Kabulbaba (Mustafa Kemalpaşa-Bursa) bölgesindeki mermerlerin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri

Abstract

Üst Jura-Alt Kretase yaşlı mermerler Mustafa Kemalpaşa (Bursa)'nın Kabulbaba ve Söğütalan köyleri arasındaki bir sahada bulunur. Sakarya Kompozit Birliği'ndeki Paleozoyik-Triyas (?) yaşlı Kızıltepe Metamorfik kayaçları sahanın temelini oluşturur. Alt Triyas yaşlı kumtaşı, çakıltaşı, çamurtaşı, radyolarit, spilitik bazalt, tüf ve kireçtaşı ardalanmasından meydana gelen Karakaya Grubu bu birliği uyumsuz olarak üzerler. Jura-Kretase yaşlı İnatlar kireçtaşı bu grubun üzerini uyumsuz olarak örter. En üstte de Miyosen yaşlı kırıntılılar ve Kuvaterner yaşlı alüvyon ve taraça uyumsuz olarak yer alır.Ekonomik bir öneme sahip olan İnatlar kireçtaşı pek çok özel şirket tarafından işletilmektedir ve ticari olarak koyu-açık ve fosilli bejler, emperador ve rozalya mermer türleri olarak isimlendirilmektedir. Bu kireçtaşı genellikle koyu-açık bej, yersel olarak sarımsı-gridir. O orta katmanlanmalı, yersel olarak karstlaşmış, eklemlenmiş ve kırılmış ve mussel kavkı kırıntılarına sahiptir. Aynı zamanda, alt seviyelerde fosilli, kumlu ve kil içerikli, orta seviyelerde de çört yumruludur. Mineral birliği; rozalya mermerin kalsitten, fosilli bejler ve emperador türlerinin kalsit ve dolomit minerallerinden meydana geldiğini belirtir.Farklı lokasyonlardaki ve çeşitli özelliklerdeki 14 adet kireçtaşı mermer numunesi element içeriklerini belirlemek için analiz edilmiştir. Emperador mermerin CaO içeriği (% 36.70) hariç, diğer tiplerin CaO içerikleri % 54-56 arasında değişir ve mineral içeriği saf kalsitten meydana gelmektedir. Düşük CaO içerikli emperador mermerin MgO konsantrasyonu % 16.71, fosilli koyu bej mermerin % 1.30 ve diğer tiplerin MgO içerikleri % 0.32-0.98 arasında değişir. Bu numunelerdeki dolomit mineralinin varlığı emperador mermerin magnezyum bakımından zengin olduğunu gösterir. Fosilli açık ve koyu bejlerin Fe2O3 içerikleri % 0.08 ile %0.07 ile çok düşüktür ve diğer tiplerin Fe2O3 içerikleri % 0.15-0.20 arasında değişir. SiO2 içeriği koyu bej mermerin % 1.28'dir ve diğer mermer tiplerinin SiO2 içerikleri % 0.15-0.84 arasında değişir. Koyu bej mermerin yüksek SiO2 miktarı olasılıkla kireçtaşındaki çörtten kaynaklanır. Çalışma sahasında incelenen mermer numunelerinin Sr, Ba, Rb, Zr, Ni ve U gibi iz elementler ve nadir toprak elementlerinin içerikleri kireçtaşının temel değerleri arasındadır. Karbon ve oksijen izotop analizlerine göre, kalsit içerikli mermer numunelerinin karbon izotop oranları ‰0,50 ile ‰3.08 arasında değişirken, kalsit ve dolomit içerikli mermer numunelerinin karbon izotop oranları ‰2.50 ve ‰2.58 olarak ölçülmüştür. Oksijen izotop oranları (δ18OSMOW), sadece kalsit içerikli mermer numunelerinin ‰25,89 ‰29,69 arasında değişirken, kalsit ve dolomit içerikli olan mermer numunelerinin ‰29,15 ve ‰29,79 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre karbon izotop değerleri sıfıra yakın pozitif değerler gösterdiğinden denizel kireçtaşlarına karşılık gelmekte ve çalışma sahasındaki kireçtaşlarının bileşimindeki karbonun kaynağının standartlardaki denizel kireçtaşlarının bileşimindeki karbonun kaynağı ile uyumlu olduğu belirtilmiştir. Oksijen izotop değerleri de denizel kireçtaşlarının oksijen izotop oranları (δ18OSMOW: ‰15-32) ile uyumluluk göstermektedir.

The marbles are located in an area between Kabulbaba and Söğütalan villages of Mustafa Kemalpaşa-Bursa. There forms the basis of the Paleozoic-Triassic (?) Kızıltepe Metamorphic rocks in the Sakarya Composite Unite. The Karakaya Group composed of the Lower Triassic sandstone, conglomerate, mudstone, radiolarite, spilitic basalt, tuff, and limestone alternation unconformably overlie the Unite. The Upper Jurassic-Lower Cretaceous İnatlar limestone unconformably covers on this group. The İnatlar limestone which has an economic significance is operated by many companies and called as commercially dark-light and fossiliferous beiges, emperador and rozalya marble species. It has usually dark-light beige, locally yellowish-gray. It has the middle bedded, locally karstified, jointed and fractured, and mussel shell breaks. Also, there are fossil, sand and clay contents at the lower levels and chert nodules at the medium levels. The mineral assemblage indicates that the rozalya marble consists of calcite, fossiliferous beiges and emperador types of the calcite and dolomite minerals.Fourteen limestone marble samples from different locations and macroscopically various properties were analyzed for element contents. Except for the CaO content (36.70 %) of emperador marble, CaO contents of the other types vary between 54-56 % and their mineral content is composed of pure calcite. MgO concentration of emperador marble with low CaO content is 16.71 % and fossiliferous dark beige marble of 1.30 % and MgO contents of the other types vary between 0.32-0.98 %. The presence of dolomite mineral in these samples indicates that emperador marble is rich in magnesium. Fe2O3 contents of fossiliferous light and dark beiges are very low of 0.08 to 0.07 % and those of other types vary between 0.15-0.20 %. SiO2 content is 1.28 % of dark beige marble, and varies between 0.15-0.84 % of other marble types. High SiO2 amount of dark beige marble results from probably chert in the limestone. Contents of trace and rare earth elements such as Sr, Ba, Rb, Zr, Ni, and U of the investigated samples in the study area are between the background values of limestone. According to the carbon and oxygen isotope analysis, whereas carbon isotope ratios of marble samples containing calcite ranged between 0,50‰ and 3,08‰, those of marble samples including calcite and dolomite vary between 2.50‰ to 2.58‰. Oxygen isotope ratios (δ18Osmow) varies between 25.89 ‰ and 29.69 ‰ in marble samples with containing calcite and 29.15 ‰ to 29.79 ‰ for samples in the content of calcite and dolomite. According to the results obtained, because carbon isotope values are close to zero of positive values they respond to marine limestone. That is, carbon source in limestone marble in the study area is compatible with carbon source in composition of marine limestone. Oxygen isotope values are compatible with oxygen isotope ratios of marine limestone (δ18OSMOW: ‰15-32).