T.C
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ILICA – SOBRAN ( KÜTAHYA ) ARASININ JEOLOJİSİ Mehmet DEMİRBİLEK
YÜKSEK LİSANS TEZİ
JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Konya, 2005
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ILICA – SOBRAN ( KÜTAHYA ) ARASININ JEOLOJİSİ
MEHMET DEMİRBİLEK YÜKSEK LİSANS TEZİ
JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Bu tez ……… tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oybirliği / oyçokluğu ile kabul edilmiştir
Prof.Dr.Yüksel AYDIN Doç.Dr.Yaşar EREN Yrd.Doç.Dr.Muzaffer KARADAĞ (Danışman) (Üye) (Üye)
ÖZET Yüksek Lisans Tezi
ILICA – SOBRAN ( KÜTAHYA ) ARASININ JEOLOJİSİ
Mehmet DEMİRBİLEK
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof.Dr.Yüksel AYDIN
2005, 67 Sayfa
Kütahya İlinin Kuzeybatısında Ilıca, Karacaören, Sobran, Sofça, Yazlıca, Işıkkara, Nusrat, yerleşim alanlarını kapsayan, yaklaşık 280 km2’lik alanda yapılan
bu çalışmada, bölgede Beşçam Melanjı (Kbm), Tavşanlı Volkanitleri (Tt), Karacaören Volkanitleri (Tk), Alüvyon ve Traverten (Qal) birimleri yüzeylemektedir.
Üst Kretase-Paleosen yaşlı Beşçam Melanjı (Kbm) serpantin, peridotit, hornfels ve radyolaritlerle temsil edilmektedir. Yeşil renkli ve bol çatlaklı yapısıyla Beşçam bölgesi ve civarında gözlenmektedir.
Orta-Üst Miyosen yaşlı Tavşanlı Volkanitleri (Tt) açısal diskordansla Beşçam Melanjı üzerinde, alt kesimlerde konglomera, aglomera ile başlar yukarıya doğru kırmızımsı renkli kireçtaşı, kırmızı renkli marn arakatkılı ince dolomitik kireçtaşlarına geçiş gösterir.
Bölgede volkanik faaliyet sonucu meydana gelmiş Geç Pliyosen-Kuvaterner döneminde gelişmiş Karacaören Volkanitleri (Tk) ise bazalt lavlarıyla temsil edilmektedir. Boz, siyah, kısmen kahverengimsi renge sahip bu birim sert bir yapıda bol kırıklı ve gaz boşlukları içermektedir.
Çalışma alanında diğer tüm birimleri açısal diskordansla örten en genç birimler ise alüvyonlar ve Ilıca bölgesinde gözlenen travertenlerdir.
Anahtar Kelimeler: Volkanit, Alüvyon, Traverten, Melanj, Radyolarit, Serpantinit, Peridotit, Aglomera, Konglomera, Tüf – Tüfit
ABSTRACT Master’s Thesis
THE GEOLOGY OF ILICA-SOBRAN (KÜTAHYA) PROVINCE
Mehmet DEMİRBİLEK Selçuk University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering
Supervisor : Prof. Dr.Yüksel AYDIN 2005, 67 Page
In this study, the district area located in the North west of Kütahya province covering the Ilıca, Karacaören, Sobran, Sofça, Yazlıca, Işıkkara and Nusrat settlements with an area of 280 km2 was investigated geologically and was found to
be acropped with Beşçam Melange (Kbm), Tavşanlı Volcanites (Tt), Karacaören Volkanites (Tk), allivium placers and travertine (Qal) units.
The upper Cretaceous-Paleosene aged Beşçam Melange was represented by serpantinite, peridotite, hornfels and radiolorites. This area was obsersed to be green coloured and have numerous cracks.
The upper intermediate Miocene aged Tavşanlı Volcanites are located above the Beşçam Melange with an angular discordance and they began with conglomerates ang agglomerates in the lower sections and trasform in to red coloured limestone and tuffs and tufite with intensive cracks towards the upper parts, finally to dolomitic limestones with intrusions of Marn.
The late Pliocene – Quaternary aged Karacaören Volcanites that formed by volcanic activites in the district were represented by basaltic lavas. This unit had dark Brown colour, an intensive crack pattern and gaseous pores.
The youngest unit in this district which covered other units with angular discordance was represented by alluvium placers and travertines in Ilıca region. Key Words: Volcanites, Alluvium Placers, Travertine, Melange, Radiolarite, Serpantinite, Peridotite,Agglomerate, Conglomerate, tuff and tufite
ŞEKİLLER LİSTESİ SAYFA NO
Şekil 1.1 Şekil 1.1 İnceleme alanının yerbulduru haritası………... 5
Şekil 2.1 Kütahya-Eskişehir devlet karayolunun bir görünümü (Açlıkburun Tepe mevkii)………. 9 Şekil 3.1 Çalışma alanının genelleştirilmiş tektono-stratigrafik dikme kesiti ( Ölçeksiz ) 13
Şekil 3.2 Beşçam sırtı kuzey doğusunda, Beşçam melanjı birimine ait koyu yeşil ve açık yeşil renkli, çatlaklı ofiyolitlerin görünüşleri……….. 16 Şekil 3.3 Ilıca ( Kaplıca ) Kavakdeğirmeni mevki kuzeyi fay zonunda yer alan, bol kırıklı, kırmızımsı, açık kırmızımsı hornfelslere ait bir görünüm…. 16 Şekil 3.4 Kavakdeğirmeni kuzeyi Radyolarit seviyeli, kırmızı renkli, sert,bol kırıklı olarak görülen ofiyolitli melanjların yakından izlenişleri………. 17 Şekil 3.5 Beşçam bölgesinden alınan Beşçam melanjına ait çatlaklı olivin mine-rallerinin görünümü………. 17 Şekil 3.6 Beşçam melanjına ait olivin minerallerinin görünümü……… 18
Şekil 3.7 Serpantinleşmeye uğramış olivin mineralinin görünümü……… 18
Şekil 3.8 Serpantinleşmeye uğramış olivin mineralinin görünümü……… 18
Şekil 3.9 Beşçam Melanjına ait X-RD grafiği……… 20
Şekil 3.10 Beşçam Melanjına ait X-RD grafiği……… 20
Şekil 3.11 Hematitleşmeye uğramış Beşçam formasyonuna ait ince kesit görünü-mü……… 21 Şekil 3.12 Hematitleşmeye uğramış beşçam formasyonuna ait X-RD grafiği……. 21
Şekil 3.13 Erkeçkuzu Tepe güney batısı Ofiyolitli melanj, tüf, tüfit ve bazalt bi-rimlerinin ilişkilerinin güney batıdan kuzey doğuya doğru görünümleri 22 Şekil 3.14 Ada Tepe güney batısından kuzey doğusuna doğru bölgede yüzeyleyen Neojen yaşlı tüf-tüfit birimlerinin geniş yayılımlı görünüşü…………... 24
Şekil 3.15 Erkeçkuzu Tepe güneyi yapı taşı olarak kullanılmış tüfit birimlerinin güneyden kuzeye doğru görünümü……….. 24 Şekil 3.16 Kaldırımbaşı Sırtı mevkisinde gözlenen silisifiye, sert, çörtlü kireçtaş-larının güneyden kuzeye doğru görünüşü……… 25
Şekil 3.17 İncebel Tepe kuzeyi Karadede Türbesi mevkisinde gözlenen sarı, kırmızı, kahve renkli, bazalt, kireçtaşı, manyezit çakıllarından oluşmuş aglomera seviyesinden görünüş………... 26 Şekil 3.18 Tüllüahmet Tepe ve Kozin dere mevkisinde ters derecelenmiş yapısıy-la izlenen konglomerayapısıy-ların güneybatıdan kuzeydoğuya doğru görünü-mü……… 27 Şekil 3.19 Erkeçkuzu Tepe güneyinden alınan tüfit numunesini ince kesit görünü-mü……… 28 Şekil 3.20 Erkeçkuzu Tepe güneyinden alınan tüfit numunesinin ince kesit görü-nümü……… 28
Şekil 3.21 Erkeçkuzu tepe güneyinden alınan Tavşanlı volkanitlerine ait tüfit nu-munesinin X-RD grafiği……….. 29
Şekil 3.22 Erkeçkuzu tepe güneyinden alınan Tavşanlı volkanitlerine ait tüfit numunesinin X-RD grafiği……….. 29 Şekil 3.23 Yazlıca Köyü kuzeyinden alınan tüfit numunesine ait X-RD grafiği….. 30
Şekil 3.24 Çobanoyuğu tepesinde gözlenen çatlaklı ve çatlak araları açık bir yapı-ya sahip bazaltların batıdan doğuyapı-ya doğru görünüşü………...
31
Şekil 3.25 Karcaören volkanitleri içerisinde gözlenen Plajioklas mikrolitleri ve Fenokristallerinden bir görünüm……….
32
Şekil 3.26 Olivin minerallerinde gözlenen iddingsit oluşumundan bir görünüm…. 33
Şekil 3.27 Karacaören volkanitlerine ait ince kesitler içerisinde sekiz köşeli ve ikizlenme gösteren proksen minerallerinin görünümü………
33
Şekil 3.28 Karacaören Köyü güneyinden alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD grafiği ………...
34
Şekil 3.29 Kızıl tepe mevkisinden alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD gra-fiği... 34
Şekil 3.30 Ilıca bazalt taş ocağından alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD grafiği………...
35
Şekil 3.31 Karacaören volkanitlerinde gözlenen glomeraporfirik dokunun
görü-nümü……… 36
Şekil 3.32 Karacaören volkanitlerinde gözlenen porfirik dokunun görünümü… 36 Şekil 4.1 Beşçam Melanjından alınan 120 çatlak ölçümünden elde edilen gül
di-yagramı……… 39
Şekil 4.2 Karacaören Volkanitlerinden alınan 130 çatlak ölçümünden yararlanı-larak çizilen gül diyagramı………
40
Şekil 4.3 Beşçam Melanjı ve Kracaören Volkanitlerinden alınan 250 adet çatlak ölçümü gül diyagramı………..
41
Şekil 6.1 Beşçam bölgesi Kümaş’a ait suludere manyezit ocağı damar tipi cev-herleşmeden bir görünüm………
51
Şekil 6.2 Beşçam manyezit sahaları içerisinde en önemli damar tipi cevherleş-mesinden Suludere manyezit ocağındaki ana damarın kuzeybatıdan güneydoğuya doğru görünüşü………..
