i
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
FATSA-ARPALIK KÖYÜ (ORDU, KD TÜRKĠYE) YÖRESĠ BENTONĠT
OLUġUMLARININ MĠNERALOJĠK VE JEOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠNĠN
ĠNCELENMESĠ, KULLANIM ALANLARININ BELĠRLENMESĠ
Hüseyin YAVUZ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
JEOLOJĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ ANA BĠLĠM DALI
KONYA, 2010
ii
T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ
FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
FATSA-ARPALIK KÖYÜ (ORDU, KD TÜRKĠYE) YÖRESĠ BENTONĠT
OLUġUMLARININ MĠNERALOJĠK VE JEOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠNĠN
ĠNCELENMESĠ, KULLANIM ALANLARININ BELĠRLENMESĠ
Hüseyin YAVUZ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
JEOLOJĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ ANA BĠLĠM DALI
KONYA, 2010
Bu tez / /2010 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oybirliği/ oyçokluğu ile kabul
edilmiştir.
Yrd. Doç. Dr. Necati KARAKAYA
Prof. Dr. Abidin TEMEL
(DanıĢman)
(Üye)
Yrd. Doç. Dr. Fetullah ARIK
(Üye)
i
ÖZET
YÜKSEK LİSANS TEZİ
FATSA-ARPALIK KÖYÜ (ORDU, KD TÜRKİYE) YÖRESİ BENTONİT
OLUŞUMLARININ MİNERALOJİK VE JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİNİN
İNCELENMESİ, KULLANIM ALANLARININ BELİRLENMESİ
Hüseyin YAVUZ
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Danışman:
Doç. Dr. Necati KARAKAYA
2010, Sayfa:72
Jüri: Doç. Dr. Necati KARAKAYA
Prof. Dr. Abidin TEMEL
Yrd. Doç. Dr. Fetullah ARIK
Bu çalıĢma Ordu-Fatsa-Arpalık dolayları yaklaĢık olarak132 km2‟lik alanı
kapsamaktadır. Ayrıntılı çalıĢma sahası 20 km2 olup Arpalık ve civarındaki bentonit
yataklarını içermektedir.
ÇalıĢmanın amacı, inceleme sahasında yeralan kayaçların sedimantolojik ve
petrografik özelliklerini belirlemek ve Tirebolu formasyonu bünyesinde bulunan
bentonitleĢmenin arazi ve inceleme sonuçları yardımıyla oluĢum Ģekilleri ve kullanım
sahalarının belirlenmesine yöneliktir.
ÇalıĢma sahasındaki volkaniklerin kalk-alkalen toleyitler, toleyitik, olduğu ve
dasitik, andezitik özellik gösterdikleri tespit edilmiĢtir. Ayrıca belirli alanda bazaltik
riyodasitik, lav ve volkaniklerle benzeyen özellikli piroklastikler incelenmiĢtir. Analiz
edilen bentonitlerin Na-bentonit olduğu tespit edilmiĢtir. Bentonitlerde ana mineral
montmorillonit olduğu görülmektedir. Bununla beraber çok az kuvars beraberinde çok
az feldispat ve illit görülmektedir. Bentonitler volkanoklastik materyallerin ayrıĢmataĢınma-çökelme ortamında taĢlaĢması ve hidrolizi meydana gelmiĢtir. Na-bentonitler
zayıf pozitif Eu ve Ce anomalisi vermiĢtir. Bentonitlerin ortalama SiO2 miktarlarıyla
ii
SiO2/Al2O3 sonuçlarının standart bentonit sonuçlarına yakın olarak elde edilmiĢtir. Nabentonitlerin ĢiĢme ve KDK karekterlerinin normal bentonitlere benzer karekterde
olduğu gözlenmektedir.
Bu değerlendirmelere göre çalıĢma sahasındaki bentonitler; kağıt sanayi, yağ sanayi,
döküm sanayi, sondaj sanatii ve seramik sanayii alanlarında kullanılmaları uygun
olabileceği düĢünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Na-bentonit, bozunma, kil, mineraloji, alan, jeokimya, Ordu
iii
ABSTRACT
MASTER‟S THESIS
INVESTIGATION OF MINERALOGIC AND GEOCHEMICAL
PROPERTIES AND USAGE AREAS OF BENTONITE OCCURRENCES
FATSA-ARPALIK KÖYÜ (ORDU, KD TÜRKİYE)
Hüseyin YAVUZ
Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences
Geological Engineering Department
Advisor
:Doç. Dr. Necati KARAKAYA
Year
: 2010
Page
:72
Jury
:Doç. Dr. Necati KARAKAYA
Prof. Dr. Abidin TEMEL
Yrd. Doç. Dr. Fetullah ARIK
This study approximately include 132 km2 in Ordu Fatsa Arpalık environment.
Detailed study environment is 20 km2. It includes bentonite‟s lair in Arpalık and its
environment.
Aim of this study is to clarity sedimantologic and petrografic characters of rocks.
Formation types and usage areas are clarified by the help of the land and observation
results in Tirebolu formation.
The volcanic rocks are calc-alkaline tholeitic, tholeitic, dacite and andesite in
study land. Also, in some areas, pyroclastics are examined like basaltic ryhodacite lava
and volcanics. In analiysis, bentonites are Na-bentonites main mineral in bentonites are
montmorillonites. Also it is seen rarely quartz, feldispar and illite.
The Na-montmorillonites formed by alteration and diagenesis of volcanoclastic material
in sedimantery basin.
iv
The Na-bentonite samples displays a slightly positive Eu and Ce anomaly.
SiO2/Al2O3 ratios of the bentonites are close to standart bentonites results.
Na-bentonites swels and CEC characters are close to normal bentonites.
These analysis show that bentonites are usable in the paper industry, dropping
industry, sondage industry and ceramice industry.
Key words: Alteration, clay, Na-bentonite, mineralogy, area, geochemistry, Ordu
v
ÖNSÖZ
ÇalıĢma Konya Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü'nde Yüksek Lisans
Tezi olarak yapılmıĢtır. “Arpalık (Ordu, KD Türkiye) Yöresi Bentonit OluĢumlarının
Mineralojik ve Jeokimyasal Özellikleri ve Kullanım Alanlarının Belirlenmesi” konulu
araĢtırmada, inceleme sahasında bulunan volkanitler ve bunlardan oluĢan kil
minerallerinin petrografik, mineralojik, kökensel ve teknolojik özellikleri ele alınmıĢtır
Konya Selçuk Üniversitesi Bilimsel AraĢtırma Projeleri Fonu tarafından destek
alınan çalıĢmanın en baĢından sonuna kadar her kademede bilgi, deneyim ve tecrübesi
ile beni yönlendiren, aydınlatan ve destekleyen danıĢman hocam Doç. Dr. Necati
KARAKAYA'ya,
Tüm çalıĢmalarımda gerek arazi çalıĢmalarım gerek büro çalıĢmalarım esnasında
engin düĢünceleri ile her zaman yanımda olan Prof. Dr. Muazzez ÇELĠK KARAKAYA,
standartların yorumlanmasında teknoloji boyutlu laboratuvar çalıĢmalarında bana destek
veren ve bilgilerinden yararlandığım TÜBĠTAK-MAM çalıĢanlarından Doç Dr. Hayrettin
YÜZER, ĠTÜ Maden Mühendisliği çalıĢanlarından, Prof Dr. Sabri ÇELĠK, Yrd. Doç. Dr.
Feridun BOYLU‟ya MTA-MAT Dairesi BaĢkanı Serdar KARAHAN‟a, MAT Dairesi
Seramik Bölümü çalıĢanlarından Kimyager Derya ÖZTÜRK ve Seramik Bölümü
Koordinatörü Dr. Ardeniz KARAGOZ‟e teĢekkür ederim. MAT Dairesi çalıĢanlarından
XRD-DTA
analizlerinin
yorumlanmasında
katkılarından
dolayı
Dr.
Mustafa
ALBAYRAK, petrografi kesitlerinin yorumlanmasındaki desteğinden Jeo. Yük. Müh.
Banu PARLAK‟a, Maden Etüt ve Arama Dairesi çalıĢanlarından; bentonitlerin kullanım
alanlarının yorumlanmasında destek gördüğüm Jeo. Yük. Müh. Feyyaz KAPKAÇ, Doç.
Aydoğan AKBULUT‟a,
Yüksek lisans çalıĢmasına birlikte baĢladığım ve bu süreçte hem ders hemde tez
aĢamasında birbirimize destek olduğumuz değerli arkadaĢlarım, meslektaĢlarım Jeo.
Müh. Seyfi BAKIR‟a Jeo. Yük. Müh. Bahadır GÜLEZ‟e ve Jeo. Yük. Müh. Ümit
AYDIN‟a, DSĠ 3 Bölge müdürlüğünde çalıĢan Jeoloji Müh. Abdulkadir Yünkül, Jeoloji
Müh. Ġ. Tuba KARDEġ, Jeoloji Müh. Engin KAPLAN ve laboratuar teknikeri Ziya
Öner‟e yardımlarından dolayı teĢekkür ederim.
ÇalıĢmamın en baĢından beri tüm zor zamanlarımda beni her türlü konuda teĢvik
eden ve destekleyen eĢim, kızım, oğlum ve aileme müteĢekkirim.
vi
İÇİNDEKİLER
ÖZET..........................................................................Hata! Yer işareti tanımlanmamış.
ABSTRACT ..................................................................................................................... iii
ÖNSÖZ ............................................................................................................................. v
ĠÇĠNDEKĠLER .............................................................................................................. viii
ġEKĠLLERDĠZĠNĠ......................................................................................................... viii
ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ .................................................................................................... ix
1. GENEL BĠLGĠLER ...................................................................................................... 1
1.1. GiriĢ .................................................................................................................................... 1
1.2. Coğrafi özellikler ................................................................................................................ 2
1.3. Bölgesel Jeoloji ................................................................................................................... 3
2. MATERYAL VE YÖNTEM ...................................................................................... 11
2.1. Arazi ÇalıĢmaları .............................................................................................................. 11
2. 2. Laboratuvar ÇalıĢmaları................................................................................................... 11
2.2.1. Petrografik analizler ................................................................................................... 11
2.2.2. Kimyasal analizler...................................................................................................... 12
2.3. Büro çalıĢmaları ................................................................................................................ 17
3. ARAġTIRMA SONUÇLARI ..................................................................................... 18
3.1. Genel Jeoloji ..................................................................................................................... 18
3.1.1. Mesudiye Formasyonu ............................................................................................... 18
3.1.2.Tirebolu Formasyonu .................................................................................................. 22
3.1.3. Akveren formasyonu .................................................................................................. 25
3.1.4. Tekkeköy Formasyonu ............................................................................................. 27
3.1.5.
Alüvyon................................................................................................................ 27
3.2. Bentonit Yatakları ............................................................................................................. 28
3.2.1. Tarihçe, tanıtım .......................................................................................................... 28
3.2.2. Fiziksel özellikleri ...................................................................................................... 28
vii
3.2.3. Kil minerallerinin sınıflanması .................................................................................. 30
4. MĠNEROLOJĠK ĠNCELEMELER ............................................................................. 32
4.1. XRD incelemeleri ............................................................................................................. 32
4.2. DTA incelemeleri.............................................................................................................. 33
4.3. SEM incelemeleri.............................................................................................................. 34
4.4. JEOKĠMYA ĠNCELEMELER ......................................................................................... 35
4.4.1. Kayaç sınıflandırılması .............................................................................................. 37
4.4.2. Ġz ve nadir toprak element analizleri .......................................................................... 39
4.4.3. Kütle değiĢim hesapları .............................................................................................. 42
4.5. Teknoloji Ġincelemeler ...................................................................................................... 47
4.5.1. Bentonit‟in Kullanım alanları .................................................................................... 47
4.5.2. Kağıt sanayiinde kullanımı ........................................................................................ 48
4.5.3.Yağ sanayiinde kullanımı............................................................................................ 49
4.5. 4. Döküm sanayinde kullanımı açısından inceleme. ..................................................... 50
4.5. 5. Sondaj uygulamalarında kullanımı açısından inceleme ............................................ 51
4.5. 6. Seramik sanayiinde kullanımı açısından inceleme.................................................... 53
5. SONUÇ ve ÖNERĠLER.............................................................................................. 54
6. KAYNAKLAR ........................................................................................................... 56
viii
ŞEKİLLERDİZİNİ
ġekil 1.1. ÇalıĢma sahasına ait yer bulduru haritası ......................................................... 1
ġekil 1.2. Ordu ili dolayının genelleĢtirilmiĢ stratigrafik sutun kesiti ............................. .6
ġekil 3.1. ÇalıĢma sahasının genelleĢtirilmiĢ stratigrafik kesiti. ..................................... 19
ġekil 3.2. Arpalık köyü fındık bahçesinde gözlenen bentonit oluĢumu .......................... 21
ġekil 3.3 Arpalık Köyü Dere Yatağında gözlenen bentonit oluĢumları.......................... 22
ġekil 3.4. Arpalık Köyü Dere Yatağında piroklastiklerin killeĢmesi.............................. 23
ġekil 3.5. Karahamzalı mahallesi bentonit oluĢumu ....................................................... 24
ġekil 3.6. Karahamzalı mahallesi bentonit yatağı. .......................................................... 25
ġekil 4.1. Bentonit örneklerinin iĢlem görmüĢ XRD grafikleri. ……… .. …………… 32
ġekil 4.2. Bentonit numunelerine ait DTA termogramları ………………… ....... ……. 33
ġekil 4.3. Bentonit (montmorillonit) geliĢimini gösterir SEM görüntüleri. .................... 34
ġekil 4.4. Arpalık Fatsa yöresindeki volkanik kayaçlar ve bentonit örneklerinin Nb karĢı
La ve Th karĢı La diyagramları (Gill,1978)..…….…………………….......37
ġekil 4.5. Fatsa-Arpalık yöresindeki volkanik kayaçlar ve bentonit numunelerinin Nb/Y
karĢı Zr/TiO2*0.0001 diyagramı (Winchester ve Floyd, 1976)………........38
ġekil 4.6. Ġncelenen dioktaal alüminyumlu smektitlerin ana oktahedral Mg-Al-Fe
katyonlara göre üçgen diyagramdaki dağılımları…………………..……..39
ġekil 4.7. NTE ve bazı izelementlerin kondrite normalize edilmiĢ dağılımdiyagramı.40
ġekil 4.8. NTE ve bazı izelementlerin kondrite normalize edilmiĢ dağılımdiyagramı..41
ġekil 4.9. Hareketsiz olarak kabul edilen bazı elementlerin ana kaya ve bentonit
numunelerinde Zr ile iliĢkisi……………………………………………….........44
ġekil 4.10. Ġncelenen ana kaya ve bentonit numunelerinde bazı element kazanç ve
kayıpları ………………………………………………...…………………46
ix
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 1.1. Ordu ili iklim ortalamaları…………………………………………..……2
Çizelge 3.1. Kil minerallerinin sınıflandırılması (Eslinger ve Pevear, 1988)…….…..30
Çizelge 4.1 Ġncelenen numunelerin ana (%), iz element içerikleri (ppm)....................35
Çizelge 4.2 Arpalık civarındaki volkanitler, proklastik ve bentonit oluĢuklarından
alınan numunelerin hareketsiz elementlerine ait korelasyon değerleri.....42
Çizelge 4.3. Ġncelenen numunelerin kütle kayıp-kazançları........................................45
Çizelge 4.4. BaĢlıca bentonit gruplarının ortalama kimyasal analiz değerleri…..........48
Çizelge 4.5. Analiz değerleri ve TSE standartlarının iliĢkisi …………………...........49
Çizelge 4.6. Ġncelenen numunelerin ağartma için kullanılabilirlik durumu.………....50
Çizelge 4.7. Ġncelenen numunelerin döküm için kullanılabilirlik durumu……...........51
Çizelge 4.8. TS EN ISO 13500‟de sondaj bentonitinde aranan özellikler …….....…...52
Çizelge 4.9. Sahadan alınan numunelerin sondaj için kullanılabilirlik durumu......…..52
Çizelge 4.10. Ġncelenen numunelerin seramik için kullanılabilirlik durumu ..….….....53
EKLER
EK-1 Arpalık (Ordu-Fatsa) Yöresinin Jeoloji Haritası
1
1. GENEL BİLGİLER
1.1. Giriş
Arpalık-Fatsa-(Ordu) yöresinde yer alan; çalıĢma sahasındaki bentonit
cevherleĢmelerinin ve bu cevherleĢmelerin bünyesinde var olan volkanik kayaçların
mineralojik, petrografik, jeokimyasal, petrolojik ve teknolojik karakterleri incelenmiĢ,
volkanik kayaçlardan sonra kil meydana gelmesinin ele alınmasıması hedeflenmiĢtir.
Bu çalıĢma 1/25 000 ölçekli Tokat G38-b1, b2, b3, b4 paftalarının bir kesiminde
bulunmaktadır. Ġnceleme alanı 132 km2‟lik bir sahayı oluĢturmaktadır. Volkanik
kayaçların bozunmasıyla meydana gelen bentonit minerallerinin mineralojik
karakterleri bulunmaya çalıĢılmıĢtır. Ayrıntılı çalıĢma sahası 20 km2 den ibarettir.
Arpalık ve civarındaki bentonit yataklarını içine almaktadır (ġekil 1.1).
Şekil 1.1. Çalışma sahasına ait yer bulduru haritası.
2
1.2. Coğrafi özellikler
Ġnceleme sahasının yakınından Samsun-Ordu karayolu geçmektedir. Bölgede bu
ana yoldan içerideki mahalle ve köylere ulaĢan 4 mevsim açık stabilize ve asfalt
yolları mevcuttur.
Türkiye‟nin Kuzeyinde yer alan Karadeniz Bölgesi özellikle orta ve doğu
Karadeniz kısımları her mevsim yağıĢlı ve ılıman bir iklim gözlenmektedir. Ayrıca
Karadeniz Bölgesi engebeli bir topografyaya mevcuttur.
Bölgenin (Çizelge 1.1.) yoğun yağıĢ almasından dolayı topoğrafyada aĢınmalar
ve derin vadiler gözlenmektedir. Bölge fındık, meyve, çam, ceviz, kestane ağaçları
vb. gibi zengin bir bitki örtüsüne sahiptir.
ORDU
Ortalama
Sıcaklık
(°C)
Ortalama
En Yüksek
Sıcaklık
(°C)
Ortalama
En Düşük
Sıcaklık
(°C)
Ortalama
Güneşlenme
Süresi
(saat)
Ortalama
Yağışlı Gün
Sayısı
Ortalama
Yağış
Miktarı
(kg/m2)
Ocak
ġubat
Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim
Uzun Yıllar İçinde Gerçekleşen Ortalama Değerler (1975 - 2008)
Kasım
Aralık
6.9
6.5
7.8
11.5
15.5
20.1
23.0
23.1
19.8
15.7
11.6
8.6
10.9
10.5
11.7
15.3
19.1
23.9
26.9
27.5
24.5
20.2
16.0
12.7
3.9
3.5
4.8
8.2
12.2
16.2
19.3
19.6
16.4
12.6
8.4
5.6
2.5
3.0
3.4
4.3
5.6
7.1
6.2
6.2
5.4
4.2
3.3
2.4
14.8
14.5
15.3
14.8
13.0
11.5
9.7
9.6
11.5
14.3
13.5
14.7
97.9
86.5
77.1
76.9
55.3
76.4
58.6
61.0
82.1
136.9
131.5
103.9
Uzun Yıllar İçinde Gerçekleşen En Yüksek ve En Düşük Değerler (1975 - 2008)*
En Yüksek
Sıcaklık
(°C)
En Düşük
Sıcaklık
(°C)
24.7
26.6
31.4
36.5
31.4
37.3
37.1
33.5
36.4
34.2
30.8
26.3
-6.6
-6.7
-4.7
-1.4
3.4
9.6
13.3
13.0
9.2
2.5
-1.5
-3.0
Çizelge 1.1. Ordu ili iklim ortalamaları (Kaynak: http://www.meteor.gov.tr).
