Mineralogy and Geochemistry of Hydrotermal Kaolinite and IS Occurences, (Yıldızeli-Akdağmadeni) W-Sivas

Abstract

The fracture systems of Eocene age seem to be revealed volcanic materials and hydrothermal fluids by reactivating possibly in Upper Miocene. Thus hydrothermal neoformation minerals, the products of interaction of thermal water and volcanogenic compounds, are occurred in the west of Sivas. Kaolinite and I-S are dominantly developed in the white-yellow altered volcanic rocks in the Şeyhhalil, Canabdal, Kiremitli and Kavak areas. Besides jarosite, alunite, goyazite, gypsum, barite, hematite, goethite, pyrite, marcasite, gibbsite, siderite and tridymite minerals are determined in these rocks. Alunite and goyazite from Canabdal area are derived from K-feldspar. Jarosite appears in the areas observed no alunite and accompanies usually goethite. The alterations of biotite and/or opaque minerals are necessary for formation of this mineral. A formation type similar to tonsteins can be proposed for kaolinite and I-S. Here first stage is the hydrolysis of volcanic glass by acidic hydrothermal solutions and then the synthesis ofkaolinite or I-S from an intermediate product such a hydrated Al-silicate gel is possibly postulated. 

Keywords

• Hydrothermal Alteration,Kaolinite,I-S,Mineralogy,Geochemistry

Sivas Batısındaki (Yıldızeli-Akdağmadeni) Hidrotermal Kaolin ve I-S Oluşumlarının Mineralojisi ve Jeokimyası

Abstract

Eosen'de etkin olan kırık sistemleri volkanik malzemelerin ortaya çıkmasına; olasılıkla Üst Miyosen'de yeniden aktif hale geçerek hidrotermal akışkanlara olanak sağlamış gözükmektedir. Böylece Sivas batısında sıcak sular ile volkanojenik bileşenlerin kimyasal etkileşiminin ürünleri olan hidrotermal neoformasyon mineralleri oluşmuştur. Şeyhhalil, Canabdal, Kiremitli ve Kavak yörelerindeki beyaz-sarı renkli bozuşmuş volkanik kayaçlarda egemen olarak kaolinit veya I-S gelişmiştir. Ayrıca bu kayaçlarda jarosit, alünit, goya-zit, jips, barit, hematit, götit, pirit, markasit, jipsit, siderit ve tridimit mineralleri de saptanmıştır. Sadece Can-abdal yöresindeki  alünit ve goyazit K-feldispattan türemiştir. Alünitin gözlenmediği diğer yörelerde ise jarosit ortaya çıkmakta ve çoğunlukla götite eşlik etmektedir. Bu mineralin oluşumunda biyotit ve/veya opak minerallerin bozuşması gerekmektedir. Kaolinit ve I-S'ler için, ortamlar farklı olmasına rağmen, tonştaynlara benzer bir oluşum biçimi ileri sürülebilir. Burada ilk aşama volkanik camın asidik hidrotermal çözeltiler ile ayrışması ve oluşan sulu Al-silikat jeli biçimindeki ara üründen itibaren kaolinit veya I-S'in sentezi olasılı gözükmektedir.

Keywords

• Hidrotermal Bozuşma,Kaolinit,I-S,Mineraloji,Jeokimya

Supporting Institution

C.Ü. Araştırma Fonu

Thanks

Zeynel BAŞIBÜYÜK, Veysel ATEŞ, Dr.Ömer Lütfî SÜL, Fatma YALÇIN, Dr.Ümit ŞENGÜL, Ufuk KUŞ

