1,327
Archived Theses
11
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Menderes Masifi (Eşme-Kula-Gördes bölgeleri) plaser rutil yataklarının jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri
Bu tez çalışması, Gördes İlçesi (Manisa) Köseler köyü çevresi ile Eşme (Uşak) ilçesinin Dervişli köyü ve Kula (Manisa) ilçesinin Eroğlu köyleri arasında kalan bölgedeki plaser rutil oluşumlarının mineralojik ve jeokimyasal özellikleri ile köken araştırmalarını kapsamaktadır. Köseler Köyü çalışma sahasında ana kayaç Paleozoyik yaşlı gnays ve migmatitlerdir. Bu birimi üst Oligosen yaşlı granit birimi kesmektedir. Granit birimi üzerinde allokton olarak yerleşmiş görece küçük mostralar veren İzmir-Ankara zonuna ait Kratese yaşlı ofiyolit birimi bulunmaktadır. Çalışma sahasındaki en genç birim Kuvaterner yaşlı alüvyal birikimlerdir. Plaser rutil zenginleşmeleri bu sahada dere alüvyonları ile yakın çevresindeki küçük taraça ve profillerde gözlenmektedir. Köseler sahası mineralojik incelemeleri sonucunda, kuvars, muskovit, disten, granat, rutil ve ilmenit mineralleri tespit edilmiştir. Dervişli-Eroğlu köyleri arasındaki çalışma alanında, Paleozoyik yaşlı Eşme Formasyonu en eski birimi oluşturur. Bu formasyonda, paragnays alt kısımda yer alırken üst kısımda ince taneli gnays ve şistler gözlenir. Ahmetler Formasyonu ise Pliyosen yaşlı olarak Eşme Formasyonu üzerine uyumsuz bir şekilde yer alır. Çakıl, kum, silt, kil ve dere alüvyonlarından oluşan Kuvaterner yaşlı alüvyal birikintiler Ahmetler Formasyonu üzerine uyumsuz olarak gelmektedir. Plaser rutil zenginleşmeleri Dervişli-Eroğlu sahası içinde, taraça çökelleri ve dere yataklarında alüvyonlarla birlikte bulunur. Dervişli-Eroğlu sahası mineralojik incelemeleri sonucunda, kuvars, albit, biyotit, muskovit, ortoklas, amfibolit, granat, kaolen, rutil, turmalin ve ilmenit minerallerinin rutilli plaserlerde bulunduğu saptanmıştır. Köseler ve Dervişli-Eroğlu sahalarından derlenen rutil örneklerinden yapılan parlak kesitler üzerinde yapılan cevher mikroskopisi çalışmaları sonucu rutil mineralleri içerisinde ilmenitlerin varlığı tespit edilmiş, aynı örnekler üzerinde yapılan EPMA analizleri ile de benzer sonuçlar elde edilmiştir. Köseler sahası rutil örneklerinin majör oksit analiz sonuçları ortalama % 76,49 TiO2, % 22,12 Fe2O3, % 0,98 SiO2, % 0.39 Al2O3, % 0,12 Cr2O3 ve % 0,24 MgO değerlerini almıştır. Dervişli-Eroğlu sahası rutil örneklerinin majör oksit değerleri ise ortalama % 93,99 TiO2, % 1,56 Fe2O3, % 0,56 SiO2, % 0,28 Al2O3, % 0,06 Cr2O3 ve % 0,03 MgO değerlerine sahiptir. Rutil örneklerinin iz element içerikleri Köseler sahasında ortalama 643,42 ppm Nb, 1145,42 ppm V, 410 ppm Cr, 66,14 ppm W, 48,57 ppm Ta, 71,28 ppm Zr, 37,71 ppm Sn ve 3.11 ppm Hf değerlerinde, Dervişli-Eroğlu sahasında da ortalama 1423,35 ppm Nb, 979,37 ppm V, 423,31 ppm Cr, 191,26 ppm W, 93,72 ppm Ta, 72,81 ppm Zr, 65,37 ppm Sn ve 3.63 ppm Hf değerlerindedir. Rutil ve kuvars örnekleri oksijen izotop analiz sonuçları; Köseler sahası için sırasıyla ‰ 1,2 ve ‰ -1,9, Dervişli-Eroğlu sahası ise sırasıyla ‰ 6,1 ve ‰ 13,4 dür. Rutil içerisindeki zirkon jeotermometre analizlerine göre, Köseler sahasının oluşum sıcaklığı ortalama olarak 534°C ile 538°C arasında değerlerde, Dervişli-Eroğlu sahası rutil örnekleri için ise ortalama olarak 535°C ile 538°C arası değerlerde olduğu belirlenmiştir. Köseler sahası rutil ve kuvars örnekleri oksijen izotop değerleri üzerinden yapılan kuvars-rutil jeotermometre çalışmaları hatalı sonuçlar vermesi yanında Dervişli-Eroğlu sahası rutil ve kuvars örnekleri oksijen izotop değerleri üzerinden yapılan kuvars-rutil jeotermometre çalışmaları sonucu ortalama 534°C'lik sıcaklık değeri elde edilmiştir. Köseler ve Dervişli-Eroğlu sahaları rutilleri iz element sonuçlarına göre rutillerin sahalardaki metamorfik kayaçları kesen hidrotermal kökenli kuvars damarlarından kaynaklandığı ve alüvyal ile elüvyal birikim alanlarına taşınarak bu noktalarda deriştiği belirlenmiştir. Rutil içinde Zr termometre ve kuvars-rutil jeotermometresi çalışmaları sonuçları da hidrotermal kökene işaret etmektedir.
