AFYON KUZEYİNİN JEOLOJİSİ VE MERMER POTANSİYELİNİN

TRKYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BLDRLER KTAB 3-5 MAYIS 2001 /AFYON

AFYON KUZEYNN JEOLOJS VE MERMER POTANSYELNN ARATIRILMASIYaar KBC , Ahmet YILDIZ , Metin BACI2 3 1 2 3

'Afyon Kocatepe niversitesi Afyon MYO Mdr AFYON Afyon Kocatepe niversitesi Teknik Eitim Fakltesi AFYON Afyon Kocatepe niversitesi tscehisar MYO AFYON

ZET nceleme alan Toros Tektonik Kua boyunca yer almaktadr. Aratrma, tscehisar (Afyon) ilesi ve B. Karaba (Afyon) kasabas arasnda kalan alann genel jeolojisinin ortaya karlmas ve blgede ekonomik olarak bulunan mermer yataklar hakknda n bilgi edinilmesi amacyla yaplmtr. Bu amala, lscehisar (Afyon) ilesi ve B Karaba (Afyon) kasabas arasnda kalan yaklak 1000 km2 'lik alanda nceden yaplm almalar derlenmi ve blgede faaliyet gsteren mermer ocaklarnn jeolojik zellikleri ve kapasiteleri hakknda veriler toplanm ve deerlendirilmitir. lscehisar mermerleri Paleozoyik yal olup blgesel metamorfizma sonucu olumutur. Orta st Triyas yal olan B. Karaba mermerleri ise Karaaltepe kireta ile yanal ve dey geili olarak bulunur ve kken olarak rekristalize kiretadr. lscehisar mermerleri yaklak olarak 3,5 km2 'lik alanda yaylm sunarlar ve kalnl 300 m 'ye kadar ulaan iki mercek halinde olumutur. B. Karaba mermerleri 40 km2 'lik bir alanda deiik renk ve kalitede yzeylenrler Kristal boyutlar gz nnde bulundurularak yaplan snflandrmada tscehisar mermerleri orta kristalli mermer, B. Karaba mermerleri ise orta - kaba kristalli mermer snfna girmektedir. Mermerlerde basn mukavemetine gre yaplan snflamada ise, B. Karaba ve tscehisar mermerlerinin orta direnti mermer snfna girdii belirlenmitir. Byk Karaba Mermerleri gerek sahadaki yaylm ve gerekse kimyasal, mineralojik ve fziko - mekanik zellikleri nedeniyle gelecekte Afyon - lscehisar mermerlerine alternatif olabilecek kapasiteye sahiptir. Anahtar kelimeler : Jeoloji, mermer, fziko - mekanik test, potansiyel.