51
Şekil 6.3 Kümaş’a ait manyezit hudutları içerisinde yer alan Delihasanın tuzluk mevkisinde serpantinit çatlakları arasında gelişmiş network ( ağ ) şek-linde çevherleşmeden bir görünüm………..
52
Şekil 6.4 Turan ocağı manyezit yatağı bölgesinde yer alan manyezitlerin yüzeye ya-kın bölümlerde oluşmuş karnabahar ( Yumrulu ) şeklinde gelişmiş cevherleşmelerinin bir görünümü………
52
Şekil 6.5 Beşçam bölgesi beyaz renkli, sert ve midye kabuğu şeklinde kırılma
yüzeyleri veren stoklanmış manyezitlerin bir görünümü………. 53
Şekil 6.6 Ilıca ( Kaplıca ) bölgesinin yerleşim şeklinin güneybatıdan kuzeydo-ğuya doğru bir görünümü………
54
ÖNSÖZ
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü yüksek lisans programı çerçevesinde yürütülmüştür.
Araştırmanın her aşamasında değerli yardım ve katkılarını gördüğüm, deneyimlerinden her zaman faydalandığım, tez yöneticisi kıymetli hocam sayın Prof. Dr. Yüksel AYDIN ’ a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Laboratuar çalışmaları esnasında çok değerli yardımlarını gördüğüm, Selçuk Üniversitesi Mühendislik –Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden hocam sayın Doç. Dr. Yaşar EREN’e , Arş.Gör. Kürşat AŞAN’a , Arş.Gör.İsmail TOPAL’a ,Arş. Gör. Yavuz HÜSEYİNCA’ ya en içten şükranlarımı sunarım.
Çalışma alanından alınan numunelerin XRD çekimlerinin yapılması aşamasında bana yardımlarını esirgemeyen Dumlupınar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Seramik Mühendisliği bölümü teknikeri Bahri YILDIRIM’a teşekkür ederim.
Ayrıca arazi çalışmalarım sırasında bana izin konusunda ve diğer konularda yardımcı olan Dumlupınar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dekanı hocam sayın Prof.Dr. Cem ŞENSÖĞÜT’e, Sayın Yrd. Doç. Dr. İlyas NUHOĞLU’na ve arazi çalışmalarım sırasında arazide bana arkadaşlık eden Dumlupınar Üniversitesi Maden Mühendisliği öğrencilerine teşekkürlerimi belirtmeyi bir borç bilirim.
Son olarak, bana eğitim ve öğretim dönemim boyunca her zaman desteğini esirgemeyen babam emekli öğretmen Veli DEMİRBİLEK’e ,arazi çalışmalarından yazımına değin değişik aşamalardaki yardımı ve her türlü desteği ile araştırma gücümü artıran eşim Seramik Mühendisi Firdevs DEMİRBİLEK’e de sonsuz sevgi ve şükranlarımı sunarım.
İÇİNDEKİLER
ÖZET...iii ABSTRACT...iv ŞEKİLLER LİSTESİ...v
ÖNSÖZ...vii
İÇİNDEKİLER...viii
1 . ÖZET...1
2.GİRİŞ...2
2.1. ÇALIŞMA SAHASININ GENEL DURUMU...2
2.1.1. Coğrafi Durum...2
2.1.2. Morfoloji...2
2.1.3. Hidrografi...4
2.1.4. Meteoroloji...4
2.1.5. Yerleşim yerleri ve nüfus yoğunluğu...6
2.1.6. Tarımsal Bilgiler...6
2.1.7. Ulaşım...6
2.1.8. Amaç, materyal ve metod...8
2.1.9. Önceki Çalışmalar...8 3. STRATİGRAFİ ve PETROGRAFİ...10 3.1. Beşçam Melanjı (Kbm)...12 3.2 Tavşanlı Volkanitleri (Tt)...21 3.3 Karacaören volkanitleri (Tk)...29 3.4 Alüvyon ve Traverten...35 3.4.1 Alüvyon (Qal)...35 3.4.2 Traverten (Qtr)...35 4. YAPISAL JEOLOJİ...36 5. JEOLOJİ EVRİMİ...39 6. EKONOMİK JEOLOJİ...43
6.1 Tarihçe ve genel bilgiler...43
a) Kriptokristalin (amorf - jel) Manyezit Yatakları...45
b) İri Kristalli (Spatik) Manyezit Yatakları...47
6.2 Cevherleşme...48
6.2.1 Oluşum, yataklanma tipleri ve özellikleri...48
6.3 Ilıca Bölgesi Sıcak su kaplıcaları...52
7. SONUÇLAR...54
1 . ÖZET
İnceleme alanında en yaşlı birimi Üst Kretase yaşlı Beşçam melanjı oluşturmaktadır. Ofiyolitli melanj temel kayaçları çatlak sistemlerinde, hidrotermel sulara bağlı olarak kriptokristalin ve karna bahar şeklinde magnezit cevherleşmeleri ile geniş yayılımlı olarak görülmektedir. Ofiyolitli melanj temel kayaçları çatlak sistemlerinde kriptokristalin ağsal cevherleşme ile çatlak sistemleri boşluklarında karnabahar şeklinde cevherleşme göstermektedir.
Bölgede Beşçam formasyonu (Kbm) üzerine Orta – Üst Miyosen yaşlı aglomera, tüfit, kireçtaşı, marn, silt ve kil'lerden oluşan Tavşanlı volkanitleri (Tt) açısal diskordansla gelmektedir. Tavşanlı volkanitleri üzerine Geç Pliyosen – Kuvaterner yaşlı Karacaören volkanitleri (Tk) uyumlu olarak gelmiştir. Bütün bu birimleri açısal uyumsuz olarak örten Kuvaterner yaşlı alüvyon dere yataklarında, traverten ise kaplıca vadisinde yayılım göstermektedir.
Yörede Neojen sonrası meydana gelen kuzey-güney yönlü sıkışmalar neticesi, faylanmalar ve bunlara bağlı olarak fay zonunda sıcak su kaynakları oluşmuştur. Bu faylanmalar Ilıca bölgesinde gözlenmekte ve genellikle düşey faylardan oluşmaktadırlar.
Kaplıca ( Ilıca ) yöresinde sıcak sular için akifer kayaç Beşçam melanjı (Kbm) ; tali akifer ise kireçtaşı, bazalt ve silisifiye tüfitlerdir. Meteorik ve vadoz sular geçirimli kayaçlardan süzülerek derinlere inmekte ve jeotermal gradyanla ısınarak, tektonik zonlardan yeryüzüne çıkıp sıcak su kaynaklarını oluşturmaktadır.
Sıcak sular geçmiş oldukları formasyonlarda bulunan Ca, Mg, bikarbonat ve sülfatları eriterek iyonca zenginleştirmişlerdir. Kaplıca kaynak sularının toplam debisi yaklaşık olarak 36 lt/sn, olup sıcaklıkları 28 – 43 C0 arasında değişmektedir. Kaynak suları
"Mineralce fakir sıcak sular" sınıfına girmektedir. Kaplıca suları halen kullanılmakta olan tesislerin ihtiyacına yeterli olmaktadır (Özbek ve Ölmez,1985).
2.GİRİŞ
Avdan, Ilıca, Yazlıca, Işıkkara, Karacaören, Hamidiye Kızılcaören, Yeni Kızılcaören, Nusrat, Yukarı Kuzfındık, Aşağı Kuzfındık, Kümbet Yeniköy, Sobran, Sofça yerleşim yerlerini kapsayan bu çalışmada bölgede yüzeyleyen kayaçların özellikleri incelenmiş, inceleme esnasında Eskişehir (İ-24,d1), (İ-24,d2), (İ-24,d3),
(İ-24,d4) paftalarından yararlanarak 280 km2 lik alanın 1/ 25,000 ölçekli detay jeoloji
haritası yapılarak (Şekil1.1) sahanın tektoniği, stratigrafisi ve cevherleşme özellikleri ayrıntılı olarak araştırılmıştır.
Saha çalışmalarında 1/25.000 ölçekli topoğrafik baz haritası kullanılmıştır. Arazi çalışmaları 2004 yaz ayları ve 2005 Nisan, Mayıs aylarında sürdürülmüştür. Tez yazımı 2005 Haziran – Temmuz aylarında gerçekleştirilmiştir.
2.1. ÇALIŞMA SAHASININ GENEL DURUMU
2.1.1. Coğrafi Durum
İnceleme alanı Kütahya ilinin Kuzey batısında yaklaşık olarak Kütahya ili merkezine 35 km uzaklıkta yer almaktadır. Ve Kütahya ilinin merkez ilçesine bağlı Avdan, Ilıca, Yazlıca, Işıkkara, Karacaören, Hamidiye Kızılcaören, Yeni Kızılcaören, Nusrat, Yukarı Kuzfındık, Aşağı Kuzfındık, Kümbet Yeniköy, Sobran, Sofça köylerini kapsamakta olup yaklaşık olarak 280 km2 ’lik bir alanı
kaplamaktadır.
2.1.2. Morfoloji
İnceleme alanında en alçak yükseltiyi Porsuk vadisi oluşturmakta olup, 920 m. yüksekliğindedir. Çalışma alanında hakim yükseltiler; Eşekkurtyemiş ( 1230 m), Kocakır (1226 m ), Sarıtaş (1210 m ), Kızıl (1208 m), Tüllüce (1189 m ), Efeklik (1184 m ), Kocasivri (1174 m ), Lale (1156 m ), Dede (1118 m ), Kışlakulağı ve Kırcaalan (1113 m ), Kocagüney (1103 m ), Mıstantarla (1083 m ), Kayrak (1079 m ), Açlıkburun (1061 m ), Kızılkaya (1056 m ), Erkeçkuzu (1054 m ), Şırlankaya (1054 m ), Uzunadamlar ( 973 m) ve Karadüzü (1047 m ) tepeleridir.
Çalışma alanının kuzey’inde yer alan Işıkkara, Karacaören ve Yazlıca Köyünün kuzeyi, Sofça Köyü Kuzeyi, Sobran Köyü güneyi ve batısı genellikle düzdür ve ani morfolojik değişmeler göstermez. Fakat bölgenin kuzeyinde yer alan beşçam bölgesi, Ilıca yerleşim bölgesinin kuzey batısı ve güneyi, Yukarı Kuzfındık Köyü kuzeyi, güneyi ve güney batısı, Sofça Köyü güney batısı dik morfolojiye sahip bölgelerdir.
