Danaçayır (Sındırgı, Balıkesir) bölgesindeki kaolen yatağının jeolojisi ve mineralojik incelemesi

Abstract

Bu çalışmada, Balıkesir ilinin güneydoğusunda yer alan Sındırgı ilçesininDanaçayır köyünde, yaklaşık 30 km2 'lik bir bölgenin jeolojisi ve kaolenlerinmineralojik - jeokimyasal incelemesi yapılmıştır.Çalışma alanının temelinde karmaşık seri yer almaktadır. Mafik volkanik,serpantin merceklerini kapsayan ve başlıca meta kiltaşı, meta kumtaşı vekireçtaşından oluşan ?Karmaşık Seri? Üst Kretase yaşlıdır. Üst Kretase yaşlı bu birimüzerine uyumsuzlukla gelen Tersiyer volkanit topluluğu Miyosen ve Pliyosen'demeydana gelmiştir. Volkanitler bölgede, asidik bileşimli kayaçlarla, bunların tüflerişeklinde gözlenmektedir. İnceleme alanındaki kaolen oluşumları, Pliyosen yaşlıdasitik tüf-tüfitlerin hidrotermal alterasyonu sonucu meydana gelmektedir.Bölgedeki kaolen oluşumunun ortalama kalınlığı 10-15 metredir. Kaoleniniçerisinde muhtelif seviyelerde ve yersel küçük mercekler şeklinde opalyuvalanmaları mevcuttur. Bölgede kaolen oluşumunu takiben uyumsuz olarakriyolitik tüfler gelmiştir. Riyolitik tüflerde kaolenleşme gözlenmemektedir.Kuvaterner yaşlı alüvyon bölgedeki en genç çökelleri oluşturmaktadır. Sahadagözlenen alüvyon; çakıl, kum, silt türü sedimanların gevşek bir şekilde depolanmalarısonucu oluşmuştur.Kaolenlerin ayrıntılı incelemesi, değişik kesimlerden derlenen örneklerüzerinde X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM),diferansiyel termik analiz (DTA), optik mikroskop ve kimyasal analiz incelemeleriyapılarak gerçekleştirilmiştir.X-ışını difraksiyonu (XRD) incelemelerine göre, inceleme alanındakikaolenlerin esas minerali kaolinittir. Kaolinitlere eşlik eden diğer mineral isekuvarstır. Bunun yanında diferansiyel termik analiz (DTA) ve taramalı elektronmikroskop (SEM) incelemeleri sonucunda kaolen oluşumunu destekleyen veriler eldeedilmiştir.Kaolenlerin ana ve iz element içerikleri belirlenmiş ve alterasyon süresinceasidik tüflerin kaolene dönüşüm süresince element mobilizasyonları yorumlanmıştır.Buna göre alterasyon Si, Fe, Cr ve S kazanımı, Ca, Mg ve alkali kayıplarıyla kontroledilmektedir. Ti ve Al elementleri ise kalıntı malzemede yerinde zenginleşmektedir.İz elementlerin göçü incelendiğinde Y, Nb ve Rb elementlerinin zenginleşmesi, Hf,Zr, Ta, Ga, Sr ve Ba elementlerinin ise kayıpları söz konusudur. Th ve U elementleriimmobil özellik göstermişler yani yerinde (in-situ) zenginleşmişlerdir.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Danaçayır, Kaolen, Kaolinit, Tüf,Hidrotermal Alterasyon, XRD, Kimyasal Analiz

The base of studied area is formed by melange. It is mainly composed ofmeta claystone, meta sandstone and limestone and also includes mafic volkanic,serpantine lenses. It is Upper Cretaceous age. Tertiary litologic group, coming overUpper Cretaceous in unconformity, is Miocene and Pliocene age. Volcanic in thisarea are found as asidic rocks and their tuffs Kaolins in the studied area was formedby the alteration due to hydrothermal activity of pliocene aged dacitic tuff and tuffiteand the thickness of kaolinization is about 10-15 m.. Opal lenses are also found indifferent levels of kaolin zones. Following to the kaolinization, rhyolitic tuffs wereformed with unconformity. No kaolinization is found in rhyolitic tuffs. Quaternaryaged alluvion forms the youngest precipitates in the area. Alluvion found in the fieldcontains gravel, sand, silt in loose form.The examination of the kaolins, was made on the samples from differentsections with X-ray difraction (XRD), scanning electron microscope (SEM),differential termic analyse (DTA), optic microscope and chemical analysis technics.The x-ray diffaction (XRD) investigation has show that kaolin?s mainmineral is kaolinite. The other minerals accompanied kaolin are quartz. In additionto this, origin of kaolins is supported by SEM investigation.The major and trace element contents of kaolin?s are determined.Mobility of elements during alteration of acidic tuff to kaolin is investigated. Thealteration is controlled by gain of Si, Fe, Cr, and S and loss of Ca, Mg andalkalies. Ti and Al are enriched residually. İnvestigation of trace element mobilityindicates that loss of Hf, Zr, Ta, Ga, Sr, Ba and gain af Y, Nb, Rb. The and U areenriche in-situ and show immobile character.In the region, kaolin whose formation places are identified, has missingdetailed studies about its formation mechanism. Data acquired with this thesis study,will contribute to identify the origin of the kaolin formation in the region. Thegeologic etudes and research soundings will reveal the reserve and quality ofDanaçayır kaolin ore beds. Whether taken from field or from cathodes, samples willbe analysed chemically and technologically to determine their reusability in ceramic,refrakter and paper industry. Also it?s certain that a contribution will be made toeconomy with the acquired data because the region wasn?t researched before.KEY WORDS: Danaçayır, Kaolin, Kaolinite, Tuff, HydrothermalAlteration, XRD, Chemical Analyse