Reşadiye (Tokat) geç kretase volkano-sedimanter birimlerdeki bentonitlerin mineralojisi, jeokimyası ve kökeni

Abstract

Çalışma alanı, Orta Karadeniz Bölgesi'nde Reşadiye (Tokat) ve çevresini kapsamakta ve Pontid orojenik kuşağı üzerinde bulunmaktadır. Bu alan güneyde İzmirAnkara-Erzincan sütur zonu ile sınırlandırılır. Çalışma alanında Kuzey Anadolu veKırıkkale-Erbaa faylarının etkileri görülmektedir. Bölgede yaygın olarak etkili olan diyajenetik süreçler Reşadiye (Tokat) bölgesinde Geç Kretase yaşlı birimlerde ekonomik potansiyele sahip önemli bentonit yataklarının oluşumuna sebep olmuştur. Sığ deniz ortamında riyolitik, dasitik ve trakiandezitik kayaçların diyajenezi, ekonomik potansiyele sahip önemli Na ve Na-Ca bentonit yataklarının oluşumuna yol açmıştır. Bentonitler, heulandit-klinoptilolit, kaolinit, plajiyoklaz/K-feldispat, mika, kuvars, opal-CT, kalsit ve eser miktarda götit içermektedir. Simektitçe zengin kil fraksiyonları, esas olarak dioktahedral simektit ve montmorillonitik bileşim ile temsil edilir. Düşük pH (asidik) ve alkali fizikokimyasal çevre koşulları altında diyajenez, bentonitleşmede büyük rol oynar. Bentonit yataklarının dağılımlarının ve oluşum mekanizmalarının daha doğru anlaşılabilmesi için detaylı mineralojik (polarizan mikroskop, X-ışınları difraktometresi,diferansiyel termal analiz ve termal gravimetri, infrared spektrum), mikromorfolojik (taramalı elektron mikroskobu, enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi) ve jeokimyasal (kütle kazanç ve kayıp modellemesi ve mineral kimyası) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri yapılmış, duraylı izotop analizleri ile smektitlerin oluşum ortamları ve oluşumsıcaklıkları belirlenmiştir. Elde edilen bu veriler bentonit oluşumunda etkili olduğu düşünülen diyajenetik süreçlerinin fiziko-kimyasal şartlarının açıklanmasına önemli katkılar sağlayacaktır.

The study area covers the Reşadiye (Tokat) and the surrounding central Black Sea region within the Pontid orogenic belt. The southern border is the İzmir-Ankara-Erzincan suture zone. The effects of the North Anatolian and Kırıkkale-Erbaa faults are seen in the study area. Widespread tectonically-controlled diagenetic processes led to the formation ofimportant bentonite deposits with economic potential in the Upper Cretaceous units of the Reşadiye (Tokat) area. Diagenesis of parent rhyolitic, dacitic, and trachyandesitic pyroclastics processes led to the formation of important Na and Na-Ca bentonite deposits with economic potential in a shallow marine environment. The bentonites containedheulandite-clinoptilolite, kaolinite, plagioclase/K-feldspar, mica, quartz, opal-CT, calcite, and accesory goethite. The smectite-rich clay fractions are represented mainly by dioctahedral smectite and montmorillonitic in composition. Diagenesis under low pH (acidic) and alkaline physicochemical environmental conditions are play a major role tobentonitization. Mineralogical (polarized-light microscopy, X-ray powder diffractometry, infrared spectrum), micromorphological (scanning electron microscopy) and geochemical (major, trace- and rare-earth element changes in the alteration) studies were carried out in the restricted areas of the Reşadiye (Tokat) region. Mineralogical (polarized-light microscopy, X-ray powder diffractometry, differential thermal and thermogravimetry, infrared spectra), micromorphological (scanning electron microscopy, energy diffraction Xray spectroscopy), and geochemical (mass gain and loss modeling and mineral chemistry) and scanning electron microscopy (SEM) studies, determination of environment andtemperature for smectite formation using stable isotopes were made for better understanding of the distributions of bentonite deposits and their formation mechanisms. These data will be useful to explain the physicochemical conditions of the diagenetic processes hypothesized to have been operative in the formation of bentonite in this region.