Burdur ile Tefenni arasındaki ticari mermerlerin jeolojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi ve ticari mermer üretiminin çevresel etkilerinin değerlendirilmesi
Investigation of geological, petrographical and geochemical features of commercial marbles between Burdur and Tefenni, and evaluation of environmental effect of commercial marble mining
Yazar: MUHAMMET YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ŞEMSETTİN CARAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
İnceleme alanı Burdur yerleşim alanı ile Tefenni ilçesi arasını kapsamakta olup Teke naplarına ait ofiyolitik melanj ile karakterize edilmektedir. Ofiyolitik melanj genel olarak serpantinit, serpantinleşmiş harzburjit, dunit, piroksenit, gabro, izole diyabaz, yastık lavlar, amfibolit blok ve parçaları, radyolarit ve çörtler, neritik ve pelajik kireçtaşı, dolomit bloklarından oluşmaktadır. Karbonat kayaç blokları ofiyolitik melanj içerisinde düzensiz olarak farklı boyutlarda dağılmış olarak yer almaktadır. Bunlar ovalar içerinde kısmen alüvyonla örtülmüş bloklar, melanj içerisinde tek blok ya da blok yığışımları şeklinde gözlenmektedir. Karbonat kayaçları genelde farklı yönlerde gelişmiş kırık çatlaklı yapıda olup, bazılarında gelişen kırık çatlak doğrultuları melanj içerisinde gözlenen makaslama düzlemlerine paraleldir. Kireçtaşları içerisinde gelişen kırık ve çatlaklar farklı derinlik ve konumlarda olup kendi içerisinde üç kısımda incelenebilir: (i) yüzeye yakın sığ derinliklerde yer alan kırıklar. Bunlar yüzeye dik olarak geliştiği gibi yüzeye paralel olarak da gelişebilmektedirler, (ii) yüzeyden başlayıp derinlere kadar uzanan kırık, çatlak sistemleri, (iii) yüzeyde izine rastlanmayıp yüzey altında ve derin kesimlerde gözlenen kırık, çatlak sistemleri. Karbonat kayaçlarında genellikle tektonizma kontrollü çözünmeye bağlı olarak çözünme-breşleşme yapıları, küçük ölçekli mağara, sarkıt, dikit, sütun yapıları gelişmiştir. Yoğun tektonizma, karstik aşınım ve birikim yapıları karbonat kayaçlarını ekonomik olarak olumsuz yönde etkilemektedir.
İnceleme sahasında yer alan karbonatlı kayaçlar dolomit, dolomitik kireçtaşı ve kireçtaşı olmak üzere farklı bileşim ve dokusal özelliklerdedir. Kireçtaşları genelde mikrit, mikrospar kalsit ve sparikalsitlerden oluşan matriks ile peloidal tane, intraklast, biyoklast ve çok az oolitik tanelerden meydana gelen allokemlerden oluşmaktadır. Kireçtaşları içerisinde matriksi oluşturan sparikalsitler eş tane boylu, yapraksı, lifsi, kılıç formludur. İnceleme alanı ile ilgili tüm jeolojik ve petrografik veriler değerlendirildiğinde Burdur-Tefenni arasında ofiyolitler içerisinde yer alan allokton konumlu kireçtaşlarının açık deniz karbonat düzlüğü fasiyesi ve denizel düzlüklerle sınırlı su dolaşımının görüldüğü fasiyes oluşumları oldukları görülmektedir.
Dolomit örneklerinin bazı majör element içerikleri için SiO2 %0.2-0.7, MgO % 15.0-16.2, CaO %36.0-37.7 arasında değişmektedir. İz element içeriklerinden Sc 1.7-1.9 (ppm), Sr <10-30 (ppm), La <0.1-2.2 (ppm), Ce <0.1-1.9 (ppm) arasında değişmektedir. Ateşte kayıp değerleri ise 46-47.84 arasındadır. Dolomitik kireçtaşları için bazı majör oksit değerleri SiO2 %0.2-1.4, MgO % 1.2-10.1, CaO %44.0-53.5 arasında değişmektedir. İz element içeriklerinden Sc 1.7-2.1 (ppm), Sr <10-79 (ppm), La <0.1-0.1 (ppm), Ce <0.2-1.6 (ppm) arasında değişmektedir. Kireçtaşları SiO2 için %0.1-0.3, MgO % 0.2-0.9, CaO % 54.0-55.9 arasında değerler içermektedir. İz element içeriklerinden Sc 1.6-2.1 (ppm), Sr <10(ppm), La <0.1-12 (ppm), Ce <0.1-9.1 (ppm) arasında değişmektedir. Tüm örneklerin Ba içerikleri <10 dur. Tüm kayaçların MgO içerikleri dolomitlerden kireçtaşlarına doğru azalmakta, buna bağlı olarak CaO içerikleri artmaktadır. Bunun da kayaçların ana kayaç yapıcı mineralleri olan kalsit ve dolomit ile ilişkili olduğu görülmektedir.
