Adana yöresi ve yakın çevresi kaliş gelişimi ve kökeni
Calcrete development and its origin in the Adana and surrounding areas
Yazar: MERYEM YEŞİLOT KAPLAN
Danışman: DOÇ. DR. MUHSİN EREN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Adana = Adana ; Kaliş = Caliche ; Karbonatlar = Carbonates

Özet:
İnceleme alanı Adana yöresi ve yakın çevresi ile Nizip (Gaziantep) yöresini kapsamaktadır. Kalişlerin yaygın olarak gözlemlendiği Adana yöresinde ana kayayı genellikle Messiniyen-Pliyosen yaşlı Handere formasyonuna ait bol çatlaklı çamurtaşları oluşturmaktadır. Yörede farklı kaliş oluşum şekilleri gözlenmektedir. Bunlar; yumru, tüp, çatlak dolgusu, karbonat kabuk ve konglomeratik kaliş kabuktur. Kalişler arazide küçük sırt ve tepelerin üzerinde veya yüzeye yakın kısımlarında görülmektedir. Kaliş profilleri olgunlaşmış ve olgunlaşmamış olmak üzere başlıca iki gruba ayrılır. Olgunlaşmış kaliş profilleri altta kaliş yumru, tüp ve çatlak dolgusu seviyesini içermekte ve bunun üzerine dereceli geçişle karbonat kabuk seviyesi gelmektedir. Olgunlaşmış kaliş profilerinde ise sadece kaliş yumru, tüp ve çatlak dolgusunu içeren seviye görülmektedir. Yumrular genellikle çamurtaşı içinde dağılmış şekilde görülür ve bazen ince katmanlı çamurtaşlarında katmanlaşmaya paralel olarak ve hafifçe uzamış şekillerde bulunur. Kaliş yumruları küçük sırtların yüzeye yakın kısımlarında veya karbonat kabuk altında yoğunlaşmakta ve derine gidildikçe göreceli olarak azalmaktadır. Bu göreceli azalma Adana yöresindeki kalişlerin sızma modeliyle oluştuğunu göstermektedir. Nizip (Gaziantep) yöresinde ise karbonat kabuk Gaziantep Formasyonuna ait marn anakaya üzerinde bulunmaktadır. Adana yöresinde bulunan konglomeratik kalişlerin varlığı kalişlerin vadoz ortam ürünü olduğunu gösterir.Kaliş örneklerinin XRD analizleri, kalişlerde kalsitin egemen olduğunu göstermektedir. Ayrıca eser miktarda kuvars, feldispat, paligorskit ve simektit bulunmaktadır. Petrografik çalışmalarda ve SEM analizlerinde karbonat kabuk içinde alfa ve beta doku bileşenleri gözlemlenmiştir. Karbonat kabuklarda laminalanma, vadoz pizolitleri, yüzen tane dokusu, topaksı (pelletsi) doku, kuşgözü yapısı, tektonik olmayan çatlaklar alfa dokusunu, bitki kök izleri, alveolar doku, kalsit iğneleri ise beta dokusunu oluşturmaktadır. Adana yöresi ve yakın çevresinden alınan karbonat kabuk örneklerinde alfa ve beta dokusunun birlikte gözlemlenmesi kalişleşmeyi fizikokimyasal olaylar ve biyolojik aktivitelerin kontrol ettiğini göstermektedir.Adana yöresinde kaliş örneklerin ?18O ve ?13C izotop değerleri sırasıyla 3.87 ile -5.74 (ort. -4.40) ve -7.71 ile -10.01 (ort. -8.55) arasında değişmektedir. Nizip yöresinin kaliş örnekleri -2.4 ile -7.36 (ort. -5.19) arasında değişen ?18O değerlerine ve -1.65 ile -4.91 (ort. -4.43 ) arasında değişen ?13C izotop değerlerine sahiptir. Elde edilmiş olan oksijen izotop değerleri tatlı sudan çökelimi, karbon izotop değerleri organik kökenli hafif karbon izotoplarınca zenginleşmeyi gösterir ve C3 bitki türünün kaliş oluşum aşamalarında etken olduğunu desteklemektedir. Stronsiyum değerleri çamurtaşlarına oranla daha düşük değerler sunmaktadır. Adana yöresi ve yakın çevresindeki kaliş oluşumlarında bulunan paligorskit kaliş oluşumu sırasında simektitten türemiştir ve alkalin toprak sularının etkisiyle yarı kurak iklim koşullarında oluşmuştur. Kaliş oluşum için gerekli kalsiyumun kaynağı tam olarak bilinmemesine karşın, kalsiyum kaynağı olarak rüzgar çökelleri düşünülmektedir.

Abstract:
The study area comprises and region of Nizip (Gaziantep). In the region of Adana, where the calcretes commonly observed, the bedrock is formed by fractured mudstones of the Handere Formation in Messinian-Pliocene age. In the area, different caliche forms are seen. These are nodule, tube, fracture infill, carbonate crust, conglomeratic carbonate crust. Calcretes are seen on the top or near the surface of small ridges and hills. Calcrete profiles are mainly divided into two main groups as mature and immature profiles. The mature profile contains caliche nodule, tube and fracture-infill in the lower part which is gradually overlain by the carbonate crust. The immature caliche profiles include caliche nodule, tube and fructure-infill. Nodules are seen mostly scattered in mudstone and they are sometimes located parallel to strafication in mudstones with slightly elongated forms. Caliche nodules increase near the surface of the small ridges or under parts to carbonate crust and they decrease relatively to downward. This relative decrease indicates that calcrete occurrence in the Adana region is consistent with the per descensium model. The carbonate crust in the Nizip (Gaziantep) region appears on marl of the Gaziantep Formation as bedrock. The presence of conglomeratic calcrete in the region of Adana show that calcretes are product of vadose zone.XRD analysis of calcrete samples shows that dominant mineral in the calcretes is calcite. In addition, it contains trace amounts of minerals such as quartz, feldspar, smectite and palygorskite. Petrographic studies and SEM analysis of carbonate crusts has been observed in the alpha and beta components of texture. Lamination, vadose pisolites, floating texture, clotted texture, fenestrae, non-tectonic cracks indicate alpha texture while plant root remains, alveolar texture, needles-fiber calcites are in beta textures in the carbonate crusts. To observed Alpha and beta texture in carbonate crust samples region of Adana indicate that physicochemical and biological activities control calcretization.?18O and ?13C isotope values of caliche samples in the Adana region range from with 3.87 and -5.74, (mean -4.40) and -10.01 to -7.71 (mean -8.55). Caliche samples of Nizip region have ?18O values ranging from -2.4 -7.36 (mean -5.19) and ?13C values ranging from -1.65 with values -4.91 ?18O (mean -4.43). Obtained oxygen isotope values show precipitation from fresh water, carbon isotope values show an organic origin of a slight enrichment of carbon isotope and C3 plant species support the active stages of caliche formation. Strontium values of calcrete are lower than those of the mudstones. Palygorskite clay minerals in the calcrete samples of the Adana and surrounding regions are derived from simectite during the calcrete formation under the semi-arid climatic conditions by the effect of alkaline soil-water. Although source of calcium required for the caliche formation is not completely understood, the eolian sediments are considered to be a source for calcretes.