Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) incelemeleri ile minerallerin morfolojileri, neoforme minerallerin iliĢkileri, kristal büyüklükleri, dönüĢümleri incelenmiĢ ve EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) analizleri yapılarak minerallerin yarı nicel kimyasal bileĢimleri belirlenmiĢtir. Elektron mikroskop incelemeleri Leon 5600 (Kırıkkale Üniversitesi) ve LEO 1430VP model (Afyon
yumrulu ve mısır gevreği yapısı gösteren simektitler tarafından çevrelenmiĢtir. Yer yer simektit oluĢumları içerisinde boncuk Ģeklinde dizilmiĢ volkanik cam taneleri gözlenmiĢtir. Ayrıca devitrifiye volkanik cam üzerinde geliĢen kristobalit kürecikleri gözlenmiĢtir (ġekil 3.58, 3.59). Bazı örneklerde feldispat kristallerinin simektit ve zeolit mineralleri tarafından çevrelendiği görülmüĢtür. Acıkuyu sondajına ait örneklerde yapılan EDS çalıĢması sonucunda volkanik cam ve simektit oluĢumlarının Si ve Al‟ca zengin, daha az oranda K, Mg ve Ca içerdiği görülmüĢtür. Yeniköy sondajına ait tüflerin volkanik cam bileĢiminde Si, Al, Ca, K, Na, Mg içermektedir. Volkanik camın K ve Na içeriği Mg içeriğinden daha yüksek olduğu gözlenmiĢtir. Feldispat minerallerinin ise Si ve Al‟ca zengin olduğu, daha az oranda K ve eser miktarda Na, Mg ve Ca içerdiği gözlenmiĢtir. Çukurkuyu sondajına ait tüflerde
yapılan EDS analizinde simektitin bileĢiminde %74.5 Si, %19 Al, %2.6 Mg, %1.5
Ca, %1.4 Na ve %1 K tespit edilmiĢtir (ġekil 3.60). Yapılan EDS analizleri, volkanik cam ve feldispat minerallerinin Si, Al, Mg, Ca, Na ve K‟un önemli birer kaynağı olduğunu göstermiĢtir.
Melendiz volkaniklerine ait tüflerde yapılan SEM incelemelerinde volkanik camın devitrifiye olduğu gözlenmiĢtir. Yer yer volkanik cam üzerinde erime boĢlukları gözlenmekle birlikte, volkanik cam yaygın olarak bal peteği görünümlü simektit mineraline dönüĢmüĢtür. Ayrıca volkanik cam üzerinde yer yer küçük top Ģeklinde opaller gözlenmiĢtir (ġekil 3.61a). Yapılan EDS çalıĢmaları sonucunda simektitlerin Na ve Mg‟ca zengin, Ca‟ca fakir olduğu gözlenmiĢtir (ġekil 3.61b).
ġekil 3.58. a) Hasandağı tüflerinde volkanik camdan itibaren oluĢmuĢ yumrulu, mısır gevreği yapısı gösteren simektitin elektron mikroskop görüntüsü, (A-145.5) b) Yumrulu volkanik cam ve üzerinde kristobalit küreciklerinin elektron mikroskop görüntüsü (A-166.8).
ġekil 3.59. a) Yer yer çözünme boĢlukları içeren, yumrulu volkanik cam ve etrafındaki volkanik camdan itibaren oluĢmuĢ simektitler ve b) boncuk Ģeklinde dizilmiĢ volkanik cam ve mısır gevreği yapılı simektitlerin elektron mikroskop görüntüsü (Y-209).
ġekil 3.60. Volkanik camdan itibaren oluĢmuĢ mısır gevreği yapısı gösteren simektitin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b)(Ç-300.6).
ġekil 3.61. a) Yer yer erime boĢlukları içeren volkanik cam, volkanik camdan itibaren oluĢmuĢ bal peteği görünümlü simektitler ve volkanik cam üzerinde gözlenen opallerin elektron mikroskop görüntüsü, b) simekititin EDS analizi (S- 209.9).
Çukurkuyu sondajı üst seviyelerinde gözlenen BeĢtepeler formasyonuna ait kiltaĢlarında mısır gevreği yapısı gösteren simektit oluĢumları belirlenmiĢtir (ġekil 3.62a). Yapılan EDS çalıĢması sonucunda simektitin Ca-simektit (montmorillonit) olduğu belirlenmiĢtir. Simektit morfolojileri yumrulu bir görünüm sunmaktadır. SEM çalıĢmaları ile simektit minerali yanında sepiyolit minerali de gözlenmiĢtir. Sepiyolit mineralleri yumak görünümlü ipliksi-lifsi, yer yer düzlemsel agregatlar Ģeklinde bulunmaktadır. Sepiyolit liflerinin uzunluğu ~0.5-1µm, kalınlığı ise ~0.1- 0.2µm dir (ġekil 3.62b). Volkanik malzemece zengin ortamda simektit ve sepiyolitin birlikte bulunması, Mg içeriğinin artması ile yüksek alkalinite koĢullarında volkanik camdan itibaren oluĢtuklarını gösterir.
