Eskişehir Neojen Alpu Havzasındaki Kömürle Ara Katkılı Killi Kayaçların Mineralojisi ve Jeokimyası

Year 2017, , 190 - 208, 01.04.2017

Hülya Erkoyun

https://doi.org/10.25288/tjb.303018

Abstract

Eskişehir’in doğusunda Eskişehir Fay Zonu boyunca graben içinde gelişen Miyosen-Pliyosen yaşlı gölsel birimler bitümlü şeyl, kömür damarı, konglomera, silttaşı, kumtaşı ve kiltaşından oluşmaktadır. Jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal analizler, Alpu kömür havzasındaki ES4 ve ES7 karotlu sondaj loglarından alınan örneklerde yapılmıştır. Baskın olarak smektit, kaolinit, illit, kuvars, feldispat, dolomit, siderit, aksesuar olarak amfibol, jips, alunit ve pirit bulunmaktadır. Ana kayaçlarda muskovit, klorit, feldispat, serpantin mineralleri ve matriksleri kısmen veya tamamen killeşmiştir. Mikromorfolojik olarak, feldispat kalıntıları üzerinde smektit yaprakları ve plakamsı illit kristalleri diyajenez koşulları altında alkali mikro-ortamsal koşullar altında çözülme ve yığışma mekanizmasıyla oluştuğunu desteklemektedir. Hafif nadir toprak elementlerin (HNTE), orta nadir toprak elementleri (ONTE) ve ağır nadir toprak elementlerine (ANTE) kıyasla zenginleşmesi ve pozitif Eu anomalileri feldspatın bozuşmasını desteklemektedir. Feldispat, biyotit ve serpantinin alterasyonunun sonucu olarak Al, Fe ve Mg'un konsentrasyonuyla alkali ortamda smektit oluşmaktadır. Düşük-orta Ni/Co ve yüksek V/(V+Ni) oranları oksik-dioksit ve anoksit-dioksit koşullarını yansıtmaktadır. TiO₂/Ni ve SiO₂ karşılık (Al₂O₃+K₂O+NaO) diyagramlarında bozunmuş örneklerin lokal olarak bazik magmatik kayaçlardan ve baskın olarak sedimantasyon işlemiyle, kurak ve yarı kurak koşullar altında oluştuğunu göstermektedir.

