Search

îît ÖZET Doktora Tezi BALLIHÎSAR - İLYASPAŞA (SİVRİHİSAR - ESKİŞEHİR GÜNEYİ) YÖRESİNİN JEOLOJİK, PETROGRAFİK VE MİNERALOJİK İNCELENMESİ Zehra Semra KARAKAŞ Ankara üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Doç. Dr. Baki VAROL 1992, Sayfa: 184 Jüri : Doç. Dr. Baki VAROL : Prof.Dr. Yavuz ERKAN : Doç. Dr. Asuman TÜRKMENOĞLU Ankara'nın batısında ve Eskişehir - Sivrihisar'ın güneyinde Neojen yaşlı gölsel sedimanlar geniş bir alan içerisinde yüzeylenirler. Bu tez çalışması, Ballıhisar - İlyaspaşa civarındaki dolomit, jips, manyezit, sepiyolit ve kireçtaşı bulunduran Neojen birimlerinin jeolojisi, mineralojisi ve sedimantoloj isine yöneliktir. Ayrıca, elde edilen veriler ile bu gölsel alanın jeokimyasal karakteri ve çökel modeli de ortaya çıkartılmıştır. Çalışma alanında yüzeylenen Neojen kaya birimleri, eski bir temel üzerinde (Paleozoyik - ? Triyas) uyumsuz olup, İlyaspaşa ve Sakarya formasyonu olmak üzere iki litoloji birimine ayrılır. İlyaspaşa formasyonu Alt-Orta Miyosen yaş aralığında olup, kireçtaşı, çörtlü kireçtaşı, marn, kiltaşı ve çamurtaşı ardalanımlı yer yer turba arakatkılı birimlerden oluşmuştur. çalışmanın ana amacını oluşturan ve İlyaspaşa formasyonu üzerinde çok düşük bir açılı uyumsuzlukla bulunan, üst Miyosen - Pliyosen yaşlı Sakarya formasyonu ise Jips, Alt kireçtaşı, Killi-Dolomit ve üst kireçtaşı olmak üzere dört üyeye ayrılmıştır. Jipsler, gölsel alanda buharlaşmanın yüksek olduğu evaporitik devirlerde meydana gelmiş olup, Sualtı jipsleri ve Zemin suyu jipsleri olmak üzere ikiye ayrılırlar. Birinci tipi teşkil edenler yer yer değişik oranda anhidrite dönüşümlüdürler. Birincil kökenli anhidrit oluşumları ise çok azdır. Dolomitler, jipslerle ardalı veya masif olarak depolanmışlardır. Bunlarda 1. öz şekilli - rombik kristalli dolomitler (sabka dolomitleri), 2. Levhamsı - sferoidal dolomitler (karışım suyu dolomitleri) şeklinde iki tipe ayrılırlar. Sepiyolitler ise 1. Dolomitli, 2. Saf sepiyolit yatakları olarak meydana gelmişlerdir. Sepiyolit birimleri içerisinde kalıntı halinde dolomit ve diatome kavkılarınınÎV bulunması, sepiyolitin oluşumu ile bu litoloji toplulukları arasında yakın bir ilişkinin olduğunu göstermektedir. Kireçtaşları, 1. Fosilli, 2. Fosilsiz olarak iki türdendir. Bunlar gölün tatlı su akımına uğradığı evrelerde çökelmişlerdir. Bu birimler üzerine kırmızı renkli akarsu çökelleriyle temsil edilen Pleyistosen yaşlı Kepen formasyonu açısal uyumsuzlukla gelmektedir. Dolomit ve sepiyolitlerden elde edilen duraylı isotop 18 13 değerleri ( cf O - 6 %., + 4 %«. ; cT C - 4 %`, + 0. 5 %

Çalışma sahası Marmara Bölgesinin KD'sunda Sapanca Gölünü içine alan yaklaşık 300 Km2'lik bir alanı kapsamaktadır. İncelenen bölgede, Paleozoyik ve Üst Kretase yaşlı denizel formasyonlarla, Neojen (Ponsiyen-Pliyosen) ve Kuvaterner'e ait karasal birimler yer almaktadır.Bölgenin en eski kaya stratigrafi birimi Paleozoyik yaşlı metamorfik serilerdir. Metamorfik serinin alt kısmı gnays, amfibolit, mika şist, serisit şist, klorit şist, serpantin şist, kuvarsit, kireçtaşı ve mermer ardalanmasından oluşmuştur. Bu metamorfik serinin üzerinde konkordan olarak mer ve kireçtaşları yer almaktadır. Bu metamorfik kayaçlar Kaledoniyen ve Hersiniyen orojenik hareketlerinin etkisinde kalarak kıvrılmışlardır. Mesozoyik, etüd edilen sahada Üst Kretase yaşlı formasyonlar ile temsil edilmiş olup, Paleozoyik üzerinde diskordas olarak bulunur. Üst Kretase formasyonları fliş fasiyes özellikleri sunan, yumuşak kireçtaşı, marn, şeyl, ince ve iri kumtaşı, kiltaşı, çakıl ile konglomeralardan ibarettir. Bu tabakalar Alpin orojenezinin Laramiyen fazında kıvrılmıştır.Bölgedeki Neojen diğer formasyonlar üzerine açısal diskordans yaparak oturmaktadır. Ponsiyen-Pliyosen tabakaları gölsel ve karasal olarak oluşmuş, marn, kil, kumtaşı, konglomera, kum ve çakıl ardalanmasından meydana gelmiştir.Neojen esnasında ve sonunda, alpin orojenik hareketleriyle tabakalar ilkel durumlarını kaybetmişlerdir. Neojen sırasında ve Kuvaterner'de bölgede büyük faylanma ve çökme olayları meydana gelmiştir.İnceleme sahasından, İzmit körfezi - Sapanca gölü – Adapazarı – Hendek-Düzce ovası çukurluk ve çöküntü şeridini izleyecek şekilde Kuzey Anadolu fayı geçmektedir. İzmit körfezi ile Adapazarı civarı, ülkemizin sismik etkinlik bakımından en önemli yörelerinden birisidir.İnceleme alanının içinde otoyol Kuvaterner yaşlı alüvyon ve birikinti konisi ile Üst Miyosen – Pliyosen yaşlı karasal çökeller üzerinden geçecektir. Yörede yüzlek veren daha yaşlı birimler yol güzegahının uzağında kalmakla birlikte birikinti konilerine ve alüvyona malzeme sağlayan kaynak alanlar durumundadırlar.Otoyolun Sapanca gölü kıyılarını izleyerek alüvyon üzerinden geçeceği yerlerde zeminin zayıf karakterde olduğu ve yüzeye yakın bulunan yeraltı suyu nedeniyle de bu kesimlerde duraylılık sorunlarının çıkacağı saptanmıştır. Yolun birikinti konisi üzerinden geçeceği yerlerde stabilite problemi doğmayacaktır.Yolun geçeceği güzergah boyunca gözlenen jeolojik yapılar dikkate alındığında doğal şevlerde, Sarıbayır ve Teknekelem tepeleri arasında heyelan tehlikesinin olmıyacağı saptanmıştır.Yarma yapılacak kesimlerde klas tayinlerine göre, bu bölgelerde kazı güçlüğü olmayacaktır.Dolgu malzemesi olarak kullanılacak materyal üzerinde yapılan denemeler sonucu, bu malzemelerin projede istenilen niteliklerde olduğu saptanmıştır. Çalışma sahası Marmara Bölgesinin KD'sunda Sapanca Gölünü içine alan yaklaşık 300 Km2'lik bir alanı kapsamaktadır. İncelenen bölgede, Paleozoyik ve Üst Kretase yaşlı denizel formasyonlarla, Neojen (Ponsiyen-Pliyosen) ve Kuvaterner'e ait karasal birimler yer almaktadır.Bölgenin en eski kaya stratigrafi birimi Paleozoyik yaşlı metamorfik serilerdir. Metamorfik serinin alt kısmı gnays, amfibolit, mika şist, serisit şist, klorit şist, serpantin şist, kuvarsit, kireçtaşı ve mermer ardalanmasından oluşmuştur. Bu metamorfik serinin üzerinde konkordan olarak mer ve kireçtaşları yer almaktadır. Bu metamorfik kayaçlar Kaledoniyen ve Hersiniyen orojenik hareketlerinin etkisinde kalarak kıvrılmışlardır. Mesozoyik, etüd edilen sahada Üst Kretase yaşlı formasyonlar ile temsil edilmiş olup, Paleozoyik üzerinde diskordas olarak bulunur. Üst Kretase formasyonları fliş fasiyes özellikleri sunan, yumuşak kireçtaşı, marn, şeyl, ince ve iri kumtaşı, kiltaşı, çakıl ile konglomeralardan ibarettir. Bu tabakalar Alpin orojenezinin Laramiyen fazında kıvrılmıştır.Bölgedeki Neojen diğer formasyonlar üzerine açısal diskordans yaparak oturmaktadır. Ponsiyen-Pliyosen tabakaları gölsel ve karasal olarak oluşmuş, marn, kil, kumtaşı, konglomera, kum ve çakıl ardalanmasından meydana gelmiştir.Neojen esnasında ve sonunda, alpin orojenik hareketleriyle tabakalar ilkel durumlarını kaybetmişlerdir. Neojen sırasında ve Kuvaterner'de bölgede büyük faylanma ve çökme olayları meydana gelmiştir.