tÜrkĐye cumhurĐyetĐ ankara ÜnĐversĐtesĐ …
Post on 27-Feb-2022
9 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
TÜRKĐYE CUMHURĐYETĐ ANKARA ÜNĐVERSĐTESĐ
BĐLĐMSEL ARAŞTIRMA PROJESĐ KESĐN RAPORU
KURŞUNLU-YAZIR-BEŞPINAR KÖYLERĐ (ÇANKIRI)
CĐVARINDAKĐ FĐL DĐŞLERĐ VE ÇEŞĐTLĐ MEMELĐ
HAYVAN KEMĐKLERĐ ĐÇEREN NEOJEN YAŞLI
BENTONĐTLERĐN MĐNERALOJĐK, JEOKĐMYASAL
ÖZELLĐKLERĐ VE BU BENTONĐTLERĐN EKONOMĐK
YÖNDEN ĐNCELENMESĐ.
DR. KORAY SÖZERĐ
Proje Numarası : 2005 07 45 031
Başlama Tarihi : 07/06/2005
Bitiş Tarihi : 07/12/2008
Rapor Tarihi 28 Şubat 2009
Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara – 2009
2
KURŞUNLU-YAZIR-BEŞPINAR KÖYLERĐ (ÇANKIRI) CĐVARINDAKĐ FĐL
DĐŞLERĐ VE ÇEŞĐTLĐ MEMELĐ HAYVAN KEMĐKLERĐ ĐÇEREN NEOJEN
YAŞLI BENTONĐTLERĐN MĐNERALOJĐK, JEOKĐMYASAL
ÖZELLĐKLERĐ VE BU BENTONĐTLERĐN EKONOMĐK YÖNDEN
ĐNCELENMESĐ.
ÖZET
Çankırı ve çevresinde bulunan Neojen yaşlı birimler içinde yeralan bentonit yataklarının
mineralojik ve jeokimyasal özellikleri ve bunların düşey ve yanal yayılımları bu projenin
konusunu oluşturmuştur. Bentonitler Galatya volkaniklerinin (Fourqin 1973) bir parçası
konumunda olan Sivricek Formasyonun içinde yeralır. Formasyon bazaltik ve andezitik
bileşimli lav, tüf, aglomera ve breşler ile bunları üzerleyen ince ve iri çakıllı ara seviyeli
kumtaşı birimlerinden ibarettir. Bentonitler, Kurşunlu yöresinde andezitik tüfler içinde yer yer
merceksi, Şabanözü çevresinde ise yine merceksi ve kafalar şeklinde mostralar oluşturur.
Yapılan XRD çalışmaları sonucunda inceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde
egemen kil minerali “simektit”tir. Đncelenen örneklerde simektitler genelde Na ‘ca zengin
olup, uç üyeler arasında Na-Ca simektit olarak değerlendirilmiştir. Simektitin feldispat
alterasyonunun etkili olduğu örneklerde artış göstermesi, buna karşın zayıf alterasyonlu
örneklerde azalması feldispat ve simektit (bentonit) oluşumu arasında kökenseş bir ilişkiyi
ortaya koymaktadır. Bu nedenle Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemelerinde
simektit minerali feldispat mineralinden dönüşümlü veya volkan camlarının kırık, çatlak ve
erime boşluklarında kristallenmiş olarak görülmüştür.
3
MINERALOGICAL- GEOCHEMICAL PROPERTIES AND ECONOMICAL
POTANTIAL BEDS WITH IVORY AND MAMMALIAN BORNS AROUND
KURSUNLU-YAZIR AND BESPINAR VILLAGES (CANKIRI)
ABSTRACT
The project aims to study mineralogical and geochemical properties of the scattered bentonite
deposits, and their bedding- shapes within the Neogene unit around Çankin region. Bentonites had
been formed in the Sivricek Formation belonging to a part of Galatian volcanics. The formations
consists of basaltic and andezitic lavas and their piroclastics such as agglomera , volcanic breccia and
tuffs which are capped by sandstones including conglomeratic interlayers. Bentonites make the
outcrops in the shape of lens and heads exposed in the Kurşunlu and Şabanozu volcanics. XRD
analysis have revealed that smectite is dominant clay mineral of the bentonite beds in the volcanic
realms. The smectite generally is rich in Na . So it has been determined as Na-Ca smectite responding
to end member. SEM study indicates that smectite was originated from alteration of feldspars ,
supported by revers relationship between feldispars and smectites which are gradually increased with
the loose of feldispars. On the other hand some smectites were precipitated as void- or fracture fills.
All findings suggest that smectites studied were formed very closed the volcanic rocks, in which
feldispar alterations or dissolution under humid conditions of shallow lake or local swamps created the
suitable conditions leading to formation of the bentonite beds.
4
II. Amaç ve Kapsam
Bu proje kapsamında Çankırı-Kurşunlu civarında (Şekil 1) bulunan Neojen yaşlı birimler
içinde yeralan bentonitlerin düşey ve yanal yayılımlarının bu birimlerin mineralojik,
petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin ortaya konulması, ayrıca bunların ekonomik olarak
değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Şekil 1. Çankırı-Kurşunlu civarında yer alan bentonit yataklarının yer bulduru görüntüsü.
5
III. Materyal ve Metod:
Proje kapsamında yapılan çalışmalar saha ve laboratuvar çalışmaları şeklinde yürütülmüştür.
Bunlar aşağıda özetlenmiştir:
1. Saha Çalışmaları:
Bentonitlerden ve diğer birimlerden sistematik örnekler alınarak bunların yanal ve
dikey yöndeki yayılımları kontrol edilmiştir. Ayrıca gerekli görülen yerlerde ölçülü
stratigrafik kesitler alınmıştır.
2. Laboratuvar Çalışmaları :
a) Sahadan alınan kayaç örneklerinden uygun olanlarının ince kesitleri hazırlanarak
mineralojik ve petrografik özellikleri polarizan mikroskopta incelenmiştir.
b) Seçilen örneklerin tüm kayaç ve mineralojik bileşimleri X ışınları difraktometresi
(XRD) kullanılarak belirlenmiştir.
c) Uygun örneklerin jeokimyasal analizleri yapılmış ve bunların ana oksit ve iz
element içerikleri belirlenmiştir..
d) Bentonitlerin SEM, WDX ve EDX analizleri yapılarak bunların türleri,
birbirleriyle olan ilişkileri ve kimyasal bileşimleri belirlenmiştir.
Önceki Çalışmalar
Çankırı havzası önemli bentonit yataklarını bulundurması nedeniyle pek çok araştırıcı
tarafından incelenmiştir. Özellikle bentonit yataklarının içerisinde yer aldığı Hançılı
formasyonunun yaşı (Akyürek, vd., 1979, 1980, 1996; Hakyemez vd., 1986), litolojisi
(Akyürek vd. 1979, 1996; Karadenizli vd., 2003), bu formasyona ait birimlerin yüzeylendiği
Çankırı-Çorum Havzasının tektoniği (Seyitoğlu vd., 1997, 2000) ve paleoçoğrafik evrimi
(Tüysüz ve Dellaloğlu, 1994; Karadenizli ve Kazancı, 2000; Karadenizli vd., 2003) çok
sayıdaki araştırıcı tarafından çalışılmıştır. Ayrıca, Ankara Hançılı, Çankırı Büyük- Küçük
Hacıbey bentonit oluşumlarının jeolojisi Kurhan (1969), Özoğul (1976), Bektimuroğlu
(1978), Eroğlu ve Farsakoğlu (1982), mineralojisi ve oluşumu Türkmenoğlu vd., (1987),
Özalp vd., (1991); Güngör (1992), Güngör ve Türkmenoğlu (1993) tarafından incelenmiştir.
6
Çankırı civarında yapılan çalışmalar sırasıyla aşağıda özetlenmiştir:
Kurhan (1969) Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor hazırlayarak bu
yatakların oluşumlarını ve bentonitlerin özelliklerini incelemiştir.
Fourqin, 1973, Çerkeş-Kurşunlu-Ilgaz Havzası’nın güneyinde yer alan volkanik kayaçları
Galatya Volkanikleri olarak isimlendirmiştir.
Tokay 1973, Tokay vd,1974 Jura yaşlı dolomitik kireçtaşları, marn ve kireçtaşlarını ilk defa
formasyonlara ayırmışlardır.
Birgili vd. (1975) Çankırı-Çorum havzasının jeolojisi ve petrol olanakları hakkında çalışma
yapmışlardır.
Özoğul (1976) Ankara ili-Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahasının detay etüd raporunu
oluşturmuşlardır.
Bektimuroğlu (1978) Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası hakkında ön rapor
hazırlamıştır.
Akyürek vd. (1980) Eldivan – Şabanözü ve Hasayaz – Çandır dolayının jeolojisini
çalışmışlardır.
Özoğul ve Kutluata (1982) Ankara-Kalecik-Hançılı köyü bentonit sahasında etüd ve pilot
işletme çalışmaları yapmışlardır.
Barka (1984) Galatya Volkanikleri'nin (Fourquin,1973), bir bölümünü oluşturan ve başlıca
bazaltik lavlar, volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkılara sahip Sivricek Formasyonu’nu
ilk kez isimlendirmiştir.
Türkmenoğlu vd. (1987) Ankara-Çankırı bölgesindeki bentonitlerin minerolojisi, petrografisi
ve oluşumunu incelemişlerdir.
Türkmenoğlu vd. (1991) çalışmalarında Çankırı civarındaki Orta Yöresinde bulunan kil
yataklarının Pliyosende bataklık göl ortamına taşınan kilin zamanla göl sularının etkisi sonucu
kaolinleşmesiyle oluştuğunu belirtmişlerdir.
Şener vd.(1994) Çankırı ili Şabanözü ilçesi Merkez/Çapar köyleri civarındaki bentonit
sahasına ait maden jeolojisi raporunu hazırlamışlardır.
Akyürek vd. (1996) Ankara ilinin çevre jeolojisi ve doğal kaynaklarını araştırmışlar ve
Ankara ili ile çevresinin stratigrafisini detaylı olarak ortaya koymuşlardır.
Türkmenoğlu vd. (1995) Kalecik-Hasayaz havzasındaki göl sedimanlarının jeolojisini ve kil
7
mineralojisini incelemişlerdir.
Şaroğlu vd. (1995), Yeniçağa-Gerede-Eskipazar arasındaki bölgenin jeolojik ve stratigrafik
incelemelerini yapmışlardır.
Şen vd. (1998) Çankırı-Çorum Basenindeki Neojen yaşlı memeli faunayı ortaya
çıkarmışlardır.
Karadenizli (1999) Çankırı-Çorum Havzasındaki Orta Eosen- Erken Miyosen tortullarının
sedimantolojisini araştırmıştır.
Varol vd. (2002) Çankırı-Çorum Havzası’nın kuzeyindeki Üst Miyosen evaporitik istifinin
sedimantolojisini incelemiş, havzadaki istiflerin mevsimsel ya da iklimsel değişimleri
yansıtan palustrine koşulların geçici dönemlerde geliştiği evaporitik bir gölde depolandığını
belirtmişlerdir.
Savaşçı ve Seyitoğlu (2004) Çankırı havzasına ait Kumartaş ve Hançılı formasyonları
içerisinde çökelme ile eş yaşlı tektonik yapıları incelemişlerdir.
