Search

Batı Anadolu'da, Miyosen yaşlı riyolitik-dasitik bileşimli volkanik kayaçların hidrotermal alterasyonu ile oluşan kaolen yatakları bulunmaktadır. Bu yataklarda bulunan kil minerallerini tespit etmek, fiziksel-kimyasal özellikleri ve potansiyel endüstriyel kullanım alanları açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada; benzer volkanik kayaçların hidrotermal alterasyonu sonucunda Gevrekseydi köyü ve çevresinde (Kütahya, Türkiye) oluşmuş kaolen yataklarının jeolojisi, mineralojisi ve jeokimyasal incelemeleri yapılarak kil minerallerinin türleri, çalışma alanındaki dağılımları ve oluşum mekanizmaları saptanmıştır. Mineralizasyon ve karakterizasyon çalışmaları için X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskop (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), diferansiyel termal ve termogravimetrik analiz (DT/TGA) ve elementel analiz metodları kullanılmıştır. XRD çalışmalarında kil mineralleri olarak; kaolinit, halloysit, simektit, illit ve vermikülit bulunmuştur. Kil dışı mineraller olarak ise silis grubu (kuvars, kristobalit, tridimit), demir grubu (hematit, manyetit, götit), sülfat grubu (alunit, natro-alunit, minamit), silikat grubu (muskovit, biyotit, piroksen, sanidin, albit, şabazit), karbonat grubu (kalsit, dolomit, manyezit, ankerit) mineraller ve titanyum mineralleri (rutil, anataz) tespit edilmiştir. Taramalı elektron mikroskop incelemelerinde kaolinit kristallerinin altıgen yapraksı morfoloji, halloysitlerin tüp şekilli, uzamış şekilli ve kısa tüpler şekilli morfoloji, simektitlerin ise gül yapısında morfoloji gösterdikleri tespit edilmiştir. Ayrıca, SEM görüntülerinde kil minerallerinin ana kayaçta bulunan volkan camının ve feldispat mineralerinin çözünmesi neticesinde oluştukları, halloysitlerin ayrıca kaolinit kristallerinin transformasyonu sonucunda oluştuğu belirlenmiştir. TGA eğrilerinde, kaolinit ve halloysit'in kristal suyunun ayrılmasını gösteren 530-590 oC arasında gelişen ana endotermik reaksiyon piki ve FTIR analizlerinde kaolinit'in 3690,52 cm-1 ve 3619,91 cm-1 bantları tespit edilmiştir. İzotopik δ18O ve δD verileri ile kaolenlerin oluşum sıcaklığı 57-108 °C arasında, simektitlerin oluşum sıcaklığı ise 50-97 °C arasında hesaplanmıştır. Ana oksit, iz element ve nadir toprak element analizleri hidrotermal alterasyon sürecinde kil yataklarında elementel mobilitenin gerçekleştiğini göstermiştir. Kimyasal alterasyon indeksi (CIA) sonuçları bölgede ileri derece arjilik alterasyon gerçekleştiğini ve Ba+Sr'a karşı Ce+Y+La ile δ18O'e karşı δD diyagramları bölgedeki yatakların hipojen kökenli olduğu ortaya koymuştur. Kütle değişim diyagramı SiO2 ve Al2O3'ün ana kayaca göre kaolinitik ve simektitik zonda zenginleştiğini, Fe2O3, CaO ve Na2O'nun kaolinitik zonda yıkandığını, MgO ve K2O'nun ise simektitik zonda zenginleştiğini göstermiştir. İz elementlerden Ba+2 ve Sr+2 ana kayaca göre alunitik ve kaolinitik zonlarda önemli oranda zenginleşmişken simektitik zonda geçiş metallerinden Ni 93 kat, Zn 51 kat, Co 19 kat artmıştır. Örümcek diyagramında nadir toprak elementlerinin kaolinitik ve simektitik zonlarda ana kayaca göre azaldığı, alterasyon derecesi daha yüksek olan kaolinitik zonda ise tüketilmenin daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Gevrekseydi köyü ve çevresindeki kil yataklarının asidik, yüksek sülfidasyonlu epitermal bir sistemde oluştuğunu gösteren kökensel bir model öne sürülmüştür. Bu sistemde mineralizasyon faylar tarafından kontrol edilen hidrotermal akışkanlar ile sağlanmıştır ve yataklardaki başlıca mineralizasyon üstten alta doğru opal silis şapka, kaolinit + alunit + halloysit, kuvars + kaolinit + alunit + simektit ve alunit + kaolinit + halloysit + kuvars şeklinde gerçekleşmiştir., Western Turkey host to many kaolin and halloysite deposits which were formed from hydrothermal alteration of Miocene volcanic rocks. The determination of clay minerals in these deposits is essential in terms of their physical-chemical properties and potential industrial uses. In this study; the kaolin deposits of Gevrekseydi village and its vicinity (Kutahya, Turkey) formed as a result of hydrothermal alteration of the similar volcanic rocks were studied in terms of their geology, mineralogy and geochemistry in order to determine the types of the clay minerals as well as their distribitions and formations. For mineralisation and characterisation studies, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential thermal and thermogravimetric analysis (DT/TGA) and elemental analysis methods were used. The clay minerals detected in the XRD studies were kaolinite, halloysite and smectite, illite and vermiculite. As non-clay minerals; silica group (quartz, cristobalite, tridymite), iron group (hematite, magnetite, goethite), sulphate group (alunite, natro-alunite, minamide), silicate group (muscovite, biotite, pyroxene, sanidine, albite, chabazite), carbonate group (calcite, dolomite, magnesite, ankerite) minerals and titanium