Isparta bölgesinin jeokimyasal özellikleri ve endüstriyel hammadde potansiyeli

Abstract

ÖZET Batı Toros kuşağının İsparta Büklümü olarak adlandırılan ve İsparta- Burdur illeri arasında yaklaşık 350 km2 lik bir alanda yer alan inceleme alanında birimler allokton ve otokton olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Otokton birimler tabanda Üst Kretase yaşlı Söbütepe Kireçtaşlan ile başlar, Üst Paleosen - Alt Eosen yaşlı killi kireçtaşları, kumtaşı, kiltaşı ve detritik dokulu kireçtaşından oluşan Kabaktepe Formasyonu ile devam eder daha üste ise Orta Eosen yaşlı ve yine killi kireçtaşları, kumtaşı, kiltaşı ve detritik dokulu kireçtaşından oluşan Kayıköy Formasyonu gelmektedir. İstif daha sonra kumtaşı - marn ardalanmasmdan oluşan ve Alt Miyosen yaşlı Ağlasun Formasyonu ve molas türü konglomerelardan oluşan Orta - Üst Miyosen yaşlı Gavurdüzü Formasyonu ile devam eder. Pliyosen ve sonrasında faaliyet gösteren Gölcük volkanizması ile bölgeye Tefrifonolit, Porfiri trakit, ojit trakit ve Andezitik - trakiandezitik dayklar ve piroklastik malzemeler yerleşmiştir. Güncel olarak oluşan Gölsel tortullar, alüvyon ve yamaç molozu otokton birimlerin üst seviyelerini oluşturur. Allokton birimleri ise bölgeye Eosen ve Miyosen sonrası iki farklı zamanda ve iki ayrı hareketle yerleşen Ofiyoılitik karmaşık ve Akdağ kireçtaşları oluşturmaktadır. İnceleme alanında Pliyosen ve sonrasında faaliyet gösteren Gölcük volkanizması ile bölgede çeşitli ekonomik birimler oluşmuştur. Bunlar başlıca Pomza, Tras, Arsenik, Kükürt yapıtaşı ve mıcır olarak kullanılan trakitlerdir. Ayrıca ofıyolitlere bağlı olarak gelişen manyezit ve kromit ile çimento hammaddesi olabilecek kireçtaşlan diğer maden cevherlerini oluşturmaktadır, Yaklaşık 150 km2 lik bir alanda yüzeylenen pomza yüksek orandaki rezervi ile hafif yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Çimento hammaddesi olarak kullanılan tras ise uygun kimyasal bileşimi ile ve uzun yıllar yetecek rezervi TSE ye olan kullanım uygunluğu ile yörede bulunan çimento fabrikası ve ülke ekonomisi için önemli bir endüstriyel hammaddedir. Ayrıca yüzyıllardır yöre halkı tarafından yapı taşı olarak kullanılmış ve halen kullanılmaktadır. Arsenik küçük bir alanda yüzeylenen ve ekonomik olmayan bir rezerve sahiptir. Relgar, barit, orpiment ve nabit kükürt önemli mineralleridir. Hidrotermal kökenli olarak kalsit damarları içinde bulunan arsenik gerek mineralleri ve gerekse minerallerinin kristal yapısı ile Türkiye' de ve Dünyada nadir rastlanan bir yatakdır. Yapıtaşı olarak kullanılan Trakitler ise kesilip parlatılamamakta ancak yapı taşı ve mıcır olarak işletilmektedir. Yapılan fizikomekanik deneyler neticesinde orta ve zayıf kaya özelliği taşımaktadır. Manyezit ve kromit Gökçebağ köyü yakınlarında ofiyolitlere bağlı olarak oluşmuştur. Ekonomik olarak işletilecek rezervi bulunmamaktadır. İnceleme alanında en önemli ekonomik oluşum kükürttür. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda volkanizmanın köken olarak gösterildiği kükürtün, bu xııçalışmada yapılan izotop analizleri, jeokimyasal analizler ve volkanik kayaçların detaylı arazi incelemeleri sonucunda, organik kökenli ve şeyi ortamında oluşmuş olabileceği ve volkanizma ile yeryüzüne taşınmış olabileceği kanaati hakim olmuştur. Bu amaçla yapılan geniş çaplı jeolojik araştırmada Orta ve Üst Triyas' ta yörede yan dolaşımlı bir deniz ortamında oluşan bitümlü şeyllerin bulunduğu görülmüştür. Bu şeyller ayrıea petrol oluşumu içinde iyi bir ortam oluşturmaktadır. Yörenin petrol emareleri ve asfaltit içermesi bu savı güçlendirmektedir. Sonuç olarak kükürtün bu şeyi ortamında petrole bağlı olarak oluştuğu ve volkanizma sonunda hidrotermal sular ve gazlarla yeryüzüne taşındığı tahmin edilmektedir. Bütün bu ekonomik oluşumların dışında İnceleme alanındaki birimler stratigrafik açıdan, jeotektonik açıdan, jeokimyasal ve litolojik açıdan irdelenmiş ve maden yatağı oluşturma potansiyelleri araştırılmıştır. xıu