Önal vd (2006) Çankırı Havzası batısında bulunan Kayunbaba Fayının Koyunbaba-Hasayaz
arasındaki karakteri hakkında mezoskobik ve mikroskobik gözlemleri ve bunların tektonik
modeller üzerine etkisini araştırmışlardır.
Bentonit ile ilgili Türkiye’de yapılan çalışmalar ise şunlardır:
Türkiye Bentonit Envanteri (1982) ile Türkiyede bulunan bentonit yatakları incelenmiştir.
Yeniyol (1987) Enez (Edirne) bentonitinin jeolojisi, minarelojisi ve oluşumunu incelemiştir.
Çoban ve Ece (1990, 1991) ile Çoban (2001) Başören (Kütahya) köyü civarının jeolojisini
incelemişler, Çayırlık tepe bentonitinin mineralojisini ve morfolojik yapısını ortaya koymaya
çalışmışlar ve Çayırlık tepe bentonitinin kökeni hakkında kökensel yorumlara gitmişlerdir.
Çoban (1994) Mihalgazi (Eskişehir) bentonitinin mineralojik özelliklerini ve oluşumunu
incelemiştir.
Kavuşan ve Özdemir (1994, 1996) Tokatın Reşadiye bölgesindeki bentonitlerin kökenini ve
teknolojik özelliklerini araştırmışlardır.
Gümüşer ve Yalçın (1998) Kelkit Vadisi kuzeyindeki (Reşadiye-Yazıcık- Bereketli/Tokat)
bentonit yataklarının mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemişlerdir.
Çoban (1999) Çanakkalenin Ayvacık bentonit yataklarında bulunan baydellitlerin oluşumu
8
ortaya koymuşlardır.
Uz vd. (2001) Fatsa (Ordu) güneyindeki Çaltumar ve Hoylu bentonit oluşumlarını kristobalit
yapısındaki düzenlilik açısından karşılaştırmışlardır.
Yıldız ve Kuşçu (2001, 2003, 2004, 2006) Akyokuş (Kütahya), Demirli (Eskişehir) ve
Seklice-Sarıöküz (Eskişehir) yörelerindeki riyolitik ve riyodasit-dasitik bileşimli tüflerin
bozuşmasıyla oluşan bentonit yataklarının mineralojisi, jeokimyasal ve teknolojik özelliklerini
incelemişlerdir.
Abdioğlu ve Arslan (2003) Kavaklar (Ordu) yöresi kil (bentonit) oluşuklarını kökensel olarak
incelemişlerdir.
Dumlupınar vd. (2008) Eskişehir Orta Sakarya bölgesindeki bentonit oluşumlarının
jeolojisini, mineralojisini ve jeokimyasal özelliklerini çalışmışlardır.
Abdioğlu vd. (2007) Tirebolu (Giresun) bentonitlerinin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal
özelliklerinin araştırmışlardır.
Arazi Çalışmaları
Arazi çalışmaları 2005-2006-2007 yıllarının yaz aylarında (Temmuz-Ağustos-Eylül) toplam
45 gün olarak yapılmıştır. Bu çalışmalarda litoloji birimleri tanımlanarak, jeolojik ve yapısal
unsurlar ortaya çıkartılmıştır. Ayrıca, inceleme alanının 1/25000 ölçekli temel jeoloji
haritaları MTA Genel Müdürlüğü’nden temin edilerek, bunlar çalışmanın amacına uygun
olacak şekilde revizyona tabii tutulmuştur. Đnceleme alanındaki bentonit oluşumlarının dikey
ve yanal yöndeki ilişkilerini açıklayıcı ölçülü stratigrafik kesitler (ÖSK) çelikmetre
kullanılarak alınmıştır. Bu kesitler Büyük Ocak, Hacımuslu,Yılanlıtepe ve Gökmenoğlu
olarak isimlendirilmiş olup, bunlardan toplam 52 adet örnek alınmıştır. Bunlara ilaveten
Çartak, Kızılibrik, Kavaklı köyleri civarından ise toplam 26 adet noktasal örnekleme
yapılmıştır. Örnekler sahadan yaklaşık 500-750 gr ağırlığında alınmış olup, bir miktarı
analizde kullanılmış, geri kalan miktarı ise şahit örnek olarak bırakılmıştır.
Laboratuvar çalışmaları
Laboratuvar çalışmaları, sahadan alınan kayaç örneklerinin mineralojik ve petrografik
tayinleri ile başlatılmıştır. Bu kayaç örneklerinden sert ve masif örneklerde standart teknikler
kullanılarak ince kesit yapılmıştır. Đnce kesitler Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Jeoloji Mühendisliği bölümü ince kesit laboratuvarı ile MTA Maden Analizleri ve Teknoloji
9
(MAT) Dairesi Laboratuvarında hazırlanmıştır.Yapılan ince kesitler Leitz marka polarizan
mikroskopta incelenmişlerdir. Bu incelemeler sonucunda farklı fasiyeslerde gelişen örneklerin
mineralojik, petrografik ve dokusal özellikleri belirlenerek kayaç adlamaları yapılmıştır.
Mikroskobik incelemelerde tanımlamaları yapılamayan örnekler ile bentonit örneklerinin
mineralojik bileşimleri X-Işınları Difraktometresi (XRD) kullanılarak belirlenmiştir. Tüm
kayaç X-Işınları Difraktogramlarının çekimi MTA Maden Analizleri ve Teknoloji (MAT)
Dairesi Laboratuvarında yapılmıştır. XRD çekimleri, oda sıcaklığında kurutulan ve agat
havanda ince pudra haline getirilen örnekler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tüm kayaç toz
difraksiyon çekimleri sırasında incelemenin amacına uygun olacak şekilde 50-350 ile 50-
600’lik açı aralıkları kullanılmıştır.
Çekim sırasındaki aletsel koşullar aşağıda özetlenmiştir:
Anot: Cu (CuKα=1.54187 Ao), Filtre: Ni, Gerilim: 35 kV , Akım: 15 mA, Ganyonometre hızı:
2o /dk., Kağıt Hızı 2 cm /dk., Duyarlılık: 4.102 , Zaman Sabiti:1 sn , Yarıklar 1o-0,1-1o, Ölçüm
Aralığı 2θ= 0-350 / 50-600
Kil minerallerince zengin örneklerdeki kil mineral tiplerini belirlemek amacıyla normal (N),
etilen glikollü (EG) ve fırınlamış (F) olmak üzere kil fraksiyonu çekimi gerçekleştirilmiştir.
Difraktogramların değerlendirilmesinde American Standart for Testing Material (ASTM
1972) kartoteksi esas alınmıştır. Tüm kayaç bileşenlerinin mineralojik olarak yarı nicel
yüzdeleri Brindley (1980), Gündoğdu (1982), Gündoğdu ve Yılmaz’a (1984) göre
hesaplanmıştır.
Kil minerallerinin kristal şekli, boyutu ile bu minerallerin bulunduğu diğer minerallerle olan
ilişkileri Taramalı Elektron Mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. . SEM’de incelenecek
örnekler 1-1,5 cm3’lük parçalar halinde alınmış ve doğal rölyefleri Au ile kaplanarak analize
tabii tutulmuşlardır. Ayrıca, bu sisteme bağlı enerji yayılımlı X-Işınları analizi (EDS) ile bu
örneklerin kimyasal bileşimleri yarı kantitatif olarak belirlenmiştir. SEM incelemeleri Türkiye
Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO) ve Kırıkkale Üniversitesi Fizik Bölümündeki JEOL 840
A model cihazında yapılmıştır. EDS ise Tracor X-Işınları markalı cihazlardan alınmıştır.
10
IV. Analiz ve Bulgular
STRATĐGRAFĐ VE SEDĐMANTOLOJĐ
Çalışma alanında yaşları Mesozoyik'ten günümüze kadar değişen, çeşitli kaya gruplan yer
almaktadır (Şekil 2). Kuzey Anadolu Fayı (KAF) gerek yaş, gerek fasiyes ve gerekse de
litoloji özellikleri bakımından birbirlerinden tamarnen farklılıklar sergileyen değişik kaya
guruplannı karşı karşıya getirmiştir.
Şekil 2. Çalışma alanı ve civarının jeoloji haritası (1/100.000 lik MTA haritasından sadeleştirilmiştir)
11
Temel Kayaçlar
Jura yaşlı Hamarnlı-Bulduk formasyonuna ait (Tokay 1973, Tokay vd,,1974) dolomitik
kireçtaşları, marn ve kireçtaşlan ile başlar. Birim bölgede yaklaşık KD doğrultulu bir şerit
halinde, Çerkeş ilçesinin kuzeyindeki yüksek kesimleri kaplamaktadır. Birim Albiyen-
Senomaniyen yaşlı kumtaşı-marn ardalanması ile temsil edilen filiş karakterindeki birim ile
devam eder. Bu istif kimi yerde Üst Kretase yaşlı ofiyolitli melanj ile tektonik dokanakta yer
alırken kimi kesimlerde de başlangıç yaşı Erken - Orta Miyosen olarak bilinen, geniş
anlamda Galatya volkaniklerinin (Fourqin 1973) bir parçası konumunda olan Sivricek
formasyonuna ait lavlan tarafindan kesilmiş ve örtülmüştür. Kızılcahamarn ve çevresinde
yaygın olarak gözlenen, çalışma alanının güneyinde geniş bir yayılım gösteren bazaltların,
levha kenarı volkanizması şeklinde başlayıp, sonradan çarpışma sonrası ortaya çıkan kabuk
kalınlaşmasına bağlı olarak gelişmiş olabilceği belirtilmiştir (Fourqin 1973, Öngür 1977,
Bergaugnan ve Fourqin 1980, Barka 1984, Gökten vd. 1996). Keller vd (1992) Galatya
volkanitlerindeki volkanik kayaçlan, kimyasal analizlere göre, riyolit, kalk-alkalen andezit-dasit
ve alkali bazaltlar olmak üzere üç ana magmatik seriye ayırmışlardır. Bu araştıncılar Galatya
andezitlerinin K-Ar determinasyonlannda 20-18 milyon yıl; riyolitik fazın ise 29-20 milyon yıl
arasında geliştiğini belirtmişlerdir. Plato tipindeki bazaltların ise 11,6-9,6 milyon yıl yaşında
olduklanm bildirmişlerdir. Wilson vd (1997), Galatya Volkanik Masifinin oluşumunun, Kuzey
Anadolu Fayı'nın bölgedeki hareketine bağlı olarak ortaya çıkmış olduğunu belirtmektedirler. K-
Ar yaş verilerine göre alkali bazaltlann başlıca Erken ve Geç Miyosen'de gelişmiş olduklanm
ileri sürmüşlerdir. Temel kayaçları Tokay vd. (1974) ve Şaroğlu vd. (1995) tarafindan formasyon
mertebesinde incelenmiştir (Şekil 3).
12
Şekil 3. Çalışma alanı ve çevresinin genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (ölçeksiz)
(Özaksoy, 2000 den değiştirilerek alınmıştır.)