Bölgenin ana geçim kaynağı olarak fındık tarımcılığı önde gelmektedir. Az da
olsa balıkçılık ve ticaretle geçim sağlanmaktadır. Göçü gerektiren en büyük
sebeplerden birisi iĢ olanaklarının az olmasıdır. Bölge dıĢarıyla olan bağlantısını
genellikle Ünye ve Fatsa limanlarından gerçekleĢtirmektedir.
3
1.3. Bölgesel Jeoloji
ÇalıĢma alanında çeĢitli zamanlarda farklı araĢtırmacılar tarafından çok sayıda
çalıĢmalar gerçekleĢtirilmiĢtir.
Bölge “Pontit Yapısal Birliği”, Karadeniz kıyıdağları ile Marmara, Ege
kıyılarını ve Karaburun Yarımadasına kadar uzanan Kuzeybatı Anadolu Bölgesini
kapsamaktadır (Ketin, 1966). Genel anlamda farklı litolojik karakter sunan Doğu
Pontidler, Kuzey ve Güney olmak üzere iki farklı kısımda gözlenmektedir Akın
(1978), Gedikoğlu ve ark. (1979) ve Özsayar ve ark. (1981). Her iki kesimde de
değiĢik yaĢ ve litolojik karakterlerde kayaç birliktelikleri mostra vermektedir. Güney
kısımda plütonik ve sedimanter kayaçlar, kuzey kısımda volkanik kayaçlar, daha fazla
mostra vermektedirler. Kuzey kısımdaki Senoniyen-Orta Eosen yaĢlı volkanitler;
tamamen yay magmatizması özelliğinde olup, yaĢlıdan gence doğru sıralandığında
"Alt Bazik Seri", "Dasitik Seri" ve "Üst Bazik Seri" tipinde bir sınıflama verilirken
(Gedikoğlu ve ark., 1979), Senoniyen öncesi güney kısım için bir sınıflama
verilmemiĢtir.
ÇalıĢma sahasında yer alan Doğu Pontid Orojenik KuĢağı litoloji ve fasiyes
birliklerine göre kuzey, güney ve eksen olmak üzere üç farklı tektonik zona
ayrılmaktadır. Bu üç zon Doğu Pontidlerin aktif tektoniğinde önemli rol oynayan KDGB, KB-GD ve D-B doğrultulu kırık sistemleri ile ayrılmaktadır (BektaĢ ve ark.,
1999).
Gedikoğlu ve ark. (1979) ve Tokel, (1983)‟e göre Doğu Pontid‟lerin Mesozoyik
baĢlarındaki bölgesel jeolojik konumu oldukça tartıĢmalı olup; bölgenin Liyas‟tan beri
“Aktif Kıta Kenarı” konumunda bulunduğu söylenmektedir. AraĢmalarına göre, güney
konumlu Paleotetis Okyanusu, Avrasya Levhasının altına ve kuzeye doğru dalarak
Liyasdan sonra yay mağmatizmasını meydana getirmektedir.
Doğu Pontid‟lerde bulunan Liyas yaĢlı volkanitleri, Gondwana Kıtasının kuzey
kesimlerinde, Neotetis‟in açılmasını sağlayan riftleĢme ile alakalı geliĢtiğini
söylemektedirler ġengör ve Yılmaz (1981).
Doğu Pontidler‟in temelini metamorfik birimler meydana getirmektedir.
Bölgedeki metamorfik kayaçlar çalıĢanlar tarafından Pulur metamorfitleri (Ketin,
4
1951), Pulur masifi (Korkmaz ve Baki, 1984), Kotana metamorfitleri (Boynukalın,
1991) gibi değiĢik adlarla isimlendirilmiĢtir. Metamorfık kayaçlar, Geç Karbonifer
öncesi (Gürsoy ve ark., 1993) granitik kayaçlar tarafından kesilmiĢtir.
Metamorfik temel üzerine; aĢınma uyumsuzluğu ile Liyas-Dogger yaĢlı
Hamurkesen formasyonu olarak adlandırılan volkano-sedimanter kayaçlar (Ağar,
1977) tarafından üzerlenir. Hamurkesen formasyonu‟nun üzerine ise killi-kumlu
kireçtaĢlarından oluĢan Geç Jura-Erken Kretase yaĢlı Berdiga formasyonu (Pelin,
1977) uyumlu olarak gözlenmektedir. Güven ve ark. (1993)‟na göre Berdiga
formasyonuna ait platform karbonatların Güney Zon'da masif yapıda ve resifal
karakterli, Kuzey Zon'da mercekler Ģeklinde bulunması, Güney kesimde Kuzey
zonuna
göre
daha
derin
bir
denizel
ortamın
varlığına
delil
olarak
değerlendirilmektedir.
Tokel, (1972)‟e göre Berdiga formasyonu Geç Kretase yaĢlı türbiditik
çökellerden oluĢan Kermutdere formasyonunun üzerine uyumlu olarak gelmektedir.
Terlemez ve Yılmaz, (1980)‟e göre Kermutdere formasyonu çalıĢma sahasında da
gözlenen Mesudiye formasyonu olarak tanımlanmaktadır
Keskin ve ark. (1998)‟na göre inceleme sahasında da gözlenen SantoniyenKampaniyen yaĢlı Mesudiye formasyonu baĢlıca andezit, bazalt ve piroklastikleri ile
ara düzeyler Ģeklinde gözlenen kumtaĢı, silttaĢı, çamurtaĢı, kireçtaĢı, ve tüfıt
seviyelerinden meydana gelmekte olan istif derin deniz ortamındada çökelmiĢtir.
Mesudiye formasyonunun üzerini uyumlu olarak örten ve Kampaniyenin sonlarına
doğru meydana gelen andezit, trakiandezit, dasit-riyodasitik proklastik-breĢ, dasit,
bentonitleĢmiĢ dasitik proklastik ve bentonitlerin bir araya gelmesi ile meydana gelen
formasyon Tirebolu formasyonu adı ile tanımlanmaktadır ve birim deniz altı
volkanizmasının bulunduğu ortamda meydana gelmektedir (Keskin ve ark., 1998).
Mesudiye ve Tirebolu formasyonları üzerine Geç Kretase (Maestrichtiyen)Paleosen (Tanesiyen) yaĢlı Akveren formasyonu uyumlu olarak gelmektedir (Badgley
ve Gayle 1959). KireçtaĢı, kumtaĢı, kumlu kireçtaĢı, silttaĢı, marn, çamurtaĢı, kiltaĢı
ve tüfıt ardalanmasından meydana gelen Akveren formasyonu önce derin denizel
5
ortamda çökelmiĢtir. Sonra sığ ortam Ģartları meydana gelmiĢ ve resifal fasiyeste
kireçtaĢları çökelmektedir (Keskin ve ark., 1998).
Yine Keskin ve ark. (1998)‟nin çalıĢmasında Akveren fomasyonu üzerine
diskordans olarak Alt-Orta Eosen yaĢlı gelmektedir. Kumru formasyonu tabanda
konglomera kumtaĢı, karbonatlı kumtaĢı, kumlu kireçtaĢı, marn, silttaĢı, kiltaĢından
meydana gelmekteir. Formasyonda gözlenen fosilleri sığ ortam-açık self çökelme
ortamını göstermektedir.
YoldaĢ ve ark., 1985)‟ı Kumru formasyonunun üzerine kendileri tarafından
adlanan Tekkeköy formasyonu geçiĢli olarak gelmektedir. Tekkeköy formasyonu
Akveren formasyonunun üzerine ise uyumsuz olarak gelmektedir. Tekkeköy
formasyonu bazalt, andezit lav ve tüfleri ile kumtaĢı, silttaĢı, marn ve tüfit ara
düzeylerinden meydana gelir. Keskin ve ark. (1998)‟ne göre Tekkeköy formasyonu
Eosen‟de gerçekleĢen dalma-batmaya bağlı olarak oluĢan ada yayı volkanizmasının
malzemelerinin
bir
araya
gelmesidir.
Keskin
ve
ark.
(1998)
Tekkeköy
Formasyonunun üzerine Miyosen-Pliyosen yaĢlı bazalt ve proklastiklerden oluĢan
Canik Volkaniklerinin açısal diskordansla geldiğini ifade etmiĢtir.
Birimlerin tamamının Erkal, (1991)‟a göre Pleyistosen-Holosen yaĢlı denizel
seki dolguları, lagün, eski kumsal, delta düzlüğündeki eski dağıtım kanalları bataklık
çökelleri, tarafından uyumsuzlukla kaplandığı belirtilmiĢtir.
6
Şekil 1.2. Ordu ili dolayının genelleştirilmiş stratigrafik sutun kesiti (Keskin, 1998’den
sadeleştirilerek alınmıştır).
7
ÇalıĢma alanı ve civarında değiĢik amaçlı pek çok çalıĢma yapılmıĢtır. Yapılan
bu çalıĢmalara aĢağıda değinilmektedir.
Maden yataklarına yönelik; Bora (1970), Ordu ilinin GB‟sında araĢtırmalar
yapmıĢlardır. Üst Kretase-Miyosen yaĢlarındaki birimleri çalıĢmıĢlardır. Üst KretaseEosen yaĢlı sedimanter birimleri kesen genç andezit ve bazalt daykları
ayırtlamıĢlardır. ÇalıĢmalarında Cu, Pb, Zn içeren damar tip zuhurlar ile manganez ve
kil zuhurlarından söz etmektedirler.
Giresun-Tirebolu‟daki Demirciler-Ġnköy ve Piroğlu mah. etrafındaki bentonitmonmorilonit sahalarında, tüfitik birimde bentonitleĢmeler olduğunu belirtmektedir.
BentonitleĢmiĢ proklastiklerin, kuvars trakitlerin üzerinde ve bazik aglomeralar ile
riyodasitlerin kuzeyinde gözlenen tüfitler olduğunu söylemektedir. BentonitleĢmiĢ
proklastikler kuvars trakitik veya trakitik kayaçlarla alakalı olarak meydana geldiğini
belirtmektedirler. (Durukal 1971).
Giresun-Tirebolu etrafındaki montmorilonitik kil oluĢuklarını incelemiĢtir. Bu
yatakların andezitik kökenli volkaniklerin ve riyodasitik breĢlerin hidrotermal
bozunmaları neticesinde rezüdüel olarak meydana geldiği ve bazı yerlerde kil
oluĢuklarının fazla oranda pirit içerdiğini ve bu bentonitlerin yağ ve renk giderme
karakterlerinin fazla, kuvars oranının az olduğunu ve ayrıca asitle birlikte
kullanıldığında temizleme toprağı özelliği kazandığını söylemektedirler (Kurhan
1971).
Ünye-Fatsa-Kavaklıdere ve Tankutlu bentonit alanlarında yapmıĢ olduğu
incelemelerde bentonitleĢme dasitik proklastiklerin alt seviyelerinde bol olarak
bulunduğunu, hemen hemen 40-50m arasında değiĢen düzey bünyesinde, dasitik
proklastik-breĢlerle ardalanmalı olarak yatay ve dikey doğrultuda süreklilik
göstermediğini vurgulamaktadırlar. (GürçeĢme 1977).
Ordu, Ulubey ilçesi Sayaca ve Akoluk illit yataklarını Er ve ark. (1985)
araĢtırmıĢlar ve illit cevherlerinin dasitik proklastiklerde gözlendiğini, zenginleĢmeyi
gerçekleĢtiren hidrotermal eriyiklerin kaynağının genç intrüzif dasitler veya siyenitik
karakterli intrüzifler olduğunu söylemiĢlerdir.
8
Ulubey-PerĢembe-Fatsa Ordu civarlarının jeolojisi ve cevherleĢmelerine ait
yaptıkları incelemede Üst Kretase-Eosen yaĢları arasında değiĢen on ayrı birim
ayırtlamıĢlardır. Ġntrüzif, sedimanter ve volkanikkayaçları tanımlamıĢlardır. Fazla
sayıda hidrotermal kökenli ekonomik olabileceği düĢünülen bakır, kurĢun, çinko,
manganez,
antimuan
zenginleĢmeleri
ve
kağıtla
seramik
endüstrisinde
değerlendirilebilecek kil oluĢukları belirtmiĢlerdir (Çınar ve ark. 1987).
Ordu ili Fatsa-Ünye-Tekkiraz-Cilader yöresinin 1/25.000 ölçekli maden
jeolojisi haritası yapılarak bölgede bulunan zenginleĢmeleri incelemelerinde
belirtmiĢlerdir. Polimetalik ve manganezlerin çoğunun daha önceki senelerde
çalıĢtırıldıkları, çalıĢmayan cevher damarlarının küçük rezervli ve düĢük tenörlü
olduğunu söylemektedirler. Bölgede bulunan bentonitleĢmelerin, trakiandezitik
kayaçların hidrotermal bozuĢması neticesinde hidrotermal kökenli Cu, Pb, Zn,
bentonit ve manganez zuhurlarının meydana geldiklerini birkaç bentonit alanının da
ekonomik olarak değinmektedirler (Çınar ve ark. 1988).
Çınar ve ark. (1989), Ordu ili Kumru, Korgan-Aybastı, AkkuĢ civarında maden
jeolojisi amaçlı yaptıkları 1/25.000 ölçekli harita çalıĢmalarında yörede Üst KretaseEosen denizaltı volkanizmasının etkili olduğunu, bazik volkanik kayaların yanı sıra
tortul birimler ve bunları kesen genç intrüzifleri belirlemiĢlerdir. Ġnceleme alanında
baĢlıca Cu, Pb, Zn, bentonit, kömür ve asfalt zuhurları belirlemiĢlerdir. Polimetalik
cevher zuhurlarını Üst Kretase yaĢlı andezitik kayaçlar içerisinde, hidrotermal
damarlar Ģeklinde, bentonitlerin ise trakiandezitlerin hidrotermal alterasyonu
sonucunda oluĢtuğunu belirtmiĢlerdir.
Giresun-ġebinkarahisar ilçesi kuzeyindeki kil zuhurlarını araĢtırmıĢlar ve
bentonitlerin nötr veya asidik çözeltiden,
100-245°C arasında değiĢen sıcaklıkta
hidrotermal bozuĢmayla meydana geldiğini belirtmektedirler. Bentonitlerin Al2O3
içeriğinin düĢüklüğü nedeniyle sondaj ve döküm, Fe2O3 değerlerinin fazla olmasından
dolayı seramik, SiO2 değerinin fazlalığı yüzünden gıda için uygun olmadığını
söylemektedirler (Çelik ve Karakaya 1997).
Ordu ili, Ünye, Kumru, Fatsa,Korgan ilçeleri ve etrafında F38-a,b ve G-38-a,b
paftalarının 1/25 000‟lik 15 adet jeoloji haritasından 1880 km2‟lik alanın
9
haritalamalarını yapmıĢlardır. Bentonitin trakiandezitik proklastik ve breĢlerin
hidrotermal bozunması neticesinde meydana geldiğini ve silisleĢmenin yoğun olarak
gözlendiğini söylemektedirler (Keskin ve ark. 1998).
Doğu Pontidler'de Espiye, Giresun, Bulancak, Ordu (Ünye), Ulubey, Sayaca,
Akoluk
alanlarındaki
bozunmuĢ
volkanik
kayaçlardaki
kil
minerallerini
araĢtırmıĢlardır. AraĢtırmanın amacı olan Ünye-Fatsa etrafında bulunan kil
zuhurlarının da bünyesinde bulunduğu kil zuhurlarının volkanojenik masif sülfit
cevherleĢmelerine bağlı olan hidrotermal bozunma ile oluĢtuğunu ifade etmiĢlerdir
(Çelik ve ark. 1999).
Ünye-Fatsa (Ordu) bölgesinde yer alan volkanitlerin ve kil zuhurlarının
mineralojik-petrografik ve petrolojik karakterlerini incelenmiĢ ve killerin oluĢumunu
tespit etmeye çalıĢmaktadır. Ġnceleme alanındaki smektitlerin 20-40
0
C derece
arasında değiĢen sıcaklıklarda, fazla oranda deniz suyu az oranda ise atmosferikmeteorik su karıĢımıyla, volkanik kül ve proklastik malzemenin sığ denizel bir
durumda taĢlaĢması nedeniyle meydana geldiğini söylemektedir (Abdioğlu 2002).
Giresun-Espiye ve Tirebolu ilçelerinde hidrotermal bozunmayla meydana gelen
bazı maden yatakları ile yeraltı su kimyası arasındaki alakanın incelenmesine ait
gerçekleĢtirilen araĢtırmada, maden yataklarının Geç Kretase yaĢlı volkanik kayaların
bünyesinde
yoğun
ve
yaygın
hidrotermal
bozunmayla
meydana
geldiğini
belirtmektedirler. Bozunmanın kil fazında illit, montmorillonit, kaolinit, sepiyolit,
pirofillit ve illit+smektit meydana gelmesine sebep olduğunu söylemektedirler
(Karakaya ve ark. 2005).
Çelik ve ark., (1997); Çelik ve Karakaya (1997 a, b); Çelik ve ark., (1999),
Çelik ve Karakaya (1998); Çelik ve Karakaya (1999); Çelik ve ark., (1999); Karakaya
ve Karakaya, (2001)‟ın çalıĢmalarına göre zenginleĢmeyle alakalı olarak önemli
oranlarda ve karakterde hidrotermal bozunma zonları oluĢtuğunu belirtmektedirler.
Karakaya ve ark., (2005) hidrotermal bozunma zonlarında özellikle killeĢmenin
yanında hematitleĢme, alunitleĢme, turmalinleĢme v.b bozunmaların gözlendiğini
ayrıca bölgedeki polimetalik madenlere ait cevherleĢme masif ve ağımsı damarlar
10
Ģeklinde meydana geldiğini belirtmekte ve polimetalik özelikte, piritçe zengin
olduğunu söylemektedir.
Türkiye bentonitlerinden teknolojik ürünler elde edilmesi
ĠTÜ-MTA-
TÜBĠTAK-MAM, 2009 projesi kapsamında; Üst Kretase yaĢlı Tirebolu formasyonun
denizaltı volkanizmasına bağlı olarak meydana gelmesi ve bu ortamda meydan gelmiĢ
bentonit bünyesindeki altere olmamıĢ biyotitlerin varlığı hidratasyonun yerinde
geliĢerek bentonit zuhurunun gerçekleĢtiği düĢünülmektedir. Mesudiye ve Tirebolu
formasyonlarının denizel ortamlarda bulunması sebebi ile dasitik proklastiklerin
hidratasyonu
sonucu
bentonit
cevherleĢmeleri
meydana
gelmiĢtir.
Bentonit
içerisindeki bozuĢmamıĢ biyotit pulları ve yarı bozuĢmuĢ plajiyoklas kalıntıları da bu
tip oluĢumu desteklemektedir. Burada mağmatik kayaç ve/veya bileĢenlerinin
bünyesinde yer alan buhar ve gazın reaksiyonuyla bentonitleĢmeler meydan gelmiĢtir.
Gaz ve buharın yoğun olduğu yerlerde bentonit oluĢurken zayıf olduğu yerlerde perlit
korunmuĢtur. Çatlak ve kırıklardan sonra geliĢen volkanik-hidrotermal faaliyetler
sonucu aragonitleĢmeler sekonder bir oluĢum olarak meydana gelmiĢ ve manganlı
çözüntülerle karıĢarak siyah, kahverengi bir renk sahibi olmuĢtur.