Çevre ve madencilik arasındaki ilişkinin aslında insan faktörüne bağlı olduğu çok nettir. Bu anlamda olumsuz olarak niteleyebileceğimiz her probleme çözüm önerileri sunulmuş ve madenciliğin çevreye en az zarar ile yapılabileceği vurgulanmıştır. Mermer ocak işletmeciliğinde fizibilite çalışmalarının yapılması ve çevresel etkileri rehabilite projelerinin uygulanması bu konudaki en temel çözümdür. Ayrıca mermercilik faaliyetlerinin olumlu sosyo-ekonomik etkilerinin varlığı bu değerlendirmelerde göz önüne alınmalıdır.

Abstract:
The study area is located between Burdur settlement area and Tefenni county, and characterized by ophiolitic melange of Teke nappes. Ophiolitic melange consists mainly of serpentinite, serpentinized harzburgite, dunite, pyroxenite, gabbro, isolated diabasic dykes, pillow lava, amphibolitic blocks and fragments, radiolarite-cherts, blocks of neritic, pelagic limestones and dolomite. Various size of carbonate rock blocks occur disorderly in the ophiolitic melange.  They are observed as semicovered blocks by alluvium in the plains or amalgamated blocks within the melange. Carbonate rocks include fractures in various sizes and directions, and also some of fracture directions are parallel to the shear planes formed within the melange. Fracture features of the carbonate rocks having various size and depths can be divided into three group: (i) shallow fractures, their directions can be perpendicular or parallel to the surface, (ii) fractures beginning from surface and reaching to considerable depths, (iii) fractures formed in the depths but their traces can not be observed at the surface. On the other hand, tectonism controlling dissolution-brecciation, small sized caves, stalagtites, stalagmites, columns formed within the caves can be observes. Intense tectonism, karstic erosional and depositional structures affect the carbonate rocks economically in negative aspect.
Based on texture and mineralogical composition, carbonate rocks can be classified as dolomite, dolomitic limestone and limestone. Limestones consist mainly of matrix including micrite, microspar calcite, sparry calcite, and allochems composed mainly of intraclasts, bioclasts, oolitic grains. Sparry calcite of limestones are mainly equidimensional, bladed, fibrous forms.  Taking into consideration all of the field observations and petrographic data, depositional environment for the alllocthonous limestones can be interpreted as shelf lagoon open circulation and restricted circulation shelf and tidal flats environment. 
Some major element contents of dolomite are SiO2 %0.2-0.7, MgO % 15.0-16.2, CaO %36.0-37.7. Trace elements vary between for Sc 1.7-1.9 (ppm), Sr <10-30 (ppm), La <0.1-2.2 (ppm), Ce <0.1-1.9. Loss on ignition of all rocks ranges from 46 to 47.84. Some major element contents of dolomitic limestones vary between for SiO2 %0.2-1.4, MgO % 1.2-10.1, CaO %44.0-53.5. Trace elements vary between for Sc 1.7-2.1 (ppm), Sr <10-79 (ppm), La <0.1-0.1 (ppm), Ce <0.2-1.6 (ppm). Limestones have lower SiO2 (between  %0.1-0.3), MgO (% 0.2-0.9), and higher CaO % 54.0-55.9. Their trace element contents are between for Sc 1.6-2.1 (ppm), Sr <10(ppm), La <0.1-12 (ppm), Ce <0.1-9.1 (ppm). Ba content of all rocks below detection limit 10. While MgO content of the rocks decreasing from dolomite to limestones, suggesting dolomite mineral decrease in the rocks, CaO contents increase, in relation to calcite amount. 
It is clear that the relationship between environment and mining activities depends on human factor. In this respect, it is indicated that the mining activites can be carried out without giving damage to environment and solutions for each kind of negative problems were proposed. Feasibility studies for marble rock mining and application of rehabilitation projects to manage the environmental effects are the most basic solutions in this subject. On the other hand, positive socio-economic effects of marble mining activities should be taken into consideration in the evaluations.