Ekonomik Açıdan Sivas Havzası Doğal Anhidrit Potansiyeli, Rezerv Tahmini ve Jeokimyasal Özellikleri, Orta Anadolu, Türkiye

Öz

Bu çalışma, geniş bir kullanım alanına sahip olan ve çevre dostu olan doğal anhidritin Türkiye'de ekonomik hale getirilmesine odaklanmaktadır. Dünyadaki en yaygın evaporitik minerallerden biri olan anhidritin Türkiye'de kullanım alanı yok denecek kadar azdır. Türkiye’de özellikle jips, anhidrit, halit, bassanit ve selenitten oluşan evaporit yatakları Tersiyer çökel havzalarında belirgindir. Sivas havzası da bu önemli Tersiyer havzalarından biridir. Havzada madencilik faaliyetleri sadece jips (alçıtaşı) üzerinde yapılmakta olup, anhidrit işletilmemektedir. Bu çalışma, dünyada kullanım alanları ve ekonomik önemi ile ön plana çıkan anhidritin havzadaki potansiyeli, jeolojik ve jeokimyasal özellikleri üzerine gerçekleştirilmiştir. Havzadan alınan anhidrit numunelerinde jeokimyasal ve mineralojik analizler yapılmıştır. Havzanın büyük bir bölümünde yüzeyleyen evaporit yataklarında kalınlığı 300 metreyi bulan anhidrit oluşumları tespit edilmiştir. Ayrıca havzada faaliyet gösteren bir maden şirketinin sondaj verileri kullanılarak blok model çıkarılmış ve rezerv hesabı yapılmıştır. Sonuç olarak Sivas havzasının anhidrit açısından yüksek bir potansiyele sahip olduğu ve ülke ekonomisine kazandırılması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Evaporit
• Doğal anhidrit
• Kalsiyum sülfat
• Çimento harcı
• Doğa dostu

Economically the Sivas Basin Natural Anhydrite Potential, Reserve Estimation and Geochemical Characteristics, Central Anatolia, Türkiye

Öz

This study focuses on the economization of natural anhydrite, which has a wide range of uses and is environmentally friendly, in Türkiye. Anhydrite, which is one of the most common evaporitic minerals in the world, has almost no usage area in Türkiye. Evaporite deposits consisting of gypsum, anhydrite, halite, bassanite and selenite are prominent in the country, especially in Tertiary period sedimentary basins. The Sivas basin is one of these important Tertiary basins. Mining operates in the basin are carried out only on gypsum and anhydrite is not utilized. This study is carried out on the geological and geochemical characteristics of anhydrite, which is prominent with its usage areas in the world, its potential in the basin and its economic importance. The geochemical and mineralogical analyses are carried out on anhydrite samples taken from the basin. Anhydrite formations up to 300 meters in thickness are detected in the evaporite deposits that outcrop in most of the basin. In addition, a block model is extracted from the drilling data of a mining company operating in the basin and the reserve is calculated. As a result, it is concluded that the Sivas basin has a high potential in terms of anhydrite and should be brought to the national economy.

Anahtar Kelimeler

• Evaporite
• Natural anhydrite
• Calcium sulphate
• Cement mortar
• Nature friendly

Kaynakça

1. 1. Kogel, J,E., Trivedi, N,C., Barker, J,M., Krukowski, S,T., 2009. Industrial Minerals and Rocks. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. (SME), USA, 1565.
2. 2. Güneyli, H., Yapıcı, N., Karahan, S., 2016. Doğal Anhidritin Beton Bileşeni Olarak Kullanımı, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(2), 7-15.
3. 3. Kalkan, Ş.O., Gündüz, L., 2018. Effect of Porous Aggregate Size on the Techno-Mechanical Properties of Cementless Lightweight Mortars. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 5(1), 168-175.
4. 4. Chatterjee, K,K., 2009. Uses of Industrial Minerals. Rocks and Freshwater, Nova Science Publishers, New York, 598.
5. 5. Karahan, G., Erşahin, S., 2016. Jips: Özellikleri, Çevresel Davranışları ve Toprak Islah Maddesi Olarak Kullanımı. Anatolian Journal of Forest Research, 2(1-2) 45-53.
6. 6. Türk Çimento, 2021. Çimento Mühendisliği El Kitabı, Kalite Bölümü, Ankara, 123.
7. 7. Danucem, 2023. https://www.danucem.com/ p/62/anhydrite-gypsum#:~:text=Unlike%20 gypsum%2C%20which%20is%20hydrated,of%20fertilisers%20or%20sulphuric%20acid. Access date: 22.03.2023.
8. 8. Geology, 2023. https://geology.com/ minerals /anhydrite.shtml. Access date: 22.03.2023.