11
2. MATERYAL VE YÖNTEM
Arpalık-Fatsa-(Ordu) yöresinde oluĢan bentonit yataklarında gerçekleĢtirilen bu
çalıĢma arazi (gözlemleri, araĢtırmaları ve derlemeleri), laboratuar (incelemeleri ve
değerlendirmeleri) ve büro (yazım ve çizim) iĢleri olarak üç kademeli yapılması
planlanmaktadır.
2.1. Arazi Çalışmaları
Arpalık (Fatsa-Ordu) yöresinde gerçekleĢtirilen çalıĢma genel ve detay olarak
ele alınmıĢtır. Genel çalıĢma Arpalık (Fatsa-Ordu) yöresinde daha önce yapılan
1/100.000 (MTA Genel Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi) ve 1/25.000 (MTA Genel
Müdürlüğü Jeoloji Etütleri Dairesi) ölçekli jeoloji haritaları baz alınmıĢtır. ÇalıĢmada
(yaklaĢık) 132 km2‟lik çalıĢma sahası yeniden incelenerek revize edilmiĢtir.
Arpalık dolayında gerçekleĢtirilen detay çalıĢma sahası ise (yaklaĢık) 20 km2‟lik
bir sahayı kapsamaktadır. Ġnceleme sahasında 1/25000 ölçekli jeolojik revize haritası
(EK 1) yapılmıĢ, formasyon sınırları yeniden değerlendirilmiĢ, litostratigrafik birim
kurallarına göre çizilmiĢ, kil sahalarında incelemeler gerçekleĢtirilmiĢtir. ÇalıĢma
jeokimyasal ve petrografik değerlendirmelerde kullanılmak üzere 10 adet numune (kil
ve kayaç olarak) alınmıĢtır. Belirlenen birimlerin sahada gözlemsel olarak
incelenmiĢtir. Saha çalıĢmalarında 1/25.000 ölçekli topografik harita kullanılmıĢtır.
Jeolojik birimlerl ve sınırları haritaya geçirilmiĢtir.
2. 2. Laboratuvar Çalışmaları
2.2.1. Petrografik analizler
Ġnce kesit çalıĢmaları, 1 adet numunede (MTA genel Müdürlüğü MAT Dairesi)
gerçekleĢtirilmiĢtir. Sedimanter kayaça ait ince kesitin mineralojik ve petrografik
özellikleri mikroskopta değerlendirilerek; kayaç incelenmiĢ, tanımlaması yapılmıĢ ve
fotoğraflanmıĢtır.
12
2.2.2. Kimyasal analizler
2.2.2.1. Taramalı elektron mikroskop (SEM) incelemeleri
Ġnceleme alanından derlenen numunenin taramalı elektron mikroskobunda
(SEM) incelenmesi sonucunda minerallerin bileĢimi, dokusal, kristallenmesi,
morfolojik ve oluĢum özellikleri hakkında bilgi edinilmesi hedeflenmiĢtir.
Kimyasal analizler bentonitler ve kil franksiyonu üzerinde incelenmiştir.
Diğer minerallerin ve kil mineralleri ile olan hacim, ilişki ve formları (Taramalı
elektron mikroskop (SEM) incelemeleri) Afyon Kocatepe Ünivesitesi’nde
(AKÜ) çekilmiştir.
ACME Analiz Laboratuarı'na (Kanada) belirlenen numunelerin; ICP-AES
aletinde; ana ve iz element incelemeleri değerlendirilmiĢtir. ICP-MS aletinde ise; nadir
toprak elementleri değerlendirilmiĢtir. Ġncelemede ppm değerinde sonuçlar verilmiĢtir.
2.2.2.2. X-Işınları difraksiyonu (XRD) incelemeleri
Ġnceleme alanında yer alan Tirebolu formasyonu içerisinde yer alan bentonit
oluĢumlarına ait kil ve diğer mineral bileĢenlerinin oranın belirlemek için ile üç örnekte
çalıĢılmıĢtır.
ÇalıĢma alanından derlenen numuneler öğütülmüĢ ve toz haline getirilmiĢtir.
Toz haline getirilen numuneler; oluklu bir numune tutucu ile cam üzerine
yerleĢtirilmiĢtir. Tarama hızı 1°/2θ dak olarak ayarlanmıĢ 2° ile 70° (2θ) açılarda tüm
kayaç çekimleri yapılmıĢtır. Tüm kayaç çekimleri TÜBĠTAK-MAM (Gebze-Kocaeli)
tarafından ve detay kil analizlerinin çekimleride Hacattepe Üniversitesinde
gerçekleĢtirilmiĢtir. Detay kil analizleri için öğütülmüĢ kil numuneleri (<2µm) ilk
aĢamada bir beherdeki saf su içine konulup 10–15 saniye karıĢtırılarak süspansiyon
elde edilmiĢtir. Süspansiyon yaklaĢık 3 saat 40 dakika bekletilerek içersindeki kil
olmayan mineraller çöktürülmüĢtür. Sifonlama ile süspansiyonun üst kısmından bir
miktar alınarak 3 adet lam üzerine birer miktar konulmuĢ ve oda Ģartlarında (25°C)
kurutulmuĢtur. Üç lam üzerindeki numunelerden normal, etilen glikollü, 490°C‟de
13
dört saat fırınlanmıĢ numuneler üzerinde üç adet çekim yapılmıĢtır. Birinci lam
üzerindeki numune kuruduktan sonra normal çekime tabi tutulmuĢtur. Ġkinci lam ise
içinde etilen glikol bulunan bir desikatöre konulmuĢ, daha sonra bu desikatör de bir
etüve konularak 65° C de dört saat etilen glikolle doyurulmuĢ ve çekimi yapılmıĢtır.
Üçüncü lam ise 490° C dört saat süreyle fırında ısıtılarak alınan numunelerden
çekimleri yapılmıĢtır. Detay kil analizleri için çekilen difraktogramlar alttan üste
doğru (Normal (N), Etilen Glikollu (EG), Fırınlı 490°C) üst üste konularak Ģekiller
halinde ayrıca verilmiĢtir.
2.2.2.3.Diferansiyel termik analiz (DTA) incelemeleri
Killerin ısı artıĢına bağlı olarak oluĢan faz farklılaĢmalarının, kütlesel azalma
değerlerinin ve tam sıcaklıklarının bilinmesine yönelik olarak (MTA Genel
Müdürlüğü‟nde) yapılmıĢtır. Laboratuvar ortalama sıcaklığı; 18.7°C ile 1100° C
arasında gerçekleĢtirilen incelemelerde, dakikada 20° C olacak Ģekilde ısı artıĢı
ayarlanmıĢtır.
2.2.2.4. Teknolojik analizler
2.2.2.4.1. Kağıt sanayi açısından inceleme
Arpalık (Fatsa-Ordu) yöresi bentonitlerinin kağıt sanayinde kullanılabilirliğinin
belirlenmesi için TS 10521 (1992) “Talk- Kağıt Sanayiinde Kullanılan” standardı
esas alınmıĢtır (beyazlık testini kapsar). Örnekler belirlenen sıcaklıkta (55 ± 5 °C)
sabit tartıma ulaĢıncaya kadar ısıtıldıktan sonra 200 meshlik elekten geçecek Ģekilde
öğütülür. Örneklerin yüzeylerinin pürüzsüz ve düz olması sağlanır. Beyazlık ve a, b
değerleri okunarak değerlendirilir.
2.2.2.4.2. Yağ sanayii açısından inceleme (Ağartma testi)
Arpalık (Fatsa-Ordu) yöresi bentonitlerinin Yağ sanayinde kullanılabilirliğinin
belirlenmesi için; örnekler belirlenen sıcaklıkta (55 ± 5 °C) sabit tartıma ulaĢıncaya
kadar ısıtıldıktan sonra 200 meshlik elekten geçecek Ģekilde öğütülür. Ağırlığı 1 gr
olarak belirlenen örnek numune tüpüne konur. Örnek üzerine 20 ml ağırlığında ham
14
petrol/ benzol (% 0.18) karıĢımı eklenir. Bu karıĢım 10 dk çalkalanır ve kolorimetreden
geçirgenlik (% T) değeri 24 saat sonra okunur.
2.2.2.4.3. Döküm sanayii açısından inceleme
Döküm sanayii açısından incelemeler “TS 5360 (1996) Döküm Bentoniti
Çamuru Maddeleri- Özellikler ve Deneyler” Standardına ve DöktaĢ prosedürlerine
uygun olarak ele alınmıĢtır. Örnekler belirlenen sıcaklıkta (55 ± 5 °C) sabit tartıma
ulaĢıncaya kadar ısıtıldıktan sonra 200 meshlik elekten geçecek Ģekilde öğütülür. Bu
öğütülmüĢ olan örnekler üzerinde ĢiĢme katsayısı, jelleĢme katsayısı, katyon
değiĢtirme kapasitesi, piĢme ve pH analizleri gerçekleĢtirilmiĢ ve değerlendirilmiĢtir.
2.2.2.4.3.1. Şişme testi
Bentonit numunenin ĢiĢme özelliğini tespit etmek amacı ile aĢağıdaki iĢlem
uygulanmıĢtır.
105°C‟ye ayarlanmıĢ fırında su içeriği uzaklaĢtırılarak öğütülen örnekden 2 gr
alınır. Bu örnek100 ml saf su ile topaklanmasını önleyecek Ģekilde yavaĢ yavaĢ
karıĢtırılır. KarıĢtırma iĢlemi bittikten sonra numunenin özelliğine göre 2-24 saat
sonra hacim okunur.
2.2.2.4.3.2. Jelleşme testi
Örnekler belirlenen sıcaklıkta (55 ± 5 °C) sabit tartıma ulaĢıncaya kadar
ısıtıldıktan sonra 200 meshlik elekten geçecek Ģekilde öğütülür. Bu öğütülmüĢ olan
örneklerden 0.9-1.0-1.1-1.2 gr ağırlıklarında alınarak 4 adet cam tüplere katılırlar.
Bu tüplere 10‟ar ml. saf su katılarak iyice karıĢtırılır ve 24 saat beklenir. Tüpler 45°
eğime gelinceye kadar çevrilir. Tüplerdeki sıvının dökülmesi 1 dk‟yı geçen ilk
tüpteki örnek miktarı gr olarak belirlenir.
15
2.2.2.4.3.3. (KDK-Metilen mavisi testi) yöntemi
Katyon değiĢtirme kapasitesi su ile karıĢmıĢ ince taneli (çamur-Ģeyl) örnekdeki
aktif kil miktarını tespit etmek için uygulanır. Katyon değiĢtirme kapasitesi testi için
API (American Petroleum Institute)‟un standartlarından faydalanılmıĢtır. Katyon
değiĢtirme kapasitesi testi için; tüpte 25 ml saf su ile katı madde oranı yaklaĢık % 6
değerinde ayarlanarak 1.571 gr öğütülen örnekle, yaklaĢık 10 dk çalkalanır. Bu
karıĢımdan 3 ml alınır ve daha önce hazırlanmıĢ olan 15 ml % 3‟lük H2O2, 0,5 ml 5
normal H2SO4 ve 10 ml saf su bulunan erlenmayer içine dökülür. Erlenmayerdeki
karıĢım, manyetik karıstırıcı yaklaĢık 10 dk üzerinde düĢük devirde ve düĢük
sıcaklıkta karıĢtırılarak kaynatılır. Bu iĢlemden sonra oda sıcaklığına kadar
soğutularak hacmi 50 ml‟ye artırılır. Bu karıĢıma daha önce hazırlanarak elde edilen
metilen mavisi ve saf su karıĢımından 1 ml eklenir ve karıĢtırıcı ile 1 dk daha
karıĢtırılır. KarıĢımdan 1 damla alınıp Filtre kağıdının üzerine damlatılır. mavi bir
hale oluĢmamıĢsa 1 ml daha metilen mavisi karısıma eklenmiĢ ve 1 dk daha
karıĢtırılmıĢtır. Tekrar cam çubukla bir damla alınır ve kağıda damlatılmıĢtır. Bu
isleme damlatılan damlanın etrafında mavi hale olusana dek devam edilmiĢtir. Mavi
hale oluĢtuktan sonra harcanan metilen mavisi miktarı bulunup aĢağıdaki katyon
farklılaĢma kapasitesi hesabı yapılmıĢtır.
2.2.2.4.3.4. Pişme testi yöntemi
PiĢme testi yöntemi TS 5360 (1996) göre değerlendirilmiĢtir. Örnekler
belirlenen sıcaklıkta (55 ± 5 °C) sabit tartıma ulaĢıncaya kadar ısıtıldıktan sonra 200
meshlik elekten geçecek Ģekilde öğütülür. Elekten geçen örneklerden alınarak
hazırlanan seramik ve döküm numunesinden piĢirme konisiyle kalıplara konularak
etüvde 1150°C ve 1300°C 'da 15 dakika süre ile ısıtılır. 15 dk.sonra sinterleĢip
sinterleĢmediği belirlenir.
16
2.2.2.4.3.5. pH Tayini
pH tayini belirlenmesinde; kullanım alanlarına göre farklı değerler elde
edilmektedir. Farklı değerlerin bulunmasının sebebi karıĢımdaki bentonit ve karbonat
miktarlarınden ötürüdür. Döküm sanayiinde 100 ml saf suya 6-8 gr bentonit
eklenirek pH değeri bulunur. Ġlaç sanayiinde 200 ml saf suya 4 gr bentonit eklenerek
pH değeri bulunur. pH değeri pH metre sabit kalıncaya kadar 30 saniyede tespit
edilir.
2.2.2.4.4. Sondaj sanayii açısından inceleme
Arpalık
(Fatsa-Ordu)
yöresi
bentonitlerinin
sondaj
sanayii
açısından
incelemelerde “TS EN ISO 13500 (2006) Petrol ve Doğal Gaz Sanayi-Sondaj
Çamuru
Maddeleri-
Özellikler
ve
Deneyler”
Standardına
uygun
olarak
değerlendirilmiĢtir. 200 meshlik elekten geçen örneklerde filtrasyon ve viskozite
analizleri gerçekleĢtirilmiĢtir.
2.2.2.4.4.1. Viskozite ölçümleri
Kuru elekten geçmiĢ örnekle katı oranı %6 olacak sekilde 22.5 gr. Tek ve çok
değerlikli değiĢen katyonların deriĢimlerinde toplam 350 cc.‟lik pülpte karıĢım
hazırlanır. Örnek 11000 devir/dk hızındaki karıĢtırıcı ile 30 dakika karıĢtırıldıktan
sonra viskozimetreyle önce 600 devir/dk sonra 300devir/dk „da çalıstırılarak
viskozite değerleri alınır. Alınan değerlerden sonra numunenin pH değeri alınır.
Örnek 24 saat sonra 5 dakika daha karıĢtırma islemi yapıldıktan sonra tekrar
viskozite ölçümü alınır. Havada asılı haldeki malzemenin belirlenen devirde dönen
diske karsı uyguladığı direncin alet yardımıyla gerçekleĢmektedir. Bu değer “görünür
viskozite” değeridir. Viskozite görünür ve plastik viskozite diye 2‟ye ayrılmaktadır.
2.2.2.4.4.2. Filtrasyon kaybı
Değerler viskozite değerlerinde kullanılan örnekler 1 gün bekletildikten sonra
yapılmaktadır. Belirlenen koĢullarda 1 gün bekletilerek viskozite ölçümleri yapılan
örnek pH değeriölçüldükden sonra filtre presi bölmesine konulur. Sıvı azot (N)
basıncı (6.8 bar) altında, ilk ölçüm kronometre 7.5 dk iken süzüntünün toplandığı
ölçü değiĢtirilir ve hacmi belirlenir. ikinci ölçümde 30 dk olana kadar süzülen
17
malzemenin derlenmesine devam edilir. Ölçü alınır ve derlenen süzüntü hacmi
belirlenir.
2.3. Büro çalışmaları
Büro çalıĢmalarında; arazi çalıĢmalarında ve laboratuar çalıĢmalarında
yaptığımız çalıĢmalarla bulduğumuz sonuçlar incelenmiĢ ve değerlendirilmiĢtir.
Daha
sonra
yorumlanarak
bu
çalıĢma
oluĢturulmuĢtur.
Arazide
yapılan
çalıĢmalardan revize edilerek çizilen jeolojik harita ve grafikler bilgisayar ortamına
Corel Draw 14 programı ile aktarılmıĢtır. Analizler neticesindeki değerler Spss 15
programı ile değerlendirilmiĢtir. Microsoft, Office-2007 paketi ile bilgisayarda tez
yazımı ve düzenlemesi gerçekleĢtirilmiĢtir.
18
3. ARAŞTIRMA SONUÇLARI
3.1. Genel Jeoloji
Ġnceleme sahası, Ordu ilinin yaklaĢık 30 km batısında yer alan Fatsa ilçesinin güney
ve güneybatısında bulunan yaklaĢık 130 km2‟lik bir alanı kapsamaktadır (Ek-1).
Ġnceleme alanında Geç Kretaseden günümüze kadar oluĢmuĢ magmatik ve sedimanter
birimler yüzeylemektedir. ÇalıĢma sahasının genelleĢtirilmiĢ sütun kesiti ġekil 3.1‟de
verilmiĢtir.
3.1.1. Mesudiye Formasyonu
Geç Kretase yaĢlı denizaltı volkanizması ve kırıntıları ile temsil edilen Mesudiye
formasyonu temeli oluĢturmaktadır.
ÇalıĢma sahasında yüzeyleyen volkanik kökenli birimler (bazalt andezit lav ve
piroklastikleri) ile sedimanter birimler (kumtaĢı, kırmızı kireçtaĢı, çamurtaĢı, silttaĢı)
ve tüfit ara seviyelerinden oluĢan istife Mesudiye Formasyonu adı verilmiĢtir
(Keskin ve ark., 1998).
ÇalıĢma sahasında Mesudiye Formasyonu; Nefsikarahamza, Keçili, Arpalık ve
Buruncuköy köyleri ve mahalleleri civarlarında gözlenmektedirler.
19
Şekil 3.1. Çalışma sahasının genelleştirilmiş stratigrafik kesiti (Keskin ve ark., 1998’den
sadeleştirilmiştir).
20
Mesudiye formasyonunu meydana getiren volkanik birimleri (andezit, bazalt ve
lavları) yer yer zeolit ve kalsit dolguludur. Hidrotermal bozuĢması nedeniyle gri ve
tonlarında grimsi-siyah, yeĢilimsi gri gibi renklerde bulunmaktadırlar. Kayaçlardaki
baĢlıca bozuĢmalar killeĢme, kloritleĢme, silisleĢme, piritleĢme, ve serisitleĢme
oalrak gözlenmektedir. Polimetalik cevherleĢmelerin (Cu, Pb, Zn içeren) yer aldığı
kesimlerde
bozuĢmaların
arttığı
gözlenmektedir.
Mesudiye
formasyonunda
piroklastiklerin daha baskın bir Ģekilde gözlenmektedir. pelajik kireçtaĢları (kırmızı
renkli) mercekler halinde, halinde kiltaĢı, çamurtaĢı, ince kumtaĢı ve tüfitler ara
düzeyler tipinde yer almaktadır (Keskin ve ark., 1998).
Aglomeralar; siyahımsı kahverengi, koyu gri, gri renklerde izlenmektedir.
Tabaka gözlendiğinde çok kalın tabakalanma göstermektedir. Aglomera çakılları
çeĢitli çakıl boyutundaki andezit ve bazaltdır. Aglomeralar proklastik ve volkanik
çakıllı çimentoya sahip olup yer yer sıkı ve yer yer de gevĢek tutturulmuĢ olarak
gözlenmektedir. Aglomeraların; lav Ģeklinde yüksek tepeler ve sarp kayalıklar
oluĢturduğu gözlenmektedir. Aglomeraların kalın ve masif katmanlı seviyelerinin
üstünde ğözlenmektedir. Bu proklastik düzeyleri daha çok kızıl ve gri renklidir.
