1

TÜRKĐYE CUMHURĐYETĐ ANKARA ÜNĐVERSĐTESĐ

BĐLĐMSEL ARAŞTIRMA PROJESĐ KESĐN RAPORU

KURŞUNLU-YAZIR-BEŞPINAR KÖYLERĐ (ÇANKIRI)

CĐVARINDAKĐ FĐL DĐŞLERĐ VE ÇEŞĐTLĐ MEMELĐ

HAYVAN KEMĐKLERĐ ĐÇEREN NEOJEN YAŞLI

BENTONĐTLERĐN MĐNERALOJĐK, JEOKĐMYASAL

ÖZELLĐKLERĐ VE BU BENTONĐTLERĐN EKONOMĐK

YÖNDEN ĐNCELENMESĐ.

DR. KORAY SÖZERĐ

Proje Numarası : 2005 07 45 031

Başlama Tarihi : 07/06/2005

Bitiş Tarihi : 07/12/2008

Rapor Tarihi 28 Şubat 2009

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara – 2009

2

KURŞUNLU-YAZIR-BEŞPINAR KÖYLERĐ (ÇANKIRI) CĐVARINDAKĐ FĐL

DĐŞLERĐ VE ÇEŞĐTLĐ MEMELĐ HAYVAN KEMĐKLERĐ ĐÇEREN NEOJEN

YAŞLI BENTONĐTLERĐN MĐNERALOJĐK, JEOKĐMYASAL

ÖZELLĐKLERĐ VE BU BENTONĐTLERĐN EKONOMĐK YÖNDEN

ĐNCELENMESĐ.

ÖZET

Çankırı ve çevresinde bulunan Neojen yaşlı birimler içinde yeralan bentonit yataklarının

mineralojik ve jeokimyasal özellikleri ve bunların düşey ve yanal yayılımları bu projenin

konusunu oluşturmuştur. Bentonitler Galatya volkaniklerinin (Fourqin 1973) bir parçası

konumunda olan Sivricek Formasyonun içinde yeralır. Formasyon bazaltik ve andezitik

bileşimli lav, tüf, aglomera ve breşler ile bunları üzerleyen ince ve iri çakıllı ara seviyeli

kumtaşı birimlerinden ibarettir. Bentonitler, Kurşunlu yöresinde andezitik tüfler içinde yer yer

merceksi, Şabanözü çevresinde ise yine merceksi ve kafalar şeklinde mostralar oluşturur.

Yapılan XRD çalışmaları sonucunda inceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde

egemen kil minerali “simektit”tir. Đncelenen örneklerde simektitler genelde Na ‘ca zengin

olup, uç üyeler arasında Na-Ca simektit olarak değerlendirilmiştir. Simektitin feldispat

alterasyonunun etkili olduğu örneklerde artış göstermesi, buna karşın zayıf alterasyonlu

örneklerde azalması feldispat ve simektit (bentonit) oluşumu arasında kökenseş bir ilişkiyi

ortaya koymaktadır. Bu nedenle Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemelerinde

simektit minerali feldispat mineralinden dönüşümlü veya volkan camlarının kırık, çatlak ve

erime boşluklarında kristallenmiş olarak görülmüştür.

3

MINERALOGICAL- GEOCHEMICAL PROPERTIES AND ECONOMICAL

POTANTIAL BEDS WITH IVORY AND MAMMALIAN BORNS AROUND

KURSUNLU-YAZIR AND BESPINAR VILLAGES (CANKIRI)

ABSTRACT

The project aims to study mineralogical and geochemical properties of the scattered bentonite

deposits, and their bedding- shapes within the Neogene unit around Çankin region. Bentonites had

been formed in the Sivricek Formation belonging to a part of Galatian volcanics. The formations

consists of basaltic and andezitic lavas and their piroclastics such as agglomera , volcanic breccia and

tuffs which are capped by sandstones including conglomeratic interlayers. Bentonites make the

outcrops in the shape of lens and heads exposed in the Kurşunlu and Şabanozu volcanics. XRD

analysis have revealed that smectite is dominant clay mineral of the bentonite beds in the volcanic

realms. The smectite generally is rich in Na . So it has been determined as Na-Ca smectite responding

to end member. SEM study indicates that smectite was originated from alteration of feldspars ,

supported by revers relationship between feldispars and smectites which are gradually increased with

the loose of feldispars. On the other hand some smectites were precipitated as void- or fracture fills.

All findings suggest that smectites studied were formed very closed the volcanic rocks, in which

feldispar alterations or dissolution under humid conditions of shallow lake or local swamps created the

suitable conditions leading to formation of the bentonite beds.

4

II. Amaç ve Kapsam

Bu proje kapsamında Çankırı-Kurşunlu civarında (Şekil 1) bulunan Neojen yaşlı birimler

içinde yeralan bentonitlerin düşey ve yanal yayılımlarının bu birimlerin mineralojik,

petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin ortaya konulması, ayrıca bunların ekonomik olarak

değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Şekil 1. Çankırı-Kurşunlu civarında yer alan bentonit yataklarının yer bulduru görüntüsü.

5

III. Materyal ve Metod:

Proje kapsamında yapılan çalışmalar saha ve laboratuvar çalışmaları şeklinde yürütülmüştür.

Bunlar aşağıda özetlenmiştir:

1. Saha Çalışmaları:

Bentonitlerden ve diğer birimlerden sistematik örnekler alınarak bunların yanal ve

dikey yöndeki yayılımları kontrol edilmiştir. Ayrıca gerekli görülen yerlerde ölçülü

stratigrafik kesitler alınmıştır.

2. Laboratuvar Çalışmaları :

a) Sahadan alınan kayaç örneklerinden uygun olanlarının ince kesitleri hazırlanarak

mineralojik ve petrografik özellikleri polarizan mikroskopta incelenmiştir.

b) Seçilen örneklerin tüm kayaç ve mineralojik bileşimleri X ışınları difraktometresi

(XRD) kullanılarak belirlenmiştir.

c) Uygun örneklerin jeokimyasal analizleri yapılmış ve bunların ana oksit ve iz

element içerikleri belirlenmiştir..

d) Bentonitlerin SEM, WDX ve EDX analizleri yapılarak bunların türleri,

birbirleriyle olan ilişkileri ve kimyasal bileşimleri belirlenmiştir.

Önceki Çalışmalar

Çankırı havzası önemli bentonit yataklarını bulundurması nedeniyle pek çok araştırıcı

tarafından incelenmiştir. Özellikle bentonit yataklarının içerisinde yer aldığı Hançılı

formasyonunun yaşı (Akyürek, vd., 1979, 1980, 1996; Hakyemez vd., 1986), litolojisi

(Akyürek vd. 1979, 1996; Karadenizli vd., 2003), bu formasyona ait birimlerin yüzeylendiği

Çankırı-Çorum Havzasının tektoniği (Seyitoğlu vd., 1997, 2000) ve paleoçoğrafik evrimi

(Tüysüz ve Dellaloğlu, 1994; Karadenizli ve Kazancı, 2000; Karadenizli vd., 2003) çok

sayıdaki araştırıcı tarafından çalışılmıştır. Ayrıca, Ankara Hançılı, Çankırı Büyük- Küçük

Hacıbey bentonit oluşumlarının jeolojisi Kurhan (1969), Özoğul (1976), Bektimuroğlu

(1978), Eroğlu ve Farsakoğlu (1982), mineralojisi ve oluşumu Türkmenoğlu vd., (1987),

Özalp vd., (1991); Güngör (1992), Güngör ve Türkmenoğlu (1993) tarafından incelenmiştir.

6

Çankırı civarında yapılan çalışmalar sırasıyla aşağıda özetlenmiştir:

Kurhan (1969) Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor hazırlayarak bu

yatakların oluşumlarını ve bentonitlerin özelliklerini incelemiştir.

Fourqin, 1973, Çerkeş-Kurşunlu-Ilgaz Havzası’nın güneyinde yer alan volkanik kayaçları

Galatya Volkanikleri olarak isimlendirmiştir.

Tokay 1973, Tokay vd,1974 Jura yaşlı dolomitik kireçtaşları, marn ve kireçtaşlarını ilk defa

formasyonlara ayırmışlardır.

Birgili vd. (1975) Çankırı-Çorum havzasının jeolojisi ve petrol olanakları hakkında çalışma

yapmışlardır.

Özoğul (1976) Ankara ili-Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahasının detay etüd raporunu

oluşturmuşlardır.

Bektimuroğlu (1978) Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası hakkında ön rapor

hazırlamıştır.

Akyürek vd. (1980) Eldivan – Şabanözü ve Hasayaz – Çandır dolayının jeolojisini

çalışmışlardır.

Özoğul ve Kutluata (1982) Ankara-Kalecik-Hançılı köyü bentonit sahasında etüd ve pilot

işletme çalışmaları yapmışlardır.

Barka (1984) Galatya Volkanikleri'nin (Fourquin,1973), bir bölümünü oluşturan ve başlıca

bazaltik lavlar, volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkılara sahip Sivricek Formasyonu’nu

ilk kez isimlendirmiştir.

Türkmenoğlu vd. (1987) Ankara-Çankırı bölgesindeki bentonitlerin minerolojisi, petrografisi

ve oluşumunu incelemişlerdir.

Türkmenoğlu vd. (1991) çalışmalarında Çankırı civarındaki Orta Yöresinde bulunan kil

yataklarının Pliyosende bataklık göl ortamına taşınan kilin zamanla göl sularının etkisi sonucu

kaolinleşmesiyle oluştuğunu belirtmişlerdir.

Şener vd.(1994) Çankırı ili Şabanözü ilçesi Merkez/Çapar köyleri civarındaki bentonit

sahasına ait maden jeolojisi raporunu hazırlamışlardır.

Akyürek vd. (1996) Ankara ilinin çevre jeolojisi ve doğal kaynaklarını araştırmışlar ve

Ankara ili ile çevresinin stratigrafisini detaylı olarak ortaya koymuşlardır.

Türkmenoğlu vd. (1995) Kalecik-Hasayaz havzasındaki göl sedimanlarının jeolojisini ve kil

7

mineralojisini incelemişlerdir.

Şaroğlu vd. (1995), Yeniçağa-Gerede-Eskipazar arasındaki bölgenin jeolojik ve stratigrafik

incelemelerini yapmışlardır.

Şen vd. (1998) Çankırı-Çorum Basenindeki Neojen yaşlı memeli faunayı ortaya

çıkarmışlardır.

Karadenizli (1999) Çankırı-Çorum Havzasındaki Orta Eosen- Erken Miyosen tortullarının

sedimantolojisini araştırmıştır.

Varol vd. (2002) Çankırı-Çorum Havzası’nın kuzeyindeki Üst Miyosen evaporitik istifinin

sedimantolojisini incelemiş, havzadaki istiflerin mevsimsel ya da iklimsel değişimleri

yansıtan palustrine koşulların geçici dönemlerde geliştiği evaporitik bir gölde depolandığını

belirtmişlerdir.

Savaşçı ve Seyitoğlu (2004) Çankırı havzasına ait Kumartaş ve Hançılı formasyonları

içerisinde çökelme ile eş yaşlı tektonik yapıları incelemişlerdir.

Önal vd (2006) Çankırı Havzası batısında bulunan Kayunbaba Fayının Koyunbaba-Hasayaz

arasındaki karakteri hakkında mezoskobik ve mikroskobik gözlemleri ve bunların tektonik

modeller üzerine etkisini araştırmışlardır.