2.1.3. Hidrografi
İnceleme alanının güney ve güney doğusundan Porsuk Çayı, güney batısından Değirmen Dere geçmektedir (Ek-2). Ayrıca sahada kaplıca (Ilıca) yönünden gelen Değirmendere, Sivrikaya yönünden gelen Çay dere, batıdan çalışma alanımıza gelen Güvez dere sahanın drenajını oluşturmaktadır. Bu derelerin suları Porsuk çayına karışmaktadır.
Tavukçu Dere, Yazlıca Dere, Beşçam Dere, Ulu Dere, Taşoluk Dere, Çamlıkuz Dere, Güneyfındık Dere, Ilıcaksu Dere, Kuru Dere, Küçükibrahim Dere, Şırlak Dere, Kavaklı Dere, Tülceboyu Dere, Erkeçkuzu Dere, Aşağıçayır Dere, Seydiköy Dere ise bölgenin mevsimlik akarsularını oluşturmaktadırlar.
2.1.4. Meteoroloji
İnceleme alanı İç Anadolu karasal iklim sahasına girmekte, kışlar soğuk ve yağışlı, yazlar sıcak ve kurak geçmektedir. Kütahya ili; Ege bölgesinde yer almasına rağmen, denizden uzaklık ve yükseltiye bağlı olarak iklimi kıyı Ege’den farklıdır. Kütahya ve çevresinin iklimi Ege, Marmara ve iç Anadolu Bölgeleri arasında bir geçit iklimi tipidir. Kütahya ili, sıcaklık şartları bakımından İç Anadolu Bölgesi ikliminin, yağış rejimi bakımından ise Marmara Bölgesi ikliminin etkisi altındadır.
Sıcaklık bakımından; İlin en ılıman yerleri genellikle yükseltisi 1000 m nin altında kalan çöküntü alanlarıdır. Bu ovalardan yaylalar ve dağlık kesimlere doğru çıkıldıkça sıcaklık düzenli olarak azalır. Yağış bakımından; Kütahya ilinde yağışlar ilkbahar, sonbahar ve kış aylarında yeterli düzeyde olup, yaz aylarında ise genellikle kurak geçmektedir. Kütahya’nın Tablo 1.1’ deki son 62 yıllık sıcaklık, Nisbi nem ve yağış tablosundan anlaşılacağı üzere kışları soğuk ve yağışlı, yazları sıcak ve kurak,
baharları ise değişken ve bol yağışlıdır. Geçiş iklimi olması nedeniyle yıldan yıla farklılıklar göstermektedir.
Aşağıda verilen Tablo 1.1’deki verilerden de anlaşılacağı üzere herhangi bir yerin iklimi Meteorolojik gözlemlere dayanılarak belirlenir. Bu nedenle Kütahya ve ilçelerinin iklimi de uzun yıllar yapılan Meteorolojik gözlemler ile belirlenmişti
Tablo 1.1 Kütahya İlinin son 62 yıllık sıcaklık nisbi nem -yağış ve rüzgar bilgileri ( Kütahya Meteoroloji Bölge Müdürlüğü 2005 )
AYLAR AYLIK MAKS. SICAKLIK ( C0 ) AYLIK MİN. SICAKLIK ( C0 ) AYLIK ORT. SICAKLIK ( C0 ) ORT.NİSBİ NEM % ORT.YAĞ. (MM) ORTALAMA RÜZGAR HIZI M/SN OCAK 17,1 -26,3 0,2 74,0 71,9 1,8 ŞUBAT 19,8 -27,4 1,6 72,0 60,8 2,0 MART 27,0 -16,6 4,7 68,0 58,4 2,1 NİSAN 29,3 -7,0 9,9 65,0 50,3 2,1 MAYIS 33,8 -2,8 14,4 64,0 54,8 1,7 HAZİRAN 35,0 0,5 18,0 61,0 36,0 1,5 TEMMUZ 38,2 2,6 20,4 59,0 19,3 1,6 AĞUSTOS 38,8 -0,2 20,2 59,0 14,3 1,5 EYLÜL 34,6 -3,9 16,3 60,0 20,2 1,4 EKİM 31,6 -6,9 11,6 65,0 39,0 1,3 KASIM 24,3 -18,3 6,9 70,0 51,2 1,4 ARALIK 19,0 -28,1 2,5 74,0 82,2 1,7 ORTALAMA 29,0 -11,2 10,6 66,0 558,4 1,7
Avdan, Ilıca, Yazlıca, Işıkkara, Karacaören, Hamidiye Kızılcaören, Yeni Kızılcaören, Nusrat, Yukarı Kuzfındık, Aşağı Kuzfındık, Kümbet Yeniköy, Sobran, Sofça, Akpınar, Seydi Köyleri çalışma sahasının yerleşim merkezleridir. Sıcak su mostralarının bulunduğu Ilıca mevkii ise yaz aylarında nüfusu geçici olarak büyük oranda artmaktadır. Bu nedenle ortalama nüfus yoğunluğu hakkında kesin bir şey söylemek mümkün değildir.
2.1.6. Tarımsal Bilgiler
Kütahya ili ve çalışma alanında ormanlar çoğunluktadır. Bunu bozkır bitki toplulukları takip etmektedir. Özellikle çalışma alanı kuzey batısı ve güney batısında hakim bitki örtüsü ormanlıklardır. Orman olarak Karaçam, kızılçam, kayın, meşe, ardıç, sedir, kızılağaç, kestane, kavak, köknar bulunmaktadır. Bozkır bitkileri ise gelincik, yavşan, kuzukulağı, çobançantası, aslanağzı gibi bitkilerden oluşmaktadır.
Çalışma alanında ova niteliği taşıyan ekilir arazilerde genellikle tarla bitkisi olarak arpa, buğday, yonca, nohut yetiştirilmektedir. Küçük ve büyük baş hayvancılık ile tavukçuluk yörenin en büyük gelir kaynakları arasında yer almaktadır.
2.1.7. Ulaşım
Çalışma alanına ulaşım oldukça kolaydır. Eskişehir-Kütahya devlet karayolu sahanın hemen doğusu ve güney doğusundan geçmekte olup, bu karayolundan stabilize ve asfalt kaplama yollarla inceleme alanına yaz ve kış kolaylıkla ulaşılabilmektedir. Eskişehir-Kütahya devlet karayolu yılın her mevsiminde ulaşıma açıktır. (Şekil 2.1.) Çalışma alanının güney kesiminde ise Kütahya-Eskişehir yolunun 20. kilometresinde güney batıya sapak veren yaklaşık olarak 4 kilometrelik asfalt kaplama yol mevcut olup bu yol Ilıca (Kaplıca)’yı Eskişehir-Kütahya karayoluna bağlamaktadır ve ulaşıma her mevsim açıktır.
Şekil 2.1 Kütahya-Eskişehir devlet karayolunun bir görünümü (Açlıkburun Tepe mevkii).
Ayrıca Nusrat, Yeni Kızılcaören, Karacaören, Işıkkara, Avdan Köylerini de Ilıca’ya bağlayan köy yolları mevcut olup asfalt kaplamadır. Beşçam bölgesi manyezit sahalarında maden çalışmalarından dolayı maden sahalarını çevre köylere bağlayan stabilize yollar çalışma alanında ulaşıma her mevsim açık diğer yollardır. ( Şekil 1.1 )
2.1.8. Amaç, materyal ve metod
Bu araştırmada Ilıca – Sobran (KÜTAHYA) arasında bugüne kadar ayrıntılı olarak yapılmamış olan 280 km2’lik alanın 1:25.000 ölçekli jeoloji haritası yapılacak
ve bölgede yüzeyleyen kayaçların gerek kimyasal gerek petrografik incelemeleri yapılarak yörenin Türkiye Jeolojisindeki yeri ve önemine ışık tutabilecek bulgular elde edilmiştir. Ayrıca çalışma alanı içerisindeki ultrabazik kayaçlara bağlı olarak oluşan manyezit (magnezit) zuhurları da kabaca incelenmiştir.
Bölgenin 1:25.000 ölçekli topoğrafik haritaları kullanılmış ve bu haritadan yararlanılarak bölgenin 1:25.000 ölçekli Jeoloji haritası yapılmıştır.
Saha çalışmaları sırasında gerekli olan tüm yapısal öğeler jeolog pusulası kullanılarak ölçülmüş ve gerekli bilgiler not edilmiştir. Laboratuar çalışmaları arazi çalışmaları ile birlikte ve onu tamamlar biçimde planlanmıştır. Laboratuar çalışmaları kayaç örneklerine ait ince kesitlerin yapılması ile başlamaktadır. Daha sonra, yapılan ince kesitler optik yöntemler ile incelenmiştir. Çalışılan sahadan farklı noktalardan kayaç numuneleri alınmış ve bu numunelerim kimyasal, X-RD analizleri yapılarak kayaçların petrografik ve petrolojik özellikleri tanımlanmıştır.
2.1.9. Önceki Çalışmalar
Çalışma bölgesinde ve yakın bölgelerde değişik araştırmacılar tarafından birçok çalışmalar yapılmıştır. Ilıca kaplıca suları çalışmaları ve çalışma sahasında geniş bir alan kaplayan magnezit oluşumları hakkında çalışmalar gerçekleştirilmiş olup, bunlar aşağıda belirtilmiştir.
Arda (1970), Avdan, Saka, Nusrat sahalarında yaptığı incelemelerde; manyezitlerin peridotitlerin asli minerali olan olivin’in zamanla gerek yüzey sularının, gerekse SiAl magmasının getirdiği sıcak suların bünyesinde yer alan CO2
Brennich (1963 ve 1965), Sepetçi, Margı ve Mihalıççık dolayında yaptığı incelemelerde magnezit oluşumlarının tahmini rezervlerini vermiştir. İmişehir, Karatepe, Gökçeoğlu dolaylarındaki incelemelerinde, magnezit oluşumları hakkında bilgi vermiş, magnezit yataklarının tamamının peridotitler içine yerleştiklerini belirtmiştir.
Erdoğan (1971), Ilıca kaplıcası etüdü adlı raporunda bölgede meydana gelen sıcak suların oluşumu ve debileri hakkında bilgi vermiştir.
Gök (1972), Eskişehir’in doğusundaki Küplü, Sepetçi, Margı, Başören magnezit sahalarını incelemiş ve sahalar hakkında bilgi vermiştir.