İnceleme sahasından, İzmit körfezi - Sapanca gölü – Adapazarı – Hendek-Düzce ovası çukurluk ve çöküntü şeridini izleyecek şekilde Kuzey Anadolu fayı geçmektedir. İzmit körfezi ile Adapazarı civarı, ülkemizin sismik etkinlik bakımından en önemli yörelerinden birisidir.İnceleme alanının içinde otoyol Kuvaterner yaşlı alüvyon ve birikinti konisi ile Üst Miyosen – Pliyosen yaşlı karasal çökeller üzerinden geçecektir. Yörede yüzlek veren daha yaşlı birimler yol güzegahının uzağında kalmakla birlikte birikinti konilerine ve alüvyona malzeme sağlayan kaynak alanlar durumundadırlar.Otoyolun Sapanca gölü kıyılarını izleyerek alüvyon üzerinden geçeceği yerlerde zeminin zayıf karakterde olduğu ve yüzeye yakın bulunan yeraltı suyu nedeniyle de bu kesimlerde duraylılık sorunlarının çıkacağı saptanmıştır. Yolun birikinti konisi üzerinden geçeceği yerlerde stabilite problemi doğmayacaktır.Yolun geçeceği güzergah boyunca gözlenen jeolojik yapılar dikkate alındığında doğal şevlerde, Sarıbayır ve Teknekelem tepeleri arasında heyelan tehlikesinin olmıyacağı saptanmıştır.Yarma yapılacak kesimlerde klas tayinlerine göre, bu bölgelerde kazı güçlüğü olmayacaktır.Dolgu malzemesi olarak kullanılacak materyal üzerinde yapılan denemeler sonucu, bu malzemelerin projede istenilen niteliklerde olduğu saptanmıştır. 97

Eskişehir-Mihalıççık-Karaçam Köyü civarında yüzeyleyen Üst Kretase yerleşimli ofiyolit birimlerindeki peridotit ve serpantinleşmiş peridotitler ile silisleşmiş birimler içerisinde farklı renklerde Kalsedon oluşumları izlenmektedir. Bu çalışma ile Karaçam köyü Adatepe ve Belek sektörleri civarında bulunan farklı renklerdeki kalsedonların jeolojik, mineralojik-petrografik (XRD, raman spektroskopisi), jeokimyasal ve gemolojik özellikleri incelenmiştir.Çalışma alanında iki tür kromit içerikli kromlu kalsedon oluşumu olabileceği düşünülmektedir. Birinci tür, çalışma alanının Belek sektöründe gözlenen koyu yeşil renkli kalsedonlar olup, doğrudan serpantinitler ve lateritleşmiş serpantinitler içinde bulunurlar. İkinci tür ise Adatepe sektörü içinde beyaz-krem renkli silisleşmeler içinde lateritlerle birlikte gözlenen genellikle beyaz ile yeşil arasında değişen renkler sunan ve aynı zamanda açık gri, gri, kahve ve kızıl renkli kalsedonları da içeren oluşumlar şeklindedir. Mikroskobik verilerde mikrokristalen kuvars, ağsal biçimde gelişmiş kalsedon damarcıkları ve dolgularına, kromit-hersinit ile hematit ve götit türü demir bileşenlerinden oluşan opak minerallere rastlanmıştır. X-Işınları kırınımı ve konfokal raman spektroskopisi çalışmalarında alfa kuvars, kristobalit, tridimit ve moganit ile melanofilogit mineralleri ile amorf silika belirlenmiştir. Saha verileri ve melanofilogit mineralleri beyaz renkli silisleşmelerin hidrotermal çözeltilerle oluşmuş olabileceklerini düşündürmektedir. Birinci tür oluşumlu örneklerde Cr, Ni, Al ve V ile Co element içerikleri, ikinci türdeki oluşumlara göre daha yüksektir. Bu kalsedonların gemolojik verilere göre ışık kırma indisleri 1.53 ve 1.54, özgül ağırlık değeri 2.53 bulunmuştur. Krom içeriği yükseldikçe chelsea filtresi ile bu tür yeşil kalsedonların daha pembe renkler sergiledikleri belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre, Karaçam köyü civarında kromit içerikli yeşil renkli kalsedonların varlığı belirlenmiş olup, bunların literatürdeki diğer yeşil renkli kromlu kalsedonlarla karşılaştırılmaları yapıldığında incelenen kalsedon oluşumlarından kısmen farklı karakteristikler sergilediği belirlenmiştir. The different color of chalcedony occurrences are observed in peridotites, serpantinized peridotites of ophiolites emplaced at Upper Cretaceous and silicified units around Karaçam Mihalıççık village of Eskişehir. In this study, the geological, mineralogical-petrographical (XRD, Raman spectroscopy), gemmological and geochemical features and characteristics of chalcedonies in different colors at Adatepe and Belek sectors around Karaçam village area are investigated. It is supposed that there should be chromite bearing two chrome chalcedony occurrences in the investigated area. The first type occurrence is represented by dark green chalcedonies and is located in serpentinites and lateritic serpentinites in Belek sector. The second type chalcedonies are mostly white to green and additionally light grey, grey brown and reddish brown in colors and are observed in white to cream colored silicifications together with lateritized serpentinites. Microscopic studies have revealed cryptocrystalline quartz, stockwork type chalcedony veins and fillings and chromite-hercynite and goethite, hematite type iron oxide ores as opaque minerals. Alpha quartz, cristobalite, tridymite, moganite, melanophlogite and amorphous silica minerals are detected by XRD and confocal raman spectroscopy studies. The field investigations and melanophlogite mineral findings assume that white colored silicification should have been formed by hydrothermal solutions. Cr, Ni, Al, V and Co element contents at the first type of chalcedony occurences are higher than the second type chalcedony occurences. Gemmological tests applied to these chalcedonies display refractive index of 1.53 to 1.54 and specific gravity of 2.53. As the chromium contents of samples get higher, the pink reactions on Chelsea Filter get stronger. According to obtained data, the existence of chromium chalcedony occurrences is shown in Karaçam Village region. When compared with their geochemical and gemmological characteristics with the ones cited in literature, they display different characteristics than the other green chalcedony occurrences of the world. 126

