Ereğli (Konya)-Ulukışla (Niğde) yöresi sölestin oluşumlarının jeolojik, petrografik ve jenetik incelenmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi EREĞLİ (KONYA) - ULUKIŞLA (NİĞDE) YÖRESİ SÖLESTİN OLUŞUMLARININ JEOLOJİK, PETROGRAFİK VE JENETİK İNCELENMESİ Abdurrahman MURAT Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Doç. Dr. Sedat TEMUR 1998, 162 sayfa Jüri: Doç Dr. Sedat TEMUR Prof. Dr. Servet YAMAN Yrd. Doç. Dr. Hüseyin KURT İnceleme alanı Ereğli - Ulukışla havzası batısında, toplam 288 km2'lik bir alan içerisinde, yeralmaktadır. Havzada Üst Kretase - Pliyosen zaman aralığım temsil eden sedimanter, volkanik ve ultramafik kayaçlar yüzeylemektedir. Ereğli - Ulukışla havzasının temelinde gabro, peridotit, diyabaz, serpantinitlerden oluşan ve bölgeye Üst Kretasede yerleştiği düşünülen Alihoca ofiyoliti bulunmaktadır. Ultramafik kayaçlar üzerine uyumsuzlukla gelen Güneydağı formasyonu (Alt Paleosen) taban konglomerası, çörtlü kireçtaşları ve kalkarenitlerden oluşmaktadır. Havzadaki fliş çökelleri ile temsil edilen Halkapınar formasyonu (Alt Paleosen - Orta Eosen) uyumsuzlukla kiltaşı, kumtaşı - şeyl ve kumlu kireçtaşlarından oluşan Güney formasyonu (Üst Lütesiyen) ile örtülmektedir. Üst Eosen döneminde gelişen volkanik etkinliğe bağlı olarak andezit ve trakitlerin oluşturduğu Lengerhane volkanitleri oluşmuştur. Oligosen döneminde gerçekleşen denizel regrasyon sonucu sığ deniz ve/veya sığ lagün evaporasyon ortamında, kalın anhidrit ve jipslerden oluşan Tapir formasyonu altta bulunan Lengerhane volkanitlerinin üzerine uyumsuzlukla çökelmiştir. Üst Oligosen - Alt Miyosen dönemi kiltaşı - marn ardalanması, gölsel killi kireçtaşı ve tabakalıpelmikritlerle (Kurtulmuştepe formasyonu), Alt - Orta Miyosen dönemi ise kalın, çapraz tabakalı kumtaşlan (Aktoprak formasyonu) ile temsil edilmektedir. Çatköy formasyonu (Üst Miyosen), kırmızı killi jipslerden meydana gelmektedir. Üst Miyosen dönemi sonlarında ise killi kireçtaşlarından oluşan Gelinkayalan formasyonu çökelmiştir. Bütün bu birimler polijenik konglomeralardan oluşan Beştepeler formasyonu (Üst Miyosen - Pliyosen) ile örtülmektedir. Ereğli - Ulukışla havzasındaki sölestin oluşumları Oligosen yaşlı Tapir formasyonu jipsleri ve Üst Miyosen yaşlı Çatköy formasyonu kırmızı killi jipsleri arasındaki kireçtaşı mercek ve blokları içerisinde ve dört farklı lokasyonda bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla Gökçeyazı, Kayalıdere, Bollucadere ve Çatköy sölestin sahalarıdır. Sölestinli kireçtaşlannda yapılan X - Ray Difraktometre (XRD) çalışmalarında başlıca kalsit, sölestin, dolomit, jips ve kalsedonik kuvars parajenezi belirlenmiştir. Kireçtaşlarındaki sölestinler ışınsal - yelpaze (fibrous - radial) ve levhamsı - çubuksu (platy - lathlike) olmak üzere iki formda kristallenmiştir. Ereğli - Ulukışla havzası kayaçlarında Sr miktarları tayin edilmiş ve sırasıyla Lengerhane volkanitlerinde ortalama 1100 ppm Sr, Karapınar - Karacadağ - Hasandağı volkanitlerinde 1450 ppm Sr, Tapir formasyonu jipslerinde 1030 ppm Sr ve Çatköy formasyonu kırmızı killi jipslerinde 2200 ppm Sr belirlenmiştir. Sölestinli kireçtaşlan Gökçeyazı sahasında % 13.80 SrS04 Kayalıdere sahasında % 23.10 SrS04 Bollucadere sahasında % 36.39 SrS04 ve Çatköy sahasında % 30.62 SrS04 içermektedir. Aynı kireçtaşlarının dört farklı sahadaki Al, Mg ve Ba içerikleri benzer olup, ortalama % 0.13 Al, % 0.22 Mg ve % 0.03 Ba bulunmaktadır. Havzadaki sölestin oluşumları erken diyajenetik evre, geç diyajenetik evre ve yüzeyleme evresi olmak üzerinde üç evreli oluşuma sahiptir. İnceleme sahasındaki sölestin mineralleşmeleri havzadaki gömülmeye bağlı gelişen geç diyajenetik evrede, jipslerden kaynaklanan stronsiyum ve sülfat iyonlarının kireçtaşı - jips geçişlerinde, kireçtaşı boşluk ve çatlaklarında doygunlaşarak çökelmesi ve kireçtaşı` merceklerinin alt ve üst seviyelerindeki idiotopik dokulu dolomit romboederlerini ornatması sonucu gerçekleşmiştir. İnceleme alanındaki sölestinlerin görünür rezervleri 7520 ton SrS04, muhtemel rezervleri 17019 ton SrS04 olduğu belirlenmiş ve yöredeki sölestinlerin teknolojik ve ekonomik açıdan zenginleştirilerek değerlendirilmesi mümkün olmamıştır. Anahtar Kelimeler: Ereğli - Ulukışla havzası, Jips, Sölestinli kireçtaşı, kalkarenit, geç diyajenetik evre