Karaağaç ve İrkeç (1978), Eskişehir dolayındaki magnezit sahalarına ilişkin ön inceleme raporunda; ultramafik kayaların özellikle peridotitlerin magnezit kapsamaları açısından önemli olduklarını ve bölgenin magnezit potansiyelinin üç ana gurupta toplandığını belirtirler.
Öncel ve Denizci (1982), Eskişehir bölgesi lületaşı ve magnezit raporlarında, magnezitlerin temelini oluşturan metamorfik şistlerin arasına girmiş ofiyolitik kayaçları ile bu kayaçların üzerine gelen Neojen seriler içinde oluştuğunu işaret ederler. Tektonik hareketler sonucunda ofiyolitlerin derinliklerindeki çatlaklardan gelen CO2’li termal suların etkisi ile magnezit yataklarının meydana
geldiğini; ayrıca Neojen’in üst seviyelerinde sedimanter olarak magnezit, sepiyolit oluştuğunu belirtirler.
Özbek ve Ölmez (1985), Kütahya-Harlek (Ilıca) Kaplıcası Hidrojeoloji Etüt Roporu adlı çalışmalarında bölgenin jeolojisini incelemişler ve bölgede bulunan kaplıcalar hakkında bilgi vermişlerdir.
Top (1966 ve 1969), Eskişehir civarındaki magnezit zuhurları adlı raporunda; yöredeki magnezit zuhurlarını dört büyük bölgede toplamıştır. Bunlardan Y.Kartal, Memli, Dutluca, Sobran bölgelerinde çok geniş magnezit mostraları
olduğunu belirtmiştir. Kütahya Sobran Köyü Türkmentepe (Kızıltepe) mevkii magnezit yatakları raporunda, magnezitlerin kesif tipte olduğunu, serpantinleşen ultra bazik derinlik taşlarının (peridotit, dunit, lerzolit) çatlaklarında çatlak dolguları olarak filon halinde görüldüğü, magnezitin derinlerden gelen CO2’li termal sular
yoluyla hidrotermal metasomatik olarak oluştuğunu belirtir.
Türet (1968), Eskişehir ilinin merkeze bağlı Çanakkıran Köy’ü magnezit ruhsat sahasına ait ön raporunda, etüt sahasındaki magnezit oluşumlarını; serpantin içinde meydana gelmiş çatlak ve kırıkların doğrultulu ve dalımlarına uygun olarak oluşmuş dolgu tipi magnezit yatakları ile genellikle yüzeyde ve yüzeye yakın yerlerde ileri derecede serpantinleşme ile ilgili olarak olivince çok zengin olan yantaşların atmosferik sularla yıkanması sonucunda meydana gelen vadoz eriyiklerin çökelmesi ile oluşan magnezit yatakları olmak üzere iki gurupta toplamıştır.
Yurdagül (1972), bir envanter çalışması niteliğindeki raporunda Eskişehir’in batısındaki toplam otuzbeş ruhsat sahası hakkında ön bilgi vermiştir.
3. STRATİGRAFİ ve PETROGRAFİ
İnceleme alanımızda en yaşlı birimi Üst Kretase yaşlı Beşçam formasyonu oluşturmakta olup, bunların üzerine Orta-Üst Miyosen yaşlı yaşlı tüf, tüfit, aglomera, kireçtaşı ve dolomit birimlerinden oluşan Tavşanlı volkanitleri diskordan olarak gel-mektedir. Bu birimin üzerine ise Geç Pliyosen – Kuvaterner yaşlı Kracaören volkanitleri uyumlu olarak gelmiştir. Tersiyer ve Kuvaterner yaşlı alüvyon ve traverten birimleri ise diğer birimleri diskordan olarak örtmektedir. ( Şekil 3.1 ).
Şekil 3.1
Çalışma alanının genelleştirilmiş tektono-stratigrafik dikme kesiti
3.1. Beşçam Melanjı (Kbm)
Beşçam melanjı, inceleme alanında serpantin, peridotit, hornfels ve radyolaritler ile temsil edilmektedir. Vıcıl (1982) birimi Yalamapınar Karmaşık serisi olarak ele alırken, Okay (1981) Ofiyolitik karmaşık, Akat ve diğ. (1978) Renkli Melanj ve Ergül ve diğ. (1986) Yayla melanjı olarak tanımlamışlardır. İnceleme alanının kuzeyindeki Beşçam bölgesi civarında birime ait bütün litolojiler gözlenebildiğinden bu birime tarafımızdan Beşçam melanjı adı verilmiştir.(Kbm)
Bu birim yeşil rengi ile çalışma alanının % 75 ‘ inde görülmektedir. Yeşil renkli ve bol çatlaklı karekteristik yapısıyla, Beşçam bölgesi, Nusrat Köyü, Hamidiye Kızılcaören Köyü, Yeni Kızılcaören köyü, Eşekkurtyemiş Tepe mevkii, Kocayatakyeri Tepe mevkii ve Delihasanıntuzluk mevkiinde mostra vermektedir (Ek-I).
Sahada serpantin bol kırıklı yeşil renkli seviyeler halinde bulunmaktadır. Ayrışma yüzeyleri koyu gri, koyu yeşil renkli; kırılma yüzeyleri ise zeytuni siyah, koyu yeşil ve açık yeşil renklidir. Eklemli, bol çatlaklı olup, kırılgan bir dokuya ve cilalı, kaygan yüzeylere sahiptirler ( Şekil 3.2 ).
Peridotit; yeşil renkli, sert, bol kırıklı olup boşlukları yer yer magnezit ile doldurulmuştur.
Şekil 3.2 Beşçam sırtı kuzey doğusunda, Beşçam melanjı birimine ait koyu yeşil ve açık yeşil renkli, çatlaklı ofiyolitlerin görünüşleri.
Hornfelslerde bol kırıklı, erime boşluklu, kırmızımsı, açık kırmızımsı olup, ekseri peridotitlerin üst kısımlarında fay ve kırık zonlarında yaygındır. ( Şekil 3.3 )
Şekil 3.3 Ilıca ( Kaplıca ) Kavakdeğirmeni mevki kuzeyi fay zonunda yer alan, bol kırıklı, kırmızımsı, açık kırmızımsı hornfelslere ait bir görünüm.
Şekil 3.4 Kavakdeğirmeni kuzeyi Radyolarit seviyeli, kırmızı renkli, sert, bol kırıklı olarak görülen ofiyolitli melanjların yakından leri.
Radyolaritli seviyeler kırmızı renkli sert, ince tabakalı, bol kırıklı, kıvrımlı olup, Değirmentepe doğusunda görülmektedir. ( Şekil 3.4 )
Bölgeden alınan numunelerin ince kesitlerinin incelenmesi ile bölgede yüzeyleyen Beşçam melanjı’nın olivin, kuvars, opak mineral ve serpantin minerallerini içerdiği saptanmıştır.
Olivinler altı köşeli, düzgün olmayan çatlaklarının varlığı ve yüksek-çok yüksek engebesiyle (rölyef) karakteristiktir. ( Şekil 3.5-3.6 )
Şekil 3.5 Beşçam bölgesinden alınan Beşçam melanjına ait çatlaklı0 mµ 2 0 0
olivin minerallerinin görünümü (Çift Nikol).
Şekil 3.6 Beşçam melanjına ait olivin minerallerinin görünümü 0 mµ 2 0 0 (Çift Nikol).
Hidrotermal şartlar altında ve CO2 içeren suyun etkisiyle olivin mineralleri
Yapılan X-RD analizleri sonucunda serpantin minerallerinden lizardit ve antigorit [(Mg, Fe)3 Si2 O5 (OH)4]minerallerinin varlığı saptanmıştır (Şekil 3.9-3.10).
Antigorit ve lizardit mineralleri yapraksı şekilli, soluk yeşilimsi renginde, (001)’ ne göre çok iyi dilinimlidir.(Şekil 3.7-3.8)
Şekil 3.7 Serpantinleşmeye uğramış olivin mineralinin görünümü 0 mµ 2 0 0 (Çift Nikol).
Şekil 3.8 Serpantinleşmeye uğramış olivin mineralinin görünümü 0 mµ 2 0 0 (Çift Nikol).
Şekil 3.9 Beşçam Melanjına ait X-RD grafiği. [Ser(Ant-Liz)=Serpantinit mineralleri antigorit ve lizardit.(Op.Min)= Opak mineral]
Şekil 3.10 Beşçam Melanjına ait X-RD grafiği.
Bölgede bazı kesimlerde ofiyolitli melanj yüzey alterasyonuna maruz kalarak kırmızımsı bir renk kazanmıştır. Bu bölgelerden alınan numunelerin analiz sonuçlarında çatlakların içerisini doldurmuş şekilde kuvars mineralleri ve kesitin genelinde ise hematitleşme gözlenmektedir.( Şekil 3.11-3.12 )
Şekil 3.11 Hematitleşmeye uğramış Beşçam formasyonuna 0 mµ 2 0 0 ait ince kesit görünümü (Çift Nikol).
Şekil 3.12 Hematitleşmeye uğramış beşçam formasyonu na ait X-RD grafiği. [Plj=Plajioklas, Q=Kuvars, He=Hematit ]
Özkoçak (1969) pelajik çökellerde globotruncana fosilleri, Lisenbee (1971) ise volkano sedimanter kayaçların içerisinde Üst Kretase yaşını veren polen türleri saptamışlardır. Mihalıççık (Eskişehir) çevresinde çalışmalar yapan Çoğulu ve Krummenacher (1967) doloritlerdeki ojitlerin yaşını K / Ar yöntemiyle Üst Kretase – Paleosen olarak yorumlamışlardır.
Buna göre Beşçam melanjının oluşumunun Üst Kretase öncesinde, yerleşim ve metamorfizmasının ise Geç Kretase–Paleosen döneminde gerçekleştiği söylenebilir.
Bölgemizde Üst Kretase yaşlı Beşçam melanjı üzerine Senozoyik yaşlı birimler açısal diskordansla gelmektedir.( Şekil 3.13 )
Şekil 3.13 Erkeçkuzu Tepe güney batısı Ofiyolitli melanj, tüf, tüfit ve bazalt birimlerinin ilişkilerinin güney batıdan kuzey doğuya doğru görünümleri.
3.2 Tavşanlı Volkanitleri (Tt)
Birim alt kesimlerde konglomera, aglomera ve üst seviyelerine doğru kırmızımsı renkli kireçtaşı Kırmızı renkli bol kırıklı tüf ve tüfit en üst seviyede marn arakatkılı ince dolomitik kireçtaşı seviyesiyle temsil edilmektedir.