Kangal-Gürün havzasında yayılım sunan Geç Kretase yaşlı Hekimhan Formasyonuna ait eş yaşlı bazik volkanizma ürünleri ile Paleosen yaşlı Boyalı volkanitine ait volkanik ve volkanoklastik birimlerin kil mineral içerikleri, türleri ve miktarları belirlenmiştir. Hekimhan formasyonuna ait birimler bazik volkanizma etkisi altında gri siyah renkli yüzeylenmeler göstermektedir. Mineralojik – petrografik incelemeleri yapılabilen az altere örnekler, diyabaz ve vitrik tüf olarak tanımlanmıştır. Hekimhan formasyonu birimlerine ait alterayon tipleri killeşmeler, karbonatlaşmalar ve opaklaşmalar olarak izlenmektedir. Hekimhan formasyonuna ait birimlerle uyumsuz dokanak ilişkisi sunan Boyalı volkanitine ait birimlerin mineralojik – petrografik incelemelerinde, trakit, latit ve litik tüf birimleri tanımlanmıştır. Altere ve az altere örneklerin alterasyon birliktelikleri killeşmeler, karbonatlaşmalar ve opaklaşmalar olarak gözlenmektedir. Tüm kayaç X - Işını Kırınımı (XRD) analizlerinde mineral içerikleri belirlenen örneklerin bolluk değerleri Rietveld metodu uygulanarak belirlenmiştir. XRD ve Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) incelemelerinde egemen olarak simektit ve daha az oranda illit ve kaolinit tipi kil mineralleri belirlenmiştir. Mineralojik ve petrografik adlamaları yapılan volkanik ve altere volkanik kayaçların jeokimyasal sonuçlara bağlı tanımlamaları diyagramlar üzerinde incelenmiştir. İnceleme yapılan örneklerin büyük kısmını oluşturan altere birimler ve kiltaşlarının alterasyon indeksleri belirlenmiş ve yorumlanmıştır. XRD (Rietveld metodu), XRF ve EDS/ SEM incelemeleri yapılan bir örnek için ön teknolojik testler uygulanmıştır. The clay minerals content, types and quantities of the contemporaneous basic volcanic products of Late Cretaceous aged Hekimhan formation and of the volcanic as well as volcanoclastic units belonging to Paleocene aged Boyalı volcanites were determined at Kangal – Gürün basin. Hekimhan formation exhibit gray, black colored outcrops due to being under the basic volcanism effects. The altered samples which their mineralogical - petrographic analysis were able to performed, were determined as diabase and vitric tuff. The alteration types belonging to the Hekimhan formation were observed as argillisation, carbonation and opacification. Trachyte, latite and lithic tuff units were determined as a result of mineralogical - petrographic observations of the Boyalı volcanite units which are of discordant boundary with the units of the Hekimhan formation. The alteration assaciation of the altered and partially altered samples were observed as argilsation, carbonation and opacification. The quantitative analysis were realized of the whole rocks by Rietveld method. In the XRD and SEM analysis, the dominant clay minerals were found as smectite in addition to smectite, little amount illite and kaolin type clays. The classified volcanic and altered volcanic rocks by means of minerlogic- petrographic analysis, were place on the diagrams plotted based on geochemicals analysis results. The main altered units as well as clay stone alteration index of the studied samples were determined and interpretated. Pre- technological tests were carrying out on a sample which XRD (Rietveld method), XRF and EDS/SEM analysis were conducted before. 119

Bu çalışma ile Nevşehir'in Dadağ köyü güneyinde Ayhan formasyonu içerisindeki Kubaca üyesi gölsel çökellerinde radyoaktif element içeren birimlerin mineralojik, petrografik ve jeokimyasal incelenmesi amaçlanmıştır. İnceleme alanında sintilometre ve gamma ray ile gerçekleştirilen yüzey ölçümlerinde Kubaca üyesi içerisindeki kireçtaşlarında 200 ila 4000 cps anomali değerleri görülmüştür. Yüzeyden ve sondajlardan alınan karot örnekleri anomali seviyelerine göre sınıflandırılarak jeokimya analizleri yapılmıştır. Uranyum değeri 16 ila 1864 ppm arasında, toryum ise 2 ila 497 ppm arasında ölçülmüştür. Element korelasyon çalışmalarında uranyum ile en yüksek ilişkiyi seryum, ytrium, stronsiyum, zirkonyum, lantan, sezyum ve arsenik elementleri göstermiştir. Petrografik incelemelerde organik malzeme, stilolit gelişimi ve çökme yapısı belirlenmiştir. XRD analizlerinde karbonat ve kil mineralleri ile birlikte uranyum mineralleşmesine neden olduğu düşünülen uraninit ve kasolit minerallerinin piklerine yakın değerler bulunmuştur. Önemli görülen örneklerde SEM analizleri gerçekleştirilmiş, uranyum mineralleşmesine mikro organizmal yapılar ve piritler etrafında rastlanılmıştır. SEM görüntülerinde küresel ve karnabahar şeklinde izlenen uranyumlu yapıların kimyasal bileşimleri EDAX analizleri ile doğrulanarak bu oluşumların uraninit (UO2) minerali olma ihtimalini kuvvetlendirmiştir. Ayrıca SEM görüntülerinde örnekler içerisinde zirkon, barit, karbonat ve kil mineralleri de izlenmiştir. Nevşehir-Dadağ uranyum mineralleşmesi karbonat birimleri içerisinde yer alması nedeniyle karbonat tipi uranyum yatağı özelliklerini taşımaktadır. Uranyum cevherleşmesinin epijenetik tipte olduğu ve bölgedeki faylanmalardan ötürü uranilce zengin hidrotermal sıvılar ile uranyum mineralleşmesine sebep olduğu düşünülmektedir. In this study, mineralogical, petrographical and geochemical investigation of units containing radioactive elements from the lacustrine sediments of Kubaca member, Ayhan formation in Nevşehir County the south of Dadag village. In the study area, sintilometer and gamma ray measurements carried out on the surface 200 to 4000 cps anomaly values were observed in limestones of Kubaca member. Based on the anomaly levels surface and core samples obtained from drilling are classified for geochemistry analyses. The measured values for uranium are between 16 and 1864 ppm, for thorium are between 2 and 497 ppm. Highest element correlation values for uranium were identified with cerium, ytrium, strontium, zirconium, lanthanum, cesium and arsenic elements in correlation study. Organic materials, fire structure and stilolite development are defined in petrographical study. XRD patterns display presence of carbonate and clay minerals, and peaks close to the peak of uraninite and kasolite minerals. SEM analyses performed in significant samples show uranium mineralization around on micro-organism structures and pyrite. Spherical and cauliflower shaped uranous structures in SEM images which were confirmed by EDAX analyses have high possibility of uraninite (UO2) mineral. In addition to these, zircon, barite, carbonate and clay minerals are found in the samples.Nevşehir-Dadağ uranium mineralization has carbonate-type uranium deposits properties due to their occurrence in carbonate units. Uranium mineralization is suggested to be epigenetic type and caused by uranyl rich hydrothermal fluids which are derived after faulting activities in the region. 115