Isparta ili anadolu mahallesi kentsel dönüşüm alaninin jeoteknik i̇ncelenmesi
Yapılaşma alanlarında meydana gelebilecek deprem gibi bir doğal afetin oluşturacağı etkileri önceden tahmin edebilmek ve doğal afetler sonucu oluşabilecek zararları en aza indirebilmek veya ortadan kaldırabilmek, o bölgenin jeolojik ve tektonik özelliklerini iyi tanımlamaktan ve iyi değerlendirmekten geçmektedir. Bu da yapılaşma öncesinde, gerekli zemin araştırmaları yapılarak, zeminin mühendislik özelliklerinin yanı sıra dinamik, yerel ve çevresel afetlerin, olası tehlike ve risklerinin analiz edilmesiyle sağlanabilir. Ayrıca bu özelliklerin bilinmesi ile yeni yerleşim alanları için imar planlarının oluşturulup yanlış arazi kullanımı önlenebilir. Isparta ili Anadolu Mah. yerleşim alanının 1. Derece deprem bölgesinde yer alması, yapılması planlanan kentsel dönüşüm çalışmasının zeminin gevşek alüvyonlardan oluşması, sismik etkilerin sebep olduğu taşıma gücü ve oturma problemleri ile karşılaşılmasına neden olacağı öngörülmektedir. Bu sebeple Anadolu Mahallesi çalışma alanındaki zeminlerin jeolojik ve jeoteknik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, inceleme alanında 10 adet jeoteknik amaçlı sondajlar yapılarak, standart penetrasyon deneyi darbe sayısı ile zeminlerin kıvamı ve sıkılığı belirlenmiştir. Bu veriler ışığında Anadolu Mahallesi yerleşimindeki zeminlerin dinamik ve statik taşıma gücü ve oturma hesabı yapılarak yerleşime uygunluk değerlendirilmesi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre İnceleme alanın orta sıkı ve gevşek birimlerden oluşmasının, taşıma gücü ve oturma kriterlerinin sismik etki durumunda aşılacağına varılmıştır. Bu tez çalışmasıyla kentte uygulanacak imar planlarının jeoteknik olarak önemli bir altlığını da oluşturmaktadır.
Akbağ köyü (Kb Mardin) yöresinin uzaktan algılama ve CBS destekli jeolojisi
Mardin dolaylarındaki karbonatlar petrol aramalarında ekonomik potansiyelleri nedeniyle dikkat çekmektir. Buna karşın yöredeki Uzaktan algılama ve CBS destekli araştırmalar sınırlıdır. Bu nedenle örnek teşkil etmesi amacı ile Akbağ (KB Mardin) köyü ve civarındaki Mesozoyik yaşlı litolojilerin uzaktan algılama ve CBS kullanımı ile tespiti ve bunların saha gözlemleri ile doğrulanması gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanına ait ASTER uydu görüntüsünde farklı bant oranlama algoritmaları denenmiş ve bölgede yayılım gösteren litolojilerin en iyi ayırt edildiği bant oranı RGB kompozitinde R(7+9)/8, G(7+9)/(7+8), B(6+8)/7 oranlarının litolojileri ve özellikle karbonatları en iyi şekilde ayırt edilebileceği ortaya konmuştur. CBS çalışmaları ile elde edilen jeomorfolojik bulgular ile ayırt edilen litolojilerin ilişkisi belirlenmiştir. Sahada yayılım gösteren litolojiler yerinde kontrol edilmiş ve önerilen yöntemin bu tür araştırmalar için uygun olduğu sonucuna varılmıştır.