Gün ve Diğ. (1979), Akdeniz ve Konak (1979) ve Baş (1983) formasyonu Civandağ tüfleri ve Akdağ volkanitleri olarak iki bölümde ele almışlardır. İnceleme alanındaki tüfler içerisinde yer yer kayaç parçacıkları görülmekte olduğundan bu çalışmada Ercan (1982) tarafından verilen Tavşanlı volkanitleri adlaması uygun görülmüş ve bölgede yüzeyleyen tüf ve tüfitler için bu adlama kullanılmıştır.
Tipik olarak Yazlıca Köy’ü kuzeyi, batısı ve doğusunda, Avdan Köyü kuzeyi, doğusu ve güneyinde bir kısmında, Sofça Köyü bölgesi, Ada Tepe, Uzunadamlar Tepe, Sobran Köyü, Kümbet Yeniköy, Kızılkaya Tepe, Sırakaya Tepe, Kocakır Tepe mevkilerinde gözlenmektedir(Ek-I).
İnceleme alanında Neojen yaşlı birimleri konglomera, aglomera, tüf, tüfit ve kireçtaşı’ndan oluşan sedimanlar teşkil etmektedir. Neojen yaşlı birimler Beşçam melanjı (Kbm) üzerine bazen bir aglomeratik ve konglomeratik seviye, bazen de beyaz renkli kalın bir tüfit seviyesi ile diskordan olarak gelmektedir. Bu birimler bazı bölgelerde yatay ve yataya yakın olup bazı bölgelerde ise 15-35 derecelik bir eğim kazanmışlardır. ( Şekil 3.14 )
Şekil 3.14 Ada Tepe güney batısından kuzey doğusuna doğru bölgede yüzeyleyen Neojen yaşlı tüf-tüfit birimlerinin geniş yayılımlı görünüşü.
Çalışma alanında silisifiye ve çörtlü kireçtaşları üzerine, gri, beyaz renkli yer yer kırmızı renkli, üst seviyesi yumuşak tüf ile başlayan alt ve orta seviyeleri çok sert olan silisifiye tüf seviyesi gelir. Bu birimin yaklaşık kalınlığı 50 m. dir. Çalışma alanında tipik olarak Erkeçkuzu Tepe güneyinde görülmektedir. ( Şekil 3.15 )
Şekil 3.15 Erkeçkuzu Tepe güneyi yapı taşı olarak kullanılmış tüfit birim- lerinin güneyden kuzeye doğru görünümü.
Kaldırımbaşı Sırtı, Öztarla Sırtı, Tüllüahmet Tepe, Karadede Türbesi mevkilerinde ise aglomera, konglomera ve kireçtaşından oluşan neojen birimler gözlenmektedir.
Bölgede aglomeraların üzerine sert, silisifiye, çörtlü kireçtaşları gelmektedir. Bunlar içerisinde silis nodülleri bulunur. Neojen birimleri temsil eden bu kireçtaşları; beyaz, krem, bej renklidirler. Yer yer silisleşmişlerdir. İnce, orta tabakalıdırlar ve erime boşlukları içermektedirler. Kireçtaşının yaklaşık kalınlığı 150 m dolayındadır. ( Şekil 3.16 )
Şekil 3.16 Kaldırımbaşı Sırtı mevkisinde gözlenen silisifiye, sert, çörtlü kireçtaşlarının güneyden kuzeye doğru görünüşü.
Tavşanlı volkanitleri içerisinde yer alan aglomera elemanları sarı, kırmızı, kahve renklerde görülürler. Ofiyolitik melanj, bazalt, rekristalize kireçtaşı, diyabaz opal ve yer yer manyezit çakıllarından oluşmaktadır. Çakıllar genellikle köşeli olup, mercimek büyüklüğünden kafa büyüklüğüne kadar değişmektedir. Bunlar gri, krem renkli bir dolomitik çimento ve tüf ile çimentolanmıştır (Şekil 3.17).
Aglomera seviyelerinin tüflerle birlikte kalınlığı 30–125 m. dolayındadır (Özbek ve Ölmez,1985).
Şekil 3.17 İncebel Tepe kuzeyi Karadede Türbesi mevkisinde gözlenen sarı, kırmızı, kahve renkli, bazalt, kireçtaşı, manyezit çakılla-rından oluşmuş aglomera seviyesinden görünüş.
Konglomera seviyesi ise sarı, kırmızı, sarı ve bej renkli çakıllardan oluşmaktadır. Çakıllar yuvarlak ve köşeli olup mercimek büyüklüğünden kafa büyüklüğüne kadar değişiklik göstermektedirler. Bu belirgin özelliğiyle Tüllüahmet Tepe ve Kozin derede bulunan konglomeralar ters derecelenmiş bir yapıya sahiptir. (Şekil 3.18) Tipik olarak bu birim Tüllüahmet Tepe ve Kozin Dere mevkiinde görülmektedir.
Şekil 3.18 Tüllüahmet Tepe ve Kozin dere mevkisinde ters derecelenmiş yapısıyla izlenen konglomeraların güneybatıdan kuzeydoğuya doğru görünüşü.
Bölgeden alınan tüfit numunelerinin ince kesit incelemeleri sonucunda birim volkanik cam ve Neojen öncesi birimlere ait kayaç parçacıklarından oluşmaktadır. X-RD sonuçları ve petrografik incelemeler sonucunda kayaç parçacıklarının kuvarsit ve şisti kayaç parçaları olduğu saptanmıştır. (Şekil 3.19-3.20) Bileşenlerine göre tüflerin adlamasına göre çalışma sahasındaki tüfler litik tüf sınıfına girmektedir.
X-RD sonuçlarına göre bölgede yüzeyleyen tüf ve tüfitler yüzey alterasyonu sonucu kil gurubu minerallerine dönüşmüştür. İnce taneli amorf özelliğe sahip bu tüfler içerisinde kil grubu minerallerinden illit, montmorillonit, kaolinit, nontronit, şisti kayaç parçacına ait muskovit minerali ve kuvarsit kayaç parçasına ait kuvars minerali bulunmaktadır. ( Şekil 3.21 )
Şekil 3.19 Erkeçkuzu Tepe güneyinden alınan tüfit numunesini 0 mµ 2 0 0 ince kesit görünümü(Çift Nikol).
Şekil 3.20 Erkeçkuzu Tepe güneyinden alınan tüfit numunesinin 0 mµ 2 0 0 ince kesit görünümü (Tek Nikol)
Şekil 3.21 Erkeçkuzu tepe güneyinden alınan Tavşanlı volkanitlerine ait tüfit numunesinin X-RD grafiği
[Kl(kaoli.-ill.-mont.-nont.)=Kil grubu mineralleri (kaolinit-illit-montmorillonit- nontronit), Q=kuvars, musk.=muskovit]
Şekil 3.22 Erkeçkuzu tepe güneyinden alınan Tavşanlı volkanitlerine ait tüfit numunesinin X-RD grafiği.
[Kl(kaoli.-ill.-mont.-nont.)=Kil grubu mineralleri (kaolinit-illit-montmorillonit- nontronit), Q=kuvars, musk.=muskovit]
Şekil 3.23 Yazlıca Köyü kuzeyinden alınan tüfit numunesine ait X-RD grafiği. [Kl(Mont.-Nont.)=Kil grubu mineralleri (montmorillonit- nontronit), Q=kuvars]
Birimin taban kesimlerindeki tüf ve tüfitlerin içerisinde bulunan yaprak fosilleri (Fagus Feromea Ung.; Vıcıl, 1982) Miyosen yaşını vermektedir. Sunder (1979), Kütahya ve Emet çevresindeki benzer volkanitlerin radyometrik yaşının 19,6 ile 17,2 milyon yıl olduğunu belirtmektedir. Bu verilere göre birimin yaşı yaklaşık Orta – Üst Miyosen olarak kabul edilmiştir.
İnceleme alanında Neojen yaşlı birimlerin toplam kalınlığı 400 m. civarındadır (Özbek ve Ölmez,1985 ).
3.3 Karacaören volkanitleri (Tk)
Birim başlıca bazalt lavlarla temsil edilmektedir. Baş (1983) bu birimi Karaköy volkanitleri olarak adlamış olmasına rağmen çalışma sahamızda Karacaören Köyü civarında tipik olarak görüldüğü için tarafımızdan da Karacaören volkanitleri olarak adlanması uygun görülmüş olup, bu adlama benimsenmiştir.
Karacaören volkanitleri, boz, siyah, kısmen kahverengimsi renkleri ile dikkati çekerler. Sert bir yapıya sahiptirler ve sistemsiz eklemleri mevcut olup bol kırıklı ve kırık araları açıktır. İnce gaz boşlukları içermektedirler ve bu gaz boşlukları çoğunlukla kalsit ile doldurulmuştur.( Şekil 3.24 )
Şekil 3.24 Çobanoyuğu tepesinde gözlenen çatlaklı ve çatlak araları açık bir yapıya sahip bazaltların batıdan doğuya doğru görünüşü.
Bölgeden alınan Karacaören volkanitlerine ait örneklerde yapılan petrografik incelemeler sonucunda kayaçtaki açık renkli bileşenler kuvars, plajioklas ve ortoklas, koyu renkli bileşenler ise piroksen, olivin ve opak mineraller ile temsil edildikleri saptanmıştır.
halinde izlenmektedir. Kayacın bileşenleri genelde kriptokristalin ve fenokristalin şeklindedir ( Şekil 3.25 ).
Şekil 3.25 Karcaören volkanitleri içerisinde gözlenen 0 mµ 2 0 0 Plajioklas mikrolitleri ve Fenokristallerinden bir görünüm
(Çift Nikol).
Olivinler altı ve sekiz köşeli kristalleri ile düzgün olmayan çatlaklar göstermektedir. Bu minerallerde iddingsitleşme mevcuttur. Yüksek ısılarda Fe+3
getirimi sonucu kayaçta sarımsı kavrerengimsi, zayıf pleokroik iddingsit oluşmuştur. İddingsit oluşumları olivinlerin çevresinde çoğunlukla kristalin şeklinde uygun bir kenar zonu boyunca görülmektedir ( Şekil 3.26 ).
Proksen mineralleri kısa-uzun prizmatik ve sekiz köşeli fenokristal kesitleriyle tipik olarak gözlenmekte ve ikizlenme sunmaktadırlar. Kayaçtaki proksenler +25 ile +45 arasında sönme açısı gösteren Klinoproksenlerden oluşmuşlardır ( Şekil 3.27 ).
