Kapadokya (Nevşehir-Kayseri) bölgesi kaolinitik tüflerin oluşumu ve hammadde potansiyeli

Abstract

Bu çalışma, Kapadokya (Nevşehir) bölgesindeki alterasyon sonucu killeşen tüflerin mineralojik, jeokimyasal özelliklerini ve hammadde potansiyelini belirlemeyi amaçlar. Bu amaç doğrultusunda arazi ve laboratuar çalışmaları yapılmıştır.Çalışma kapsamında Ürgüp formasyonunun üyesi olan 8.6?11.2 milyon yıl yaşlı Kavak İgnimbriti detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bölgede KD-GB doğrultulu normal faylar belirlenmiştir. Bu fayların bulunduğu yerlerde yoğun bir alterasyon gözlenmektedir. Faylar çevresinde bu alterasyona bağlı olarak mineralojik ve kimyasal bir zonlanma tespit edilmiştir. Yeni kil minerallerinin oluşumundaki bu düzenli zonlanma killeşmede hidrotermal aktivitenin etkili olduğunu, ayrıca jarosit mineralinin varlığı hidrotermal alterasyona neden olan sıvıların asidik özellikte olduğunu göstermektedir. Mineralojik incelemeler sonucunda en yaygın tüm kayaç mineral parajenezlerini kaolinit + kuvars oluşturmaktadır. Bazı örneklerde bu birlikteliğe opal-CT, jarosit, illit, simektit, kalsit, feldspatlar, nadir olarak hematit ve zeolit mineralleri eşlik etmektedir. Jeokimyasal analiz sonuçlarına göre kaolinitik tüflerin trakiandezitik bileşimli olduğu ve K2O, Na2O, MgO, Fe2O3, CaO, MnO, P2O5 gibi ana oksitlerin kayaç bileşiminden uzaklaştığı belirlenmiştir. Tüf örnekleri düşük K, Sr, Rb ve yüksek Ba gibi iz element içeriklerine sahiptir.Tüflerin ayrışması sonucu oluşan kaolinitin yapısal formülünün (Na 0.00084 K 0.002 Ca 0.0032) (Si 2.0 O5) [Al1.9829 Si 0.004 Fe 0.0049 Mg 0.0013 (OH)4] şeklinde olduğu tespit edilmiştir. Bu hammaddenin (kaolin) büyük bir kısmının en önemli özelliği Fe2O3 içeriğinin % 0.4'ten az ve diğer renklendirici elementler (Cr, Cu, Co vs.) bakımından fakir ve beyazlık derecesinin yüksek olmasıdır (>%85). Mineralojik ve jeokimyasal analiz sonuçları bu hammaddenin çimento ve seramik sektöründe özellikle beyaz çimento, sır ve masse üretiminde kullanılabileceğini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Kapadokya, Kaolinit, Hammadde, Beyaz Çimento, Seramik.

Main aim of this study is determine the mineralogical and geochemical characteristics of altered tuffs in the Cappadocia area (Nevşehir) located at the Central Anatolia and to investigate raw material potential of the altered tuffs. Field investigations and laboratory studies have been carried out for these purposes.In frame of this study, The Kavak Ignimbrite of 8.6-11.2 million age which is member of Ürgüp formation is investigated in detail. Widespread and intensive hydrothermal alteration zones have developed across NE-SW striking faults in the study area (Türkmenlik Hill). The field observations and the results of analysis show that there are some changes in mineralogical and chemical composition across these alteration zones which were formed probably by hydrothermal activity. The presence of jarosite mineral in some samples indicates that the hydrothermal solution might have an acidic character. Mineralogical analyses show that the altered tuffs are mainly composed of quartz and kaolinite. In some samples, minerals such as opal-CT, jarosite, illite, smectite, calcite, zeolite and rarely hematit have also been determined as accessory minerals. Geochemical analysis show that the altered tuffs are trachyandesite in composition and that the major oxide such as K2O, Na2O, MgO, Fe2O3, CaO, MnO and P2O5 were leached out from rock by hydrothermal alteration. Altered tuffs have low K, Sr, Rb and high Ba contents.General formula of kaolinite is (Na 0.00084 K 0.002 Ca 0.0032) (Si 2.0 O5) [Al1.9829 Si 0.004 Fe 0.0049 Mg 0.0013 (OH)4]. The most of samples have very low concentration (<0.5%) of colouring elements such as Fe2O3 and MnO and there by the material was coloured very whitely (>%85). These properties, which particularly depend of mineralogical and geochemical composition, allow using this rock as industrial raw material in cement and ceramic sectors for manufacturing of white cement, glaze and masse especially.Keywords: Cappadocia, Kaolinite, raw material, white cement, ceramic.