Bentonit ile ilgili Türkiye’de yapılan çalışmalar ise şunlardır:

Türkiye Bentonit Envanteri (1982) ile Türkiyede bulunan bentonit yatakları incelenmiştir.

Yeniyol (1987) Enez (Edirne) bentonitinin jeolojisi, minarelojisi ve oluşumunu incelemiştir.

Çoban ve Ece (1990, 1991) ile Çoban (2001) Başören (Kütahya) köyü civarının jeolojisini

incelemişler, Çayırlık tepe bentonitinin mineralojisini ve morfolojik yapısını ortaya koymaya

çalışmışlar ve Çayırlık tepe bentonitinin kökeni hakkında kökensel yorumlara gitmişlerdir.

Çoban (1994) Mihalgazi (Eskişehir) bentonitinin mineralojik özelliklerini ve oluşumunu

incelemiştir.

Kavuşan ve Özdemir (1994, 1996) Tokatın Reşadiye bölgesindeki bentonitlerin kökenini ve

teknolojik özelliklerini araştırmışlardır.

Gümüşer ve Yalçın (1998) Kelkit Vadisi kuzeyindeki (Reşadiye-Yazıcık- Bereketli/Tokat)

bentonit yataklarının mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemişlerdir.

Çoban (1999) Çanakkalenin Ayvacık bentonit yataklarında bulunan baydellitlerin oluşumu

8

ortaya koymuşlardır.

Uz vd. (2001) Fatsa (Ordu) güneyindeki Çaltumar ve Hoylu bentonit oluşumlarını kristobalit

yapısındaki düzenlilik açısından karşılaştırmışlardır.

Yıldız ve Kuşçu (2001, 2003, 2004, 2006) Akyokuş (Kütahya), Demirli (Eskişehir) ve

Seklice-Sarıöküz (Eskişehir) yörelerindeki riyolitik ve riyodasit-dasitik bileşimli tüflerin

bozuşmasıyla oluşan bentonit yataklarının mineralojisi, jeokimyasal ve teknolojik özelliklerini

incelemişlerdir.

Abdioğlu ve Arslan (2003) Kavaklar (Ordu) yöresi kil (bentonit) oluşuklarını kökensel olarak

incelemişlerdir.

Dumlupınar vd. (2008) Eskişehir Orta Sakarya bölgesindeki bentonit oluşumlarının

jeolojisini, mineralojisini ve jeokimyasal özelliklerini çalışmışlardır.

Abdioğlu vd. (2007) Tirebolu (Giresun) bentonitlerinin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal

özelliklerinin araştırmışlardır.

Arazi Çalışmaları

Arazi çalışmaları 2005-2006-2007 yıllarının yaz aylarında (Temmuz-Ağustos-Eylül) toplam

45 gün olarak yapılmıştır. Bu çalışmalarda litoloji birimleri tanımlanarak, jeolojik ve yapısal

unsurlar ortaya çıkartılmıştır. Ayrıca, inceleme alanının 1/25000 ölçekli temel jeoloji

haritaları MTA Genel Müdürlüğü’nden temin edilerek, bunlar çalışmanın amacına uygun

olacak şekilde revizyona tabii tutulmuştur. Đnceleme alanındaki bentonit oluşumlarının dikey

ve yanal yöndeki ilişkilerini açıklayıcı ölçülü stratigrafik kesitler (ÖSK) çelikmetre

kullanılarak alınmıştır. Bu kesitler Büyük Ocak, Hacımuslu,Yılanlıtepe ve Gökmenoğlu

olarak isimlendirilmiş olup, bunlardan toplam 52 adet örnek alınmıştır. Bunlara ilaveten

Çartak, Kızılibrik, Kavaklı köyleri civarından ise toplam 26 adet noktasal örnekleme

yapılmıştır. Örnekler sahadan yaklaşık 500-750 gr ağırlığında alınmış olup, bir miktarı

analizde kullanılmış, geri kalan miktarı ise şahit örnek olarak bırakılmıştır.

Laboratuvar çalışmaları

Laboratuvar çalışmaları, sahadan alınan kayaç örneklerinin mineralojik ve petrografik

tayinleri ile başlatılmıştır. Bu kayaç örneklerinden sert ve masif örneklerde standart teknikler

kullanılarak ince kesit yapılmıştır. Đnce kesitler Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Jeoloji Mühendisliği bölümü ince kesit laboratuvarı ile MTA Maden Analizleri ve Teknoloji

9

(MAT) Dairesi Laboratuvarında hazırlanmıştır.Yapılan ince kesitler Leitz marka polarizan

mikroskopta incelenmişlerdir. Bu incelemeler sonucunda farklı fasiyeslerde gelişen örneklerin

mineralojik, petrografik ve dokusal özellikleri belirlenerek kayaç adlamaları yapılmıştır.

Mikroskobik incelemelerde tanımlamaları yapılamayan örnekler ile bentonit örneklerinin

mineralojik bileşimleri X-Işınları Difraktometresi (XRD) kullanılarak belirlenmiştir. Tüm

kayaç X-Işınları Difraktogramlarının çekimi MTA Maden Analizleri ve Teknoloji (MAT)

Dairesi Laboratuvarında yapılmıştır. XRD çekimleri, oda sıcaklığında kurutulan ve agat

havanda ince pudra haline getirilen örnekler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Tüm kayaç toz

difraksiyon çekimleri sırasında incelemenin amacına uygun olacak şekilde 50-350 ile 50-

600’lik açı aralıkları kullanılmıştır.

Çekim sırasındaki aletsel koşullar aşağıda özetlenmiştir:

Anot: Cu (CuKα=1.54187 Ao), Filtre: Ni, Gerilim: 35 kV , Akım: 15 mA, Ganyonometre hızı:

2o /dk., Kağıt Hızı 2 cm /dk., Duyarlılık: 4.102 , Zaman Sabiti:1 sn , Yarıklar 1o-0,1-1o, Ölçüm

Aralığı 2θ= 0-350 / 50-600

Kil minerallerince zengin örneklerdeki kil mineral tiplerini belirlemek amacıyla normal (N),

etilen glikollü (EG) ve fırınlamış (F) olmak üzere kil fraksiyonu çekimi gerçekleştirilmiştir.

Difraktogramların değerlendirilmesinde American Standart for Testing Material (ASTM

1972) kartoteksi esas alınmıştır. Tüm kayaç bileşenlerinin mineralojik olarak yarı nicel

yüzdeleri Brindley (1980), Gündoğdu (1982), Gündoğdu ve Yılmaz’a (1984) göre

hesaplanmıştır.

Kil minerallerinin kristal şekli, boyutu ile bu minerallerin bulunduğu diğer minerallerle olan

ilişkileri Taramalı Elektron Mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. . SEM’de incelenecek

örnekler 1-1,5 cm3’lük parçalar halinde alınmış ve doğal rölyefleri Au ile kaplanarak analize

tabii tutulmuşlardır. Ayrıca, bu sisteme bağlı enerji yayılımlı X-Işınları analizi (EDS) ile bu

örneklerin kimyasal bileşimleri yarı kantitatif olarak belirlenmiştir. SEM incelemeleri Türkiye

Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO) ve Kırıkkale Üniversitesi Fizik Bölümündeki JEOL 840

A model cihazında yapılmıştır. EDS ise Tracor X-Işınları markalı cihazlardan alınmıştır.

10

IV. Analiz ve Bulgular

STRATĐGRAFĐ VE SEDĐMANTOLOJĐ

Çalışma alanında yaşları Mesozoyik'ten günümüze kadar değişen, çeşitli kaya gruplan yer

almaktadır (Şekil 2). Kuzey Anadolu Fayı (KAF) gerek yaş, gerek fasiyes ve gerekse de

litoloji özellikleri bakımından birbirlerinden tamarnen farklılıklar sergileyen değişik kaya

guruplannı karşı karşıya getirmiştir.

Şekil 2. Çalışma alanı ve civarının jeoloji haritası (1/100.000 lik MTA haritasından sadeleştirilmiştir)

11

Temel Kayaçlar

Jura yaşlı Hamarnlı-Bulduk formasyonuna ait (Tokay 1973, Tokay vd,,1974) dolomitik

kireçtaşları, marn ve kireçtaşlan ile başlar. Birim bölgede yaklaşık KD doğrultulu bir şerit

halinde, Çerkeş ilçesinin kuzeyindeki yüksek kesimleri kaplamaktadır. Birim Albiyen-

Senomaniyen yaşlı kumtaşı-marn ardalanması ile temsil edilen filiş karakterindeki birim ile

devam eder. Bu istif kimi yerde Üst Kretase yaşlı ofiyolitli melanj ile tektonik dokanakta yer

alırken kimi kesimlerde de başlangıç yaşı Erken - Orta Miyosen olarak bilinen, geniş

anlamda Galatya volkaniklerinin (Fourqin 1973) bir parçası konumunda olan Sivricek

formasyonuna ait lavlan tarafindan kesilmiş ve örtülmüştür. Kızılcahamarn ve çevresinde

yaygın olarak gözlenen, çalışma alanının güneyinde geniş bir yayılım gösteren bazaltların,

levha kenarı volkanizması şeklinde başlayıp, sonradan çarpışma sonrası ortaya çıkan kabuk

kalınlaşmasına bağlı olarak gelişmiş olabilceği belirtilmiştir (Fourqin 1973, Öngür 1977,

Bergaugnan ve Fourqin 1980, Barka 1984, Gökten vd. 1996). Keller vd (1992) Galatya

volkanitlerindeki volkanik kayaçlan, kimyasal analizlere göre, riyolit, kalk-alkalen andezit-dasit

ve alkali bazaltlar olmak üzere üç ana magmatik seriye ayırmışlardır. Bu araştıncılar Galatya

andezitlerinin K-Ar determinasyonlannda 20-18 milyon yıl; riyolitik fazın ise 29-20 milyon yıl

arasında geliştiğini belirtmişlerdir. Plato tipindeki bazaltların ise 11,6-9,6 milyon yıl yaşında

olduklanm bildirmişlerdir. Wilson vd (1997), Galatya Volkanik Masifinin oluşumunun, Kuzey

Anadolu Fayı'nın bölgedeki hareketine bağlı olarak ortaya çıkmış olduğunu belirtmektedirler. K-

Ar yaş verilerine göre alkali bazaltlann başlıca Erken ve Geç Miyosen'de gelişmiş olduklanm

ileri sürmüşlerdir. Temel kayaçları Tokay vd. (1974) ve Şaroğlu vd. (1995) tarafindan formasyon

mertebesinde incelenmiştir (Şekil 3).

12

Şekil 3. Çalışma alanı ve çevresinin genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (ölçeksiz)

(Özaksoy, 2000 den değiştirilerek alınmıştır.)

13

Hamamlı-Bulduk Formasyonu

Đlk olarak Tokay vd. (1974) formasyonu adlandırılmış olup ve üç üyeye ayrılmıştır. En altta

Hamarnlı Dolomitleşmiş Kireçtaşı Üyesi bulunmaktadır. Birim başlıca bej, gri, pembemsi

renkte, ortakalın tabakalı kireçtaşı, sarı renkli marn ve dolomitik kireçtaşlan ile temsil

edilmektedir. Yer yer killi kireçtaşlarına geçiş gösterir. Üyenin yayılımı Gerede çayı vadisi

boyunca yaklaşık K80D doğrultulu bir şerit halinde Kuzey Anadolu Fayı 'nın güneyindeki

dağ sıralarını takip ederek, doğuya doğru uzanmaktadır. Liyas (Tokay vd . 1974) yaşına sahip

olan birimin alt dokanağı gözlenememesine karşın, üste doğru yanal ve düşey olarak, filiş türü

istif özelliği gösteren tarafından Akbaş Formasyonu (Şaroğlu vd.,1995) geçiş yapmaktadır.