Kütahya Altıntaş yöresindeki mermer ocağı artıklarından agrega üretimi ve ocakların rehabilitasyonu
Bu tez çalışmasında Kütahya Altıntaş yöresinde seçilen bir Mermer ocağının mermer üretim aşamaları incelenmiş ve mermer artıklarından agrega üretimi değerlendirilmiştir. Öncelikle mermer ocağının üretim aşamasında ve sonrasında kalan artık malzeme miktarı gözlemlenmiştir. Daha sonra mermer artıklarından üretilen agregaların mühendislik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, mermer ocağındaki faaliyetler sona erdikten sonra, ocağın eski haline getirilmesi amacıyla malzeme alımının ardından arazi düzenleme ve rehabilitasyon çalışmaları yapılması planı konusunda değerlendirmelerde bulunulmuştur. Bununla ilgili mermer maden artıklarının geri kazanımı, yeniden kullanımı veya farklı bir sektörde hammadde olarak kullanılması ve çevresel etkilerine dair bilgiler toplanarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak mermer artıklarının da farklı sektörlerde hammadde olarak kullanılabileceği görülmüştür. Mermer ocağının rehabilitasyonu için ise gerekli tüm planlamalar yapılmış ve ocak faaliyetleri tamamlandığında rehabilitasyon işlemlerine başlanması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır.
Işıklı Gölü'nün (Çivril, Denizli) hidrojeokimyasal ve kalite özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, Denizli ili sınırları içerisinde yer alan ve Türkiye'nin önemli tatlısu kaynaklarından biri olan Işıklı Gölü'nün hidrojeokimyasal özellikleri ve su kalitesi değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında göl ve çevresine ait jeolojik, hidrolojik ve hidrojeolojik özellikler detaylı biçimde incelenmiş; göl suyunun hidrojeokimyasal bileşimi, kullanım potansiyeli ve kirlilik durumu belirlenmiştir. Gölü temsil edecek şekilde seçilen 11 farklı noktadan alınan su örnekleri üzerinde gerçekleştirilen analizlerde, göl suyunda baskın iyonlar Ca, Mg ve HCO₃ olarak tespit edilmiştir. Piper ve Schoeller diyagramları ile yapılan değerlendirmelerde göl suyunun Ca-Mg-HCO₃ su tipine sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, Gibbs diyagramı sonuçları, su bileşiminin büyük ölçüde kayaç-su etkileşimi ile belirlendiğini ortaya koymuştur. Analiz sonuçlarına göre göl suyunun pH değeri bazı örneklerde içme suyu standartlarının üzerinde çıkmış, arsenik değerleri ise bazı noktalarda limit değerleri aşmaktadır. Bununla birlikte, diğer ağır metal parametreleri çoğunlukla kabul edilebilir düzeydedir. Sulama suyu kalitesi değerlendirmesinde ise göl suyunun düşük sodyum içeriği ile çok iyi sulama suyu sınıfına girdiği belirlenmiştir. Pearson korelasyon analizi ile fizikokimyasal parametreler, ağır metaller ve indeksler arasındaki ilişkiler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve belirli iyonlar ile indeksler arasında yüksek düzeyde korelasyonlar tespit edilmiştir. Elde edilen veriler, Işıklı Gölü'nün mevcut durumda içme ve sulama suyu olarak sınırlı koşullarda kullanılabileceğini, ancak yerel jeoloji ve insan faaliyetlerinin su kalitesine önemli etkilerinin bulunduğunu göstermektedir.
Uzaktan algılama ve CBS teknikleriyle yeraltı barajları için uygun alanların belirlenmesi
Kurak ve yarı kurak bölgelerde su kaynaklarının sürdürülebilirliği hayati önem taşımaktadır. Su kaynakları üzerindeki stres ve risk, bölgenin ve beşerî gelişimi olumsuz etkilemektedir. Bu olumsuzluklara önlem alınması ve azaltılması amacıyla yeraltı barajları geçmişten günümüze su kaynaklarının korunumu için etkili bir yöntem olarak tanımlanmaktadır. Çalışma sahası olarak, Türkiye'nin önemli akarsu havzalarından biri olan Yeşilırmak Havzası seçilmiştir. Çalışmada coğrafi bilgi sistemleri ve uzaktan algılama teknikleri ile yeraltı barajlarının yapımına uygun alanların belirlenmesi hedeflenmektedir. Yeraltı barajlarının yalnızca jeolojik ve topografik olarak uygun olan alanlara inşa edilmesi verimlilik ve sürdürülebilirlik açısından bir risk oluşturmaktadır. Çünkü su kaynakları yalnızca bu iki faktöre bağlı olarak birikimini ve yeraltına sızma sürecini gerçekleştirmemektedir. Çalışmada