13
Hamamlı-Bulduk Formasyonu
Đlk olarak Tokay vd. (1974) formasyonu adlandırılmış olup ve üç üyeye ayrılmıştır. En altta
Hamarnlı Dolomitleşmiş Kireçtaşı Üyesi bulunmaktadır. Birim başlıca bej, gri, pembemsi
renkte, ortakalın tabakalı kireçtaşı, sarı renkli marn ve dolomitik kireçtaşlan ile temsil
edilmektedir. Yer yer killi kireçtaşlarına geçiş gösterir. Üyenin yayılımı Gerede çayı vadisi
boyunca yaklaşık K80D doğrultulu bir şerit halinde Kuzey Anadolu Fayı 'nın güneyindeki
dağ sıralarını takip ederek, doğuya doğru uzanmaktadır. Liyas (Tokay vd . 1974) yaşına sahip
olan birimin alt dokanağı gözlenememesine karşın, üste doğru yanal ve düşey olarak, filiş türü
istif özelliği gösteren tarafından Akbaş Formasyonu (Şaroğlu vd.,1995) geçiş yapmaktadır.
Aşağı Bulduk Kireçtaşı Üyesi ise Dogger (Tokay vd. 1974) yaşlı ve gri renkli mikrokristalin
kireçtaşı, oolitik kireçtaşı ve marnlarla temsil edilir.
Akbaş Formasyonu
Đlk kez Şaroğlu vd. (1995) tarafindan, Đsmetpaşa'nın yaklaşık 15km. doğusundaki Akbaş köyü
ve güneyinde geniş yayılım gösteren birimler Akbaş Formasyonu olarak isimlendirilmiştir.
Formasyon başlıca gri renkli kumtaşı, marn ve killi kireçtaşı ile temsil edilmektedir. Yanal
olarak Kandak ve Kayabaşı formasyonlarına geçiş gösterir. Üst seviyeleri Örenli
formasyonuna geçiş gösteren formasyon, Miyosen yaşlı lavlar tarafindan uyumsuz olarak
örtülür. Birimin yaşıyine aynı araştırıcılar tarafından Üst Jura-Alt Kretase olarak bildirilmiştir.
Örenli Formasyonu
Formasyon ilk kez Şaroğlu vd .. (1995) tarafindan adlandırılmıştır. Başlıca filiş fasiyesinde
çökelmiş, mavimsi gri renkli, ince-orta tabakalı, kumtaşı, mam, silttaşı ardalaması ile
karakterize edilir. Birimin yaklaşık kalınlığı 300 m.dir. Birim altta Akbaş Formasyonu ile
dereceli geçişe sahipken üstte ise kendisini uyumsuz olarak örten Miyosen yaşlı bazaltlar
bulunmaktadır. Formasyonun yaşı Globotruncana fosilleri içermesi nedeniyle Kampaniyen-
Mestrihtiyen olarak verilmiştir (Şaroğlu vd 1995).
Sivricek Formasyonu
Đlk kez Barka (1984) tarafından adlandırılınış olan bu formasyon, başlıca bazaltik lavlar,
volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkıları ile, sınırlı bir alanda gözlenmiş olan akarsu
kökenli çakıltaşı, gölsel kiltaşı ve çamurtaşları ile temsil edilmektedir. Formasyon aynı
zamanda, Orta Anadolu'da geniş bir alanda yayılım gösteren ve ilk kez Fourquin (1973)
tarafından tanımlanmış olan Galatya Volkanikleri'nin, çalışma alanındaki bir bölümü
oluşturur. Genel olarak bazalt lavları ile karakterize edilen formasyon, Kurşunlu çevresinde
14
parçalı mostralar şeklinde izlenmektedir (Şekil 4). Lavlar siyah, koyu gri renkli olup tipik
mikrokristalin dokuya sahiptirler. Birim Kuzey Anadolu Fayı'nın güneyinde kalan geniş bir
alanda yaygın olarak gözlenmektedir. Çerkeş ilçesinin güneydoğusunda yer alan Asar tepe
çıkış merkezlerinden birisi konumundadır. Bölgedeki en büyük çıkış merkezi ise Çerkeş
ilçesinin güneyinde, harita alanı dışında kalan Işık Dağıdır. Sivricek Formasyonu aynı
zamanda Çerkeş havzasının güney temelini de oluşturmaktadır. Formasyon güney kesimlerde,
eş zamanlı oluşuma sahip olan beyaz renkli gölsel, kiltaşları ve çamurtaşları ile yanal yönde
geçiş göstermektedir. Formasyonun yaşı Keller vd (1992)'ye göre Geç Oligosen-Geç
Miyosen; Wilson vd (1997)'ye göre ise Erken-Geç Miyosen aralığı olarak verilmiştir.
Formasyonun üst kesimlerinde yer yer ince ve iri çakıllı seviyeler içeren kumtaşı biriminde
ölçülü stratigrafik kesit yapılmıştır (Şekil 5).
Şekil 4. Kurşunlu çevresinndeki volkanik kayaçların saha görünümü
15
Şekil .5. Hacımuslu köyü kuzeyinde Sivricek Formasyonunun üst kesimlerinde yapılan
örnekleme kesiti.
16
Alt Pontus Formasyonu
Đlk kez Irrlitz (1972) tarafindan Pontus grubuna ait "Alt Seri"olarak adlandınlmış olan birim,
formasyon mertebesinde ise ilk kez Barka (1984) tarafindan adlandınlmıştır. Formasyon esas
olarak, yer yer linyit arakatkılı marn, gri renkli çamurtaşı, beyaz renkli kiltaşı, killi kireçtaşı
ve kumtaşlarıyla temsil edilmektedir. Formasyon Kurşunlu ilçesinin batısında Yeşilöz
köyünden itibaren başlayıp, doğuya doğru yayılım gösterir. Ancak Çerkeş ilçesinin
güneydoğusunda da sınırlı bir alanda da mostra vermektedir. Bu kesimde formasyon yeşil
renkli marnlarla karakterize edilmektedir. Gerek deformasyon stili ve gerekse de renk ve
litolojik özellikleriyle, üzerinde yer alan Üst Pontus formasyonundan kolaylıkla ayrılır.
Yeşilöz köyü civarında açısal uyumsuzlukla Üst Pontus formasyonuna ait olan çapraz tabakalı
konglomera ve çakıllı kumtaşlan tarafından örtülür. Formasyonun yaşı Irrlitz (1971, 1972)' e
göre Panooniyen olarak belirlenmiş olup, Barka (1984) ise genel korelasyonda Tetis sistemi
içinde formasyonun yaşının Tortoniyen'e karşılık geldiğini belirtmiştir.
Üst Pontus Formasyonu
Birim ilk kez Irrlitz (1972) tarafından Pontus Grubu çökelleri "Üst Seri" olarak belirlenmiş
olup formasyon mertebesinde Barka (1984) tarafından adlandırıImıştır. Yeşilöz köyü
civarında Alt Pontus formasyonu üzerine açısal uyumsuzlukla gelen birim, kuzey kesimde ise
Jura yaşlı temeli açılı uyumsuzlukla örter. Genellikle gri, bej renkli çakıltaşı, kumtaşı, çakıllı
kumtaşı ve çamurtaşı ile karakterize edilen formasyonun yaşı ise, az fosil içermesine karşın,
Lange vd. (1967), Irrlitz (1972) tarafından Pliyosen-Erken Pleistosen olarak kabul edilmiştir.
BENTONĐT YATAKLARININ KONUMU VE REZERVĐ
Kurşunlu ve civarlarında irili ufaklı birçok bentonit yatağı mevcuttur. Bu çalışmanın ana
konusunu oluşturan ve “Büyük Ocak” olarak isimlendirilen bentonit sahasına ait örnekler BS
(Koordinat : 36522854E 4524768 N, 1384 m) ile diğer yataklardan Yılanlı ocağına ait
örnekler YL (Koordinat: 36522536 D; 4526564 K, 1437 m), Hançili ocağına ait örnekler HC
(Koordinat: 36533167 D; 4470604 K, 893 m) Şabanözü civarındaki yataklardan alınan
örnekler SB (Koordinat: 36526424 D; 4479066 K, 1095 m) simgeleri ile gösterilmiştir. (Şekil
6, Şekil 7). Şabanözü civarındaki yataklarındaki bentonit oluşumu yeşil renkli, sabunsu bir
doku ve kaygan bir dokunuşa sahiptir (Şekil 8).
17
Kurşunlu yöresindeki andezitik tüfler içinde yer yer cepler halinde oluşmuş bentonit yatakları
bulunur. Buradaki bentonitin oluşumu meteorik ayrışmayla açıklanmıştır. Bentonitli tersiyer
andezitik tüflerin üzerine plio-kuvaterner gevşek marn, kaba kumtaşı,yumuşak siltli killer
gelir. Beşpınar bölgesindeki volkanik bentonit yatakları çok kaliteli bentonit içerir. Muhtemel
görünür rezerv 300.000 ton civarındadır (Kurhan 1976).
Türkmenoğlu ve diğ.(1987) bölgede yaptığı çalışmada bitki, magnezyum ve demirce zengin
simektitler ile jips kristallerinin ortamda bulunması nedeniyle bentonit oluşumlarının alkali
gölsel ortamda geliştiğine, buna ilaveten pirit ve karışık katmanlı illit-simektitlerin varlığının
da bentonitin erken diyajenez geçirmesinden kaynaklandığını belirtmiştir. Büyük ve Küçük
Hacıbey köyleri arasındaki bentonitik sediman seri içindeki bentonit yatakları iyi kalitededir
ve görünür rezerv 400.000 ton civarındadır (Kurhan, 1976).
Şekil 6. Büyük ocakta bentonitlerle (a) beraber krem-bej renkli tüfler (b) ve kırmızı
renkli killerin(c) görünümü.
a
b
c
18
Şekil 7 . Büyük ocakta bentonitlerin görünümü. (d:Parçalı volkanikler, e: Bataklık
çamurtaşı, f: Merceksi bentonit)
Şekil 8. Şabanözü çevresindeki yataklara ait bentonit örneklerinin yakından görünüşü
(Beyaz renkli alanlar volkanik kalıntı malzemeye işaret etmektedir).
Büyük ocakta altta tipik yeşil renkli bentonitler, üste doğru gri-bej renkli tüfler ve daha üst
d
e
f
19
seviyelerde ise muhtemelen bataklık ortamına işaret eden organik madde içeren killi seviyeler yer
almaktadır (Şekil 9). Şabanözü ve çevresinde tipik olarak bazı bentonit kafaları gözlenmektedir
(Şekil 10). Ayrıca yine bazı bentonit mostraları kırmızı renkli killi birimlerle birlikte ardalanmalı
olarak gözükmektedir (Şekil 11).
Kurhan (1976), Çerkeş yöresinde bulunan kretase yaşlı kireçtaşlarının üzerine açısal
uyumsuz olarak tersiyer volkanitleri bulunduğunu ifade etmiş, bentonit yatağının kumlu kil
veya kireçli kil türünde oldukça homojen ve temiz bir kil türüne kadar değişiklik gösterdiğini
belirtmiştir, Derinlere doğru gidildikçe bentonit kalitesinin daha fazla ve saf bir özellik
göstediğini, bentonit oluşumlarının meteorik suların volkanitleri yer yer ayrıştırmasıyla
oluştuğunu ve bunların görünür muhtemel rezervlerinin o zaman 96 ton olduğunu
söylemiştir..
Şekil.9. Bentonit ocağının üst kesimlerinde yer alan bataklık ortamına işaret eden
organik madde oluşumları.