THE GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND POTENTIAL OF RAW MATERIALS OF İSPARTA REGION SUMMARY The study area, named as İsparta Angle of Western Taurus Belt, is located in an area of 350 square kilometer between İsparta and Burdur cities. The lithological units are divided into two main groups as autocton and allocton. The autocton units, at the bottom, begin with Söbütepe limestones in Late Cretaceous age and continue with Kabaktepe formations consisting of clayey limestone, sandstone, claystone and limestone exhibiting dterital texture. To the upper parts, Kayıköy formations containing clayey limestone, sandstone and limestone with detrital texture are observed. Ağlasun formation consisting of sandstone-marl succession in Lower Miocene age and Gavurdüzü formations containing molas type of conglomerate in Late Miocene age overlie the Kabaktepe formations. By the effect of Golcuk volcanism during Pliocene and later, tephryphonolite, porhyry trachyte, augite- trachyte and andesitic-trachyandesitic dykes, and pyroclastic materials have settled in the region. Modern lacustrine sediments, alluvium and slope blocks are located at the top of the autocton sequence. Ophiolitic rocks and Akdağ limestones that had settled in the region by two distinct activities in two different periods later than Eocene and Miocene constitute the allocton units. The porhyry trachytes has an important role on the mineralization taken place during the volcanism. In the study area, various valuable mineralizations occurred by the effect of Gölcük volcanism, which had been active in Pliocene and later. These mineralizations are mainly pumice, trass, arsenic, sulfur and trachytes that are used as construction material. Additionally magnesite and chromite which were derived from the ophiolite and limestones which can be used cement material are the secondary important resources. The large pumice deposits located in an area of 150 square kilometer are being mined for light construction material. With high chemical specifications, large reserves and suitability to TSE, the trass deposits are very important raw material for the cement factory and also Turkey's economics. The deposits, on the other hand, have been used for hundreds of years by local people as construction material. Arsenic is observed in a small district with uneconomic reserve. Realgar, barite, orpiment and and native sulfur are the most common minerals observed in the district. Most importantly, hydrothermal arsenic mineralizations within the clacite veins are unique in Turkey and all over the world in terms of both arsenic minerals and crystal structures. xivThe trachytes are not suitable for cutting and polishing but being mined for construction material. Physico-chemical experiments revealed that the trachytes have medium-weak rock specifications. Magnesite and chromite ores around Gökçebağ village have formed depending on ophiolite but do not have economic value- Sulfur is the most valuable occurrence in the region. Previous researchers asserted that the sulfur must have been originated from the volcanism. However, isotopic and geochemical analyses, and detailed field surveys suggest that the sulfur has organic origin and may have occurred in shale environment. It is thought that the sulfur may have been thrusted to the surface by the volcanism. Extensive geological investigations carried out bituminous shale formations, which had occurred within a semi-circulated sea environment in Late Triassic age. The shale formation is a convenient environment for the formation of petroleum. Some remarks of petroleum and asphaltite occurrences in the region confirm this idea. As a coclusion, it can be inferred that the sulfur occurrences have formed depending on petroleum in thi shale environment and been transported to the surface by hydrothermal solutions and gases derived from the volcanic activity. Beside all of the valuable resources, the study area was subjected to investigate in terms of stratigraphic, geotectonic, geochemical and lithological aspects dealing with ore forming processes. xv