Mineralogical and gemological Investigation of barred and banded agates of Çubuk (Ankara) area

Abstract

VI / ÖZET Agat ismi Sicilya' daki `Achates` nehrinden türetilir. Süsleme amacıyla agatın işlenmesi, Anadolu' da M.Ö. 4000 ve Mezopotamya'da ise M.Ö. 2000 yıllarına kadar uzanır. Agat ve türleri binlerce yıldır bilinmesine rağmen, agatların oluşum kökenine ilişkin önemli hipotezler sadece son iki yüzyıldır ortaya atılmıştır. Anadolu'da agatların bolca bulunduğu alan Ankara ilinin, Çubuk ilçesinin kuzeyinde yer alır. Jeolojik incelemesi yapılan bu bölgede, genellikle metamorfık, tortul, volkanik ve alüviyon örtü birimleri bulunur. Bu birimler farklı jeolojik zamanlarda oluşmuştur. Ankara agatları Miyosen yaşlı ` volkanik seri` içerisinde bulunmuştur. Bu bölgedeki agatlar başlıca iki tip çevre kayası içerisinde gözlenir: 1) Andesit (bazalt) 2) riyolit. Andesitler içerisindeki agatlar, yarık ve çatlak damar boşlukları içerisinde, açık boşluk dolguları olarak yataklanmışlardır. Bunların yerleşme pozisyonu, yumrusal olmayıp katmansıdır. Bu agatlar, kalsedon ve kuvars psödomorfozları olarak çubuklu inklüzyonlar ve konsantrik bandlar içerirler, ancak Uruguay bandlarına sahip değildirler. Bu agatlar özel olarak ve ilk defa `çubuklu agatlar` olarak adlandırılmışlardır. Riyolitler içerisindeki agatlar ise, düzenli yada düzensiz gözenekler içerisinde boşluk dolguları olarak yataklanmışlardır. Yerleşme pozisyonları, yumrusaldır. Birçoğu, borumsu yapılarda çalı yada yosun benzeri inklüzyonlara ve hem konsantrik hem de Uruguay bandlarına sahiptir. Bu agatlar da, `mos-agat` olarak adlandırılmışlardır. Agatlar içerisindeki makroskopik, petrografik ve elektron optiksel morfolojiler birbirine benzemez. Konsantrik bandların oluşumunu ortaya çıkartan ana işlem ışınsal, lifsi dokunun gelişmesidir. Lifsi doku genelde polarizan mikroskobu altında küreciklenme ileVli temsil edilir. Ancak elektron mikroskopik incelemeler, liflerin gerçek kuvars kristalleri olmadığım göstermiştir. Çünkü bunlar çok küçük silis parçacıklarından meydana gelmişlerdir ve bükülmüşlerdir. Agatlar içerisindeki Uruguay bandlan ise göreceli olarak daha iri silis tanelerinin, yer çekiminin etkisiyle yatay olarak çökeliminin bir sonucudur. Agat oluşumunda aracı olarak en makul varsayım, düşük P-T koşullan altında, hidrotermal sirkülasyonun varlığında, kolloidal silis sistemidir. Andesitlerin çatlak zonu içerisinde bulunan çubuklu agatlar içindeki özgün inklüzyonlar, ornatma kökenli olup, başlangıçta zeolit (skolesit) mineraliydiler. Riyolitlerin gözenekleri içerisinde bulunan agatlar içindeki borumsu yapıya sahip inklüzyonlar, özgün büyüme kökenine sahiptirler. Bu yosun benzeri yada çalımsı büyümeler, alkali- silikat içeren silis jelinden oluşmuştur. Ankara agatlarında bu silikat büyümeleri tek başına oluşabildiği gibi, ornatılmış zeolit çubuklarının etrafında da gelişebilir.

IV ABSTRACT The name agate is derived from the river called `Achates` in Sicily. The cutting of agate as an ornament goes to the date back to 4000 BC in Anatolia and 2000 BC in Mesopotamia. Although the agates and their occurrences have been known for thousands of years, essential hypothesises about agate origin have only proposed for the last two centuries. The area where the agates are largely obtained in Anatolia is placed in the northern part of the town `Çubuk` in Ankara. In the geologically investigated area, there are generally metamorphic, sedimentary, volcanic and alluvial cover units available, formed in different geological ages. Ankara agates have been found in the `volcanic sequence` of Miocene aged. The agates found in this area mainly appear in two types of country rocks: l)Andesite (basalt) 2) rhyolite. The agates in the andesites were deposited as open-space fillings in crevice -and fissure - vein cavities. Their settling positions are stratiform, but not nodular. They have the barred inclusions as solid chalcedony and quartz pseudomorphs, and concentric bands, but not Uruguay - bands. These agates are individual and first called `barred agates`. The agates in the rhyolites were deposited as cavity fillings in regular or irregular vesicles. Their settling positions are nodular. Most of them have sagenitic or moss -like inclusions with tubiform structures, and both concentric and Uruguay-bands. These agates are called `moss - agates`.V The macroscopic, petrographic and electron optical morphologies of the bands in the agates are dissimilar. The main process which reveals the formation of the concentric banding is the development of radial fibrous texture. The fibrous texture is often represented by the spherulites under the polarizing microscope, but electron optical examination shows that the fibres are not real quartz crystals because they were formed from the infinitesimal silica particles and were consummately contorted. The Uruguay- banding in the agates is a result of the precipitation of relatively coarse silica grains as horizontal layers by gravitation. The most plausible assumption as the medium in agate formation is the colloidal silica system in the presence of hydrothermal circulation under lower P-T conditions. The individual inclusions in the barred agates found in the fissure zone of andesites are doubtless of replacement origin, and these crystalline inclusions were originally of the mineral zeolite (scolecite). The tubiform inclusions in the agates found in the cavities of rhyolites are particular growth origin. Moss -like or sagenitic growths were formed from silica-gel including alkali-silicate. In the Ankara agates, whereas these silicate growths could be formed alone, they could also be developed around the replaced zeolite bars.