20
Şekil 9. Kırmızı renkli killi seviyeler ve altta yeralan bentonit mostraları
Şekil 10. Üst seviyelerinde tüfler bulunan ve kırmızı renkli killi birimlerle ardalanmalı
olarak gözlenen ve bentonit oluşumları.
Kırmızı, kahverenkli kiltaşı ve krem-bej renkli tüf birimleri arasında mercek şeklinde izlenen
Tüf ardalanmalı kırmızı çamurtaşı (göl-akarsu) Bentonit
21
yeşil renkli Karayatak bentonit oluşumunun yer aldığı istifin en üstünde yine krem-bej renkli
tüf düzeyleri yer alır (Şekil 11).
Karatayak bentonit sahasındaki bentonitlerle kırmızı kiltaşı ve tüf birimleri arasındaki tavan
taban ilişkileri benzer şekilde Şener vd. (1994) tarafından yapılan çalışmada da gösterilmiştir
(Şekil 12). Araştırıcı, D2 no’lu yarmada bentonit oluşumunun kırmızı kahverenkli kiltaşı
birimleri arasında bulunduğunu buna karşın, D7 no’lu yarmada ise kırmızı kiltaşı birimlerinin
tüf düzeyleri arasında yer aldığı belirtmiştir. Bir başka ifade ile D2 no’lu yarmada görüldüğü
gibi bentonitler iki ayrı seviye şeklindedir. Bu iki bentonit seviyesi D7 no’lu yarmada iki ayrı
tüf seviyesine karşılık gelmektedir. Bu dizilim de bentonitlerin oluşumunun tüf birimleri ile
ilişkili olduğuna işaret eder.
Şekil 11 Karayatak bentonit sahasında yeşil renkli bentonit (a) seviyesi ile kırmızı renkli
kiltaşı (b) tüf (c) birimlerinin yakından saha görünümü.
a
b
c
22
Şener, vd. (1994) Bu çalışmada
D2 no’lu yarma D7 no’lu yarma SB
Çakıltaşı - Tüf
Kiltaşı (kırmızı) Kiltaşı (kahve) Kiltaşı (kahve) (SB-10, SB10-a)
Tüf
(SB-9)
Bentonit Tüf Bentonit (yeşil)
(SB-6, SB-8)
Tüf
(SB-5, SB-7)
Kiltaşı (kırmızı) Kiltaşı (kahve) Kiltaşı (kırmızı), Kiltaşı (pembe) (SB-2,SB-4)
Bentonit Tüf Kiltaşı (kırmızı) (SB-1)
Tüf
(SB-3)
- Kiltaşı (kahve) -
Aglomera Aglomera -
Şekil 12. Karayatak bentonit sahasında bentonit, kiltaşı ve tüf seviyelerinin
taban tavan ilişkileri
Bentonit ve killi seviyeler içinde bulunan fildişleri ve çeşitli memeli hayvan kemiklerinde
yapılan incelemelerde, bunların yaşının Geç Miyosen (Gerçek Saraç MTA-Sözlü görüşme)
dönemine ait olduğu belirlenmiştir.
23
X- Işınları Difraksiyonu Tüm Kayaç ve Kil Fraksiyonu Đncelemeleri (XRD)
Đnceleme alanında yeşil bentonit ile kırmızı, pembe ve kahverenkli kiltaşı ile tüf örneklerinin,
mineralojik bileşimleri ile kil minerallerinin belirlenmesi amacıyla bu kayaçları temsil eden
örnekler XRD analizi ile incelenmişlerdir. Bu amaçla inceleme alanından derlenen bentonit,
kiltaşı ve tüf örneklerinden 25 adeti XRD çekimine tabii tutulmuştur. Kil mineral türlerinin
tüm kaya toz difraksiyon metodu ile belirlenmesi güç olduğundan kil boyu fraksiyonları
hazırlanmış ve daha sonra normal (N), fırınlanarak (F), etilen glikol (EG) ile muamele
edilerek çekimleri gerçekleştirilmiştir. Örneklerdeki kil mineralleşmelerinin tipi ve mineral
birliktelikleri belirlenerek, minerallerin göreceli bollukları Brindley (1980), Gündoğdu (1982)
ve Gündoğdu ve Yılmaz’a (1984) göre hesaplanmıştır. Çizelge 1’de minerallerin kayaç
içerisinde bulunma miktarları çoktan aza doğru verilmiştir.
Đnceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde egemen kil minerali simektit olup,
normal çekimlerde 11.52 Å – 13.71 Å ve 12.66 Å- 14.12 Å arasında değişen pikleri ile
tanımlanmıştır (Şekil 13,14). Karayatak bentonit oluşumunda tanımlanan simektit
mineralinin bazal yansımalarındaki farklılanma yapraklar arasına giren katyon tipinden (H2O,
Ca, K ve Na) kaynaklanmıştır. Saf simektitten oluşan örneklerin bazal mesafeleri yapraklar
arasına giren katyonun cinsine bağlı olarak değiştiği çeşitli çalışmalarda da gösterilmiştir
(Kavuşan ve Özdemir, 1996; Gümüşer ve Yalçın, 1998; Abdioğlu vd. 2007). Simektit
minerali yapraklar arasına giren katyon tipine göre Na’lu, Ca’lu simektit olarak
tanımlanmaktadır. Na tipi simektitin bazal refleksiyonu 12 Å, Ca tipi simektitin bazal
refleksiyonu 15 Å’da izlendiği yapılan araştırmalarda gösterilmiştir (Brindley and Brown
1980, Kavuşan ve Özdemir, 1996; Gümüşer ve Yalçın, 1998).
24
Örnek No Tanımı Minerallerin Bulunma Oranları (Çoktan aza doğru)
K-1D Yeşil renkli kiltaşı Feldispat, kuvars, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), amfibol, amorf malzeme
K-1F Yeşil Renkli bentonit Kil mineralleri (Simektit, klorit, illit), feldispat, analsim, heulandit-klinoptilolit, kuvars, hematit, amfibol, piroksen.
K-5 Yeşil renkli kiltaşı Klorit, illit, paligorskit), analsim, heulandit-klinoptilolit, kuvars, kalsit, amfibol, piroksen, amorf malzeme.
K-8 Sarı kahve kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kuvars analsim, heulandit-klinoptilolit, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), kalsit, hematit, piroksen, amorf malzeme.
BS-1C Kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kristobolit, kil minerlleri (simektit,klorit), kuvars, kalsit, hematit, analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen,amorf malzeme.
BS-4B Kahverangi kiltaşı Feldispat, Opal-CT , kil mineralleri (simektit), kalsit, kuvars, heulandit-klinoptilolit, hematit, piroksen, jips, amorf malzeme.
BS-5 Krem renkli tüf Feldispat,Opal-CT, kil mineralleri (simektit), analsim, piroksen, jips, amorf malzeme.
BS-6 Yeşil renkli tüf Feldispat, kil mineralleri (simektit), Opal-CT, analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen, hematit, jips, amorf malzeme.
BS-7 Sarımsı yeşil renkli tüf Feldispat, Opal-CT, kil mineralleri (simektit), piroksen, kuvars, kalsit, amorf malzeme.
BS-8 Sarı renkli tüf Feldispat, Opal- CT, kil mineralleri(simektit), analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen, amorf malzeme.
BS-9A Yeşil renkli bentonit Kil minerali (simektit), amorf malzeme.
BS-9B Yeşil renkli bentonit Kil minerali (simektit), amorf malzeme.
YL-1 Siyah renkli kiltaşı Kalsit, jips, kil minerali (simektit), kuvars, feldispat, amorf malzeme.
YL-4 Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kil minerali (simektit), jips, kuvars, feldispat, amorf malzeme.
YL-6 Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kil minerali (simektit), feldispat, kuvars, amorf malzeme.
Gk-5b Yeşil renkli kiltaşı Kil mineralleri (Paligorskit, simektit), feldispat, kuvars, analsim, heulandit-klinoptilolit, analsim, jips, amfibol, kalsit, amorf malzeme .
Gk-6 Yeşil, pembe renkli killi
tüf Kalsit, feldispat, kuvars, jips, kil minerali (simektit), amorf malzeme.
Ki-1 Yeşil renkli kiltaşı Analsim, kalsit, heulandit-Klinoptilolit, feldispat, hematit, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amorf malzeme.
Ki-5 Yeşil renkl kiltaşı Analsim, kalsit, heulandit-klinoptilolit, kil mineralleri (simektit, paligorskit),feldispat, kalsit, kuvars, amfibol, jips, amorf malzeme.
HM-1a Yeşil renkli kiltaşı Analsim, kalsit, kuvars, feldispat, Opal-CT, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), amfibol, jips, amorf malzeme.
HM-1b Kahverenkli kiltaşı Analsim, kalsit, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amfibol, jips, Opal- CT, hematit, amorf malzeme .
HM-1d Yeşil renkli tüf Analsim, kalsit, amfibol, kil minerali (simektit), jips, feldispat, kuvars, hematit, amorf malzeme.
HM-3a Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kuvars, feldispat, jips, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amfibol, jips, hematit, amorf malzeme.
HM-5 Tüf Feldispat, Opal-CT, kil minerali(simektit), amfibol, jips, analsim, hematit, kalsit, kuvars, amorf malzeme.
HM-7b Yeşil renkli kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kil minerali (simektit), jips, hematit, kuvars, kalsit, amorf malzeme.
Çizelge 1 Đnceleme alanındaki farklı litolojilere ait tüm kayaç ve kil fraksiyonu analiz sonuçları
25
Đnceleme alanından derlenen bentonit örneklerinin bir bölümünün kil fraksiyonu normal
çekimlerinde (001) yansımaları Na simektiti ifade eder şekilde 11.52 Å – 13.71 Å arasında
değiştiği tepe noktasının 12.52 Å’da maksimuma ulaştığı belirlenmiştir (Şekil 13).
(A)
Şekil 13 . BS-9a no’lu örneğin tüm kayaç (A) ve normal, etilen glikollü ve
fırınlanarak yapılan XRD kil fraksiyonu analizi (Sm: Simektit, F: Feldispat)
Bununla birlikte, bazı örneklerin tüm kayaç ve kil fraksiyonu normal çekimlerinde oldukça
geniş ve yayvan piklere sahip olduğu gözlenmiştir (Şekil 14). Bu örneklerdeki simektitlerin
bazal yansımalarının 12.66 Å- 14.12 Å ile 11.56 Å ve 13.90 Å arasında değiştiği
belirlenmiştir. Bu tür simektitler Na bakımından daha zengin olup, uç üyeler arasında Na-Ca
simektit olarak değerlendirilmiştir (Şekil 14 ). Benzer bazal yansımalar Kavuşan ve Özdemir
(1996) ile Gümüşer ve Yalçın (1998) tarafından yapılan çalışmalarda da belirtilmiştir. Ayrıca,
Brindley and Brown (1980) Na-simektitlerin boyu∼12.4 Å iken Ca-simektitlerin 15.5 Å
civarında olduğunu, bu uç noktalar arasında değişimin düzenli olduğunu ifade etmişlerdir.
Bununla birlikte, araştırıcılar 12.4 Å boyuna yaklaştıkça Na+ katyonunun daha fazla, 15.4 Å
boyuna yaklaştıkça Ca++ katyonunun arttığını, bu nedenle X-ışınları çalışmalarının aynı
zamanda simektitlerin Na veya Ca simektit olup olmadığını ya da Na-Ca simektit olarak nötr
bileşimli simektit olup olmadığının ortaya konulabileceğini belirtmişlerdir.