Haymana-Polatlı havzasında geniş bir yayılıma sahip olan silisiklastik Eskipolatlı formasyonu, Sincik civarında bol fosilli Orta Eosen kireçtaşları altında volkanik-volkanoklastik birimler (Sincik üyesi) ile temsil edilir. Sincik üyesine ait birimler yanal yönde devamlılıkları fazla olmayan yeşil renkli lav akıntısı, aglomera ve tüf şeklinde gözlenmektedir. İnceleme alanındaki volkanik birimler dasit ve andezit olarak, tüfler ise kristal ve litik tüf olarak tanımlanmıştır. Mineralojik - petrografik olarak altere ve az altere volkanik ve volkanoklastik kayaçlarda killeşme, silisleşme, karbonatlaşma ve opaklaşma yaygın olarak izlenmektedir. Tüm kayaç X - Işını Kırınımı (XRD) analizlerinde kil minerallerine feldispat, amfibol, opal - CT ve kalsit mineralleri eşlik etmektedir. XRD ve Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) incelemelerinde simektit, illit ve kaolinit tipi kil mineralleri belirlenmiştir. SEM incelemelerinde peteksi dokuda izlenen simektit minerali genellikle volkan camlarının kırık, çatlak, erime boşlukları ile feldispatların altere yüzeylerinde gelişmişlerdir. Volkanoklastik ve volkanik kayaçların kökensel ilişkilerini anlayabilmek ve magma karakterlerini belirleyebilmek amacıyla sınıflandırma diyagramlarındaki dağılımları birlikte incelenmiştir. Volkanoklastik kayaçların bölgedeki volkanik kayaçlarla benzer element dağılımları ve benzer magma karakteri göstermeleri ile bunların benzer kökenli ürünlerden türedikleri ifade edilebilir. Kayaçların ORG (okyanus sırtı granitleri) ve MORB (okyanus ortası sırtı bazaltları) normalize edilmiş diyagramlarında büyük iyon yarıçaplı elementlerce (LIL) zenginleşme ve yüksek alan enerjili elementlerce (HFS) fakirleşme göstermeleri kabuk etkileşiminin egemen olduğu bir magmadan türediklerini ortaya çıkarmaktadır. Siliciclastic Eskipolatlı formation which has a wide distribution at Haymana-Polatlı basin is represented with volcanic and volcaniclastic units (Sincik member) under rich fossiliferous Middle Eocene limestones around Sincik. Sincik member?s units are agglomerate, tuff and green colored lava flow which has low lateral progression. Volcanic units and tuffs in the field of study defined as dacite, andesite, crystal tuff and lithic tuff. Argillisation, silification, carbonation and opacification commonly observed in mineralogically - petrographically altered and less altered volcanic and volcaniclastic rocks. Feldspar, amphibole, calcite and opal - CT minerals accompany clay minerals in whole rock X - Ray Diffraction (XRD) analyses. Clay minerals smectite, illite and kaolinite detected in XRD and scanning electron microscopy (SEM) analyses. In SEM analyses, honey comb configurationed smectite minerals observed in fractures and fusion voids of volcanic glasses and altered surfaces of feldspars. In classification diagrams, volcanic and volcaniclastic rocks analysed together in order to determine magma characters and origins. Because of similar magma characters and element distributions, it is sayable that volcanic and volcaniclastic rocks are the products that derived from similar origin. In ORG (ocean ridge granites) and MORB (mid ocean ridge basalts) normalised diagrams enrichment at LIL (large ion lithophile) elements and depletion at HFS (high field strength) elements revealed that rocks derived from shell interacted magma. 91

Çankırı civarında halen işletilmekte olan ve önemli rezerve sahip bentonit yatakları bulunmaktadır. Bu çalışma ile Şabanözü Karayatak Bentonit oluşumunun mineralojik ve sedimantolojik özelliklerinin incelenmesi ve kökeninin açıklanması amaçlanmıştır.İnceleme alanındaki Tersiyer istifi, Paleosen yaşlı granitoyid, Geç Miyosen yaşlı Karakocaş ve Mamak formasyonları ile Pliyosen yaşlı Bozdağ bazaltı ve Gölbaşı formasyonu olarak incelenmiştir. Şabanözü Karayatak bentonit oluşumu Geç Miyosen yaşlı gölsel birimler ile temsil edilen Karakocaş ve Mamak formasyonları içerisinde bulunmaktadır. Konglomera ve kumtaşı birimlerinden oluşan Karakocaş formasyonu içerisinde yer yer kiltaşı ve lav akıntıları şeklinde bazalt seviyeleri bulunur. Mamak formasyonu, aglomera, tüf ve andezit, bazalt bileşimli lavlardan oluşur. Sahada yeşil renkli olarak izlenen bentonit oluşumu beyaz-krem renkli tüf ve kırmızı renkli kiltaşı birimlerinin ardalanmasından oluşan volkano-sedimanter bir istif içerisinde iki ayrı seviye halinde yer alır. X-ışını difraktogram (XRD) çalışmalarına göre Karayatak bentonit örneklerinde hakim kil minerali simektittir. Klorit ve illit bentonit oluşumdaki diğer kil mineralleridir. Simektit minerali feldispat, opal-CT, kristobalit, kuvars, kalsit, piroksen, hematit ve yer yer de analsim, klinoptilolit-höylandit, dolomit, amfibol ve jips-anhidrit mineralleri ile birlikte bulunmaktadır. Simektitlerin (001) bazal mesafeleri 14.91 Ao - 15.82 ve 12.40 Ao - 12.90 Ao, (060) ve (330)'daki yansıma değerleri ise 1.49 Ao-1.50 Ao arasında değişmektedir. Bu değerlere göre bentonitin Ca-simektit ile Na-Ca simektit bileşimli ve dioktahedral yapıda olduğunu göstermiştir. Taramalı elektron mikroskop çalışmalarında bentonit oluşumundaki simektit minerali levhamsı yapraklardan oluşan petek dokusu şeklinde bir morfolojiye sahiptir. Saha gözlemleri ve laboratuvar verilerine göre Karayatak bentonitleri dasitik ve andezitik bileşimli volkanizma ürünlerinin gölsel ortamda yerinde alterasyonu sonucu oluşmuştur.Anahtar Kelimeler: Bentonit, Karayatak (Şabanözü), mineraloji, sedimantoloji, simektit There are important bentonite reserves and still mining in Çankırı basin. The purpose of this study is to investigate the sedimentology and mineralogy of Karayatak (Şabanözü) bentonite occurrence.Tertiary units have been studied as the Paleocene granitoid, the Late Miocene Karakocaş and Mamak formation, Pliocene Bozdağ basalt and Gölbaşı formation in this area. The Karayatak (Şabanözü) bentonites took place in Karakocaş and Mamak formations which represented by Late Miocene lacustrine units. Karakocaş formation is composed of mainly conglomerates - sandstones alternation, and rarely claystones and basaltic flow lavas. Mamak formation consists of aglomerate, tuff and andesite, basaltic lava flows. Green colored bentonites took place two horizons in the volcano-sedimentary succession which is composed of white to cream colored tuff and red claret claystones alternation. The investigation of X-ray difractogram (XRD) analyses shows that the dominant clay mineral of Karayatak bentonites is smectite, but they also contain some other clay minerals such as chlorite and illite. Smectite is associated with mainly feldspar, opal-CT, crystobalite, quartz, calcite, pyroxene, hematite, and also analcime, clinoptilolite-heulandite, dolomite, amphibolite and gypsum-anhydrite. Basal spacing (001) and the reflections (060) with (330) of the smectites vary between 14.91-15.82 Å , 12.40-12.90 Å and 1.49 Å -1.50 Å, respectively. These values also show that bentonites has a dioctahedral form and Ca-smectite and Na-Ca smectite in composition. . SEM studies indicate that smectite mineral has a morphology of honeycomb formed by flaky layers.The field studies and mineralogical data indicate that the Karayatak bentonites should have been formed by the in-situ alteration of dasitic and andesitic volcanic units in lake environment.Key Words: Bentonite, Karayatak (Şabanözü), mineralogy, sedimentology, smectite 73