Keywords

Alpu kömür yatağı, illit, kaolinit, smektit

References

• Abayazeed, S.D., 2012. The geochemistry of some Egyptian smectitic clays. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 6(3), 589-599.
• Ahmed, W., 2002. Effects of heat-flow and hydrothermal fluids from volcanic intrusions on authigenic mineralization in sandstone formations. Bull. Chem. Soc. Ethiop., 16(1), 37-52.
• Akinyemi, S.A., Adebayo, O.F., Ojo, O.A., Fadipe, O.A. ve Gitari, W.M., 2013. Mineralogy and geochemical appraisal of paleo-redox indicators in Maastrichtian outcrop shales of Mamu Formation, Anambra Basin, Nigeria. Journal of Natural Sciences Research, 3 (10), 48-64.
• Al-Momani, T.M., 2007. Occurrences and origin of alunite, south Jordan. Journal of Applied Sciences 7(8), 1230-1234.
• Bal Akkoca, D. ve Baytaşoğlu, Z. 2013. The mineralogy and geochemistry of Neogene sediments from the eastern Turkey, southeast of Arapgir (Malatya). Turkish Journal of Earth Science, 22, 645–663.
• Baş, H., Akıncı, H., Dinçel, A., Okumuş, A., Kıral, K. ve Şen, M.A., 1983. Domaniç Tavşanlı Gediz Kütahya yörelerinin Tersiyer jeolojisi ve volkanitlerinin petrolojisi. MTA Derleme No: 7293, 83s.
• Bjørlykke, K., 1994. Fluid flow and diagenesis in sedimentary basins. Pp. 127-140 in: Geofluid: Origin, Migration and Evolution of fluids in Sedimentary Basins (J. Parnell, editor). Geol. Soc. London Spec. Publ. 78.
• Chen, B., Lıu, G., Wu, D. ve Sun, R., 2016. Comparative study on geochemical characterization of the Carboniferous aluminous argillites from the Huainan Coal Basin, China. Turkish Journal of Earth Science, 25, 274–287.
• Condie, K.C., 1993. Chemical composition and evolution of the upper continental crust contrasting results from surface samples and shales. Chemical Geology, 104, 1-37.
• Deschamps, C.M., Vucetich, M.G., Verzi, D.H. ve Olivares, A.I., 2012. Biostratigraphy and correlation of the Monte Hermoso Formation (early Pliocene, Argentina): The evidence from caviomorph rodents. Journal of South American
• Ehrlich, H.I. ve Newman, D.K., 2009. Geomicrobiology, 5th edn. CRC Press Taylor and Francis Group: Boca Raton, FL, 606 s.
• Floyd, P.A., Winchester, J.A. ve Park, R.G., 1989. Geochemistry and tectonic setting of Lewisian clastic metasediments from the early Proterozoic Loch Maree Group of Gairloch, NW Scotland. Precambrian Research. 45, 203–214.
• Fulignati, P., Gioncada, A. ve Sbrana, A., 1999. Rareearth element (REE) behaviour in the alteration facies of the active magmatic-hydrothermal system of Vulcano (Aeolian Islands, Italy). Journal of Volcanology and Geothermal Research, 88, 325–342.
• Gözler, Z., Cevher, F., Ergül, E. ve Asutay, J.H., 1996. Orta Sakarya ve güneyinin jeolojisi. MTA Derleme No: 9973 (yayınlanmamış).
• Gromet, L.P., Dymek, R.F., Haskin, L.A. ve Korotev, R.L., 1984. The “North American shale composite”: Its compilation, major and trace element characteristics. Geochimica et Cosmochimica Acta, 48, 2469-2482.
• Gürel, A. 1991. Veränderung im Stoffbestand der Verwitterungsdecke als Folge natürlicher Bodenbildungsprozesse und anthropogener atmosphärischer Deposition (Säure, Schwermetalle). Ber. Forsch. Zent. Waldökosyst. Reihe A., Bd. 82.
• Haskin, L.A., Wildeman, T.R. ve Haskin, M.A., 1968. An accurate procedure for the determination of the rare earths by neutron activation. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 1, 337348.
• Jones, B. ve Manning, D.C., 1994. Comparison of geochemical indices used for the interpretation of paleo-redox conditions in Ancient mudstones. Chemical Geology, 111, 111-129.
• Kosiewicz, S.T., 1973. Rare-earth elements in U.S.G.S. rocks SCo-1 and STM-1, basalts from the Servilleta and Hindale formations, and rocks from the Stilwater and Muskox intrusions. University of Wisconsin, Madison, Wisc., Ph.D. Thesis (unpublished).
• Kříbek, B., Strnad, M., Boháček, Z., Sýkorová, I., Čejka, J. ve Sobalik, Z., 1998. Geochemistry of Miocene lacustrine sediments from the Sokolov Coal Basin (Czech Republic). International Journal of Coal Geology, 37, 207-233.
• Lackschewitz, K.S., Singer, A., Botz, R., Garbe-Schönberg, D., Stoffers, P. ve Horz, K., 2000. Formation and transformation of clay minerals in the hydrothermal deposits of Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, ODP Leg 169. Economic Geology, 95, 361–390.
• Lee, S.G., Lee, D.H. Kim, Y., Chae, B.G., Kim, W.Y. ve Woo, N. Ch., 2003. Rare earth elements as indicators of groundwater environment changes in a fractured rock system: evidence from fracturefilling calcite. Applied