10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
2-Theta(°)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Inte
nsity(C
ounts
)
[BS-9A.MDI] BS-9A
[BS9A-N.MDI] BŞ9A-n
[BS9AEG.MDI] BS9AEG
[BS9A300.MDI] BS9A300
[BS9A550.MDI] BS9A550
Sm
Sm 9.70Å
Sm
Sm: Simektit
F: Feldispat
550°C
300°C
normal
EG
(A)
16.97 Å
12.52 Å
26
Şekil 14. BS-6 no’lu yeşil renkli bentonit örneğinin normal (N), etilen glikollü
(EG) ve fırınlanarak (F) yapılan XRD kil fraksiyonu analizi
Saf simektitlerde d(001) Å değerleri, genellikle birbirinin düzenli katları olacak şekilde
yansımalar verdiği bilinmektedir (Hoffman and Hover, 1979). Kurşunlu çevresindeki “Büyük
Ocak” bentonit örneklerinin normal (N) ve etilen glikolle doyurulmuş (EG) XRD
difraktogramlarında simektite ait (001), (002) ve (003) yansımaları belirlenmiştir (Şekil 13,
14).
Simektit minerali, etilen glikol ile muamele edilince şişme özelliğinden dolayı 17.00 Å –
17.38 Å’a doğru bir kayma göstermiş, 550 oC kadar kadar ısıtıldığında ise tabakalar arası
suyun kaybolmasından dolayı 9.70 Å ile 10.39 Å’da pik verdikleri gözlenmiştir (Şekil 13, 14).
Simektitin (060) ve (330) yansıma yüzeylerine ait pik değeri 1.48 Å –1.50 Å arasında olup,
bu değere göre simektit minerali dioktahedral karakterinde olduğu belirlenmiştir (Moore ve
Reynolds, 1989).
F
5 10 15 20 25 30 35 40
2-Theta(°)
0
50
100
150
200
Inte
nsity(C
ounts
)[BS6.RD] bs6
[BS6EG.RD] bs6eg
[BS6350.RD] BS6-350
[BS6550.RD] bs6-550
Sm
Sm
Sm
11.56 Å -13.90 Å
15.33 Å -17.14 Å
10.39 Å
Sm: Simektit
F: Feldispat
27
Kurşunlu çevresindeki “Büyük Ocak”daki bentonit oluşumunda bazı örneklerin kil fraksiyonu
çekimlerinde simektit minerali ile birlikte çok az oranda klorit ve illit tipi kil minerallerinin
birlikteliği belirlenmiştir (Çizelge 1). Simektit mineraline genellikle plajiyoklaz türü feldispat
minerali başta olmak üzere kalsit, analsim, klinoptilolit-höylandit, piroksen, hematit ile bazı
seviyelerde dolomit, amfibol, jips mineralleri de eşlik etmektedir (Çizelge 1).
Feldispat minerali 3.18 Å -3.20 Å ve 3.22 Å’ daki pikleri ve dolomit 2,88 Å ile kalsit 3.02
Å ‘luk (001) yansıma yüzeyine ait pikleriyle karakteristiktir (Şekil 13, 14). Analsim minerali
3.43 Å, 5.60 Å, 2.93 Å’ daki ana pik değerleri de XRD difraktogramlarında simektite eşlik
etmektedir. Klinoptilolit-höylandit mineralleri 9.00 Å, 5.30 Å , 3.91 Å ‘daki pikleri ile
tanımlanmıştır. Örneklerde simektit ve zeolit (analsim, klinoptilolit- höylandit) minerallerinin
varlığı az oranlarda da olsa tüflerdeki ayrışmanın etkisini gösternektedir. Kiltaşı ve tüf
seviyelerinden alınan örneklerde jips minerali 7.56 Å-4.27 Å- 3.06 Å pikleri ile belirlenmiştir.
Tüm örnekler silis mineralleri olarak kuvars, kristobalit ve opal-CT içermektedir. Tüm
bentonit örneklerinde bu üç polimorfun ikisi (ya opal-CT ve kuvars veya da kristobalit ve
kuvars) gözlenmiştir. 4.00-4.05 Å’da kristobalit, 4.06-4.10 Å değer aralığında ise opal-CT
minerali tanımlanmıştır (Çoban ve Ece 1991). Ayrıca, Tüm kayaç örneklerinin X-Ray
difraktogramlarında backround’un 2θ = 15 Å’ dan itibaren yükselmesi de amorf karakterli
volkan camının varlığını belirtmektedir (Jones ve Segnit, 1971).
XRD analizleri sonucu simektit minerali ile feldispat minerali arasında oransal ters bir
ilişkinin mevcut olduğu, alterasyonun yoğun olduğu ve simektit mineralince zengin
örneklerde feldispat mineralinin miktarında bir azalmanın olduğu belirlenmiştir. Buna karşın,
alterasyonun ve simektit mineralinin miktarının azaldığı örneklerde ise feldspat mineralinin
miktarındaki artış dikkat çekmektedir. Bu da simektit minerali ile feldispat minerali arasında
kökensel bir ilişkinin var olabileceğini düşündürmektedir.
28
JEOKĐMYA
Çankırı-Kurşunlu-Şabanözü ve çevresindeki yataklardan ve mostralardan alınan 10 adet
bentonit, 12 adet kil, 6 adet tüf ve 1 adet killi kireçtaşı olmak üzere toplam 29 adedi seçilmiş,
öğütülmüş ve jeokimyasal analiz için Kanada ACME laboratuvarlarına gönderilmiştir. Elde
edilen analiz sonuçlarına (Çizelge 2, Çizelge 3, Çizelge 4) göre Ana oksit element değerleri
dikkate alındığında tüf örneklerinin SiO2 değerleri % 52,07 - % 68,85 aralığında, Al2O3
değerleri % 13,50 - % 19,99 aralığında, CaO değerleri % 0,82 - % 6,12 aralığında, Na2O
değerleri % 1,93 - % 3,66 aralığında, Fe2O3 değerleri % 1.61 - % 5.94 aralığında, K2O
değerleri % 0.70 - % 2.72 aralığında, TiO2 değerleri % 0.18 - % 2.03 aralığında, P2O5
değerleri % 0.07 - % 0.92 aralığında, MnO değerleri % 0.01 - % 0.04 aralığındadır. Tüf
örneklerinin SiO2 değerlerine göre mafik ile ortaç bileşimli (andezitik) bir magmadan türediği
belirlenmiştir. Kil örneklerinin SiO2 değerleri % 26,78 - % 63,15 aralığında, Al2O3 değerleri
% 8,92 - % 17,98 aralığında, CaO değerleri % 1,56 - % 18,79 aralığında, Na2O değerleri %
0,36 - % 4,05 aralığında, Fe2O3 değerleri % 1.58 - % 5.08 aralığında, K2O değerleri % 0.66 -
% 2.47 aralığında, TiO2 değerleri % 0.24 - % 0.72 aralığında, P2O5 değerleri % 0.07 - % 1.02
aralığında, MnO değerleri % 0.02 - % 0.10 aralığındadır. Bentonit örneklerinin SiO2 değerleri
% 38,29 - % 64,59 aralığında, Al2O3 değerleri % 11,82 - % 18,31 aralığında, CaO değerleri %
0,48 - % 2,90 aralığında, Na2O değerleri % 1,27 - % 3,03 aralığında, Fe2O3 değerleri % 2.28 -
% 9.97 aralığında, K2O değerleri % 0.18 - % 1.35 aralığında, TiO2 değerleri % 0.12 - % 1.34
aralığında, P2O5 değerleri % 0.06 - % 0.39 aralığında, MnO değerleri % 0.01 - % 0.07
aralığındadır. Bentonit örneklerinden organik maddece zengin olan HC6 örneği beklendiği
gibi düşük SiO2 değerine ve yüksek “toplam karbon” ve “ateşte kayıp” değerlerine sahiptir.
Eser element jeokimyası açısından analiz sonuçları incelendiğinde bazı örneklerin bazı
değerlerinin diğerlerine göre önemli farklılıklar gösterdiği dikkati çekecektir. Örneğin BS5
nolu tüf örneği yüksek Co (183,9 ppm), Ni (915,2 ppm), As (411,2 ppm), Zn (130 ppm)
değerlerine sahiptir. Benzer şekilde BS7 nolu tüf örneği de yüksek Ba (915 ppm), Sr (1552,6
ppm) ve V (284 ppm) değerlerine sahiptir. Yine HC6 nolu organik maddece zengin bentonit
örneğinin Se değeri 49,5 ppm, Mo değeri de 46,4 ppm olarak dikkati çekmektedir.
