Arslanlı (Seyitömer/Türkiye) sahası bitümlü kayaçlarında karbonat minerali oluşturan elementlerin davranışları ve organik madde ile ilişkileri

Yıl 2020, Cilt: 5 Sayı: 1, 7 - 23, 30.06.2020

Ali Sarı , Mahmut Erkut Atalık

Öz

Bu çalışmada Orta-Üst
Miyosen yaşlı Seyitömer Formasyonuna ait
incelenen 13 adet bitümlü kayaç (bitümlü şeyl ve bitümlü marn) numuneleri
Arslanlı (Seyitömer/Kütahya) bölgesinde, yüzeyden yaklaşık 30 cm’lik bölüm
çıkarıldıktan sonra havalandırılmayan bölümünden alındı. Karbonat minerallerinin hakim olduğu bitümlü kayaç grubu bitümlü
marnlardır. Bitümlü kayaçlarda karbonat minerallerinin bileşimlerine giren Ca, Mg, Mn, ve Sr elementleri yaygın olarak Kalsit ve
Aragonit (CaCO₃), Stronsiyanit (SrCO₃), Dolomit (CaMg(CO₃)₂,
Magnezit (MgCO₃) ve Rodokrozit (MnCO3) gibi karbonat minerallerini
oluştururlar. Ars-2,9a ve 14 nolu bitümlü örneklerde Ca ve Sr elementlerinin
belirgin bir şekilde yüksek olması özellikle Aragonit (CaCO₃)
mineralinin yüksekliğine işaret etmektedir. Ars-6 ve Ars-13 numaralı örneklerde
Ca ve Sr elementleri kısmen düşük değerlerde iken Mn ve Mg elementlerinin
nispeten yüksek olmaları bu örneklerin kısmen daha killi kayaçlar olduğuna
işaret eder. İncelediğimiz bitümlü kayaçlardaki karbonat minerallerinin
dağılımları ölçülü stratigrafik kesitin tabanından Ars-9 numaralı örneğe kadar
su koşullarının kısmen daha oksijenli olduğunu gösterir. Buradan kesitin üst
bölümündeki Ars-14 numaralı örneğe doğru su koşulları kısmen nötr ve asidik
şartlara doğru değişir. Ars-14 numunesi su koşullarının tekrar oksijenlediğine,
bu noktadan üste doğru su koşullarının tekrar nötr şartlara değiştiğine işaret
etmektedir. Bitümlü kayaçlarda Ca, Mg, Sr elementleriyle %TOC arasında pozitif korelasyon ilişkisi
yoktur. Bu durum Ca, Mg, Sr elementlerin su kolonundan sediment içerisine
taşınmasında organik maddenin etkili olmadığına işaret eder. Ancak, bitümlü kayaçlarda
Mn ile %TOC arasında pozitif korelasyon ilişkisi vardır. Bu durum Mn
elementinin çökeldiği redoks koşullarıyla ilişkilidir.

Anahtar Kelimeler

Bitümlü kayaç, bitümlü şeyl, bitümlü kiltaşı, bitümlü marn, organik madde, karbonat mineral, kalsit, dolomit

