Armutlu yarımadası zeolitli tüflerinin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal incelenmesi
Geological, mineralogical and geochemical investigation of the zeolitic tuffs in Armutlu peninsula
Yazar: ZAFER ÖZGÜR
Danışman: PROF. DR. OSMAN YILMAZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Maden Yatakları ve Jeokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
ÖZETARMUTLU YARIMADASI ZEOLİTLİ TÜFLERİNİN JEOLOJİK,MİNERALOJİK VE JEOKİMYASAL İNCELENMESİ1Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji MühendisliğiAnabilim Dalı, Maden Yatakları-Jeokimya Programı'nda doktora tezi olarakhazırlanmıştır. Bu çalışmayla; XRD, SEM, mineralojik ve petrografik incelemeler ilesaha çalışmalarında elde edilen veriler bir bütün olarak değerlendirilerek, ArmutluYarımadası sınırları içerisindeki, Karamürsel yakın güneybatısı ve doğusu ile Çınarcıkyakın güneyinde bulunan volkanik tüflerin ve bu tüflerde bulunan zeolit minerallerinininceleme bölgesi içindeki varlığının saptanması, ayrıca türlerinin ve yayılımınınbelirlenmesi amaçlanmıştır.Coğrafik olarak Marmara Bölgesi' nde bulunan Armutlu Yarımadası, İzmit Körfezi-Sapanca Gölü çöküntüsüyle kuzeyden, Gemlik Körfezi-İznik Gölü-Pamukovaçöküntüsüyle güneyden sınırlanmış, Marmara Denizi'ne doğru uzanan bir çıkıntıoluşturur. Kuzey Anadolu Fay zonuna ait kollarla sınırlanmış Armutlu Yarımadası' nınyüzölçümü yaklaşık 4000 km2 dir. İnceleme alanı iki ayrı bölge olarak belirlenmiştir(Şekil 1.1). Birinci bölge; Karamürsel İlçesi yakın güneybatısında bulunan Subaşı,Tavşanlı, Denizçalı, Geyikdere, Havuzdere, Karadere, Dereköy, Kaytazdere köyleri ileKaramürsel İlçesi doğusunda bulunan Tepeköy ve Ulaşlı Köyleri arasında kalan alandırve 1:25.000 ölçekli Bursa G22-c2, Bursa G23-d1 ve Bursa G23-d2 paftalarınıniçerisinde bulunur. İkinci bölge ise Çınarcık İlçesi (Yalova) yakın güneyinde bulunanGüllük, Ortaburun, Gökçedere köyleri ile Termal İlçesi arasında kalan alandır ve1:25.000 ölçekli Bursa G22-d3 ve Bursa G22-d4 paftalarının içerisinde bulunur.Karamürsel' in güneybatısı ve doğusunu içeren birinci bölge ile Çınarcık yakın güneyiniiçeren ikinci bölgeden oluşan inceleme alanında bulunan tüfler zeolit içeriği, türü veyayılımı açısından jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal açıdanincelenmiştir. Bu tüfler genel olarak dasit, riyodasit ve andezit bileşimindedir. Kayaçadlandırmalarında camsı tüf, kristal tüf ve tüfit şeklinde oldukları belirlenmiştir. Tüflerdeğişik renk tonlarında (beyazımsı, sarımsı, yeşilimsi) ve değişik kalınlıklardagözlenmiştir. Polarizan mikroskopta optik incelemelerde gözlenen mineral parajenezigenellikle plajiyoklaz, kuvars, sanidin, amfibol (hornblend), klinopiroksen (ojit), kalsit,opak mineraller şeklindedir. Bağlayıcı malzeme olan volkan camında ise genelliklezeolitleşme, killeşme, karbonatlaşma, lifsi pomza parçaları gözlenmiştir. Kayaçparçaları ise volkanik, plutonik, metamorfik ve piroklastik kayaçlardan oluşmaktadır.Bunların bazıları havza içi, bazıları da havza dışı kökenlidir ve bir kısmında alterasyonmevcuttur. Zeolit oluşumuna hamurda, bazen hamurun tamamını, bazen bir kısmınıoluşturacak şekilde gerek pomza, gerekse de cam parçalarının özellikle kenarkesimlerinde rastlanmıştır.xviXRD difraktogram çözümlemelerine göre bütün numunelerde zeolit mineralleri tespitedilmiştir. Bu zeolit minerallerinin türleri klinoptilolit, heulandit, mordenit veanalsimdir. Bu sonuçlar SEM (Scanning Electron Microscope) analizleriyle dedesteklenmiştir.Zeolitleşmenin meydana geldiği tüfler, Eosen yaşlı denizel volkanosedimanter istifiniçindedir. Zeolitleşme, bu volkanosedimanter istif içinde değişik seviyelerde aratabakalar olarak gözlenmiştir. İnceleme alanı içerisinde zeolitleşmenin geliştiğikayaçlar, genellikle dasitik ve riyodasitik özellik gösteren asidik karakterli tüflerdir. Butüfler kalkalkalen, subalkali özelliği sunar. Tektonik ayrım diyagramlarında zeolitli tüfkayaçlarının büyük kısmı, volkanik yay ve çarpışmayla eş zamanlı bölgede (VAG+Syn-COLG) bulunmaktadır.Ekonomik açıdan bölge tüfleri uzun yıllardan beri çimento üretiminde tras malzemesiolarak kullanılmaktadır. Bölge genelinde bir çok taş ocağı bu amaçla işletilmektedir.Bölge tüfleri zeolit içerikleri nedeniyle ekonomik değere sahiptir.______________________________________________________________________1Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yürütücü Sekreterliğitarafından T-1227/01112001 sayılı proje ile desteklenmiştir.xvii