Buralarda
aglomeralardan
proklastiklere
geçiĢ
yaptığı
gözlenmektedir.
Aglomeralarda bozuĢma ve parçalanma izlenmektedir.
Proklastikler, sarımsı beyaz ve sarımsı yeĢil renklidir. Aglomera seviyelerinin
üst düzeylerinde, proklastik-kumlu kireçtaĢı-kiltaĢı ardalanması veya formasyonun
daha üst kesimlerinde kiltaĢı-proklastik ardalanması Ģeklinde izlenmektedir.
Formasyonda bazalt, dasit ve andezit daykları bulunmaktadır. Andezitik dayklar
daha fazla gözlenmektedir. BentonitleĢme genellikle dasitlerle olan dokanaklarında
yeralmaktadır. (Keskin ve ark., 1998).
Mesudiye Formasyonu KireçtaĢları, Tabaka kalınlıkları ince-orta tabaka
kalınlığında ve kalınlıkları değiĢkendir. KireçtaĢları kırmızı, pembe, bordo renkli
olup yer yerde ara seviye ve yer yer de mercekler, Ģeklinde yer alır (Keskin ve ark.,
1998).
21
Mesudiye Formasyonu ve daha sonraki çökel kayaların oluĢmasına ortam
hazırlayan jeolojik oluĢum ise; Erken Kretase‟de Neotetis okyanusunun kuzeye
doğru hareketlenerek dalmaya baĢlamıĢ olması ve magmatizma hareketinin de
Kampaniyen‟de artmıĢ olmasıdır. Alçalan bölge üzerinde kuzey kesimlerinde bir
magmatik yay geliĢmeye baĢlamıĢtır ve formasyon bir yay volkanizması ürünüolarak
meydana geldiği görülmektedir. Zaman zaman da denizaltı volkanizmanın etkin
olduğu ortamlar da yer yerde fliĢ çökelimini sağlayan uygun Ģartlar gerçekleĢmiĢtir.
Şekil 3.2. Arpalık köyü fındık bahçesinde gözlenen bentonit oluşumu.
22
Şekil 3.3. Arpalık Köyü Dere Yatağında gözlenen bentonit oluşumları.
3.1.2.Tirebolu Formasyonu
Tirebolu formasyonu, çalıĢma sahasında yüzeyleyen andezit, dasit-riyodasitik
proklastik-breĢ, riyodasit, trakiandezit, bentonitleĢmiĢ dasitik proklastik,
bentonitlerden oluĢan birime Tirebolu formasyonu adı verilmiĢtir (Keskin ve ark.,
1998).
Birim ilk defa Güven (1993) tarafından Tirebolu formasyonu olarak
adlandırılmıĢ, (Çınar ve ark., 1988) tarafından ise trakiandezitik lav ve piroklastikleri
olarak tanımlanmıĢtır.
Birim çalıĢma alanı Ünye güneyi ve güney batısında izlenmekte ve geniĢ alan
kapsamaktadır. Gönsek mah. Goyunsak mah. Kızılkaya mah. Kadirli mah ve
Kızılkaya T. Erkiz T. dolaylarında yüzeylenir. Formasyon arazide sarp kenarlı, koni
Ģekilli sivri tepeler oluĢturur (ġekil 3.4). Alterasyondan dolayı sütlü kahve, grimsibeyaz, pembemsi gibi çeĢitli renklerde gözükürler. Yer yer kolon debisi sunarlar
23
Abdioğlu (2002), bölgede yapmıĢ olduğu çalıĢmada kil oluĢuklarının, sert kaya
niteliği taĢıdığını büyüklüklerinin 0.5 cm'den küçük kayaç parçaları bulundurduğunu
bazı bölgelerdelerde killerde ignimbiritik akıntı izleri gözlendiğini ve, aglomeraların
ayrıĢarak kil minerallerini oluĢturduğunu bildirmektedir. Ayrıca yer yer silisleĢmeler
ve hematitleĢmelerin olduğunu ifade etmiĢtir.
Bentonit cevherleĢmelerininde yer aldığı, bentonitleĢmiĢ dasitik proklastik,
dasit-dasitik proklastik ve bentonitlerden meydana gelen birim Erkiz üyesi olarak
tanımlanmıĢtır. Birim Dasitler lav akıntısı formunda gözlendiğinden akıntı yapısı
formunda gözlenmektedir. Birimde gözlenen dasitler pembe, açık yeĢil, sarımsı
beyaz, ve gri renkte gözlenmektedirler.
Dasitik proklastikler yer yer bentonitlerle ardalanmalı ve ince-orta tabakalı
olarak
yer alırlar.
SilisleĢmenin
yaygın
olarak
gözlendiği
proklastiklerde
limonitleĢmenin ve killeĢmenin de meydana geldiği görülmektedir.
Şekil 3.4. Arpalık Köyü Dere Yatağında piroklastiklerin killeşmesi.
24
Dasitik proklastiklerde bol oranda biyotit ve kuvars kristalleri ile seritleĢmiĢ ve
kloritleĢmiĢ plajiyoklaslar izlenmektedir. Proklastiklerin çimentosu ise kalsit, çeĢitli
kristal parçaları, opak mineraller ve serisitlerden meydana gelmiĢtir..
Bentonite dönüĢmüĢ dasitik proklastikler bej, krem, yeĢil ve açık yeĢil renkli
olarak gözlenmektedirler.
Cam proklastiklerin amuru tamamen kil minerallerinden oluĢmuĢ ve bünyesinde
volkanik kayaç parçaları, kuvars ve cam parçaları gözlenen volkanik bir camdır.
BentonitleĢme
dasitik
proklastiklerin
alt
kesimlerinde
yaygın
olarak
gözlenmektedir ve dasitik proklastiklerin ve proklastiklerin hidrotermal bozuĢma
neticesinde oluĢtuğu gözlenmektedir. (Keskin ve ark., 1998)
Şekil 3.5. Karahamzalı mahallesi bentonit oluşumu.
ÇalıĢma alanında bentonit yatakları arazide genellikle yaygın bir engebeye sahip
olmakla birlikte yer yer toprak kaymalarına da neden olduğu görülmektedir. Genel
25
olarak yeĢil ve açık yeĢil renkleri, yapıĢkanlığı ve mısır patlağı görünümü ile kolayca
gözlenirler.
Ġnceleme alanında Tirebolu Formasyonunun kalınlığının arazi gözlemleri ve
jeolojik kesitlerden 250-400 m arasında değiĢtiği belirlenmiĢtir.
Şekil 3.6. Karahamzalı mahallesi bentonit yatağı.
3.1.3. Akveren formasyonu
Blumenthal (1950) Gerze tipi kalkerli fliĢ olarak tanımladığı birimi, Badgley ve
Gayle (1959) lk kez Akveren Formasyonu olarak adlandırılmıĢtır.
Akveren formasyonunun Tirebolu formasyonu üzerine uyumlu olarak geldiği
gözlenmektedir.
Akveren formasyonu, kiltaĢı, silttaĢı, ı marn kumlu-killi kireçtaĢı, kireçtaĢı, ve
kumtaĢı
birimlerinin
ardalanmasından
oluĢtuğu
gözlenmektedir.
formasyonunda yer yer ardalanmalı tüfıt düzeyleri yer almaktadır.
Akveren
26
Akveren formasyonu orta-kalın katmanlı bordo beyaz, gri, sarımsı-beyaz, renkli,
kireçtaĢları KB eğimli ve KD-GB doğrultuludur. KireçtaĢlarında bol makro kavkı
parçaları bulunmaktadır.
Abdioğlu (2002)‟de Fatsa, Ünye, Cevizdere, Arpalık Mahallesi etrafında
gözlenen Akveren formasyonu birimleri içerisinde Globotruncana Stuari (de 'Lapp),
Globotruncana sp., Globolruncanella sp., Rosita sp., Heterohelix sp., Globigerinidal
Gansserina sp., Globigerinidal Pithonella sp., Stamiosphaera sp. mikro fosilleri
bulunduğundan birimin yaĢı Senoniyen (Maestrihtiyen) olarak yaĢlandırılmıĢtır.
Ancak; Akveren formasyonunun tamamı gözlendiğinde, formasyonun yaĢı Üst
Kretase-Paleosen olarak tespit edilmiĢtir (Keskin ve ark., 1998).
Genel görüntüsüyle Akveren formasyonu bir fliĢ istifidir. Formasyon; karbonat
erime derinliği üzerindeki bir derin deniz yükseliminde gerçekleĢen çökelimi ifade
etmektedir (Hakyemez ve ark. 1989).
Akveren formasyonu içindeki kireçtaĢı, kumtaĢı, marn, çamurtaĢı ve proklastiktüfit seviyelerinden oluĢan kesim Tekkiraz üyesi (Kta1) olarak adlandırılmıĢtır.
KiltaĢı, silttaĢı ve marn çalıĢma sahasında geniĢ düzlükler meydana getirmektedir.
Marn - kiltaĢı ince katmanlı olup kahverengi, sarımsı gri, ve beyaz renkte
gözlenmektedir. Marn düzeyleri orta katmanlı bol planktonik foraminifer
içermektedir (Keskin ve ark., 1998). Kumlu kireçtaĢları, ince katmanlı, kirli sarımsı
beyaz
renkte
gözlenmektedir.
KiltaĢları,
bordo-gri,
sarı
ve
boz
renkte
gözlenmektedir. SilttaĢları, ince - orta katmanlı yeĢilimsi gri renktedir. KumtaĢları,
ince taneli, karbonat çimentolu, açık gri ve yeĢilimsi renkli olarak gözlenmektedir.
Akveren formasyonu içindeki masif kireçtaĢı-marn ardalanmasından meydana
gelen kesimlere ise Kaleköy üyesi adı verilmiĢtir (Keskin ve ark., 1998). Kaleköy
üyesinı meydana getiren kireçtaĢları orta-kalın katmanlı, gri-bej, beyaz, renkli ve. yer
yer de tüfit seviyeleri içermektedir. Beyaz, bej sarımsı, renkli olan kumlu kireçtaĢı
seviyeleri oldukça sert masif ve eklemli olarak gözlenmektedir. Alt kesimlerde
karbonatiçerikli kumtaĢı düzeyleri yer almaktadır. KireçtaĢlarında fosil kavkı
27
parçaları gözle görülmektedir. Grimsi beyaz ve sarımsı renkli olan marn düzeyleri
ince-orta katmanlı olarak gözlenmektedir.
3.1.4. Tekkeköy Formasyonu
Tekkeköy formasyonu bazalt, andezit lav ve piroklastikleri ile kumtaĢı, silttaĢı,
marn tüfıt ara seviyelerinden oluĢmaktadır. Tekkeköy formasyonuna ilk defa YoldaĢ
ve ark. (1985) tarafından ad verilmiĢtir.
Tekkeköy formasyonu içinde yer alan çamurtaĢı, silttaĢı ve kumtaĢı ardalanması
ile çakıltaĢı ara düzeylerinden oluĢan kesim ÇaybaĢı üyesi olarak adlandırılmıĢtır
(Keskin ve ark., 1998). ÇamurtaĢları, kirli yeĢil ve boz-gri renkli olarak
gözlenmektedir. SilttaĢları gri renkli, ince-orta tabakalı, orta derecede tutturulmuĢ ve
karbonat çimentolu olarak gözlenmektedir. KumtaĢları orta-kalın tabakalı karbonat
çimentolu ve gözle görülen fosiller içermektedir. Boz-kahverengi renkli çakıltaĢları
ise orta - kalın tabakalı ve çok kötü boylanmalıdır. Hamuru ise volkanik parçalı
materyallerden meydana gelmektedir.
Formasyon yer yer derin deniz ve, yer yerde sığ deniz ortamlarında meydana
gelmiĢtir. Formasyondan derlenen örneklerin değerlendirilmesi neticesinde elde edilen
planktonik
foraminiferlere
verilen
yaĢ
Üst
Ġpreziyen-Priyaboniyen
aralığını
vermektedir. (Hakyemez, 1991).
3.1.5. Alüvyon
Ġnceleme sahasında genç (Kuvaterner) yaĢlı alüvyon; çakıl-kum-kil boyutunda
yer yer değiĢen çökellerden meydana gelmektedir. Alüvyon içerisindeki malzemeleri
genelde volkanik kökenli kayaç parçaları meydana getirmektedir. Alüvyonun
inceleme sahasındaki yaklaĢık kalınlığı 10-15 m kadardır. Akıntılardan dolayıgenelde
çapraz tabakalanma göstermektedir.
28
3.2. Bentonit Yatakları
3.2.1. Tarihçe, tanıtım
Bentonit tanım olarak alüminyum ve magnezyum oranı yüksek olan
proklastik, volkanik kül, ve lavların kimyasal ve fiziksel olarak ayrıĢması ve
alterasyonuyla meydana gelen çok küçük kristallere sahiptir. Çoğunluğu
montmorillonit olan kil minerallerinden oluĢan, genelde açık renkli gözenekli,
yumuĢak ve kolayca Ģekil verilebilen bir kayadır.
Bentonit smektit grubu kil minerallerinden meydana gelen montmorillonit
oranı fazla olan kil minerallerinin adıdır. Bentonit kelimesi Kayaç adıdır.
19.yüzyılda, Wyoming‟in doğusunda, Rock Creek bölgesinde Kretase yaĢlı Benton
Formasyonuna ait Benton ġeyline verilen isimle birlikte kullanılmaya baĢlanmıĢtır..
Ticari olarak bentonitin anlamı ise; suyla temas ettiğinde ĢiĢebilen, asitle
aktifleĢtirilebilen, geniĢ yüzey alanı veren sondaj çamurlarının yoğunluğunu artıran
bir kil mineralidir (Grim, 1968).
Bentonitin kökeni ve jeolojik oluĢumu önemsenmeden, fiziksel özellikleri
içinde oran olarak fazla bulunan kil mineralince belirlenen ve asıl smektit grubu
killerden meydana gelen değiĢik özellikteki kullanım alanlarına sahip olan bir
kildir.
3.2.2. Fiziksel özellikleri
Bentonitin kuru halde iken yoğunluğu 2.7–2.8 gr/cm3 arasında değiĢmektedir.
Bentonitler bej, açık sarı veya beyaz renkte gözlemlenmektedirler. ÖğütülmüĢ ve
sıkıĢtırılmıĢ haldeki bentonitlerin yoğunluklarının 0.8–1.1 gr/cm3‟e kadar düĢtüğü
görülmektedir.
29
Bentonitler üç ana grupta sınıflandırılırlar. Bu sınıflama su ile temasa geçtiğinde
suda bentonitin ĢiĢme jelleĢme ve suyu emme özelliğine göre yapılmaktadır.
a) Su ile temasında ĢiĢen bentonit Na – bentonit,
b) Su ile temasında ĢiĢmenin daha az olarak gözlendiği bentonit kalsiyumsodyum (karıĢık) bentonit,
c) Su ile temasında ĢiĢmeyen bentonit ise C - bentonitdir.
Na bentonitler bünyelerine yaklaĢık 1-15 kat su alabilme özelliğini gösterirler.
Su ve bazı kimyasal sıvı ile karıĢtırıldığı ortamda hacim olarak büyümesi bu tür
killere geniĢ bir kullanım alanı oluĢturmaktadır.
Si-O tetrahedral yaprağında bir silis atomunun etrafında O2 atomları bulunan
düzgün tetraederin dört köĢesinde bulunurlar. Tüm tetrahedral sıralanıĢta dört O2
atomundan üçü komĢu tetrahedral kafes tarafından kullanılır. Sonuncu O2 atomu
yukarı ve aĢağı yönelmektedir. Al-O-OH oktaedral yapraklarında, Al ortada
bulunması Ģartıyla düzgün bir oktaederin köĢelerinde O2 atomları veya OH grupları
bulunur.
Smektit grubundaki killerin montmorillonit‟in kristal oluĢumuna göre teorik
olarak
formülü;
5Al2O3.2MgO.24SiO2.6H2O(Na2O,CaO)
Ģeklinde
meydana
gelmektedir. Zamanla tetraedral kafesteki Si yerine Al iyonları yer alabilir. Oktaedral
kafesteki Al yerine Mg, Fe, Zn veya Li Ġyon iyonları yer alabilir. Bu Ģekildeki iyon
farklılaĢmaları oluĢumun elektriksel yük dengesinin bozulmasına ve pozitif (4) yük
eksilmesine sebebiyet vermektedir. Pozitif (+) yük eksikliği birim tabakalar arasına
toprak alkali veya alkali iyonların yerleĢmesi ile çözüme ulaĢmaktadır.
Negatif (-) yüklü olarak gözlenen kil minerallerinin (bentonit), bünyelerini
yüksüz konuma getirmek için (+) yük alırlar. Killerdeki (+) yük alımının yapıldığı
pozitif yüklü iyonların baĢlıcaları; H+, Ca+2, Mg+2, Na+, K+, NH+4, Al+3dur. Kil
minerallerinin esas Si-Al yapısında yer almazlar ve zayıf elektriki güçlerle yapıĢırlar
Kil mineralinin bir çözelti ortamında yer alması halinde ortamdaki pozitif yüklü
iyonlar baĢka pozitif yüklü iyonlarla yer değiĢtirebilirler. Montmorillonit minerali
30
pozitif iyon değiĢtirme iĢlemlerine en uygun kil minerali olmasından dolayı sanayide
çeĢitli alanlarda kullanılmaktadır.
3.2.3. Kil minerallerinin sınıflanması
Bailey (1980) tarafından önerilen, kil minerallerinin 1:1 ve 2:1 yapısındaki
sınıflaması Çizelge 3.1‟de verilmektedir. Bu sınıflama her bir sınıf içinde sınıflama
değerleri olarak birim formül yükü veya tabaka yükü kullanılmaktadır. Alt
bölümlemelerde di- veya trioktahedral yapı türleri tanımlanmıĢtır. Diğer değerler
gerçek ve belirgin iken, tabaka yüküne dayalı sınıflamalar kesin olmayıp
araĢtırmacılara göre değiĢebilmektedir.
Smektit adı; verilen kil minerallerinin sınıflandırılmasında (Çizelge 3.1) her
birim formülde su ile ĢiĢen ve tabaka yükü 0.2–0.6 arasında olan kil mineral
grubunun adlandırılmasıdır.
Çizelge 3.1. Kil minerallerinin sınıflandırılması (Eslinger ve Pevear, 1988).
Tabaka Türü
Grup
Alt Grup
Türler
1:1
Serpantin-Kaolin (z ~ 0)
Serpantinler (Tr)
Kaolinler (Di)
Krizotil, antigorit, bertiyerin,odinit
Kaolinit,dikit,nakrit,halloysit
Talk-pirofillit (z ~ 0)
Talk (Tr)
Pirofillit (Di)
Smektit (z ~ 0.2-0.6)
Tr-smektit
Di-Smektit
Vermikülit (z ~ 0.2-0.6)
Tr-vermikülit
Di-vermikülit
Ġllit (0.6>z<0.9)
Tr-illit ?