29
ELEMENT Kayaç SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO Cr2O3 Ni Sc LOI TOT/C TOT/S TOPLAM
SAMPLES Tanımı % % % % % % % % % % % ppm ppm % % % %
K4 Killi Kireçtaşı 12,43 2,90 1,08 0,48 45,21 0,31 0,22 0,11 0,13 0,04 0,00 10,00 3,00 37,10 9,74 0,02 100,01
BS5 Krem renkli tüf 60,49 16,38 3,49 0,75 3,36 3,66 2,30 0,56 0,32 0,02 0,01 949,00 7,00 8,30 1,01 1,43 99,76
SB-9 Krem-bej tüf 68,85 13,50 1,77 0,64 1,35 3,15 2,72 0,28 0,09 0,04 0,00 <5 3,00 7,50 0,06 0,01 99,89
BS8 Sarı renkli tüf 67,98 13,80 1,61 0,69 0,82 2,34 2,34 0,18 0,07 0,03 0,02 148,00 3,00 10,00 0,24 0,04 99,90
BS6 Yeşil renkli tüf 57,88 18,29 5,93 1,00 2,53 3,11 1,02 0,81 0,07 0,02 0,02 128,00 10,00 9,10 0,24 0,02 99,80
SB-12 Yeşil renkli tüf 52,07 14,70 5,67 3,17 5,45 1,93 2,14 0,89 0,23 0,10 0,02 72,00 15,00 13,50 1,40 0,03 99,88
BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 53,06 19,99 5,94 0,75 6,12 2,99 0,70 2,03 0,92 0,01 0,08 90,00 30,00 7,00 0,22 0,03 99,60
BS4B Kahverangi kil 62,26 17,98 1,83 0,55 4,02 3,60 2,03 0,72 0,45 0,02 0,01 60,00 9,00 6,30 0,41 0,29 99,78
SB-2 Kırmızı kil 60,04 17,29 4,74 1,44 2,71 3,37 1,47 0,79 0,07 0,03 0,01 27,00 5,00 7,80 0,11 0,04 99,76
BS1C Kiltaşı 63,15 17,27 2,22 0,44 3,56 3,51 2,06 0,67 0,38 0,03 0,01 86,00 7,00 6,60 0,36 0,37 99,91
SB-10 Krem kahverenkli kil 59,52 15,89 4,35 1,64 2,13 2,35 1,66 0,71 0,29 0,09 0,01 42,00 10,00 11,20 0,33 0,02 99,84
BH-4 Yesil bentonitik kil 35,28 10,26 5,08 8,37 12,69 3,49 2,47 0,66 0,28 0,10 0,03 160,00 13,00 21,10 4,28 0,48 99,84
KH-1 Yeşil bentonitik kil 26,78 8,92 4,45 10,56 16,47 2,16 1,59 0,49 0,10 0,08 0,02 79,00 10,00 28,20 6,94 0,01 99,83
SB-8 Yeşil bentonitik kil 62,96 15,14 1,58 2,25 1,56 1,88 0,74 0,24 0,12 0,02 0,00 36,00 3,00 13,50 0,13 0,02 99,99
Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 41,28 13,96 5,58 5,37 8,53 4,05 3,26 0,65 1,02 0,09 0,02 119,00 13,00 16,00 2,11 0,18 99,83
HM7B Yeşil renkli kiltaşı 61,98 17,63 3,71 0,68 3,94 3,76 2,35 0,60 0,31 0,04 0,01 54,00 7,00 4,80 0,10 0,01 99,81
YL4 Yeşil renkli kiltaşı 36,77 12,47 3,84 1,21 18,79 0,58 1,49 0,64 0,13 0,05 0,02 40,00 9,00 23,90 4,65 0,03 99,90
YL6 Yeşil renkli kiltaşı 33,33 11,79 4,49 1,58 17,31 0,36 0,66 0,47 0,10 0,08 0,01 26,00 8,00 29,70 8,55 0,63 99,88
Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 36,29 9,74 3,73 10,39 10,78 3,22 2,31 0,44 0,16 0,06 0,01 96,00 8,00 22,80 3,97 0,04 99,94
HC-2 Mavi bentonit 63,93 14,35 4,50 1,60 1,41 2,63 1,35 0,77 0,13 0,01 0,04 98,00 10,00 9,10 0,11 1,17 99,83
HC-1 Mavi bentonit 57,85 16,70 5,42 2,31 1,41 2,41 1,12 0,80 0,06 0,01 0,02 115,00 12,00 11,70 0,08 0,07 99,84
HC-3 Mavi bentonit 61,06 14,82 2,28 2,97 0,48 1,49 0,18 0,12 0,04 0,02 0,00 41,00 5,00 16,40 0,13 0,16 99,87
HC-6 Organik maddece zengin bentonit 38,29 11,82 4,35 2,45 1,24 1,27 0,94 0,47 0,13 0,02 0,01 114,00 9,00 38,90 19,14 2,21 99,90
HC-4 Sarı bentonit 64,59 14,39 3,35 1,76 1,41 2,47 1,02 0,82 0,09 0,01 0,03 82,00 9,00 9,90 0,08 0,08 99,85
HC-5 Koyu sarı bentonit 61,00 15,42 3,08 3,18 0,53 1,55 0,18 0,12 0,03 0,06 0,00 36,00 5,00 14,70 0,24 0,21 99,86
BS9B Yeşil renkli bentonit 57,91 18,31 6,28 1,11 2,35 3,03 1,00 0,80 0,07 0,02 0,01 81,00 10,00 8,90 0,31 0,01 99,80
SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 61,32 15,41 3,75 1,35 2,90 2,27 0,93 0,75 0,09 0,01 0,00 47,00 6,00 11,00 0,11 0,05 99,79
K1F Yeşil Renkli bentonit 52,54 16,15 9,97 1,53 1,46 1,88 0,40 1,34 0,39 0,07 0,05 247,00 21,00 14,00 0,38 0,01 99,81
SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 56,23 17,96 2,20 2,79 1,52 1,43 0,64 0,24 13,00 0,02 0,00 50,00 4,00 16,70 0,08 0,02 99,87
Çizelge 2. Çalışma alanından alınan örneklere ait anaoksit element değerleri.
30
ELEMENT Kayaç Ba Be Co Cs Ga Hf Nb Rb Sn Sr Ta Th U V W Zr Y
SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm
K4 Killi Kireçtaşı 51.8 1 5.1 9.9 3.2 .9 3.1 18.9 <1 119.0 .2 2.3 .5 20 5.7 38.9 3.3
BS5 Krem renkli tüf 530.7 2 183.9 3.2 16.5 4.6 19.6 66.4 2 642.7 1.3 18.0 15.4 169 1.7 205.4 14.2
SB-9 Krem-bej tüf 479.5 3 13.3 4.9 13.7 2.9 20.8 99.4 1 299.1 1.4 15.0 5.6 16 80.7 101.2 15.7
BS8 Sarı renkli tüf 136.5 4 18.4 5.3 16.1 3.0 35.2 90.5 3 146.3 2.5 29.0 8.5 18 1.0 87.8 13.3
BS6 Yeşil renkli tüf 270.7 2 12.6 3.1 19.1 4.5 25.9 39.4 2 585.9 1.6 17.7 1.5 79 1.4 191.4 28.9
SB-12 Yeşil renkli tüf 267.9 2 25.0 4.0 15.7 4.4 18.7 75.2 2 263.0 1.1 11.3 2.1 113 11.6 167.9 23.8
BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 915.0 2 9.9 .3 20.9 5.8 36.4 6.2 2 1552.6 1.9 11.0 .8 284 .5 241.2 30.6
BS4B Kahverangi kil 520.7 2 9.1 6.8 19.1 5.0 25.2 83.9 2 670.2 1.5 17.3 5.0 61 1.4 207.0 17.8
SB-2 Kırmızı kil 422.8 2 13.9 5.8 18.6 5.6 24.7 95.8 2 851.2 1.5 18.5 2.3 72 24.1 240.2 6.6
BS1C Kiltaşı 595.9 3 12.2 7.9 19.2 5.2 22.9 93.6 2 690.3 1.4 17.1 6.3 71 1.3 213.6 15.9
SB-10 Krem kahverenkli kil 441.0 2 23.9 3.7 16.3 4.2 19.2 65.1 2 376.6 1.3 13.6 3.8 81 22.6 160.9 23.1
BH-4 Yesil bentonitik kil 210.3 2 19.5 3.7 10.9 2.7 12.8 55.3 2 948.1 .8 8.7 3.3 81 4.8 108.1 25.6
KH-1 Yeşil bentonitik kil 209.0 1 16.5 3.6 8.9 2.3 10.0 48.2 1 991.3 .6 5.9 1.5 104 9.5 79.6 12.0
SB-8 Yeşil bentonitik kil 179.4 1 16.5 1.1 15.9 2.7 20.5 22.7 2 339.9 1.5 17.0 2.7 31 9.9 91.4 11.9
Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 239.4 2 20.0 5.7 15.8 3.1 14.4 82.8 2 1008.5 1.0 13.1 5.4 97 1.0 127.9 18.2
HM7B Yeşil renkli kiltaşı 618.8 2 9.8 6.8 19.0 4.2 18.7 84.0 2 606.2 1.2 17.2 2.9 60 1.3 186.8 15.7
YL4 Yeşil renkli kiltaşı 183.2 1 9.2 4.5 11.4 3.4 13.8 49.5 1 370.6 .9 11.0 1.5 93 1.2 128.9 16.3
YL6 Yeşil renkli kiltaşı 127.0 2 7.1 3.6 10.8 2.5 11.8 47.1 1 376.1 .8 9.4 7.5 86 .9 92.4 17.6
Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 328.2 2 14.0 3.6 12.1 2.3 11.1 60.4 1 1125.6 .7 6.8 2.0 85 2.2 92.9 13.0
HC-2 Mavi bentonit 251.3 2 75.8 2.9 14.9 4.1 17.7 44.9 2 309.7 1.6 12.9 2.8 72 830.7 152.3 17.0
HC-1 Mavi bentonit 192.3 2 15.1 4.7 17.4 4.6 19.1 73.2 2 288.5 1.2 16.0 1.7 86 6.4 182.2 19.1
HC-3 Mavi bentonit 157.8 2 4.3 .6 16.6 3.7 22.6 8.1 5 115.6 2.4 26.4 12.6 11 2.9 84.9 24.4
HC-6 Organik maddece zengin bentonit 72.2 3 20.9 5.0 13.1 2.8 12.8 50.8 1 146.6 .8 12.1 29.4 133 2.9 156.7 14.5
HC-4 Sarı bentonit 207.7 2 12.2 3.0 14.4 4.6 17.8 49.7 2 291.4 1.2 11.4 6.3 80 15.9 193.4 22.1
HC-5 Koyu sarı bentonit 189.4 2 16.6 .6 17.5 3.9 23.6 8.5 5 125.5 2.6 28.6 14.0 10 7.6 95.1 25.8
BS9B Yeşil renkli bentonit 251.6 2 16.0 3.8 19.4 4.9 27.3 41.7 2 559.6 1.7 18.2 1.6 70 7.0 199.7 25.2
SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 359.2 2 14.4 3.2 16.9 5.2 31.9 42.5 2 790.5 1.8 24.2 2.0 72 13.9 223.8 11.1
K1F Yeşil Renkli bentonit 166.6 2 36.7 4.6 16.5 4.7 31.3 20.8 1 284.9 1.5 11.8 .9 141 .7 203.4 23.1
SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 141.2 1 25.7 1.0 17.9 3.0 20.3 21.4 2 337.0 1.8 17.8 6.2 154 10.4 92.0 8.4
Çizelge 3. Çalışma alanından alınan örneklere ait eser element değerleri.
