Geri Dön

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

  1. Tez No: 338398
  2. Yazar: ÖZGE ÜNLÜCE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ASUMAN GÜNAL TÜRKMENOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Devoniyen, K-bentonit, İllit, Diyajenez, Devonian, K-bentonite, Illite, Diagenesis
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2022

    Jeoloji MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELAHATTİN KADİR

  2. 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

    Türkçe

    2022

    Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL ABDİOĞLU YAZAR

  3. 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

    Türkçe

    2003

    Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN YALÇIN

  4. 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

    Türkçe

    2015

    Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN YALÇIN

  5. Malatya metamorfitlerinin (Yeşilyurt güneydoğusu) mineralojik-petrografik incelenmesi

    Mineralogical-petrographical investigation of Malatya metamorphites, southeast of Yeşilyurt

    ZEYNEL BAŞIBÜYÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. HÜSEYİN YALÇIN