Bu çalışma ile Melikşah'ın kuzeyinde İkipınar köyü civarında yüzlekleri belirlenen ve yapı taşı olarak kullanılan, traverten özelliğindeki karbonatların petrografik ve mineralojik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, traverten oluşumunun saha, morfolojik ve dokusal özellikleri belirlenerek, oluşum şekilleri ortaya çıkartılmıştır.İnceleme alanındaki eski (fosil) traverten oluşumu Miyo-Pliyosen yaşlı gölsel birimler ile temsil edilen Gölbaşı formasyonu içerisinde yer alır. Formasyon, kahve-boz-sarı renkli çarpraz tabakalı kumtaşı, konglomera, çamurtaşı ve tüf ile traverten ara seviyesinden oluşur. Krem, bej, sarı, açık yeşil renkli, sert ve kompakt görünümlü traverten oluşumunda bantlı seviyelerde stalagmitik doku izlenir. Bantlı yapı beyaz, krem, yeşil ve kahverenkli ince mikritik ve kalın sparitik laminalı seviyelerin ardalanmasından oluşur. XRD incelemelerinde sparitik seviyelerde hakim mineral kalsit iken, mikritik seviyelerde bu minerale değişik oranlarda kuvars, feldispat ve kil mineralleri eşlik eder. Mikroskobik incelemelerde kalsit minerali; asiküler lifsi, kaba prizmatik, kaba pürüzlü kristal ve çalı tipi şeklinde izlenmiştir. Asiküler lifler 20 ?m boyutunda özşekilli kalsit kristallerinden oluşur. Kaba prizmatik ve kaba pürüzlü kristaller ise hekzagonal ve prizmatik şekilli olup, boyutları 700-10.000 ?m arasında değişmektedir. Traverten örneklerinde CaO ve SiO2 yüksek değerlerde iken MgO ise düşük değerdedir. Saha ve petrografik verilere göre bölgedeki traverten oluşumunun laminalı kristalin kabuk litofasiyesinde geliştiği belirlenmiştir.İnceleme alanındaki traverten oluşumu; su sıcaklığı, çözelti içerisindeki kalsiyum, karbondioksit oranı, hidrostatik basınç, topoğrafya, mikroorganizma etkinliği ve iklim şartları tarafından konrol edilmiştir. Bölgede bantlı yapıda izlenen traverten oluşumu mikro gölcükler ve/veya havuzlarda (sığ göl dolgusu) değişen mevsimsel koşullara bağlı olarak oluşmuştur. Asiküler liflerin izlendiği mikritik seviyeler su derinliğinin 3-4 cm. olduğu bahar veya yaz döneminde çökelmiştir. Buna karşın, sparitik seviyelerdeki kaba prizmatik ve kaba pürüzlü kristaller ise asiküler liflerin dereceli neomorfizması sonucu kış mevsiminde oluşmuştur.Anahtar Kelimeler: Ankara, Çubuk, kalsit, mineraloji, petrografi, stalagmitik doku, traverten. The purpose of this study is to investigate the mineralogic and petrographic properties of the carbonates which exposed around north of Melikşah İkipınar village and used as building stone. In addition, determining the field, morphologic and textural properties of travertine occurence are revealed.The travertine occurrence (fossil) in the study area, takes place in Gölbaşı formation which represented by Mio-Pliocene lacustrine units. Formation, is formed by brown-grey-yellow coloured, cross bedding sandstone, conglomerate, mudstone, tuff and travertine interlayer. In the occurence of rigid and compact cream, beige, yellow, light green travertine occurrence, laminated levels with stalagmite texture seems. Laminated texture occurs alternating with white, cream, green and brown fine grain micritic and coarse sparitic laminated levels. According to the XRD investigations, in sparitic levels dominant mineral is calcite while in micritic levels different ratios of quartz, feldspar and clay minerals accompanies by this mineral. In microscopic investigations calcite mineral seems as acicular fibreous, coarse prismatic , coarse ragged crystal and bush type. Acicular fibres are formed by 20 ?m length auhedral calcite crystals. Coarse prismatic and coarse ragged crystals are hexagonal and prismatic in shape, their lengths changes between 700-10.000 ?m . In travertine samples while CaO and SiO2 are on high level, MgO is on low level. According to the field of study and petrographic datas, it is determined that the tarvertine occurence is formed in the laminated crystaline crust lithofacies.Travertine occurence in the study area is controlled by water temperature, calcium in the solution, carbondioxide ratio, hydrostatic pressure, topography, activity of microorganism and climate conditions. Travertine occurence which seems laminated structure in the area is formed by related to the changing climate conditions in the micro lake and/or pools. Micritic levels which seems acicular fibres, are precipitated in spring and summer period while water depth is 3-4 cm. On the contrary, coarse prismatic and coarse ragged crystals in sparitic levels are formed by the result of neomorphism of the acicular fibres in winter period.Key Words: Ankara, Çubuk, calcite, mineralogy, petrography, stalagmitic texture, travertine. 82