Şekil 3.26 Olivin minerallerinde gözlenen iddingsit oluşumundan 0 mµ 2 0 0 bir görünüm (Çift Nikol).
Yapılan X-RD sonuçlarına göre kayaçta proksen grubu minerallerinden ojit, diyopsit, pijeyonit mineralleri mevcuttur.
Şekil 3.27 Karacaören volkanitlerine ait ince kesitler içerisinde 0 mµ 2 0 0 sekiz köşeli ve ikizlenme gösteren proksen minerallerinin
Şekil 3.28 Karacaören Köyü güneyinden alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD grafiği
[Pro(Oj.-Diy)=Proksen gurubu mineralleri (ojit-diyopsit),Plj=plajioklas]
Şekil 3.29 Kızıl tepe mevkisinden alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD grafiği [Pro(Oj.-Diy)=Proksen gurubu mineralleri (ojit-diyopsit),Plj=plajioklas]
Şekil 3.30 Ilıca bazalt taş ocağından alınan Karacaören volkanitlerine ait X-RD grafiği [Pro(Oj.-Diy)=Proksen gurubu mineralleri (ojit-diyopsit),Plj=plajioklas, Opak min=opak mineral(FeO,TiO2)]
Bölgeden farklı yerlerden alınan numunelerin incelenmesi sonucu kayacın bileşiminde olivin bazalt-proksen bazalt bileşiminde olduğu saptanmıştır. Bu tanımlamaya göre kayaç ismi Olivin-Proksen Bazalt olarak adlandırılmıştır. Kayaçta hakim doku porfirik ve glomeraporfirik dokudur.
Şekil 3.31 Karacaören volkanitlerinde gözlenen glomeraporfirik 0 mµ 2 0 0 dokunun görünümü (Çift Nikol).
Şekil 3.32 Karacaören volkanitlerinde gözlenen porfirik dokunun 0 mµ 2 0 0 görünümü (Çift Nikol).
Karacaören volkanitleri Kızıl Tepe, Sivri Tepe, Kocasivri Tepe, Erkeçkuzu Tepe, Gökçam Tepe, Açlıkburun Tepe, Lalelik tepe, Karacaören Köyü, Kocakır
Tepe, Işıkkara Köyü, Mıstantarla Tepe, Alisindikaya Tepe, Kocagüney Tepe, Ahmetçiini Tepe, Kocadüz mevkisinde yayılım sunmaktadır. Karcaören volkanitlerinin volkanik faliyetinin Geç Pliyosen – Kuvaterner döneminde geliştiği söylenebilmektedir.
3.4 Alüvyon ve Traverten
İnceleme alanında en genç birimler alüvyonlarla ve Ilıca bölgesinde görülen travertenler ile temsil edilmiştir.
3.4.1 Alüvyon (Qal)
İnceleme alanında alüvyon başlıca Çay Dere ve Sofça Köyü kuzeyinde, çalışma alanının güney ve güney batısından geçen Porsuk Çayı ve çalışma alanının güney batısında yer alan Çay dere yatağında gözlenmektedir. (Q Aly).
Bölgede alüvyonu teşkil eden elemanlar peridotit, serpantin, bazalt ve manyezit çakıllarından oluşmaktadır.
3.4.2 Traverten (Qtr)
Söz konusu CaCO3 çökelleri kirli beyaz veya açık gıri renkte olup,
gözenekli bir yapı göstermektedir. Oluşum şekli olarak sığ Neojen gölünün kurumasına yakın zamanlarda epirojenik hareketlerle meydana gelen NW-SE gidişli ana fay ve ona parelel dislokasyon zonunda yükselen kalsiyum bikarbonatlı sıcak suların CaCO3 ’larının yüzeye çıkarak CaCO3 CaO + CO2 reaksiyonu sonucu
CaO’lerin çökelmesi ile oluştukları söylenebilir.
Sahamızda travertenler başlıca sıcak su kaynakları yakınlarında büyük-küçük domlar halinde ve sıcak suyun çıktığı mağarada bulunmaktadır.
Travertenler beyaz, kirli-beyaz renklerde, Ilıca güneybatısında görülmektedirler.
4. YAPISAL JEOLOJİ
İnceleme alanı ve çevresinde yüzlek veren kayaçlar, Laramiyen orojenezi ve Paleosen sonunda Kütahya bölgesinin KB-GD yönlü deformasyon geçirmesiyle tektonik olarak etkilenmiştir. Bu tektonik hareketlere bağlı olarak çalışma alanında faylar, kırıklar ve çatlaklar gelişmiştir.
İnceleme alanında görülen faylar kuzeybatı-güneydoğu, doğu-batı doğrultuludur. Bu faylar Kütahya bölgesinin Paleojen sonunda KB-GD yönlü büyük tektonik kıraklarla deformasyon geçirmesi ile oluşmuş faylardır.
Değirmendere vadisinden geçen basamak şeklindeki fayları, Ilıca vadisinden gelen Ilıca fayı kesmekte olup bu fayların kesim noktalarında Traverten domları oluşmuştur. Bu oluşumlar anılan fayların sıcak su taşıyan faylar olduğunu göstermektedir. Bölgedeki faylar genellikle düşey faylardır.
Çalışma sahasındaki bu aktif faylar karakteristik olarak Ilıca Yaylakaya Sırtı ve Akpınar Köyü boyunca uzanırlar. Yine bölgedeki bu faylara bağlı olarak sintetik ve antitetik faylar meydana gelmiştir.
Beşçam Melanjı kırıklı, çatlaklı ve bol eklemlidir. Bu birimin çatlaklarından alınan 120’e yakın ölçüden yararlanarak yapılan gül diyagramlarında; çatlaklarda hakim doğrultu yönünün N (30-40) E ve N (30-40) W arasında yoğunlaştığı görülmektedir (Şekil 4.1 ).
Şekil 4.1 Beşçam Melanjından alınan 120 çatlak ölçümünden elde edilen gül diyagramı. (Şekilde daire yarıçapı % 7’yi göstermektedir)
Paleojen sonunda NW-SE yönlü büyük tektonik kırıklarla deformasyon geçirmesi ile oluşmuş çalışma sahasında Ilıca bölgesinde faylara bağlı olarak N 30-40 W doğrultulu çatlaklar tansiyon çatlaklarını, N 30-30-40 E doğrultulu çatlaklar ise makaslama çatlaklarını oluşturmaktadır.
Karacaören Volkanitlerinden alınan 130 çatlak ölçümüne dayanarak yapılan gül diyagramında hakim çatlak doğrultusu N 30-40 W, N 30-40 E ve N 50-60 E arasında yoğunlaştığı görülmektedir (Şekil 4.2).
Şekil 4.2 Karacaören Volkanitlerinden alınan 130 çatlak ölçümünden yararlanılarak çizilen gül diyagramı. (Şekilde daire yarıçapı % 7’yi göstermektedir)
Beşçam Melanjı ve Karacaören Volkanitleri çatlak ölçümlerinin birlikte değerlendirilmesi ile elde edilen gül diyagramında egemen çatlak doğrultusu N30-40 E ve N30-40W arasında yoğunlaştığı görülmüştür (Şekil 4.3). Çalışma sahasında NW-SE doğrultulu Değirmendere vadisinden geçen basamak şeklindeki eğim atımlı normal faylarla ilişkili olduğu gözlenmektedir. N30-40W doğrultulu çatlaklar tansiyon çatlaklarını oluştururken, N30-40E doğrultulu çatlaklar ise makaslama çatlaklarını oluşturmaktadır.
Şekil 4.3 Beşçam Melanjı ve Kracaören Volkanitlerinden alınan 250 adet çatlak ölçümü gül diyagramı.(Şekilde daire yarıçapı %
7’yi göstermektedir)
5. JEOLOJİ EVRİMİ
İnceleme alanı, Pontitler’in ya da Şengör ve Yılmaz’ın (1981) tanımladığı Sakarya Kıta’sının güney kenarı ile Anatolid kuşağı’nın kuzey kenarı arasında yer almaktadır. Brinkmann’a (1966) göre Varistik orojenezine ait merkezi Kütahya olan çok sayıda tektonik zon bulunmaktadır. Çalışma alanı ve yakın çevresi adı geçen araştırıcının tanımladığı İzmir-Ankara zonundaki bu tektonik zonların merkezini teşkil eder. Ayrıca Tavşanlı Zonu Okay (1986) ve Kütahya-Bolkardağı Kuşağı (Özcan ve diğ,1988) içerisinde yer almaktadır.
Çalışma alanında oluşumunun Geç Kretase öncesinde, yerleşim ve metamorfizmanın ise geç Ketase-Poleosen döneminde gerçekleştiği Beşçam Melanjı Okay (1986) tarafından tanımlanan Tavşanlı zonu içerisinde yer almaktadır.
Tavşanlı zonu Türkiye’nin batısındaki geniş ve önemli bir yüksek basınç /düşük sıcaklık (HP/LT) metamorfik kuşağıdır. Bu metamorfizma Orta Kretase’de meydana gelen ve metabazik kayaçların içerisinde ilerleyen yönde gelişimleri ile karakteristiktir (Okay,1986).
Tavşanlı zonunun en iyi gözlendiği bölge inceleme alanında kuzey ve kuzey batı bölgesi sınırları içerisinde kalan 78 km2 lik bir alandır. Bu zon Özcan ve diğ.
(1988)’nin tanımladığı Kütahya-Bolkardağı kuşağına paralellik göstermektedir. Beşcam melanjının içerisinde bulunan Tavşanlı zonuna ait kayaçların yaşı ve yerleşimi ile ilgili veriler oldukça kısıtlıdır. Bu birimin yaşı ile ilgili olarak Geç Jura - Erken Kretase paleontolojik yaşını veren veriler bulunmuştur (Akdeniz ve Konak,1979). Beşçam melanjına ait ofiyolitik kayaçlarda meydana gelen mavişist metamorfizmasının yaşı ise daha iyi bilinmektedir. Mavişistlerin içindeki fenjitlerin (beyaz mika) K/Ar yaş tayinine göre HP/LT metamorfizmasının yaşı Orta Kretase’dir (Çoğulu ve Krummenacher,1967).