Di-Ġllit
Ġllit-glokonit
Mika (z ~ 1.0)
Tr-mika
Di-mika
Biyotit, flogopit, lepidolit
Muskovit, paragonit
Kırılgan Mika (z ~ 2.0)
Di-kırılgan mika
Margarit
Klorit (z değiĢken)
Tr,Tr-Klorit
Di,Di-klorit
Di,Tr-klorit
Tr,Di-klorit
Fe+2,Mg, Mn,Ni bileĢimliler
Donbasit
Sudoyit,kokeyit (Li)
Tür bilinmiyor
2:1
2:1
SepiyolitPaligorsit
Ters-papyonlar
(z değiĢken)
Saponit, hektorit
Montmorilonit, baydelit, nontronit
31
Bentonitlerdeki esas kil mineralini smektit grubuna ait kil mineralleri
oluĢturmaktadır. Smektit grubu kil mineralleri;
a) dioktahedral kil mineralleri
b) trioktahedral kil mineralleri olmak üzere iki alt gruba ayrılırlar.
Dioktahedral
smektitler
ise;
nontronit,
beydellit
ve
montmorilonit
mineralleridir. Trioktahedral smektitler ise hektorit ve saponit kil mineralleridir.
Trioktahedral smektitler ise bentonit tanımı içinde yer almazlar.
Moore ve Reynolds, (1997) smektit grubuna ait en uygun formülleri aĢağıdaki
sınıflamada vermektedir. Bu sınıflamada VI oktahedral - IV tetrahedral yaprak ve
yükünü ve R+ tabaka arasındaki değiĢebilir pozitif iyonu göstermektedir
Smektit Grubu Kil Mineralleri
Ana Mineral
Kimyasal Bileşim
Montmorilonit
R+0.33(Al1,67Mg0,33) Si4,O10(OH)2
Beydellit
R+0.33Al2(Si3,67Al0,33)O10(OH)2
Nontronit
R+0.33Fe3+2(Si3,67Al0,33)O10(OH)2
Saponitler
R+0.33(Mg2,67R3+0,33) (Si3.34,Al0.66) O10(OH)2 VI=-0.33 IV=0
Hektorit
R+0.33(Mg2,67Li0,33) Si4,O10(OH)2
VI=-0.33 IV=0
VI=-0.33 IV=0
32
4. MİNEROLOJİK İNCELEMELER
4.1. XRD incelemeleri
Çokluk oranına göre; en yaygın tüm kayaç mineral parajenezlerini smektit grubu
kil minerali + kuvars + feldispat grubu mineral, opal-CTden meydana gelmektedir. Bu
birlikteliğe az da olsa kalsit+dolomit eĢlik eder. GerçekleĢtirilen XRD çekimlerinde
oluĢumlardaki yoğun kil minerali Na-smektit olarak tespit edilmiĢtir.
Şekil 4.1. Bentonit örneklerinin işlem görmüş XRD grafikleri.
33
4.2. DTA incelemeleri
Kimyasal analizi yapılmıĢ olan numunelerden 3 tanesine uygulanmıĢtır.
Termogramlar ġekil 4.2‟de verilmiĢtir. Smektitler esasında üç adet endotermik pike
sahiptir. Piklerden birincisi adsorbe. Ġkincisi yapraklar arası suyun ve sonuncusu da
oktaedrik hidroksil suyunun ayrılmasına denk gelir (Abdioğlu, 2002).
Smektitlerin ikinci ve üçüncü endotermik sıcaklık pikleri arasındaki iliĢkiler
gözlendiğinde smektit minerallerinin benzer özellikleri verdiği tespit edilmiĢtir. DTA
eğrilerinin genel özellikleri incelendiğinde düĢük sıcaklık endotermik piki 100°C'ye
ulaĢtığında, ikinci endotermik piki 500-600°C‟ye ulaĢtığında 0, son endotermik pikin
de 890-950°C arasında olduğu belirlenmiĢtir. 840°C nin üzerindeki ekzotermik pikler
yeni bir mineral fazının (bir çeĢit mullit) kristallenmesini ifade etmektedir (SmykatzKloss, 1974). Bu özellikleri açısından çalıĢma sahasındaki killer incelendiklerinde
literatürde bulunan (Smykatz-Kloss. 1974) montmorillonitlere benzerlik gösterirler.
Piklerdeki ilk endotermik pikler incelendiğinde Ca ve/veya ara tip montmorillonit
olabileceği düĢünülmektedir (ġekil 3.8).
Şekil 4.2. Bentonit numunelerine ait DTA termogramları.
34
4.3. SEM incelemeleri
Smektitlerde bol olarak gözlenen zayıf tutturulmuĢ taneler Keller (1978)
tarafından mısır patlağı dokusu olarak adlandırılmıĢtır.
Numunelerin detaylı olarak analiz edilmesi neticesinde ilksel malzemeden
baĢlayarak killeĢmenin oluĢumu ile ilgili veriler elde edilmektedir. Ġlk kademede cam
içerisinde bulunan mikro çatlaklar boyunca sıvının hareket etmesi sonucunda sıvının
ilerlemesine dik olacak bir Ģekilde bozuĢmalar oluĢmaya baĢlar. Ġkinci kademede
bozuĢmanın ilerlemesinden dolayı cam çözünmeye baĢlar ve süngerimsi bir yapı elde
eder. Üçüncü ve son kademede cam kıymıklarından baĢlayan kilin oluĢumu ve artan
silis miktarının opal CT'yi meydana getirmesi düĢünülür. Bu ortamda smektit,
süngerimsi yapıda cam kıymıkları ve opal CT beraber bulunmaktadırlar. Smektitlerin
bağlayıcısı vitrik malzemeden oluĢmaktadır.
Şekil 4.3. Bentonit (montmorillonit) gelişimini gösterir SEM görüntüleri.
35
4.4. JEOKİMYA İNCELEMELER
Ġnceleme alanı etrafında gözlenen malzemenin ana, iz ve nadir toprak element
miktarları belirlenerek, jeokimyasal nitelikleri tespit edilmiĢtir. Bunun için sahadan
derlenen
9
adet
numunenin
ana,
iz
ve
nadir
toprak
element
analizi
gerçekleĢtirilmiĢtir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek bentonitlerin meydana
gelmesine neden olan ana kayacın ve bozuĢmasının durumu değerlendirilmiĢtir
(Çizelge 4.1).
Ana kaya
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Na2O
K 2O
TiO2
P2O5
MnO
Cr2O3
Sc
LOI
Sum
Mo
Cu
Pb
Zn
Ni
As
Sb
Bi
Au
Hg
Tl
Se
Ba
Be
Co
Cs
Ga
Hf
Nb
Rb
Sr
ES-1
61.32
13.82
4.76
3.33
2.27
1.05
3.07
0.54
0.12
0.1
0.015
15
9.4
99.77
2.5
26.3
6.6
65
18.3
0.5
0.1
0.1
0.5
0.02
0.1
0.5
554
2
11.8
2.5
15
4.5
10.6
101.6
88.2
ES-2
62.37
14.4
4.74
2.34
2.41
2.18
3.04
0.55
0.11
0.08
0.017
15
7.5
99.77
0.8
22.3
5.4
61
17.2
2.4
0.2
0.2
0.5
0.01
0.1
00. 5
689
2
11.4
2.9
16.1
5.3
10.7
108.6
81.2
ES-3
64.80
15.03
5.1
2.75
1.17
4.4
3.28
0.58
0.12
0.09
0.013
15
2.4
99.77
1.2
23.1
15.9
67
20
8.6
0.3
0.2
0.5
0.01
0.2
0.5
623
3
12.3
2.2
16.4
4.5
11
118.6
147.4
Ana kaya
ES-4
60.18
13.68
5.13
2.94
3.48
0.56
3.53
0.52
0.12
0.1
0.012
14
9.5
99.79
1
21.3
10.4
68
15
0.5
0.1
0.1
0.5
0.01
0.2
0.5
534
2
11.3
7.4
15.2
3.7
9
115.6
80
ES-5
67.21
16.04
1.7
0.29
0.21
0.3
10.96
0.17
0.02
0.01
0.002
3
2.9
99.85
0.1
0.1
7.5
10
0.9
1.7
0.1
0.2
0.5
0.01
0.1
0.5
650
2
1
2.6
12.2
3.5
10.7
194
37.7
HO-1
66.12
20.4
0.14
0.01
0.07
0.5
7.29
0.32
0.04
0.01
0.002
3
5.0
99.88
0.1
1.4
5.4
1
0.2
2
0.5
0.1
1.4
0.07
0.1
0.5
462
1
0.2
1
16.4
5.1
11.8
114.9
55.8
HO-2
59.21
15.98
4
2.99
3.51
2.16
0.6
0.4
0.12
0.09
0.002
8
10.7
99.76
0,3
6.6
14.9
18
0.7
6.1
0.1
0.2
0.5
0.01
0.1
0.5
473
3
7.6
2.2
13.4
3.2
10.4
41.4
481.6
HO-4
58.12
16.57
4.11
3.55
2.5
2.42
0.6
0.41
0.14
0.1
0.002
7
11.2
99.75
0.2
10.9
6.1
11
0.1
0.5
0.1
0.1
0.6
0.01
0.1
0.5
499
3
6.8
2.4
13.7
3.2
9.9
41.6
478.9
HO-5
60.0
15.9
1.26
3.69
1.07
2.19
1.01
0.38
0.11
0.19
0.002
1
38.4
99.9
0.1
2.7
3.4
7
3.1
2.2
0.1
0.1
0.5
0.01
0.1
0.5
255
1
1.7
1.6
18.6
6.3
10.2
35.4
221.5
36
Ta
Th
U
V
W
Zr
Y
La
Ce
0.8
10.5
2.4
93
2.3
150.6
21.1
26.9
58
0.8
10.7
3.3
93
2
164.9
21.3
29.5
61
0.7
10.7
3.5
97
2.1
159.4
23.4
30.6
62.6
0.7
11.3
2.9
92
2.2
133.1
20.8
25.8
53.9
1
31.1
3.6
22
9.6
118.4
10.1
29.2
59.1
0.8
19
3.7
37
2.5
170.7
7
24.1
36.3
0.6
8.6
2.8
71
5.8
121.2
17.1
24.5
48.9
0.7
9.3
2.5
58
5.5
119.9
19.2
26.7
53.9
5.3
10
0.8
0.1
3.5
179
29.2
22.3
104.8
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
TOT/C
TOT/S
REE
LREE
MREE
HREE
HFSE
LILE
TRTE
Eu*
Ce*
(La/Sm)
6.52
24.5
4.3
0.94
3.97
0.67
3.47
0.74
2.02
0.32
2.04
0.31
1.68
0.02
134.7
115.9
14.09
4.69
3928
26333
332
0.89
0.99
6.93
26.1
4.49
0.97
3.9
0.67
3.73
0.75
2
0.34
2.16
0.31
1.28
0.03
142.9
123.5
14.51
4.81
3959
26225
336.2
1.03
1.01
7.06
26.4
4.65
0.99
4.26
0.7
3.84
0.8
2.21
0.36
2.21
0.34
0.1
0.07
147
126.7
15.24
5.12
4176
28241
323.4
0.61
1.03
6.07
22
4.18
0.9
3.8
0.64
3.47
0.7
1.93
0.33
2.05
0.31
1.74
0.02
126.1
107.8
13.69
4.62
3788
30137
303.7
1.13
1.03
4.96
16
2.25
0.38
1.62
0.27
1.4
0.37
1.14
0.2
1.47
0.27
0.02
0.02
118.6
109.3
6.29
3.08
1240
91994
50.69
0.77
0.68
2.8
7.4
0.86
0.18
0.67
0.13
0.86
0.23
0.79
0.15
1.17
0.19
0.02
0.02
75.83
70.6
2.93
2.3
2281
61238
56.49
0.77
1.03
5.34
21
3.49
0.99
3.07
0.49
2.74
0.58
1.65
0.28
1.9
0.31
0.45
0.02
115.2
99.74
11.36
4.14
3057
6072
133.9
0.99
1.03
6.05
24.2
4.06
1.19
3.41
0.61
3.08
0.68
1.98
0.33
2.13
0.33
0.24
0.02
128.7
110.9
13.03
4.77
3203
6099
27.5
0.89
1.99
7.21
21.8
1.26
0.26
0.73
0.63
4.07
0.9
3.12
0.54
3.91
0.6
10.14
0.02
176.8
156.1
12.55
8.17
2959
9050
45.99
1.04
1.02
2.74
2.92
3.72
7.28
4.14
17.60
4.42
11.13
4.14
3.33
2.83
8.68
13.70
9.33
13.89
8.69
3.85
8.45
0.85
0.70
1.36
0.96
1.37
0.41
1.14
0.13
1.13
2.99
14.0
1221
0.24
2.98
12.7
1899
0.21
2.29
16.0
722
0.38
0.17
6.68
163
0.36
1.38
2.94
813
0.54
4.77
19.2
465
0.38
1.69
19.3
203
0.35
1.59
11.43
376
0.45
1.56
18.7
187
0.35
N
(La/Yb)
N
(Gd/Yb)
N
Rb/La
Ba/La
K/La
Th/La
Çizelge 4.1. İncelenen numunelerin ana (%), iz element içerikleri (ppm).
37
4.4.1. Kayaç sınıflandırılması
Kimyasal adlandırmada değiĢik amaçlarda kullanılması için birçok çalıĢan
tarafından ana ve/veya iz elementlere ait çeĢitli diyagramlar meydana getirilmiĢtir.
Volkanik kayaçlara ait çalıĢmalarda; kökenlerinin, kimyasal sınıfladırılmasının ve
tanımlamalarının yapılmasında diyagramlardan faydalanılmıĢtır.
Gedikoğlu ve ark. (1979) ve Tokel (1983)‟in araĢtırmalarına göre; Doğu
Pontid‟lerin Liyas‟dan itibaren aktif kıta kenarı jeolojisine sahip olduğunu ileri süren
güney konumlu Paleotetis okyanusu, Avrasya levhasının altına ve kuzeye doğru
dalarak Liyas döneminden itibaren yay mağmatizmasını meydan getirmektedir. Bu
yay mağmatizmasının oluĢumuna sebep olduğu olan orojenik andezitler NTE-La‟ın iz
elementlerden Nb ve Th olan oranları baz alınarak elde edilen grafiklerden proklastik,
volkanik kaya, ve kil numunelerinin yüksek K‟lu orojenik andezit bölgesinde
bulunduğu görülmektedir.
Şekil 4.4. Arpalık Fatsa yöresindeki volkanik kayaçlar ve bentonit örneklerinin Nb karşı La
ve Th karşı La diyagramları (Gill, 1978).
BozuĢmaya bağlı olarak killeĢmelerin etkili olması, özellikle ana elementlerin
harekete geçmesine neden olabileceğini göstermektemektedir. Bazı araĢtırmacılar Na
ve K hareketinin bozunma ile hızlanarak uzaklaĢabileceğini ve buna karĢılık SiO2
38
oranında artmanın olabileceğini belirtmektedirler (Hart ve ark., 1974; Humphris ve
Tampson, 1978). Bozunma sırasında daha az hareketli davranan Nb, Zr, Y, Cr, P, Ti,
Ga, Th, Ni, ve nadir toprak elementleri, özellikle bozuĢmuĢ kayaçların jeokimyasal
ve petrolojik değerlendirilmesinde kullanılırlar (Floyd, P.A., Winchester. J.A. 1975).
Bu nedenle TAS diyagramı olarak tanımlanan SiO2‟ye karĢı toplam alkali diyagramı
(TAS; Le Maitre ve ark., 1989) Volkanik kayaçların kimyasal adlandırmalarında sıkça
kullanılmaktadır. Ancak analiz edilen volkanik kayaçlarda element bazlı diyagramların
kullanılmasının uygun olacağı düĢünülmüĢtür.
Ġnceleme alnında bulunan proklastik, volkanik kaya ve bentonitlerin ana, iz ve
NTE bileĢimlerinin, bu kayaç gruplarında birbirlerinden ayırt edici bir kriter olarak
kullanılamayacağı dikkat çekmektedir.
Volkanik kayaçların ve bentonit numunelerinin Nb/Y'a karĢı Zr/TiO2*0.0001
diyagramına göre incelenen volkanik kayaçlar, proklastik ve bentonit numuneleri
çoğunlukla riyodasit ve andezit alanında bir örnekte trakiandezit alanında
gözlenmektedir (Winchester ve Floyd 1976).
Şekil 4.5. Fatsa-Arpalık yöresindeki volkanik kayaçlar ve bentonit numunelerinin Nb/Y karşı
Zr/TiO2*0.0001 diyagramı (Winchester ve Floyd, 1976).
Bentonit cevherleĢmelerinden derlenen smektitlerin Fe miktarlarınin 3
değerinden küçük olduğu ortaya çıkmıĢtır. Ġnceleme alanındaki dioktahedral
alüminyumlu smektitlerin beydellit alanına denk geldiği gözlenmektedir (ġekil 3.11).
39
Şekil 4.6. İncelenen dioktaal alüminyumlu smektitlerin ana oktahedral Mg-Al-Fe
katyonlara göre üçgen diyagramdaki dağılımları.
Ta: Tatatilla ve Ot, Otaytip montmorillonitleri (Grim ve Kulbicki, 1961; Schultz, 1969; Weaver ve
Pollard, 1973): Ch, Cheto tip montmorillonitleri (Grim ve Kulbicki, 1961; Schultz, 1969; Weaver ve
Pollard, 1973: Bystrom-Brusewitz, 1976); Wy, Wyoming tip montmorillonitler ve Fe-M, Fe'ce zengin
türlerini Grim ve Kulbicki, 1961; Schultz, 1969; Bystrom-Brusevvitz, 1976); BI, Beydellit ve Fe-BI,
.Fe'ce zengin beydellitleri (Grim ve Kulbicki, 1961; Schultz, 1969 Weaver ve Pollard, 1973; Chen ve
ve ark.,; 1976; Bystrom-Brusewitz, 1976) ifade etmektedir.
4.4.2. İz ve nadir toprak element analizleri
Ġnceleme alanından derlenen numunelerin nadir toprak elementleri (NTE)
kondridite göre zenginleĢme oranları (La/Lu)N ve Eu anomalisi (Eu/Eu*)N değerleri
ile yorumu yapılmıĢtır.
Ana kaya numuneleri kondrite göre, hafif nadir toprak elementlere göre
(HNTE- La, Ce, Pr, Nd) 100 kat civarında, ağır nadir toprak elementlere göre
(ANTE- Er, Tm, Yb, Lu) ana kaya 10 kat civarında ve bentonitlere göre ise 20 kat
civarında zenginleĢmektedir (ġekil 4.5). Ayrıca grafikten negatif Eu anomalisi net
olarak gözlenmemektedir (Çizelge 4.5). Normalize edilmiĢ diyagramlarda ana kaya
numunelerinin NTE ve bazı iz element miktarlarınin kondrite elementlerin eğilimleri
birbirlerine benzemekle beraber bentonitlere ait numunelerin genel olarak anakayaya
göre biraz daha fakirleĢtiği görülmektedir (ġekil 3.12).
Kondrite normalleĢtirilmiĢ bütün numuneler birbirlerine benzer olarak
göstermiĢ olduğu NTE dağılımları bentonitlerin söz konusu anakayadan oluĢtuklarını
göstermekte ve zenginleĢmiĢ olan HNTE‟nin diğer NTE ise felsik kökenli
olduklarını belirtmektedirler. Ortaç nadir toprak elementlerinde (ONTE-Sm, Gd, Eu,
40
Tb, Ho, Dy) gözlenen düĢüm kayaçların geliĢiminde plajiyoklas bozunarak
uzaklaĢmasının önemli bir etken olduğunu göstermektedir.
Ġz element dağılımları değerlendiğinde bentonit ana kayaya göre; büyük iyon
yarıçaplı elementler (Sr ve Ca) bakımından artmıĢtır. Ncak Rb, Ba, Nb bakımından
ise oransal olarak azaldıkları görülmektedir. Diğer elementlerde ise değiĢme
değerlendirilmeyecek kadar azdır. Genel olarak ana kaya ve bentonit numunelerinin
iz element miktarları karĢılaĢtırıldığında bentonitleĢme oluĢumunda uyumsuz
miktarlarının
element
fazla
değiĢmediği
belirtilebilir.