minerals (rutile, anatase) were determined. Scanning electron microscopy studies revealed that kaolinite crystals have hexagonal leaf morphology; halloysites have tubular shaped, stubby shaped and elongate shaped morphology; smectites have rose-like morphology. In SEM images, it was determined that clay minerals were formed as a result of the dissolution of volcanic glass and feldspar minerals in the host rock, halloysite was also formed by the transformation of kaolinite crystals. In DT/TGA analysis, the main endothermic reaction peak which shows the separation of crystal water of kaolinite and halloysite was detected between 530-590 oC and 3690,52 cm-1 and 3619,91 cm-1 bands of kaolinite were detected in FTIR analyses. According to isotopic δ18O and δD data, the formation temperature of kaolin is between 57-108 °C and the formation temperature of smectites is between 50 and 97 °C. Major oxide, trace element, and rare earth element analyses showed that elemental mobility occurred in clay deposits during the hydrothermal alteration process. The results of the chemical alteration index (CIA) showed that highly argillic alteration occurred at the region and Ce + Y + La versus Ba + Sr and δ18O versus δD diagrams revealed that the deposits in the region are hypogenous in origin. Mass change diagram showed that compared with host rock SiO2 and Al2O3 were enriched in both kaolinitic and smectitic zone, Fe2O3, CaO and Na2O were leached in the kaolinitic zone, MgO and K2O were enriched in the smectitic zone. The trace elements Ba+2 and Sr+2 were significantly enriched in the alunitic and kaolinitic zones compared to the host rock. In the smectitic zone, the transition metals enriched by Ni 93 fold, Zn 51 fold, Co 19 fold. In the spider diagram, it was found that rare earth elements decreased in the kaolinitic and smectitic zones compared to the parent rock, while the decrease in the kaolinitic zone was higher which alteration degree was also higher. A genetic model is proposed showing that the clay deposits in Gevrekseydi village and its vicinities are formed in an acidic, high sulfidation epithermal system. In this system, mineralisation is provided by hydrothermal fluids controlled by faults, and the main mineralisation in the beds is formed from top to bottom as opal silica cap, kaolinite + alunite + halloysite, quartz + kaolinite + alunite + smectite and alunite + kaolinite + halloysite + quartz.

ÖZET "DOUBLE BRİDGE (GRAND GEDEH-ZWEDRU-LİBERYA) BÖLGESİ ALTIN VE KİL İÇEREN BİRİMLERİN MİNERALOJİK İNCELENMESİ" DEMİRKAN, İbrahim Hakan Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Dr.Öğr.Üyesi.Murat ÇİFLİKLİ Ağustos 2019, Bu çalışma, Double Bridge (Grand Gedeh-Zwedru-Liberya) Bölgesi'nde bulunan altın ve kil içeren Arkeen ve Paleoproterozoyik yaşlı birimlerin mineralojik-petrografik özelliklerini belirlemeyi amaçlamaktadır. İnceleme alnında iki farklı bölgeden toplam 11 adet numune alınmıştır. Bu numuneler üzerinde optik mikroskop incelemesi, XRD, XRF ve ICP-MS çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. Mineraloji ve XRD çözümlemelerinden elde edilen sonuçlara göre, Kuvars+Plajiyoklas+Biyotit+Amfibol(Epidot)+Olivin mineral birliktelikleri belirlenmiştir. Mineralojik, petrografik çalışmaların yanı sıra Jeokimyasal olarak incelenen örneklerden hareketle bölgenin ekonomik altın üretimine uygun olduğu saptanmıştır. Anahtar Sözcükler: Double Bridge, Grand Gedeh, Zwedru, Liberya, Altın, Kuvars, Kaolinit, Kraton, SUMMARY DOUBLE BRİDGE (GRAND GEDEH-ZWEDRU-LIBERIA) MİNERALOGİCAL INVESTİGATİON OF GOLD AND CLAY UNİTS İN REGİON DEMİRKAN, İbrahim Hakan Nigde Omer Halisdemir University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor : Dr.Öğr.Üyesi.Murat ÇİFLİKLİ August 2019, This study aims to determine the mineralogical-petrographical properties of Arkeen and Paleoproterozoic units containing gold and clay in the Double Bridge (Grand Gedeh-Zwedru-Liberia) region. A total of 11 samples were taken from two different regions. Optical microscope examination, XRD, XRF and ICP-MS analyzes were performed on these samples. According to the results obtained from mineralogy and XRD analyzes, quartz + plagioclase + biotite + amphibole (Epidote) + Olivine mineral associations were determined. In addition to mineralogical and petrographical studies, the region was found to be suitable for economic gold production based on geochemical samples. Keywords: Double Bridge, Grand Gedeh, Zwedru, Liberia, Gold, Quartz, Kaolinite, Crathon

