Orhaneli kömürlerinin mineralojisi, petrografisi ve element içeriği, Bursa-Türkiye
Mineralogy, petrography and elemental contents of orhaneli coals, Bursa-Türkiye
Yazar: ÜMİT OKAY YERİN
Danışman: PROF.DR. ALİ İHSAN KARAYİĞİT
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Orhaneli kömür havzasıMarmara Bölgesinin güney kı nda yer almaktadı Havzada, kömür, smı r.ıiçeren 3 sektör (Gümüş nar, Sağrlar ve Çivili) bulunmaktadıve kömür üretimi açı-ocak işpı r k letmeyöntemiyle sadece Gümüş nar sektöründen yapıpı lmaktadı Havzada kömür damarları Miyosenr. ,ş r.yaşlıBurmu Formasyonu içinde tanı mlanmıtı Bu formasyon, alttan üstte doğ konglomera,ruı ı ı ıiçermektedir. Gümüş narkumtaş, kömür, silttaş, kiltaş, marn, tüf ve konglomeratik kumtaş pısektöründe grimsi yeş kiltaş ile ayrı şüst ve alt kömür damarııil lmı bulunmaktadı Bu sektörde ikir.ıklasik yöntem (eş nlı ve poligon) kullanıkalı k larak yaklaşk 20 Mt görünür kömür rezerviş şhesaplanmı r. Çalıma kapsamı 4 adet profil (Profil1-4) boyunca toplam 39 adet (33 adet üsttı ndadamardan ve 6 adet alt damardan) kömür örneğ alı şr. Tüm kömür örneklerinin kaba kimyasali nmıtıiçeren Profil 1 boyunca alı ş16 kömür(proximate) ve petrografik analizleri, alt ve üst damarı nmıörneğ inin XRD ve SEM-EDX yardı yla mineralojisi, ICP-AES ve ICP-MS yardı yla elementmı mışiçerikleri çalıma kapsamında değerlendirilmiş Kaba kimyasal analiz sonuçları n ortalamatir. nıdeğerleri, üst kömür damarı n alt kömür damarı göre havada kuru bazda daha yüksek nem,nı nauçucu madde ve alt ıl değ buna karşn daha düş kül ve toplam kükürt içerdiğısı er, ük inigöstermektedir. Kömür örneklerinde XRD çalımaları amorf madde (organik madde) dıış şnda, kilylamineralleri, kuvars, pirit, kalsit, feldispat, klinoptilolit ve jips (olasıkla bozunma ürünü) minerallerilışr. şsaptanmıtı Bunlara ilave olarak, SEM-EDX çalımaları mikron büyüklüğyla ünde mineraller(apatit, iz oranda Ca ve Sr içeren barit, Mg-silikat, iz oranda Fe içeren Mg-silikat, iz oranda Feşr. şiçeren dolomit, iz oranda Si içeren manyezit) tanımlanmıtı Aynı zamanda SEM-EDX çalı maları,organik maddenin (kömür) iz oranda Ca, S, Fe ve Mg içerdiğ göstermektedir. Tez kapsamıini ndaşgerçekleş tirilen jeokimyasal çalımalara göre element konsantrasyonları n ortalama değnı erlerininlı gösterdiğ saptanmıtı Şş r. öyleki Al, Fe, K, Mg, Na, Ti, P, Ba, Bi, Cd,her iki damarda bazı farklıklar iCo, Cr, Cs, Cu, Ga, Ge, Hf, Hg, Li, Nb, Ni, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn, Th, Tl, U, V, Y, Zn, Zr, çoğ REEuıelement konsantrasyonlarıalt damara göre üst damarda düş buna karşn Ca, B, Sr ve Wük,içerikleri üst damarda daha yüksektir. Diğ taraftan S, As, Be,Mn, Mo içerikleri her iki damardaerbenzer seviyede iken Se, Ta, Tb, Ho, Tm ve Lu içerikleri ise dedeksiyon limiti civarı veyandaaltındadı Maseral analizi incelenen örneklerde hüminit (vitrinit) grubunun en önemli bileşr. enioluşturduğ göstermektedir. TPI ve GI değunu erlerine göre incelenen her iki damar genelde farklıklıgöstermektedir ve üst damarı GI değn erleri, alt damara göre genelde daha yüksektir. Kömürdamarları göre yüzde rastgele hüminit yansına tmaları n ortalama değnı erleri, üst damar için 0,27%Rr ve alt damar için 0,31 %Rr olarak bulunulmuş Bu, her iki damarı kömürleş derecesinintur. n mebenzer ve kömürleş derecesinin ?linyit (yumuş kahverengi kömür)? aşme ak aması olduğnda unugöstermektedir.Anahtar Kelimeler : Kömür, mineraloji, element, maseral, hüminit yansıtmasırezerv,,Orhaneli, TürkiyeDanışman : Prof. Dr. Ali İhsan Karayiğ Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliğit, iBölümü, Maden Yatakları -Jeokimya Anabilim Dalı