73


THE STUDY OF THE GEOLOGY OF NORTH AFYON AND ITS MARBLE POTENTIAL ABSTRACT The study area is located on the inner Taurus Tectonic Zone. This study was conducted to determine the general geology of the investigated area between Iscehisar district (Afyon) and B Karabag (Afyon) town, and to get preparatory information on the marble quarries economically exist in the region For this reason, the previous studies on the area between 2 Iscehisar district and B. Karabag town which occupies approximately 1000 km were compiled, detailed information on the geological characteristics and production capacity of present quarries operating in the area were gathered and evaluated. The Iscehisar marbles are Paleozoic aged and were formed as a result of regional metamorphism. The B. Karabag marbles, Upper Middle Tnyas aged, on the other hand, are originally recrystahsed limestone and position laterally and vertically to Karaaltepe 2 limestone. Iscehisar marbles occupy around 3,5 km area and they were formed as two lenses where thickness reach up to 300 m. B. Karabag marbles occupy much widerarea, around 40 2 km , and indicate different colors and qualities. When the dimensions of crystals is taken into consideration while classifying marbles, Iscehisar marbles are classfied as medium crystalized marbles and B. Karabag marbles, on the other hand , defined as upper - medium crystalized marbles. According to classification which takes pressure resistance of marbles into consideration, B. Karabag and Iscehisar marbles are defined as medium resistant marbles. The B. Karaba marbles have the potential to become an alternative to Afyon - Iscehisar marbles in terms of its chemical, mneralogcal and physique - mechanics characteristics as well as its wider spectrum in the area Key words : Geology, marbles, physique - mechanics tests, potential. 1.GIRI Yreye ilikin aratrma, Iscehisar (Afyon) ilesi ile B. Karaba (Afyon) kasabas arasnda kalan blgenin genel jeolojisinin ortaya karlmas ve blgede ekonomik olarak bulunan mermer yataklar hakknda n bilgi edinilmesi amacyla yaplmtr. Bu amala, Iscehisar ilesi ve B. Karaba kasabas arasnda kalan yaklak 1000 km 2 'lk alanda, Afyon K26 ve K 25 paftalarnn 1/25.000 lekli haritalarnda nceden yaplm almalar derlenmi ve blgede faaliyet gsteren mermer ocaklarnn jeolojik zellikleri ve kapasiteleri hakknda veriler toplanmtr. Aynca Iscehisar mermerlerine ileride alternatif olabilecek mermer oluumlar ortaya karlmtr. inceleme alan Toros Tektonik Kua 'nda bulunmaktadr, inceleme alanna en yakn yerleim birimleri kuzeyde Emirda ilesi, gneydouda Sultanda (Afyon) ve ay (Afyon) ileleri, gneyde uhut (Afyon) ilesi ve inceleme alan iinde yer alan Afyon ili, Bolvadin (Afyon) ve Iscehisar (Afyon) ileleriyle B. Karaba (Afyon) kasabasdr (ekil 1). inceleme alannda blge jeolojisini aydnlatmak amacyla farkl zamanlarda deiik aratrmaclar tarafndan almalar yaplmtr. Metin vd., [1], Metin vd., [2], Gle., [3], Demirkol vd., [4], Koyiit [5], ve Kibici vd., [6] blgede yaplan aratrmalardan bazlardr.

74


2. JEOLOJ Afyon ve evresini iine alan blgede farkl litolojik ve tektonik zelliklere sahip kuaklar yer almaktadr. Bunlar Toros ve i Toros tektonik kuaklardr. Afyon ve dolaynda birbirinden tektonik dokanakla ayrlm iki temel kaya topluluu mevcuttur. Bunlardan birisi Toros Kuana ait Sultandalar 'nn devamn oluturan Toros Paleozoyik ve Mesozoyik birimleridir. Dieri ise i Toros Kuanda yer alan ve Afyon 'un kuzeydou, kuzey, kuzeybat ve batsnda Neojen rts altnda geni alanlar kaplayan Afyon metamorfitleri 'dir. Dier yandan Sandkl 'nn kuzey kesiminde, altta, Afyon metamorfitleri zerine transgressif bir konglomera ile gelen birim Afyon ve evresindeki dier benzerlerinden tamamen farkldr. Btn bu zellikleri gz nne alarak Afyon ve evresini temel blgeye ayrmak mmkndr. Bunlar; * Sultandalar 'nn kuzey blgesi (Toros kua) * Afyon'un kuzey blgesi (i Toros kua) * Sandkl'nn kuzey blgesi inceleme alan iinde yer alan blgenin yresel olarak jeolojik zellikleri iki ana balk altnda aada detaylca verilmitir. 2.1. scehisar (Afyon) Dolaynn Jeolojisi -PALEOZOYK inceleme alannn en yal birimi olan Afyon metamorfitleri litolojik olarak, kuvars muskovit - serisit, kuvars - albit - klorit ist, meta kumta - meta konglomera, mermer ve kalkistlerden olumutur (ekil 2), [1,8]. Blgedeki kayalarn temelini oluturan obanlar kristalen isti genellikle kahve, boz, yeil renkli ve ok kvrml bir yapya sahiptirler. Dk dereceli yeilist fasiyesine ait mineral parajenezleri kapsarlar. Granoblastik dokuya sahiptir. Genel olarak albit-klorit-muskovitbiyotit-kuvarsistlerden olumutur. Kaya yeilist fasiyesi, kuvars-albit-muskovit-klorit subfasiyesinde (klorit zonunda) metamorfizma geirmitir. Bu birim Afyon 'un kuzeybat, kuzey, kuzeydou, ve gneydousunda geni alanlar kaplamaktadr. Literatrde Afyon mermerleri olarak isimlendirilen scehisar mermerleri beyaz, sarms, bej, boz renkli, kaln tabakal olup, adn mostra yaknndaki iscehisar ilesinden almtr. Birim beyaz, gri, alacal, krem renkli, kaln - ok kaln tabakalanmal, byk bloklar verebilen, ince kristalli ok deerli bir mermer trdr. Birim Afyon metamorfitleri iinde mercek eklindedir. Kalnl en fazla 300 metre kadardr. Birim iscehisar ile merkezinin gneyinde, KB-GD dorultusu boyunca 6 km. uzunluunda 1,5 km. geniliindeki bir alanda yzeylenir. Delik ta ve Bayat yrelerinde geni yaylm sunan metakonglomeralar genellikle boz kahve renkli, kaln ok kaim tabakalanmaldr. Konglomeralar 2 - 10 cm apnda akllardan oluurlar. akllar Delikta yresinde kuvars ve kuvarsit, Bayat 'ta ise kuvarsit, kuvars, mermer ve ist kayalarna ait paralar oluturur. Birimin kalnl Delikta yresinde 150 300 m, Bayat 'ta ise yaklak olarak 200 m 'dir. Bayat yresinde birim ste doru Paada kiretana gei gsterir.