ġekil 3.62. a) Yumrulu, mısır gevreği yapılı simektit ve sepiyolitin elektron mikroskop görüntüsü ve b) sepiyolit liflerinin görüntüsü (Ç-174.4).
Evaporitik seviyelerde yapılan SEM çalıĢmalarında jips mineralinin laminalı, lifsi ve prizmatik kristalleri gözlenmiĢtir. Ç-360.4 nolu örnekte yapılan SEM çalıĢmasında üst üste laminalı (paket Ģeklinde) jips kristalleri gözlenmiĢtir. Jips kristallerinin EDS analizinde %58 Ca ve %42 S belirlenmiĢtir. S‟ün spektrum Ģiddetinin Ca‟dan daha yüksek olduğu görülmüĢtür. Jipsler arasında çok küçük, özĢekilsiz, iyi geliĢmemiĢ dolomit kristalleri gözlenmiĢtir (ġekil 3.63).
ġekil 3.63. Jips mineralinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Ç- 360.4).
Ç-324.6 nolu örneğin SEM çalıĢmasında lifsi jips mineralleri gözlenmiĢtir. Lifsi jips kristalleri arasında dolomit ve iğnemsi globerit kristalleri bulunmaktadır. Jips kristallerinin EDS analizinde %60 Ca, %40 S ve eser miktarlarda Mg belirlenmiĢtir. Globerit minerali (Na2Ca(SO4)2) ile jips (CaSO4.2H2O) arasında
gözlenen dokusal iliĢkiden jipsten itibaren globeritin ortamdaki SO42- ve Na+ içeriğinin artıĢına paralel olarak oluĢtuğu gözlenmiĢtir (ġekil 3.64). Jips kristallerinin globerite dönüĢümü ortamdaki evaporasyonun arttığı, diğer bir ifadeyle daha kurak bir döneme geçildiğini de göstermiĢtir. Bu dönüĢümden arta kalan Ca iyonu, ortama Mg ilavesi ile dolomit oluĢumunda kullanılmıĢ olabilir.
ġekil 3.64. Laminalı jips, dolomit ve iğnemsi globeritin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve jipsin EDS analizi (b) (J: jips, G: Globerit, D: Dolomit; Ç-324.6).
Katrandedetepe formasyonunun laminalı anhidrit, jips, kiltaĢı, dolomit ardalanmalı seviyelerinde yapılan çalıĢmada küçük, romboedrik dolomit kristalleri belirlenmiĢtir. Dolomitlerin aĢamalı olarak büyüdüğü gözlenmiĢ ve dolomit kristalleri üzerinde büyüme izleri tespit edilmiĢtir. Bu durum dolomitlerin otijenik olarak oluĢtuğunu gösterir. Dolomitler arasında yer yer kil mineralleri gözlenmiĢtir (ġekil 3.65).
ġekil 3.65. a) ve b) Romboedrik dolomit kristalleri ve dolomitlerde gözlenen aĢamalı büyüme (A-309.5).
Anhidrit nodüllü siltli kiltaĢlarının elektron mikroskop incelemelerinde ortorombik, uzun prizmatik anhidrit kristalleri gözlenmiĢtir. Anhidrit mineralinde yapılan EDS analizinde % 37 O, %35 S, %26 Ca ve %2 Si tespit edilmiĢtir.Anhidrit nodülleri içerisinde amorf, kötü kristalin anhidrit minerallerine de rastlanmıĢtır (ġekil 3.66).
ġekil 3.66. Anhidrit kristallerinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (S-1118.1).
Katrandedetepe formasyonunun alt seviyelerinde kliniptilolit, halit, globerit, analsim mineralleri ile birlikte bulunan ince killi seviyelerde tipik plakamsı yapıya sahip olan illit minerali gözlenmiĢtir. Ġllit plakalarının çapı 1-2 µm dir. Ġllit kristallerinin EDS analizinde %65 Si, %22 K, %11 Al ve %2 Na belirlenmiĢtir (ġekil 3.67). Ġllit mineralinin etrafında düzensiz geliĢmiĢ kristallerden yapılan EDS çalıĢmalarında bunların halit mineralleri olduğu belirlenmiĢtir. Düzensiz geliĢmiĢ kübik halit kristalleri üzerinde büyümeler ve erimeler gözlenmiĢtir. Halit kristallerinin EDS analizlerinde %64 Cl, %34 Na, %1 K ve %1 P belirlenmiĢtir (ġekil 3.68).