yeraltı barajları yapımı için uygun alanların belirlenmesi için etkili olan faktörlerin ana ve alt kriterleri ile analitik hiyerarşi süreci yönteminden faydalanarak yer seçimi analizi gerçekleştirilmiştir. Yeraltı barajı yapımını ve sürdürülebilirliğini etkileyen hidrojeoloji, topografya, hidroloji, arazi kullanım sınıfı ve büyük toprak grubu faktörleri yer seçimi analizi için ayrı ayrı olacak şekilde değerlendirilmiştir. Yer seçiminde etkili faktörlerin ana ve alt kriterleri değerlendirmeler sonucu belirlenmiş olup, analitik hiyerarşi süreci ile her faktör altında ana ve alt kriterler faktördeki etki ve önem öncelik durumları da göz önünde tutularak, ikili karşılaştırma matrisleri kurularak ağırlık ve tutarlılık oranları tespit edilmiştir. Ana ve alt kriter ağırlıkları QGIS programında her bir katmana yeniden sınıflandırılarak tanımlanmış olup, ağırlıklı bindirme analizleri ile uygunluk analizleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak her faktörün ağırlık oranına göre bindirme analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analizler sonucunda, Yeşilırmak Havzası sınırlarında yeraltı barajı yapımına uygun alanlar farklı uygunluk düzeyleri ile ortaya konmuştur. Buna göre Yeşilırmak Havzası'nda yeraltı barajı yapımı için 2.786,27 km2 alan çok uygun, 2.436,27 km2 alan uygun, 4.853,29 km2 alan orta uygun, 14.692,54 km2 alan az uygun ve 14.797,62 km2 alan da uygun değil sınıfında yer aldığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, nihai haritalar üzerinde sunulmuş ve istatistiksel verilerle desteklenmiştir.
Dinar (Afyonkarahisar) havzası hidrojeoloji incelemesi
Bu çalışmada, Dinar (Afyonkarahisar) Havzası hidrojeolojik, hidrolojik ve hidrojeokimyasal açıdan değerlendirilmiştir. Havza, Büyük Menderes Nehir havzasının bir alt havzasıdır. Büyük Menderes nehri havzasının en önemli yüzeysel akışıdır. Nehir havza içerisinde Dinar suyu adı ile doğmakta ve Büyük Menderes Nehri'nin başlangıcını oluşturmaktadır. Büyük Menderes nehri, Dinar ovasını güneydoğudan kuzeybatıya doğru kat ederek Işıklı Gölü'ne dökülmektedir. Bu nedenle Dinar havzası yarı kapalı havza niteliği taşımaktadır. Havzada allokton, otokton, paraallokton konumlu birimler ve örtü kayaları yayılım göstermektedir. Kireçtaşı ve melanjlardan oluşan birimler havzanın temel kayalarıdır. Güncel çökeller ve kireçtaşları havzanın en önemli yeraltısuyu rezervleridir. Havzada doğal boşalımlı ve verimli çok sayıda doğal kaynak suları mevcuttur. Yeraltısularının kalite ve kirlilik özelliklerini belirlemek için analizleri yapıldı. Yeraltısuları fiziksel bakımından "soğuk-çok az ılık", "asidik karakterli" "oldukça sert-sert" ve "tatlı-acımsı" sular gibi özelliklere sahiptir. Kimyasal açıdan yeraltısularında Ca+2 ve HCO3 - iyonları baskındır. Piper ve chadha diyagramlarına göre yeraltısuları "CaMgHCO3" su fasiyesindedir. Havzadaki yeraltısuları fiziksel ve kimyasal parametreleri açısından TS-266 (2005) ve WHO (2011) içme suyu standartlarına uygundur. Havzadaki suların sulama suyu kalitesini belirlemek için farklı kalite indeks parmetreleri hesaplandı. Yeraltısuları sulama suyu kalitesi açısından uygundur. Tarımsal faaliyetlerin yeraltısularına etkisini gbakıldığında nitrit ve amonyum açısından yeraltısularında herhangi bir kirlilik unsuru bulunmamaktadır. Ancak, tarımsal faaliyetlerin ve gübrelemenin yoğun olduğu 7 ayrı noktada nitrat içeriği WHO (2011) ve TS-266 (2005) içme suyu standartları nitrat konsantrasyonu sınır değerini (50 mg/l) aşmıştır. Ayrıca, havzada iz element kirliliğiyle de karşılaşılmamıştır. Sadece mangan (Mn) konsantrasyon değeri 2 su örneğinde TS-266 (2005) içme suyu standardı sınır değerinin (0.05 mg/l) üzerinde tespit edilmiştir. Mangan artışının sığ kuyulardaki suyun kayaçlarla etkileşim halinde olması ve kuyu suyunun tarımsal faaliyetlerden etkilenebileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Yeraltısuyu, hidrojeoloji, hidrojeokimya, Dinar havzası
Kontrolsüz dolgu alanlarında mühendislik jeolojisi problemleri: Torbalı (İzmir) Pancar Organize Sanayi Bölgesi örneği
