Avcıkoru-domalı-sofular Yöresi (şile-istanbul) Kömüraltı Killerinin Mineralojik İncelemesi

Abstract

Bu çalışmada, Şile ilçesinin batısında Avcıkoru-Domalı-Sofular köyleri arasında yer alan, yaklaşık 70 km lik bir bölgenin jeolojisi incelenmiş ve kömüraltı killerinin mineralojik incelemeleri yapılmıştır. İnceleme alanında jeolojik olarak en yaşlı birim Triyas' ait konglomera, kumtaşı ve kireçtaşından oluşmaktadır. Triyas üzerine uyumsuz olarak gelen Üst Kretase yaşlı birimler, konglomera, volkanitler ve volkanit arakatkılı flişlerdir. İnceleme bölgesinde geniş yayılım gösteren Neojen yaşlı gölsel çökeller, kum, kil ve çakıldan meydana gelir ve ekonomik öneme sahip kömür oluşumlarını kapsar. Tüm birimleri uyumsuz olarak örten alüvyon ve kumullar Kuvaterner yaşlıdır. Kömüraltı killerinin ayrıntılı mineralojik incelemesi, değişik kesimlerden derlenen örnekler üzerinde X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), diferansiyel termik analiz (DTA), termogravimetrik analiz (TG), optik mikroskobu ve kimyasal analiz incelemeleri yapılarak gerçekleştirilmiştir. XRD, DTA ve TG incelemeleri kömüraltı killerindeki kil mineralleri ve diğer kil boyutundaki minerallerin tayini ve kömüraltı killerinin esas bileşeni olan kil minerallerinin termal karakteristiklerinin saptanması için, SEM incelemeleri, saptanan kil minerallerinin morfolojisi ve diğer minerallerle ilgisini belirleyebilmek için yapılmıştır. Kimyasal analizler ile de kömüraltı killerinin kimyasal bileşimi ortaya konmuş ve eser element içerikleri araştırılmıştır. İnceleme konusu kömüraltı killeri jeolojik olarak Neojen yaşlı çökellerin içinde ana kömür seviyelerinin altoda bulunmaktadır. Bu killer iki yolla oluşmaktadır. Birincisi kalıntı kaolinler, ikincisi ise sedimanter killerdir. Kalıntı kaolinler, Üst Kretase sıcak ve yağışlı iklim koşullarında volkanik kayaçların yüzeysel alterasyonu ile oluşmuşlardır. Genelde, benzer alterasyon koşullarından etkilenmekle birlikte, özellikle ana kayacın petrografik karakterine bağlı olarak, farklı bileşimde kaolinler oluşmuştur. Sedimanter killer başlıca detritik malzemenin taşınması ve göl ortamında çökelmesiyle oluşmuşlardır. Üzerindeki kömür seviyeleri ve altında killi kumların varlığım dikkate alarak kömüraltı killerinin göl ve bataklık ortamında oluşmuş sedimanter killer olduğu söylenebilir. Esas olarak kaolinit, montmorillonit ve illit minerallerinden oluşan bu killer, farklı bölgelerde farklı kimyasal özelliklere sahiptir. Ayrıca mika ve kuvars impüriteleri de içerirler. Yapılan tüm kayaç analizlerinde SİO2 oram % 50-70 arasında, AI2O3 oram ise % 16-33 arasında değişmektedir. AI2O3 oram 4 nolu örnekte en düşük çıkarken (% 16.09), 8 nolu örnekte bu değer % 33.16 olarak tespit edilmiştir. Fe203 miktarı % 0.21 den % 3.81 e kadar değişiklikler gösterir. Toplam alkali miktarı en düşük olarak 8 nolu örnekte % 0.40, en yüksek olarak da 6 nolu örnekte % 2.71 olarak tespit edilmiştir

The study area is located among Avcikoru-Domah-Sofular villages in Şile and covers about 70 square kilometer. The Triassic sandstones make up the basement rocks and they are disconformably overlian by Upper Cretaceous that include pebbel stone, volcanic rocks and flysch series. All these units have been covered by Neogen that contains sandstone, clay, pebble stone and coal bands and Quaternary alluvium. In this study, mineralogical properties, the formation and the distribution of the clay minerals located in the western Şile have been investigated. Mineralogical and chemical characteristics of the clays which were occurred among Avcıkoru-Domalı-Sofular villages (Şile-İstanbul) were examined by using X-ray powder diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TG), scanning electron microscopy (SEM), chemical analyses. Kaolinite were determined as a major clay mineral of underclays as a result of the XRD studies. Beside kaolinite, montmorillonite, quartz and rarely fedlspar, mica and chlorite are observed as accessory minerals (Figure 1). Mineralogical paragenesis of the mentioned underclays were given as follows : Sample No Mineralogical Paragenesis 1 (El) Kaolinite+Monmiorillonite+Quartz+Chlorite 2 (MATI) Kaolinite+Montmorillonite+Quartz+Mica 3 (MAT2) Kaolinite+Quartz+Montmorillonite 4 (MAI) Kaolinite+Montmorillonite+Quartz+Feldspar+Mica 5 (MA2) Kaolinite+Monlmorillonite+Quartz+Feldspar 6 (F2) Kaolinite+Montmorillonite+Quartz+Illite (?)+Feldspar 7 (F3) Kaolinite+Montmorillonite+Quartz+Feldspar+.Mica 8 (F4) Kaolinite+Mon1moriüonite+Quartz+Feldspar+.Mica Kaolinite mineral which was determined in clay fraction has been found typically at the peaks of 7.13 A0 and 3.54 A0 (El), 7.168 A0 and 3.55 A0 (MATI) respectively.