Turgutlu (Manisa) neojen oluşuklarının tuğla-kiremit hammaddesi yönünden minerolojik petrografik ve jeokimyasal incelenmesi
Mineralogical petrographical and geochemical investigation of Turgutlu (Manisa) neogene formations for the tile and brick raw material
- Tez No: 166653
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKTAŞ UZ, DOÇ. DR. FAHRİ ESENLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 282
Özet
TURGUTLU (MANİSA) NEOJEN OLUŞUKLARININ TUĞLA KİREMİT HAMMADDESİ YÖNÜNDEN MİNERALOJİK-PETROGRAFİK VE JEOKİMYASAL İNCELENMESİ ÖZET Çalışma alanı (Turgutlu/Manisa) ve yakın çevresi Batı Anadolu'nun merkezi bölümünde yer alan Gediz Grabeni içerisinde yeralmaktadır. Gediz grabeni doğu-batı uzanımlı, yay şeklinde, uzunluğu 140 km ve genişliği yaklaşık 10-15 km olan bir havzadır. Çalışma alanının temel kaya birimleri; Menderes Masifi ve İzmir-Ankara ofiyolit zonuna ait kayaçlardır. Menderes Masifi'ne ait kayaçlar başlıca mikaşist, kalkşist ve rekristalize kireçtaşlarından oluşur. Çalışma alanının diğer temel kayaçlarını oluşturan İzmir- Ankara ofiyolit zonu kayaçları ise Eosen-Oligosen'de Menderes Masifî'nin üzerinden geçişlerini tamamlayan Likya Napları'nın kalıntılarıdır. Gediz grabeni asimetrik özellikte bir yapı sunduğu için, Turgutlu havzasının kuzey ve güney bölümlerinde yeralan Neojen yaşlı tortul fasiy esler ayrıcalık göstermektedir. Genel olarak yörenin yapısal özelliklerini, Miyosen başlarında oluşan tortullarıma çanağım dolduran Miyosen formasyonlarının kıvrılıp kırılmasına neden olan Miyosen ve Pliyosen tektonik hareketleri belirlemiştir. Turgutlu Neojen havzası Alt ve Orta Miyosen' de dolmaya başlamış ve bu esnada havza kenarlarında akarsu çökelleri yaygınlaşmaya başlamıştır. Çalışma alanında Alt-Orta Miyosen devresi Turgutlu formasyonu ile temsil edilir. Devrenin başlarında tektonizma ve akarsu hareketlerine bağlı olarak, tabanda çakıl-kumtaşı, kumtaşı, litolojileri ile başlayan formasyonda yukarıya doğru tane boyutu küçülmektedir. Devrenin daha sonraki bölümlerinde akarsu ortamı değişerek göl ortamına geçilmiş ve formasyonun üst seviyeleri çamurtaşı, karbonatlı-killi kum ve kiltaşı düzeylerinden meydana gelmiştir. Pliyosen devresinde ortam yeniden değişerek akarsu ortamına dönüşmüştür. Pliyosen hareketleri sırasında çökel havzasını dolduran sedimentler, fay sistemleri ile ötelemelere maruz kalmıştır. Çalışma alanındaki bu fayların doğrultulan genellikle D-B ve KD-GB olup, eğimleri 50-65° civarındadır. Fayların atımları 2-6 m arasında değişen miktarlardadır. Bu fay sistemleri yer yer KB doğrultum antitetik faylarla kesilmiştir. Pliyosen devresi çalışma alanının kuzey kesiminde Kanlıtepe formasyonu ile temsil edilir. Formasyon çökel dönemindeki topografyaya ve malzeme gelişine bağlı olarak depolanmıştır. Formasyon alttan üste doğru blok boyutunda malzeme ile başlayıp çakıl ve kum boyutlu malzeme ve yanal geçişli çamurtaşı ile devam eder. Çalışma alanının güney bölümündeki Pliyosen devresi ise kaba kırıntılılardan oluşan fluviyal özellikli Halilbeyli formasyonu tarafından temsil edilir. Formasyon alttan üste doğru blok boyutunda malzeme ile başlayıp çakıl ve kum boyutlu malzeme ile devam eder. Nihayet çalışma alanının en genç Neojen çökellerini ise güney bölümde görülen fluviyal kaba kırıntılılardan oluşan Pliyosen-Pleyistosen yaşlı Kupyartepe formasyonu oluşturmaktadır. Labaratuvar bazında yapılan araştırmalarla, binöküler mikroskop ve X-ışınlan kırınım yöntemleri kulanılarak, Turgutlu formasyonu xvıçökellerinde; kuvars, muskovit, kalsit, feldispat, dolomit, biyotit, rutil, amfibol, piroksen, turmalin, klorit, siderit, limonit ve kil mineralleri saptanmıştır. Tüm kayaç çözümlemesini ifade eden bu bileşimin yam sıra kil fraksiyon çözümlemesi dikkate alındığında, çokluk sırası değişken olarak, 'İllit+simektit+kaolinit+klorit" birlikteliği saptanmıştır. Çökeller içerisinde mika+kil minerallerinin miktarı oldukça yüksektir. Ancak tek tek mineraller dikkate alındığında hemen tüm örneklerde kuvars ana mineral durumundadır. Öte yandan, jeolojik ve mineralojik çalışmalar Turgutlu formasyonu'nun düşey stratigrafik kesitinde, benzer kil minerallerine sahip olduğunu göstermiştir. Stratigrafik kesit boyunca var olan bu benzerlik, çökelim esnasında havzanın muhtemelen aynı kaynak alandan gelen sedimanlarla beslendiğini ve diyajenez sürecinde, malzeme ile dolaşım sıvıları arasındaki etkileşimde farklılaşmalar olmadığım göstermektedir. Tane boyu analizlerine göre, Turgutlu formasyonu sedimentlerinin; % 10.34' sı 2 um altında ve % 79.45'i