Bu tez çalışması Süleyman Demirel Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü'nde yüksek lisans tezi olarak hazırlanmıştır. Tezin konusu kontrolsüz dolgu alanlarında dolgunun yayılım ve karakterini arazi çalışmaları ve deneyler ile belirleyerek ileride oluşabilecek mühendislik jeolojisi problemlerine dikkat çekmek üzerine örnek bir alanda yapılan çalışmaları içermektedir. Bu kapsamda çalışma alanında yapılan jeolojik gözlem, sondaj çalışmaları ve arazi deneyleri ile veriler toplanarak sahada mevcut kontrolsüz dolgu alanlarının yayılım ve kalınlıkları tespit edilmeye çalışılmıştır. Planlanan alanlarda yapılan zemin etüt sondajlarında SPT (Standart Penetrasyon Deneyi) deneyleri yapılarak elde edilen değerlerin kontrolsüz dolgu ve tabii zeminde gösterdiği anomaliden yola çıkarak iki birim arasındaki ayrım ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Ayrıca yapılan presiyometre deneyleri ile yine bu iki jeolojik birim arasındaki limit basınç ve elastisite modülü değerlerindeki farklara dayanarak birim farklılıkları belirlenmiştir. Yapılan çalışma ile araştırma yapılan alanlarda mevcut kontrolsüz dolguların yayılımı ve kalınlığı yapılan sondaj ve arazi deneyleri ile tespit edilerek alınan numuneleri üzerinde laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre tabii zemin ile yapay dolgu birimleri ayırt edilerek inşa edilmesi planlanan yapı temellerinin tabii zemine oturması sağlanarak oturmaya bağlı olarak yapılarda gelişebilecek deformasyonların önüne geçilmeye çalışılmıştır.
Emirdağ-Bayat (Afyon) ve Han (Eskişehir) ilçeleri arasında kalan bölgenin jeolojik özelliklerinin ve ticari mermer potansiyelinin incelemesi
Bu çalışma ile inceleme alanında yayılım sunan sedimanter (dolomit, çakıltaşı, traverten), metamorfik (mermer) ve magmatik (kaynaklanmış tüf) kayaçların ticari mermer potansiyelinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu kayaçlar basit olarak yaşlı temel ve genç örtü kayalar şeklinde ayrılabilir. Üst Permiyen yaşlı mermerler ve Orta Triyas-Üst Jura yaşlı dolomitler ve dolomitlerden türemiş çakıltaşları yaşlı temel kayaları, Orta Miyosen yaşlı kaynaklanmış tüfler ve Orta Miyosen yaşlı travertenler genç örtü kayaları oluşturur. Potansiyel alanlarda ticari mermer üretimi için yeterli jeolojik koşullar; rezerv durumu, sağlamlık, verimlilik, renk, desen ve homojenitedir. Hem temel kayalar hem de örtü kayalar çalışma alanında geniş yayılımları ve kalınlıkları ile önemli rezervlere sahiptirler. Genel olarak, Anadolu kıtası Kretase-Paleosen döneminde sıkışmalı tektoniğin ve Alt Miyosen sonrası açılma tektoniğinin etkisinde kalmıştır. Yaşlı temel kayalar sıkışmalı tektonikten yoğun bir şekilde etkilenmişlerdir. Bunun sonucu olarak gevrek davranan mermerlerde yoğun eklem sistemleri gelişmiş ve mermerlerin verimlilik ve sağlamlık potansiyeli düşmüştür. Ancak daha elastik davranan dolomitler ve dolomitli çakıltaşlarının bazı bölümlerinde eklem sistemleri daha az gelişmiştir. Bu alanlarda masif yapılı dolomit ve çakıltaşlarının verimlilik ve sağlamlık potansiyelleri yüksektir. Travertenler ve kaynaklanmış tüfler sadece açılma tektoniğinden etkilendikleri için eklem sistemlerinin gelişimi daha az olmuştur. Bu nedenle masif yapılı travertenlerin ticari mermer için verimlilik ve sağlamlık potansiyeli yüksektir. Ancak, kaynaklanmış tüfler yumşak olduklarından dolayı sağlamlık potansiyelleri ticari mermer için yeterli değildir. Mermer, dolomit ve çakıltaşları grinin açık ve koyu tonlarında, travertenler sarı, krem, gri ve gümüşün tonlarında renklere sahiptirler. Travertenler tabaka düzlemleri boyunca düzenli ve homojen yayılan irili ufaklı gözenek ve delikler içermektedirler. Dolomitler bazı alanlarda oluşum özelliklerinden kaynaklı homojen örümcek ağı desenleri göstermektedir. Çakıltaşları gri renkli dolomit çakıllarının gri renkli karbonat çimentoyla bağlandığı homojen görünümlere sahiptir. Mermer, dolomit ve traverten plakalarında açık ve koyu renkler bantlar şeklinde tekrarlanan homojen desenler oluşturur. Çalışma alanındaki mermer, dolomit, çakıltaşı ve travertenlerin renk, desen ve homojenite özellikleri ticari mermer olarak kullanıma uygundur. 