75


ekil 1. Afyon ve dolaynn sadeletirilmi jeoloji haritas [7].

76


Paada kireta, beyaz - kirli beyaz - gri - koyu gri renkli, taze yzeyi beyaz ve gri renkli, sert, kristalize ve yer yer mermer grnmndedir. Genellikle kaln tabakalanmal ve dzgn kvrmlanmalar sunar Birimin alt dokana, Bayat ilesinin gneybatsnda metakonglomeralar ile geilidir. Paada 'nda ise kiretalar, yeil ve krmz renkli istlerle ardalanml olarak izlenir. Birimin st dokana Tersiyer yal keller ile rtlr. Birimin kalnl deiken olup, kalnlk 100 - 250 m arasnda deiir. MESOZOYK Resulbaba Formasyonu, beyaz, gri ve ste doru siyah renkli, orta kaln tabakalanmal atkuyu kireta ile atkuyu kireta arasnda yer alan ve kiretalar ile yanal ve dey geili olarak bulunan boz - kahve - mor - yeil renkli, kumta - siltta ve eyi arkalanmasndan oluan Olucak krntlar 'ndan meydana gelmitir. Formasyonun kalnl, 250 - 400 m arasnda deimekte olup, birim Orta - st Triyas yaldr. Aa Belova formasyonu, gri - kahve renkli, ince - orta tabakalanmal konglomera, kumta, siltta ardalanmal olan birim karbonat arakatkl olup yer yer isti yap gstermektedir. Alt dokana uyumsuz olan birimin st dokana ieklikaya formasyonunun kiretalar ile dey geilidir. Yaklak kalnl 100 m olan birim Alt Jura yaldr. ieklikaya Formasyonu, gri - mavimsi renkli, orta - kaln, dzgn tabakalanmal kiretandan oluur. Yer yer kumta ara katkldr. Bol eklemli ve erime gsteren birimin tabakalanmas ounlukla gzlenememektedir. Alttan Aa Belova formasyonu ile dey geili olan birim, stten Tersiyer yal oluuklarla rtlmtr. Yaklak kalnl 300 m olan birim Orta - st Jura yaldr. SENOZOYK Yeniky Formasyonu, koyu sar, turuncu renkli, kaln tabakalanmal, konglomera, kumta, kilta karma ile sar, sarms gri, ince ve orta tabakalanmal, milta, amurta ve marn gibi gl ve delta kellerinden meydana gelir. Formasyonun alt seviyesini oluturan konglomera yesinde apraz tabakalanma oygu - dolgu ve kanal yaplar, kuruma atlaklar vb. karasal oluumlar simgeleyen sedimanter yaplar grmek mmkndr. Afyon blgesindeki linyit kmrleri, formasyonun orta seviyelerini oluturan marn yesi ierisinde bulunurlar. Formasyon, st seviyelerde Gebeceler formasyonu ile uyumlu olmasna karn zellikle havza kenarlarnda temele yakn yrelerde asal uyumsuzluk gsterir. Formasyon kalnl, 100 - 550 m arasnda deimekte olup, birim Orta - st Miyosen yaldr. Gebeceler formasyonu, beyaz, grimsi beyaz renkli, altta tf - tfit - marn, killi kiretalar, kumta ve aglomeralardan oluan zburun marn yesi, st beyaz, krem renkli, peri bacalar gibi anm ekilleri oluturan eydiler tf ve aglomeras ile en stte killi ve silis ara bantl, sert, mikritik karakterli Akpnar kireta yesi 'nden meydana gelir. eydiler tf ve aglomeras, dasitik, riyodasitik ve riyolitik bileimli olup, eydiler Kasabas ve evresinde beyaz, beyazms sar ve krem renkli 20 m toplam kalnla ulaan diyatomit ara seviyelerini ierir [9]. Formasyon kalnl, yaklak olarak 550 m olup, birim Alt Pliyosen yaldr. Erdemir konglomera yesi, boz renkli, kaln tabakanmal, kum-mil destekli, iri, yuvarlak kireta ve dier cins akll karasal konglomeralardr. Kalnl yaklak olarak 30 - 50 m. arasndadr. st Pliyosen yandadr.