Uyumsuz
element
miktarlarının ilksel volkanik kayaçları özelliğini verdiğini ve uyumsuz element bir
miktarlarında hareketlenme olmadığı gözlenmektedir.
100
Numune / Kondrit
AnOr
BenOr
10
1
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Şekil 4.7. NTE ve bazı iz elementlerin kondrite normalize edilmiş dağılım diyagramı.
41
1000
Numune / Kondrit
100
10
1
0,1
AnOr
Be Or
0,01
0,001
Cs Pb Rb Ba Th
U Ta Nb K
La Ce Sr Nd
P Sm Zr
Ti
Y
Şekil 4.8. NTE ve bazı iz elementlerin kondrite normalize edilmiş dağılım diyagramı.
Bentonit SiO2 miktarlarınde % 22‟lik bir düĢme olurken anakayada SiO2
içeriğinde %25‟lik düĢme gözlenmektedir. Volkanik kayaçlar meydana gelmesi ve
bentonitlerin killeĢmesinde Al2O3 çok az düĢmüĢ, çalıĢanlar Al2O3 hareketsiz
davranmasından ötürü içeriğinin hemen hemen değiĢmediği ve camın kil ve/veya
zeolite dönüĢümü sırasında önemli oranda değiĢmediğini belirtmektedirler (Broxton
ve ark., 1987; Altaner ve Grim, 1990). K2O ve Na2O miktarlarında düĢmeler olmuĢ,
ve bu düĢmeler nedeni ile CaO ve MgO değerlerinde orantılı olarak artıĢlar
oluĢmuĢtur. Bu sonuçlara ek olarak MgO miktarındaki artıĢın deniz suyu gibi Mg'ce
yoğun sıvılar ile bozuĢma sırasında bir yer değiĢtirmeden kaynaklanabileceği de
düĢünülmektedir (Fisher ve Schmincke, 1984). Fe2O3 ve MnO miktarlarında
farklılaĢma gözlenmemekte, TiO2, Cr2O3 veP2O5 miktarlarında ise göz ardı
edilebilecek kadar az farklılaĢmalar gözlenmektedir. Bu kadar az farklılaĢmalar
bentonitlerin ağır mineral bulundurmamasından ileri gelmektedir. Ġz elementlerdeki
farklılaĢmalara bakıldığında genellikle Rb‟da düĢme, Sr'da ise artma olduğu
gözlenmektedir. Sr‟daki artıĢlar deniz suyunun bir Sr getirisini düĢündürmektedir.
Rb ise olasılıkla diğer iz elementlerdeki artmalardan ötürü oransal olarak artmıĢ gibi
42
gözlenmektedir. Nadir toprak elementlerinde ise genellikle farklılaĢma olmadığı
gözlenir.
4.4.3. Kütle değişim hesapları
AyrıĢma ile kayacın bünyesindeki elementlerin bazıları ortamdan ayrılırken
bazı elementler tarafındanda artmalar oluĢmaktadır. Element konsantrasyonlarında
meydana gelen bu farklılaĢmaların tespit edilmesi için ana kayaçtan veya en az
bozulmuĢ olan numunenin element miktarları referans alınarak bozulmuĢ kayaçtaki
elementlerde oluĢan artıĢ ve azalmalar farklı çalıĢanlar tarafından geliĢtirilen farklı
yöntemler yardımı ile değerlendirilebilmektedir.
Bu çalıĢmada MacLean ve Kranidiotis (1987) tarafindan geliĢtirilmiĢ olan
yöntem uygulanmıĢ ve killeĢmiĢ olan numuneler ve bozulmamıĢ kayaca oranla
elementlerde oluĢan değiĢimler incelenmiĢtir.
Uygulamada hareketsiz davrandıkları bilinen elementlerden Al, Ti, Hf, Zr, Nb
ve Y arasında karĢılaĢtırmalar değerlendirilmiĢ (Çizelge 4.2) ve diğer elementlerle en
yüksek karĢılaĢtırmaları veren Zr değerlendirmelerde ele alınmıĢtır. Bu elementler
arasında genellikle kuvvetli pozitif karĢılaĢtırma izlenmiĢtir (Çizelge 4.2, ġekil 4.9).
Bu durum hareketsiz kabul edilen bu elementlerin bentonitleĢme sırasında benzer
oluĢum izlediklerini belirtmektedir.
Çizelge 4.2. Arpalık civarındaki volkanitler, proklastik ve bentonit oluşuklarından alınan
numunelerin hareketsiz elementlerine ait korelasyon değerleri.
Al
Ti
Hf
Zr
Nb
Y
Al
1.00
0.44
0.78
0.83
0.94
0.22
Ti
Hf
Zr
Nb
Y
1.00
0.71
0.75
0.53
0.92
1.00
0.99
0.89
0.45
1.00
0.91
0.32
1.00
0.50
1.00
Hesaplamalarda kil oluĢumlarından derlenen numuneler kendi içlerinde
gruplandırılmıĢtır. Gruplandırılan gruba ait ortalama element miktarları ele
alınmıĢtır. Kayıp ve kazanç değerlerinin ortaya konulmasında gruplandırılmıĢ
numunelere ait kimyasal incelemelerden ateĢte kayıp değeri (LOI) bulunmuĢ ve
43
inceleme
sonuçları
100gr.'a
ayarlanmıĢtır.
Bütün
elementlerin
hidrotermal
bozunmasına göre düzeltilmiĢ miktarları formülle gram olarak bulunmuĢtur.
Hesaplamayı SiO2 için uyguladığımızı düĢündüğümüzde kullanılan formül aĢağıda ki
gibidir:
SiO2 (gr.) = (SiO2 (Altere kaya-%) / Zr (Altere kaya-ppm)) x Zr (numune-ppm) SiO2 (numune-%)
Formül ile bulunan sonuçlardan en az bozulmuĢ olan numunedeki değerlerin
ortaya konulması ile her bir elementte oluĢann kayıp ve kazanç miktarları gram
olarak ateĢte kayıp değerleri çıkarıldıktan sonra 100 gr'a ayarlanmıĢ inceleme
değerleri bulunmuĢtur Eksi değerler kayıpları artı değerler ise kazançları
belirtmektedir. GruplandırılmıĢ numunelere ait toplam kütle değiĢim miktarları
elementlere ait kütle değiĢimlerinin toplanmasıyla elde edilmiĢtir. Bulunan sonuçlar
değerlendirilerek ana oksit grafiği elde edilmiĢtir (ġekil 3.13).
Bentonitler ve Ana kayanın kütle kazanç-değiĢim grafiği gözlendiğinde (ġekil
4.9, Çizelge 4.3); bentonitlerde SiO2 miktarlarında artma olurken ana kayada SiO2
miktarında azalma izlenmiĢtir. Benzer Ģekilde bentonitlerin killeĢmesinde Al2O3 çok
az artarken, iki numunede belirgin Ģekilde azalmıĢ, ana kayada ise belirsiz davranıĢ
göstermiĢtir. AraĢtırmacılar Al2O3 hareketsiz davranmasından ötürü miktarının
neredeyse sabit kaldığı ve camın kil ve/veya zeolite dönüĢümü esnasında önemli
miktarda değiĢmediğini belirtmiĢlerdir (Broxton ve ark., 1987; Altaner ve Grim.
1990). Na2O bir ana kaya numunesi hariç, diğer ana kaya ve bütün bentonit
numunelerinde azalmıĢtır. K2O ise, iki bentonit numunesinde azalma, ikisinde ise
artma gösterirken, ana kaya numunelerinde belirsiz Ģekilde davranıĢ göstermiĢtir. Ġki
ana kaya ve iki bentonit numunesinde Na2O azalırken CaO artmıĢ iki bentonit
numunesinde ise bu iki element içeriği azalmıĢtır. Azalma olan numunelerde Fe2O3
ve MgO içeriği de azalmıĢtır. MgO içeriğindeki artıĢlar Fe2O3 içeriğindeki artıĢtan
daha fazladır. Ek olarak MgO miktarlarındaki artmaların deniz suyu gibi Mg'ce
yoğun sıvılar ile bozunma sırasında bir sirkülasyondan oluĢabileceği de
gerçekleĢmektedir (Fisher ve Schmincke, 1984). Fe2O3 ve MnO değerlerinde
değiĢim görülmemekte, TiO2, Cr2O3 ve P2O5 değerlerinde ise ihmal edilebilecek
kadar küçük değiĢimler göze çarpmaktadır. TRT elementleri (geçiĢ metal
44
elementleri) bütün bentonitlerde azalma gösterirken diğer numunelerde genelde zayıf
artıĢlar göstermiĢtir. NT elementlerinde bir bentonit numunesinde zayıf azalma hariç
ciddi bir değiĢim olmamıĢtır. Benzer Ģekilde HFSE elementlerinin de içeriğinde çok
zayıf değiĢimler gözlenmiĢtir. Bu iki element grubu genelde
hareketsiz
davranmıĢlardır. LIL elementleri ise, K2O nun davranıĢına benzer Ģekilde iki bentonit
numunesinde azalma, ikisinde artma gösteriken ana kaya örneklerindeki davranıĢı
hareketsize yakındır. Bu durum ana kayada alterasyon baĢlangıcında bu elementin
hızlı bir Ģekilde yıkanmadığını gösterir. Ağır ve ortaç NT elementleri bütün
numunelerde hafif Ģekilde fakirleĢirken, hafif NT elementleri genelde ciddi
zenginleĢme göstermiĢtir. Bu durum hafif NT elementlerinin diğer NT elementlerine
oranla ortamda kalarak zenginleĢtiğini, diğer elementlerin ise yıkandığını gösterir. Sr
iki bentonit numunesinde ciddi artıĢlar gösterirken diğer tüm numunelerde azalma
gösterirmiĢtir. Ba ise, üç ana kaya ve iki bentonit numunesinde artıĢ, diğerlerinde
azalma göstermiĢtir. Sr içeriğinde gözlenen artıĢ ve azalıĢlar CaO‟e paraleldir. Bu
durum Sr‟un CaO ile beraber hareket ettiğini gösterir.
25
14
12 y = 0,0399x + 4,7723
y = 0,0998x + 1,2237
R2 = 0,6869
20
R2 = 0,835
8
Al2O3
Nb
10
6
15
10
4
5
2
0
0
0
20
40
60
80
Zr
100
120
140
160
180
0
40
60
80
100
120
140
160
180
Zr
6
6
y = 0,0329x - 0,5383
5
y = 0,0359x - 0,7314
R2 = 0,7412
5
2
R = 0,9738
4
Fe2O3
4
Hf
20
3
2
3
2
1
1
0
0
0
20
40
60
80
Zr
100
120
140
160
180
0
50
100
Zr
150
200
45
Şekil 4.9. Hareketsiz olarak kabul edilen bazı elementlerin ana kaya ve bentonit
numunelerinde Zr ile ilişkisi.
Çizelge 4.3. İncelenen numunelerin kütle kayıp-kazançları.
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Na2O
K 2O
TiO2
P2O5
MnO
ES-3
64.80
15.03
5.10
2.75
1.17
4.40
3.28
0.58
0.12
0.09
ES-1
0.10
-0.40
-0.06
0.77
1.23
-3.29
-0.03
-0.01
0.01
0.02
ES-2
-4.51
-1.11
-0.52
-0.49
1.16
-2.29
-0.34
-0.05
-0.01
-0.01
ES-5
7.27
1.35
1.04
0.77
3.00
-3.73
0.95
0.04
0.02
0.03
HO-1
25.68
6.56
-2.81
-2.36
-0.89
-4.00
11.48
-0.35
-0.09
-0.08
HO-2
-3.06
4.02
-4.97
-2.74
-1.10
-3.93
3.53
-0.28
-0.08
-0.08
HO-4
13.07
5.99
0.16
1.18
3.45
-1.56
-2.49
-0.05
0.04
0.03
HO-5
12.47
7.00
0.36
1.97
2.15
-1.18
-2.48
-0.03
0.07
0.04
Cr2O3
Sc
Mo
Cu
Pb
Zn
Ni
As
Ba
Co
Cs
Ga
Hf
Nb
Rb
Sr
Ta
Th
U
V
W
Zr
Y
La
Ce
Pr
Nd
Sm
0.01
15.00
1.20
23.10
15.90
67.00
20.00
8.60
623.00
12.30
2.20
16.40
4.50
11.00
118.60
147.40
0.70
10.70
3.50
97.00
2.10
159.40
23.40
30.60
62.60
7.06
26.40
4.65
0.00
0.88
1.45
4.74
-8.91
1.80
-0.63
-8.07
-36.63
0.19
0.45
-0.52
0.26
0.22
-11.06
-54.05
0.15
0.41
-0.96
1.43
0.33
150.60
-1.07
-2.13
-1.21
-0.16
-0.47
-0.10
0.00
-0.50
-0.43
-1.54
-10.68
-8.03
-3.37
-6.28
43.02
-1.28
0.60
-0.84
0.62
-0.66
-13.62
-68.91
0.07
-0.36
-0.31
-7.10
-0.17
164.90
-2.81
-2.08
-3.63
-0.36
-1.17
-0.31
0.00
1.77
0.00
2.41
-3.45
14.44
-2.04
-8.00
16.52
1.23
6.66
1.80
-0.07
-0.22
19.84
-51.59
0.14
2.83
-0.03
13.18
0.53
118.40
1.51
0.30
1.95
0.21
-0.05
0.36
-0.01
-10.96
-1.07
-22.97
-5.80
-53.54
-18.79
-6.31
252.08
-10.95
1.30
0.02
0.21
3.41
142.58
-96.65
0.65
31.17
1.35
-67.38
10.82
170.70
-9.80
8.71
16.97
-0.38
-4.86
-1.62
-0.01
-12.20
-1.11
-21.79
-10.86
-66.07
-19.81
-6.73
-191.58
-12.11
-1.27
-1.09
0.26
0.02
-11.31
-95.29
0.05
7.04
-0.04
-62.45
0.23
121.20
-16.86
-8.10
-28.70
-4.45
-19.49
-3.85
-0.01
-4.48
-0.81
-14.42
3.70
-43.33
-19.08
-0.58
-0.92
-2.30
0.69
1.22
-0.29
2.68
-64.15
485.99
0.09
0.61
0.18
-3.62
5.53
36.40
-0.91
1.62
1.71
-0.04
1.22
-0.06
-0.01
-5.69
-0.93
-8.61
-7.79
-52.39
-19.87
-7.94
40.39
-3.26
0.99
1.81
-0.25
2.16
-63.30
489.27
0.23
1.66
-0.18
-19.89
5.21
119.90
2.13
4.90
9.06
0.98
5.77
0.75
46
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
NTE
HNTE
ONTE
ANTE
HFSE
LILE
TRTE
0.99
4.26
0.70
3.84
0.80
2.21
0.36
2.21
0.34
147.00
126.70
15.24
5.12
4176.00
28241
323.40
0.00
-0.06
0.01
-0.17
-0.02
-0.07
-0.02
-0.05
-0.01
-4.43
-4.03
-0.33
-0.16
-18.48
-369
28.00
-0.05
-0.49
-0.05
-0.23
-0.08
-0.28
-0.03
-0.12
-0.04
-8.87
-7.32
-1.21
-0.47
-349.05
-2891
1.59
0.09
0.29
0.07
0.32
0.04
0.10
0.04
0.25
0.03
4.02
2.40
1.16
0.41
360.49
7851
40.31
-0.48
-2.08
-0.34
-1.96
-0.30
-0.68
-0.09
-0.23
0.02
12.67
20.45
-6.77
-0.97
-2506.61
95609
-255.16
-0.82
-3.63
-0.58
-3.04
-0.59
-1.47
-0.22
-1.12
-0.16
-76.19
-60.77
-12.50
-2.97
-2046.00
28943
-270.65
0.31
-0.22
-0.06
-0.24
-0.04
-0.04
0.01
0.29
0.07
4.51
4.48
-0.30
0.32
-155.49
-20255
-147.30
0.59
0.27
0.11
0.25
0.10
0.42
0.08
0.62
0.10
24.10
20.74
2.08
1.22
82.20
-20133
-180.49
Şekil 4.10. İncelenen ana kaya ve bentonit numunelerinde bazı element kazanç ve kayıpları.
47
4.5. Teknoloji İincelemeler
4.5.1. Bentonit’in Kullanım alanları
Bentonit insanlığın varoluĢundan bugüne değin kullanılan bir hammadde olarak
önem kazanmıĢtır. Teknolojinin geliĢmesiyle kullanım alanı her geçen gün
artmaktadır. Bentonitlerin iĢlenmeleri kolay ve ucuz olması kullanım açısından bir
avantaj olmuĢtur. Bentonit piĢirilip günlük eĢya elde edilmesinde ve inĢaatlarda
yapımında ana malzeme olarak hala kullanılmaktadır. Zamanımızda da geliĢmesi ile
bentonit kil ihtiyacı ise oldukça yüksek önem kazanmıĢtır. ise teknolojinin ilerlemesi
ile çok geniĢ kullanım alanları oluĢmakta ve oluĢmayada hızla devam etmektedir.
Bentonit; gıda, döküm, kedi kumu, nano teknolojik malzeme gibi yüzlerce ürün çeĢiti
ile endüstrinin vazgeçilmezi haline gelmiĢtir (DPT, 2001; Ece ve Yüce, 1999;
Murray, 2002).
Bentonit en baĢta; sondaj sanayii, yağsanyii, ağartma sanayii, döküm sanayii,
petrol rafinasyonu, atıkların temizlenmesi, boya katkı maddesi gibi alanlarda
kullanılmaktadırlar.
Ġçerdikleri değiĢebilir Na, Ca, Mg gibi iyonlara göre bentonitlerin kullanım
alanları ve bu alanlardaki performansları da değiĢebilmektedir. Örneğin sodyum ve
sodyum-kalsiyum bentonitler baĢta sondaj, döküm ve nanobentonit alanında olmak
kalsiyum bentonitler daha çok yağ ve içeceklerin süzülmesi, renklerinin açılması,
petrol rafinasyonu; beyaz kalsiyum bentonitler ise seramik, kağıt, ilaç, deterjan, boya
sanayi gibi kullanım alanlarında değerlendirilmektedir.
Bentonitlerin kimyasal bileĢimleri; bentonitlerin hangi sınıfta oldukları
hakkında net sonuç vermemektedir. Ama değerlendirme yapmak için faydalanılabilir.
Sınıflamalara ait ortalama kimyasal bileĢim değerleri Çizelge 5.1'de görülmektedir.
Çizelgeye göre; Na2O+K2O / CaO+MgO oranı 1 ve daha büyükse sodyum; 1'den
küçük 1/3'e kadar olanlar sodyum-kalsiyum tip; 1/3'den küçükse kalsiyum-bentonit
sınıfında değerlendirilebilmektedir. Doğal karakterlerine bağlı olarak bu Ģekildeki gibi
sınıflandırılan bentonitlerin kullanım alanlarındaki üstünlüklerini geliĢtirmek için,
özellikle kalsiyum bentonitler soda, asit, inorganik ve organik bileĢikler gibi etki
48
maddeleri ile iyon değiĢtirme reaksiyonlarına katılarak“Katkılı Bentonit” veya “Aktif
Bentonit” elde edilmektedir (Akbulut, 1996).
Çizelge 4.4. Başlıca bentonit gruplarının ortalama kimyasal analiz değerleri.