31
ELEMENT Kayaç Mo Cu Pb Zn Ni As Cd Sb Bi Ag Au Hg Tl Se
SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppb ppm ppm ppm
K4 Killi Kireçtaşı .1 5.4 3.4 21 9.3 3.6 .3 <.1 <.1 <.1 <.5 <.01 .1 <.5
BS5 Krem renkli tüf 14.9 29.2 9.3 130 915.2 411.2 1.0 .3 .3 <.1 1.1 .09 3.8 4.2
SB-9 Krem-bej tüf <.1 2.8 6.3 11 7.4 <.5 <.1 <.1 .2 <.1 12.3 .04 .1 <.5
BS8 Sarı renkli tüf .4 5.1 23.0 6 53.8 3.0 .4 .1 .5 <.1 1.3 .05 <.1 <.5
BS6 Yeşil renkli tüf .3 12.3 9.1 8 43.5 1.5 <.1 <.1 .3 <.1 1.7 .02 .2 <.5
SB-12 Yeşil renkli tüf .1 28.0 14.5 47 53.0 1.9 .2 .1 .2 <.1 2.5 .09 .1 <.5
BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf .3 63.1 14.9 6 37.3 1.4 <.1 .1 <.1 <.1 2.3 .03 <.1 .6
BS4B Kahverangi kil 4.9 45.0 5.9 37 42.2 29.8 .1 .1 .2 <.1 2.5 .02 .1 <.5
SB-2 Kırmızı kil .1 12.4 17.6 24 15.3 5.6 <.1 .1 .3 <.1 18.7 .06 .6 <.5
BS1C Kiltaşı 6.1 39.8 5.7 31 40.2 47.6 <.1 .1 .2 <.1 1.5 .01 .1 <.5
SB-10 Krem kahverenkli kil .2 10.2 11.5 24 20.1 4.4 <.1 .1 .1 <.1 11.8 .09 .2 <.5
BH-4 Yesil bentonitik kil 0.1 26.0 11.7 44 137.9 19.2 .1 .2 .2 <.1 15.3 .01 .1 1.4
KH-1 Yeşil bentonitik kil .1 18.8 8.8 35 79.0 3.1 <.1 .1 .1 <.1 13.9 .02 .1 <.5
SB-8 Yeşil bentonitik kil <.1 3.4 6.2 7 4.2 <.5 <.1 <.1 .3 <.1 20.9 .03 <.1 <.5
Ki1 Yeşil renkli kiltaşı .5 30.4 13.2 55 108.5 10.0 .1 .3 .2 <.1 2.2 <.01 .1 <.5
HM7B Yeşil renkli kiltaşı .8 12.1 4.3 33 48.6 5.5 <.1 <.1 .1 <.1 .8 .01 .1 <.5
YL4 Yeşil renkli kiltaşı .2 15.6 15.5 28 19.2 6.6 .2 .1 .3 <.1 1.4 .10 .2 <.5
YL6 Yeşil renkli kiltaşı 1.5 8.9 10.5 9 13.8 31.2 .2 .1 .2 <.1 2.4 .04 .2 1.2
Ki5 Yeşil renkl kiltaşı .2 20.1 9.2 41 70.0 24.9 .1 .2 .1 <.1 2.1 .01 .1 .5
HC-2 Mavi bentonit 1.0 33.5 15.6 7 57.3 14.9 <.1 .1 .3 <.1 11.5 .11 .3 <.5
HC-1 Mavi bentonit <.1 18.6 8.1 13 20.1 <.5 <.1 <.1 .2 <.1 3.1 .07 .3 .7
HC-3 Mavi bentonit 1.5 2.2 64.4 17 14.7 6.5 <.1 .3 1.3 <.1 <.5 .01 .2 <.5
HC-6 Organik maddece zengin bentonit 46.4 41.4 21.4 22 95.8 60.0 .1 2.3 .3 <.1 5.8 .24 1.0 49.5
HC-4 Sarı bentonit .9 13.3 19.6 30 47.4 24.4 .2 .1 .2 <.1 32.8 .11 .2 <.5
HC-5 Koyu sarı bentonit 4.2 1.9 61.5 35 11.9 11.6 .1 .3 1.3 <.1 <.5 .01 .4 <.5
BS9B Yeşil renkli bentonit <.1 12.7 8.1 9 8.4 .6 <.1 <.1 .3 <.1 .9 .03 .2 <.5
SB-1 Yeşil Renkli Bentonit <.1 11.6 16.5 11 10.2 3.8 .2 <.1 .3 <.1 8.4 .26 .2 <.5
HM1B Yeşil Renkli bentonit <.1 21.0 14.0 46 66.8 9.3 <.1 .1 .2 <.1 1.1 .01 .2 <.5
K1F Yeşilimsi sarı bentonit .1 37.1 10.5 14 27.1 3.2 .1 <.1 .1 <.1 1.2 <.01 <.1 <.5
SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit <.1 5.6 11.4 8 4.3 .5 <.1 <.1 .5 <.1 95.4 .17 <.1 <.5
Çizelge 3. Çalışma alanından alınan örneklere ait eser element değerleri(devam)
32
ELEMENT Kayaç La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm
K4 Killi Kireçtaşı 5.4 17.3 1.55 5.6 1.05 .26 .77 .14 .61 .10 .36 .05 .31 .05
BS5 Krem renkli tüf 39.6 77.5 7.60 24.1 3.74 .98 2.82 .48 2.18 .41 1.22 .18 1.14 .18
SB-9 Krem-bej tüf 24.0 50.9 5.09 16.8 2.89 .64 2.37 .46 2.15 .45 1.49 .21 1.44 .20
BS8 Sarı renkli tüf 20.7 43.5 4.16 12.6 2.53 .40 2.19 .44 1.83 .40 1.24 .25 1.39 .22
BS6 Yeşil renkli tüf 61.6 112.6 11.52 40.5 5.92 1.70 5.09 .89 4.20 .84 2.48 .38 2.39 .36
SB-12 Yeşil renkli tüf 30.0 68.1 7.34 26.3 4.68 1.21 4.33 .78 3.69 .74 2.26 .32 2.15 .31
BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 70.9 149.1 16.47 58.1 9.17 2.69 6.60 1.11 5.12 .96 2.94 .36 2.51 .37
BS4B Kahverangi kil 45.2 95.4 9.64 32.8 5.02 1.36 4.11 .69 3.03 .60 1.64 .23 1.45 .22
SB-2 Kırmızı kil 32.5 67.7 5.65 17.7 2.61 .95 1.71 .30 1.39 .24 .65 .10 .81 .11
BS1C Kiltaşı 48.7 98.4 9.63 31.8 5.12 1.33 3.73 .65 2.84 .52 1.53 .23 1.33 .22
SB-10 Krem kahverenkli kil 32.9 66.9 7.13 24.2 4.23 1.03 3.46 .65 3.41 .70 2.11 .31 2.14 .31
BH-4 Yesil bentonitik kil 21.7 49.9 5.36 19.8 3.85 .98 3.76 .67 3.64 .83 2.48 .33 2.16 .29
KH-1 Yeşil bentonitik kil 15.1 31.9 3.42 12.8 2.17 .52 2.09 .39 1.92 .39 1.27 .18 1.25 .20
SB-8 Yeşil bentonitik kil 25.8 55.4 5.48 17.3 2.82 .66 2.20 .41 2.01 .37 1.10 .16 1.06 .16
Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 25.4 55.2 5.87 21.2 3.67 .84 3.13 .59 2.76 .59 1.81 .25 1.80 .27
HM7B Yeşil renkli kiltaşı 39.5 80.7 7.77 25.1 3.97 1.04 2.91 .52 2.47 .46 1.37 .19 1.26 .19
YL4 Yeşil renkli kiltaşı 25.1 54.1 5.73 21.0 3.40 .95 3.13 .56 2.59 .50 1.44 .20 1.36 .21
YL6 Yeşil renkli kiltaşı 22.8 45.7 4.66 17.4 3.09 .76 2.69 .50 2.34 .46 1.44 .21 1.37 .21
Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 18.5 39.0 4.18 16.3 2.55 .56 2.41 .42 2.02 .41 1.11 .17 1.21 .19
HC-2 Mavi bentonit 30.5 61.5 6.47 22.8 4.04 1.02 3.25 .58 2.78 .55 1.62 .24 1.58 .24
HC-1 Mavi bentonit 36.4 73.8 8.03 27.5 4.99 1.19 4.24 .73 3.28 .66 1.89 .27 1.76 .25
HC-3 Mavi bentonit 33.1 71.4 7.42 24.5 4.56 .65 3.94 .79 4.10 .79 2.34 .33 2.20 .31
HC-6 Organik maddece zengin bentonit 17.7 39.2 4.09 14.6 2.88 .64 2.49 .45 2.23 .43 1.34 .19 1.22 .21
HC-4 Sarı bentonit 29.6 62.3 6.35 22.2 4.01 1.11 3.77 .69 3.32 .69 2.06 .26 1.82 .27
HC-5 Koyu sarı bentonit 36.3 78.4 8.11 26.4 4.85 .69 4.36 .86 4.26 .82 2.60 .36 2.53 .38
BS9B Yeşil renkli bentonit 52.1 106.1 9.81 33.7 5.09 1.45 4.28 .75 3.58 .75 2.34 .31 2.13 .33
SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 66.8 128.6 13.88 42.7 6.05 1.41 3.63 .61 2.54 .42 1.05 .15 .94 .13
K1F Yeşil Renkli bentonit 49.1 102.9 11.74 42.0 6.69 1.85 5.01 .81 3.68 .74 2.18 .30 1.92 .29
SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 23.4 52.7 5.29 16.8 2.67 .60 1.90 .36 1.60 .28 .85 .12 .82 .12
Çizelge 4. Çalışma alanından alınan örneklere ait nadir toprak element analiz sonuçları.
33
Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) Đncelemeleri
Đnceleme alanında yeşil bentonit, pembe ve kahverenkli kiltaşı seviyelerinden alınan örnekler
Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analiz yöntemi ile incelenmiştir. Bu çalışma XRD
analizleri belirlenen simektit (bentonit) minerali ile bu minerale eşlik eden diğer kil ve kil dışı
minerallerin (feldispat, kuvars) dokusal özellikleri, kökensel ilişkilerinin belirlenmesi amacıyla
elde edilen görüntüler yorumlanmıştır.
Yeşil bentonit, pembe ve kahverenkli kiltaşı örneklerinin SEM incelemelerinde başlıca kil
minerali olarak simektit belirlenmiştir. Yeşil renkli bentonit örneklerindeki simektit mineralinin
çok iyi gelişmiş levhamsı yapılı ve peteksi dokulu bir morfolojiye sahip olduğu belirlenmiştir
(Şekil .15, Şekil 16).
Şekil .15 BS-9a no’lu yeşil bentonit örneğinde levhamsı yapılı ve peteksi
dokulu simektit mineralinin SEM fotoğrafı
Birçok çalışmada simektit mineralinin karakteristik olarak mısır gevreği (cornflakes), meşe
yaprağı, hücresel ve bal peteği (honeycomb) dokusundaki morfolojilerde izlendiği gösterilmiştir
(Henning ve Störr 1986, Keller 1978; Türkmenoğlu ve Aker 1990, Çoban 1994, Fuente vd 2000).
SEM analizleri sonucunda, yeşil bentonit ve farklı renklerde (pembe ve kahverenkli) izlenen
kiltaşı örneklerinde gelişen simektit mineralinin morfolojisinde bir değişim gözlenmemiştir (Şekil
17).
34
Şekil 16 K-1F no’lu yeşil bentonit örneğindeki simektit mineralinin levhamsı
yapılı ve peteksi dokulu morfolojisinin yakından görünümünü gösteren
SEM fotoğrafı
Bununla birlikte, pembe ve kahverenkli kiltaşı örneklerinde simektit mineralinin feldispat
mineralinin üzerinde ve kenarında geliştiği de gözlenmiştir (Şekil 17).
Şekil .17 HM-1B no’lu kahverenkli kiltaşi örneğinde feldispat mineralinin (F)
çevresinde ve üzerinde gelişen simektitin (S) SEM fotoğrafı
F
S
35
Ayrıca, yeşil renkli bentonit örneklerinde simektit mineralinin feldispat mineralinin yüzeylerinin
yanı sıra volkan camlarının kırık, çatlak ve erime boşlukları ile yüzeylerinde de geliştikleri
gözlenmiştir (Şekil 18, Şekil 19).
Şekil 18. BS-9B no’lu yeşil renkli bentonit örneğinde feldispat mineralinin (F)
çevresinde ve üzerinde gelişen simektitin (S) SEM fotoğrafı
Şekil 19. BS-9 no’lu yeşil renkli bentonit örneğinde kırıklı levha şekilli volkan camlarının
(V) kenar ve yüzeylerinde gelişen simektit mineralinin (S) SEM fotoğrafı
F
S
V
S
36
Volkan camları bol kırıklı çatlaklı, levhamsı şekillerde izlenmiştir. Benzer şekilde bol kırıklı
levhamsı şekilli volkan camlarının varlığı ve bunların üzerinde kil minerallerinin oluşumu
Karakaş ve Kadir (2000) ve Boyraz (2004) ile Karakaş vd.(2007)’in yaptığı çalışmalarda da
gösterilmiştir.