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Bu çalışmada, Malkara ilçesinin kuzeyinde yer alan Hasköy, İbrice, Pirinççeşme ve Şahin köyleri arasında ve çevresinde yer alan yaklaşık 100 km2'lik bir bölgede yer alan linyit oluşumları ile ilişkili kömüraltı kilerinin mineralojik-jeokimyasal incelemesi yapılmıştır. İnceleme alanındaki birimler Senozoyik yaşlı olup, en yaşlı birim kiltaşı, kumtaşı, miltaşı içeren Geç Eosen yaşlı Yenimuhacir Formasyonu'dur. Bu birimin üzerine uyumlu olarak kumtaşı, miltaşı, kiltaşı, çakıltaşı ve linyit içeren Erken- Orta Oligosen yaşlı Danişmen Formasyonu gelmektedir. Bölgedeki ekonomik linyit yataklarına sahip olan Danişmen Formasyonu üzerine ise uyumsuzlukla kumtaşı, çakıltaşı, kireçtaşı, miltaşı, kiltaşı içeren Orta-Geç Miyosen yaşlı Ergene Grubu gelir. Tüm birimleri uyumsuz olarak Kuvaterner alüvyonları örtmektedir. Danişmen Formasyonu içerisinde yer alan linyitlerin değişik kısımlarından derlenen kömüraltı killerinin ayrıntılı mineralojik incelemesi, X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), infrared (IR) spektroskopisi, diferansiyel termal analiz (DTA), termogravimetrik analiz (TG) ve kimyasal analiz incelemeleri yapılarak gerçekleştirilmiştir. XRD ve IR incelemeleri kömüraltı killerindeki kil mineralleri ve kil dışı bileşenlerin tayini, DTA/TG incelemeleri termal karakteristiklerin belirlenmesi, SEM incelemeleri kil minerallerinin morfolojisi ve diğer minerallerle ilişkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Kimyasal analizler (ana oksit, iz ve nadir toprak elementleri) ile kömüraltı killerinin kimyasal bileşimi ortaya konmuştur. Mineral bileşimi esas olarak montmorillonit, illit, kaolinit ve kloritten meydana gelen bu killer, bölgelere göre farklı kimyasal özelikler göstermektedir. Ayrıca kuvars, mika, kalsit impuriteleri içerirler. Kimyasal analizlerde SiO2 oranı 45.90-53.62, Al2O3 14.74-16.52, Fe2O3 5.22-8.67 değerleri arasında değişmektedir. Toplam alkali (CaO+Na2O+K2O) miktarı 4.82-3.52 aralığında tespit edilmiştir. Kızdırma kaybı değerleri ise oldukça yüksek değerlerde olup, 14.2-25.8 arasında değişmektedir., In this study, mineralogical and geochemical charasteristics of underclays, which are located among and surrounding Hasköy-İbrice-Pirinççeşme-Şahin villages in Malkara and covering about 100 square kilometer are related to lignite deposits in this area has been investigated. In the study area, the basement Yenimuhacir Formation (Late Eocene) contains claystone, sandstone, milestone and they are confomably overlain by Early-Middle Oligocene aged Danişmen Formation that includes sandstone, milestone, claystone, conglomerate and lignite. Danişmen Formation has wide spread economic lignite deposits and is uncomformably overlain by Middle-Late Miocene aged Ergene Group containing sandstone, conglomerate, limestone, milestone and claystone. All the units are overlain by Quaternary alluviums uncomformably. Mineralogical and geochemical characteristics of underclays, which occurred beneath the lignite layers in Danişmen Formation and collected from several localities, were examined by using X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared (IR) spectroscopy, differential thermal analysis (DTA), thermogravimetric analysis (TG) and chemical analysis. XRD and IR studies were used for identifying clay minerals and non-clay components. DTA/TG was used to determinate thermal characteristics of underclays. SEM studies were used for determinating mineral morphologies and mineral relations. Chemical composition of underclays are exhibited by chemical analysis (major oxide, trace and rare earth elements). The clay mineral paragenesis of underclays comprise mainly montmorillonite, illite, kaolinite and chlorite and they have different chemical characteristics in different areas. Besides, they have impurities as quartz, mica, calcite. The results of whole rock chemistry analysis show that SiO2 contents are between 45.90-53.62, Al2O3 contents are between 14.74-16.52, Fe2O3 contents between 5.22-8.67 values. Total alkali (CaO+Na2O+K2O) contents are between 4.82-3.52 values. Loss of ignition values are significantly high and vary from 14.2 percent to 25.8 percent.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2014, Bu tez çalışması Kuzeybatı Anadolu’ da Biga yarımadasında Çanakkale iline bağlı Çan ilçesi civarındaki Duman, Çaltıkara, Bahadırlı ve Hamamtepe kaolinit yataklarının mineralojik, petrografik, jeokimyasal ve kökensel incelemesini konu edinmiştir. Arazi çalışmaları ile birlikte mineralojik, petrografik, jeokimyasal ve izotopik laboratuar çalışmalarını içermektedir. Çalışma alanında Oligosen-Miyosen volkanizmasına bağlı olarak oluşmuş andezitik bileşimli lavlar ve piroklastik kayaçlardır tespit edilmiştir. Bölgedeki aktif tektonizma nedeniyle birimlerde faylanma, kırık ve çatlaklar meydana gelmiştir ve bu fay, kırık ve çatlak hatları boyunca yükselen hidrotermal çözeltiler yaygın bir alterasyona neden olmaktadır. Çalışmaya konu olan kaolinit ocakları söz konusu volkanizmayla ilişkili olarak gelişen tüflerde tektonizma etkisi ile faylı kırıklı ve çatlaklı bir yapı kazanmıştır. Bu yapısal unsurlar hidrotermal çözeltinin sirkülasyonunu kolaylaştırmış ve ana kayacın alterasyonu sonucunda kaolinitlerin oluşması sürecinde önemli bir rol oynamışlardır. Çaltıkara ocağında hakim mineralin kaolinit olduğu gözlenmiştir. Silis zonunda kuvars hakimdir ve genellikle masif yapı