Bileşen
(%)
Na-Bentonit Ca-Bentonit
Aratip
SiO2
64
59
62
Al2O3
21
19.7
15.9
Fe2O3
3.5
5.9
3.0
MgO
2.3
5.5
2.6
CaO
0.5
1.7
4.5
Na2O
2.6
0.2
2.0
K2 O
0.4
0.2
1.0
Bu sınıflamateknolojik olarak bentonitin kullanım sahalarını belirlemede
etkilidir. Teknolojik araĢtırmalara dayanılarak yapılan yorumlar da kullanım alanlarını
tesbit etmekle birlikte teknolojik testlerin dayandığı standartlar ürün standartları olup,
rafine malzemelere uygulanmaktadır. Ancak yataktan alınan bentonit numuneleri
iĢlemden geçmeden standartta uygulanan deneyler yapıldığında bazı kriterleri
sağlayamayabilir.
Edilen
değerlendirmelerde
bu
durum
dikkate
alınarak
yapılmaktadır. Alınan numuneler tüm yatağı yansıtmayabilir.
Bentonitin çok fazla kullanım alanı olmasına rağmen çalıĢmada olanaklar
dahilinde sınırlı sayıda incelemeler çalıĢlacaktır.
4.5.2. Kağıt sanayiinde kullanımı
Kağıt malzemesine az oranda eklenen bentonit, katranın, reçinelerin ve
balmumunun bir yerde birikmesini engellemektedir. Renk verici olarak bilinen
pigmentlerin dengeli olacak Ģekilde dağılmasını sağlamaktadır. Boya maddelerini
emerek kaliteli lak oluĢturur. Ülkemizde kağıt sanayinde kullanılan bentonitlerde TS11441 nolu standardı göz önünde bulundurulur.
49
Kağıt sanayinde değerlendirilecek olan bentonitte beyazlık (L) , aranılan ana
özelliklerdendir. ÇalıĢma sahasındaki bentonitler gözlendiğinde Fe2O3‟ün bir değer
haricinde standartları karĢılamadığı görülmektedir. Serbest bulunan demirin manyetik
ayırıcılarla
arıtılması
ve
numunenin bünyesinden uzaklaĢtırılması
mümkün
olduğundan sorun olmamaktadır. Fakat malzemenin kristal yapısında bulunan demirli
bileĢiklerin ayrılması imkansızdır. Bentonitinnin beyazlığını etkileyen elemanda
içerisinde demirin bulunma Ģeklidir.
Sonuçta çizelgeden de (Çizelge 4.5.) görüldüğü gibi çalıĢma sahasındaki
bentonitlerin kağıt sanayii için çeĢitli iĢlemlerden geçtikten sonra kullanıma
uygunluğu düĢünülmektedir.
Çizelge 4.5. Analiz değerleri ve TSE standartlarının ilişkisi.
Kızdırma
Beyazlık
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO+MgO
TSE Değer
55-72
<15.00
<1.00
<5.00
<15.00
L (%)>85.00
H-1
66.12
20.04
0.14
0.08
5.00
L=86.19
H-2
59.21
15.98
4
6.50
10.07
L=87.70
H-4
58.12
16.57
4.11
6.05
11.20
L=87.15
kaybı
4.5.3.Yağ sanayiinde kullanımı
Bentonitler gıda endüstrisinin yağların rengini yok etmekte yani rafinasyonunda
kullanılmaktadır. Bentonitin asit aktivasyonu adı verilen kimyasal iĢlemlere tabi
tutulmaktadır. Ca bentonitlerin doğal halde ağartma gücü tonsil ile karĢılaĢtırılarak
elde edilir ve bir çoğunun tonsil değeri düĢüktür. Ca bentonitin ağartma gücünü
kullanılacak seviyeye çıkarmak için asite tabi tutularak aktiflendirme iĢlemi
uygulanmaktadır (Cooperative work of the German Society for Fat Science (DGF),
2001).
50
Alkali rafinasyon iĢlemi sonucu ya da doğal olarak aktif olan bentonitler
yağsanayiinin yanında sütte, meyve suyunda ve unda da değiĢik nedenlerden dolayı
ağartma toprağı olarak kullanılmaktadırlar.
Verilen tabloda sülfürik asit ile aktifleĢtirilmiĢ bentonit ile ticari ağartma toprağı
ürünü olarak en çok tkullanılan aktifleĢmiĢ bentonitlerinden tonsil ile karĢılaĢtırılması
yapılmıĢtır. Ġncelenen örnekler herhangibir aktifleĢtirme iĢlemi uygulanmamıĢtır.
Okunan % T (geçirgenlik) değerleri gr num./gr tonsil değerine uyarlamıĢtır.
Dolayısıyla yapılabilecek karĢılaĢtırmalarda, referans örnekle (tonsil) yapılan ağartma
analizlerinin eĢik değeri olan 2.50 gr. numune/gr. tonsil değerinden eĢit veya daha
küçük değerler olmalıdır (MTA Laboratuvarıyla sözlü görüĢme 2010). Çizelge 4.6‟de
sahadan derlenen örneklerin ağartma sanayii için uygun olabileceği görülmektedir.
Çizelge 4.6. İncelenen numunelerin ağartma için kullanılabilirlik durumu.
Ağartma
Numune Adı
%T
gr num./gr tonsil
H-1
62
1.38
H-2
45
1.58
H-4
45
1.58
4.5. 4. Döküm sanayinde kullanımı açısından inceleme.
Plastisitesi ve kollodial özelliğinden ötürü dökümde kalıp malzemesi olarak
değerlendirilen kumlara bağlayıcılık karakterini elde etmelerini sağlamaktadır. Kalıp
kullanılacak olan kumlara %2 den % 50‟ ye kadar değiĢen oranlarda bentonit
katılmaktadır. Döküm sanayiinde bentonitte aranan en önemli özellik; en az miktarda
kille en verimli bağlama mukavemetidir. Aynı zamanda kum kalıplarında yüksek gaz
geçirgenliği gerçekleĢtirmesidir. Genel olarak döküm sanayiinde kalıp kumu
bağlayıcısı olarak Na-bentonitler kullanılmaktadır.
51
Ülkemizde döküm kalitesindeki bentonitlerin kimyasal karakterlerine iliĢkin
bileĢenler ve sınır aralıkları TS 5360‟da verilmektedir. AĢağıdaki tabloda (Çizelge
4.7.) TSE ve DöktaĢ standartlarından bazılarının ve çalıĢma sahasından alınan iĢleme
tabi tutulmamıĢ örneklerin değerleri karĢılaĢtırıldığında 1300°C‟de numunelerinin
piĢirilmesi KDK değerlerinin vermiĢ olduğu neticeler döküm için değerlendirilecek
bentonitlerinde sdyum veya ara tip bentonit özelliklerinde olmasından dolayı döküm
sanayinde kullanımı düĢünülebilir.
Çizelge 4.7. İncelenen numunelerin döküm için kullanılabilirlik durumu.
Ca
O
Kızdırma
kaybı
JelleĢ
me
PiĢme-1300°C
KDK
(meq/100gr)
TSE
Standardı
<
0.7
< 6.5
> 8.3
Yüzeyi yağsı parlak bir şekilde
erimiş
Döktaş: > 60
H-1
0.07
5.00
> 8.3
Koyu kahverengi-Köpürme
59.78
H-2
3.51
10.70
> 8.3
Kenar ve altı turuncu (üstü siyah)
köpüklenme
70.65
H-4
2.50
11.2
> 8.3
Kenar ve altı turuncu (üstü siyah)
köpüklenme
78.80
4.5. 5. Sondaj uygulamalarında kullanımı açısından inceleme
Sondaj sıvısı olarak genelde su ile birlikte kil ve diğer materyallerin
süspansiyonları değerlendirildiğinden, bu sıvıya sondaj çamuru adı verilmektedir.
Bentonit derin kuyu, su ve petrol sondajları esnasında matkap uçlarını ve borularını
yağlama ve soğutma görevini yerine getirmektedir. Sondaj sedimanlarının yüzeye
çıkmasını sağlamaktadır. Belirli bir viskozite olana kadar suyla karıĢtırılan bentonitin
çamur özellikleri, ağırlığı ve su kaybı fazlaca önemli parametrelerdir.
Türk Standartları Enstitüsünün TS-977 ve yenilenmiĢ hali ile TS EN ISO 13500
(2006) Petrol ve Doğalgaz sanayii- Sondaj çamuru maddeleri- özellikler ve deneyler
52
standart hale getirilmiĢtir. Buna göre sondaj bentonitinin özellikleri aĢağıdaki gibi
olmalıdır (Çizelge 4.8). çalıĢma alanındaki bentonitler TS EN ISO 13500 standard
sınırlarıyla verilmektedir (Çizelge 4.9).
Çizelge 4.8. TS EN ISO 13500’de sondaj bentonitinde aranan özellikler
Özellik
Süspansiyon özellikleri
600 devir/min devirde viskometre gösterge okuması
Akma noktası /plâstik viskozite oranı
Süzüntü hacmi
Çapı 75 μm‟dan daha büyük kalıntı
Değer
En az 30
En çok 3
En çok 15.0 cm3
En çok % 4.0 (m/m)
Tabloda verilen standart değerler ve örnek sonuçlarından bulunan değerler
karĢılaĢtırıldığında 600 dev/dak viskozite değerlerinin uygun olmadığı, akma noktası /
plastik viskozite oranlarının tüm numunelerde uygun olduğu, süzüntü hacminin
numuneler için standart değerin biraz üzerinde olduğu görülmektedir. Numunelerin
iĢleme tabi tutulmamıĢolduğu dikkate alınırsa sahadaki bazı yatakların sondaj için
uygun olabileceği düĢünülmektedir.
Çizelge 4.9. Sahadan alınan numunelerin sondaj için kullanılabilirlik durumu.
Süspansiyon özellikleri
16 SAAT
600
ISO En az
13500 30
300
Süzüntü
Akma noktası /
hacmi
Plastik Akma
pH
plastik viskozite
viskozite noktası
oranı
En çok
En çok
3
15.0 cm3
H-1
11.00 19.0 9.67
8.00
27.00
3.38
7.0
H-2
20.00 11.0 9.95
9.00
2.00
0.22
8.4
H-4
21.00 12.0 10.0
9.00
3.00
0.33
16.4
53
4.5. 6. Seramik sanayiinde kullanımı açısından inceleme
Seramik sanayiinde seramik malzemesinin plastisitesini artırıp çalıĢılmasını
rahatlatıcı bir fayda sağladığından dolayı değerlendirilmektedir. Bentonitin bağlayıcı
özelliği ve ateĢe dayanıklılığı çok, piĢme rengi ise beyaz olan alkali bentonitler
seramik yapımında plastisite ve kuru dayanımı arttırmaktadırlar. Sırlara öğütme
sırasında ilave edilen bentonit, sırrın dibe doğru çökmesini engelleyerek asılı halde
bulunmasını sağlamaktadır.
Bentonit eklemenin faydaları: çamurun eĢit Ģekilde karıĢmasını sağlaması,
kuruma çatlamalarını en aza indiresi, kuru mukavemeti arttırması ve piĢtikten sonrası
kırılganlığı azaltması diye sayılabilir. Seramikte kullanılan bentonitin Türk
Standartları Enstitüsünün TS 11136 “Bentonit-Seramik Sanayinde Kullanılan”
baĢlıklı standardı ele alınmaktadır.
AĢağıdaki tabloda (Çizelge 4.10) verilen standart sınırlar ve incelem alanından
derlenen örneklerin değerleri net olarak karĢılamadığı ancak bu değerler
zenginleĢtirme iĢlemi ile uygun hale getirilebilir. Tüvenan numunelerin çalıĢma
sahasında seramik sanayii için uygun olduğu düĢünülmektedir.
Çizelge 4.10 İncelenen numunelerin seramik için kullanılabilirlik durumu.
pH
Kızdırma
kaybı
En fazla
6
PiĢme rengi 1300°C
Fe2O3
TiO2
Al2O3
Beyaz
En
fazla 1
En fazla
0.30
En az
14
TSE
11136
8
H-1
9.67
5.00
Koyu kahverengi-Köpürme
1.06
0.10
12.42
H-2
9.95
10.70
Kenar ve altı turuncu (üstü
siyah) köpüklenme
0.88
0.08
11.53
H-4
10.00
11.20
Kenar ve altı turuncu (üstü
siyah) köpüklenme
0.96
0.08
13.02
54
5. SONUÇ ve ÖNERİLER
Ordu-Fatsa (Arpalık) bölgesinde bentonit yataklarının mineralojik-jeokimyasal
özelliklerinin
ortaya
konulması
ve
endüstride
hammadde
olarak
değerlendirebilirliğinin belirlenmesi amacı ile gerçekleĢtirilen bu çalıĢmada;
1- Ordu-Fatsa (Arpalık) bölgesinde Tokat
G38-b1.b2.b3.b4
1/25.000
paftalarının bir bölümünde (130 km2‟lik alanda) jeoloji haritası hazırlanmıĢ, Mesudiye
formasyonu, Tirebolu formasyonu, Akveren formasyonu, Tekkeköy formasyonu ve
alüvyon birimleri ayırtlanmaktadır.
2 Ana kaya ve bentonit numunelerinin bütün elementlerinin davranıĢları
birbirine çok benzerdir ve dolayısıyla aynı kökenden geldiklerini ve bentonitleĢme
esnasında elementlerin davranıĢlarında (zenginleĢme ve/veya fakirleĢme) belirli bir
farklılık olmadığı söylenebilir. NTE (Nadir toprak element) kondrit normalize
değerleri kayaçların oluĢumunda negatif Eu anomalisinin varlığı da plajiyoklas
ayrımlaĢmasının önemli bir rol oynadığını, ana kaya ve bentonitlerde Ca‟un
ortamdan uzaklaĢtığını göstermektedir.
3- ÇalıĢma sahasındaki bentonitleĢmenin çoğunlukla Na tipinde bentonit olduğu
XRD ve DTA çalıĢmalarından anlaĢılmıĢtır.
4-
Bentonitler
trakitik
(vitrik-kristal)
proklastiklerin
denizel
ortamda
hidratasyonu ile oluĢmuĢtur. Ġnceleme alanında silislemiĢ ağaç kökleri ve ince
kömür bantlarının olması bentonit oluĢumunun sulu bir ortama taĢınan volkanik
malzemenin hidrolizi ile oluĢtuğunu ve zaman zamanda asidik koĢulların egemen
olmasıyla kömür oluĢumunun geliĢtiğini gösterir.
5- Tüvenan malzemenin kullanım alanları incelendiğinde; çalıĢma sahasındaki
bentonitlerin kağıt ve yağ sanayinde doğrudan kullanımının uygun olduğu, ancak
döküm, sondaj ve seramik sanayinde kullanılabilmesi için çeĢitli teknolojik
iĢlemlerden geçirilmesi gerektiği anlaĢılmaktadır.
55
6- Ġnceleme alanında mostra veren bentonit yataklarının altında da yapılacak
(sondaj yarma vb.) çalıĢmalarla bentonit yatakların kalınlıklarının ve rezervlerinin
bulunması mümkündür.
56
6. KAYNAKLAR
Abdioğlu, E., 2002, Arpalık (Ordu) Yöresindeki Kil OluĢuklarının Mineralojik,
Jeokimyasal ve Kökensel Ġncelenmesi, KTÜ Yüksek Lisans Tezi, Trabzon.
Ağar, Ü., (1977), Demirözu (Bayburt) ve Köse (Kelkit) Bölgesinin Jeolojisi, Doktora
Tezi,, Trabzon,
Akarsu, I., ve Aydın, M., 1979, Sinop-Ġnebolu-Küre-Kastamonu-TaĢköprü-BoyabatDurağan YerleĢme Merkezleri ile Çevrili Sahanın Genel Jeoloji Raporu,
T,P,A,O, Raporu No:1323, 48s.
Akbulut, A., 1996, Bentonit, MTA Eğitim Serisi No: 32, Ankara.
Akın, H., 1978, Geologie, Magmatismus und Lagerstattenbildung im Ostpontischen
Gebirge-Türkei aus der Sicht der Platten Tektonik: Geol, Rdsch, 68/1 253-283,
Altaner, S. P., Grim, R. E., 1990, Mineralogy, Chemistry, and Diagenesis of Tuffs in the
Sucker Creek Formation (Miocene), Eastera Oregon, Clays Clay Minerals, 38,
561-572.
Aubert, D., Stille, P. and Probst, A., 2001, REE Fractionation During Granite
Weathering and Removal by Waters and Suspended Loads: Sr and Nd Ġsotopic
Evidence, Geochimica et Cosmochimica Acta, 64, 1827–1841.
Badgley, P. C., 1959, Petroleum Possibilities of the Sinop Basin: Petrol ĠĢleri Genel
Müdürlüğü ArĢivi, Ankara.
Bailey, S. W., 1980, Structures of Layer Silicates in G, W, Brindley and G. Brown, Eds.,
Crystal Structures of Clay Minerals and Their X-Ray Identification, p. l-124,
Mineralogical Society Monograph no, 5, London.
Bau, M., 1991, Rare-Earth Element Mobility During Hydrothermal and Metamorphic
Fluid–Rock Ġnteraction and the Significance of the Oxidation State of
Europium, Chemical Geology, 93, 219–230.
BektaĢ, O., ġen, C. Atıcı, Y. ve KöprübaĢı, N., 1999, Migration of the Upper Cretaceous
Subduction-Related Volcanism Towards the Back-Arc Basin of the Eastern
Pontide Magmatic Arc (NE Turkey), Geol, Journal, 34, 95-106.
Blumenthal, M., 1950, Orta ve AĢağı YeĢilırmak Bölgelerinin (Tokat, Amasya, Havza,
Erbaa, Niksar) Jeolojisi Hakkında Rapor, Jeolojik Harita Materyalleri, M,T,A,
Yayını, D Serisi, No:4, Ankara.
57
Bora, E. 1970, Ağalık, Kanlar, Karaerik Maden Sahaları Civarının 1: 5000 Ölçekli
Jeolojik Raporu, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Raporu 4589 Ankara
(YayımlanmamıĢ).
Boynukalın, S., 1991, Dereli (Giresun) Baraj, Yeri ve Göl Alanının Mühendislik
Jeolojisi ve Çevre Kayaçların Jeomekanik Özellikleri, Doktora Tezi, K.T.Ü.
Trabzon.
Braun, J.-J., Pagel, M., Muller, J.-P., Bilong, P., Michard, A. and Guillet, B., 1990,
Cerium Anomalies in Lateritic Profiles, Geochimica et Cosmochimica Acta,
54, 781–795.
Broxton, G., Bish, D. L., Waren, R. G., 1987, Distribution and Chemistry of Diagenetic
Minerals at Yucca Mountain, Nye County, Nevada, Clays and Clay Minerals,
35, 89-110.
Bystrom-Brusewitz, A. M., 1976, Sludies on the Li Test to Distinguish Between
Beidellite and Montmorillonite, Proc, Int,, Clay Conf,, Mexice City, 1975, in:
Applied Publishing Ltd, Wilmettei, Bailey, S. W. (Eds.), Illinois, 419-428.
Cantrell, K. J., and R. H. Bryne, 1987, Rare Earth Element Complexation by Carbonate
and Oxalate Ions, Geochim Cosmochim Acta, 51, 597–605.
Chen, P. Y., Wan, H. M., Brindley, G. W., 1976, Beidellite Clay from Chang-Yuan
Taiwan: Geology and Mineralogy, Clay Minerals, 11, 221-233.
Class, C. and la Roex, A.P., 2008, Ce Anomalies in Gough Island Lavas-Trace Element
Characteristics of a Recycled Sediment Component, Earth and Planetary
Science Letters, 265, 475–486.
Cooperative work of the German Society for Fat Science DGF, 2001, Technologies for
Industrial Processing of Fats and Oils, Eur. J. Lipid Sci. Techn. 103, 505-541.