Aşağı Bulduk Kireçtaşı Üyesi ise Dogger (Tokay vd. 1974) yaşlı ve gri renkli mikrokristalin

kireçtaşı, oolitik kireçtaşı ve marnlarla temsil edilir.

Akbaş Formasyonu

Đlk kez Şaroğlu vd. (1995) tarafindan, Đsmetpaşa'nın yaklaşık 15km. doğusundaki Akbaş köyü

ve güneyinde geniş yayılım gösteren birimler Akbaş Formasyonu olarak isimlendirilmiştir.

Formasyon başlıca gri renkli kumtaşı, marn ve killi kireçtaşı ile temsil edilmektedir. Yanal

olarak Kandak ve Kayabaşı formasyonlarına geçiş gösterir. Üst seviyeleri Örenli

formasyonuna geçiş gösteren formasyon, Miyosen yaşlı lavlar tarafindan uyumsuz olarak

örtülür. Birimin yaşıyine aynı araştırıcılar tarafından Üst Jura-Alt Kretase olarak bildirilmiştir.

Örenli Formasyonu

Formasyon ilk kez Şaroğlu vd .. (1995) tarafindan adlandırılmıştır. Başlıca filiş fasiyesinde

çökelmiş, mavimsi gri renkli, ince-orta tabakalı, kumtaşı, mam, silttaşı ardalaması ile

karakterize edilir. Birimin yaklaşık kalınlığı 300 m.dir. Birim altta Akbaş Formasyonu ile

dereceli geçişe sahipken üstte ise kendisini uyumsuz olarak örten Miyosen yaşlı bazaltlar

bulunmaktadır. Formasyonun yaşı Globotruncana fosilleri içermesi nedeniyle Kampaniyen-

Mestrihtiyen olarak verilmiştir (Şaroğlu vd 1995).

Sivricek Formasyonu

Đlk kez Barka (1984) tarafından adlandırılınış olan bu formasyon, başlıca bazaltik lavlar,

volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkıları ile, sınırlı bir alanda gözlenmiş olan akarsu

kökenli çakıltaşı, gölsel kiltaşı ve çamurtaşları ile temsil edilmektedir. Formasyon aynı

zamanda, Orta Anadolu'da geniş bir alanda yayılım gösteren ve ilk kez Fourquin (1973)

tarafından tanımlanmış olan Galatya Volkanikleri'nin, çalışma alanındaki bir bölümü

oluşturur. Genel olarak bazalt lavları ile karakterize edilen formasyon, Kurşunlu çevresinde

14

parçalı mostralar şeklinde izlenmektedir (Şekil 4). Lavlar siyah, koyu gri renkli olup tipik

mikrokristalin dokuya sahiptirler. Birim Kuzey Anadolu Fayı'nın güneyinde kalan geniş bir

alanda yaygın olarak gözlenmektedir. Çerkeş ilçesinin güneydoğusunda yer alan Asar tepe

çıkış merkezlerinden birisi konumundadır. Bölgedeki en büyük çıkış merkezi ise Çerkeş

ilçesinin güneyinde, harita alanı dışında kalan Işık Dağıdır. Sivricek Formasyonu aynı

zamanda Çerkeş havzasının güney temelini de oluşturmaktadır. Formasyon güney kesimlerde,

eş zamanlı oluşuma sahip olan beyaz renkli gölsel, kiltaşları ve çamurtaşları ile yanal yönde

geçiş göstermektedir. Formasyonun yaşı Keller vd (1992)'ye göre Geç Oligosen-Geç

Miyosen; Wilson vd (1997)'ye göre ise Erken-Geç Miyosen aralığı olarak verilmiştir.

Formasyonun üst kesimlerinde yer yer ince ve iri çakıllı seviyeler içeren kumtaşı biriminde

ölçülü stratigrafik kesit yapılmıştır (Şekil 5).

Şekil 4. Kurşunlu çevresinndeki volkanik kayaçların saha görünümü

15

Şekil .5. Hacımuslu köyü kuzeyinde Sivricek Formasyonunun üst kesimlerinde yapılan

örnekleme kesiti.

16

Alt Pontus Formasyonu

Đlk kez Irrlitz (1972) tarafindan Pontus grubuna ait "Alt Seri"olarak adlandınlmış olan birim,

formasyon mertebesinde ise ilk kez Barka (1984) tarafindan adlandınlmıştır. Formasyon esas

olarak, yer yer linyit arakatkılı marn, gri renkli çamurtaşı, beyaz renkli kiltaşı, killi kireçtaşı

ve kumtaşlarıyla temsil edilmektedir. Formasyon Kurşunlu ilçesinin batısında Yeşilöz

köyünden itibaren başlayıp, doğuya doğru yayılım gösterir. Ancak Çerkeş ilçesinin

güneydoğusunda da sınırlı bir alanda da mostra vermektedir. Bu kesimde formasyon yeşil

renkli marnlarla karakterize edilmektedir. Gerek deformasyon stili ve gerekse de renk ve

litolojik özellikleriyle, üzerinde yer alan Üst Pontus formasyonundan kolaylıkla ayrılır.

Yeşilöz köyü civarında açısal uyumsuzlukla Üst Pontus formasyonuna ait olan çapraz tabakalı

konglomera ve çakıllı kumtaşlan tarafından örtülür. Formasyonun yaşı Irrlitz (1971, 1972)' e

göre Panooniyen olarak belirlenmiş olup, Barka (1984) ise genel korelasyonda Tetis sistemi

içinde formasyonun yaşının Tortoniyen'e karşılık geldiğini belirtmiştir.

Üst Pontus Formasyonu

Birim ilk kez Irrlitz (1972) tarafından Pontus Grubu çökelleri "Üst Seri" olarak belirlenmiş

olup formasyon mertebesinde Barka (1984) tarafından adlandırıImıştır. Yeşilöz köyü

civarında Alt Pontus formasyonu üzerine açısal uyumsuzlukla gelen birim, kuzey kesimde ise

Jura yaşlı temeli açılı uyumsuzlukla örter. Genellikle gri, bej renkli çakıltaşı, kumtaşı, çakıllı

kumtaşı ve çamurtaşı ile karakterize edilen formasyonun yaşı ise, az fosil içermesine karşın,

Lange vd. (1967), Irrlitz (1972) tarafından Pliyosen-Erken Pleistosen olarak kabul edilmiştir.

BENTONĐT YATAKLARININ KONUMU VE REZERVĐ

Kurşunlu ve civarlarında irili ufaklı birçok bentonit yatağı mevcuttur. Bu çalışmanın ana

konusunu oluşturan ve “Büyük Ocak” olarak isimlendirilen bentonit sahasına ait örnekler BS

(Koordinat : 36522854E 4524768 N, 1384 m) ile diğer yataklardan Yılanlı ocağına ait

örnekler YL (Koordinat: 36522536 D; 4526564 K, 1437 m), Hançili ocağına ait örnekler HC

(Koordinat: 36533167 D; 4470604 K, 893 m) Şabanözü civarındaki yataklardan alınan

örnekler SB (Koordinat: 36526424 D; 4479066 K, 1095 m) simgeleri ile gösterilmiştir. (Şekil

6, Şekil 7). Şabanözü civarındaki yataklarındaki bentonit oluşumu yeşil renkli, sabunsu bir

doku ve kaygan bir dokunuşa sahiptir (Şekil 8).

17

Kurşunlu yöresindeki andezitik tüfler içinde yer yer cepler halinde oluşmuş bentonit yatakları

bulunur. Buradaki bentonitin oluşumu meteorik ayrışmayla açıklanmıştır. Bentonitli tersiyer

andezitik tüflerin üzerine plio-kuvaterner gevşek marn, kaba kumtaşı,yumuşak siltli killer

gelir. Beşpınar bölgesindeki volkanik bentonit yatakları çok kaliteli bentonit içerir. Muhtemel

görünür rezerv 300.000 ton civarındadır (Kurhan 1976).

Türkmenoğlu ve diğ.(1987) bölgede yaptığı çalışmada bitki, magnezyum ve demirce zengin

simektitler ile jips kristallerinin ortamda bulunması nedeniyle bentonit oluşumlarının alkali

gölsel ortamda geliştiğine, buna ilaveten pirit ve karışık katmanlı illit-simektitlerin varlığının

da bentonitin erken diyajenez geçirmesinden kaynaklandığını belirtmiştir. Büyük ve Küçük

Hacıbey köyleri arasındaki bentonitik sediman seri içindeki bentonit yatakları iyi kalitededir

ve görünür rezerv 400.000 ton civarındadır (Kurhan, 1976).

Şekil 6. Büyük ocakta bentonitlerle (a) beraber krem-bej renkli tüfler (b) ve kırmızı

renkli killerin(c) görünümü.

a

b

c

18

Şekil 7 . Büyük ocakta bentonitlerin görünümü. (d:Parçalı volkanikler, e: Bataklık

çamurtaşı, f: Merceksi bentonit)

Şekil 8. Şabanözü çevresindeki yataklara ait bentonit örneklerinin yakından görünüşü

(Beyaz renkli alanlar volkanik kalıntı malzemeye işaret etmektedir).

Büyük ocakta altta tipik yeşil renkli bentonitler, üste doğru gri-bej renkli tüfler ve daha üst

d

e

f

19

seviyelerde ise muhtemelen bataklık ortamına işaret eden organik madde içeren killi seviyeler yer

almaktadır (Şekil 9). Şabanözü ve çevresinde tipik olarak bazı bentonit kafaları gözlenmektedir

(Şekil 10). Ayrıca yine bazı bentonit mostraları kırmızı renkli killi birimlerle birlikte ardalanmalı

olarak gözükmektedir (Şekil 11).

Kurhan (1976), Çerkeş yöresinde bulunan kretase yaşlı kireçtaşlarının üzerine açısal

uyumsuz olarak tersiyer volkanitleri bulunduğunu ifade etmiş, bentonit yatağının kumlu kil

veya kireçli kil türünde oldukça homojen ve temiz bir kil türüne kadar değişiklik gösterdiğini

belirtmiştir, Derinlere doğru gidildikçe bentonit kalitesinin daha fazla ve saf bir özellik

göstediğini, bentonit oluşumlarının meteorik suların volkanitleri yer yer ayrıştırmasıyla

oluştuğunu ve bunların görünür muhtemel rezervlerinin o zaman 96 ton olduğunu

söylemiştir..

Şekil.9. Bentonit ocağının üst kesimlerinde yer alan bataklık ortamına işaret eden

organik madde oluşumları.

20

Şekil 9. Kırmızı renkli killi seviyeler ve altta yeralan bentonit mostraları

Şekil 10. Üst seviyelerinde tüfler bulunan ve kırmızı renkli killi birimlerle ardalanmalı

olarak gözlenen ve bentonit oluşumları.

