Sivas çevresindeki sölestin yataklarının jeolojisi, oluşumu ve kökeni

Abstract

ÖZET Doktora Tezi Sivas Çevresindeki Sölestin Yataklarının Jeolojisi, Oluşumu ve Kökeni. Fuat CEYHAN Cumhuriyet Üniversitesi Fenbilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ahmet GÖKÇE Sivas Havzasın'da Üst Kretase'den güncel'e kadar değişen kalın sedimanter bir istif yüzeylemektedir. Bu kalın sedimanter istif içinde bulunan evaporitik birimler havzada geniş alanları kaplamaktadır. Evaporitik birimler dünya üretiminde önemli bir yeri olan sölestin yataklarım da içermektedir. Bu tez çalışmasında sölestinlerin oluşumu ve kökeni açıklanmağa çalışılacaktır. Sivas Havzasın'da bulunan evaporitik kayaçlar Eosen yaşlı Bozbel, Oligosen yaşlı Selimiye, Alt - Orta Miyosen yaşlı Hacıali ve Orta - Üst Miyosen yaşlı Karayün formasyonları içinde bulunmaktadır. Bozbel formasyonu üst seviyelerinde değişik kalınlıklarda gözlenen jipsler, anhidritlerin hidrasyonu ile gelişmiş ikincil jipslerdir ve kumlu kireçtaşlan ile olan dokanaklannda sölestin yüzlekleri bulunmaktadır. Selimiye formasyonu jipsleri Demirci Köyü çevresinde yüzeylemekte olup ince mercek şeklinde ikincil jipslerdir. Bu jipsler içinde sölestin mineralleşmesi de gelişmiştir. Hacıali formasyonu içinde Göbeklitarla ve Purtepe üyeleri jipslerden meydana gelmiş olup, jipsler yumrumlu, ikincil jipslerdir. Purtepe jipsleri ile Aktaş Üyesi kumlu kireçtaşlan dokanağında gözlenen sölestin mineralleşmeleri düzensiz mercekler şeklinde gözlenmektedir. Karayün formasyonu Fadlım üyesi; jips-marn ardalanımından meydana gelmiş ve üst seviyelerinde kaya tuzu içermektedir. İnceleme alam içinde değişik seviyelerde 1 1 adet sölestin mineralleşmesi yüzeylemekte olup, bunlardan; Balabanahmetdere, Kabalı, Budaklı, Sinekli, Solgeçe, Battalhöyüğü, Bahçecik ve Sahantepe'de olmak üzere 8 tanesi Bozbel formasyonun da, Demirci yatağı Selimiye Formasyonu içinde, Sıtmapınarı ve Purtepe yatakları ise Hacıali formasyonu'nun Aktaş ve Purtepe üyeleri arasında olup, Demirci yatağı dışında yatakların tümü kumlu kireçtaşı ve jipslerle birlikte bulunmaktadır. Sölestin kristalleri, özşekilsiz, yan özşekilli, ışınsal, değişken boyutlu, boşluklu (drussy) ve boşluk dolgusu şeklinde olup, jips ve kalsit boşluklannda gelişmiştir. Purtepe ve Sıtmapınan yataklannda ise sölestin kristalleriII eş boyutlu taneler şeklinde gelişmişlerdir. Sölestin kristalleri ile jips ve kalsit arasında kuvetli bir ilişki vardır. Sölestin kristallerinde yapılan kimyasal analizlerde elementlerin heterojen bir dağılım gösterdikleri saptanmıştır. Bazı sölestin kristallerinin Ba'ca zengin olduğu ve baryumca zengin olan kısım sölestin kristallini kuşatmaktadır. Sölestin, jips ve kalsit analizlerinden bulunan Na/K, Ca/Na, Mg/Ca, Ba/Sr ve Sr/Ca oranlarının Kızıl Deniz, Ölüdeniz, deniz suyu ve eski evaporitik formasyonların oranlarına göre daha düşük olduğu bulunmuştur. Sölestin ve anhidrit minerallerinde yapılan sıvı kapanım çalışmalarında ortam tuzluluğunun %16-8 NaCl eşdeğeri tuzlukta ve sıcaklığın ise 60-90°C arasında olduğu düşünülmektedir. înceleme alam içindeki sölestin yataklarım, anhidritlerin hidrasyonu ile kalsit ve jipslerin çözünmeleri sırasında serbestleşen stronsiyum' un yeterli miktarda sülfat ile birleşerek çökelmiş olan sölestinler meydana getirmiştir. Sölestin yatakları epijenetik kökenlidir. Anahtar Kelimeler Evaporit, Sölestin, Sivas Havzası, Sıvı kapanım

