Kozağaç-Kalınağıl (Muğla) mermerlerinin jeolojisi, teknik analizi ve maden ekonomisi açısından değerlendirilmesi
Geology and technical analysis and evaluation of the Kozağaç Kalınağıl (Muğla) marbles in terms of mineral economics
Yazar: METİN BAĞCI
Danışman: PROF. DR. ÖMER AKINCI
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
ivÖZETKozağaç-Kalınağıl (Muğla) Mermerlerinin Jeolojisi, Teknik Analizi ve MadenEkonomisi Açısından Değerlendirilmesi.Çalışma alanı Menderes Masifi'nin güneyinde, Kozağaç-Kalınağıl (Muğla) köyleri arasında yeralmaktadır. Çalışma kapsamında, bölgedeki mermerlerin jeolojik, mineralojik-petrografik vejeokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca mermerlerin fiziko-mekanik özelliklerini belirlemekamacıyla teknolojik deneyler yapılmıştır. Bulunan sonuçların TS standartlarıyla karşılaştırılmasıyapılarak, mermerlerin kullanım alanları belirlenmeye çalışılmıştır.Prekambriyen yaşlı gnayslar inceleme alanının temelini oluşturmaktadır. Paleozoyik yaşlı şistleruyumsuzlukla gnaysların üzerinde yer almaktadır. Çalışmanın konusunu oluşturan mermerlerdeşistlerin üzerine uyumsuzlukla gelmektedirler. Kozağaç mermerlerinin üzerinde uyumlu olarakKalınağıl mermerleri bulunmaktadır. Paleosen yaşlı Konglomera-kumtaşı-kiltaşı ardalanmasındanoluşan birim otokton ve allokton birimlerin üst sınırını oluşturmakta ve Kalınağıl mermerlerininüzerinde yer almaktadır. Birimin üzerinde tektonik olarak yerleşen gri, beyaz renkli kireçtaşları yeralmaktadır. Konglomera-kiltaşı-marn-kumtaşı- linyit oluşumları içeren Pliyosen yaşlı YatağanFormasyonu uyumsuzlukla bu birimleri üzerlemiştir.Çalışmada mermerler iki ayrı bölgede ele alınmışlarıdır. Kuzeyde kalın karbonat istiften oluşan yeryer metaboksit (zımpara) içeren Kozağaç mermerleri ve güney kesimde renk ve görünümüyle farklılıkgösteren Kalınağıl mermerleridir. Kalınağıl mermerleri mermer sektöründe Ege bordo olarakbilinmektedir. Çalışma kapsamında, Ege bordo mermerlerinin renklenmesinde etkili olan parametrelerde incelenmeye çalışılmıştır. Yapılan SEM incelemelerinde, hematit minerallerinin mermerlerin bordorenk almasında etkili olduğu gözlenmiştir. Kozağaç mermerleri, zımpara içerikli, sarı, gri ve beyazrenkli olmak üzere dört seviyeye ayrılmıştır. Mermerlerin esas bileşenin kalsit minerali olduğubelirlenmiştir. Kalsit mineralleri orta-iri taneli ve granoblastik doku özelliği göstermektedir. Zımparaiçerikli mermerler de ise zımpara getirimine bağlı olarak turmalin, hematit, klorotoid gibi minerallersaptanmıştır. Kalınağıl mermerlerinde esas bileşen kalsit olmakla birlikte kuvars, feldspat, muskovit,piyemontit, klorit ve opak mineraller de gözlenmiştir.Mermer ve yan kayaçlardan alınan örnekler üzerinde yapılan tüm kayaç kimyasal analiz sonuçları anakayaçlar ile karşılaştırıldığında, Kalınağıl bölgesi için SiO2, Fe2O3, Al2O3 artarken CaO yüzdesindeazalma olmuştur. Kozağaç bölgesinde CaO yüzdesi artarken SiO2, Fe2O3, Al2O3, K2O Na2O TiO2değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Her iki bölgede MgO %1'in altında kalmıştır. Kalınağılbölgesinde Sr, Ba, Co, Rb, Zr, Cu ve Ni zenginleşirken, Cs, Ga, Hf, Nb, U, V, W, Mo, As, Cdelementlerinde kayıplar meydana gelmiştir. Be, Sn, Cd, Sb, Bi, Ag, Au, Hg, Tl, Se elementlerindeherhangi bir değişimin olmadığı görülmüştür. Kozağaç bölgesinde ise, Ba, Sr elementlerizenginleşirken, diğer elementlerde bir değişimin olmadığı belirlenmiştir. Diğer elementlerdedeğişikliğin olmaması metamorfizmaya sadece karbonatların eşlik etmesinden kaynaklanmaktadır.Kalınağıl mermerlerinde Î´13C değerleri +1,96% ile +2,84% arasında, Î´18O değerleri -1,98% ile -3,63%arasında bulunmuştur. Kozağaç mermerlerinde ise, Î´13C değerleri +1,01% ile +1,50% arasında, Î´18Odeğerleri ise -3,69% -3,16% arasında çıkmıştır. Î´13C ve Î´18O izotop analiz sonuçları mermerlerinköken kayaçlarının sedimanter olduğunu göstermiştir.Mermerlerin fiziko-mekanik deney sonuçları incelendiğinde, TS1910 standardında belirtilen sınırdeğerler arasında kaldığı görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Mermer, Ege bordo, Kozağaç Mermerleri, Kalsit, Karbon İzotop, SEM.