ġekil 3.67. Ġllit kristallerinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Ç-1324.75).
ġekil 3.68. Düzensiz geliĢmiĢ halit kristallerinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Ç-1324.75).
Ç-1522 nolu örnekte oldukça iri halit kristalleri gözlenmiĢtir. GeniĢ levhalar halinde gözlenen halit mineralinde tipik kova yapısı gözlenmiĢtir. Halit kristallerinin EDS analizinde %77 Cl, %23 Na ve eser miktarda Mg belirlenmiĢtir. Halit minerali üzerinde küçük kristallenmeler ve yer yer erimeler gözlenmiĢtir (ġekil 3.69).
ġekil 3.69. Kova yapısı gözlenen halit mineralinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Ç-1522).
Bazı örnekler üzerinde yapılan SEM çalıĢmasında halit minerali üzerinde çok tipik büyümeler gözlenmiĢtir (ġekil 3.70a). Halitin üzerindeki nodüllerden EDS alındığında Na ve Cl un yanında çok az Mg içerdiği belirlenmiĢtir (% 0.15). Halitin kendisinin ise Mg içeriğinin daha düĢük olduğu belirlenmiĢtir (% 0.11). Amorf malzemeden ve yer yer küçük kristallerden oluĢan hamur içerisinde yer yer düzenli
yer yer düzensiz kübik Ģekillerde halit kristalleri gözlenmiĢtir (ġekil 3.70b). EDS analizlerinde halit minerallerinin Na ve Cl ca zengin olduğu görülmüĢtür. Halit kristalleri arasındaki malzemenin EDS analizinde ise Mg ve S‟ce zengin olduğu belirlenmiĢtir.
ġekil 3.70. a) Halit minerali üzerinde gözlenen kristal büyümeleri, b) amorf malzemeden oluĢan hamur içerisindeki halit kristallerinin görünümü (Y-494.6).
Yapılan SEM çalıĢmalarında globerit mineralinin özĢekilli, yarı özĢekilli merceksi ve ince çubuksu kristal Ģekilleri gözlenmiĢtir. Merceksi globerit kristallerinden yapılan EDS analizinde %66 S, %22 Ca ve %12 Na belirlenmiĢtir. S‟ün spektrum Ģiddetinin oldukça yüksek olduğu gözlenmiĢtir (ġekil 3.71).
ġekil 3.71. Merceksi globerit mineralinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Y-499.6).
ġekil 3.72. Çubuksu globerit mineralinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (Y-499.6).
ġekil 3.73. Globerit güllerinin elektron mikroskop görüntüsü (Y-499.6).
SEM çalıĢmalarında globerit minerallerinin etrafında yer yer çözünme ve erimeler gözlenmiĢtir. Bu çözünme ve erimeler etrafında küçük boncuk Ģeklinde tenardit ve monoklinik jips kristalleri gözlenmiĢtir (ġekil 3.74a ve b). Globerit
mineralinin EDS analizinde %61 O, %11 Na, %20 S ve %8 Ca belirlenmiĢtir (ġekil 3.74c). Tenardit kristallerinin EDS analizinde %65 O, %19 Na, %15 S ve %1 Ca belirlenmiĢtir (ġekil 3.74d). Globerit (Na2Ca(SO4)2) minerali bünyesine su alarak
tenardit (Na2SO4) ve jips (CaSO42H2O) minerallerine dönüĢmüĢtür.
ġekil 3.74. a) ve b) Globerit, küçük boncuk Ģekilli tenardit (T) ve monoklinik jips (J) kristallerinin elektron mikroskop görüntüsü, c) globeritin (G) EDS analizi ve d) tenarditin EDS analizi (Y-531).
SEM incelemelerinde bazı örneklerde globerit kristal Ģekline benzer ince, uzun, çubuksu blodit (Na2SO4MgSO44H2O) kristal demetleri belirlenmiĢtir (ġekil 3.75a). Yapılan EDS analizinde blodit kristallerinin %62 O, %8 Mg, %7 Na, %17 S, %2 Si, %2 Al ve %2 Ca içerdiği gözlenmiĢtir (ġekil 3.75b). Analizde belirlenen Si ve Al muhtemelen etrafta bulunan kil minerallerinden kaynaklanmaktadır.
ġekil 3.75. Çubuksu blodit mineralinin elektron mikroskop görüntüsü (a) ve EDS analizi (b) (A-406.7).