Ill SUMMARY Ph.D. Thesis Geology, Occurrence and Origin of Celestite Mineralization Around Sivas. Fuat CEYHAN Cumhuriyet University Graduated School of Natural and Applied Sciences Geology Engineering Division Supervisor: Prof. Dr. Ahmet GÖKÇE Thick sedimentary sequence's that outcrop huge area, is from Cretaceous to Present age in Sivas Basin. Evaporitic unit that ages from Eocene to Miocene, covers huge area in the basin. The unit contains many celestite deposits are very important celestite production of the world. Aim of thesis is explain to celestite occurrence and genesis. The evaporitic rocks in the Sivas Basin appear in their formations are Bozbel formation which ages in Eocene, Selimiye in Oligocene, Haciali in Lower - Middle Miocene and Karayiin in Middle - Upper Miocene in age. Top of the Bozbel formation includes vary in thickness of evaporitic rock is contain some celestite outcrops are settle between sandy limestone and gypsum is occurred by hydration of anhydrite. The Selimiye Formation gypsum that secondary origin, contains thin celestite lenses solely around Demirci village, in Miocene, evaporitic rocks not only seen Haciali formation but Karayiin formation also. Haciali formation' evaporites that nodular and secondary` origin, appear two different levels are Göbeklitarla and Purtepe member. Boundary of Aktaş and Purtepe member of Haciali formation includes some celestite deposits, which lens's body form, settle between sandy limestone and gypsum. Karayiin formation evaporites outcrops only Fadhm member consist of gypsum-marl intercalated include some rock salt at the top. The investigated area includes 1 1 celestite outcrops that mainly in Bozbel Formation, which celestite deposits outcropped locally Balabanahmetdere, Kabali, Budaklı, Sinekli, Battalhöyüğü, Solgeçe, Bahçecik and Sahantepe, has eight of them and others in Selimiye Formation solely contain of one name is Demirci, last two one that names are Purtepe and Sitmapinari in Purtepe member of Haciali Formation, all of them associate with calcite and gypsum in varies thickness except Demirci deposit, in part of south Sivas Basin. Celestite crystals, grown in space and vug of calcite and vug of gypsum, anhedral to subhedral, tabular, radial, and some of them over growth unequal crystals, grow drussy cement fabric and vug filling more over the celestite crystal ofIV some deposit especially Purtepe and Sitmapinari, include equal grain. Celestite crystals include some relict of calcite and gypsum in internal side. Celestite crystals show strong relationship with calcite and gypsum crystal. According to chemical analysis celestite crystals has heterogeneous composition are reflect differences from point to point. Some crystal has high content of barium than others therefore barium rich phase covered some celestite crystal. Celestite, gypsum and calcite have low ratio not only Na/K but Ca/Na, Mg/Ca, Ba/Sr and Sr/Ca than RedSea, Deadsea and Sea water and ancient evaporitic formations. Fluid inclusion works indicated that 60-90°C hornogenization temperature and moderately saltiness for celestite minerals moreover anhydrite minerals. From the above data, the celestite deposit should growth from Sr had realized during hydration process of anhydrite to gypsum, and might be dissolved calcite and gypsum by ground water Key words: Celestite, Evaporites, Sivas Basin, Fluid inclusion