Bu durum, XRD‘de de düşünüldüğü gibi simektitlerin oluşumunda da feldispatların etkili
olduğunu göstermektedir. Christidis vd (1995), Kadir ve Karakaş (2000, 2002), Besbelli ve Varol
(2002), Boyraz (2004) ile Karakaş vd.(2007)’de yapmış oldukları çalışmalarda da simektit
oluşumunun volkan camının yanı sıra feldispatlardan itibaren geliştiğini belirtmişlerdir.
Levhamsı şekilli simektit mineralinin izlendiği yeşil renkli bentonit örneklerinde fosil kavkılarına
da rastlanılmıştır (Şekil .20).
Şekil 20 K-5 no’lu yeşil bentonit örneğinde belirlenen diatome kavkısının SEM
görüntüsü
37
Enerji Dispersiv Spektrometre ile kimyasal kompozisyonu belirlenen volkan camlarının Si, Al,
Mg ve Fe elementlerinden oluştuğu belirlenmiştir (Şekil .21).
Şekil 21 Volkan camının Enerji Dispersiv Spektrometresi (EDS)
XRD ve kimyasal analiz verilerine göre Na-simektit ve ara tip olarak belirlenen simektit
mineralinin EDS spektrumunda Al ve Si’nin yanında Fe elementinin varlığı izlenmiştir (Şekil .22).
Şekil .22 BS_9B no’lu yeşil bentonit örneğindeki Ca-simektit mineralinin enerji dispersif
spektrum analizi EDS
38
V. Sonuç ve Öneriler
Çankırı-Kurşunlu-Şabanözü çevresinde bulunan bentonit yataklarında ve mostralarında yapılan
saha ve laboratuvar çalışmaları sonucunda elde edilen bulgular aşağıdaki şekilde özetlenebilir.
1. Bentonit oluşumları Kurşunlu civarında Sivricek Formasyonu olarak isimlendirilen ve
bazaltik lavlar, volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkıları ile akarsu kökenli
çakıltaşı, gölsel kiltaşı ve çamurtaşlarının ardalandığı istif içerisinde gözlenmiştir.
2. Bentonit oluşumları yanal devamlılığı sınırlı, irili ufaklı pekçok yatak şeklinde ortaya
çıkmıştır. Yüksek rezervlere sahip bu yatakların bir kısmı halen işletilmekte bir kısmı ise
terkedilmiştir.
3. Organik madde, bitki, magnezyum ve demirce zengin ortamlarda şekillenen simektitler ile
bentonitler alkali gölsel bataklık ortamında volkanik malzemenin alterasyonu ve yıkanması
sonucunda oluşmuşlardır..
4. XRD çalışmaları inceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde egemen kil
minerali “simektit”tir. Bu simektitler genelde Na ‘ca zengin olup, uç üyeler arasında Na-
Ca simektit olarak değerlendirilmiştir. XRD analizleri simektit minerali ile feldispat
minerali arasında oransal ters bir artışı ortaya koyması bu iki mineral arasındaki kökensel
bir ilişkiyi desteklemektedir.
5. Đnceleme alanından alınan örneklerde yapılan jeokiyasal çalışmalarda tüf örneklerinin SiO2
değerlerine göre mafik ile ortaç bileşimli (andezitik) magmadan türediği belirlenmiştir. Kil
minerallerinin SiO2 değerleri % 26,78 - % 63,15 aralığında değişken bir özellik
göstermektedir. Bentonitlerinde SiO2 değerleri diğer killere benzer şekilde % 38,29 - %
64,59 aralığındadır.
6. “Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri” simektit mineralinin iki farklı türde
geliştiğini ortaya koymuştur. Bunlar, 1) Feldispattan dönüşüm, 2) Kayaç boşluk-
çatlaklarında düzgün kristallenme olarak tanımlanmıştır.
7. Bentonit ve killer içinde bulunan fildişlerinin ve çeşitli memeli hayvan kemiklerinin
yaşının yapılan incelemelerde Geç Miyosen dönemine ait olduğu belirlenmiştir.
39
KAYNAK LĐSTESĐ:
Akyürek, B., and others, 1984, Ankara-Elmadağ- Kalecik dolayının temel jeoloji özellikleri,
Jeo.Müh. Publication, No.26.Ankara.
Barka, A., 1981. Seismo-tectonic aspects of the North Anatolian Fault zone: Doktora tezi, Bristol
Üniv., Đngiltere, 335s (yayınlanmamış).
Barka, A. and Hancock, P.L., 1984. Neotectoruc deformation patterns in the convex-northwards
are of the North Anatolian Fault Zone. In: J.F.Dixon and A.M.F.Robertson (Editors) , The
geological evolution of the Eastern Mediterranean. Geol.Soc.London Spec.Publ., 17:763-
774.
Bektimuroğlu,O., 1978, Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası hakkında ön
rapor, MTA Rapor no. 6606.
Blumenthal, M.M., 1948. Un appercu de la geologie des chaines nordanatoliennes entre l'ova de
Bolu et le kızılırmak inferieuro MTA Enst., 13, 265s.
Brindley, G.W. 1980. Quantitative X-ray mineral analysis of clays. In: Crystal
structures of clay minerals and their X-Ray ıdentification. G.W. Brindley and
G.Brown (eds.), London Mineralogical Society,125-195.
Çoban, F. 1994. Mihalgazi (Eskişehir) bentonitinin mineralojik özellikleri ve oluşumu.
TJK Bülteni 9, 297-303.
Eroğlu, Ş., Farsakoğlu,K., 1982, Ankara ili-Kalecik ilçesi- Hançılı, Demirtaşlı Köyleri
Bentonit yatağı detay etüd raporu. MTAR. No.7440.
Fourquin, C., 1973. L' Anatolie du NE, marge meridionale du continent Europeen, historie
paleogeographique tectonique et magmatique durant le secondarie et le tertiaire: Bull. Soc.
Geol. France, (7) XVII, 6, 1058-1070.
Fuente, S., Cuadros, J. Fıore, S. and Lınares, J. 2000. Electron microscopy study of
volcanic tuff alteration to illit-smectite under hydrothermal conditions. Clays and Clay Miner.
48, 339-350.
Gökten, E., Özaksoy, V. and Karakuş, K., 1996. Tertiary volcanic and tectonic evolution of the
40
Ayaş-Güdül-Çeltikçi region, Turkey. Int.Geol.Review, vol.38, 926-934.
Gündoğdu, M.N. 1982. Neojen yaşlı Bigadiç sedimanter baseninin jeolojik-mineralojik
ve jeokimyasal incelenmesi. H.Ü. Fen Bilm. Ens. Doktora Tezi, 386
s.(yayınlanmamış) Ankara.
Gündoğdu, M.N. Yılmaz, O. 1984. Kil mineralojisi yöntemleri. I. Ulusal Kil
Sempozyumu Bildirileri, s. 319-330. Adana.
Güngör, P., 1992, Mineralogical and chemical properties of Bentonites from southwest
Çankırı Basin. YL.Tezi. ODTÜ.Fen Bilimleri.
Güngör, P., Türkmenoğlu, A., 1993, The mineralogical and chemical properties of Bentonites
from southwest Çankırı Basin. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 8, 122-128.
Henning, K.H. and Störr, M. 1986. Electron micrographs (TEM, SEM) of clays and
clay minerals, Akademie –Verlag, Berlin.
Hakyemez, Y., Barkut, M.Y., Bilginer, E., Pehlivan, Ş., Can,B., Dağer, Z., Sözeri, B., 1996,
Yapraklı, Ilgaz, Çankırı ,Çandır dolayının jeolojisi. MTAR. No. 7966.
Karakaş, Z. and Kadir, S. 2000. Devitrification of volcanic glasses in Konya
volcanic units. Turkish Journal of Earth Sciences.V.9, N.1, 39-46.
Keller, J., Jung, D., Eckhardt, J. and Kreuzer, H., 1992. Radiometric ages and chemical
characterization of the Galatian andesite massif, Fontus, Turkey. Acta Vulcanologica,
Marineıli Volume, vol.2, 267-276.
Kurhan, M., 1969. Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor; Eldivan ilçesi
Büyük ve Küçük Hacıbey Köyleri bentonit yatakları ,M.T.A. Report No.4491,Ankara
Kurhan, M. 1979. Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor. MTA Rapor No: 4491.
35 sayfa
Moore, D. and Reynods, C. 1989. X-Ray diffraction and the identification and
analysis of clay minerals, Oxford University Press, 332
Özaksoy, V., 2000. Çerkeş-Ilgaz Segmentinde Kuzey Anadolu Fay Zonunun Sismotektoniği.
Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi 116s (yayınlanmamış)
41
Özoğul, Đ., 1975, Ankara ili –Kalecik ilçesi civarı hammadde etüdleri raporu, MTA Rapor no.
5483.
Özoğul, Đ., 1976, Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası detay etüd raporu,
MTA Rapor no. 5575.
Özoğul,Đ., ve Kutluata, A., 1982, Ankara- Kalecik- Hançılı köyü bentonit sahası etüd ve pilot
işletme çalışmaları, MTA Rapor no.7144.
Şarağlu, F., Herece, E., Sarıaslan, M. ve Emre, Ö., 1995. Yeniçağa-Gerede-Eskipazar arasının
jeolojisi ve Kuzey Anadolu Fayının genel özellikleri. MT A Rapor No:9873.
Şener, F., Kırıkoğlu, M., Şanver, S., 1994, Çankırı ili Şabanözü ilçesi Merkez Çaparkayı
köyleri civarında Öir 4912 no’lu (AR: 48483) Bentonit sahasına ait Maden Jeolojisi
Raporu. MTAR. No. 9666.
Türkmenoğlu, A.G., Aker, Göğüs, G., Turan,C., 1987, Ankara-Çankırı Bölgesi
Bentonitlerinin mineralojisi, petrografisi ve oluşumu. III. Uluasl Jeoloji Sempozyumu,
101-112.
Türkmenoğlu, A.G. and Aker, S. 1990. Origin of sedimantary bentonite deposits of
Çankırı basin, Turkey, Proceedings of the 5th Int. Clay conference, Srasburg , 88 ,
63-72.
Türkecan, A., Hepşen, N., Papak, Đ, Akbaş, B., Dinçel, A., Karataş, S., Özgür, ĐB.,Akay, E., Bedi,
Y., Sevin, M., Mutlu, G., Sevin, D.,Ünay, E. ve Saraç, G., 1991. Seben-Gerede (Bolu)-
Güdül-Beypazarı (Ankara) ve Çerkeş-Orta-Kurşunlu (Çankırı) yörelerinin jeolojisi ve
volkanik kayaçların petrolojisi, MT ARaporu,Derleme no: 9193.
Tokay, M., Öztürk, A. ve Koçyiğit, A., 1974. Arkotdağ formasyonunun litolojisi, kökeni ve Kuzey
Anadolu Fay Zonu ile muhtemel bağlantısı. Tübitak Projesi Rap.no.43, 53 sayfa.
Wilson, M., Tankut, A. and Güleç, N., 1997. Tertiary volcanism of the Galatia province, north-
west Central Anatolia, Turkey., Lithos, 105-121.
42
SUNUMLAR VE YAYINLAR
Proje kapsamında yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen bulgular yayına hazırlık
aşamasındadır. 2009 yılı Nisan ayı içerisinde tamamlanacak ve ulusal veya uluslararası bir dergide
yayınalanacak hale getirilecektir. Söz konusu hazırlıklar ve yayın kabulu alındığı anda BAP
Müdürlüğü’ne bilgi verilecektir.
top related