sunmaktadır. Yapılan X-ışını difraktogramlarındaki pik çözümlemeleri neticesinde demiroksit minerallerine rastlanmıştır. Ocaklardan alınan sülfat minerali olan alünitlerden yapılan kükürt izotop analizleri δ34S +5.7 / +16.8 ‰ aralığında değişmekte olup, δ18O +10.3 / +12.2 ve δD -82 / -49 ‰ aralığındadır. Bahadırlı kaolinit yatağı Çan volkanitleri içerisinde oluşmuştur. X-ışınları difraksiyonu pik çözümlemelerinde kaolinit, halloysit, montmorillonit ve illit gibi kil minerallerine ve kuvars, natroalünit, albit, anortit, sanidin, tridimit, jips minerallerine rastlanmış, fakat demir oksit mineraline rastlanmamıştır. Bu ocaktan kükürt izotop analizi yapılacak kadar sülfür minerali elde edilememiştir. Duraylı izotop analizleri ise; δ18O +13.4 / +19.0 ve δD -345 / -70.0‰ aralığındadır. Duman kaolinit yatağı da Çan volkanitlerine ait tüf birimleri içinde oluşmuştur. X-ışınları difraksiyonu pik çözümlemelerinde kaolinit, halloysit, montmorillonit, illit, gibi kil minerallerine ve kuvars, albit, alünit minerallerine rastlanmış, demir oksit mineraline rastlanmamıştır. Ocaklardan alınan sülfat minerali olan alünitlerden yapılan kükürt izotop analizleri δ34S -17.3 / +0.9 ‰ aralığında olup; δ18O -11.8 / +17.0 ve δD -99 / -93‰ aralığındadır. Hamamtepe ocağı asidik tüfler içerisinde yeralır ayrıca yapılan incelemelerde bu ocaktaki majör mineralin kuvars olduğu gözlemlenmiştir. X-ışınları difraktogramlarında mikroklin ve muskovit gözlemlenmiştir. Ayrıca minör seviyede kaolinit, eser miktarda natroalunit varlığı tespit edilmiştir. Duraylı izotop analizlerinin sonuçları; δ18O -74 / -88 ve δD +10.3 / +14.5 ‰ şeklindedir. Bahadırlı ve Duman örneklerine ait duraylı izotop verilerine dayanarak hesaplanan paleortam sıcaklıkları kaolinleşmenin düşük sıcaklıklarda meteorik sularla gerçekleştiğini göstermektedir. Düşük paleoiklim oluşum sıcaklık değerleri süperjen bir oluşumu işaret etmektedir. Çaltıkara örneklerdeki kaolinleşmenin düşük sıcaklıklarda meteorik sularla gerçekleştiğini göstermektedir. Bazı örneklerin kökenin magmatik su olduğu ve oluşum sıcaklığının yüksek olduğunu gözlenmiştir ki bu kaolinitlerin hidrotermal alterasyon koşullarında oluşmuştur. Paleoortam model oluşum sıcaklıkları epitermal alterasyon sıcaklık aralığında yer almaktadır. Bu ortamlar sıcak-su çıkışlarınında bulunduğu buhar ısıtmalı ortamlardır ve H2S’ce zengin buharın yüzeye yakın noktalar olan vadoz zonda yeraltı sularıyla ile karışarak soğuyup oksidize olması, ortamı asidikleştirip, çökelmesiyle oluştuğu kabul edilmiştir., Duman, Çaltıkara, Bahadırlı and Hamamtepe kaolinite deposits located in the Çan Volcanics (Oligo-Miocen), which composed of lavas and tuffs and as a result of hydrotermal alteration of these lavas and tuffs kaolinit deposits were formed. Development of hydrothermal alteration is related to Miocene tectonism and magmatism. Geodynamic evolution of the Aegean Region began with the first closure of the Neotethys along the Aegean-Cyprus subduction zone. During this episode, the Afro-Arabian and Anatolian plates started to collide in the Eastern Anatolia. During Oligocene, Biga Peninsula tectonically uplifted and then erosion was started. On the Early-Middle Miocene, calc-alkaline volcanism began and magmatic activity affected during the beginning of new regional tectonic stress. During Late Upper Miocene, extension of the Biga Peninsula started as a result of right-lateral movement of North Anatolian Fault and has continued to the present day. As a result of tectonic activites, many fractures and fault zones formed and simultaneously widespread magmatism in the region. Geothermal waters have been ascending up through the fractures and faults which related to magmatism and regional tectonism. Because of these ascending acidic waters; tuffs, feldspars, micas and volcanic rocks strongly altered into clay minerals especially kaolinite. Tuffs can be altered easily due to their amorphous structure and having more porosity and permeability than other volcanic rocks. Dissolved silica in ascending geothermal waters precipitate when they reach to the surface as the result of increasing of PH and decreasing of temperature. With the changes of the temperatures, the accumulation of silica started in the fault zones, fractures and pores of the rocks and/or formed on the surface of silica cap-rocks. Kaolinite samples were analyzed by XRD to determine their mineralogical compositions, which are as follows; - Bahadırlı deposit minerals are kaolinite, alunite, halloysite, illite montmorillonite and quartz, albite, tridymite, sanidine, microcline, cristobalite. - Çaltıkara kaolinit deposits minerals are mainly quartz kaolinite, natroalunite, tridymite and rhomboklase. - Duman kaolinite deposits minerals are kaolinit, illite montmorillonite, natroalunite, halloysite quartz, albite, dolomite, tridymite, sanidine, microcline, and anorthite. - Hamamtepe tuff deposits minerals are quartz, kaolinite, natroalunite, and microcline. Micro-morphology