Kırmızı, kahverenkli kiltaşı ve krem-bej renkli tüf birimleri arasında mercek şeklinde izlenen

Tüf ardalanmalı kırmızı çamurtaşı (göl-akarsu) Bentonit

21

yeşil renkli Karayatak bentonit oluşumunun yer aldığı istifin en üstünde yine krem-bej renkli

tüf düzeyleri yer alır (Şekil 11).

Karatayak bentonit sahasındaki bentonitlerle kırmızı kiltaşı ve tüf birimleri arasındaki tavan

taban ilişkileri benzer şekilde Şener vd. (1994) tarafından yapılan çalışmada da gösterilmiştir

(Şekil 12). Araştırıcı, D2 no’lu yarmada bentonit oluşumunun kırmızı kahverenkli kiltaşı

birimleri arasında bulunduğunu buna karşın, D7 no’lu yarmada ise kırmızı kiltaşı birimlerinin

tüf düzeyleri arasında yer aldığı belirtmiştir. Bir başka ifade ile D2 no’lu yarmada görüldüğü

gibi bentonitler iki ayrı seviye şeklindedir. Bu iki bentonit seviyesi D7 no’lu yarmada iki ayrı

tüf seviyesine karşılık gelmektedir. Bu dizilim de bentonitlerin oluşumunun tüf birimleri ile

ilişkili olduğuna işaret eder.

Şekil 11 Karayatak bentonit sahasında yeşil renkli bentonit (a) seviyesi ile kırmızı renkli

kiltaşı (b) tüf (c) birimlerinin yakından saha görünümü.

a

b

c

22

Şener, vd. (1994) Bu çalışmada

D2 no’lu yarma D7 no’lu yarma SB

Çakıltaşı - Tüf

Kiltaşı (kırmızı) Kiltaşı (kahve) Kiltaşı (kahve) (SB-10, SB10-a)

Tüf

(SB-9)

Bentonit Tüf Bentonit (yeşil)

(SB-6, SB-8)

Tüf

(SB-5, SB-7)

Kiltaşı (kırmızı) Kiltaşı (kahve) Kiltaşı (kırmızı), Kiltaşı (pembe) (SB-2,SB-4)

Bentonit Tüf Kiltaşı (kırmızı) (SB-1)

Tüf

(SB-3)

- Kiltaşı (kahve) -

Aglomera Aglomera -

Şekil 12. Karayatak bentonit sahasında bentonit, kiltaşı ve tüf seviyelerinin

taban tavan ilişkileri

Bentonit ve killi seviyeler içinde bulunan fildişleri ve çeşitli memeli hayvan kemiklerinde

yapılan incelemelerde, bunların yaşının Geç Miyosen (Gerçek Saraç MTA-Sözlü görüşme)

dönemine ait olduğu belirlenmiştir.

23

X- Işınları Difraksiyonu Tüm Kayaç ve Kil Fraksiyonu Đncelemeleri (XRD)

Đnceleme alanında yeşil bentonit ile kırmızı, pembe ve kahverenkli kiltaşı ile tüf örneklerinin,

mineralojik bileşimleri ile kil minerallerinin belirlenmesi amacıyla bu kayaçları temsil eden

örnekler XRD analizi ile incelenmişlerdir. Bu amaçla inceleme alanından derlenen bentonit,

kiltaşı ve tüf örneklerinden 25 adeti XRD çekimine tabii tutulmuştur. Kil mineral türlerinin

tüm kaya toz difraksiyon metodu ile belirlenmesi güç olduğundan kil boyu fraksiyonları

hazırlanmış ve daha sonra normal (N), fırınlanarak (F), etilen glikol (EG) ile muamele

edilerek çekimleri gerçekleştirilmiştir. Örneklerdeki kil mineralleşmelerinin tipi ve mineral

birliktelikleri belirlenerek, minerallerin göreceli bollukları Brindley (1980), Gündoğdu (1982)

ve Gündoğdu ve Yılmaz’a (1984) göre hesaplanmıştır. Çizelge 1’de minerallerin kayaç

içerisinde bulunma miktarları çoktan aza doğru verilmiştir.

Đnceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde egemen kil minerali simektit olup,

normal çekimlerde 11.52 Å – 13.71 Å ve 12.66 Å- 14.12 Å arasında değişen pikleri ile

tanımlanmıştır (Şekil 13,14). Karayatak bentonit oluşumunda tanımlanan simektit

mineralinin bazal yansımalarındaki farklılanma yapraklar arasına giren katyon tipinden (H2O,

Ca, K ve Na) kaynaklanmıştır. Saf simektitten oluşan örneklerin bazal mesafeleri yapraklar

arasına giren katyonun cinsine bağlı olarak değiştiği çeşitli çalışmalarda da gösterilmiştir

(Kavuşan ve Özdemir, 1996; Gümüşer ve Yalçın, 1998; Abdioğlu vd. 2007). Simektit

minerali yapraklar arasına giren katyon tipine göre Na’lu, Ca’lu simektit olarak

tanımlanmaktadır. Na tipi simektitin bazal refleksiyonu 12 Å, Ca tipi simektitin bazal

refleksiyonu 15 Å’da izlendiği yapılan araştırmalarda gösterilmiştir (Brindley and Brown

1980, Kavuşan ve Özdemir, 1996; Gümüşer ve Yalçın, 1998).

24

Örnek No Tanımı Minerallerin Bulunma Oranları (Çoktan aza doğru)

K-1D Yeşil renkli kiltaşı Feldispat, kuvars, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), amfibol, amorf malzeme

K-1F Yeşil Renkli bentonit Kil mineralleri (Simektit, klorit, illit), feldispat, analsim, heulandit-klinoptilolit, kuvars, hematit, amfibol, piroksen.

K-5 Yeşil renkli kiltaşı Klorit, illit, paligorskit), analsim, heulandit-klinoptilolit, kuvars, kalsit, amfibol, piroksen, amorf malzeme.

K-8 Sarı kahve kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kuvars analsim, heulandit-klinoptilolit, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), kalsit, hematit, piroksen, amorf malzeme.

BS-1C Kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kristobolit, kil minerlleri (simektit,klorit), kuvars, kalsit, hematit, analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen,amorf malzeme.

BS-4B Kahverangi kiltaşı Feldispat, Opal-CT , kil mineralleri (simektit), kalsit, kuvars, heulandit-klinoptilolit, hematit, piroksen, jips, amorf malzeme.

BS-5 Krem renkli tüf Feldispat,Opal-CT, kil mineralleri (simektit), analsim, piroksen, jips, amorf malzeme.

BS-6 Yeşil renkli tüf Feldispat, kil mineralleri (simektit), Opal-CT, analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen, hematit, jips, amorf malzeme.

BS-7 Sarımsı yeşil renkli tüf Feldispat, Opal-CT, kil mineralleri (simektit), piroksen, kuvars, kalsit, amorf malzeme.

BS-8 Sarı renkli tüf Feldispat, Opal- CT, kil mineralleri(simektit), analsim, heulandit-klinoptilolit, piroksen, amorf malzeme.

BS-9A Yeşil renkli bentonit Kil minerali (simektit), amorf malzeme.

BS-9B Yeşil renkli bentonit Kil minerali (simektit), amorf malzeme.

YL-1 Siyah renkli kiltaşı Kalsit, jips, kil minerali (simektit), kuvars, feldispat, amorf malzeme.

YL-4 Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kil minerali (simektit), jips, kuvars, feldispat, amorf malzeme.

YL-6 Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kil minerali (simektit), feldispat, kuvars, amorf malzeme.

Gk-5b Yeşil renkli kiltaşı Kil mineralleri (Paligorskit, simektit), feldispat, kuvars, analsim, heulandit-klinoptilolit, analsim, jips, amfibol, kalsit, amorf malzeme .

Gk-6 Yeşil, pembe renkli killi

tüf Kalsit, feldispat, kuvars, jips, kil minerali (simektit), amorf malzeme.

Ki-1 Yeşil renkli kiltaşı Analsim, kalsit, heulandit-Klinoptilolit, feldispat, hematit, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amorf malzeme.

Ki-5 Yeşil renkl kiltaşı Analsim, kalsit, heulandit-klinoptilolit, kil mineralleri (simektit, paligorskit),feldispat, kalsit, kuvars, amfibol, jips, amorf malzeme.

HM-1a Yeşil renkli kiltaşı Analsim, kalsit, kuvars, feldispat, Opal-CT, kil mineralleri (simektit, klorit, illit), amfibol, jips, amorf malzeme.

HM-1b Kahverenkli kiltaşı Analsim, kalsit, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amfibol, jips, Opal- CT, hematit, amorf malzeme .

HM-1d Yeşil renkli tüf Analsim, kalsit, amfibol, kil minerali (simektit), jips, feldispat, kuvars, hematit, amorf malzeme.

HM-3a Yeşil renkli kiltaşı Kalsit, kuvars, feldispat, jips, kil mineralleri (simektit, paligorskit), amfibol, jips, hematit, amorf malzeme.

HM-5 Tüf Feldispat, Opal-CT, kil minerali(simektit), amfibol, jips, analsim, hematit, kalsit, kuvars, amorf malzeme.

HM-7b Yeşil renkli kiltaşı Feldispat, Opal-CT, kil minerali (simektit), jips, hematit, kuvars, kalsit, amorf malzeme.

Çizelge 1 Đnceleme alanındaki farklı litolojilere ait tüm kayaç ve kil fraksiyonu analiz sonuçları

25

Đnceleme alanından derlenen bentonit örneklerinin bir bölümünün kil fraksiyonu normal

çekimlerinde (001) yansımaları Na simektiti ifade eder şekilde 11.52 Å – 13.71 Å arasında

değiştiği tepe noktasının 12.52 Å’da maksimuma ulaştığı belirlenmiştir (Şekil 13).

(A)

Şekil 13 . BS-9a no’lu örneğin tüm kayaç (A) ve normal, etilen glikollü ve

fırınlanarak yapılan XRD kil fraksiyonu analizi (Sm: Simektit, F: Feldispat)

Bununla birlikte, bazı örneklerin tüm kayaç ve kil fraksiyonu normal çekimlerinde oldukça

geniş ve yayvan piklere sahip olduğu gözlenmiştir (Şekil 14). Bu örneklerdeki simektitlerin

bazal yansımalarının 12.66 Å- 14.12 Å ile 11.56 Å ve 13.90 Å arasında değiştiği

belirlenmiştir. Bu tür simektitler Na bakımından daha zengin olup, uç üyeler arasında Na-Ca

simektit olarak değerlendirilmiştir (Şekil 14 ). Benzer bazal yansımalar Kavuşan ve Özdemir

(1996) ile Gümüşer ve Yalçın (1998) tarafından yapılan çalışmalarda da belirtilmiştir. Ayrıca,

Brindley and Brown (1980) Na-simektitlerin boyu∼12.4 Å iken Ca-simektitlerin 15.5 Å

civarında olduğunu, bu uç noktalar arasında değişimin düzenli olduğunu ifade etmişlerdir.

Bununla birlikte, araştırıcılar 12.4 Å boyuna yaklaştıkça Na+ katyonunun daha fazla, 15.4 Å

boyuna yaklaştıkça Ca++ katyonunun arttığını, bu nedenle X-ışınları çalışmalarının aynı

zamanda simektitlerin Na veya Ca simektit olup olmadığını ya da Na-Ca simektit olarak nötr

bileşimli simektit olup olmadığının ortaya konulabileceğini belirtmişlerdir.

