Clay mineralogy and diagenesis of K-bentonites occurring in the devonian yilanli formation from North Western Anatolia (Bartin-Zonguldak)
Batı Anadolu'da (Bartın-Zonguldak çevresi) devoniyen yaşlı yılanlı formasyonunda oluşan K-bentonitlerin kil mineralojisi ve evrimi
- Tez No: 338398
- Danışmanlar: PROF. DR. ASUMAN GÜNAL TÜRKMENOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Devoniyen, K-bentonit, İllit, Diyajenez, Devonian, K-bentonite, Illite, Diagenesis
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Batı Karadeniz bölgesinde, Bartın ve Zonguldak çevresinde Paleozoyik yaşlı ve sığ denizel karbonatplatformunda çökelmiş olan kireçtaşı-dolomitik kireçtaşı istifleri (Orta Devoniyen-Alt Karbonifer yaşlıYılanlı formasyonu) içerisinde, kalınlıkları yer yer 60 cm'ye varan, sarımsı kahve ve gri-yeşil renklikilce-zengin K-bentonit seviyeleri yüzeylenmektedir. Bu çalışmada Bartın-Gavurpınarı köyü ve Bartınçayı (Yılanlı Burnu) yakınındaki kireçtaşı ocaklarından alınan K-bentonitlerin optik ve taramalıelektron mikroskop ve X-ışınları kırınımı incelemeleri ile ayrıntılı mineralojik-petrografik özelliklerininincelenerek köken ve evrimlerinin ortaya konulması amaçlanmıştır.Bentonit seviyelerinden alınan örneklerde başlıca fillosilikat minerali illit olup, bazı örneklerdekaolinit ve illit-smektit de bulunmaktadır. Kil dışı mineraller olarak başlıca kalsit, dolomit, kuvars,daha az da jips, feldispat, götit, pirit ve zirkon mineralleri saptanmıştır. İllitlerin kristal-kimyasalkarakteristikleri (Kübler indeksi-KI, politipi, d060) araştırılmış ve farklı lokasyonlara göredeneştirilmiştir. İllitlerin KI verileri Yılanlı Burnu ocağı bentonitleri için 0.47-0.93 (ortalama 0.71 ?°2?)Bartın-Gavurpınarı ocağı için ise 0.69-0.77 (ortalama 0.72 ?°2?) olarak belirlenmiştir. İllitlerin KIverilerine ek olarak, genişleyebilen tabaka (% simektit) içerikleri (en çok % 5) ve kristalit kalınlıkları da(N:10-20 nm) bentonitlerin yüksek dereceli diyajenez koşullarına uğradığını işaret etmektedir. Benzerbiçimde illit politipleri (% 2M1/(2M1+1Md)) oranları Yılanlı Burnu ocağı bentonitleri için % 20-50(ortalama % 36), Gavurpınarı kireçtaşı ocağı bentonitlerinde ise % 25-45 arasında (ortalama % 37)değişmekte olup, yukarıdaki görüşü desteklemektedir. İllitlerin d060 değerleri (1.491-1.503 Å,ortalama 1.499 Å), oktahedral Mg+Fe miktarlarının 0.27-0.51 aralığında değiştiğini ve muskovit-fenjitaralığında ideal muskovite yakın bir dioktahedral bileşimi yansıttığını işaret etmektedir. Elektronmikroskop incelemeleri, illitlerin levhamsı-yapraksı morfolojiye sahip olduklarını ve otijenik olarakgeliştiklerini göstermiştir.Mineralojik-petrografik veriler K-bentonitlerin, kaynağı ve uzaklığı henüz bilinmeyen, Orta-GeçDevoniyen yaşlı, şiddetli volkanik aktiviteden türeyen ve yüksek diyajenetik koşullar altında (yaklaşık100-150 °C) evrimleştiklerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Yellowish brown and gray-green colored K-bentonite horizons revealing thicknesses up to 60 cm areexposed within the limestone-dolomitic limestone successions (Middle Devonian-LowerCarboniferous Yılanlı formation) deposited on a shallow marine carbonate platform at Zonguldak andBartın area in the western Black Sea region. In this study, bentonite samples collected from twodifferent locations; Gavurpınarı quarry and Yılanlı Burnu quarry are investigated by means of opticalmicroscopy, X-ray powder diffraction analyses (XRD), both scanning electron microscopy (SEM) andenergy dispersive X-ray (EDX) analysis, high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM)and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in