Geç Kretase’de Sakarya kıtası Rodop-Pontid bloğu ile Pontid-içi kenet kuşağı boyunca Maestrihtiyen öncesinde çarpışarak, Neo-Tetis’in kuzey kolunun kuzeyinde o sıralarda bir kara denizi olarak açılmasını sürdüren Karadeniz’le Avrasya’dan ayrılmış geniş bir ada yayı sistemi oluşturmuştur (Şengör ve Yılmaz,1981). Kampaniyen’de Neo-Tetis’in kuzey kolundan büyük dilimler halinde okyanusal kabuk ve üst manto parçaları sökülerek güneye doğru hareket etmişler ve Anatolid-Torid platformu üzerine yerleşen Bozkır ofiyolit napını (Özgül 1976, Yılmaz,1981) oluşturmuşlardır. Geç Paleosende Neo-Tetis’in kuzey kolunu temsil eden İzmir-Ankara okyanusunun kapanması üzerine Anatolid-Torid platformu ile Pontid karmaşık ada yayı sisteminin sıkışması başlamış ve devam eden K-G yönlü daralma kıta içi kabuk kalınlaşması ile karşılanmıştır (Akkök,1981).
Neotektonik evre olarak tanımlanan Eosen döneminin başlangıcından itibaren Anadolu’da meydana gelen K-G yönlü gerilme ve Menderes Masifi’nin litosferik yükü ile kıtasal kabuk oldukça kalınlaşmıştır (Akkök,1981). Kalınlaşan bu kıtasal kabuk içerisinde kısmi ergimeler gerçekleşmiş ve Geç Oligosen-Erken Miyosen döneminde Batı Anadolu’daki yaygın felsik volkanizmasının başlamasına sebep olmuştur (Şengör,1982).
Kıta kabuğunun ergimesi ve mantoya uçucu bileşenlerin karışması konveksiyon akımları modeliyle açıklanabilir (Baş, 1986). Araştırmacıya göre grabenlerin altına yerleşen konveksiyon akımları mantonun derin kesimlerinden yukarılara ısı transfer etmektedir. Bu yüksek ısı üst mantodaki kısmi ergimeyi kolaylaştırmakta ve kabuktaki eş sıcaklık eğrilerini yükseltmektedir.
Bu verilere göre daha yukarılara taşınan isi kabuktaki kısmi ergimelere sebep olmaktadır. Üst kabuğun granit (riyolit) bileşimine yakın olduğu düşünülürse ergime sıcaklığı daha da düşecektir. Böyle bir ergime ile önce asidik (riyolitik) ve sonra bazaltik ürünler oluşabilmektedir (Baş,1987). İnceleme alanında bulunan volkanik kayaçlar levha içi grabenleşmeye bağlı olarak konveksiyon akımları ile ısınan üst kabuk, alt kabuk ve üst mantonun kısmi ergimesi ile oluşturmuştur.
Laramiyen orojenezi ile bölge yükselmiş ve karasal alan haline gelmiştir. Brinkmann’a (1966) göre Laramitik faz sık kıvrımlı bir yapı yerine sadece bir kabuk oluşmuştur. Kütahya bölgesi Paleojen sonunda KB-GD yönlü büyük tektonik kırıklarla deformasyon geçirmiştir.
Orta - Geç Miyosen döneminde kısmi bir yükselime uğrayan saha da asidik volkanizma ürünü tüf ve tüfitlerin oluşturduğu Tavşanlı volkanitleri çökelmiştir. Bu birim tabandan itibaren bölgede bulunan birimlere ait kayaç parçacığı içeren aglomera ve konglomera killeşmiş beyaz renkli tüf ve tüfit kırmızı renkli ince tabakalı kireçtaşı, kırmızı renkli sert çörtlü kireçtaşı ve en üst kısımda ise ince tabakalı ve marn arakatkılı kayaçlardan oluşmuştur.
Tüf ve tüfitlerin çökelimi iki yolla gerçekleşmiştir. İlk olarak patlamalı volkanizma sonucunda volkanik gereç su içinde doğrudan yığışmıştır ve masif kalın tabakalı tüfitleri oluşturmuştur. İkincisi ise karada çökelmiş yada su yüzüne çıkmış olan tüfler aşınarak, akarsular etkisiyle yeniden göl ortamına taşınmışlar ve tabakalı
bir şekilde çökelerek oluşmuşlardır.
Karasal ve gölsel ortamda çökelmiş olan Tavşanlı volkanitleri Paleo coğrafya ile uyumlu hafif kıvrımlı bir yapı göstermektedir. Genelde bu birime ait tabakaların eğimleri 05º - 45º arasında değişmektedir.
Üst Pliyosen- Kuvaterner yaşı Karacaören volkanitleri ise bazalt lavlarıyla temsil edilmektedir. Karacaören köyü bölgesinde karakteristik özellikleriyle gözlenen bu birim bazı bölgelerde bir şapka şeklinde diğer birimleri örterken, Karacaören köyü civarında bir sokulum şeklinde oluşmuştur. Buna bağlı olarak ta Ilıca (Kaplıca) mevkisinde NW-SE doğrultulu eğim atımlı normal fay zonlarından yeryüzüne çıkan sıcak suların ısınmasına kaynaklık etmektedir.
Kuvaterner yaşlı Alüvyan ve Travertenler diğer birimleri açısal uyumsuzlukla örtmekte olup alüvyonların hakim litolojisi vadi çökelleri şeklindedir. Kuvarterner başında şiddetli yağışlarla tüf, kil gibi çabuk aşınabilen zayıf litolojilerden oluşan birimlerle, Beşcam Melanjı’na ait birimler ve yer yer Karacaören Volkanitlerine ait birimler de hızlı erozyonla gelişen akarsularla çökelmişlerdir.
Yeşil, kahve, bej, sarımsı bej renkli kil, kum, çakıl ve blok boyutunda tutturulmamış kırıntılardan oluşan alüvyonlar ile Ilıca (Kaplıca) bölgesinde sıcak sulara bağlı olarak oluşan travertenler günümüzde halen oluşumuna devam etmektedirler.
6. EKONOMİK JEOLOJİ
6.1 Tarihçe ve genel bilgiler
Manyezit minerali bulunmadan önce 1795 yılında J.E.Delanetherie magnezyum karbonat, Sülfat, Nitrat ve Klorit gibi tuzlarına “Manyezit” adını vermiştir. A.Brongmart ise aynı terimi magnezyum karbonat ve silikatlar için kullanmış, 1803 yılında “C.F.Ludwing Moravia”da tabii magnezyum ve 1808 yılında “D.L.G. Karsten” magnezyum karbonata “manyezit” adını vermiştir.
Manyezitin, metalurjik işlemlerde refrakter olarak kullanılışı ile ilgili ilk bilgiler 1866-1868 yıllarına aittir. 1890 yılında, Avrupa’da Besemel ve açık fırınlarda astar olarak kullanılmaya başlanmış, 1913 yılında Pensilvanya ’da (ABD) dolomitten magnezya (MgO) üretimi yapılmış, 1885 yılında Fransa’da deniz suyundan magnezyum hidroksit çökeltilerek sentetik manyezit elde edilmiştir.
M.T.A Enstitüsü raporlarına göre, Türkiye’de manyezit aramaları ilk olarak 1808 yılında “Fransa Elektore Coulant” firması tarafından Sakarya’da yapılmıştır. İlk manyezit üretimi ise 1929 yılında başlamış, 1962 yılına kadar artarak devam etmiş, 1962 yılından itibaren süratle artmıştır. Kalsine manyezit üretimi 1940 yılında başlamış, 1964 yılına kadar önemli bir artış göstermemiş, bu tarihten itibaren üretimin arttığı gözlenmiştir.
Eskişehir merkez ilçe Sepetçi köyü ve Margı (Kozlubel) köyünde Fransız ve Avusturyalılar tarafından 1960’lı yıllarda Kalsine manyezit üretmek amacıyla bir tesis kurulmuş ancak bu tesisler şimdi çalışmamaktadır (Yıldız ve Erdoğan,1995).
Manyezit (MgCO3) , teorik olarak bileşiminde % 52.3 CO2, % 47.7 MgO ve
çok az miktarda Fe2O3 bulunan, sertliği 3.4 - 4.5 arasında, özgül ağırlığı 2.9 - 3.1
gr/cm 3 olan bir mineraldir. Rengi beyaz, kahverengi, sarı veya gri arasında değişir.
Tabiatta kriptokristalin (jel/amorf) ve kristalen (iri kristalli) olmak üzere iki şekilde oluşur. Sert ve kompleks bir mineral olup, serpantin veya benzeri kayaçların
alterasyonu veya dolomitlerin kontakt metamorfizması sonucu meydana gelir. Sedimanter oluşumlu manyezit yatakları da vardır. Kriptokristalen manyezit, genellikle saf olarak bulunmakla beraber, bir miktar demir, kireç, alümin ve pek az serbest silis karışmış olabilir. Cevherin kalitesi de içerdiği bileşiklerin miktarlarına göre artar ya da azalır.
Kalsit ve dolomitte olduğu gibi, manyezit ısıtılınca CO2 içeriğini
kaybetmektedir (dekompoze olmaktadır). 700 ile 1000oC arasında ısıtılarak kostik
kalsine manyezit, 1450-1750oC arasında yapılan ısıl işlemi ile % 0.5 CO
2 ihtiva eden
oldukça yoğun ve sert sinter manyezit, % 0.1’in altında Fe içeren saf manyezit elektrik fırınlarında 1700 oC’nin üstünde ısıl işleme tabi tutularak çakmaktaşına
benzer yoğun bir madde olan ergitilmiş magnezyum oksit (fused magnesit) elde edilir. Fused manyezitin özgül ağırlığı 3.65 olup çok yüksek sıcaklıklara dayanabilmektedir.
Magnezyum, gerek metal olarak ve gerekse bileşik halinde bugünkü teknolojinin önemli bir hammaddesidir. En geniş magnezyum tüketimi, magnezyum bileşikleri şeklinde gerçekleşmektedir (MgO, MgCl2, Mg(OH)2, MgSO4 vb.). Bütün
bunların başında toplam dünya tüketiminin % 80’ini kapsayan ve MAGNEZYA adı verilen MgO (Sinter Manyezit) bulunmaktadır. Zira MgO yüksek ergime noktası nedeni ile refrakter malzeme endüstrisinin en önemli girdisi durumundadır. İşte bu magnezyanın ve hatta diğer magnezya bileşiklerinin en önemli kaynağı MANYEZİT’tir. Manyezit bir magnezyum karbonat minerali olup tabiatta sık rastlanan bileşiklerden birisidir.