Abstract:
vABSTRACTGeology And Technical Analysis And Evaluation of the Kozağaç-Kalınağıl(Muğla) Marbles in Terms of Mineral EconomicsThe study area is located to the south of Menderes Massif, between The Marbles (Kozağaçand Kalınağıl ) In this study, geological, mineralogical and petrographical features of themarbles occurring in the study area have been investigated. On the other hand, geotehnicalexperiments have been carried out to determine physico-mechanical features of the marbles.The usage field of the marbles have been tried to find out comparing with TS standards.Gneisses in Precambrian age form the basement of the study area. Paleozoic schist overlyunconformably the basement gneisses. The marbles which are the subject of this study restunconformably on the schists.Paleocene aged clastic sedimentary rocks composed mainly ofconglomerate, sandstone, siltstone overly conformably Kalınağıl marbles. Greyish and whitecoloured limestones. Rest on tectonically on these clastic sedimentary rocks. Conglomerate,siltstone, marl, sandstone and lignite-bearing Pliocene aged Yatağan Formation overlyunconformably all the units.Kozağaç marbles which were formed by metamorphism of thick carbonate sequence includein places metabauxite in the north and Kalınağıl marbles display different color and view inthe south. Kalınağıl marbles are known as ?Ege bordo? in marble sector. In this study,parameters controlling the color of ?Ege bordo? have been tried to be determined. It has beenfound out that hematite minerals give rise to red color view in marbles. Kozağaç marbleshave been separated in to four groups: emery-bearing marbles, yellow, grey and whitemarbles. Marbles are composed mainly of medium to coarse grained calcite crystal, anddisplay granoblastic texture. In emery-bearing marbles, tourmaline, hematite, chloritoidcrystals, have been observed. Kalınağıl marbles consisting mainly of calcite include quartz,feldspar, muscovite, piemontite, chlorite and opaque minerals.The marbles and overlying limestones have been analyzed for their major, trace and rareearth element contents. While SiO2, Fe2O3, Al2O3 contents of the rocks occurring inKalınağıl region increase, CaO contents decrease. In contrast to Kalınağıl marbels, CaOcontent of the rocks outcropping in Kozağaç Region increase, but SiO2, Fe2O3, K2O, Na2O,TiO2 contents decrease. MgO is below 1 % wt in both areas. The rocks of Kalınağıl Regiondisplay enrichment in Sr, Ba, Ca, Nb, Zr, Cu, Ni and depletion in Cs, Ca, Hf, Nb, U, V, W,Mo, As and Cd. Be, Sn, Cd, Sb, Bi, Ag, Au, Hg, Tl and Se elements do not display anychange. The carbonate rocks in Kozağaç region are enriched in Ba and Sr but do not displayany change for the other elements. The reason is thought that carbonate rocks were subjectedto metamorphism.In the Kalınağıl marbles, Î´13C values vary between +1.96 % and +2.84 %, and Î´18O valuesbetween -1.98 % and -3.63 %. In Kozağaç marbles Î´13C values vary between +1.01% and+1.50 % and Î´18O values between 3.69 % and -3.16 %. The Î´13C and Î´18O isotope resultsindicate that the marbles have been derived from marine sedimentary rocks.The results of physico-mechanical experiments of marbles can be comparable with the TS1910 standards.Key Words: Marble, Aegean Bordeaux, Kozağaç Marbles, Calcite, Carbon Isotope, SEM