2000 li yılların başından itibaren iç ve dış piyasada yükselen talepler, ülkemizde ve çalışma alanında ticari mermer arama ve üretim faaliyetlerini artırmıştır. Bu dönemde çalışma alanındaki mermer, dolomit, çakıltaşı ve traverten rezervleri üzerinde 250'nin üzerinde mermer arama ruhsat başvurusu gerçekleştirilmiştir. Bunlardan yeterli jeolojik koşulları sağlayan az bir bölümünde (mermerlerde 1 adet dolomitlerde 16 adet, çakıltaşlarında 2 adet, travertenlerde 5 adet) ocak işletmesi faaliyet göstermiştir. Büyük bölümü ise yeterlilik koşullarından bir veya bir kaçını sağlamadıklarından dolayı terk ya da iptal edilmiştir. Pandemi nedeniyle 2020 yılından bu yana ticari mermerlerin yurt dışı (özellikle Çin) talepleri azalmakta ve birim fiyatlarında düşüşler yaşanmaktadır. Bu durum hem ülke genelinde hem de çalışma alanında pek çok mermer ocak işletmesinin faaliyetlerine ara vermesine sebep olmuştur. Bu nedenle çalışma alanında dolomitlerde 5 adet ve travertenlerde 3 adet ocak işletmesi faaliyetlerine devam etmektedir. Anahtar Kelimeler: Han, Emirdağ, Bayat, ticari mermer, ekonomik potansiyel
Kızıldağ peridotit kayaçlarındaki olivin oluşumlarının mineralojik-jeokimyasal özellikleri ve ekonomik durumu, Ayvalıpınar (Sütçüler-Isparta) bölgesi
Bu çalışma, Isparta Açısı bölgesinde, Eğirdir ve Sütçüler ilçeleri sınırında yeralan Ayvalıpınar Köyü çevresindeki Kızıldağ Peridotitlerinde bulunan olivin mineralinin petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin belirlenmesi ile olivin hammaddesinin endüstriyel kullanım potansiyelinin araştırılmasını amaçlamaktadır. İnceleme alanında Mesozoyik'den Tersiyer'e kadar uzanan farklı yaş ve kökene sahip otokton ve allokton kayaç birimleri bulunmaktadır. Otokton birimler, Anamas-Akseki Platformu'na ait Geç Triyas yaşlı Menteşe Dolomiti, Liyas-Senomaniyen yaşlı Alakilise Kireçtaşı ve Geç Kretase yaşlı Eşekini Kireçtaşı'ndan oluşmaktadır. Allokton birimler ise Antalya Napları'na ait Resiyen-Senoniyen yaşlı Öbektaş Formasyonu, Geç Triyas-Kretase yaşlı Pazarköy Grubu, Triyas-Kretase yaşlı Melanj, Kretase yaşlı Kızıldağ Peridotiti ve Jura-Kretase yaşlı Dulup Kireçtaşı birimlerinden oluşmaktadır. Kızıldağ Peridotini, yarı dairesel gövde şeklinde olup, harzburjit, dunit ve serpantinit kayaçlarından oluşmakta ve bunları kesen mikrogabro ile diyabaz dayklarından meydana gelmektedir. Harzburjit ve dunit kayaçları sarımsı-yeşilimsi-siyahımsı renklerde, yoğun eklemlilik göstermektedir. Olivin cevheri, açık ocak yöntemiyle dünit kayaçlarından elde edilmektedir. Petrografik analiz sonuçlarına göre; numuneler ağırlıklı olarak dünit litolojisinden oluşmakta, ana mineraller olivin ve ortopiroksen olup, yer yer de kromit de gözlenmektedir. Ayrışma ürünleri olarak serpantin ve manyezit mineralleri tespit edilmiştir. Olivin tanelerinde bol kırık, çatlaklar ve elek ile kataklastik doku gözlenmekte, tanelerin kenarlarında serpantinleşme yaygındır. Jeokimyasal analizlerde dunit numunelerinin MgO içerikleri %40.42-47.83; SiO2 içerikleri %37.57-42.65; Fe2O3 içerikleri ise %7.71-8.77 arasında değişmektedir. Ateş kaybı oranları %0.62 ile %11.05 arasında olup, yüksek ateş kayıpları alterasyon süreçlerinden kaynaklanmaktadır. Olivin minerallerinin majör oksit bileşimleri ve ateş kaybı değerlerinin mevcut endüstri standartları ile kısmen uyumlu olması, Kızıldağ olivinlerinin belirli sanayi uygulamaları için potansiyel bir hammadde olabileceğini göstermektedir. İncelenen olivinler, kırma, parçalama, eleme ve sınıflandırma işlemleri sonrası endüstriyel kullanım için uygun kaliteye getirilmekte ve olivin kumu şeklinde değerlendirilmektedir. Ayrıca, inceleme sahasında olivin mostrasının kalınlığı ve yayılımı dikkate alınarak yaklaşık 542 574737 tonluk muhtemel rezerv hesaplanmıştır. Bu çalışma, Kızıldağ Peridotitleri'nde bulunan olivinlerin petrografik-jeokimyasal karakterizasyonu ve endüstriyel potansiyelinin belirlenmesi açısından önemli katkılar sağlamaktadır.