Bu çalışma ile Sirkeli-Sarıbeyler-Melikşah köyleri civarındaki (Ankara-Çubuk) Erken-Orta Miyosen yaşlı Hançılı formasyonunun sedimantolojisi ve kil minerallerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, Hançılı formasyonunda belirlenen kaliş oluşumundaki mineral parajenezleri ve dokusal özellikleri dikkate alınarak kil minerallerinin kökeni ve oluşum koşulları gibi özellikleri ortaya çıkartılmıştır.Hançılı formasyonu çamurtaşı, kumlu, killi kumlu dolomit, dolomit ve kireçtaşı birimleri ile temsil edilir. Çamurtaşı birimi beyaz, kahverenkli, yeşil, bordo ve bordo-gri renkleri ile tipik olup, istifin taban ve orta seviyelerinde farklı kalınlıklarda gri, beyaz ve krem-bej renkli kumlu, killi-kumlu dolomit ve dolomit birimleri ile ardalanmalı olarak bulunur. Kireçtaşı birimi ise istifin tavan seviyesinde yer alır. Karbonatlı seviyelerde breşleşme, topraklaşma, kalkritleşme ile kuruma çatlakları ve erime boşlukları hakimdir.Bordo ve bordo-gri renkli çamurtaşı biriminde hakim kil mineralleri simektit, klorit ve illittir. Bu birimlerde dolomit, kalsit, kuvars, feldispat, kristobalit, amfibol gibi kil dışı mineraller de belirlenmiştir. Beyaz, kahverenkli ve yeşil renkli çamurtaşı birimlerinde bu mineral topluluğuna yer yer sepiyolit ve paligorskit mineralleri eşlik etmektedir. Taramalı elektron mikroskop incelemelerinde menisküs çimentoyu işaretleyen hekzagonal-rombik şekilli kalsit ve dolomit mineralleri belirlenmiştir. Ayrıca, lif ve lif demetleri şeklindeki paligorskit ve sepiyolit minerallerinin dolomit ve kalsit mineralleri üzerinde geliştikleri gözlenmiştir. Lifsi paligorskit ile peteksi dokulu levhalar şeklinde izlenen simektit minerallerinin feldispat minerali üzerinde gelişimleri de izlenmiştir. Klorit minerali de yapraksı kristaller şeklindedir.Saha ve laboratuvar verilerine göre paligorskit, sepiyolit, simektit ve klorit mineralleri birbirlerinden bağımsız olarak oluşmuşlardır. Havzadaki mineral oluşumunda tuzluluk ve alkalinite, ortamdaki birimlerin bileşimi, çözünme hızı ve ortama gelen tatlı su miktarı da hem bu faktörleri, hem de mineral oluşumunu kontrol etmiştir. Ayrıca sıcaklık, iklim ve zaman faktörleri de bu minerallerin oluşumunda önemli rol oynamıştır. İnceleme alanındaki paligorskit, sepiyolit ve simektit tipi kil mineralleri sürekli olarak değişen iklimsel ve mevsimsel koşullar altında göl alanındaki karbonatlı birimlerin kalkritleşmesiyle oluşmuşlardır. Bu minerallerin oluşumu için gerekli olan Mg karbonatların çözünmesi ile sağlanırken, Si ise tektonik hatlardan gelen silisce zengin sulardan, Al ise göl alanına gelen detritik malzemelerden (feldispat) sağlanmıştır. Klorit ve illit mineralleri ise detritik olarak göl alanına getirilmişlerdir.Anahtar Kelimeler: Ankara, Çubuk, Hançılı, kaliş, Melikşah, paligorskit, sepiyolit, simektit The purpose of this study is to investigate the sedimentology and clay minerals of Hançılı formation (Early-Middle Miocene) around Sirkeli-Sarıbeyler-Melikşah (Ankara-Çubuk) villages. In addition, based on the origin of the clay minerals and textural characteristics of the caliche occurences in Hançılı formation, the origin of the clay minerals and formation conditions are revealed.Hançılı formation is characterized by mudstone, sandy, clayey sandy dolomite, dolomite and limestone.Mudstone unit is characterized with white, brown, green and claret red-grey in colour and participated in the bottom and middle levels of the sequence grey, white and cream-beige in colour, intercalated with sandy, clayey-sandy dolomite and dolomite units with different thicknesses. Limestone unit is situated in the bottom levels of the sequence. In the carbonate levels, brecciation, calcretion, desiccation cracks, and dissolution voids are common.In mudstone unit claret red and claret red-grey in colour, dominant clay minerals are smectite, chlorite and illite. In this units non-clay minerals as dolomite, calcite, quartz, felsdspar, cristobalite, amphibole are determined. Mineral assemblage in mudstone units which are white, brown and green in colour is accompanied by sepiolite and paligorskite minerals. Scanning Elektron Microscopy studies, indicate that calcite and dolomite are of hexagonal and rhombic cyrstals types. These minerals show a meniscus type cement which characterizes a vadose zone. Also, it is observed that fiber and fiber bundles shaped palygorskite and sepiolite minerals are occured on dolomite and calcite minerals. Smectite minerals which seem fibrous palygorskite and honeycomb texture sheet are designated the development on feldspar mineral. Chlorite mineral is in shape of flaky crystals.According to the field and laboratory datas, palygorskite, sepiolite and chlorite minerals are occured seperately from eachother. Mineral occurence in the basin, salinity and alkalinity, the environment unit combination, dissolving rate and fresh water rate in the environment are contolled. Besides, temperature, climate and time factors are played an important role in the occurences of these minerals. In the field of study, palygorskite, sepiolite and smectite type clay minerals are occured under chancing climate and seasonal conditions with the calcretion of the carbonate units in the lacustrine environment. Mg, which necessary for the occurence of these minerals is provided from dissolution of carbonates, Si is provided from water that comes from tectonic lines and Al is provided from detritic materials (felsdspar) that comes to the lacustrine area. Chlorite and illite minerals are brought to the lacustrine area as detritic material.Key Words: Ankara, Çubuk, Hançılı, caliche , Melikşah, palygorskite, sepiolite, smectite 102

Bu çalışma ile Biçer civarındaki (Sivrihisar) Neojen (Miyosen-Pliyosen) yaşlı göl basenindeki kilminerallerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, belirlenen mineral parajenezleri ve dokusal özellikleri dikkatealınarak kil minerallerinin kökeni, oluşum koşulları ve eski iklim gibi özellikleri ortaya çıkartılmıştır.Neojen istifi iki ayrı çökel sistemi içerisinde depolanan Sakarya ve Porsuk formasyonu olarak 6 fasiyeseayrılarak incelenmiştir. 1. çökel sistemini oluşturan Miyosen yaşlı Sakarya formasyonu andezitik-bazaltikkarakterli volkanitler (Alt-Orta Miyosen) ve karbonat fasiyesi (Üst Miyosen) ile temsil edilir. Bu litolojiktopluluğu 2.ci çökel sistemini oluşturan Pliyosen yaşlı Porsuk formasyonu çok düşük açılı uyumsuzlukla örter.Bu formasyon konglomera, kumtaşı, kiltaşı, marn, jips, jipsli çamurtaşı, dolomit, dolomitik kiltaşı ve kireçtaşıbirimlerinin birkaç kez tekrarlanmasından oluşmuştur. Porsuk formasyonu ile temsil edilen 2. depolanmapaketinin ana fasiyesleri konglomera-kumtaşı, yeşil renkli çamurtaşı-kiltaşı, karbonat ve gri-bej renkli jipsliçamurtaşı-kiltaşı şeklinde ayrılmıştır.Neojen yaşlı gölsel istif içerisindeki kiltaşları kahverenkli, krem-bej, beyaz ve yeşil gibi farklı renk özelliklerinesahiptir. İnceleme alanının güneyinde koyu kahverenkli ve bej-krem renkli kiltaşı ve killi kireçtaşı istiflerindeegemen kil minerali sepiyolit olup, bunlar üste doğru dereceli olarak dolomitli sepiyolit ve beyaz renklidolomitler şeklinde bir mineralojik zonlanma oluştururlar. Ayrıca, dolomitin artış gösterdiği bu seviyelerdekuvars, opal-CT