Çaltıkara kaolinite deposit and Hamamtepe tuff deposit was determined from FE-SEM studies. There are two different type of kaolinite minerals especially determined in Çaltıkara kaolinite deposit; randomly scattered kaolinites and book-shaped kaolinites. Also quartz minerals are seen as scattered on the other mineral surfaces. For the samples which belong to Hamamtepe tuff deposits have very little alteration; as seen non-altered feldispar minerals on electron microscopy micrographs. Geochemical analysis revealed that Al2O3 values are very high but the other values of major oxides (CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5 and MnO) are very low, compared to fresh volcanic rocks. This is a characteristic feature of alteration and kaolinitization due to acid-sulphate chemical leaching. Some kaolinit samples have high TiO2 and Fe2O3 values because of the presence of Fe-oxide minerals (rhomboclase ext.). While the feldspar altered, K+ leaves the system and, alunite minerals were formed by the presence of SO42- and K+ in micro-environments. Alteration mineral assemblages give idea about alteration stages and types. Quartz, alunite, phyrophillite/kaolinite and dickite mineral assemblages are indicating advanced argillite alteration. Vuggy quartz and quartz form are found in the center of the alteration zones and they have erosion-resistant. Quartz–alunite and quartz–kaolinite associations located near the quartz zone. This mineral associations reflect the gradually neutralization of acidic solutions when ascended through fracture zones. These deposits include iron oxide minerals. According to mineralogical composition of the deposits, geothermal solutions change from acidic to neutral when it getting away from the fault zones and through time. Sillitoe (1999) distinguished deep and shallow epithermal systems using mineral composition of the deposits. He identified shallow epithermal systems with quartz+ alunite+vuggy quartz and silicifications, but this system is poor for metals and sulphide minerals. Alunite group minerals occur highly acidic and oxidized conditions. Quartz+alunite+kaolinite+pyrite composed of geothermal waters in environments where pH is usually between 2 and 3. Alunite, kaolinite and sulphide can give information on the ambient temperature. Kaolinite, silica minerals and alunite are characteristic minerals of the advanced argillitic alteration. These formations around the world have been considered to be a steam-heated environment if it is in the vadose zone and it considered to supergene environment if it above the water table. Kaolinite-alunite system is defined as high-sulphidation and sulphide minerals are defined as low-sulphidation. S-O-H stable isotopes were analyzed from the Bahadırlı, Çaltıkara, Duman and Hamamtepe deposits. The sulfur isotope values of 6 alunite samples were determined from Duman and Çaltıkara deposits. Duman δ34S isotopic values range from -17.0 to +0.9 ‰ and these values reflect its formation from magmatic-hydrothermal derived sulfur. Çaltıkara δ34S isotopic values range from +8.6 to +16.8 ‰ and these values reflect its formation from magmatic-hydrothermal derived sulfur. The O and H isotopic values of Duman kaolinite deposit range from δ18O +13.4 / +19.0 ‰ and from δD -70 / -345 ‰ which are very close to the line of S/H which indicates low temperature. Isotopes data suggest that original geothermal waters were meteoric waters and these datas reflect genesis of supergene origin and enriched regarding δ18O values. These very low values of δD should be related with the affect of organic component contribution and bacteria on the Duman kaolinite deposit. Coal can be seen on study area as small size lines also some samples are collected from under these coal lines. O and H isotopic values of the Çaltıkara kaolinite deposit are between δ18O values 10.3 / 11.4 ‰ and δD values -77 / -82 ‰ which data reflect genesis of supergene origin and enriched regarding δ18O values. Certain number of values shows thet meteoric water effects kaolinitization, others indicates original geothermal waters were magmatic waters which means this deposit formed due to hydrotermal alteration. The O and H isotopic values of Bahadırlı kaolinite deposit range from δ18O 11.8 to 17.0 ‰ and from δD - 93 to -99 ‰ which is very close to the line of S/H which indicates low temperature. Isotopes data suggest that original geothermal waters were meteoric waters and these datas reflect genesis of supergene origin and enriched regarding δ18O values. According to model paleo-temperature calculation, which is depending to kaolinite-water oxygen isotope fractionation, formation temperatures of Duman deposit range from 32°C to 61°C and formation temperatures of Çaltıkara deposit range from 69°C to 84°C, formation temperature of Bahadırlı deposit is 72°C. The results are based on datas from mineralogical, geochemical and S-H-O isotopes analyses., Yüksek Lisans, M.Sc.