Abstract:
SUMMARYGEOLOGICAL, MINERALOGICAL AND GEOCHEMICAL INVESTIGATIONOF THE ZEOLITIC TUFFS IN ARMUTLU PENINSULA1This report was prepared as a PhD thesis in the Ore Deposits and GeochemistryProgram, Department of Geological Engineering, Graduate School of Science, IstanbulUniversity. In this study, data obtained from XRD, SEM, mineralogical andpetrographical investigations and field studies were evaluated together. The aim of thisstudy is to determine the volcanic tuffs, type and distribution of the zeolite mineralsoccured in these tuffs in the SW and E of Karamürsel and S of Çınarcık in theboundaries of the Armutlu Peninsula.Armutlu Peninsula where geographically in the Marmara Region is boundered from thenorth with the Izmit Bay-Sapanca Lake depression and from the south with the GemlikBay-Iznik Lake-Pamukova depression. The surface area of the Armutlu Peninsula that isboundered with the branches belong to the North Anatolian Fault Zone is 4000 km2.Investigation area were determined as two separate regions (Figure 1.1). The first regionincludes Subaşı, Tavşanlı, Denizçalı, Geyikdere, Havuzdere, Karadere, Dereköy,Kaytazdere villages which are in the SW of the Karamürsel and the region betweenTepeköy and Ulaşlı villages which are in the E of Karamürsel. The second regionincludes the area between Güllük, Ortaburun, Gökçedere villages and Termal which arein the S of Çınarcık (Yalova).The tuffs in these two regions of the investigation area were investigated in geological,mineralogical, petrographical and geochemical point of view in the aspect of theirzeolite contents, types and distribution. These tuffs are generally dasitic, rhyolitic andrhyodasitic in character. Rocks were named as glassy tuff, crystal tuff and tuffite. Tuffswere observed in different colours (whitish, yellowish, greenish) and in differentthickness. The mineral paragenesis determined from the optical investigations under thepolarizing microscope are generally as plagioclase, quartz, sanidine, amphibole(hornblend), clinopyroxene (Augite), calcite and opaque minerals. Zeolitization, argilicalteration, carbonatization and fibrous pumice fragments were observed in the volcanicglass which is the cementing material of the tuffs. Rock fragments consist of volcanic,plutonic, metamorphic and pyroclastic rocks. Some of them are originated fromintrabasin and some of them from outerbasin.In all samples zeolite minerals were determined according to the XRD diffractogramsanalysis. The type of these zeolite minerals are clinoptilolite, heulandite, mordenite andanalcime. These results were supported with the SEM (Scanning Electron Microscope)analysis.The tuffs in which the zeolitization occured are in the marine volcanosedimentarysequence that is Eocene aged. Zeolitization were observed as alternation in differenthorizon of the volcanosedimentary sequence. The rocks in which the zeolitizationoccured in the investigation area are generally asidic tuffs that are generally dasitic andxviiirhyodasitic in character. They have calcalkaline character. Zeolitization are observed inthe edges of the pumice and glass particules in the matrix.In economic aspect, the tuffs in the investigation area have been using for many years asa trass material in cement industry. Many quarries in the region is active for thispurpose. Tuffs in the region have economic importance because of their zeolitecontents.____________________________________________________________________1This study was supported by Istanbul University Scientific Research Projects Centerwith the Project number T-1227/01112001.xix