77


ekil 2. Iscehisar ve dolaynn genelletirilmi stun kesiti [1]. Karakaya Bazalt, siyahms, koyu kahverengi grnm, aknt yaps tablams konumu ile arazide kolay tannr. Bazalt rneklerinin ince kesitlerinde fenokristal olarak ojit, biyotit, bazaltik hornblend, plajiyoklas (labrador) mineralleri belirlenmitir. Hamur, camdan olumu ve vitrofirik doku arz eder. Birimin yaklak kalnl 40 m. 'dir.

78


Kocatepe trakiti, trakit, traki-andezit, traki- bazalt eklinde arazide gzlenir. Genel olarak kahve mor renkli, sert dayanmldr. Tipik zellii boyutlar 10 cm ye ulaan sanidin kristalleri iermesidir. Kaya, fenoknstaller halinde plajioklas (oligoklas - andezin), alkali feldspat (sanidin), biyotit ierir. zellikle son birka yldr Afyon 'un deiik yerlerinde mostra veren birim ierisinde alan ocaklardan karlan talar, inaat sektrnde; binalarn d kaplamalar, yaya kaldrmlar vs. yerlerde gzel renkleri ve grnm nedeniyle hzla artan miktarda kullanlmaktadr [10]. Feleli marn, kirli sar- kahve renkli, belirsiz tabakanmaldr. Gevek tutturulmu, kolay ayrr amurta ve akl ile birlikte bulunur. Feleli kuzeyinde bu birimin altnda bazaltlar, stnde ise kuvaterner yal oluuklar yer alr. Birimin en fazla kalnl 50 m 'dir. Ya st Pliyosendir. Alvyon '1ar, Akarsu yataklarnda, havza iinde, ovalarda biriken kum, akl, mil tr tutturulmu gncel kellerdir. 2.2 Bolvadin (Afyon) Dolaynn Jeolojisi Palaozoyik zamanna ait veriler blm 2.1 'de sunulmutur. Burada sadece Mesozoyik ve Senozoyik zamanna ait bilgiler verilecektir. MESOZOYK Emirda grubu, Yrkkaracaren, Karaaltepe ve Korai formasyonlarndan oluur. Yrkkaracaren formasyonu, ince taneli, metakonglomera, meta kumta gibi krntlardan oluur. Sar, kirli sar renkli, orta - kaln tabakalanmaldr. ste doru kireta mercekleri kapsar. Karaaltepe formasyonu, gri, koyu gri ve siyah renkli, kaln - orta kaln tabakalanmal ve dolomitik karakterli kiretalar ile beyaz kristalize mermerlerin dzensiz ardalanmasndan oluur (ekil 3), [2]. Karaaltepe formasyonunun st seviyelerini oluturan mermerler, Kibici vd, (2000) [6] tarafndan B. Karaba mermeri olarak adlandrlm ve birimin sahadaki yayhm ve mhendislik zellikleri hakknda detayl almalar yaplmtr. B. Karaba mermeri, blgede Akbayr T., Saskak T., Maltepe ve Tosun T. civarnda yaklak 40 km2 iik bir alanda deiik kalite ve renkte yzeylenirler.Sz konusu blgelerde Karaaltepe kiretalar ile yanal ve dey geili olarak bulunurlar. Erime nedeniyle tabaka yzeyleri net bir ekilde belirlenememektedir. Birim zerinde yer yer karstik ekiller gelimitir. Beyaz, kirli beyaz ve gri renkli olan birim ekerimsi dokuludur [6]. Emirda grubunun bir dier yesi olan Korai formasyonu, boz, sarms kahve ve yeil renkli, konglomera, kumta, siltta ve kireta ardalanmasndan oluur. Yer yer kireta mercekleri, metadiyabaz bloklar iermektedir. Emirda grubu, Orta - st Triyas yaldr. SENOZOYK Adatepe andeziti, kahverengmsi ve boz renktedir. Genellikle eydiler tfnn zerinde yer alr. Birim zerinde yaplan petrografik incelemelerde, birimin tek bileenli olmayp, birbirleriyle geili olan andezit - traki-bazalt mineralojik bileimine sahip olduu saptanmtr [2].