Ill ABSTRACT Ph.D.Thesis GEOLOGIC, PETROGRAPHIC AND GENETIC INVESTIGATION OF CELESTITE OCCURANCES BETWEEN THE AREA OF ERE?Lİ (KONYA) ULUKIŞLA (Nİ?DE) Abdurrahman MURAT Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisior : Associate Prof Dr. Sedat TEMUR 1998, 162 pages Jury : Assoc. Prof Dr. Sedat TEMUR Prof. Dr. Servet YAMAN Assist. Prof. Dr. Hüseyin KURT The investigation area is located within the Ereğli - Ulukışla basin and covers 288 square km. The units cropping out in the study area are composed of sedimentary, volcanic and ultramafic rocks and their ages lie in between the time interval of Upper Cretaceous and Pliocene. Alihoca ophiolite is made up of gabbro, peridotite, diabase and serpantinite. Its emplacement time to the basin is thought to be Upper Cretaceous. Güneydağı formation (Lower Paleocene) consists mainly of three different lithologies. These are basal conglomerate, cherty limestone and calcarenite. It uncomformably overlies the Alihoca ophiolite. Halkapinar formation (Lower Paleocene - Middle Eocene) which is flysch in character, is composed of shale, sandstone and marl alternation. This unit is unconformably covered by Güney formation (Upper Lutetian). It is composed of sandstones, shales and sandy limestones. During Upper Eocene time, Lengerhane volcanics consisting of andesite and trachyte have cut and overlied sandy limestones of Güney formation. They are unconformably overlained by Tapir formation of Oligocene age. The Tapir formation consists of anhydrite and gypsum and it has deposited in a shallow marine and/or shallow lagoon environment by the effect of marine regression durig Oligocene time.rv Upper Oligocene - Lower Miocene time interval is represented by Kurtulmuştepe formation comprising gray coloured claystone and marl alternation with clayey limestones and bedded pelmicrite. This unit is covered by Aktoprak formation of Lower - Middle Miocene age. Aktoprak formation is composed of cross - bedded sandstones. Çatköy formation of Upper Miocene age is made up of red coloured clayey gypsum. It has deposited in a shallow ephemeral lake and/or playa environment. At the end of Upper Miocene time, Gelinkayalan formation containing cream colored fossiliferrous clayey limestone has deposited. This formation was overlained by the youngest unit Beştepeler formation consisting of loosely packed poligenic conglomerate. The celestite occurances have been observed in limestone lenses and blocks within the gypsums of Tapir and Çatköy formations. These limestone lenses and blocks lie parallel to bedding planes of gypsums. In X - Ray Difractometer studies on limestone with celestites mainly, calcite, celestite, dolomite, gypsum and calcedonic quartz paragenesis were determined. Celestites whithin the limestone lenses were crystallized in two different forms as fibreous - radial and platy - lathlike. Sr content of the rocks outcropping in the Ereğli - Ulukışla basin has been analysed. Lengerhane volcanics contain 1 100 ppm, Karapınar - Karacadağ - Hasandağ volcanics 1450 ppm, gypsum of Tapir formation 1030 ppm and clayey gypsum of Çatköy formation 2200 ppm Sr values. Celestite in limestone lenses are in average 13.80 % SrS04 at Gökçeyazı, 23.10 % SrS04 at Kayalidere, 36.39 % SrS04 at Bollucadere and 30.62 % SrS04 at Çatköy field. The limestones of four different fields have similar Al, Mg and Ba values and these are 0. 13 % AL 0.22 % Mg and 0.03 % Ba respectively. The datas obtained in field observations, laboratory studies and chemical analysis has shown that three mineralization stages influenced the celestite occurances at the basin. These stages are; 1 - early diagenetic stage, 2 - late diagenetic stage and 3 - exposure stage. The celestites in the basin formed during late diagenetic stages of burial. The strontium found in crystal lattices of gypsum becomes free and then react with sulphate in formation water to precipitate celestite. These celestites filled voids and microfractures of limestone and replaced idiotopic textured dolomite rhombs in calcarenite zones. Apparent celestite reserve of the area is calculated as 7520 tons of SrS04 and probable celestite reserve is calculated as 17019 tons of SrS04 These values are not important economically and technologically. Key Words: Ereğli - Ulukışla basin, Gypsum, Limestone with celestite, Calcarenite, Late Diagenetic Stage