10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0

2-Theta(°)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Inte

nsity(C

ounts

)

[BS-9A.MDI] BS-9A

[BS9A-N.MDI] BŞ9A-n

[BS9AEG.MDI] BS9AEG

[BS9A300.MDI] BS9A300

[BS9A550.MDI] BS9A550

Sm

Sm 9.70Å

Sm

Sm: Simektit

F: Feldispat

550°C

300°C

normal

EG

(A)

16.97 Å

12.52 Å

26

Şekil 14. BS-6 no’lu yeşil renkli bentonit örneğinin normal (N), etilen glikollü

(EG) ve fırınlanarak (F) yapılan XRD kil fraksiyonu analizi

Saf simektitlerde d(001) Å değerleri, genellikle birbirinin düzenli katları olacak şekilde

yansımalar verdiği bilinmektedir (Hoffman and Hover, 1979). Kurşunlu çevresindeki “Büyük

Ocak” bentonit örneklerinin normal (N) ve etilen glikolle doyurulmuş (EG) XRD

difraktogramlarında simektite ait (001), (002) ve (003) yansımaları belirlenmiştir (Şekil 13,

14).

Simektit minerali, etilen glikol ile muamele edilince şişme özelliğinden dolayı 17.00 Å –

17.38 Å’a doğru bir kayma göstermiş, 550 oC kadar kadar ısıtıldığında ise tabakalar arası

suyun kaybolmasından dolayı 9.70 Å ile 10.39 Å’da pik verdikleri gözlenmiştir (Şekil 13, 14).

Simektitin (060) ve (330) yansıma yüzeylerine ait pik değeri 1.48 Å –1.50 Å arasında olup,

bu değere göre simektit minerali dioktahedral karakterinde olduğu belirlenmiştir (Moore ve

Reynolds, 1989).

F

5 10 15 20 25 30 35 40

2-Theta(°)

0

50

100

150

200

Inte

nsity(C

ounts

)[BS6.RD] bs6

[BS6EG.RD] bs6eg

[BS6350.RD] BS6-350

[BS6550.RD] bs6-550

Sm

Sm

Sm

11.56 Å -13.90 Å

15.33 Å -17.14 Å

10.39 Å

Sm: Simektit

F: Feldispat

27

Kurşunlu çevresindeki “Büyük Ocak”daki bentonit oluşumunda bazı örneklerin kil fraksiyonu

çekimlerinde simektit minerali ile birlikte çok az oranda klorit ve illit tipi kil minerallerinin

birlikteliği belirlenmiştir (Çizelge 1). Simektit mineraline genellikle plajiyoklaz türü feldispat

minerali başta olmak üzere kalsit, analsim, klinoptilolit-höylandit, piroksen, hematit ile bazı

seviyelerde dolomit, amfibol, jips mineralleri de eşlik etmektedir (Çizelge 1).

Feldispat minerali 3.18 Å -3.20 Å ve 3.22 Å’ daki pikleri ve dolomit 2,88 Å ile kalsit 3.02

Å ‘luk (001) yansıma yüzeyine ait pikleriyle karakteristiktir (Şekil 13, 14). Analsim minerali

3.43 Å, 5.60 Å, 2.93 Å’ daki ana pik değerleri de XRD difraktogramlarında simektite eşlik

etmektedir. Klinoptilolit-höylandit mineralleri 9.00 Å, 5.30 Å , 3.91 Å ‘daki pikleri ile

tanımlanmıştır. Örneklerde simektit ve zeolit (analsim, klinoptilolit- höylandit) minerallerinin

varlığı az oranlarda da olsa tüflerdeki ayrışmanın etkisini gösternektedir. Kiltaşı ve tüf

seviyelerinden alınan örneklerde jips minerali 7.56 Å-4.27 Å- 3.06 Å pikleri ile belirlenmiştir.

Tüm örnekler silis mineralleri olarak kuvars, kristobalit ve opal-CT içermektedir. Tüm

bentonit örneklerinde bu üç polimorfun ikisi (ya opal-CT ve kuvars veya da kristobalit ve

kuvars) gözlenmiştir. 4.00-4.05 Å’da kristobalit, 4.06-4.10 Å değer aralığında ise opal-CT

minerali tanımlanmıştır (Çoban ve Ece 1991). Ayrıca, Tüm kayaç örneklerinin X-Ray

difraktogramlarında backround’un 2θ = 15 Å’ dan itibaren yükselmesi de amorf karakterli

volkan camının varlığını belirtmektedir (Jones ve Segnit, 1971).

XRD analizleri sonucu simektit minerali ile feldispat minerali arasında oransal ters bir

ilişkinin mevcut olduğu, alterasyonun yoğun olduğu ve simektit mineralince zengin

örneklerde feldispat mineralinin miktarında bir azalmanın olduğu belirlenmiştir. Buna karşın,

alterasyonun ve simektit mineralinin miktarının azaldığı örneklerde ise feldspat mineralinin

miktarındaki artış dikkat çekmektedir. Bu da simektit minerali ile feldispat minerali arasında

kökensel bir ilişkinin var olabileceğini düşündürmektedir.

28

JEOKĐMYA

Çankırı-Kurşunlu-Şabanözü ve çevresindeki yataklardan ve mostralardan alınan 10 adet

bentonit, 12 adet kil, 6 adet tüf ve 1 adet killi kireçtaşı olmak üzere toplam 29 adedi seçilmiş,

öğütülmüş ve jeokimyasal analiz için Kanada ACME laboratuvarlarına gönderilmiştir. Elde

edilen analiz sonuçlarına (Çizelge 2, Çizelge 3, Çizelge 4) göre Ana oksit element değerleri

dikkate alındığında tüf örneklerinin SiO2 değerleri % 52,07 - % 68,85 aralığında, Al2O3

değerleri % 13,50 - % 19,99 aralığında, CaO değerleri % 0,82 - % 6,12 aralığında, Na2O

değerleri % 1,93 - % 3,66 aralığında, Fe2O3 değerleri % 1.61 - % 5.94 aralığında, K2O

değerleri % 0.70 - % 2.72 aralığında, TiO2 değerleri % 0.18 - % 2.03 aralığında, P2O5

değerleri % 0.07 - % 0.92 aralığında, MnO değerleri % 0.01 - % 0.04 aralığındadır. Tüf

örneklerinin SiO2 değerlerine göre mafik ile ortaç bileşimli (andezitik) bir magmadan türediği

belirlenmiştir. Kil örneklerinin SiO2 değerleri % 26,78 - % 63,15 aralığında, Al2O3 değerleri

% 8,92 - % 17,98 aralığında, CaO değerleri % 1,56 - % 18,79 aralığında, Na2O değerleri %

0,36 - % 4,05 aralığında, Fe2O3 değerleri % 1.58 - % 5.08 aralığında, K2O değerleri % 0.66 -

% 2.47 aralığında, TiO2 değerleri % 0.24 - % 0.72 aralığında, P2O5 değerleri % 0.07 - % 1.02

aralığında, MnO değerleri % 0.02 - % 0.10 aralığındadır. Bentonit örneklerinin SiO2 değerleri

% 38,29 - % 64,59 aralığında, Al2O3 değerleri % 11,82 - % 18,31 aralığında, CaO değerleri %

0,48 - % 2,90 aralığında, Na2O değerleri % 1,27 - % 3,03 aralığında, Fe2O3 değerleri % 2.28 -

% 9.97 aralığında, K2O değerleri % 0.18 - % 1.35 aralığında, TiO2 değerleri % 0.12 - % 1.34

aralığında, P2O5 değerleri % 0.06 - % 0.39 aralığında, MnO değerleri % 0.01 - % 0.07

aralığındadır. Bentonit örneklerinden organik maddece zengin olan HC6 örneği beklendiği

gibi düşük SiO2 değerine ve yüksek “toplam karbon” ve “ateşte kayıp” değerlerine sahiptir.

Eser element jeokimyası açısından analiz sonuçları incelendiğinde bazı örneklerin bazı

değerlerinin diğerlerine göre önemli farklılıklar gösterdiği dikkati çekecektir. Örneğin BS5

nolu tüf örneği yüksek Co (183,9 ppm), Ni (915,2 ppm), As (411,2 ppm), Zn (130 ppm)

değerlerine sahiptir. Benzer şekilde BS7 nolu tüf örneği de yüksek Ba (915 ppm), Sr (1552,6

ppm) ve V (284 ppm) değerlerine sahiptir. Yine HC6 nolu organik maddece zengin bentonit

örneğinin Se değeri 49,5 ppm, Mo değeri de 46,4 ppm olarak dikkati çekmektedir.

29

ELEMENT Kayaç SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO Cr2O3 Ni Sc LOI TOT/C TOT/S TOPLAM

SAMPLES Tanımı % % % % % % % % % % % ppm ppm % % % %

K4 Killi Kireçtaşı 12,43 2,90 1,08 0,48 45,21 0,31 0,22 0,11 0,13 0,04 0,00 10,00 3,00 37,10 9,74 0,02 100,01

BS5 Krem renkli tüf 60,49 16,38 3,49 0,75 3,36 3,66 2,30 0,56 0,32 0,02 0,01 949,00 7,00 8,30 1,01 1,43 99,76

SB-9 Krem-bej tüf 68,85 13,50 1,77 0,64 1,35 3,15 2,72 0,28 0,09 0,04 0,00 <5 3,00 7,50 0,06 0,01 99,89

BS8 Sarı renkli tüf 67,98 13,80 1,61 0,69 0,82 2,34 2,34 0,18 0,07 0,03 0,02 148,00 3,00 10,00 0,24 0,04 99,90

BS6 Yeşil renkli tüf 57,88 18,29 5,93 1,00 2,53 3,11 1,02 0,81 0,07 0,02 0,02 128,00 10,00 9,10 0,24 0,02 99,80

SB-12 Yeşil renkli tüf 52,07 14,70 5,67 3,17 5,45 1,93 2,14 0,89 0,23 0,10 0,02 72,00 15,00 13,50 1,40 0,03 99,88

BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 53,06 19,99 5,94 0,75 6,12 2,99 0,70 2,03 0,92 0,01 0,08 90,00 30,00 7,00 0,22 0,03 99,60

BS4B Kahverangi kil 62,26 17,98 1,83 0,55 4,02 3,60 2,03 0,72 0,45 0,02 0,01 60,00 9,00 6,30 0,41 0,29 99,78

SB-2 Kırmızı kil 60,04 17,29 4,74 1,44 2,71 3,37 1,47 0,79 0,07 0,03 0,01 27,00 5,00 7,80 0,11 0,04 99,76

BS1C Kiltaşı 63,15 17,27 2,22 0,44 3,56 3,51 2,06 0,67 0,38 0,03 0,01 86,00 7,00 6,60 0,36 0,37 99,91

SB-10 Krem kahverenkli kil 59,52 15,89 4,35 1,64 2,13 2,35 1,66 0,71 0,29 0,09 0,01 42,00 10,00 11,20 0,33 0,02 99,84

BH-4 Yesil bentonitik kil 35,28 10,26 5,08 8,37 12,69 3,49 2,47 0,66 0,28 0,10 0,03 160,00 13,00 21,10 4,28 0,48 99,84

KH-1 Yeşil bentonitik kil 26,78 8,92 4,45 10,56 16,47 2,16 1,59 0,49 0,10 0,08 0,02 79,00 10,00 28,20 6,94 0,01 99,83