• Leea, S.G., Kima, Y., Chae, B.G., Koha, D.C. ve Kimb, K.H., 2004. The geochemical implication of a variable Eu anomaly in a fractured gneiss core: application for understanding Am behavior in the geological environment. Applied Geochemistry, 19, 1711-1725.
• Mongelli, G., 1997. Ce-anomalies in the textural components of Upper Cretaceous karst bauxites from the Apulian carbonate platform (southern Italy). Chemical Geology, 140, 69–79.
• Moore, D.M. ve Reynolds, R.C., 1989. X-Ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals. Oxford (Oxford University Press), 332 s.
• Nyakairu, G.W.A. ve Koeberl, C., 2001. Mineralogical and chemical composition and distribution of rare earth elements in clay-rich sediments from central Uganda. Geochemical Journal, 35, 13-28.
• Ocakoğlu, F., 2007. A re-evaluation of the Eskişehir Fault Zone as a recent extensional structure in NW Turkey. Journal of Asian Earth Science, 31(2), 91103.
• Rimmer, S.M., 2004. Geochemical paleoredox indicators in Devonian-Mississippian black shales, Central Appalachian Basin (USA). Chemical Geology, 206, 373–391.
• Rollinson, H.R., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. John Wiley and Sons, New York.
• Siyako, F., 1982. Eskişehir Mihalıççık Koyunağılı linyit kömürü sahası jeoloji raporu. MTA Derleme No: 7111 (yayınlanmamış).
• Siyako, F., Coşar, N., Çokyaman, S. ve Coşar, Z., 1991. Bozüyük-İnönü-Eskişehir-Alpu-Beylikova Sakarya çevresinin Tersiyer jeolojisi ve kömür olanakları. MTA Derleme No: 9281, 42 s (yayınlanmamış).
• Steffens, P., 1970. Eskişehir bölgesinin linyit olanakları hakkında rapor. MTA Derleme No: 6532 (yayınlanmamış).
• Sun, S.S. ve McDonough, W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications of for mantle compositions and processes. In: Magmatism in the Ocean Basins (A.D. Saunders and M.J. Nory, editors). Geological Society Special Publication, 42, 313–345, 1989.
• Suttner, L.J. ve Dutta, P.K. 1986. Alluvial sandstone composition and paleoclimate, I. Framework mineralogy. International Journal of Sediment Research, 56, 329–345.
• Şengüler, İ. 2009, Eskişehir Havzasındaki Kömürlerin Kökenine İlişkin Bir Değerlendirme. 62. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bildiri Özleri Kitabı, 13-17 Nisan 2009, Ankara, 342.
• Şengüler, İ. 2011. Eskişehir Sivrihisar havzası Neojen kompilasyonu ve kömür potansiyeli. MTA Derleme No: 11473 (yayınlanmamış).
• Şengüler, İ. 2013. Geology and stratigraphy of the Eskişehir-Alpu coal basin. MTA (Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni), National Research Economy Bulletin, 16, 89-93 (in Turkish).
• Şengüler, İ ve Izladı, E. 2013. Eskişehir grabeninin Neojen stratigrafisi ve sismik yansıma etüdü ile kömür çökelim alanının araştırılması. MTA Dergisi, 146, 105-116.
• Tazaki, K., 2006. Clays, Microorganisms, and Biomineralization. In: Bergaya, F., Theng, B.K.G., Lagaly, G., (eds), Handbook of Clay Science. Elsevier, The Netherlands, 1224 s.
• Tirumalesh, K., Ramakumar, K.L., Chidambaram, S., Pethaperumal, S. ve Singh, G., 2012. Rare earth elements distribution in clay zones of sedimentary formation, Pondichery, South India. Journal of Radio-analytical and Nuclear Chemistry, 294, 303-308.
• Toprak, S., Cicioğlu Sütçü, E. ve Şengüler, İ., 2015. A fault controlled, newly discovered Eskişehir Alpu coal basin in Turkey, its petrographical properties and depositional environment. International Journal of Coal Geology, 138, 127-144.
• Usta, K. 2013. Alpu – Eskişehir linyitlerinin jeolojisi, palinolojisi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve benzer linyit havzaları ile karşılaştırılması. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü., Eskişehir, Yüksek Lisans Tezi, 210 s.
• Usta, K. ve Kutluk, H. 2014. Eskişehir-Alpu linyitlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri. Bilim ve Teknoloji Dergisi A-Uygulamalı Bilimler ve Mühendislik, 15(1), 51-67.
• Whitney, D.L ve Evans, B.W. 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95, 185-187.
• Yuan, Y., She, G., Yang, M. Wu, Y., Zhang, Z., Huang, A. ve Zhang, J., 2014. Formation of a hydrothermal kaolinite deposit from rhyolitic tuff in Jiangxi China. Journal of Earth Science, 25, 495–505.
• Zaid, S.M. ve Al Gahtani, F., 2015. Provenance, diagenesis, tectonic setting and geochemistry of Hawkensbury Sandstone (Middle Triassic), southern Sydney Basin, Australia. Turkish Journal of Earth Sciences, 24, 72–98.