References

1. Aktimur, H.T., Tekirli, M.E. ve Yurdakul, M.E., 1990. Sivas-Erzincan Tersiyer havzasının jeolojisi. MTA Dergisi, 111,25-36.
2. Bailey, S.W., 1988. X-ray diffraction identification of the polytypes of mica, serpentine, and chlorite. Clays and Clay Minerals, 36, 3, 193-213.
3. Bohor, B.F. ve Triplehorn, D.M.,1993. Tonsteins: Altered volcanic ash layers in coal bearing sequences. Geological Society of America, Special Paper, 285, 44 pp.
4. Boynton, W.V., 1984. Geochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies. In: Geochemistry of the rare earth elements, Elsevier, Henderson, P. (ed.), pp. 63-114.
5. Çelik, M., Karakaya, N. and Temel, A., 1999. Clay minerals in hydrothermally altered volcanic rocks, Eastern Pontides, Turkey. Clays and Clay Minerals, 47,708-717.
6. Çerikcioğlu, B. ve Yalçın, H., 1998. Yıldızeli- Akdağmadeni arasındaki (Yavu çevresi) Eosen yaşlı volkanojenik kayaçlarla ilişkili kil minerallerinin mineralojisi ve jeokimyası. C.Ü. Mühendislik Fakültesi Dergisi Seri A-Yerbilimleri, 15, 87-100.
7. Flanagan, F. J., 1976. Descriptions and analyses of eight new USGS rock standarts, In Twenty-eight papers present analytical data on new and previously described whole rock standarts: USGS Prof. Paper, (ed. by F.J.Flanagan), 840, 171-172.
8. Fuji, N., Kayabah, İ. and Saka, A.H., 1995. Data book of ceramic raw materials of selected areas in Turkey. MTA Monography Series No. 1, 144 p.

