Sazak-Biçer (Sivrihisar KD'su) civarı Neojen (Miyosen-Pliyosen) göl basenindeki kiltaşlarının mineralojik incelenmesi

Mineralojik investigation of claystone in the Neogene (Miocene-Pliocene) lacustrine basin of the Sazak-Biçer area (NE of Sivrihisar)

Özet

Sazak ve Biçer civarındaki (KD Sivrihisar) Neojen istifi içerisinde, iki ayrı çökel sisteminde depolanan Sakarya ve Porsuk formasyonu 7 fasiyese ayrılarak incelenmiştir. 1. çökel sistemini oluşturan Miyosen yaşlı Sakarya formasyonu andezitik-bazaltik karakterli volkanitler (Alt-Orta Miyosen), kırıntılı ve karbonat fasiyesleri (Üst Miyosen) ile temsil edilir. Bu litolojik topluluğu, 2.ci çökel sistemini oluşturan Pliyosen yaşlı Porsuk formasyonu çok düşük açılı uyumsuzlukla örter. Porsuk formasyonunun ana fasiyesleri konglomera-kumtaşı, yeşil renkli çamurtaşı-kiltaşı, karbonat ve gri-bej renkli jipsli çamurtaşı-kiltaşı şeklinde ayrılmıştır. Porsuk formasyonundaki kiltaşları sahada farklı renk (kahverengi, krem-bej, beyaz, yeşil) ve litolojide (killi kireçtaşı, dolomitik kiltaşı, jipsli kiltaşı) izlenirler. Tüm havza genelinde kil parajenezi sepiyolit, paligorskit, simektit, klorit ve illit topluluğu ile temsil edilmektedir. İnceleme alanının güneyinde koyu kahverenkli ve krembej renkli kiltaşı ve killi kireçtaşı birimlerinde egemen kil minerali sepiyolittir. Havzanın genelinde yeşil renkli kiltaşı, jipsli kiltaşı, çamurtaşı ve marn topluluğu paligorskit, simektit, klorit ve illit parajenezi ile karakterize edilirler. Sepiyolit minerali taramalı elektron mikroskop incelemelerinde yumak şeklinde kümelenmiş lif demetleri halinde gözlenmiştir. Paligorskit minerali ise birbirine paralel olarak gelişen lif dizilimleri şeklinde izlenmiştir. Simektit minerali levhamsı yapraklardan oluşmakta olup, yer yer dalgalı yapraklar halinde peteksi doku gösterdiği belirlenmiştir. Saha ve laboratuvar verilerine göre sepiyolit, paligorskit ve simektit mineralleri birbirlerinden bağımsız olarak yerinde çökelimle (in-situ) oluşmuşlardır. Havzadaki mineral oluşumunda tuzluluk ve alkalinite ile ortama gelen su miktarı hem bu faktörleri hem de mineral oluşumunu kontrol etmiştir. Sepiyolitler, havza kenarı bataklık ortamlarında kısmen de yağışlı koşullarda Mg ve Si zenginleşmesi sonucu oluşmuşlardır. Göl alanına detritik malzemelerden sağlanan Al getirimi paligorskit ve simektit minerallerinin oluşumunu sağlamıştır. Simektit, paligorskit ve klorit mineralleri evaporitik çamur düzlüklerinde çökelmiştir. Ayrıca, bu kil minerallerini bulunduran yeşil renkli çamurtaşı ve kiltaşları ise derin göl ortamında depolanmıştır.

Abstract

The Neogene sequence around Sazak and Biçer (NE Sivrihisar) which deposited into two different depositional systems as the Sakarya and Porsuk formations, has been studied by being divided into 7 fades. The first depositional system is the Miocene Sakarya formation, which is characterized by andesitic-basaltic volcanics (Lower-Middle Miocene), detritic and carbonate fades (Upper Miocene). The Pliocene Porsuk formation, which is the second depositional system of the lithological units, rests on this lithological group at a low angular unconformity. The main fades of the Porsuk formation are characterized by conglomerate-sandstone, green coloured mudstone-claystone, carbonate and grey-beige coloured gypsiferous mudstone-claystone. In the field, the claystones of the Porsuk formation are characterized by different colours (brown, creambeige, white, green) and different lithology (clayey limestone, dolomitic clay stone, gypsiferous clay stone). In the whole basin area, clay par agenesis is represented by sepiolite, palygorskite, smectite, chlorite and illite. In the southern part of the basin, sepiolite is the dominant clay mineral in the dark brown and cream-beige coloured claystones-limestones. In the whole basin area, green coloured claystone, gypsiferous claystone, mudstone and marl are characterized by palygorskite, smectite, chlorite and illite par agenesis. In scanning electron microscopy examinations, sepiolite minerals have been observed as ball shaped fiber bunches, palygorskite has been observed as parallel fibers, and smectite mineral is formed of flat leafs with a honeycomb texture in the form of frequent wavy leaves being detected. According to field and laboratory data, sepiolite, palygorskite and smectite minerals must have been formed by in-situ deposition and independently of each other. During the mineral formation in the basin, salinity, alkalinity and water controlled these factor s and miner al formation. Sepiolites were formed in lake margin swamp environments and also partially under humid conditions as a result ofMg and Si enrichment. Al, which originated from the detritic materials transported into the lake basin, enabled the formation of palygorskite and smectite minerals. Evaporitic mudflats served as suitable environments for the precipitation of smectite, palygorskite and chlorite. In addition, these minerals were preferentially deposited in the deep lake environment with green mudstone and claystones.