Karaçayır ve Hallaçlar kaolinit yatakları, Türkiye'nin batısındaki Uşak bölgesinde yer alan Orta Miyosen yaşlı Dikendere volkanitleri (riyolit ve andezit), Paleozoyik yaşlı muskovit şist, glokofan şist, talk şist, klorit şist ve Üst Miyosen yaşlı Karaboldere volkanitleri (dasit, andezit ve silisli kayaçlar) içinde oluşmuştur. Kaolenleşmeyle ile silisleşmenin ilişkisi, demir oksitleşme, pirit, kalkopirit ve jipsin bulunması volkanitlerde ve şistlerdeki hidrotermal alterasyonun faylar tarafından kontrol edildiğini göstermektedir. Kaolinit yataklarının merkezindeki baskın olan kaolinite kuvars, simektit, illit, alunit ve opal-CT eşlik etmekte, yanlara ve yukarı doğru simektit, illit, klorit ve Fe-oksit/hidroksit fazları (götit, lepidokrosit, hematit, pirit, kalkopirit, jarosit, jips/anhidrit) artmaktadır. Dokusal olarak riyolit, dasit ve andezitteki sanidin ve plajiyoklas, şistlerdeki muskovit, klorit ve feldispat mineralleri serisitleşmiş ve kaolenleşmiştir. Karaçayır ve Hallaçlarda SiO2/Al2O3 oranları sırasıyla 2.8-2.9 ve 1.04 ile 1.45 arasında değişmektedir. Karaçayır ve Hallaçlar kaolinit yataklarında Sr zenginleşmesi, Rb+Ba, Ti'nın tüketilmesi, ağır nadir toprak elementlerinin hafif nadir toprak elementlerine göre tüketilmesi ile negatif Eu anomalisi feldispat ve hornblendin hidrotermal sıvılarla fraksiyonlaşmasını göstermektedir. Karaçayır ve Hallaçlar kaolinitlerinin ? 18O ve ? D değerleri hipojen kökenli olduğu ve oluşum sıcaklıkları da ? 18O değerlerinden yararlanılarak sırasıyla 65.7-131.7°C, 134.1-183.4°C ve simektit için 68.7-148.9°C, 65.6°C, arasında tespit edilmiştir. Pirit, kaolkopirit ve jipsin negatif ? 34S değerleri hidrotermal aktivite sonucunda oluşumu yansıtmaktadır, bunu pirit-kalkopirit çiftinden hesaplanan izotopik denge sıcaklığı 80-125°C bunu desteklemekte ve sülfürün jeotermal sulardan geldiğini göstermektedir. Karaçayır ve Hallaçlar kaolinit yatakları, volkanitlerdeki feldispat, hornblend ve volkanik camın, şistlerdeki muskovit, klorit ve feldispatın epitermal alterasyonuyla asidik ortamsal koşullarda Miyosen volkanizması boyunca tektonik aktivitelerle kontrollü olarak oluşmuştur. The Karaçayır and Hallaçlar kaolinite deposits of the Uşak Province (western Turkey) are hosted by Middle Miocene Dikendere volcanites (rhyolite and andesite), Paleozoic muscovite schist, glaucophane schist, talc schist, chlorite schist and Upper Miocene Karaboldere volcanites (dacite, andesite and siliceous materials). Association of kaolinization with silicification, Fe-oxidation, presence of pyrite, chalcopyrite and gypsum reveal that hydrothermal alteration processes in volcanites and schists controlled by faults. Thus, mineralogical zonation, such as the prevalent kaolinite is associated with quartz, smectite, illite, alunite, opal-CT in center of the kaolinite deposist, and relative increase of smectite, illite, chlorite, and Fe-oxide/-hydroxide and S-phases (goethite, lepidocrocite, hematite, pyrite, chalcopyrite, jarosite gypsum/anhydrite) outward and upward in these deposits, demonstrate that hydrothermal-alteration processes resulted in kaolinization. Texturally, sanidine and plagioclase crystals are sericitizied and kaolinized in rhyolite, dacite and andesite, muscovite, chlorite and feldspar in schists. The SiO2/Al2O3 ratio in Karaçayır and Hallaçlar is between 2.8-2.9 and 1.04-1.45, respectively. Enrichment of Sr and depletion of Rb+Ba, Ti, and HREE relative to LREE, with a distinct negative Eu anomaly, are responses to the fractionation of feldspar and hornblende by the hydrothermal fluid in Karaçayır and Hallaçlar kaolinite deposits. ? 18O ve ? D values of Karaçayır and Hallaçlar kaolinite reveal that hypogen origin and the formation temperatures of based on ? 18O values yielded 65.7 -131.7°C, 134.1-183.4°C and smectite 68.7-148.9°C, 65.6°C, respectively. The negative ? 34S values of pyrite, chalcopyrite and gypsum/anhydrite reflects formation under hydrothermal activity, this assumption is supported by pyrite-chalcopyrite pairs calculated isotope equilibrium temperature of 80-125°C and reflects formation from geothermal-water-derived sulphur. Thus, Karaçayır and Hallaçlar kaolinite deposit formed under acidic environmental conditions by epithermal alteration of feldspar, hornblende and volcanic glass in volcanites and muscovite, chlorite and feldspar in schists controlled by tectonic activities during Miocene volcanism. 160

