Trakya Havzası Uzunköprü güneyinde yer alan taban killerinin jeokimyasal incelemesi

Abstract

Yaygın olarak "Nadir Yer Elementleri" (NYE) olarak adlandırılan Lantanit Serisinin (La'dan Lu'ya) on dört doğal elementinin bitümlü kömürlerden elde edilebildiği rapor edilmiştir. Haskin ve Frey (1966). Kömürleşme, NYE'yi parçalara ayıran bir jeokimyasal süreç olarak tanımlanmıştır (Yershov, 1961, Eskenazy, 1978). Finkelman (1978, 1988), kömürlerdeki NYE'nin karbominerit (Mikrolitotipler kil, kuvars ve karbonatlar gibi hacimce %20'ye kadar mineraller veya hacimce %5'e kadar sülfid mineralleri içerebilir. Mineral madde içeriği bu miktarları aşarsa, malzeme kömür ve mineral madde oranlarına bağlı olarak minerit veya karbominerit olarak adlandırılır.) bantlarında kırıntılı NYE-fosfatlar olarak lokalize olduğunu öne sürerken, Yershov (1961) NYE'yi turba aşamasında oluşan organik komplekslere atadı. Dünya'daki bu örneklerine benzer ve sedimanter bir sistem içerisinde çalışılan inceleme alanı Edirne ili, Uzunköprü ilçesi, Maksutlu köyünün yaklaşık olarak 3km güney batısında kalmaktadır. Hedeflenen killere ulaşabilmek adına Maden Tetkik Arama'nın bölgede kömür çalışmaları için hâlihazırda yapmış olduğu sondajlardan 3 adet sondaj seçilmiş ve stratigrafi izlenerek kesilen son kömür tabakasından hemen sonra tabakalanmış olan killerden 1'er metre uzunluğunda karot numuneler alınmıştır. Bölgenin 1/25.000 ölçekli jeolojik haritası hazırlanmıştır. Çalışma alanındaki birimlerin ilişkilerini gösteren genelleştirilmiş stratigrafik kesiti hazırlanmıştır. Bunların yapımında Corel Draw, Mapinfo ve Autocad programları kullanılmıştır. Kil içerisindeki NYE'nin zenginleşmesini belirleyebilmek için alınan karot numunelerden toplamda 11 adet örnekleme yapılmıştır. Seçilen 5 adet numune için ise XRD(X-Ray Diffraction Anlysis: X Işını Kırınım Çekimi) ölçümleri yapılmıştır. XRD yöntemi, her bir kristalin fazın kendine özgü atomik dizilimlerine bağlı X-ışınlarını karakteristik bir düzende kırması işlemidir. Her bir kristalin faz için kırınım profilleri bir nevi parmak izidir ve o kristali tanımlar. Nem oranını istenilen seviyelere çekmek adına 105 ° C'de 24 saat bekletilen numuneler, 100 saniyelik bir sürede Retsch RS200 halka kırıcı ile 75 mikronun altına öğütülmüştür. Bu örnekler XRD için 0,5-10 gramlık kısımlardan rastgele parçacık oryantasyonunu sağlayacak şekilde örnek kabına konulmuş fraksiyonlar üzerinde, İTÜ Jeoloji Bölümü XRD Labaratuvarında, ''Bruker D8 Advance'' model toz X-ışını kırınımı (P-XRD) cihazı kullanılarak, 40 mA ve kV akım ve voltaj yardımı ile Cu Kα ışıması ile filtresiz, 2o2Q/min adım hızıyla, 0o-72o 2Q aralığında, Lynxeye marka dedektör kullanımı ile yapılmıştır. Çekimler sonucunda elde edşlen X-ışını difraktogramları daha sonra, ''Jade 6.5'' veri değerlendirme programı (MDI, Kaliforniya-ABD) yardımı ile ''PDF-2'' veri tabanı kullanılarak çözümlenmiştir. Daha sonra tüm numunelerden ICP-MS yöntemi ile ana, iz element ve NYE analizleri yapılmıştır. Katı örnekler sıvı çözelti haline getirildikten sonra ICP' de iyonlaştırılıp kütle spektrometresine yönlendirilir. Örnek 6000-10.000 ˚K aralığında argon plazması tarafından iyonize edilir. İyonize edilen elementler kütle spektrometresine giderek orada birbirinden ayrılır. Element derişimleri iyon kütle dedektörü tarafından ölçülür. ppt' den ppm' e kadar ölçüm imkânı sağlar. İnceleme alanından alınan örneklerin majör, iz element ve nadir toprak analizleri yapılmıştır. Oluşumun jenetik değerlendirmesi için alınan örneklere ait jeokimyasal veriler kıtasal kabuktaki NYE bolluk oranları ile karşılaştırılmış ve ayırtman diyagramlar hazırlanmıştır. Alınan örneklerin geneline baktığımızda uranyum çoğunlukla kıtasal kabuk bolluk oranı olan 10ppm'in altında değer vermektedir. Önemli bir zenginleşme tespit edilememiştir. ICP-MS sonuçlarına bakıldığında örneklerin genelinde Hafif-NYE'ce zenginleşme izlenirken Ağır-NYE'ce seyrelme tespit edilmiştir. Ek olarak Ed-114-1, Ed-114-2, Ed-114-3 ve Ed-108-1 olarak isimlendirilen numunelerde Toryum oranlarında kıtasal kabuktaki bolluk oranına nazaran yaklaşık 5 kat zenginleşme tespit edilmiştir.