Eskibalıklı (Çanakkale-Biga) kalsit ocağı jeolojik uzaktan algılama bulguları
Eskibalıklı (Çanakkale-Biga) köyü hudutlarında bulunan NORDEKA MADEN A.Ş.'ne ait II-A Grubu Kalsit Mıcır Ocağının sondajlar ve arazi etüdleri ile belirlenen mevcut işletme alanının dışında uzaktan algılama teknikleri ile araştırılması ve potansiyel işletme alanlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. ASTER uydu verileri kullanımı ile yapılan görüntü analizleri ile ocak hammaddesi olan karbonatlı kayaçların yayılım alanları belirlenmiştir. Eğitimsiz sınıflaam ve NDVI ayrımı ile işletme alanındaki litolojilerin ayırt edilebildiği bununla beraber R7+9/8, G13/14, B6+8/7 bant oranlarının inceleme alanındaki karbonatlı kayaçların ayrımında en verimli sonucu verdiği ortaya konmuştur. Yoğun bitki örtüsü ile kaplı karbonatlı kayaç bulunan inceleme alanında PCA ve DS ile yapılan karşılaştırmalı ayrımlarda DS nin daha başarılı olduğu görülmüştür. CBS çalışmaları ile sahada işletme için potansiyel alanlar engebe ile ilişkili morfolojik kriterlere ve UA bulgularına göre belirlenmiştir. Çizgisellik tespiti ile üretimi etkileyebilecek olası kırık hatları belirlenmiştir. Sahada işletme başlangıcından itibaren meydana gelen değişim ortaya konmuştur. Tüm bu çalışmaların sonucunda 3 adet potansiyel alan belirlenmiş ve bunlarda 2 ila 10 milyon m3 üzerinde hacim olduğu bulunmuştur. Sahada 4 adet düşey 2 adet eğimli sondaj yapılmıştır. Bunlarda yeterli derinilkte ancak faylar tarafından bloklanmış kireçtaşı ve tabanında yer alan grovak-şeyl-çamurtaşı dokanakları belirlenmiştir. 100 metreyi bulan derinliklerdeki sondajlar ile kireçtaşı bloklarının 50 metreden fazla kalınlık sunduğu ve mevcut işletme alanında yeterli rezerv olduğu ortaya konmuştur. Elde edilen tüm bu veriler ışığında tespit edilen yerlerde çalışılması halinde işletme maliyetlerinin düşebileceği, daha verimli ve güvenli bir işletme yapılabileceği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Yer bilişim, kalsit, kireçtaşı, uzaktan algılama, dijital jeoloji, CBS, Çanakkale 2025, 96 sayfa
Bozdoğan (Aydın, Türkiye) kömürlerinin kimyasal ve petrografik özellikleri
Tez çalışması, Aydın (Güneybatı Anadolu) il sınırları içinde bulunan Bozdoğan Grabeni'nin havza dolgusu içerisindeki kömürlerin kimyasal ve petrografik özelliklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. Bu çalışmaların ayrıntılı değerlendirilebilmesi amacıyla palinolojik, mineralojik, jeokimyasal ve Rock-Eval piroliz analizleri de tez kapsamında gerçekleştirilmiştir. Bozdoğan Graben alanında kömür oluşumları, sondajlı aramalar sırasında oldukça derin seviyelerde saptanmış ve özellikleri ilk kez bu tez kapsamında incelenmiştir. Bozdoğan Grabeni, yaklaşık 15 km genişliğe ve 30 km uzunluğa sahip olup temelini Menderes Masifine ait Paleozoyik yaşlı metamorfik kayaçlar oluşturmaktadır. Çalışma alanı ve çevresinde metamorfikler üzerine Oligosen-Erken Miyosen yaşlı Akçay Grubuna ait sedimanter birimler (Karadere, Mortuma, Yenidere ve Künar/Kale Formasyonları) uyumsuz olarak gelir. Akçay Grubu, uyumsuz olarak Orta Miyosen-Pliyosen yaşlı Muğla Grubuna ait sedimanter birimler (Sekköy, Yatağan, Milet Formasyonları) tarafından üzerlenmektedir. Tez kapsamında incelenen tümüyle karotlu yapılmış iki adet sondajda (AB-32 ve AB-33) kömür