Özet (Çeviri)
MINERALOGICAL PETROGRAPHICAL AND GEOCHEMICAL INVESTIGATION OF TURGUTLU (MANİSA) NEOGENE FORMATIONS FOR THE TILE AND BRICK RAW MATERIAL SUMMARY The study area (Turgutlu/Manisa) and vicinity are located in the Gediz Graben where the central part of western Anatolia, Gediz Graben is a basin of the east-west trending, in an arc shaped form and with a length of 140 km and a width of 10-15 km. The basement rock units of the study area are Menderes Massif and Izmir- Ankara Zone ophiolitic rock complex. Menderes Massif rocks consist of micaschist, calcschist and crystallised limestone. Izmir-Ankara Zone ophiolitic rock units constituing the other rock units in the study area are rest of the Lciyan Nappes passing over the Menderes Massif and causing the final metamorphism in the main massif during the Eocene-Oligocene period. As Gediz Graben presented an asymmetric shape, sedimentary facies in Neogene aged suited northern and southern part of Turgutlu basin are different from each other. In general tectonic activities in Miocene and Pliocene defined the structural characteristics of the region and caused folding and breaking of Miocene formations filling up the sedimentary basin at the early stage of Miocene. Turgutlu Neogene basin started to accumulate during the lower Miocene and middle Miocene and also river sediments have started to accumulate in the marginal basin. In the study area early-middle Miocene period is represented by Turgutlu formation. According to the tectonic activity and river sedimantation regime in the formation starting with gravel-sandstone, sandstone lithologies at the bottom, grain sizes get smaller to the upper level of the succession. The upper levels of the formation are formed mudstone, sand carbonate and clay interbedded and claystone. During the Pliocene the sedimentation environment has changed to the river basin. The deposits filled the sedimentary basin have been subjected to slips by some fault systems during the Pliocene activities. The strikes of the faults in the study area are generally E-W and NE-SW and the dips of the faults are about 50-65°. The slips of the faults where they measured are generally between 2 and 6 meters. These fault systems are cut with NW strike antitethic faults. Pliocene period is represented by Kanlitepe formation in the northern parts of the study area. The formation has been deposited according to the topography and accumulation of the elastics during the sedimantation. The formation has shown the deposition of block sized deposits at the bottom and continued with gravel and sand sized deposits and lateral transitive mudstone. Pliocene period in the southern part of the study area is represented fluvial characterized Halilbeyli formation formed from coarse grained elastics. The formation is represented block sized deposites at the bottom and has continued with gravel and sand sized deposits to the top. The youngest Neogene sediments of the study area constitute Pliocene-Pleistocene aged Kupyartepe formation formed from fluvial coarse grained elastics presented in the southern parts of the study area. XVlllBy using binocular microscope and X-ray diffraction methods in the laboratory studies, quartz, muscovite, calcite, feldspar, dolomite, biotite, rutile, amphibole, pyroxene, turmaline, chlorite, siderite, limonite and clay minerals are defined in Turgutlu formation deposits. Beside the whole rock definition, consisting of this mineral composition, when condering clay fraction definition illite+smectite+ kaolinite+chlorite+illite-smectite mineral association is defined in order abundance variably. The ratio of the micas and clay minerals is quite high in the deposits. But quartz is the dominant when considering minerals seperately. On the other hand, geological and mineralogical studies have shown that Turgutlu formation has similar clay minerals in respect to the vertical zones. This similarity in