Mermer-kalsit oluşumlarının gemolojik olarak değerlendirilmesi
Gemological usage of marble-calcite formations
Yazar: İPEK DEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM GÜRBÜZ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada ülkemizde bol miktarda gözlenen kalsit minerallerinin ve artık olan mermer parçalarının, mevcut değerlendirilme alanları dışında, renklendirerek süs taşı olarak da kullanılabilmesi amaçlanmıştır. Kalsit minerali Mersin iline bağlı Toroslar ilçesinin Kerimler mahallesinde yapılan arazi çalışmaları ile mermerlerin parça artıkları ise mermer işleme firmalarından temin edilmiştir.
Mermer işleme firmalarında atıl durumda olan ve renklendirmeye uygun beyaz bej ve gri renkte 3 tip mermer seçilmiştir. Öncelikle farklı yapılarda olan mermerlerin doku özelliklerini görmek için yapılan ince kesit incelemeleri sonucu beyaz mermerin iri kalsit kristallerinden oluştuğu, bej mermerlerin daha küçük kalsit kristalleri ile birlikte fosilli olduğu ve gri mermerlerin ise diğerlerine göre daha küçük kalsit kristalleri içerdiği gözlemlenmiştir. Bu üç tip mermer için poroziteyi artırararak boyama absorbsiyonunu maksimum seviyeye çıkarmak ve renklendirmenin kalıcı olacağı ideal koşulu tespit edebilmek adına 5 faklı ısı derecesinde (100 -150-200-250-300 0C de), 5 farklı sürede ( 30 dk- 1 saat - 1,5 saat - 2 saat- 2,5 saat) ısıtıp, 5 farklı boya solüsyonunda (gıda boyası, bakır sülfat, kumaş boyası, mürekkep, metilen mavisi) bekleterek denemeler yapılmıştır.
Bir haftalık bekleme sonucunda tüm mermerler için en iyi sonucu bakır sülfat çözeltisinde verdikleri, her ısı ve sürede etkin bir boyanmanın olduğu saptanmıştır. Kumaş ve gıda boyasında diğerlerine göre daha az etkili bir boyamanın olduğu ve eğer koruyucu bir kaplama yapılmazsa uzun sürede tamamen rengini kaybettiği tespit edilmiştir. Metilen mavisi ile boyamalarda beyaz ve bej mermerlerin düşük sıcaklıklarda, mürekkep ile boyamalarda ise yüksek sıcaklıklarda daha koyu renkte boyandıkları gözlenmiştir. Ancak bir yılsonunda bakır sülfat ve metilen mavisi dışında diğerlerinin renginde solma olduğu, bu boyaları kalıcı kılmak için epoksi gibi koruyucu bir kaplamanın yapılması gerektiği tespit edilmiştir.
Bu denemeler dışında kalıcı bir renklendirme keten tohumu yağı ile hazırlanan doğal demir oksit çözeltisinde 4 ay bekletilip tekrar ısıtılan kaboşon form verilen beyaz kristalize mermerde sağlanmıştır. Ayrıca önceden ısıtılmış fırında ısıl işleme tâbi tutulan gri mermerin mavi gıda boyası ve beyaz sirke, sıcak su ile yapılan çözeltide 21 gün bekletilmesi sonucunda iç kısımlara kadar boyanın absorbe edildiği mor renk kazandığı gözlemlenmiştir. Süstaşı olarak kullanılabilirlikleri göstermek için demir oksit – keten tohumu çözeltilisinde bekletilerek sarı renk kazanan cilalı mermer ile bakır sülfatta yeşil renk kazandıktan sonra cilalanan mermer ve epoksi ile kaplanarak rengi korunan mürekkep boyalı şekillenmiş mermere takı uygulamaları yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Boyama, Gemoloji, Mermer, Süstaşı
Danışman: Dr. Öğr. Üyesi Meltem GÜRBÜZ, Mersin Üniversitesi, Gemoloji Anabilim Dalı,

Abstract:
The aim of the study is to use marble fragments with calcite minerals, which are abundantly observed in our country, as ornamental stones different from their current usage areas. Calcite minerals were obtained from Kerimler neighborhood of Toroslar district of Mersin province, and marble fragments were obtained from marble processing companies.
Three types of marbles suitable for coloring, white, beige and gray, were selected from marble processing companies. Among these three marble types, to maximize the dye absorption by increasing the porosity and finding the ideal condition, in which the coloring will be permanent, experiments were carried out by heating the marble for these three types of marbles. Furthermore, experiments were carried out by heating at 5 different temperatures (at 100 -150-200-250-300 0C), 5 different times (30 minutes - 1 hour - 1.5 hours - 1.5 hours - 2 hours - 2.5 hours) and keeping them waiting in 5 different dye solutions (food coloring, copper sulfate, fabric dye, ink, methylene blue).
As a result of one week of waiting, it was understood that the best results for all marbles were given in copper sulphate solution, and that there was an effective dyeing at all temperatures and times. It was found that fabric and food coloring was less effective than the others. If a protective coating was not applied, it lost its color completely in a long time. It was observed that white and beige marbles stained darker at low temperatures in methylene blue staining and at high temperatures in ink staining. However, at the end of one year, except for copper sulphate and methylene blue, the color of the others faded. Therefore, it was revealed that a protective coating such as epoxy should be applied to make these paints permanent.
Apart from these experiments, a permanent coloring was achieved in white crystallized marble, which was kept in a solution of natural iron oxide prepared with linseed oil for 4 months and reheated. In addition, it was observed that the gray marble, which was subjected to heat treatment in a preheated oven, was kept in a solution made with blue food coloring, white vinegar and hot water for 21 days. After this step, it changed into a purple color in which the dye was absorbed to the inner parts. In order to show their usability as gemstone, jewelry applications were made on polished marble which gained yellow color by being kept in iron oxide - linseed solution, polished marble after gaining green color in copper sulfate, and ink dyed shaped marble whose color was preserved by coating with epoxy.
Keywords: Dyeing, Gemology, Gemstone, Marble
Supervisor: Assist. Prof. Dr. Meltem GÜRBÜZ, Mersin University, Department of Gemology, Mers