9. Gençoğlu, H., Bayhan, H. ve Yalçın, H., 1989. Bilecik-Söğüt yöresi kaolin yataklarının mineralojisi ve kökeni. IV. Ulusal Kil Sempozyumu, C.Ü. Sivas, 20-23 Eylül, Bildiriler Kitabı (Eds. D.Boztuğ ve H.Yalçın), 97-112.
10. Govindaraju, K., 1989. 1989 compilation of working values and sample description for 272 geostandarts. Geostandarts Newsletter, 13, 1-113.
11. Gökten, E., 1983. Şarkışla (Sivas ) güney-güneydoğusunun stratigrafisi ve jeolojik evrimi. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 26, 167- 176.
12. Gökten, 1993. Yıldızeli (Sivas) güneyinde Akdağ metamorfitleri ve örtü kayalarının stratigrafisi ve tektoniği. Türkiye Jeoloji Bülteni, 36, 83-93.
13. Gromet, L.P., Dymek, R.F., Haskin, L.A. and Korotev, R.L.,1984. The "North American shale composite" : Its compilation, major and trace element characteristics. Geochimica et Cosmochimica Acta, 48, 2469-2482.
14. Gündoğdu, M.N., Yalçın, H., Temel, A. and Clauer, N., 1996. Geological, mineralogical and geochemical characteristics of zeolite deposits associated with borates in the Bigadiç, Emet and Kırka Neogene lacustrine basins, Western Turkey. Mineralîum Deposita, 31, 492-513.
15. Haskin, L.A., Haskin,M.A., Frey, F.A. and Wildeman, T.R.,1968. Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths. In : Origin and Distribution of the Elements, L.H.Ahrens (ed.). Pergamon Press, p.889-912.
16. Karakaya, N. ve Karakaya, M.Ç., 2001. Şaplıca (Şebinkarahisar, Giresun) volkanitlerinin hidrotermal alterasyon türlerinin mineralojik ve jeokimyasal özellikleri. Türkiye Jeoloji Bülteni, 44, 75-89.
17. Keller, W.D., 1976. Scan electron micrographs of kaolins collected from diverse environments of origin- I. Clays and Clay Minerals, 24, 107-113.
18. Keller, W.D., 1978. Classification of kaolins examplified by their textures in scan electron micrographs, Clays and Clay Minerals, 26, 1-20.
19. Kurtman, R, 1973. Sivas-Hafık-Zara ve İmranlı bölgesinin jeolojik ve tektonik yapısı. MTA Dergisi, 80, 1-32.
20. Moore D.M. and Reynolds R.C., 1997. X-ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals. Oxford Univ. Press, Oxford, 378 p.
21. Özcan, A., Erkan, A., Keskin, A., Oral, A., Özer, S., Sümengen, M. ve Tekeli, O., 1980. Kuzey Anadolu Fayı-Kırşehir Masifi arasının temel jeolojisi. MTA Derleme Raporu, No.6722, Ankara (yayımlanmamış).
22. Streckeisen, A., 1978. Classification and nomenclature of volcanic rocks, lamprophyres, carbonatites and melilitic rocks. IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Recommendations and Suggestions. Neues Jahrbuch für Mineralogie. Stutgart. Abhandlungen, 31, 1-14.
23. Tatar, Y, 1977. Ofiyolitli Çamlıbel (Yıldızeli) bölgesinin stratigrafisi ve petrografisi. MTA Dergisi, 88, 56-72.
24. Tütüncü, K. ve Aktimur, H.T.,' 1988. 1:100.000 ölçekli açınsama nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi, Divriği-F25 paftası, MTA Yayını, Ankara.
25. Weaver, C.E. and Pollard, L.D., 1973, The Chemistry of Clay Minerals. Developments in Sedimentology 15, Elsevier Sci. Publ. Co., Am sterdam, 213 pp.
26. Yalçın, H., 1991. Hidrotermal kaolinitlerin morfolojisi ve kimyası : Eskişehir ve Malatya yörelerinden örnekler. V. Ulusal Kil Sempozyumu, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, 16-20 Eylül, Bildiriler Kitabı (Ed. M.Zor), 74-86.
27. Yalçın, H., 1997. Eosen yaşlı denizaltı volkanizması ile ilişkili İç Kuzey Anadolu zeolit oluşumları. C.Ü. Mühendislik Fakültesi Dergisi Seri A-Yerbilimleri, 14,43-56.
28. Yalçın, H. ve Bozkaya, Ö., 2001. Sivas havzası (güney kesimi) talk oluşumlarının mineralojisi ve kökeni. 10. Ulusal Kil Sempozyumu, Selçuk Üniversitesi, Konya, 19-23 Eylül, Bildiriler Kitabı, 314-326.
29. Yalçın, H., Bozkaya, Ö., 2002. Hekimhan (Malatya) çevresindeki Üst Kretase yaşlı volkaniklerin alterasyon mineralojisi ve jeokimyası : denizsuyukayaç etkileşimine bir örnek. C.Ü.Müh. Fakültesi Dergisi Seri A-Yerbilimleri, 19, 81-98.
30. Yalçın, H., Karayiğit, A.İ., Cicioğlu, E. ve Gümüşer, G., 1997. Eosen yaşlı Sorgun kömür havzasının kil mineralojisi ve tümkayaç jeokimyası arasındaki ilişkiler. VIII. Ulusal Kil Sempozyumu, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya, 24-27 Eylül, Bildiriler Kitabı (Ed.l.Işık), 15-24.
31. Yeniyol, M., 1983, Trakya ve Kuzeybatı Anadolu kil yataklarının mineralojisi ve endüstriyel değerlendirmeleri. TÜBİTAK, Proje No. TBAG-498, 103 s.
32. Yılmaz, A., 1981a. Tokat ile Sivas arasındaki bölgede ofîyolitli karışığın iç yapısı ve yerleşme yaşı. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24, 31-38.
33. Yılmaz, A., 1981b. Tokat ile Sivas arasındaki bölgede bazı volkanitlerin petrokimyasal özellikleri. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24, 51-58.
34. Yılmaz, A., 1983. Tokat (Dumanlıdağ) ile Sivas (Çeltekdağı) dolaylarının temel jeoloji özellikleri ve ofiyolitli karışığın konumu. MTA Dergisi, 99-100, 1-18.
35. Yılmaz, A., Uysal, Ş., Bedi, Y, Yusufoğlu, H., Havzoğlu, T, Ağan, A., Göç, D. ve Aydın, N., 1995. Akdağ Masifi ve dolayının jeolojisi. MTA Dergisi, 117, 125-138.
36. Yılmaz, A., Uysal, Ş., Bedi, Y, Eşref, A., Yusufoğlu, H., Havzoğiu, T. ve Aydın, N., 1997. 1:100 000 ölçekli açınsama nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları No.46 Sivas-F22 Paftası. MTA Jeoloji Etüdleri Dairesi, Ankara, 14 s.