Kütahya kaolinite deposits formed by alteration of dacitic and andesitic tuffs related to the Miocene volcanism. The kaolinite deposit contains silica- and Fe-Ti bearing phases (pyrite, goethite and rutile) in vertical and subvertical veins that diminish and then disappear upward. Mineralogical zonation outward from the main kaolinite deposit is as follows: kaolinite + opal-CT + smectite + illite + feldspar; feldspar + kaolinite + quartz + smectite + illite; quartz + feldspar + volcanic glass. These veins and mineral distributions demonstrate that hydrothermal alteration was the main process in the development of the kaolinite deposits of the region. Petrographically, sanidine, quartz, plagioclase phenocrysts, biotite, amphibole, hornblende and opaque minerals in volcanic rocks are determined. Scanning Electron Microscopy (SEM) results show that most of feldspar minerals are abraded so much, and related to altered minerals as kaolinite, smectite and illite. Kaolinization occurred by the alteration of feldspar minerals through hydrothermal fluids. Mineralogical determinations indicate that kaolinite is the dominant mineral. According to the XRD results, the very sharp, intense diagnostic basal reflections at 7.2 and 3.57 A indicate well-ordered kaolinite. However, DTA-TG curves for the kaolinite samples show symmetrical endothermic and sharp exothermic peaks attributed to well-crystallized kaolinite. Based on the geochemical results lateral increase in SiO2 and decrease in Al2O3 and Fe2O3 from the center of the kaolinite deposit. These results show that kaolinit deposits were formed by hydrothermal alteration. Also, the negative Eu anomaly suggests the alteration of feldspar through hydrothermal fluids. Kütahya bölgesindeki kaolen yatakları, Miyosen volkanizmasına bağlı olarak riyodasit, dasit, andezit ve trakiandezitlerin hidrotermal alterasyonları sonucu oluşmuştur. Çalışma sahasındaki kaolen yatakları, ocağın üst kısımlarına doğru gittikçe azalıp kaybolan dik veya dike yakın silika ve demir oksit (pirit, götit ve rutil) damarları içerir. XRD verileri sonucunda, bölgede bulunan kaolen yataklarındaki mineralojik zonlanma içten dışa doğru: kaolinit + opal-CT + smektit + illit + feldispat; feldispat + kaolinit + kuvars + smektit + illit; kuvars + feldispat + volkanik cam seklindedir. Bu damarlar ve mineralojik dağılımlar, bölgedeki kaolen yataklarının gelişiminin hidrotermal alterasyona bağlı olduğunu göstermektedir. Petrografik olarak, volkanik kayaçlarda sanidin, kuvars, plajiyoklaz, biyotit, amfibol, hornblend ile opak mineraller belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemelerinde feldispat minerallerinin bir çoğu aşırı derecede aşınmış olup, kaolinit, smektit ve illit gibi altere ürünler ile ilişkilidir. Hidrotermal çözeltilerin etkisi ile ana kayaçtaki feldispatların bozuşması sonucu kaolenleşme meydana gelmiştir. Mineralojik determinasyon incelemelerinde, bölge genelinde baskın kil minerali, kaolinittir. XRD verilerine göre kaolinit 7.2 ve 3.58 A’lık keskin ve şiddetli pikler vermektedir. Bununla birlikte, kaolinit örneklerine ait DTA-TG eğrilerinde, endotermik piklerin simetrik olması ve ekzotermik piklerin de keskin olması, kaolinitin iyi kristalli olduğunu göstermektedir. Jeokimyasal verilere dayanarak, kaolen ocağının merkezinden yanal yönde dışarıya doğru gidildikçe SiO2 miktarı artmakta, buna karşılık Al2O3 ve Fe2O3 miktarları azalmaktadır. Bu sonuçlar, kaolen ve kil yataklarının hidrotermal alterasyonla oluştuğunu göstermektedir. Ayrıca belirgin bir negatif Eu anomalisi görülmesi, hidrotermal çözeltilerin feldispatları bozunmaya uğratması ile açıklanabilir.