SB-8 Yeşil bentonitik kil 62,96 15,14 1,58 2,25 1,56 1,88 0,74 0,24 0,12 0,02 0,00 36,00 3,00 13,50 0,13 0,02 99,99

Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 41,28 13,96 5,58 5,37 8,53 4,05 3,26 0,65 1,02 0,09 0,02 119,00 13,00 16,00 2,11 0,18 99,83

HM7B Yeşil renkli kiltaşı 61,98 17,63 3,71 0,68 3,94 3,76 2,35 0,60 0,31 0,04 0,01 54,00 7,00 4,80 0,10 0,01 99,81

YL4 Yeşil renkli kiltaşı 36,77 12,47 3,84 1,21 18,79 0,58 1,49 0,64 0,13 0,05 0,02 40,00 9,00 23,90 4,65 0,03 99,90

YL6 Yeşil renkli kiltaşı 33,33 11,79 4,49 1,58 17,31 0,36 0,66 0,47 0,10 0,08 0,01 26,00 8,00 29,70 8,55 0,63 99,88

Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 36,29 9,74 3,73 10,39 10,78 3,22 2,31 0,44 0,16 0,06 0,01 96,00 8,00 22,80 3,97 0,04 99,94

HC-2 Mavi bentonit 63,93 14,35 4,50 1,60 1,41 2,63 1,35 0,77 0,13 0,01 0,04 98,00 10,00 9,10 0,11 1,17 99,83

HC-1 Mavi bentonit 57,85 16,70 5,42 2,31 1,41 2,41 1,12 0,80 0,06 0,01 0,02 115,00 12,00 11,70 0,08 0,07 99,84

HC-3 Mavi bentonit 61,06 14,82 2,28 2,97 0,48 1,49 0,18 0,12 0,04 0,02 0,00 41,00 5,00 16,40 0,13 0,16 99,87

HC-6 Organik maddece zengin bentonit 38,29 11,82 4,35 2,45 1,24 1,27 0,94 0,47 0,13 0,02 0,01 114,00 9,00 38,90 19,14 2,21 99,90

HC-4 Sarı bentonit 64,59 14,39 3,35 1,76 1,41 2,47 1,02 0,82 0,09 0,01 0,03 82,00 9,00 9,90 0,08 0,08 99,85

HC-5 Koyu sarı bentonit 61,00 15,42 3,08 3,18 0,53 1,55 0,18 0,12 0,03 0,06 0,00 36,00 5,00 14,70 0,24 0,21 99,86

BS9B Yeşil renkli bentonit 57,91 18,31 6,28 1,11 2,35 3,03 1,00 0,80 0,07 0,02 0,01 81,00 10,00 8,90 0,31 0,01 99,80

SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 61,32 15,41 3,75 1,35 2,90 2,27 0,93 0,75 0,09 0,01 0,00 47,00 6,00 11,00 0,11 0,05 99,79

K1F Yeşil Renkli bentonit 52,54 16,15 9,97 1,53 1,46 1,88 0,40 1,34 0,39 0,07 0,05 247,00 21,00 14,00 0,38 0,01 99,81

SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 56,23 17,96 2,20 2,79 1,52 1,43 0,64 0,24 13,00 0,02 0,00 50,00 4,00 16,70 0,08 0,02 99,87

Çizelge 2. Çalışma alanından alınan örneklere ait anaoksit element değerleri.

30

ELEMENT Kayaç Ba Be Co Cs Ga Hf Nb Rb Sn Sr Ta Th U V W Zr Y

SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

K4 Killi Kireçtaşı 51.8 1 5.1 9.9 3.2 .9 3.1 18.9 <1 119.0 .2 2.3 .5 20 5.7 38.9 3.3

BS5 Krem renkli tüf 530.7 2 183.9 3.2 16.5 4.6 19.6 66.4 2 642.7 1.3 18.0 15.4 169 1.7 205.4 14.2

SB-9 Krem-bej tüf 479.5 3 13.3 4.9 13.7 2.9 20.8 99.4 1 299.1 1.4 15.0 5.6 16 80.7 101.2 15.7

BS8 Sarı renkli tüf 136.5 4 18.4 5.3 16.1 3.0 35.2 90.5 3 146.3 2.5 29.0 8.5 18 1.0 87.8 13.3

BS6 Yeşil renkli tüf 270.7 2 12.6 3.1 19.1 4.5 25.9 39.4 2 585.9 1.6 17.7 1.5 79 1.4 191.4 28.9

SB-12 Yeşil renkli tüf 267.9 2 25.0 4.0 15.7 4.4 18.7 75.2 2 263.0 1.1 11.3 2.1 113 11.6 167.9 23.8

BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 915.0 2 9.9 .3 20.9 5.8 36.4 6.2 2 1552.6 1.9 11.0 .8 284 .5 241.2 30.6

BS4B Kahverangi kil 520.7 2 9.1 6.8 19.1 5.0 25.2 83.9 2 670.2 1.5 17.3 5.0 61 1.4 207.0 17.8

SB-2 Kırmızı kil 422.8 2 13.9 5.8 18.6 5.6 24.7 95.8 2 851.2 1.5 18.5 2.3 72 24.1 240.2 6.6

BS1C Kiltaşı 595.9 3 12.2 7.9 19.2 5.2 22.9 93.6 2 690.3 1.4 17.1 6.3 71 1.3 213.6 15.9

SB-10 Krem kahverenkli kil 441.0 2 23.9 3.7 16.3 4.2 19.2 65.1 2 376.6 1.3 13.6 3.8 81 22.6 160.9 23.1

BH-4 Yesil bentonitik kil 210.3 2 19.5 3.7 10.9 2.7 12.8 55.3 2 948.1 .8 8.7 3.3 81 4.8 108.1 25.6

KH-1 Yeşil bentonitik kil 209.0 1 16.5 3.6 8.9 2.3 10.0 48.2 1 991.3 .6 5.9 1.5 104 9.5 79.6 12.0

SB-8 Yeşil bentonitik kil 179.4 1 16.5 1.1 15.9 2.7 20.5 22.7 2 339.9 1.5 17.0 2.7 31 9.9 91.4 11.9

Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 239.4 2 20.0 5.7 15.8 3.1 14.4 82.8 2 1008.5 1.0 13.1 5.4 97 1.0 127.9 18.2

HM7B Yeşil renkli kiltaşı 618.8 2 9.8 6.8 19.0 4.2 18.7 84.0 2 606.2 1.2 17.2 2.9 60 1.3 186.8 15.7

YL4 Yeşil renkli kiltaşı 183.2 1 9.2 4.5 11.4 3.4 13.8 49.5 1 370.6 .9 11.0 1.5 93 1.2 128.9 16.3

YL6 Yeşil renkli kiltaşı 127.0 2 7.1 3.6 10.8 2.5 11.8 47.1 1 376.1 .8 9.4 7.5 86 .9 92.4 17.6

Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 328.2 2 14.0 3.6 12.1 2.3 11.1 60.4 1 1125.6 .7 6.8 2.0 85 2.2 92.9 13.0

HC-2 Mavi bentonit 251.3 2 75.8 2.9 14.9 4.1 17.7 44.9 2 309.7 1.6 12.9 2.8 72 830.7 152.3 17.0

HC-1 Mavi bentonit 192.3 2 15.1 4.7 17.4 4.6 19.1 73.2 2 288.5 1.2 16.0 1.7 86 6.4 182.2 19.1

HC-3 Mavi bentonit 157.8 2 4.3 .6 16.6 3.7 22.6 8.1 5 115.6 2.4 26.4 12.6 11 2.9 84.9 24.4

HC-6 Organik maddece zengin bentonit 72.2 3 20.9 5.0 13.1 2.8 12.8 50.8 1 146.6 .8 12.1 29.4 133 2.9 156.7 14.5

HC-4 Sarı bentonit 207.7 2 12.2 3.0 14.4 4.6 17.8 49.7 2 291.4 1.2 11.4 6.3 80 15.9 193.4 22.1

HC-5 Koyu sarı bentonit 189.4 2 16.6 .6 17.5 3.9 23.6 8.5 5 125.5 2.6 28.6 14.0 10 7.6 95.1 25.8

BS9B Yeşil renkli bentonit 251.6 2 16.0 3.8 19.4 4.9 27.3 41.7 2 559.6 1.7 18.2 1.6 70 7.0 199.7 25.2

SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 359.2 2 14.4 3.2 16.9 5.2 31.9 42.5 2 790.5 1.8 24.2 2.0 72 13.9 223.8 11.1

K1F Yeşil Renkli bentonit 166.6 2 36.7 4.6 16.5 4.7 31.3 20.8 1 284.9 1.5 11.8 .9 141 .7 203.4 23.1

SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 141.2 1 25.7 1.0 17.9 3.0 20.3 21.4 2 337.0 1.8 17.8 6.2 154 10.4 92.0 8.4

Çizelge 3. Çalışma alanından alınan örneklere ait eser element değerleri.

31

ELEMENT Kayaç Mo Cu Pb Zn Ni As Cd Sb Bi Ag Au Hg Tl Se

SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppb ppm ppm ppm

K4 Killi Kireçtaşı .1 5.4 3.4 21 9.3 3.6 .3 <.1 <.1 <.1 <.5 <.01 .1 <.5

BS5 Krem renkli tüf 14.9 29.2 9.3 130 915.2 411.2 1.0 .3 .3 <.1 1.1 .09 3.8 4.2

SB-9 Krem-bej tüf <.1 2.8 6.3 11 7.4 <.5 <.1 <.1 .2 <.1 12.3 .04 .1 <.5

BS8 Sarı renkli tüf .4 5.1 23.0 6 53.8 3.0 .4 .1 .5 <.1 1.3 .05 <.1 <.5

BS6 Yeşil renkli tüf .3 12.3 9.1 8 43.5 1.5 <.1 <.1 .3 <.1 1.7 .02 .2 <.5

SB-12 Yeşil renkli tüf .1 28.0 14.5 47 53.0 1.9 .2 .1 .2 <.1 2.5 .09 .1 <.5

BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf .3 63.1 14.9 6 37.3 1.4 <.1 .1 <.1 <.1 2.3 .03 <.1 .6

BS4B Kahverangi kil 4.9 45.0 5.9 37 42.2 29.8 .1 .1 .2 <.1 2.5 .02 .1 <.5

SB-2 Kırmızı kil .1 12.4 17.6 24 15.3 5.6 <.1 .1 .3 <.1 18.7 .06 .6 <.5

BS1C Kiltaşı 6.1 39.8 5.7 31 40.2 47.6 <.1 .1 .2 <.1 1.5 .01 .1 <.5

SB-10 Krem kahverenkli kil .2 10.2 11.5 24 20.1 4.4 <.1 .1 .1 <.1 11.8 .09 .2 <.5

BH-4 Yesil bentonitik kil 0.1 26.0 11.7 44 137.9 19.2 .1 .2 .2 <.1 15.3 .01 .1 1.4

