Gökçeyayla ile Akhisar köyleri (Han-Eskişehir) arasında kalan grafit yataklarının jeolojisi, mineralojisi ve jeokimyasal özellikleri

Eskişehir İli Han İlçesi Gökçeyayla, Akhisar ve Peçene ve çevresinde yapılan bu çalışmada metamorfik kayaçlar içerisindeki grafitler incelenmiştir. Gelişmiş ülkeler tarafından kritik hammaddeler içerisinde yer alan grafitlerin; 1960'lı yıllarda işletilen grafit ocağının yeni teknoloji ile jeolojik ve jeokimyasal özellikleri ortaya konulması amaçlanmıştır. Çalışma alanının temelinde yer alan Paleozoik yaşlı Afyon Metamorfitleri yer almaktadır. Bu metamorfik istif içinde ince ve orta kalınlıkta koyu siyah renkli değişik karbon oranları içeren amorf grafit oluşumları bulunmaktadır. Afyon Metamorfikleri üzerinde uyumsuz olarak gelen Triyas yaşlı Çakmak Kuvarsiti ve Loras Formasyonu bulunmaktadır. Bunun üzerinde uyumsuz olarak Miyosen yaşlı Gebeceler Formasyonu ve yine uyumsuz olarak Seyrediler İgnimbiriti yer almaktadır. İnceleme alanının en genç birimlerinin Kuvaterner yaşlı Alüvyon birimleri oluşturmaktadır. Arazi çalışmaları inceleme alanında 3 farklı lokasyonda yürütülmüştür. Bu lokasyonlar Ataklı Deresi, Elma Deresi ve Kezban Alanından oluşur. Arazi çalışmaları sırasında grafit içeren kayaçlar ve bunun çevresinde bulunan yan kayaçlardan toplam 35 tane örnek alınmıştır. Amorf grafit örnekleri arasından seçilen 10 örnek üzerinde minerolojik - petrografik incelemeler kapsamında; Polarizan Mikroskop, X ışınları difraktoramı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM/EDX) ve Raman Spektromu incelemeleri yapılmıştır. Ayrıca bu örnekler üzerinde jeokimyasal analiz çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda örneklerin Ana Oksit, İz ve Nadir Toprak Element (REE) Analizleri ile Duraylı İzotop (δ13C, δ18O) analizleri yapılmıştır. Polarizan Mikroskop incelemelerinde özellikle mermer örneklerinde mikro kırık ve çatlaklar içerisine grafitin yerleşmiş olduğu belirlenmiştir. XRD incelemelerinde 3.34 ve 2.12 pik değerleri bulunmuştur. SEM/ EDX incelemeleri Agf 3 ve Agf 11 örnekleri üzerinde yapılmıştır. EDX analizlerinde Agf 3 örneğinde karbon içeriği %44.05, Agf 11 örneğinde karbon içeriği % 56.23 olarak bulunmuştur. Raman spektorumu çekimleri sonucunda grafitlere ait pikler D bantı 1343, G bandı 1574, ve 2D bandı 2679 pik değerleri bulunmuştur. Jeokimyasal incelemeler kapsamında Ataklı Deresi, Elma Deresi ve Kezban Alanı Lokasyonlarından alınan amorf grafit içeren kayaçların analiz sonuçlarına göre tüm bölgelerde SiO2 içeriği ( 39.98 - 90.16 wt%) en yüksektir. SiO2 içeriğinin artmasına karşılık diğer ana oksit içeriklerinin azaldığı gözlenmiştir. Karbon içeriği (CM) Ataklı Deresi Lokasyonunda 8.59 wt% ile en yüksek içeriğe sahiptir. İz element içeriklerine göre Rb, Sr, U ve Zr içeriklerinin diğer iz elementlere göre tüm bölgelerde daha zenginleştiği gözlenmiştir. Ayrıca örümek diyagramlarına göre nadir toprak element (REE) içerikleri incelendiğinde Eu'un negatif anomali verdiği görülmüştür. Son olarak δ13C duraylı izotop analiz Anahtar Kelimeler: Afyonkarahisar, Amorf Grafit, Jeokimya, Duraylı İzotop, XRD, Raman Analizi