order to reveal their mineralogicalgeochemicalcharacteristics and understand their origin and evolution.Illite is determined as the major phyllosilicate mineral in K-bentonites. Additionally, kaolinite andillite-smectite mixed-layer clay minerals are also detected in some samples. As non-clay mineralscalcite, dolomite, quartz, gypsum, feldspar, pyrite and zircon are present in these K-bentonites.Crystal-chemical characteristics (Kübler index-KI, intensity ratios (Ir), illite polytypes (%2M1), (d060) ofillite minerals from the two different sampling locations were investigated. Their KI values (for YılanlıBurnu sampling location varying between 0.47-0.93 (with an average of 0.71 ?°2?); for Gavurpınarıquarry sampling location varying between 0.69-0.77 (with an average of 0.72 ?°2?)); % of swellingcomponent (smectite-max 5%) and crystallite thickness (N=10-20 nm) indicate that these illites wereaffected by high-grade diagenetic conditions. Similarly, illite polytype ratios (%2M1/(2M1+1Md))range between 20-50% (with an average of 36%) for the Yılanlı Burnu quarry samples, whereas,these ratios are between 25-45% (with an average of 37%) for the Gavurpınarı limestone quarrysamples. Illite polytpe data also supports a high-grade diagenetic origin possibility of K-bentonites.Illite d060 values ranges between 1.491-1.503 Å, (with an average of 1.499 Å) which reflect theoctahedral Mg+Fe compositions are varying between 0.27-0.51 and thus approach the idealmuscovite-phengite values close to dioctahedral muscovite composition.Based on the data obtained from this study, volcanic ash was firstly transformed into a smectitic I/Smineral in early stages of sedimentation and burial diagenesis. This initial smectite was then betransformed into a highly illitic I/S, and finally illite by diffusion of elements into and out of the bed,during Devonian. Mineralogical-petrographical data points out that these K-bentonites evolved in ahigh-grade diagenetic environment (approximately 100-150 °C) from the products of volcaniceruptions having yet unknown source and distance during Middle-Late Devonian time.
Benzer Tezler
- Reşadiye (Tokat) geç kretase volkano-sedimanter birimlerdeki bentonitlerin mineralojisi, jeokimyası ve kökeni
Mineralogy, geochemistry and genesis of bentonites in the late cretaceous volcano-sedimentary units of the Reşadiye (Tokat)
NERGİS ÖNALGİL UYANIK
Doktora
Türkçe
2022
Jeoloji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN KADİR
- Gümüşhane yöresi erken-orta Jura yaşlı Şenköy formasyonu'nda gelişen K-bentonitlerin mineralojisi, jeokimyası ve jenezi
Mineralogy, geochemistry and genesis of K-bentonites in Şenköy formation from the Gümüşhane area
İREM BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEL ABDİOĞLU YAZAR
- Sivas-Kangal havzası Kalburçayırı kömür yatağının inorganik mineralojisi ve jeokimyası
Inorganic mineralogy and geochemistry of Kalburçayırı coal deposit in the Si̇vas-Kangal basin
SEMA TETİKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YALÇIN
- Bozkır Birliği'nin (Bozkır-Hadim, Konya) mineralojik-petrografik ve jeokimyasal incelenmesi
Mineralogical-petrograpgical and geochemical investigation of Bozkir Unit (Bozkir-Hadim, Konya)
MİNE TAKCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YALÇIN
- Malatya metamorfitlerinin (Yeşilyurt güneydoğusu) mineralojik-petrografik incelenmesi
Mineralogical-petrographical investigation of Malatya metamorphites, southeast of Yeşilyurt
ZEYNEL BAŞIBÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HÜSEYİN YALÇIN