Kayı köyü (Kütahya- Emet) manganez yatağının jeolojisi
The geology of Kayı village (Kütahya- Emet) manganese deposit
Yazar: HAKAN FİDAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CAFER ÖZKUL
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Çalışma alanı Emet Havzası içerisinde yer almaktadır. Çalışma alanının tabanını oluşturan metamorfik seri ve bunların üzerine uyumsuz olarak gelen sedimanter istif genel jeolojiyi oluşturmaktadır. Sedimanter istif; temel kaya birimlerini oluşturan Sarıcasu formasyonu üzerine gelen Emet Havzası'na ait Neojen çökellerinin belirli bir dizisi olarak görülmektedir. Neojen birimleri üzerine uyumsuz olarak gelen Kuvaterner alüvyon birimiyle sedimanter istif sona ermektedir.
Bu çalışmada, bölgedeki temel kaya birimlerini oluşturan Sarıcasu formasyonu içerisindeki manganez oluşumlarının cevherleşmesi ve kökeni, yapılan jeolojik ve jeokimyasal çalışmalar ile ortaya konulmuştur. Sarıcasu formasyonu pelitik kökenli fillitlerden ve şistlerden meydana gelmiştir. Maganez cevherinin yan kayacını Sarıcasu formasyonuna ait fillitler oluşturur. Fillit; çamurtaşı, şeyl gibi ince taneli sedimanter kayaçların metamorfizmaya uğramasıyla oluşan metamorfik bir kayaçtır. Bundan dolayı Emet-Kayı Manganez Yatağı, metamorfik bir manganez yatağıdır. Manganez cevherini oluşturan mineraller; manganez oksitlerden manganit, pirolusit ve psilomelandır. Cevherleşmede ana minerali oluşturan manganit minerallerindeki çatlaklar içerisinde bulunan kuvars ve hematit gibi mineraller, Sarıcasu formasyonunda meydana gelen metamorfizma sonucu oluşan kırık ve yapraklanma düzlemlerinin hidrotermal akışkan dolaşımını sağlamasıyla yeni bir zenginleşmenin oluştuğunu göstermektedir. Çalışma alanında stratiform bir yapı sunan manganez cevherinin kökensel olarak çamurtaşı, şeyl gibi ince taneli tortullar içerisinde sedimanter bir yataklanmada gerçekleştiği düşünülmektedir. Ayrıca manganitlerin, yan kayacı oluşturan fillitlerle olan dokanağına yakın kısımlarda şisti yapı sergilemesi, sedimanter bir manganez yatağında sinjenetik olarak oluşan cevherin, içinde bulunduğu yan kayacın metamorfizmaya uğraması sırasında metamorfizma olayından etkilendiğini göstermektedir. Tüm bu veriler Emet-Kayıköy manganez yataklanmasının sedimanter kökenli bir manganez yatağı oluşumu olduğunu, ancak 
oluşan metamorfizma sonucu yeni bir zenginleşmenin meydana gelmesiyle yatağın, metamorfik manganez yataklarına girdiğini göstermektedir.
Emet-Kayı Manganez Yatağının tenör oranlarının hesaplanması için yapılan analizler sonucunda manganez yatağı iki zona ayrılmıştır. Bunlar; yüksek tenörlü zon ve düşük tenörlü zondur. Yüksek tenörlü zon manganez yatağının güneybatısında, düşük tenörlü zon ise manganez yatağının kuzeydoğusundadır. Yatağın kuzeydoğusundan, güneybatısına doğru gidildikçe cevherin kalitesi artmaktadır. Bu durumu kanıtlamak için manganez yatağından güneybatı-kuzeydoğu doğrultusunda sistematik olarak numune alımı gerçekleştirilmiştir. İlk numune yatağın güneybatı sınırlarından, son numune ise yatağın kuzeydoğu sınırlarından alınmıştır. Alınan numuneler üzerinde XRF analizleri yapılmış ve majör elementlerin oranı yüzde olarak belirlenmiştir. Numunelerin analizlerinde güneybatıya doğru artan MnO oranı ve azalan SiO2 oranı Emet Kayı köyü manganez yatağının güneybatı kesiminde cevher kalitesinin arttığını gözler önüne sermektedir. Yüksek tenörlü zondan alınan 10 numunenin ortalama MnO oranı; %38,56 bulunmuştur. Düşük tenörlü zondan alınan 4 numunenin ortalama MnO oranı ise; %21,74 olarak bulunmuştur. Bu veriler, yüksek tenörlü zondaki tenörün ekonomik olarak işletilebilir değerlerde olduğunu, düşük tenörlü zondaki tenörün ise ekonomik olarak istenilen değerlere ulaşmadığını göstermektedir.
Anahtar Kelimeler:  Emet,  Kayı,  Kütahya,  Manganez,  Metamorfik.

Abstract:
The study area is located in Emet Basin. General geology is formed by metamorphic serial which forms the bedrocks in the study area and sedimantary serial which covers metamorphic serial discordantly. Sedimantary serial is seen as certain Neogene Sequence of the Emet Basin which come above Sarıcasu Formation which forms the basement rock units. Sedimantary serial ends with Quaternary alluvium which come above Neogene Sequence discordantly.
In this study, mineralization and genesis of manganese ores inside of the Sarıcasu Formation which forms the basement rock units is exhibited by geological and geochemical studies. Sarıcasu Formation is formed by pelitic originated phyllites and schists. Phyllites of the Sarıcasu Formation forms host rocks of the manganese ore. Phyllite is a metamorphic rock which forms by metamorphism of fine grained sedimantary rocks such as mudstone and shale. Therefore Emet-Kayı manganese ore is a metamorphic manganese mineralization. Minerals which form the manganese ore are; manganite, pyrolusite and psilomelane which are manganese oxides. Such minerals as quartz and hematite found inside of fractures of manganite minerals which forms basic mineral in the mineralization shows that fractures and foliations which form during metamorphosis of Sarıcasu Formation allows hydrothermal fluids to move and it forms a new mineralization. It's believed that manganese ore which shows a stratifom structure in the study area occured inside of fine grained sedimantary rocks such as mudstone and shale in a sedimantary bed as originally. Furthermore at the near section of contact of manganites and phyllites that forms host rocks, manganites exhibit schistosity and this shows that ore which is syngenically formed in a sedimantary manganese ore effected by metamorphism which happened during metamorphism of host rocks. All these data shows that Emet-Kayıköy manganese bed is a sedimantary originated manganese bed but result of the metamorphism 
generating a new enrichment shows that manganese bed enter on metamorphic manganese mineralization.
As a result of analyses to calculate tenor proportions of the Emet-Kayı manganese mineralization, manganese ore is seperated two zone. These are; high tenor zone and low tenor zone. High tenor zone is located in southwest of the manganese mineralization, low tenor zone is located in the northeast of the manganese mineralization. Moving from northeast of the mineralization to southwest quality of ore rises. To prove this situation samples were taken systematically from manganese mineralization throughout southwest-northeast. First sample was taken from southwest edge, last sample was taken from northeast edge of mineralization. XRF analyses were carried out on taken samples and rates of major elements were appointed as percent. Towards southwest, increasing MnO rates and decreasing SiO2 rates shows that quality of Emet-Kayı manganese mineralization rises in the southwest of the mineralization. It's found that 10 high tenor zone samples have 38,56% MnO rates on average. 4 low tenor zone samples have 21,74% MnO rates on average. This data shows that high tenor zone ores are economically beneficial, and low tenor zone couldn't reach beneficial rates.
 Keywords: Emet,  Kayı,  Kutahya,  Manganese,  Metamorphic