KH-1 Yeşil bentonitik kil .1 18.8 8.8 35 79.0 3.1 <.1 .1 .1 <.1 13.9 .02 .1 <.5

SB-8 Yeşil bentonitik kil <.1 3.4 6.2 7 4.2 <.5 <.1 <.1 .3 <.1 20.9 .03 <.1 <.5

Ki1 Yeşil renkli kiltaşı .5 30.4 13.2 55 108.5 10.0 .1 .3 .2 <.1 2.2 <.01 .1 <.5

HM7B Yeşil renkli kiltaşı .8 12.1 4.3 33 48.6 5.5 <.1 <.1 .1 <.1 .8 .01 .1 <.5

YL4 Yeşil renkli kiltaşı .2 15.6 15.5 28 19.2 6.6 .2 .1 .3 <.1 1.4 .10 .2 <.5

YL6 Yeşil renkli kiltaşı 1.5 8.9 10.5 9 13.8 31.2 .2 .1 .2 <.1 2.4 .04 .2 1.2

Ki5 Yeşil renkl kiltaşı .2 20.1 9.2 41 70.0 24.9 .1 .2 .1 <.1 2.1 .01 .1 .5

HC-2 Mavi bentonit 1.0 33.5 15.6 7 57.3 14.9 <.1 .1 .3 <.1 11.5 .11 .3 <.5

HC-1 Mavi bentonit <.1 18.6 8.1 13 20.1 <.5 <.1 <.1 .2 <.1 3.1 .07 .3 .7

HC-3 Mavi bentonit 1.5 2.2 64.4 17 14.7 6.5 <.1 .3 1.3 <.1 <.5 .01 .2 <.5

HC-6 Organik maddece zengin bentonit 46.4 41.4 21.4 22 95.8 60.0 .1 2.3 .3 <.1 5.8 .24 1.0 49.5

HC-4 Sarı bentonit .9 13.3 19.6 30 47.4 24.4 .2 .1 .2 <.1 32.8 .11 .2 <.5

HC-5 Koyu sarı bentonit 4.2 1.9 61.5 35 11.9 11.6 .1 .3 1.3 <.1 <.5 .01 .4 <.5

BS9B Yeşil renkli bentonit <.1 12.7 8.1 9 8.4 .6 <.1 <.1 .3 <.1 .9 .03 .2 <.5

SB-1 Yeşil Renkli Bentonit <.1 11.6 16.5 11 10.2 3.8 .2 <.1 .3 <.1 8.4 .26 .2 <.5

HM1B Yeşil Renkli bentonit <.1 21.0 14.0 46 66.8 9.3 <.1 .1 .2 <.1 1.1 .01 .2 <.5

K1F Yeşilimsi sarı bentonit .1 37.1 10.5 14 27.1 3.2 .1 <.1 .1 <.1 1.2 <.01 <.1 <.5

SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit <.1 5.6 11.4 8 4.3 .5 <.1 <.1 .5 <.1 95.4 .17 <.1 <.5

Çizelge 3. Çalışma alanından alınan örneklere ait eser element değerleri(devam)

32

ELEMENT Kayaç La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

SAMPLES Tanımı ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

K4 Killi Kireçtaşı 5.4 17.3 1.55 5.6 1.05 .26 .77 .14 .61 .10 .36 .05 .31 .05

BS5 Krem renkli tüf 39.6 77.5 7.60 24.1 3.74 .98 2.82 .48 2.18 .41 1.22 .18 1.14 .18

SB-9 Krem-bej tüf 24.0 50.9 5.09 16.8 2.89 .64 2.37 .46 2.15 .45 1.49 .21 1.44 .20

BS8 Sarı renkli tüf 20.7 43.5 4.16 12.6 2.53 .40 2.19 .44 1.83 .40 1.24 .25 1.39 .22

BS6 Yeşil renkli tüf 61.6 112.6 11.52 40.5 5.92 1.70 5.09 .89 4.20 .84 2.48 .38 2.39 .36

SB-12 Yeşil renkli tüf 30.0 68.1 7.34 26.3 4.68 1.21 4.33 .78 3.69 .74 2.26 .32 2.15 .31

BS7 Sarımsı yeşil renkli tüf 70.9 149.1 16.47 58.1 9.17 2.69 6.60 1.11 5.12 .96 2.94 .36 2.51 .37

BS4B Kahverangi kil 45.2 95.4 9.64 32.8 5.02 1.36 4.11 .69 3.03 .60 1.64 .23 1.45 .22

SB-2 Kırmızı kil 32.5 67.7 5.65 17.7 2.61 .95 1.71 .30 1.39 .24 .65 .10 .81 .11

BS1C Kiltaşı 48.7 98.4 9.63 31.8 5.12 1.33 3.73 .65 2.84 .52 1.53 .23 1.33 .22

SB-10 Krem kahverenkli kil 32.9 66.9 7.13 24.2 4.23 1.03 3.46 .65 3.41 .70 2.11 .31 2.14 .31

BH-4 Yesil bentonitik kil 21.7 49.9 5.36 19.8 3.85 .98 3.76 .67 3.64 .83 2.48 .33 2.16 .29

KH-1 Yeşil bentonitik kil 15.1 31.9 3.42 12.8 2.17 .52 2.09 .39 1.92 .39 1.27 .18 1.25 .20

SB-8 Yeşil bentonitik kil 25.8 55.4 5.48 17.3 2.82 .66 2.20 .41 2.01 .37 1.10 .16 1.06 .16

Ki1 Yeşil renkli kiltaşı 25.4 55.2 5.87 21.2 3.67 .84 3.13 .59 2.76 .59 1.81 .25 1.80 .27

HM7B Yeşil renkli kiltaşı 39.5 80.7 7.77 25.1 3.97 1.04 2.91 .52 2.47 .46 1.37 .19 1.26 .19

YL4 Yeşil renkli kiltaşı 25.1 54.1 5.73 21.0 3.40 .95 3.13 .56 2.59 .50 1.44 .20 1.36 .21

YL6 Yeşil renkli kiltaşı 22.8 45.7 4.66 17.4 3.09 .76 2.69 .50 2.34 .46 1.44 .21 1.37 .21

Ki5 Yeşil renkl kiltaşı 18.5 39.0 4.18 16.3 2.55 .56 2.41 .42 2.02 .41 1.11 .17 1.21 .19

HC-2 Mavi bentonit 30.5 61.5 6.47 22.8 4.04 1.02 3.25 .58 2.78 .55 1.62 .24 1.58 .24

HC-1 Mavi bentonit 36.4 73.8 8.03 27.5 4.99 1.19 4.24 .73 3.28 .66 1.89 .27 1.76 .25

HC-3 Mavi bentonit 33.1 71.4 7.42 24.5 4.56 .65 3.94 .79 4.10 .79 2.34 .33 2.20 .31

HC-6 Organik maddece zengin bentonit 17.7 39.2 4.09 14.6 2.88 .64 2.49 .45 2.23 .43 1.34 .19 1.22 .21

HC-4 Sarı bentonit 29.6 62.3 6.35 22.2 4.01 1.11 3.77 .69 3.32 .69 2.06 .26 1.82 .27

HC-5 Koyu sarı bentonit 36.3 78.4 8.11 26.4 4.85 .69 4.36 .86 4.26 .82 2.60 .36 2.53 .38

BS9B Yeşil renkli bentonit 52.1 106.1 9.81 33.7 5.09 1.45 4.28 .75 3.58 .75 2.34 .31 2.13 .33

SB-1 Yeşil Renkli Bentonit 66.8 128.6 13.88 42.7 6.05 1.41 3.63 .61 2.54 .42 1.05 .15 .94 .13

K1F Yeşil Renkli bentonit 49.1 102.9 11.74 42.0 6.69 1.85 5.01 .81 3.68 .74 2.18 .30 1.92 .29

SB-6 Yeşilimsi sarı bentonit 23.4 52.7 5.29 16.8 2.67 .60 1.90 .36 1.60 .28 .85 .12 .82 .12

Çizelge 4. Çalışma alanından alınan örneklere ait nadir toprak element analiz sonuçları.

33

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) Đncelemeleri

Đnceleme alanında yeşil bentonit, pembe ve kahverenkli kiltaşı seviyelerinden alınan örnekler

Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analiz yöntemi ile incelenmiştir. Bu çalışma XRD

analizleri belirlenen simektit (bentonit) minerali ile bu minerale eşlik eden diğer kil ve kil dışı

minerallerin (feldispat, kuvars) dokusal özellikleri, kökensel ilişkilerinin belirlenmesi amacıyla

elde edilen görüntüler yorumlanmıştır.

Yeşil bentonit, pembe ve kahverenkli kiltaşı örneklerinin SEM incelemelerinde başlıca kil

minerali olarak simektit belirlenmiştir. Yeşil renkli bentonit örneklerindeki simektit mineralinin

çok iyi gelişmiş levhamsı yapılı ve peteksi dokulu bir morfolojiye sahip olduğu belirlenmiştir

(Şekil .15, Şekil 16).

Şekil .15 BS-9a no’lu yeşil bentonit örneğinde levhamsı yapılı ve peteksi

dokulu simektit mineralinin SEM fotoğrafı

Birçok çalışmada simektit mineralinin karakteristik olarak mısır gevreği (cornflakes), meşe

yaprağı, hücresel ve bal peteği (honeycomb) dokusundaki morfolojilerde izlendiği gösterilmiştir

(Henning ve Störr 1986, Keller 1978; Türkmenoğlu ve Aker 1990, Çoban 1994, Fuente vd 2000).

SEM analizleri sonucunda, yeşil bentonit ve farklı renklerde (pembe ve kahverenkli) izlenen

kiltaşı örneklerinde gelişen simektit mineralinin morfolojisinde bir değişim gözlenmemiştir (Şekil

17).

34

Şekil 16 K-1F no’lu yeşil bentonit örneğindeki simektit mineralinin levhamsı

yapılı ve peteksi dokulu morfolojisinin yakından görünümünü gösteren

SEM fotoğrafı

Bununla birlikte, pembe ve kahverenkli kiltaşı örneklerinde simektit mineralinin feldispat

mineralinin üzerinde ve kenarında geliştiği de gözlenmiştir (Şekil 17).

Şekil .17 HM-1B no’lu kahverenkli kiltaşi örneğinde feldispat mineralinin (F)

çevresinde ve üzerinde gelişen simektitin (S) SEM fotoğrafı

F

S

35

Ayrıca, yeşil renkli bentonit örneklerinde simektit mineralinin feldispat mineralinin yüzeylerinin

yanı sıra volkan camlarının kırık, çatlak ve erime boşlukları ile yüzeylerinde de geliştikleri

gözlenmiştir (Şekil 18, Şekil 19).

Şekil 18. BS-9B no’lu yeşil renkli bentonit örneğinde feldispat mineralinin (F)

çevresinde ve üzerinde gelişen simektitin (S) SEM fotoğrafı

Şekil 19. BS-9 no’lu yeşil renkli bentonit örneğinde kırıklı levha şekilli volkan camlarının

(V) kenar ve yüzeylerinde gelişen simektit mineralinin (S) SEM fotoğrafı

F

S

V

S

36

Volkan camları bol kırıklı çatlaklı, levhamsı şekillerde izlenmiştir. Benzer şekilde bol kırıklı

levhamsı şekilli volkan camlarının varlığı ve bunların üzerinde kil minerallerinin oluşumu

Karakaş ve Kadir (2000) ve Boyraz (2004) ile Karakaş vd.(2007)’in yaptığı çalışmalarda da

gösterilmiştir.

Bu durum, XRD‘de de düşünüldüğü gibi simektitlerin oluşumunda da feldispatların etkili

olduğunu göstermektedir. Christidis vd (1995), Kadir ve Karakaş (2000, 2002), Besbelli ve Varol

(2002), Boyraz (2004) ile Karakaş vd.(2007)’de yapmış oldukları çalışmalarda da simektit

oluşumunun volkan camının yanı sıra feldispatlardan itibaren geliştiğini belirtmişlerdir.