ve feldispat mineralleri de görülür. Havzanın genelinde yeşil renkli kiltaşı, jipsli kiltaşı vemarn topluluğu paligorskit, simektit ve klorit parajenezi ile karakterize edilir. Bunların saf olmadığı seviyelerdeise dolomit, kalsit, kuvars, opal-CT, feldispat, jips, amfibol ve analsim mineralleri açığa çıkmaktadır.Saha ve laboratuvar verilerine göre bölgedeki Neojen (Miyosen ve Pliyosen) yaşlı gölsel birimler; volkanizma,tektonizma ve paleoiklim koşullarında gelişen değişik süreçlerde depolanmıştır. Bu nedenle, iki farklı çökelsistemi içerisinde birbirleriyle yanal ve dikey yönde geçişler gösteren farklı fasiyes çökelimleri gerçekleşmiştir.Sepiyolitler, havza kenarı bataklık ortamlarında kısmen de humid koşullarda oluşmuşlardır. Sepiyolit mineralinebazı seviyelerde eşlik eden paligorskit minerali, ortamda Mg ve Si zenginleşmesi ile birlikte Al katılımının daarttığını işaretler. Evaporit ağırlıklı istiflerde belirginleşen ve çoğu kez de bireysel jips kristalleri ve dolomit araseviyeleri içeren yeşil, gri-bej renkli kiltaşlarında belirginleşen simektit, paligorskit ve klorit birlikteliğievaporitik çamur düzlüklerinde depolanmıştır. Buna karşın oldukça fazla yanal devamlılık gösteren ve tek düzebir litoloji sergileyen ve içerisinde değişik oranda simektit-paligorskit bulunduran yeşil çamurtaşı ve kiltaşları isederin göl ortamında depolanmıştır.Anahtar Kelimeler: Biçer, Kil Parajenezi, Neojen Baseni, Ortamsal Yorum, Sivrihisar The purpose of this study is to investigate the clay minerals of the Neogene (Miocene and Pliocene) lacustrineunits around Biçer ( Sivrihisar) region. In addition; based on mineral paragenesis and textural characteristics,origin of the clay minerals, formation conditions and paleoclimate conditions have been determined.The Neogene sequence which deposited into two different depositional system as Sakarya and Porsuk formation,has been studied by being divided into 6 facies. The first depositional system Miocene aged Sakarya formationis characterized by andesitic-basaltic volcanics (Lower-Middle Miocene) and carbonate facies (Upper Miocene).Pliyosen aged Porsuk formation which is the second depositional system of the lithological units rests on thislithological group at a low angle unconformity. This formation has come into being as a result of the repetitionof conglomerate, sandstone, claystone, marl, gypsum, gypsiferous mudstone, dolomite, claystone and limestoneunits for a couple of times. The main facies of the Porsuk formation which is represented by the seconddepositional system are characterized by conglomerate, sandstone, green coloured mudstone-claystone,carbonate and grey-beige colured mudstone-claystone.Claystones in Neogene aged lacustrine units are brown, cream-beige, white and green in colour. In the southeernpart of the basin, sepiolite is dominant clay mineral in the dark brown and cream-beige coloured claystones andclayey limestones. The sepiolite bearing sections generally present a mineralogical zonation from bottom to topas dolomitic sepiolite and pure white dolomites. In this sections which dolomite increases, quartz, opal-CT andfeldspar minerals are precipitated. In whole basin area, gren coloured claystone, gypsiferous claystone and marlare characterized with paligorskite, smectite and clorite paragenesis. In the sections where these are not pure,consist of dolomite, calcite, quartz, opal-CT, feldspar, gypsum, amfibole and analcime.According to field and laboratory data, Neogene (Miocene and Pliocene) lacustrine units are deposited indifferent period of volcanism, tectonism and paleoclimate. Different facies precipitations come into being, whichshow lateral and vertical changes, were deposited in two different sedimentary systems. Sepiolites occured in alake magrin swamp like environment and partly humid climate conditions. Palygorskite which accompaniessepiolite in some levels, indicates with Mg and Si abundance, Al participation increases, too. Green, grey-beigeclaystones which become clear in the evaporitic sequences and includes individuals gypsum crystals anddolomite interval levels are deposited in evaporitic mud flats with smectite, paligorskite, clorite association. Inspite of this, green mudstone and claystones which include smectite paligorskite with different ratios, displaylateral continuity monotonous litology and deposited in deep lake environment.Key Words: Biçer, Clay Paragenesis, Environmental Interpretation, Neogene Basin, Sivrihisar 111

ÖZETYüksek Lisans TeziMÜLK-İNCİRLİK KÖYLERİ (ANKARA-KAZAN) CİVARI TERSİYER GÖLSELÇÖKELLERİN KİL MİNERALOJİSİ VE SEDİMANTOLOJİSİBernis DÜZGÜNAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüJeoloji Mühendisliği Ana Bilim DalıDanışman : Yrd. Doç. Dr. Zehra KARAKAŞBu çalışma ile Mülk-İncirlik yöresindeki (Ankara-Ayaş) Tersiyer (Erken Eosen-Miyosen) yaşlı gölsel çökellerin kil mineralojisi ve sedimantolojisi incelenmiştir.İnceleme alanındaki Tersiyer istifi, Erken Eosen yaşlı Lezgi formasyonu ile Miyosenyaşlı Pazar ve Sinap formasyonları olarak incelenmiştir. Gölsel sedimanlar ile temsiledilen bu formasyonlar çapraz tabakalı kumtaşı, yeşil, kahverenkli ve beyaz renkliçamurtaşı ile kireçtaşı birimlerinden oluşmaktadır.İnceleme alanında noktasal ve ölçülü stratigrafik kesitler boyunca alınan örneklerinmineralojik ve petrografik özellikleri XRD ve SEM analiz yöntemleri ileincelenmiştir.Bu analizler sonucunda çamurtaşı biriminde dolomit, kalsit, kuvars,feldspat, amfibol, analsim ve opal-CT mineralleri belirlenmiştir. Tüm kayaççözümlemesini ifade eden bu bileşimin yanı sıra kil fraksiyon çözümlemesi dikkatealındığında, çokluk sırası değişken olarak, ?illit, simektit, klorit, illit-simektit?mineralleri eşlik etmektedir. SEM incelemelerinde analsim minerali özşekilli olup,trapezohedral kristaller halinde izlenmiştir. Simektitler levhamsı yapraklardan oluşanpeteksi dokuda, kloritler bal peteği şeklinde ve dolomitler ise özşekilli rombohedralkristal yapısına sahiptir. Analsim minerali ile birlikteliği belirlenen simektit, klorit vedolomit minerallerinde herhangi bir dokusal ilişkinin varlığı gözlenmemiştir.Saha ve laboratuvar verilerine göre analsim ve simektit mineralleri birbirlerindenbağımsız olarak direkt çökelimle oluşmuş olmalıdırlar. Havzadaki mineral oluşumundatuzluluk ve alkalinite ortamdaki birimlerin bileşimi, çözünme hızı ve ortama gelen tatlısu miktarı da hem bu faktörleri, hem de mineral