Manyezite tabiatta, kullanım alanlarının gereklerine uygun özelliklerde rastlamak oldukça zordur. Çünkü herhangi bir yabancı elementin manyezit içerisinde % 0.1 mertebesinden az veya çok bulunması, manyezitin bugünkü teknoloji ile ekonomik olarak değerlendirilip değerlendirilemeyeceğini belirleyebilmektedir. Ancak memleketimiz dünyanın en kaliteli manyezitlerini bünyesinde bulundurması yönünden oldukça şanslıdır (Yıldız ve Erdoğan,1995 ).
Manyezitte düşük porozite, yüksek refrakterlik, yüksek mukavemet, hacim istikrarı, kimyasal dayanıklılık aranır. Özgül ağırlık 3,0 gr/cm3 den büyük, Bor oranı
ise azami %0,17 olmalıdır. Kaliteli amorf manyezitler Türkiye’den başka Yunanistan, Yugoslavya ve Brezilya’da bulunmaktadır.
a) Kriptokristalin (amorf - jel) Manyezit Yatakları
Çok ince kristalli, hatta yer yer amorf olan, hemen hemen hiç demir içermeyen bu tip yataklar, çoğunlukla serpantin kayaçları içinde çeşitli şekil ve boyutlarda bulunur. Serpantin kütlesini kateden filon, damar, network (ağ) şeklinde olabileceği gibi serpantin kayaçlarının üzerindeki kapalı basenler içinde tortul horizonlar şeklinde de bulunabilirler. En önemli örneklerine Türkiye, Yugoslavya ve Brezilya’da rastlanmaktadır.
Bu tip manyezitlerin oluşumu tartışılmaktadır ve bu konuda iki ayrı teori vardır. Birinci teoride serpantinin yüzey suları, atmosfer ve biyosferin etkisi ile alterasyonu ve bu alterasyon esnasında mobilize olan Mg+2 iyonlarının çatlak
sistemleri boyunca ayrışması temel kabul edilmektedir. Bu teori Dessandan teori (yukarıdan aşağıya doğru oluşum) olarak adlandırılır.
İkinci ve çoğunlukla Avusturalya’lı araştırmacılar tarafından benimsenen teori serpantin kütlelerinin derinlerdeki CO2 içeren termal suların etkisi ile ayrışması
ve açığa çıkan Mg+2 iyonlarının bu sular vasıtasıyla serpantin içindeki çatlak
sistemleri boyunca manyezit yataklarını oluşturması, esas alınmaktadır. Bu asendan teori (aşağıdan yukarıya doğru oluşum) olarak adlandırılır.
Son yapılan araştırmaların ışığı altında kriptokristalin manyezit yataklarının oluşumu şöyle özetlenebilir;
Önemli miktarda CO2 kapsayan yağmur suları, atmosfer ve yer yer biyojen
olaylarının etkisiyle ultrabazik kayaç kütlelerini alterasyona uğratmaktadır. De
kütlelerinde yaptığı araştırmalarda ispatladığı gibi, bu alterasyonda ilk mobilize olup suda erir duruma gelen iyon Mg+2 katyonu olmaktadır. Geride ise SiO
2 ve
oksitlenmiş halde alüminyum ve demir kalmakta ve böylece magnezyum ekstraksiyonu gerçekleşebilmektedir. Serpantin kütlesinden ayrılan Mg+2 katyonları
yağmur suları ile mevcut çatlak sistemleri boyunca ya yeraltı suyuna karıştırmakta veya yerüstü su sistemi vasıtasıyla denize ulaşmaktadır. Özellikle magnezyumlu suyun çatlaklar boyunca yeraltı suyuna karışması esnasında çevredeki serpantinden magnezyum ekstraksiyonu gittikçe artarak doyum noktasına erişmektedir. Böylece magnezyumun bir kısmı yağmur suyundan gelen CO2 ile birleşerek manyezit, bir
kısmı da Mg(OH)2 şeklinde çatlağı doldurmaktadır.
Bu oluşumu etkileyen en önemli faktörlerden biri bölgenin jeotektoniğidir. Eğer bölgede sıkışma tektoniği olursa çatlak sistemleri sıkıştırılacağından manyezitin çatlak sistemleri boyunca yataklanması engellenmiş olur. Ayrıca, mevcut tektoniğin ne hızlı ne de yavaş bir erozyona elverişli olmaması gerekir. Zira birinci halde ultrabazik kütleden magnezyum ayrışması için yeterli zaman olmayacaktır, ikinci halde ise birim zaman başına ayrışan magnezyum miktarı çok düşük olacağından, kalıcı bir yataklanma önlenmiş olur.
Manyezit oluşumunda en uygun şartlar Oligosende Türkiye’de gerçekleşmiştir. Anadolu’nun büyük bir kısmı blok halinde yükselirken, temelleri daha önce belirlenen tektonik yapılar genişleyerek daha iyi bir yataklanmaya sebep olmuştur. Bunun yanında blok halinde yükselme, ölçülü hızdaki erozyonu gerçekleştirerek en uygun oluşum şartlarından birini sağlamıştır. Böylece, Türkiye’de metrelerce kalınlıkta manyezit damarlarının oluşması mümkün olmuştur.
Jeotektoniğin yanında iklim de diğer önemli bir faktördür. Manyezit oluşumuna en uygun iklim yazları nispeten kurak, kışları yağışlı ve subtropik değişim iklimi olduğu tespit edilmiştir. Ancak bu iklim sayesinde, magnezyumu diğer bileşkenlerden (Fe, Si, O2, Al, Ca ve nispeten Cr) ayırmanın mümkün olduğu
Mobilize olan magnezyumlu yerüstü sularının kapalı havzalarda toplanması ve çökelmesi sonucu sedimenter manyezit yatakları da oluşabilmektedir. Ancak buradaki nihai manyezit oluşumu daha çok diyajenetik safhada gerçekleşmektedir. Türkiye’de bu tipte bir manyezit yatağı mevcuttur. Denizli’nin Çardak ilçesinde Hırsızdere-Çambaşıköy’de, Erzincan İli Çayırlı İlçesi Aravans köyü civarında sedimenter manyezit yatakları bulunmaktadır (Yıldız ve Erdoğan,1995 ).
b) İri Kristalli (Spatik) Manyezit Yatakları
Bu tipe, iri kristalli, çoğunlukla bol demir içeren ve büyük yataklar şeklinde daha çok, yaşlı kayaçlarla beraber bulunan manyezit yatakları dahildir. Yataklanmanın yer aldığı kayaçlar genellikle dolomit, kireçtaşı ve grafitçe zengin kumlu, killi ve silisli şistler ile yer yer evaporitlerdir. Bu tip örnekleri Pireneler, Doğu Alpler, Karpatlar ve Urallar ile Sibirya ve Çin’de bulunur.
Bu tip manyezit yataklarının oluşumu tartışmalıdır. Bu tartışmalar iki grupta toplanır:
1.Replasman veya metasomatoz teorisi: Clar (1931) ve Frederich (1968) tarafından ileri sürülen bu teoriye göre iri kristalli manyezit yatakları, kireçtaşı veya dolomit gibi karbonat kayaçların magnezyum metasomatozu sonucu oluşur. Bu yatakların manyezit oluşumunu gerçekleştiren magnezyum eriyiklerinin derinlerdeki basınç artışı nedeniyle magnezyumun mobilize olması ve daha yukarılara taşınması sonucu oluştuğu ileri sürülmektedir.
2.Sedimenter teori: Daha çok Litmeier (1953), Siegl (1969) ve Lesko (1972) tarafından benimsenen bu teoriye göre, spatik manyezit yatakları, kireçtaşı, dolomit veya kayatuzu oluşumlarında olduğu gibi primer bir tortudan başka bir şey değildir. Kimyasal verilerin yanında yataklardaki tabakalı yapı bu teoriye kanıt olarak ileri sürülmektedir. Ancak araştırıcılar manyezit oluşumunun bir sulu hidromanyezit ana safhasından sonra gerçekleştiğini de kabul etmektedir.
Magnezyayı ( MgO) deniz ve göl sularında bulunan MgCl2 tuzundan da elde etmekte mümkündür. Bu tip magnezya, bazen sentetik magnezya olarak da adlandırılır. Dünyanın 9 milyon ton dolayındaki toplam magnezya üretiminin % 27'si deniz ve göl sularından, % 63'ü kristalin manyezitten, %10'u kriptokristalin manyezitten üretilmektedir (Yıldız ve Erdoğan,1995 ).
6.2 Cevherleşme
6.2.1 Oluşum, yataklanma tipleri ve özellikleri
İnceleme sahasındaki magnezit yatakları, peridotitlere bağlı olarak oluşmuşlardır. Uğramış oldukları tektonizma sonucu kırıklı, çatlaklı, bir yapıya sahip olan peridotitler; atmosferik suların ve volkanik faaliyetlerin son safhasında ortaya çıkan CO2 içeriği fazla sıcak suların etkisiyle büyük oranda serpantinleşmişlerdir. Bu
sırada peridotitlerin bünyesinden ayrılarak serbest hale geçen Mg+2 iyonları, CO 2 ile
kimyasal reaksiyona girerek serpantinleşmiş peridotitlerin kırık ve çatlaklarında, genellikle yüzeye yakın alanlarda kriptokristalin magnezit yataklarının oluşumunu sağlamışlardır. Daha sonra ise peridotitlerin ayrışmasından ortaya çıkan demirli eriyikler ve silis bakımından zenginleşmiş sular, peridotitlerin üst kısmında boynuztaşı (hornstein) oluşumuna neden olmuşlardır.
Çalışma alanında magnezit oluşumları çoğunlukla ayrışmış, çok ayrışmış serpantinler içinde görülür. Bunlar ayrışmadan dolayı oluşan kahverengi, sarı, pas kırmızısı renkleriyle kolaylıkla ayırt edilebilir ve magnezit için kılavuz kabul edilebilir.
Çalışma sahasında özellikle Beş Çam bölgesinde magnezitler damar, ağsı (stockwerk) ve yumrulu (blumenkohl) tipinde yataklanma gösterirler.( Şekil 6.1-6.2 ) Bu üç tip oluşum şekli aynı cevher yatağında bir arada görülmektedir. Serpantinlerdeki ilksel boşluklarda oluşmuş yataklar ise dolgu tipi oluşum olarak adlandırılmaktadır. Ayrıca, magnezit oluşumundan sonraki tektonik olaylar yer yer yatakların ilksel şeklini bozmuş ve düzensiz bir görünüm almalarına neden olmuştur.
