Kocaeli Hereke dolayındaki karbonatlı kayaçların malzeme özelliklerine göre kullanım alanların belirlenmesi
Determination of usage areas of carbonate rocks inkocaeli hereke region in terms of material properties
Yazar: MURAT ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Hammadde = Raw material ; Jeokimyasal özellikler = Geochemical features ; Karbonatlar = Carbonates ; Kayaçlar = Rocks ; Kocaeli-Hereke = Kocaeli-Hereke

Özet:
Bu çalışmada, Kocaeli Hereke bölgesindeki Alt–Orta Triyas ve Üst Kretase yaşlı karbonatlı kayaç malzemelerin jeokimyasal özellikleri incelenerek, farklı formasyonlar içindeki litolojik farklılıkları belirlenmiştir. Çalışma süresince 3 farklı taş ocağında inceleme yapılmıştır. Ballıkaya Formasyonu, Kazmalı Formasyonuna ait Kuşca Üyesi, Kazmalı Formasyonu, Tepeköy formasyonu 1 Nolu Ocak içerisinde bulunurken, 2 Nolu Ocağı temsil eden formasyonlar, Çerkeşli formasyonu, Kutluca formasyonu, Akveren Formasyonlarıdır. 3 Nolu ocağı temsil eden formasyon ise Akveren Formasyonudur. 3 farklı ocak içinde malzeme kullanımını belirleyici ana jeokimyasal özellikler toplam alkali, MgO oranı ve kireç standardı (LSF) değerleri tespit edilmiştir. Aynı formasyon içindeki LSF, MgO ve toplam alkali değerlerinin jeokimyasal analiz sonuçlarının farklı olduğu belirlenmiştir. Bölgenin jeolojik olarak formasyon geçişlerin takip edilmesi ile birlikte, inceleme alanından alınan taş tozu numunelerin jeokimyasal analiz sonuçlarını CBS verileri (LSF, MgO ve toplam alkali katmanları) kullanılarak ArcGIS programı yardımıyla eşit ağırlıklı üzerleme metodu (overlay-weighted sum) uygulanıp LSF değeri 400 ile 600 arasında olması, MgO değerinin % 0.90 ila %1.20 arasında olması, toplam alkali değerlerinin % 0.26 ila % 0.36 arasında olması durumunda gaz beton hammaddesi yönünden, LSF değerinin 400'ün altında olması, MgO değerinin % 0.41 ila % 0.9 arasında olması, toplam alkali değerinin % 0.35 ila % 0.99 arasında olması durumda klinker hammadde yönünden, LSF değerlerinin 600 ve üzerinde olması durumunda, MgO değerinin %1.20 üzerinde olması durumunda, toplam alkali değerinin % 0.25 altında olması durumunda, agrega hammaddesi yönünden uygun olduğu belirlenmiştir. İnceleme alanındaki formasyon özelliklerine göre de kullanım alanları belirlenmiştir. Kazmalı Formasyonun, Tepeköy Formasyonu, Kutluca Formasyonu karbonatlı kayaçları gaz beton hammadde yönünden uygun olduğu, Kuşca Üyesi, Akveren Formasyonu karbonatlı kayaçları klinker hammaddesi yönünden uygun olduğu, Ballıkaya Formasyonu ve Çerkeşli Formasyonu karbonatlı kayaçları ise agrega hammadde yönünden uygun olduğu belirlenmiştir.  Karbonatlı kayaçların sedimantolojik çökelme ortamına bağlı olarak jeokimyasal içeriğin değişimi yapı malzemesi olarak kullanım alanını belirleyen en önemli parametre olarak öne çıkmaktadır.

Abstract:
In this study, geochemical properties of Lower-Middle Triassic and Upper Cretaceous carbonate rock materials in Kocaeli Hereke region were examined and lithological differences in different formations were determined. During the study, 3 different quarries were investigated. While Ballıkaya Formation, Kuşca Member of Kamala Formation, Kazmalı Formation, Tepeköy formation are found in Quarry No. 1, formations representing Quarry No. 2 are Çerkeşli formation, Kutluca formation and Akveren Formations. The formation representing the quarry No. 3 is the Akveren Formation. The main geochemical properties determining the material usage in 3 different quarries, total alkali, MgO ratio and lime standard (LSF) values were determined. It was determined that the results of geochemical analysis of LSF, MgO and total alkali values in the same formation were different. By following the geological formation transitions of the region, the results of the geochemical analysis of the stone dust samples taken from the study area were applied using the GIS data (LSF, MgO and total alkaline layers) with the help of ArcGIS program and the overlay-weighted sum method was applied and the LSF value was between 400 and 600. If the MgO value is between 0.90% and 1.20%, the total alkali value is between 0.26% and 0.36%, in terms of aerated concrete raw material, the LSF value is below 400, the MgO value is between 0.41 and 0.9%, the total alkali value is between It was determined that it is suitable for clinker raw material in case it is between 0.35% and 0.99%, in case of LSF values of 600 and above, in case of MgO value above 1.20%, if the total alkali value is below 0.25%, it is suitable for aggregate raw material. Usage areas were determined according to the formation characteristics in the study area. It was determined that Kazmalı Formation, Tepeköy Formation, Kutluca Formation carbonate rocks are suitable for gas concrete raw material, Kuşca Member, Akveren Formation carbonate rocks are suitable for clinker raw material, Ballıkaya Formation and Çerkeşli Formation carbonate rocks are suitable for aggregate raw material. The change in the geochemical content of the carbonate rocks depending on the sedimentological depositional environment stands out as the most important parameter that determines the usage area as a building material.