oluşumunu kontrol etmiştir. Ayrıcasıcaklık, iklim ve zaman faktörleri de bu minerallerin oluşumunda önemli roloynamıştır.2006, sayfa 70Anahtar Kelimeler: Ankara, Göl Sedimanları, Kazan, Kil Mineralojisi, Tersiyer.i ABSTRACTMaster ThesisCLAY MINERALOGY AND SEDIMENTOLOGY OF THE TERTIARYLACUSTRINE DEPOSITS AROUND MÜLK-İNCİRLİK VILLAGES(ANKARA-KAZAN)Bernis DÜZGÜNAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied ScienceDepartment of Geological EngineeringSupervisor:Asst. Prof. Dr. Zehra KARAKAŞIn this study, the clay mineralogy and sedimentology of Tertiary (Early Eocene-Miocene) aged lacustrine sediments at Mülk-İncirlik area (Ankara-Ayaş) has beeninvestigated. Tertiary units have been studied as Early Eocene aged Lezgi formation andMiocene aged Pazar and Sinap formations in this area. These formations are representedwith lacustrine sediments and include diagonal layered sandstone, green, brown andwhite colored mudstone and limestone units.The mineralogical and petrographical features of samples which have been taken fromresearching area, along pointed and scaled stratigraphical sections, have beeninvestigated with XRD and SEM analysis methods. The dolomite, calcite, quartz,feldspar, amphibole, analcime and opal-CT minerals have been determined in themudstone units as a conclusion of these analyses. In additionally, ?illite, smectite,chlorite, illite-smectite? minerals have been also determined when the clay fractionanalysis was taken into consideration. SEM studies indicate that analcime shows well-developed trapezohedral crystals and euhedral forms. Smectite mineral has amorphology of honeycomb formed by flaky layers. Chlorite mineral has been alsoobserved as honeycomb shape. Dolomite minerals have been observed as euhedralforms and rhombic crystal type. Any textural relationship has not been observedbetween analcime mineral and smectite, chlorite and dolomite minerals despite all are inthe same group.All data obtained from these field and laboratory studies support that analcime andsmectite minerals should have been formed directly precipitate separately from eachothers. The salinity and alkalinity, composition of lacustrine basin units, dissolvatedratio and amount of fresh water input have controlled formation of minerals. In addition,occurrence of these minerals have played an important role such as temperature, climateand time factor.2006, pages 70Key Words: Ankara, Lake Sediments, Kazan, Clay Mineralogy, Tertiary.ii 81

ÖZET Yüksek Lisans Tezi MÜLK-DEMİRCİ YÖRESİ (ESKİŞEHİR-SİVRİHİSAR) NEOJEN (ÜST MİYOSEN- PLİYOSEN) BİRİMLERİNİN KİL MİNERALOJİSİ Sonay BOYRAZ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Yrd. Doç.Dr. Zehra KARAKAŞ Sivrihisar baseni Orta Anadolu'da Neojen yaşlı gölsel serilerin oldukça yaygın olarak izlendiği alanlardan birisini oluşturmaktadır. Bu çalışma ile, Mülk-Demirci yöresindeki (Eskişehir-Sivrihisar) Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı birimlerin kil mineralojisi incelenmiştir. Neojen yaşlı birimler Geç Miyosen-Pliyosen yaşlı Sakarya formasyonu olarak beş ayrı fasiyese ayrılarak incelenmiştir. Bu fasiyesler alttan üste doğru; volkaniklastik- arakatkılı kiltaşı fasiyesi, volkanit fasiyesi, dolomit fasiyesi, jips ve jips arenit fasiyesi şeklindedir. İnceleme alanındaki kil mineral oluşumunun volkaniklastik ve volkanik kayaçlann alterasyon zonlarında yoğunlaştığı belirlenmiştir. Alterasyon zonlarında belirlenen kil mineralleşmesi simektittir. Simektit minerali safa yakın olabildiği gibi, bazı örneklerde feldispat, dolomit, kalsit, opal-CT, kuvars ve yer yer de analsim ve jips mineralleri ile birlikte bulunmaktadır. Simektitlerin (001) bazal mesafeleri 14.76 A°-15.93 A°, (060) ve (330)'daki yansıma değerleri ise 1.49 A°-1.50 A° arasında değişmektedir. Bu değerlere göre simektitin dioktahedral yapıda ve Ca-simektit (montmorillonit) olduğu belirlenmiştir. İncelenen simektit mineralinin yapısal formülü (Si 3.47 Al 0.53) (Al 1.11 Fe 0.34 Mg 0.43 Ti 0.03) Oıo (OH)2 (Ca 0.26 K 0.09 Na 0.002) olarak hesaplanmıştır. Simektit minerali levhamsı yapraklardan oluşan petek dokusu şeklinde bir morfolojiye sahiptir. Saha gözlemleri ve mineralojik verilere göre simektit minerali, sıcak-kurak iklimde volkaniklastik ve volkanik kayaçların yerinde (in-situ) alterasyonu sonucu oluşmuş olmalıdır. 2004, 85 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Alterasyon, kil mineralojisi, simektit, Sivrihisar, volkaniklastik kayaç, volkanik kayaç, eski iklim ABSTRACT Master Thesis CLAY MINERALOGY OF THE NEOGENE (UPPER MIOCENE- PLIOCENE) UNITS AROUND MÜLK-DEMİRCİ AREA ( ESKİŞEHİR-SİVRİHÎSAR) Sonay BOYRAZ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Geological Engineering Supervisor Asst. Prof. Dr. Zehra KARAKAŞ Sivrihisar basin is one of the basins in Central Anatolia where lacustrine series, Neogene in age, are commonly exposed. In this study, the clay mineralogy of the Late Miocene-Pliocene aged units at Mülk-Demirci area (Eskişehir-Sivrihisar) was investigated. The Neogene units collectively studied as Sakarya formation of Late Miocene-Pliocene age, are subdivided into five different facies. These, from bottom to top, are given as claystone facies intercalated with volcaniclastics, volcanic facies, dolomite facies, gypsum and gypsum-arenite facies. This study showed that the formation of clay minerals is confined to alteration zone of volcaniclastic and volcanic rocks. The clay minerals defined within the alteration zones are smectite. Although the smectite occurs almost as pure smectite, it is also associated with feldspar, dolomite, calcite, opaline-CT, quartz and occasionally analcime and gypsum. Basal spacing (001) and the reflections (060) with (330) of the smectites vary between 14.76 A0- 15.93 A0, 1.49 A°-1.50 A0, respectively. These show that smectite has a dioctahedral form and Ca-smectite (montmorillonite) in composition. The structural formula of the smectite studied in this work was calculated as (Si 3.47 Al 0.53) (Al 1.11 Fe oj4 Mg 0.43 Ti 0.03) O10 (OH)2 (Ca 0.26 K 0.09 Na 0.002)- It has a morphology of honeycomb formed by flaky layers. The field studies and mineralogical data indicate that the smectite should have been formed by the in-situ alteration of volcaniclastic and volcanic rocks in hot and arid climatic conditions. 2004, 85 pages Key Words: Alteration, clay mineralogy, smectite, Sivrihisar, volcaniclastic rock, volcanic rock, paleoclimate 96