Levhamsı şekilli simektit mineralinin izlendiği yeşil renkli bentonit örneklerinde fosil kavkılarına

da rastlanılmıştır (Şekil .20).

Şekil 20 K-5 no’lu yeşil bentonit örneğinde belirlenen diatome kavkısının SEM

görüntüsü

37

Enerji Dispersiv Spektrometre ile kimyasal kompozisyonu belirlenen volkan camlarının Si, Al,

Mg ve Fe elementlerinden oluştuğu belirlenmiştir (Şekil .21).

Şekil 21 Volkan camının Enerji Dispersiv Spektrometresi (EDS)

XRD ve kimyasal analiz verilerine göre Na-simektit ve ara tip olarak belirlenen simektit

mineralinin EDS spektrumunda Al ve Si’nin yanında Fe elementinin varlığı izlenmiştir (Şekil .22).

Şekil .22 BS_9B no’lu yeşil bentonit örneğindeki Ca-simektit mineralinin enerji dispersif

spektrum analizi EDS

38

V. Sonuç ve Öneriler

Çankırı-Kurşunlu-Şabanözü çevresinde bulunan bentonit yataklarında ve mostralarında yapılan

saha ve laboratuvar çalışmaları sonucunda elde edilen bulgular aşağıdaki şekilde özetlenebilir.

1. Bentonit oluşumları Kurşunlu civarında Sivricek Formasyonu olarak isimlendirilen ve

bazaltik lavlar, volkanik breş, aglomera ve yer yer tüf arakatkıları ile akarsu kökenli

çakıltaşı, gölsel kiltaşı ve çamurtaşlarının ardalandığı istif içerisinde gözlenmiştir.

2. Bentonit oluşumları yanal devamlılığı sınırlı, irili ufaklı pekçok yatak şeklinde ortaya

çıkmıştır. Yüksek rezervlere sahip bu yatakların bir kısmı halen işletilmekte bir kısmı ise

terkedilmiştir.

3. Organik madde, bitki, magnezyum ve demirce zengin ortamlarda şekillenen simektitler ile

bentonitler alkali gölsel bataklık ortamında volkanik malzemenin alterasyonu ve yıkanması

sonucunda oluşmuşlardır..

4. XRD çalışmaları inceleme alanındaki bentonit, kiltaşı ve tüf örneklerinde egemen kil

minerali “simektit”tir. Bu simektitler genelde Na ‘ca zengin olup, uç üyeler arasında Na-

Ca simektit olarak değerlendirilmiştir. XRD analizleri simektit minerali ile feldispat

minerali arasında oransal ters bir artışı ortaya koyması bu iki mineral arasındaki kökensel

bir ilişkiyi desteklemektedir.

5. Đnceleme alanından alınan örneklerde yapılan jeokiyasal çalışmalarda tüf örneklerinin SiO2

değerlerine göre mafik ile ortaç bileşimli (andezitik) magmadan türediği belirlenmiştir. Kil

minerallerinin SiO2 değerleri % 26,78 - % 63,15 aralığında değişken bir özellik

göstermektedir. Bentonitlerinde SiO2 değerleri diğer killere benzer şekilde % 38,29 - %

64,59 aralığındadır.

6. “Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri” simektit mineralinin iki farklı türde

geliştiğini ortaya koymuştur. Bunlar, 1) Feldispattan dönüşüm, 2) Kayaç boşluk-

çatlaklarında düzgün kristallenme olarak tanımlanmıştır.

7. Bentonit ve killer içinde bulunan fildişlerinin ve çeşitli memeli hayvan kemiklerinin

yaşının yapılan incelemelerde Geç Miyosen dönemine ait olduğu belirlenmiştir.

39

KAYNAK LĐSTESĐ:

Akyürek, B., and others, 1984, Ankara-Elmadağ- Kalecik dolayının temel jeoloji özellikleri,

Jeo.Müh. Publication, No.26.Ankara.

Barka, A., 1981. Seismo-tectonic aspects of the North Anatolian Fault zone: Doktora tezi, Bristol

Üniv., Đngiltere, 335s (yayınlanmamış).

Barka, A. and Hancock, P.L., 1984. Neotectoruc deformation patterns in the convex-northwards

are of the North Anatolian Fault Zone. In: J.F.Dixon and A.M.F.Robertson (Editors) , The

geological evolution of the Eastern Mediterranean. Geol.Soc.London Spec.Publ., 17:763-

774.

Bektimuroğlu,O., 1978, Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası hakkında ön

rapor, MTA Rapor no. 6606.

Blumenthal, M.M., 1948. Un appercu de la geologie des chaines nordanatoliennes entre l'ova de

Bolu et le kızılırmak inferieuro MTA Enst., 13, 265s.

Brindley, G.W. 1980. Quantitative X-ray mineral analysis of clays. In: Crystal

structures of clay minerals and their X-Ray ıdentification. G.W. Brindley and

G.Brown (eds.), London Mineralogical Society,125-195.

Çoban, F. 1994. Mihalgazi (Eskişehir) bentonitinin mineralojik özellikleri ve oluşumu.

TJK Bülteni 9, 297-303.

Eroğlu, Ş., Farsakoğlu,K., 1982, Ankara ili-Kalecik ilçesi- Hançılı, Demirtaşlı Köyleri

Bentonit yatağı detay etüd raporu. MTAR. No.7440.

Fourquin, C., 1973. L' Anatolie du NE, marge meridionale du continent Europeen, historie

paleogeographique tectonique et magmatique durant le secondarie et le tertiaire: Bull. Soc.

Geol. France, (7) XVII, 6, 1058-1070.

Fuente, S., Cuadros, J. Fıore, S. and Lınares, J. 2000. Electron microscopy study of

volcanic tuff alteration to illit-smectite under hydrothermal conditions. Clays and Clay Miner.

48, 339-350.

Gökten, E., Özaksoy, V. and Karakuş, K., 1996. Tertiary volcanic and tectonic evolution of the

40

Ayaş-Güdül-Çeltikçi region, Turkey. Int.Geol.Review, vol.38, 926-934.

Gündoğdu, M.N. 1982. Neojen yaşlı Bigadiç sedimanter baseninin jeolojik-mineralojik

ve jeokimyasal incelenmesi. H.Ü. Fen Bilm. Ens. Doktora Tezi, 386

s.(yayınlanmamış) Ankara.

Gündoğdu, M.N. Yılmaz, O. 1984. Kil mineralojisi yöntemleri. I. Ulusal Kil

Sempozyumu Bildirileri, s. 319-330. Adana.

Güngör, P., 1992, Mineralogical and chemical properties of Bentonites from southwest

Çankırı Basin. YL.Tezi. ODTÜ.Fen Bilimleri.

Güngör, P., Türkmenoğlu, A., 1993, The mineralogical and chemical properties of Bentonites

from southwest Çankırı Basin. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 8, 122-128.

Henning, K.H. and Störr, M. 1986. Electron micrographs (TEM, SEM) of clays and

clay minerals, Akademie –Verlag, Berlin.

Hakyemez, Y., Barkut, M.Y., Bilginer, E., Pehlivan, Ş., Can,B., Dağer, Z., Sözeri, B., 1996,

Yapraklı, Ilgaz, Çankırı ,Çandır dolayının jeolojisi. MTAR. No. 7966.

Karakaş, Z. and Kadir, S. 2000. Devitrification of volcanic glasses in Konya

volcanic units. Turkish Journal of Earth Sciences.V.9, N.1, 39-46.

Keller, J., Jung, D., Eckhardt, J. and Kreuzer, H., 1992. Radiometric ages and chemical

characterization of the Galatian andesite massif, Fontus, Turkey. Acta Vulcanologica,

Marineıli Volume, vol.2, 267-276.

Kurhan, M., 1969. Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor; Eldivan ilçesi

Büyük ve Küçük Hacıbey Köyleri bentonit yatakları ,M.T.A. Report No.4491,Ankara

Kurhan, M. 1979. Çankırı ili dahilindeki bentonit yatakları hakkında rapor. MTA Rapor No: 4491.

35 sayfa

Moore, D. and Reynods, C. 1989. X-Ray diffraction and the identification and

analysis of clay minerals, Oxford University Press, 332

Özaksoy, V., 2000. Çerkeş-Ilgaz Segmentinde Kuzey Anadolu Fay Zonunun Sismotektoniği.

Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi 116s (yayınlanmamış)

41

Özoğul, Đ., 1975, Ankara ili –Kalecik ilçesi civarı hammadde etüdleri raporu, MTA Rapor no.

5483.

Özoğul, Đ., 1976, Ankara ili Kalecik ilçesi Hançılı köyü bentonit sahası detay etüd raporu,

MTA Rapor no. 5575.

Özoğul,Đ., ve Kutluata, A., 1982, Ankara- Kalecik- Hançılı köyü bentonit sahası etüd ve pilot

işletme çalışmaları, MTA Rapor no.7144.

Şarağlu, F., Herece, E., Sarıaslan, M. ve Emre, Ö., 1995. Yeniçağa-Gerede-Eskipazar arasının

jeolojisi ve Kuzey Anadolu Fayının genel özellikleri. MT A Rapor No:9873.

Şener, F., Kırıkoğlu, M., Şanver, S., 1994, Çankırı ili Şabanözü ilçesi Merkez Çaparkayı

köyleri civarında Öir 4912 no’lu (AR: 48483) Bentonit sahasına ait Maden Jeolojisi

Raporu. MTAR. No. 9666.

Türkmenoğlu, A.G., Aker, Göğüs, G., Turan,C., 1987, Ankara-Çankırı Bölgesi

Bentonitlerinin mineralojisi, petrografisi ve oluşumu. III. Uluasl Jeoloji Sempozyumu,

101-112.

Türkmenoğlu, A.G. and Aker, S. 1990. Origin of sedimantary bentonite deposits of

Çankırı basin, Turkey, Proceedings of the 5th Int. Clay conference, Srasburg , 88 ,

63-72.

Türkecan, A., Hepşen, N., Papak, Đ, Akbaş, B., Dinçel, A., Karataş, S., Özgür, ĐB.,Akay, E., Bedi,

Y., Sevin, M., Mutlu, G., Sevin, D.,Ünay, E. ve Saraç, G., 1991. Seben-Gerede (Bolu)-

Güdül-Beypazarı (Ankara) ve Çerkeş-Orta-Kurşunlu (Çankırı) yörelerinin jeolojisi ve

volkanik kayaçların petrolojisi, MT ARaporu,Derleme no: 9193.

Tokay, M., Öztürk, A. ve Koçyiğit, A., 1974. Arkotdağ formasyonunun litolojisi, kökeni ve Kuzey

Anadolu Fay Zonu ile muhtemel bağlantısı. Tübitak Projesi Rap.no.43, 53 sayfa.

Wilson, M., Tankut, A. and Güleç, N., 1997. Tertiary volcanism of the Galatia province, north-

west Central Anatolia, Turkey., Lithos, 105-121.

42

SUNUMLAR VE YAYINLAR

Proje kapsamında yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen bulgular yayına hazırlık

aşamasındadır. 2009 yılı Nisan ayı içerisinde tamamlanacak ve ulusal veya uluslararası bir dergide

yayınalanacak hale getirilecektir. Söz konusu hazırlıklar ve yayın kabulu alındığı anda BAP

Müdürlüğü’ne bilgi verilecektir.