79


ekil 3. Bolvadin ve dolaynn genelletirilmi stun kesiti [2].

80


3. EKONOMK JEOLOJ 3.1 Kimyasal zellikler Tablo 1. Deney rnekleri ile yre mermerlerinin kimyasal analiz sonularnn karlatrlmas [3,6] rnek Si02 CaO MgO FejOs (%) (%) (%) (%) Afyon Beyaz 0,24 0,02 49,53 2,21 0,80 Afyon Meneke 1,45 20 53,75 Afyon K. Postu 0,14 Eser 0,11 55,75 0,21 4,72 10,97 B. Karabag 1 44,72 B. Karabag 2 4,20 2,21 48,06 4,18 3.2 Mineralojik zellikler Iscehisar mermerleri zerinde yaplan mikroskobik incelemelerde kalsit kristallerinin dnda sekonder mineral olarak klorit, serizit, kuvars ve manyetit minerallerine rastlanmtr. Kalsit kristalleri mozaik dokulu ve romboedral dilnimlidir. Mikroskobik incelemeler sonucunda kalsit kristal boyutunun 0,2 - 0,8 mm arasnda deitii saptanmtr [3]. B. Karaba ve dolaynda yer alan deiik dokudaki mermerler mineral birliktelii olarak poligonal kalsit, klorit ile sekonder kalsit dolgularndan olumaktadr. Kalsit boyutlar 1,0 mm - 2,5 mm arasnda deimektedir. iri boyuttaki poligonal kalsit mineralleri ile aragonit oluumu deiik bir doku sunmaktadr. Mermerlerdeki mikro flssrler sekonder kalsit dolgular ile dolmutur. ok az ksmda gzlendii kadaryla atlaklarda opak mineral olarak hematit ve limonit yer almaktadr. Baz kesimlerde poligonal kalsit minerallerinin iine infiltre olan demirli sular mermere zel bir doku kazandrmtr. Literatrde Afyon ekeri diye adlandrlan bu doku trne yre mermerlerinin dokusu ok benzemektedir. Baz kesimlerde eker dokusu ile poligonal kalsitlerin oluturduu dokular beraberce grlmektedir, ince taneli dokudaki mermerlede hakim atlak dolgular limonittir. Mermerde, ksmen dzensiz klorit dalm da izlenir [6]. 3.3 Fiziko - Mekanik zellikler inaat sektrnde kaplama, deme ve dekorasyon amal kullanlan talarn eitli fiziksel zelliklerinin belirlenmesi, talarn kalitesinin ortaya konmas ve buradan hareketle bunlarn yapda kullanm yerlerinin belirlenmesinde byk nem tamaktadr. Tablo 2. Hacim ktlesi, su emme, porozite, younluk ve basn mukavemeti deerleri [3,6] Numune Skk fb Dh Skh P do No (gr/cm*) (%) (gr/cm3) (kg/cm2) (%) (%) eker 2,72 0,045 0,106 2,74 610,00 0,20 Beyaz 2,72 0,054 0,104 760,00 0,20 2,72 K. Postu 540,00 2,73 0,045 0,159 0,20 2,73 0,072 0,181 2,73 Gri 0,20 2,73 505,76 B. Karaba 2,73 0,31 0,43 0,51 2,73 TSE 0,0002-0,5 2,75 - 3,20 > 500,00 >2,55

Documents

AFYON KUZEYİNİN JEOLOJİSİ VE MERMER POTANSİYELİNİN