğnemsi kuvars mineralleri ile mikrokristalli kuvars mineralleri belirlenmiştir. Yer yer bu mineralleri kesen, ikincil dolomit oluşumları ile mikro kırık çatlaklarda demiroksit dolgusuna rastlanmıştır. Kalsedon örneklerinden yapılan XRD analizlerinde kuvars ve dolomit birlikteliği tespit edilmiştir.

İnceleme sahasından alınan örneklerden kalsedon örneğindeki ana oksitler %94,08 SiO₂, %1,45 CaO, %1,06 MgO, %0,37 Al₂O₃ ve %0,31 Fe₂O₃; yan kayaç (metakumtaşı) örneğinde ise %37,5 SiO₂, %16 CaO, %8 MgO, %6 Al₂O₃ ve %4 Fe₂O₃ olarak belirlenmiştir. Ayrıca kalsedon örneğinde 140,4 ppm As, 36,97 ppm Co, 5,4 ppm Ni, 1,45 ppm Cu; yan kayaçta 53,3 ppm V, 28,9 ppm Ni, 7,5 ppm Co, 4,8 ppm As, 4,6 ppm Cu, 2,4 ppm Mo, 2 ppm Ga, 1,5 ppm Bi iz elementlerinde zenginleşmeler gözlenmiştir.

Çalışma alanından alınan kalsedon örneklerinden takıda kullanılmak üzere kabaşon kesim çalışmaları yapılmıştır. Yaklaşık 1 km2’ lik bir alanda gözlenen, açık-koyu mavi renk tonu, dayanıklılığı, masif yapısı ve işlenebilirliği göz önünde bulundurulduğunda bölgedeki kalsedonların süstaşı olarak kullanılabilir oldukları belirlenmiştir.

Keywords

• Gemoloji
• Kalsedon
• mineraloji
• süstaşı
• Tokat

Thanks

Süstaşı işlemelerindeki yardımlarından dolayı Ümit ULUS'a teşekkür ederiz.

References

1. Akyazı, M. ve Tunç, M. (1992). Zile (Tokat) Yöresinin Stratigrafisi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 35(2), 35-46. https://www.jmo.org.tr/resimler/ekler/5b1e92c585fd4c2_ek.pdf
2. Arık, F. ve Özen, Y. (2020). Tokat Yöresi Jasper Oluşumlarının Mineralojik-Petrografik, Jeokimyasal Özellikleri ve Süstaşı Olarak Kullanılabilirliği. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(1), 451-460.
3. Başıbüyük, Z. (2018). Mineralogical, geochemical, and gemological characteristics of silicic gemstone in Aydıncık (Yozgat-Turkey). Arabian Journal of Geosciences, 11(12), 1-11.
4. Çevik, N., Ayan, Z., Coşkun, E. ve Sayılı, İ. S. (2011). Belkavak Köyü (Yerköy-Yozgat) Civarındaki Kuvars ve Ametist Oluşumlarında Mikrotermometrik Özellikler. Türkiye Jeoloji Bülteni, 54(3), 123-139. https://dergipark.org.tr/tr/pub/tjb/issue/28158/299229
5. Flörke, O. W., Graetsch, H., Röller, K., Martin, B. & Wirth, R. (1991). Nomenclature of micro and non-crystalline silica minerals. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen, 163, 19-42.
6. Flörke, O. W., Graetsch, H. & Miehe, G. (1983). Crystalstructure and Microstructure of Chalcedony. Fortschritte der Mineralogie, 61(1), 62-63.
7. Frondel, C. (1978). Characters of quartz fibers. American Mineralogist, 63, 17-27.
8. Frondel, C. (1982). Structural hydroxyl in chalcedony (type B quartz). American Mineralogist, 67, 1248-1257.

9. Gilg, H. A., Morteani, G., Kostitsyn, Y., Preinfalk, C., Gatter, I. & Strieder, A. J. (2003). Genesis of amethyst geodes in basaltic rocks of the Serra Geral Formation (Ametista do Sul, Rio Grande do Sul, Brasil): a fluid inclusion, REE, oxygen, carbon, and Sr isotope study on basalt, quartz, and calcite. Mineralium Deposita, 38, 1009-1025.
10. Gislason, S. R., Heaney, P. J., Veblen, D. R. & Livi, K. J. T. (1993). The difference between the solubility of quartz and chalcedony: the cause?. Chemical Geology, 107, 363-366
11. Graetsch, H. (1994). Structural characteristics of opaline and microcrystalline silica minerals. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 29(1), 209-232.
12. Hatipoğlu, M. (2003). Güğü Köyü Ametist Kristallerinin Değerlendirilmesi (Dursunbey, Balıkesir, KB Türkiye) ve Yöresel Ekonomiye Katkısı. Afyon, Türkiye IV Mermer Sempozyumu (MERSEM'2003) Bildiriler Kitabı.
13. Hatipoğlu, M., Babalık, H. & Chamberlain, S. C. (2010). Gemstone Deposits in Turkey. Rocks & Minerals, 85(2), 124-133
14. İşler, F. (1995). Özel Mineraloji. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Yayın no: 28, 89s, Adana.
15. Kaydu Akbudak, İ., Başıbüyük, Z. ve Gürbüz, M. (2018). Yozgat “Aydıncık” kalsedon-ametist oluşumlarının mineralojisi-petrografisi ve ekonomikliliğinin incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 9(1), 313-324.
16. MTA, (2002). Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü 1/500.000 ölçekli jeoloji haritaları (M. Şenel (Ed.), Düzenleyenler: H. Y. Hakyemez, İ. Papak).
17. Prokofiev, V. Y., Kamenetsky, V. S., Selektor, S. L., Rodemann, T., Kovalenker, V. A. & Vatsadze, S. Z. (2017). First direct evidence for natural occurrence of colloidal silica in chalcedony-hosted vacuoles and implications for ore-forming processes. Geology, 45(1), 71-74.
18. Selim, H. (2015). Türkiye’nin Değerli ve Yarı Değerli Mücevher Taşları. İstanbul Ticaret Odası Yayınları, Yayın no: 2014-4.
19. Türeli, K. ve Sayılı, S. (2000). Türkiye'nin Kıymetli ve Yarı kıymetli Taşlarının Araştırılması. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Projesi, Ankara.
20. Yolcubal, H. G., Akyazı, M., Sezen, T. F., Toprak, Ö., Canbolat, M. Y., Koçak, F., ve Özkan, A. (2014). Turhal-Pazar-Zile (Tokat) Yöresinin Üst Mesozoyik Stratigrafisi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 57(1), 73-112. https://doi.org/10.25288/tjb.298762
21. Zengin, M. (2006). Osmancık (Çorum) Kuzeydoğusunda Yer Alan Volkaniklerin Epitermal Cevherleşme Potansiyeli ve Mavi Kalsedon Oluşumu [Yayımlanmamış, Yüksek Lisans Tezi]. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.