Destekleyen Kurum

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Müdürlüğü

Proje Numarası

18B0443001 nolu Proje

Teşekkür

Bu çalışma Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Müdürlüğü tarafından desteklenen 18B0443001 nolu Proje kapsamında gerçekleştirilmiştir. Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Müdürlüğü’ne katkılarından dolayı teşekkür ederiz. Ayrıca makalenin geliştirilmesinde eleştiri ve katkı koyan hakemlere de teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Aller R.C. & Rude, P.D., 1988. Complete oxidation of solid phase sulfides by manganese and bacteria in anoxic marine sediments, Geochim. Cosmochim. Acta, 52, 751-765
• Ando A., Kawahata H. and Kakegawa T., 2006. Sr/Ca ratios as indicators of varying modes of pelagic carbonate diagenesis in the ooze, chalk, and limestone realms, Sedimentary Geology. 191,37-53
• Banner J.L., 2005. Application of the trace element and isotope geochemistry of strontium to studies of carbonate diagenesis, Sedimentology 42, 805–824
• Bratton J.F., Berry W.B.N., Morrow J.R., 1999. Anoxia pre-dates Frasnian-Famennian boundary mass extinction horizon in the Great Basin, USA. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 154, 275-292
• Brumsack H.J., 2006. The trace metal content of recent organic carbon‐rich sediments: Implications for Cretaceous black shale formation, Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 232, 344–361, doi:10.1016/j.palaeo.2005.05.011
• Büyük F., 2019. Bozcahüyük (Seyitömer/Kütahya) havzası bitümlü şeyllerinin organik jeokimyasal değerlendirmesi ve hidrokarbon potansiyeli. Ank. Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. 167s, Yayımlanmamış
• Calvert S.E., & Pedersen T.F., 1993. Geochemistry of Recent Oxic and Anoxic Marine Sediments: Implications for the Geological Record. Marine Geology, 113, 67-88 Calvert S.E., & Pedersen T. F., 1996. Sedimentary geochemistry of manganese; implications for the environment of formation of manganiferous black shales. Economic Geology, 91, 36– 47
• Carvounides M., 1915. Seyitömer linyiti, Anadolu Osmanlı demiryolları müdüriyeti. MTA Raporu, No. 49 (yayınlanmamış), Ankara
• Feng X.S., Yang L.P., Xiang C.Q., Wu S.T., Zhou Y.F., Zhong D.K., 2010. Three‐ dimensional solar wind modeling from the Sun to Earth by a SIP‐CESE MHD model with a six‐ component grid, Astrophys. J., 723, 300–319
• Humphrey J.D., 2015. Personal communication. Discussion of Sr and Mn Geochemistry, 1/9/2015
• Katz A., Sass E., Holland H.D., Starinsky A., 1972. Strontium behavior in the aragonite- calcitetransformation: An experimental study at 40-98ºC. Geochemica et Cosmochemica Acta, 36,4, Abstract
• Liu H.F., Su X.Y., Li X., Zhao X., Zang L., Pan W.S., 2006. Development of Prolonged Release Microspheres of Metformin Hydrochloride Using Ion Exchange Resins. Chin. Pharm. Sci., 15, 155-161
• Longman M.W., Luneau B.A., Landon S.M., 1998. Nature and distribution of Niobrara lithologies in the Cretaceous Western Interior Seaway of the Rocky Mountain region: Mountain, Geologist, 35, 137-170
• Raiswell R., Newton R., Wignall P.B., 2001. An Indicator of Water-Column Anoxia: Resolution of Biofacies Variations in the Kimmeridge Illite (Upper Jurassic, U.K.), Journal of Sedimentary Research, 71, 286-294
• Rowe H., Hughes N., Robinson K., 2012. The quantification and application of handheld energy-dispersive X-ray fluorescence (ED-XRF) in mudrock chemostratigraphy and geochemistry, Chemical Geology, 324-325,122-131
• Sarıyıldız M., 1990. Seyitömer (Kütahya) KB’sindeki kömürlü Neojen kayalarının jeolojisi, Dokuz Eylül Üniversitesi Araştırma Raporları, No: FBE/JEO-89-AR104, 28s, İzmir
• Schulz H.D., Schulz H.N., 2005. Large sulfur bacteria and the formation of phosphorite, Science, 307, 416–418
• Şengüler İ., 1999. Seyitömer (Kütahya) Petrollü şeyllerin ekonomik kullanım olanaklarının araştırılması. Doktora tezi, 193 s., Ankara Üniversitesi F.B.E., Ankara
• Tribovillard N., Algeo T.J., Lyons T., Riboulleau A., 2006. Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: An update, Chemical Geology, 232, 12–32
• Veizer J., Mackenzie F.T., 2009. Evolution of Sedimentary Rocks in Holland, H.D. and Turekian,K.K. (eds.) Readings from the Treatise on Geochemistry, Elsevier, pp. 468-500
• Ziegler J., 1936. Bericht über die montangeologischen Untersuchungen im Randgebiet des Kütahya Braunkohlenfeldes Seyitömer. MTA Raporu (yayınlanmamış), No. 110, Ankara