9. 9. Tangboriboon, N., Unjan, W., Sangwan, W., Sirivat, A., 2018. Preparation of Anhydrite From Eggshell Via Pyrolysis. De Gruyter, Green Process Synth; 7, 139-146.
10. 10. Adams, G.G., 1996. Gypsum and Anhydrite in Nova Scotia, Nova Scotia Department of Natural Resources Mines and Energy Branches, 20.
11. 11. Manoutsoglou, E., Vachlas, G., Panagopoulos, G., Hamdan, H., 2010. Delineation of Gypsum/anhydrite Transition Zone Using Electrical Tomography. A Case Study In An Active Open Pit, Altsi, Crete, Greece, Journal Of The Balkan Geophysical Society, 13(2), 21-28.
12. 12. Onat, L.O., Valiyev, K.R., Agapov, R.V., Kangarli, L.M., 2016. Analysis of Anhydrite Gypsum Effects on Quality of Cement. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 3(8), 824-829.
13. 13. Poon, C.S., Kou, S.C., Lam, L., Lin, Z.S., 2001. Activation of Fly Ash/Cement Systems Using Calcium Sulfate Anhydrite (CaSO4). Cement and Concrete Research, 31(6), 873-881.
14. 14. Leskeviciene, V., Nizeviciene, D., 2010. Anhydrite Binder Calcined From Phosphogypsum. Ceramics-Silikáty, 54(2), 152-159.
15. 15. Hüsem, F., 2014. Alçı Taşının Transformasyonu ve Etki Eden Unsurlar. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Malzeme Programı, İstanbul, 48.
16. 16. Callot, J.P., Ribes, C., Kergaravat, C., Bonnel, C., Temiz, H., Poisson, A., Vrielynck, B., Salel, J.F., Ringenbach, J.C., 2014. Salt Tectonics İn The Sivas Basin (Turkey): Crossing Salt Walls and Minibasins. Bulletin de la Societe Geologique de France, 33-42.
17. 17. Cater, J.M.L., Hanna, S.S., Ries, A.C., Turner, P., 1991. Tertiary Evolution of The Sivas Basin, Central Turkey. Tectonophysics, 29-46.
18. 18. Gökten, E., Kelling, G., 1991. Hafik Kuzeyinde Senozoyik İstifinin Stratigrafisi ve Tektoniği; Sivas-Refahiye Havzası Kuzey Kenarında Tektonik Kontrol, Altay Acar, Jeoloji Sempozyumu Bildiriler Kitabı. 113-123. Adana.
19. 19. Yılmaz, A., Yılmaz, H., 2006. Characteristic Features and Structural Evolution of a Post Collisional Basin: The Sivas Basin, Central Anatolia, Turkey. Journal of Asian Earth Sciences. 164-176.
20. 20. Okay, A.I., Tüysüz, O., 1999. Tethyan Sutures of Northern Turkey. Geological Society, London, Special Publications, 156, 475-515.
21. 21. MTA Genel Müdürlüğü, 2002. 1/500.000 Türkiye Jeoloji Haritası, Sivas Paftası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü. Ankara.
22. 22. Yılmaz, A., Uysal, Ş., Bedi, Y., Atabey, E., Yusufoğlu, H., Havzoğlu, T., Aydın, N., 1997. 1/100000 Ölçekli Açınsama Nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları, Sivas-F23 Paftası. MTA Jeolojik Etüdler Dairesi Derlemesi, 1-15.
23. 23. Legeay, E., Ringenbach, J.C., Kergaravat, C., Pichat, A., Mohn, G., Verges, J., Kavak, K.Ş., Callot, J.P., 2019. Structure and Kinematics of The Central Sivas Basin (Turkey): Salt Deposition and Tectonics in An Evolving Fold-and-Thrust Belt. Geological Society Special Publication, 490, 361-396.
24. 24. Kurtman, F., Akkuş, M., 1971. Doğu Anadolu’daki Ara Basenler ve Bunların Petrol Olanakları. MTA Dergisi, 77, 1-10.
25. 25. Gökten, E., 1983. Şarkışla (Sivas) Güney-Güneydoğusunun Stratigrafisi ve Jeolojik Evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 10, 13-22.
26. 26. Aktimur, H.T., Tekirli, M.E., Yurdakul, M.E., 1990. Sivas-Erzincan Tersiyer Havzasının Jeolojisi. MTA Dergisi, 111, 25-36.
27. 27. Guezou, J.C., Temiz, H., Poisson, A., Gürsoy, H., 1996. Tectonics of the Sivas Basin: The Neogene Record of the Anatolian Accretion Along the Inner Tauric Suture. International Geology Review, 901-925.
