Kangal (Sivas) Kalburçayırı linyit havzasındaki kömürlerin iz element içeriklerinin yatay ve düşey yönde incelenmesi
Assessment of the ree and trace elements in the horizonal and vertical directions in the Kangal (Sivas) Kalburcayiri basin coal seam
Yazar: KEVSER KARAMAZI
Danışman: DOÇ. DR. LEYLA KALENDER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Kangal (Sivas) Kalburçayırı Linyit Havzasındaki Kömürlerin İz Element İçeriklerinin Yatay ve Düşey Yönde İncelenmesiBu çalışma, Kangal-Sivas Kalburçayırı linyit havzasındaki kömürlerin yatay ve düşey yönde iz element ve NTE (nadir toprak elementleri) bakımından incelenmesini kapsamaktadır.Çalışma alanında, yaşlıdan gence doğru Mesozoyik yaşlı Sümbül Formasyonu, Karatese yaşlı Pınarbaşı Ofiyolitleri, Neojen Yaşlı Kalburçayırı Formasyonu, Alt Pliyosen yaşlı Bicir Formasyonu ve Pliyo-Kuvaterner yaşlı Genç Oluşuklar yüzeylemektedir. Tektonizmanın etkisi, Kalburçayırının kuzeyinde bulunan yaklaşık K-G doğrultulu fayla görülmektedir. Ayrıca Neojen çökellerde, KB-GD uzanımlı senklinaller ve bu formasyonların yatay veya yataya yakın eğimlerine bağlı olarak küçük ondülasyonlar bulunmaktadır.İnceleme alanından 40 adet yatay, 10 adet düşey olmak üzere toplam 50 farklı örnek alınmıştır. Örnekler, ACME-Kanada Analitik Laboratuvarlarında ICP-OES (Inductively Coupled Plasma-Optic Emmission Spectrometry) yöntemi ile analiz edilmiştir. Çalışma konusunu oluşturan kömürlerden alınan örneklerin, kondritler ve dünya çapındaki diğer linyit ortalamaları ve Türkiye linyit ortalamalarına göre, yüksek oranda NTE içerdiği saptanmıştır. Özellikle yatay örnek noktalarının düşey örnek noktalarına göre 2.77 kat daha fazla NTE içerdiği tespit edilmiştir. Yatay ve düşey örnekler HNTE (Hafif Nadir Toprak Elementleri) (La, Ce, Nd) ve ONTE (Orta Nadir Toprak Elementeleri) (Sm, Gd, Tb, Dy) oranla daha fazla zenginleştiği gözlenmektedir. Ayrıca alınan kömür örneklerindeki iz element içerikleri, yatay kömür örnekleri Mo, Zn, Se, Cs, ve Cr bakından, düşey kömür örnekleri ise Mo, Ni, Sr, Cs, Cr ve Al bakımından ve daha zengin olduğu ve yatay ve düşey kömür örneklerinin her ikisinde de U'un zenginleştiği gözlenmiştir.Sonuç olarak, çalışma alanında yatay kömür örnekleri ile düşey kömür örneklerinin iz element bakımından zenginleşmiş olmasının sebebinin, kömürlerin olgunlaşma derecesine; metallerin yatay yönde daha fazla zenginleşmesinin ise, oksidik ve dioksidik koşullarda metalce zengin meteorik kökenli suların sirkülasyonlarına bağlı olduğu, yüksek Ni ve Cr değerlerinin, çalışma alanın GD'da bulunan Pınarbaşı Ofiyolitlerinden kaynaklandığı, yüksek U değerlerinin oksidasyon ve pH koşullarına bağlı olarak hızlı çökeldiği ve yüksek Al değerinin ise Kalburçayırı Formasyonuna ait killi kireçtaşından kaynaklandığı düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: NTE, İz element, Kömür, Kalburçayırı, Sivas

Abstract:
The purpose of this study is to examine both horizontally and vertically lignite coal?s trace elements and Rare-Earth Elements (REE) content within the lignite field in Kangal (Sivas) Kalburçayırı.In this area; ranging from older to younger, Sümbül Formation (Mesozoic), Pınarbaşı Ophiolites (Cretaceous), Formation of Kalburçayırı (Neocene), Formation of Bicir (Lower Paleocene) and young formations (Pliyo-Kuvaterner) are exposed. The N-S trending fault, located in North of Kalburçayırı, shows that this area is tectonically active. Additionally, Neocene formations include NW-SE trending synclines and small ondulations, which are up to horizontal or approximately horizontal layers of these formations.40 horizontal and 10 vertical coal samples were collected then these samples were analyzed by ICP-OES (inductively Coupled Plasma-Optic Emission Spectrometry) in ACME-Canada analytical laboratories. Compared to global average concentration, our analyses show significantly higher amounts of REE. Moreover, horizontal coal samples include 2,77 times as much REE concentration than vertical coal samples. Low Rare Earth Elements (LREE) in the coal in the studying area is more enriched than Maderate Rare Elements (MREE). Based on trace element content of coal samples in the studying area, horizontal coal samples are enriched by Mo, Zn, Se, Cs and Cr, beside vertical coal samples are enriched by Mo, Ni, Sr, Cs, Cr ve Al. Furthermore, it is observed that both horizontal and vertical coal samples are enriched by U.As a result, the reason why horizontal and vertical coal samples are enriched by trace element content is depend on coal maturation degree; horizontal coal samples are enriched by metals is controlled by meteoric originated waters; high Ni and Cr concentration in the studying area is caused by Pınarbaşı ophiolits; while high U concentration depends on oxidation and pH conditions? high Al concentration is associated with Kalburcayırı Formations limestone.Key Words: REE, Trace Elements, Coal, Kalburçayırı