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Bu çalışmada, Balıkesir ilinin güneydoğusunda yer alan Sındırgı ilçesinin Danaçayır köyünde, yaklaşık 30 km2 'lik bir bölgenin jeolojisi ve kaolenlerin mineralojik - jeokimyasal incelemesi yapılmıştır. Çalışma alanının temelinde karmaşık seri yer almaktadır. Mafik volkanik, serpantin merceklerini kapsayan ve başlıca meta kiltaşı, meta kumtaşı ve kireçtaşından oluşan "Karmaşık Seri" Üst Kretase yaşlıdır. Üst Kretase yaşlı bu birim üzerine uyumsuzlukla gelen Tersiyer volkanit topluluğu Miyosen ve Pliyosen'de meydana gelmiştir. Volkanitler bölgede, asidik bileşimli kayaçlarla, bunların tüfleri şeklinde gözlenmektedir. İnceleme alanındaki kaolen oluşumları, Pliyosen yaşlı dasitik tüf-tüfitlerin hidrotermal alterasyonu sonucu meydana gelmektedir. Bölgedeki kaolen oluşumunun ortalama kalınlığı 10-15 metredir. Kaolenin içerisinde muhtelif seviyelerde ve yersel küçük mercekler şeklinde opal yuvalanmaları mevcuttur. Bölgede kaolen oluşumunu takiben uyumsuz olarak riyolitik tüfler gelmiştir. Riyolitik tüflerde kaolenleşme gözlenmemektedir. Kuvaterner yaşlı alüvyon bölgedeki en genç çökelleri oluşturmaktadır. Sahada gözlenen alüvyon; çakıl, kum, silt türü sedimanların gevşek bir şekilde depolanmaları sonucu oluşmuştur. Kaolenlerin ayrıntılı incelemesi, değişik kesimlerden derlenen örnekler üzerinde X-ışınları difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), diferansiyel termik analiz (DTA), optik mikroskop ve kimyasal analiz incelemeleri yapılarak gerçekleştirilmiştir. X-ışını difraksiyonu (XRD) incelemelerine göre, inceleme alanındaki kaolenlerin esas minerali kaolinittir. Kaolinitlere eşlik eden diğer mineral ise kuvarstır. Bunun yanında diferansiyel termik analiz (DTA) ve taramalı elektron mikroskop (SEM) incelemeleri sonucunda kaolen oluşumunu destekleyen veriler elde edilmiştir. Kaolenlerin ana ve iz element içerikleri belirlenmiş ve alterasyon süresince asidik tüflerin kaolene dönüşüm süresince element mobilizasyonları yorumlanmıştır. Buna göre alterasyon Si, Fe, Cr ve S kazanımı, Ca, Mg ve alkali kayıplarıyla kontrol edilmektedir. Ti ve Al elementleri ise kalıntı malzemede yerinde zenginleşmektedir. İz elementlerin göçü incelendiğinde Y, Nb ve Rb elementlerinin zenginleşmesi, Hf, Zr, Ta, Ga, Sr ve Ba elementlerinin ise kayıpları söz konusudur. Th ve U elementleri immobil özellik göstermişler yani yerinde (in-situ) zenginleşmişlerdir., The base of studied area is formed by melange. It is mainly composed of meta claystone, meta sandstone and limestone and also includes mafic volkanic, serpantine lenses. It is Upper Cretaceous age. Tertiary litologic group, coming over Upper Cretaceous in unconformity, is Miocene and Pliocene age. Volcanic in this area are found as asidic rocks and their tuffs Kaolins in the studied area was formed by the alteration due to hydrothermal activity of pliocene aged dacitic tuff and tuffite and the thickness of kaolinization is about 10-15 m.. Opal lenses are also found in different levels of kaolin zones. Following to the kaolinization, rhyolitic tuffs were formed with unconformity. No kaolinization is found in rhyolitic tuffs. Quaternary aged alluvion forms the youngest precipitates in the area. Alluvion found in the field contains gravel, sand, silt in loose form. The examination of the kaolins, was made on the samples from different sections with X-ray difraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), differential termic analyse (DTA), optic microscope and chemical analysis technics. The x-ray diffaction (XRD) investigation has show that kaolin's main mineral is kaolinite. The other minerals accompanied kaolin are quartz. In addition to this, origin of kaolins is supported by SEM investigation. The major and trace element contents of kaolin's are determined. Mobility of elements during alteration of acidic tuff to kaolin is investigated. The alteration is controlled by gain of Si, Fe, Cr, and S and loss of Ca, Mg and alkalies. Ti and Al are enriched residually. İnvestigation of trace element mobility indicates that loss of Hf, Zr, Ta, Ga, Sr, Ba and gain af Y, Nb, Rb. The and U are enriche in-situ and show immobile character. In the region, kaolin whose formation places are identified, has missing detailed studies about its formation mechanism. Data acquired with this thesis study, will contribute to identify the origin of the kaolin formation in the region. The geologic etudes and research soundings will reveal the reserve and quality of Danaçayır kaolin ore beds. Whether taken from field or from cathodes, samples will be analysed chemically and technologically to determine their reusability in ceramic, refrakter and paper industry. Also it's certain that a contribution will be made to economy with the acquired data because the region wasn't researched before.