28. 28. Poisson, A., Guezou, J.C., Ozturk A, İnan, S., Temiz, H., Gürsoy, H., Kavak, K.S., Özden, S., 1996. Tectonic Setting and Evolution of the Sivas Basin, Central Anatolia, Turkey. International Geology Review, 38, 838-853.
29. 29. Gürsoy, H., Piper, J.D.A., Tatar, O., Temiz, H., 1997. A Palaeomagnetic Study of the Sivas Basin, Central Turkey: Crustal Deformation During Lateral Extrusion of the Anatolian Block. Tectonophysics, 89-105.
30. 30. Dirik, K., Göncüoǧlu, M.C., Kozlu, H., 1999. Stratigraphy and Pre-Miocene Tectonic Evolution of the Southwestern Part of the Sivas Basin, Central Anatolia, Turkey. Geological Journal, 34, 303-319.
31. 31. Bilgiç, T., Terlemez, İ., 2007. 1: 100 000 Ölçekli Açınsama Nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi, Sivas-J36 Paftası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
32. 32. Onal, K.M., Buyuksarac, A., Aydemir, A., Ates, A., 2008. Investigation of the Deep Structure of the Sivas Basin (Innereast Anatolia, Turkey) with geophysical methods. Tectonophysics. 186-197.
33. 33. Poisson, A., Vrielynck, B., Wernli, R, Negri, A., Bassetti, M.A., Büyükmeriç, Y., Özer, S., Guillou, H., Kaan S. Kavak, K.S., Temiz, H., Orszag Sperber, F., 2016. Miocene Transgression in the Central and Eastern Parts of the Sivas Basin (Central Anatolia, Turkey) and the Cenozoic Palaeogeographical Evolution. International Journal of Earth Sciences, 339-368.
34. 34. Kangal, Ö., Erdem, N.Ö., Varol, B.E., 2017. Depositional Stages of the Eğribucak Inner Basin (Terrestrial to Marine Evaporite and Carbonate) from the Sivas Basin (Central Anatolia, Turkey). Turkish Journal of Earth Sciences, 26, 127-146.
35. 35. Akkiraz, M.S., Kangal, Ö., Erdem, N.Ö., Büyükmeriç, Y., Doğruöz, C., 2018. Palaeontological Evidence and Sedimentary Facies in a Lower Miocene (Aquitanian) Succession from the Bingöl Minibasin (Sivas Basin), Central Anatolia. Turkish Journal of Earth Sciences, 329-348.
36. 36. Demir, Ç.Ş., Uçurum, A., Efe, A., 2019. Akkaya Sölestin Yatağının Jeolojisi, Mineralojik-Petrografik Özellikleri ve İzotop (Sr, S, O, H) Jeokimyası (Ulaş, Sivas-Türkiye). KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22, 216-237.
37. 37. Altınlı, I.E., 1969. Uzunyayla ve Yakın Dolayının Jeolojik İncelenmesi. Unpublished, Turkish Petroleum Corporation Report, 448, 86 (in Turkish).
38. 38. Erkan. E.N., Özer, S., Sümengen, M., Terlemez, İ., 1978. Sarız, Şarkışla, Gemerek, Tomarza Arasının Temel Jeolojisi. MTA Rapor, 5641, Ankara.
39. 39. Tekeli, O., Varol, B., Gökten, E., Keshin, Y., Özaksoy, V., Işık, V., 1992. Sivas Havzasının Batı Kesiminin Jeolojisi. Turkish Petroleum Corporation (TPAO), 3173 (in Turkish).
40. 40. Atalay, Z., 1993. Sivas’ın Batısı ve Güneybatısındaki Karasal Neojen Çökellerinin Stratigrafisi ve Çökel Ortamları. Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Sivas, 219.
41. 41. Önal, M., Demir, O., Öztas, Y., 1999. Uzunyayla Baseninin Jeolojisi ve Hidrokarbon Olanakları. Turkish Petroleum Corporation, Unpublished Report, No. 3984,76 (in Turkish).
42. 42. Karadenizli, L., Varol, B.K., Sarac, G., Gedik, F., 2016. Late Eocene-Early Miocene Palaeogeographic Evolution of Central Eastern Anatolian Basins, the Closure of the Neo-Tethys Ocean and Continental Collision. Journal of the Geological Society of India, 88(6), 673-824.
43. 43. Çiner, A., Kosun, E., Deynoux, M., 2002. Fluvial, Evaporitic and Shallow-marine Facies Architecture, Depositional Evolution And Cyclicity in the Sivas Basin (Lower to Middle Miocene), Central Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 147-165.
44. 44. MTA Genel Müdürlüğü, 2023. https://www. mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/anhid, Access date: 23.03.2023.