the stratigraphic column is probably proff of the same source supporting the materials to the basin and has shown that there is no diversities between the materials and sirculation liquids. According to the grain size diversities, Turgutlu formation sediments have different grain sizes. The grains under 2 um are 10.34 %, between 2- 63 um are 79.45 % the rest bigger than 63 um are 10.21 %. The 89.79 percent of the materials used for brick and tile in the Turgutlu region is under 63 urn. Petrographic polarizing, binocular and electron microscope and geochemical studies have revealed out that Turgutlu formation sediments derived from basement rocks mostly mechanically and less chemical decomposition transported to the sedimentary basin by rivers. On the other hand, Turgutlu formation sediments are subjected to lower-medium chemical alteration in the shallow environment and reflect to be unconsolidated fine granied sediments. Mineralogical-petrographic, geochemical and SEM studies have revealed that illite and chlorite minerals are detritic originated. The clay minerals belong to smectite group in Turgutlu formation are montmorillonites and nontronites. Montmorillonites have occured in the pores and cavities as authigenic minerals. The nontronites defined in the Turgutlu formation have occured by decomposition of serpentines. The low kaolinite in the Turgutlu formation is the insitu formation. The occurence of the kaolinization is probably because of the hot-humid climate and possible morphological conditions and most importantly to be abundant feldspar in the deposits. The technological properties of Turgutlu formation sediments, that are important for utilization, have been found as follows: drying shrinkage 6.48 %, fired shrinkage 3.73 %, total shrinkage 10.30 %, water absorption 17.31 %, apparent porosity 30.07 %, real porosity 34.25 %, closed porosity 4.18%, plastic limit 34.08 %, liquid limit 58.06 %, and plasticity index 23.98 %. Water absorption values of some specimens are high because of soluble salts, high carbonate content and mica mineral presence. High iron content of the clay (7.19 %) made the fired color brownish-red. In addition, hardness of the specimens according to Mohs' Scale, have been found between 3.5 and 4. Three recipes have been prepared by using the most suitable specimens for materials production that their quality and quantity were identified on the basis of area and laboratory studies and these were compared with the standard product. According to this comparison, some valuable improvements have been observed for which 33 % drying shrinkage, 36 % firing shrinkage, 30 % total shrinkage, 25 % water absorption and 20 % porosity, as mean values, can be mentioned. xrx
Benzer Tezler
- Aşağı Çobanisa (Manisa-Turgutlu) ve çevresi kum ocağı neojen-kuvaterner omurgalı faunalarının paleontolojik icelenmesi
Paleontological study of neogene-quaternary mammalian fauna from Aşağı Çobanisa (Manisa-Turgutlu)
SERDAR MAYDA
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Jeoloji MühendisliğiEge ÜniversitesiTabiat Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANJU KAYA
- Urganlı (Turgutlu-Manisa) jeotermal alanının jeolojisi ve hidrojeokimyasal özellikleri
Geological and hydrogeochemical properties of Urganlı (Turgutlu-Manisa) geothermal field
SERKAN VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Jeoloji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUZAN PASVANOĞLU
- Çaldağı (Turgutlu-Manisa) demir-nikel-kobalt cevherleşmesinin jeolojik, jenetik incelenmesi ve değerlendirilmesi
The Genetic studies and the exploration of iron-nickel-cobalt mineralisation in Çaldağı (Turgutlu-Manisa)
MEHMET YILDIZ
- Turgutlu (Manisa) yöresinde tuğla ve kiremit yapımında kullanılan killerin mühendislik ve bazı teknolojik özelliklerinin incelenmesi
Evaluation of certain technological properties of clays which are used in brick and tile production in Turgutlu (Manisa) region
ALİ FUAT ONAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SÖYLEMEZ
- Contact metamorphism in the cover series of the Menderes massif, southern part of Turgutlu, Manisa
Turgutlu-Manisa güneyinde yeralan Menderes masifi örtü serilerindeki kontakt metamorfizma
GÖNÜL KAYA
