Beypazarı doğal soda (trona) yatağının mineralojik-petrografik, jeokimyasal incelenmesi ve neoformasyon minerallerinin dağılımı

Abstract

IV O it t Bu çalışmada, Beypazarı (Ankaranın KB'sı) Neojen volkanosediman- ter baseninin soda sahası ve çevresinin mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerini belirlemek, inceleme alanındaki kayac türlerinde saptanan neoformasyon minerallerinin (K- feldis- pat, zeolit, karbonat ve kil) oluşumlarına ve dağılımlarına (dikey ve alansal) açıklık getirmek, sonuçta basenin jeolojik evrim ve paleocoğra-fik gelişimini yorumlamaya çal ışımak ve Beypa zarı- Nallıhan arasında çok qeniş bir alanda yer alan Beypazarı baseninde ileride yapılacak çalışmalara ışık tutmak amaçlanmış tır. Bu amaç doğrultusunda soda sahasını oluşturan Orta-üst Miyosen yaşlı Boyalı, Hırka, Karadoruk,' Sanaqil, Cakıloba ve Zaviye formasyonlarında yapılan sondajlardan ve yüzeyden alınan kayaç ve mineral örnekleri üzerinde; optik ve taramalı elektron mikroskopisi incelemeleri, X-ışınları (tüm kayac ve kil -fraksiyonu) çözümlemeleri ve killerinin ana element çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. İnceleme alanındaki kayaç 1 arda, bolluk sırasına qöre; Ca-Mg karbonat (manyezit, dolomit, kalsit), Na-Ca karbonat (nakolit, trona, pirsonit), feldispat (K-feldispat, plajiyoklaz), zeolit (analsim, kliı loptilolit, eriyonit), kil (simektit, il lit, kaoli- nıt, sepiyolit), silis (kuvars, opal-CT), hornblend ve biyotit minerallerinin varliqi saptanmıştır. Bunlardan karbonat, zeo lit, K-feldispat, kil (simektit, sepiyolit, ve kaolinit) ve silis minerallerinin neotormasyon mekanizması ile oluştukları 1EIİ incelemeleri ile belirlenmiştir. Bu minerallerden Ca-Mg karbonatlarda, Boyalı formasyonundan Zaviye formasyonuna doğru, dolomit+ kaisit+ manyezit >dolomit+ kalsit şeklinde, zeolitleşme ürünü minerallerde (yine aynı yönde) k linoptilolit+analsim - > analsim +K.-feldispat+ klinoptilolit - > kliı ioptilolit+ K-feldispat+analsim - >eriyonit+ klinoptilolit+ K- feldispat+ analsim - >opal-CT+klinoptilolit şeklinde dikey yönde gelişen otijenik mineral zonl anmasının varlığı saptanmıştır, t anal yönde ise Hırka ve Karadoruk formasyonlarında, CaHig kar bonat mineralleri; dolomit+kalsit - >dolomit+manyezit+ kalsit şeklinde zonlanma göstermektedir. Soda minerallerinde ise nakolit kenar kesimlerde, trona ve pirsonit merkezi kesimlerde yer almaktadır. Zeolitleşme ürünü minerallerin alansal dağılımlarında, Hırka formasyonunda; opal-Ct+klinoptilolit+simektit - >analsim+K- feldispat, SariaQil formasyonunda ise; opal-CT - > erıyonıt+klinoptilolit+ K-feldispat - >analsim+K-feldispat şek linde bir zonlanmanın varliQi ortaya konulmuştur. Ayrıca Hırka formasyonunda oluşan kil minerallerinden simektitlerın basen kenarında saponit yapısında olduQu, merkezde ise stevensit yapı sına doQru bir eqiiim gösterdiği ve ayrıca merkezi kesimde bir k'lq- silikat tuzu olan sepiyolıtin qelistiQi belirlenmiştir. Bu çalışmalar sonucunda, soda oluşum ortamının oksijenli (epi- limnion) ve oksijensiz (hypoiimnion) kesimlerden oluşmuş tabakalı bir göl (lake meromıctic) yapısında olduğu görüşüne varılmış tır. Bu qölün sınırlarının bölgedeki çekim tektoniqi ile ilgili normal faylarla denetlendiği ve ayrıca basene kuzeydeki volkanizmanin malzeme saQladiQi belirlenmiştir.

SUMMARY The present study aims to determine the mineral oqical, petro- qraphic and qeochemical parameters of Neoqene aqed Beypazarı (NW Ankara) volcanosedimantary basin containinq soda deposits and to investiqate the vertical and lateral distributions of the neo- formation minerals in the basin. As a result to enterprete the geological settinq and the paleoqeoqraphic evalution o-f Beypaza rı basin where is between Beypazarı- Nallıhan. Accordinq to this aim, optical microskopic and SEM investiqa- tions and X-ray d i-f -fraction (whole rock and clay traction) and major element analyses are carried out on rocks and mineral samples taken from borehole and surface sample of Middle-Upper Miocene aqed Boyalı, Hırka, Karadoruk, SarıaCjıl, Çakıloba, Zaviye formations which form this basin. The abundance order of the minerals found in the basin is as fallow; Ca-Mq carbonate (maqnezite, dolomite, calcite), Na-Ca carbonate (nahcolit, trona, pirssonite), feldispar (K-feldispar, pla.jioklase), zeolite (analcite, clinoptilolite, erionite), clay (smectites, illite, kaolinite, sepiolite), silica (quarts, opal- CT) and biotite and hornblend minerals. From these, carbonate, zeolite, K-feldispar, clay (smektite, sepiolite, kaolinite) and silica minerals are formed by neoformation mecanism. This as determined by SEM mvestiqation. From Boyalı formation to Zaviye formation Ca-Mq carbonates and zeolites derived from the tuffs show a vertical otigenic mineral zonations as fallows; (Ca-Mq carbonates), dolomite+magnezite+ calcite >doiomite+calcite, ( zeolites), clinoptilolite+ analcime - > analcime+K-feldispar+clinoptilolite - > clmoptilolite+K-feldispar+analcime - >erionite+ clinoptilolite+ K-feldispar+ analcime - > opal-CT+klinoptilolite. Unthe other hand Ca-Mq carbonate minerals in Hırka and Karadoruk formations show a lateral zonation as, dolornite+calcite > dolomite+maqnezite+ calcite. Where as from soda minerals, nahcolit is found in the banks of the basin, trona and pirsso nite are found in the center of basin. Reqional dispersion of the minerals formed from zeolitizations show different zonation in the each formation. İn Hırka forma tion it is opal-CT+clinoptilolite+smectite - >analcime+ K-feldispar and in SariaQil formation it is opal-CT - >erionite+ clinoptilolite+K-feldispar - >analcime+K-feidispar. Also the clay minerals specially smectites which are found in Hırka formation have a zonation from the basin bank saponit to basin center stevensite. Sepiolite a Mq-silica salt is also found in the center of the basin. In this study, deposition environment of soda has been determined as a lake consisted of two layers of the water mass (lake mero- mıctıc), an aerobic (epilimnion) above an anaerobic layer ( hypo i minion ). i he lake basin has been controled by normal faults related to tentional tectonics and the basin has been fed by volkanism from the north.