Cotten, J., Le Dez, A., Bau, M., Caroff, M., Maury, R. C., Dulski, P., Fourcade, S.,
Bohn, M. and Brousse, R., 1995, Origin of Anomalous Rare Earth Element
and Yttrium Enrichments in Subaerially Exposed Basalts: Evidence From
French Polynesia, Chemical Geology, 119, 115–138.
Çelik, M., Karakaya, N., 1997, Ordu ve Giresun Civarında Gözlenen Hidrotermal Kil
OluĢumlarının Ġncelenmesi, VIII. Ulusal Kil Sempozyumu, Kütahya.
58
Çelik, M., Karakaya, N., and Temel, A., 1998, Clay Minerals in Hydrothermally Altered
Volcanic Rocks, Eastern Pontides, Turkey, Clays and Clay Minerals, 47/6,
708-717.
Çelik, M., Karakaya, N., 2005, Doğu Karadeniz Bölgesindeki Bazı Maden Yatakları ile
Yüzey ve Yeraltı Suyu Kimyası Arasındaki ĠliĢkinin AraĢtırılması, Tübitak
Proje Raporu, Proje No: YDABAG-103Y016 (YayınlanmamıĢ).
Çınar, S., Çakır, M., Akıncı, S., Türkmen, Ġ., 1989, Ordu- Kumru-Korgan- AybastıAkkuĢ ve Tokat -Niksar Civarının Jeolojisi ile Maden Zuhurlarına ĠliĢkin
Jeoloji Raporu, M,T,A, Genel Müdürlüğü, Rapor No:8888, Ankara
(YayınlanmamıĢ),
Çınar, S., Çekiç, Y., Akıncı, S., Türkmen, L. BoğuĢlu., M., Özdoğan, K., 1988, OrduFatsa-Ünye-Tekkiraz-Ciladere Yörelerinin Jeolojisi ve Maden Zuhurlarına
ĠliĢkin Jeoloji Raporu,, M,T,A, Genel Müdürlüğü, Ankara (YayınlanmamıĢ).
Çınar, S., Yazıcı, E. N., Doksanbir, T., BoğuĢlu, M., Genç, T., Yağcı, A., Yıldırım, K.,
1987, Ordu Ulubey-PerĢembe-Fatsa Yörelerinin Jeolojisi ile ilgili Maden
Zuhurlarına
ĠliĢkin
Rapor,
M,T,A,
Genel
Müdürlüğü,
Ankara
(YayınlanmamıĢ).
Çoğulu, E., 1975, GümüĢhane ve Rize Granitik Plütonlarının Mukayeseli, Petrojeolojik
ve Jeokronometrik Etüdü, Doçentlik Tezi, Ġ.T.Ü. Maden Fakültesi, Ġstanbul
(YayınlanmamıĢ).
DPT Raporu 2001, Sekizinci BeĢ Yıllık, Kalkınma Planı, Madencilik Özel Ġhtisas
Komisyonu Raporu Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Bentonit
ÇalıĢması, Ankara, 2-26.
Durukal,
S.,
1971,
Giresun-Tirebolu
civarı
Bentonit-Montmorilonit
Sahaları
Prospeksiyon Raporu, MTA Maden Etüt ve Arama Dairesi BĢk. ArĢivi Rapor
No: 597, Ankara (YayınlanmamıĢ).
Ece, I. ve Yüce E., 1999, Bentonit Türkiye Endüstriyel Mineraller Envanteri, IMMIB
yayını, 19-27.
Er, M., Dursun, Ö., Yılmaz, Z., Saraloğlu, A. ve Kansız, H., 1985, Sayaca (UlubeyOrdu) Yöresindeki Arama 22290 Nolu Alüminyum (Ġllit) Ruhsat Sahasının
Maden Jeolojisi Raporu, M.T.A. Genel Müdürlüğü, Ankara.
59
Erkal, T., 1991, ÇarĢamba Ovası (YeĢilırmak Deltası) ve Çevresinin Jeomorfolojisi,
Ġstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri
Coğrafya Enstitüsü Doktora Tezi
(YayınlanmamıĢ).
Eslinger, E. and Pevear, D.R., 1988, Clay Minerals for Petroleum Geologists and
Engineers:SEPM
Short
Course
Notes
No,22,Society
of
Economic
Paleontologists and Mineralogists, Tulsa, Oklahoma.
Fisher, R,V. and Schmicke, H.-U., 1984, Pyroclastic Rocks, New York, SpringerVerlag, 472.
Floyd, P,A. and Winchester, J. A., 1975, Magma-Type and Tectonic Setting
Discrimination Using Immobile Elements, Eatrth Planet, Sci. Lett. 27, 211218.
Fodor, R.V., Bauer, G. R., Jacobs, R. S. and Bornhorst, T. J., 1987, Kohoolawe Island,
Hawaii: Tholeiitic, Alkalic, and Unusual Hydrothermal (?) “Enrichment”
Characteristics, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 31, 171–
176.
Gayle, R. B., 1959, Geology of the Sinop Basin: Petrol ĠĢleri Genel Müdürlüğü ArĢivi,
Ankara.
Gedik, A. ve Korkmaz, S., 1984, Sinop Havzasının Jeolojisi ve Petrol Olanakları: Jeoloji
Mühendiliği Dergisi, 19, 53-79.
Gedikoğlu, A., Pelin, S. ve Özsayar, T., 1979, The Main Lines of Geotectonic
Development in the East Pontids in the Mesozoic Areas: Geochome-I, 555580.
Gill, J. B., 1978, Role of Trace Element Partition Coefficients in Models of Andesite
Genesis, Geochimica et Cosmochimica Acta, 42, 709-724.
Grant, J. A., 1986, The Isocan-A Simple Solution to Gresens Equation for Metasomatic
Alteration, Economic Geology, 81, 1976-1982.
Gresens, R. L., 1967, Composition-Volume Relationships of Metasomatism, Chemical
Geololgy 2, 47-55.
Grim, R, E., 1968, Clay Mineralogy, 2nd Edition, McGraw-Hill Book Co,, New York,
596.
Grim, R. E., Kulbicki, G., 1961, Montmorülonites: High Temperature Reactions and
Classifications, Amer. Mineral., 46, 1329-1369.
60
Gündoğdu, M,N., Yılmaz, O., 1983, Kil Mineralojisi Yöntemleri I, Ulusal Kil
Sempozyumu, Çukurova Üniversitesi, Adana, Bildiriler Kitabı, S,319-330,
GürçeĢme, Ġ., 1977, Ünye-Fatsa-Kavaklıdere ve Tankutlu Bentonit Sahaları Hakkında
Rapor, MTA Maden Etüt ve Arama Dairesi BĢk, ArĢivi Rap., No: 1902,
Ankara (YayınlanmamıĢ).
Gürsoy, H., Öztürk, A. ve Ġnan, S., 1993, Kelkit (GümüĢhane) ve Yakın Dolayının
Tektonostratigrafik GeliĢimi: A, Suat Erk Sempozyumu, Bildiriler, 53-64.
Güven, Ġ. H., 1993, Doğu Pontidlerin 1/250,000 Ölçekli Kompilasyonu, M.T.A. Genel
Müdürlüğü, Ankara (YayınlanmamıĢ).
Güven, Ġ. H., 1998, Jeoloji Etütleri Dairesi, 1/100,000 Ölçekli Açınsama Nitelikli
Türkiye Jeoloji Haritaları, No:57, Ankara.
Hakyemez, Y., Yetkin, F., Erkal, T., Karabıyıkoğlu, M. ve Mengi, H., 1989, ÇarĢamba
(Samsun) Dolayının Jeolojisi: M.T.A Rap. No:8895, Ankara.
Harris, C., 1985, Guano-Derived Rare Earth-Rich Phosphatic Amygdales in Gabbroic
Ġnclusions from Ascension Island, Earth and Planetary Science Letters, 72,
141–148.
Hart, S. R., Erlant, A. J. and Kable, E. J. D., 1974, Sea Floor Basalt Alteration: Some
Chemical And Sr Ġsotopic Effects, Contributions to Mineralogy and Petrology,
44, 219-230.
http://www.meteor.gov.tr
Humphris, S,E,, Thompson, G., 1978, Trace Element Mobility During Hydrothermal
Alteration of Oceanic Basalts, Geochimica et Cosmochimica Acta 42, 127136.
Jackson, M. L., 1956, Soil Chemical Analysis-Advanced Course-Published by Author,
991.
Karakaya, N., Karakaya, M. Ç., 2001, Hydrothermal Alteration of the ġaplıca Volcanic
Rocks, ġebinkarahisar, Turkey. International Geology Review, 43/10, 953962.
Karakaya Ç.M., Karakaya, N., 2005. Doğu Karadeniz Bölgesindeki Bazı Maden
Yatakları ile Yüzey ve Yeraltı Suyu Kimyası Arasındaki ĠliĢkinin
AraĢtırılması. Tübitak Proje Raporu. Proje No: YDABAG-103Y016
(YayınlanmamıĢ).
61
Keller, W, D., 1978, Classifcation of Kaolins Exemplifıed by Their Textures in Scan
Electron Micrographs, Clays and Clay Minerals, 26,1-20.
Keskin, Ġ., Yergök, F. A., Kara, H., Dönmez, M., Arslan, M., 1998, Ünye-Fatsa-KumruKorgan (Ordu) Dolayının Jeolojisi, M.T.A. Raporu Rap no: 10182, Ankara.
Ketin, Ġ., 1951, Bayburt Bölgesinin Jeolojisi: Ġ.Ü. Fen Fakültesi Mecmuası, Seri B, 16,
113-127.
Ketin, Ġ., 1966, Anadolu'nun Tektonik Birlikleri, M.T.A. Dergisi, Ankara, No: 66, 20-34.
Ketin, Ġ. ve GümüĢ, Ö., 1963, Sinop-Ayancık Arasında 3, Bölgeye Dahil Sahaların
Jeolojisi Hakkında Rapor, T.P.A.O. Raporu, 288 (YayınlanmamıĢ).
Kibici,Y., 2002, Seramik Hammaddeleri ve Teknolojik Özellikleri, A.K.Ü Yayınları,
Afyon.
Korkmaz, S. ve Baki, Z., 1984, Demirözü (Bayburt) Güneyinin Stratigrafisi, Türkiye
Jeoloji Kurultayı Bülteni, 5, 107-115.
Korkmaz, S., Tüysüz, N., Er, M., Musaoğlu, A. ve Keskin, Ġ, 1995, Stratigraphy of the
Eastern Pontides, NE Turkey. in: Geology of The Black Sea Region, Proce of
The Inter. Symp. ErIer, A., Ercan, T., Ergüzer, B. ve Örçen, S. (Eds.), M.T.A.
and Chamber of Geological Engineers, Ankara, 59-68.
Kunze, G, W., 1965, In Methods of Soil Analysis, Black, C. A., (eds.), Agronomy
Society of American Inc., Chapter 44, 568-577.
Kurhan, M., 1971, Giresun-Tirebolu Civarında Tesbit Edilen Montmorilonitik Kil
(Bentonit) Sahası ile Ġlgili DerlenmiĢ Özet Bilgi, MTA Maden Etüt ve Arama
Dairesi BĢk. ArĢivi Rap., No: 623, Ankara (YayınlanmamıĢ).
Le Maitre, R. W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre Le Bas, M. J., Sabine, P.
A., Schnıid, R., Sorensen, H., Streckeisen, A., Woolley, A. R. and Zanettin, B.,
1989, A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms, Blackwell,
Oxford, 193.
Lee, S. G., Lee, D. H., Kim, Y., Chae, B., G., Kim, W.Y. and Woo, N. C., 2003, Rare
Earth Elements as an Indicator af Groundwater Environment Changes in a
Fractured Rock System: Evidence From Fractured-Filling Calcite, Applied
Geochemistry, 18, 135–143.
Lewis, A., J., Palmer, M. P. R., Sturchio, N. C. and Kemp, A. J., 1997, The Rare Earth
Element Geochemistry of Acid-Sulphate and Acid-Sulphate-Chloride
62
Geothermal Systems From Yellowstone National Park, Wyoming, USA,
Geochimica et Cosmochimica Acta, 61, 695–706.
MacLean, W, H., Kranidiotis, P., 1987, Immobile Elements as Monitors of Mass
Transfer in Hydrothermal Alteration: Plielps Dodge Massive Sulfide Deposit,
Matagami," Quebec, Economic Geology, 2, 951-962.
Moore, C, L,, 1998, Evolution of Regolith Development and Element Mobility During
Weathering Using Isocon Technique, Geological Society of Australia, Special
Publication, 20, 141–147,
Moore, D. M. and Reynolds, R. C., 1997, X-Ray Diffraction and the Indentification and
Analysis of Clay Minerals, 2nd ed. Oxford University Pres, New York, 378pp.
Murray, H., 2002, Industrial Clays Case Study, MMSD Report, No 64, 1-9.
MTA Laboratuvarıyla sözlü görüĢme 2010
Nesbitt, H. W., Young, G. M., 1982, Early Paleozoic Climatesand Plate Montions
Inferred From Major Element Chemistry of Litites, Nature 229, 715-717.
ÖzbeĢikçi, A. ve Uysal, M., 1982, Ordu Giresun GümüĢhane Samsun Yörelerindeki
Manganez Zuhurlarına Ait Prospeksiyon, MTA Rap., 7162, Ankara
(YayınlanmamıĢ).
Özsayar, T., Pelin, S., Gedikoğlu, A., 1981, Doğu Pontid'lerde Kretase: K.T.Ü. Yer
Bilimleri Dergisi 1/2, 65-114.
Pelin, S., 1977, Alucra (Giresun) Güneydoğu Yöresinin Petrol Olanakları Bakımından
Jeolojik Ġncelemesi, Doçentlik Tezi, KTÜ Yayını No:87, 103 s.
Price, R. C., Gray, C. M., Wilson, R. E., Frey, F. A. and Taylor, S. R., 1991, The Effects
of Weathering on Rare-Earth Element, Y and Ba Abundances in Tertiary
Basalts from Southeastern Australia. Chemical Geology, 93, 245–265.
download:http://www,nea,fr/html/dbtdb/pubs/americium,pdf
Shultz, L. G., 1969, Lithium and Potassium Absorption, Dehydroxylation Temperature
and Structural Water Content of Aluminous Smectites, Clays and Clay
Minerals, 19, 137-150.
Silva, R. J., Bidoglio, G., Rand, M.H., Robouch, P. B., Wanner, H. and Puigdomenech,
I., 1995, Chemical Thermodynamics of Americium, Nuclear Energy Agency,
Elsevier, Amsterdam.
63
Smykatz-Kloss, W., 1974, Differential Thermal Analysis, Springer-Verlag, New York,
185,
Stipp, S. L. S., Lakshtanov, L. Z., Jensen, J.T. and Baker, J. A., 2003, Eu3+ Uptake by
Calcite: Preliminary Results from Coprecipitation Experiments and
Observations with Surface-Sensitive Techniques, Journal of Contaminant
Hydrology, 61, 33–43.
Sun, S. S., Mcdonough, W. F., 1989, Chemical and Ġsotopic Systematics of Oceanic
Basaits: Implications for Mantle Composition and Processes, in: Saunders A.
D. and Norry M. J. (Eds.), Magmatism in Ocean Basins, Geol. Soc. London,
Spec. Pub. 42, 313-345.
Sverjensky, D. A., 1984, Europium Redox Equilibrium in Aqueous Solution, Earth and
Planetary Science Letters, 67, 70–78.
ġengör, A. M. C. ve Yılmaz, Y., 1981, Tethyan Evolution of Turkey; a Plate Tectonic
Approach: Tectonophysics, 75, 181-24.
Taylor, S. R., Mclennan, S. M., 1985, The Continental Crust: Its Composition And
Evolution, Blackwell, Oxford.
Terkado, Y. and Fujitani, T., 1998, Behavior of Rare Earth Elements and other Trace
Elements During Ġnteractions Between Acidic Hydrothermal Solutions and
Silicic Volcanic Rocks, Southwestern Japan, Geochimica et Cosmochimica
Acta, 62/11, 1903–1917.
Terlemez, Ġ., Yılmaz, A., 1980, Ünye-Ordu-Koyulhisar-ReĢadiye Arasında Kalan
Yörenin Stratigrafisi, Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 23/2, 179-191.
Tokel, S., 1972, Stratigraphical and Volcanic History of the GümüĢhane Region, N, E,
Turkey: Ph. D.. Thesis, University of London, U.C., (YayımlanmamıĢ).
Tokel, S., 1983, Liyas Volkanitlerinin Kuzey Anadoludaki Dağılımı Jeokimyası ve
Kuzey Tetis Yayı Sistemi Evriminin Açıklanmasındaki Önemi, TJK Kurultayı,
37, 42-43.
TS EN ISO. (2006). Petrol ve Doğal Gaz Sanayii - Sondaj Çamuru Maddeleri Özellikler ve Deneyler. TS EN ISO 13500. Mart
TS-Standartı. (1992). Talk- Kağıt Sanayinde Kullanılan. TS 10521. Aralık.
TS-Standartı. (1993). Bentonit-Seramik Sanayiinde Kullanılan. TS 11136. Kasım.
TS-Standartı. (1994). Bentonit-Kağıt Sanayiinde Kullanılan. TS 11441. Kasım.
64
TS-Standartı. (1996). Döküm Bentoniti. TS 5360. Nisan.
Weaver, C, E., Pollard, L. D., 1973, The Chemistry of Clay Minerals, Developments in
Sedimentology, 15, Elseiver Sci. Publ. Co., Amsterdam, 213.
Wilde, P., Quinby-Hunt, M.S. and Erdtmann, B-D., 1995, The Whole-Rock Cerium
Anomaly: a Potential Ġndicator of Eustatic Sea-Level Changes in Shales of the
Anoxic Facies, Sedimentary Geology, 101, 43–53.
Winchester, J, A., Floyd, P. A., 1976, Geochemical Magma Type Discrimination;
Application to Altered and Metamorphosed Basic Igneous Rocks, Earth Planet,
Sci Lett., 18,.459-469.
Wood, S. A., 1990, The Aqueous Geochemistry of the Rare-Earth Elements and
Yttrium, 2, Theoretical Predictions of Speciation in Hydrothermal Solutions
To 350°C at Saturation Water Vapor Pressure, Chemical Geology, 88, 99-125.
Yılmaz, Y., 1972, Petrology and Structure of the GümüĢhane Granite and Surronding
Rocks, North-Eastern Anatolia, PhD Thesis, London University, 260.
YoldaĢ, R., Keskin, B., Korkmaz, S., Didik, S., Kalkan, Ġ., Ağrıdağ, D.S. ve Besbelli,
B., 1985, Samsun ve Dolayı (Kızılırmak-YeĢilırmak Arasındaki Bölgenin)
Jeolojisi ve Petrol Olanakları: MTA Rap., 8130 (YayımlanmamıĢ), Ankara
1

Sıra No İLÇE ADI KURUM ADI 1 AKYURT Akyurt

İndir - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

Doğa Turizmi Master Planı

T.C. NĠĞDE ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

Jeoloji Nedir - WordPress.com

Maden İşleme Çözümleri Kataloğu

Proje No Proje Adı Yürütücü Kuruluş Başlama Tarihi

1-b - Niğde Üniversitesi

ÇED Raporu - Çevre ve Şehircilik Bakanlığı

İsmet AL TUNIŞIK, Recep İLE Rİ, Recep ARTlR I. GIRIŞ

GeoSeal GCL, doğal sodyum bentonit

ÇED Raporu - Çevre ve Şehircilik Bakanlığı