Başıbüyüklü (Yozgat) kalsedonlarının mineralojik, jeokimyasal ve gemolojik incelemesi
Mineralogical, geochemical and gemological investigation of Başibüyüklü (Yozgat) chalcedonies
Yazar: HİLMİ GÜNEY
Danışman: PROF. DR. GÜRSEL YANIK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM GÜRBÜZ
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Çalışma alanı, Kırşehir Masifinin orta kısımlarında bulunan, Yozgat ili merkez ilçesine bağlı Başıbüyüklü Köyü ve yakın çevresindeki kalsedon oluşumlarını da içine alan Yozgat-I33-a3-b4-c1 ve d2 paftalarındaki yaklaşık olarak 80 km2 lik bir alanı kapsar. Çalışma alanında yüzlek veren Eosen yaşlı bazaltik karakterli volkanik kayaçlar, çatlak ve boşluklarında kalsedon, kuvars, zeolit ve kalsit gibi ikincil minerallere ev sahipliği yapmaktadırlar. Bölgedeki kalsedon oluşumları; genellikle ince bantlı yapılı, mavi ve gri renkli birkaç cm.'den 30 cm.'ye ulaşan damarlar ya da 15 cm.'ye ulaşan boşluk dolguları şeklindedir. Ayrıca nadiren açık mor ametist ile açık kahverengi agat oluşumları da kalsedonlara eşlik etmektedir. Yapılan CL çalışmalarında bu bantların 150-500 µm boyutunda oldukları; XRD, FT-IR ve Raman spektroskopisi analizleri ile OM incelemelerinde; kalsedonların hem optikçe uzun eksenli kuvars  (kalsedon)  hem de optikçe kısa eksenli kuvars  (moganit) içerikli silis tanelerinden oluştuğu, mikroskobik olarak ise genellikle lifsi dokular sergiledikleri belirlenmiştir. SEM ve mikro-kimyasal analizler (SEM/EDS) sonucunda kalsedon örneklerinin yaklaşık 150 nm ve 30 nm arasındaki bir boyut aralığındaki çeşitli silis (flint) parçacıklarından meydana geldiği tespit edilmiştir. Ayrıca XRF analizlerinde, tüm kalsedon oluşumları ise kristalin kuvarsa göre SiO2 değerlerinde azalma, Al2O3, Fe2O3, MgO ve CaO miktarında ise artış tespit edilmiştir. XRD verilerini destekleyen karakteristik kristal yapılarda yine kuvars, epidot ve zeolit minerallerine ait morfolojik görünümler gözlenmiştir. Yapılan sıvı kapanım analizlerinde 6 farklı sıcaklığa ait çözelti evresi belirlenmiştir. Buna göre, kalsedonların oluşum sıcaklıkları 150-180°C arasında oluştuğu tespit edilmiştir. Gri ve mavi tonlarda seçilen kalsedonların gemolojik özelliklerinin belirlenmesi için; farklı kabaşon ve dilim formunda işlenerek parlatılmış ve takı haline getirilmiştir. İncelemeye uygun gemoloji cihazlarından; refraktometre, UV-VIS-NIR Spektroskopisi, gemoloji mikroskobu ve özgül ağırlık cihazları ile gemolojik incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, çalışma alanının görünür rezerv tespiti yapılarak güncel ekonomik potansiyeli tespit edilmeye çalışılmıştır.

Anahtar kelimeler: Gemoloji, Kalsedon, Süstaşı, Yozgat

Abstract:
The study area, which is located in the central part of the Kirsehir Massif, covers the chalcedony formations in the Basibuyuklu Village of the Central district of the Yozgat province and its immediate surroundings.  It covers an area of about 80 km2 that falls into the map sheets of YOZGAT-I33-a3, b4, c1, and d2. The Eocene aged basaltic volcanic rocks exposed in the study area host secondary minerals such as chalcedony, quartz, zeolite, and calcite in their cracks and voids. The chalcedony formations in the study area are usually observed as veins that range from a few cm. to 30 cm. or reaching 15 cm. void fillings, with fine band structures, and they are blue and grey. However, the cathodoluminescence (CL) studies revealed that the size of these bands ranged between 150-500 µm. On the other hand, The XRD, FT-IR, and Raman spectroscopy analyses, and the OM examinations revealed that the blue and grey chalcedony samples consisted of silica grains with both length-fast chalcedony and length-slow chalcedony; also, they usually showed fibrous tissues in their microscopic structure. Also, according to the results of the SEM and micro-chemical analyses (SEM-EDS), the chalcedony samples were detected to consist of various silica (flint) particles with a size ranging between 30 nm and 150 nm. In addition, in XRF analysis, a decrease in SiO2 values and an increase in the amount of Al2O3, Fe2O3, MgO and CaO were detected in all chalcedony formations compared to crystalline quartz. Morphological appearances of quartz, epidote and zeolite minerals were observed in the characteristic crystal structures supporting the XRD data. According to the fluid inclusion studies, the formation temperatures of the chalcedony in the region was found to be between 150°C-180°C. To determine their gemological characteristics, the chalcedonies selected in different shades of grey and blue were polished by processing them in cabochon and slices forms, and they were turned into jewellery. The gemological examinations were carried out using a suitable refractometer, UV-VIS-NIR spectrophotometer, gemology microscope, and specific gravity meter. In addition, the current economic potential of the study area was tried to be determined by determining the visible reserve.

Keywords: Chalcedony, Gemology, Gemstone, Yozgat