Dodurga (Çorum) yöresi kömürlü miyosen çökellerinin kil mineralojisi

Abstract

V ÖZET Yüksek Lisans Tezi Dodurga (Çorum) Yöresi Kömürlü Miyosen Çökellerinin Kil Mineralojisi Şenol KARSLI Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç.Dr.Hüseyin YALÇIN Dodurga çevresinde istif; gölsel dizilimin tabanında yer alan Alt Kretase yaşlı Yazılıkaya formasyonu (yer yer silisli kireçtaşı), Üst Kretase yaşlı Ankara melanjı (radyolarit ve altere volkanik), Yipresiyen yaşlı Hacıhalil formasyonu (konglomera) ve Yoncalı formasyonu (genellikle kumtaşı), Lütesiyen yaşlı Narlı volkanitleri (andezit ve bazalt), Miyosen yaşlı Dodurga formasyonu (killi-karbonatlı kayaçlar), Pliyosen yaşlı Değim formasyonu (serbest çakıllar) ve Kuvaterner çökellerinden oluşmaktadır. İnceleme alanı yaklaşık kuzey-güney yönlü sıkışma rejiminin etkisi altında kalmış olup, bu tektonik rejim sonucu kuzeybatı-güneydoğu yönlü kıvrımlar ve bindirme fayları gelişmiştir. Faylar, paleotopografya ile birlikte alt havzaların oluşumunu (Evlik-Kargı-Kumbaba, Alpagut ve Ayvaköy), dolayısıyla Miyosen yaşlı kömürlü Dodurga fomasyonunun yayılımını denetlenmiştir. Örneklemeler açık ocaklar ile sınırlı olmakla birlikte, Dodurga formasyonunun ana litolojisini Kumbaba, Evlik ve Ayvaköy' de kiltaşlan, Kargı'da kiltaşı ve dolomitler, Alpagut' ta kiltaşı ve bitümlü şeyller oluşturmaktadır. Kireçtaşı ve marnlar ise arakatkılar biçiminde ender olarak gözlenmektedir. Dodurga formasyonunun egemen mineralini killer, yer yer de kalsit ve dolomit oluşturmaktadır. Opal-CT, genellikle volkanojenik kiltaşlarına bağımlı olup, miktarı bu seviyelerde artmaktadır. Kuvars ve feldispat çoğu seviyelerdeVI gözlenmekle birlikte, miktarı genellikle düşüktür. Pirit ve jips, çoğunlukla organik maddece zengin seviyelerde az miktarlarda bulunmaktadır. Kumbaba-Evlik-Kargı alt baseninde batıdan doğuya dolomit miktarı artmaktadır. Analsime bir seviyede, elementer kükürt en üstteki kömür zonunda, ayrıca markasitte alt kömür zonunda sadece Kargı yöresinde rastlanılmaktadır. Alpagut alt baseninde, bir seviyede de olsa huntit ve siderit gibi karbonat ve barit gibi sülfat mineralleri ortaya çıkmaktadır. Ayvaköy alt baseninde ise sideritin yanı sıra, manyezite de rastlanılmaktadır. Dioktahedral smektit tüm alt basenlerin ana kil mineraldir. Bu minerale az miktarda illit ve klorit ve/veya kaolinit eşlik etmektedir. İllit ve kloritlerin miktarı alt kömür zonunun altında kısmen artmaktadır. Smektitler yer yer Fe'ce zengin olmak üzere montmorillonit ve baydelit bileşiminde olup, yüksek sıcaklık davranışları ile birbirinden ayrılabilmektedir. Baydelitler, Dodurga formasyonunun alt kesimindeki epiklastik volkanik bileşenlerden, montmorillonitler ise birincil piroklastiklerin toz boyutundaki ürünlerinden itibaren yerinde neoformasyon ile oluşmuşlardır. Dodurga formasyonundaki karbonat mineralleri yaygın olarak ideal kalsit, yüksek Mg-kalsit ve Ca-dolomit ile temsil edilmektedir. İdeal kalsit ve Ca- dolomitler killi kayaçlar ile arakatkılı kireçtaşı ve marnlarda ideal rombohedral, yüksek Mg-kalsitler kömürlü zonda çarpık rombohedral kristaller halindedir. Analsimin bulunuşu ve kil minerallerinin hemen hemen bütünüyle smektitden oluşması, kömür oluşumu sırasında çökelmeyle çağdaş bir volkanizmanın varlığına işaret etmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Kil, Smektit, Karbonat, Mineraloji, Jeokimya, Neojen.

VII ABSTRACT Ms Thesis Clay mineralogy of Miocene sediments with coal in the Dodurga (Çorum) Area Şenol KARSLI Cumhuriyet University Institut of Applied and Natural Sciences Geological Engineering Department Supervisor: Assoc.Prof.Dr.Hüseyin YALÇIN The sequence in the Dodurga around are formed of lower Cretaceous Yazılıkaya formation (limestone with partly siliceous), upper Cretaceous Ankara melange (radiolarite and altered volcanics), Ypresian Hacihalil formation (conglomerate) and Yoncalı formation (generally sandstone), Lutesian Narlı volcanics (andesite and basalt) that are basement units of Miocene Dodurga formation (clayey-carbonaceous rocks), Pliocene Değim formation (unconsolidated gravels) and Quaternary sediments. Study area is effected by compression regime with about north-south direction and folds and thrust faults with northwest- southeast trends are developed as a result of this tectonic regime. Faults together with paleotopography control the formation of sub-basins (Evlik-Kargi-Kumbaba, Alpagut and Ayvaköy), indirectly the distribution of Miocene Dodurga formation with coal. Altough samplings is limited with open pits, main lithologies of Dodurga formation consist of claystone in Kumbaba, Evlik and Ayvaköy, claystone and dolomite in Kargı, claystone and bituminous shales. Limestone and marls are rarely observed as intercalations. The dominant minerals of Dodurga formation form clays and uncommonly calcite and dolomite. Opal-CT is bounded up with volcanogenic claystones and its amount increases in these layers. The contents of quartz and feldspar are usually lower, altough they are determined in almost all levels. PyriteVIII and gypsum are commonly found in organic material-rich sediments in negligible percentages. The amount of dolomite importantly increase in Kumbaba-Evlik-Kargi sub-basin from west to east, analcime in one layer, elementary sulfur in the uppermost coal zone and marcasite in the lower coal zone are only encuontered in the Kargı area. Carbonate and sulfate minerals such as huntite and siderite, barite, respectively, appear in the Alpagut sub-basin. Magnesite together with siderite are present in the Ayvaköy sub-basin. Dioctahedral smectite is a common clay mineral of all sub-basins. Illite and chlorite and/or kaolinite in trace amounts are associated with this mineral. The means of illite and chlorite/kaolinite partly increase at bottom of lower coal zone. Smectites have montmorillonite and beidellite compositions which are partly iron- rich and they could be distinguished from each other's by means of high temperature behaviours. Beidellites are formed by in-situ neoformation from epiclastic volcanic constituents, whereas montmorillonites from primary pyroclastic products with dust size. The carbonate minerals of Dodurga formation are mainly represented with ideal calcite, high Mg-calcite and Ca-dolomite. Ideal calcite and Ca-dolomites are found as ideal rhombohedral crystals in the limestone and maris intercalated with clayey rocks, however high Mg-calcites have non-ideal rhombohedral crystals in the coal zone. Both the presence of analsime and almost completely smectites as clay mineral indicate a simultaneous volcanism with sedimentation during the formation of coal. Key Words: Clay, Smectite, Carbonate, Mineralogy, Geochemistry, Neogene.