Abstract:
The Orhaneli coal basin is located in the southern part of Marmara Region. The basin includes 3ıcoal-bearing sectors (Gümüş nar, Sağrlar and Çivili), and lignite production is only performingpıfrom the Gümüş nar sector by open-cast mining methods. Coal seams in the basin waspıidentified in the Miocene Burmu Formation, which includes, from bottom to the top,conglomerate, sandstone, coal, siltstone, claystone, marl, tuff and conglomeratic sandstone. Theupper and lower seams, which are divided by grayish green claystone, have been identified inthe Gümüş nar sector. Coal potential in this sector was calculated as about 20 Mt of measuredpıcoal-reserve using two classical (isopach and polygon) methods. A total of 39 coal samples (33from the upper seam and 6 from the lower seam) were collected from Profiles 1-4. Proximate andpetrographic analyses of all the coal samples, mineralogy with XRD and SEM-EDX, elementalcontents with ICP-AES and ICP-MS of 16 samples that were collected from Profile 1 includingthe lower and upper seams have been evaluated in the present study. The mean values ofproximate analyses indicate that the upper seam relative to the lower seam in an air-dried basisincludes more moisture, volatile matter and net calorific value, but lower ash yield and total sulfur.Clay minerals, quartz, pyrite, calcite, feldspar, clinoptilolite and gypsum (probably weatheringproduct), except for amorphous (organic) matters were determined in the coal samples with XRD.In addition, micron-sized minerals (apatite, barite with Ca and Sr traces, Mg-silicate, Mg-silicatewith Fe traces, dolomite with Fe traces, magnesite with Si traces), and traces of Ca, S, Fe, andMg in the amorphous (organic) matters were identified using SEM-EDX. Geochemical studiesimply that mean values of elemental concentrations show differences ı the two seams: Al, Fe, K,nMg, Na, Ti, P, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, Ge, Hf, Hg, Li, Nb, Ni, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn, Th, Tl,U, V, Y, Zn, Zr, many REEs concentrations are lower, but Ca, B, Sr and W concentrations arehigher in the upper seam than the lower seam. However, mean values of S, As, Be,Mn and Mocontents are similar in the two seams, and the remaining elements Se, Ta, Tb, Ho, Tm and Lucontcentrations in all samples are around or below detection limits. Maceral analyses of allsamples indicate that huminite (vitrinite) group macerals are abundant in the coal samples. TPIand GI values indicate that the two seams are generally different from each other and GI valuesof the upper seam are mainly higher than the lower seam. Mean values of random huminitereflectances measured on the coal samples are found as 0,27 %Rr in the upper seam and 0,31%Rr in the lower seam. These results indicate that coal rank in the two seams are similar andcoal rank can be classified as ?lignite (soft brown coal)?.Keywords : Coal, mineralogy, element, maceral, huminite reflectance, reserve,Orhaneli, TürkiyeAdvisor : Prof.Dr. Ali İhsan Karayiğ Hacettepe University, Department ofit,Geological Engineering, Ore Deposits-Geochemistry Section