tabakaları, sırasıyla yüzeyden 300,63-406,90 m ve 716,36-719,98 m'de kesilmiştir. Sondaj karotlarında kömürler makroskobik olarak siyah renkli, parlak ve kırılgan olup kırık/çatlaklarında ikincil jips/anhidrit oluşumları görülmektedir. Tez kapsamında bu iki sondajdan oniki kömür, bir kömürlü silttaşı ve bir karbonlu şeyl örneği alınmıştır. Ayrıca AB-33 nolu en derin (772m) sondajda derinlikle litolojik birimlerdeki mineralojik değişimi görmek amacıyla 70 adet kayaç örneği de alınmış ve mineralojik bileşimi değerlendirilmiştir. Her iki sondajdan alınan tüm kömür örneklerinde yapılan palinolojik çalışmalarla kömür oluşumlarının, Orta Miyosen (Serravaliyen) yaşlı Sekköy Formasyonu içerinde yer aldığı ilk kez saptanmıştır. Her iki sondajdan alınan oniki kömür örneğinde sondajlara göre orijinal bazda ağırlıklı ortalama %21,6 toplam nem, havada kuru bazda (adb) %44,0 uçucu madde, %35,2 kül, %5,55 toplam S, %39,1 toplam C ve 3581 kcal/kg üst ısıl değerler hesaplanmıştır. Yüksek toplam kükürt içeren örneklerde yapılan ilave analizler, örneklerin alışılmışın dışında havada kuru bazda çok yüksek oranda ortalama %5,12 organik S içeriğini göstermektedir. X-ışınları tüm kayaç çekimlerine göre tüm kömür örneklerinde kuvars, jips, anhidrit, kalsit, feldispat mineralleri, kil mineralleri, dolomit, aragonit ve pirit saptanmıştır. AB-33 nolu sondajdan alınan kayaç örneklerinde benzer mineraller ve bunlara ilave olarak çok az örnekte kristobalit ve serpantin mineralleri de tanımlanmıştır. Kömür örneklerinde mineral maddesiz bazda (mmf) en önemli maseral grubunu hüminit oluşturmaktadır. Örneklerde liptinit ve özellikle inertinit grubu maseralleri çok daha az oranda hacimce yüzde değerlerine sahiptir. Rastgele yüzde ülminit yansıtmalarının ortalama değerleri (%Rr) ve standart sapmaları 0,33±0,01 olarak saptanmıştır. Kömür örneklerinde ortalama üst ısıl değer (7356 Btu/lb, Mmmf) ve ortalama ülminit yansıtma değeri kömürleşme derecesinin "linyit" aşamasında olduğunu göstermektedir. Rock-Eval piroliz analizi yardımıyla kömür örneklerinde Tmax değerleri, 406-430 ⁰C aralığında bulunmuştur. Bu değerler, üst ısıl değer ve %Rr sonuçlarıyla uyumlu olarak kömürlerde düşük kömürleşme derecesini göstermektedir. AB-32 nolu sondajdan alınan kömür örneklerinde konsantrasyon katsayısına (CC) göre U'nca zenginleşme, B, Mo ve Sr'ca nispi zenginleşme, AB-33 nolu sondajdan alınan kömür örneklerinde ise yalnızca B elementinde nispi bir zenginleşme görülmektedir.
Gediz graben sistemine ait Akçapınar ve Salihli segmentlerinin paleosismolojik hendek çalışmaları ile incelenmesi
Gediz Grabeni, KB-GD doğrultusunda yaklaşık 140 km uzunluğunda ve tektonik olarak son derece aktif bir grabendir. Bozdağ Horstu ile sınır oluşturan bu alan, Pliyo-Kuvaterner yaşlı alüvyal yelpazeleri kesen belirgin dik açılı normal faylarla çevrilidir. Tarih boyunca birçok medeniyete ev sahipliği yapan ve Gediz Nehri tarafından sulanan bu çöküntü alanında yaşayan tüm medeniyetler, deprem gerçeğiyle yüzleşmiştir. Özellikle, döneminin büyük bir yerleşimi olan Sart Antik Kenti gibi şehirler, depremler nedeniyle terk edilmiştir. Depremlere sebep olan bu fayları daha iyi anlamak için, Bozdağ Horstu'na ait 174 drenaj havzasında morfometrik analizler yapılmıştır. Bu analizler sonucunda, Gediz Grabeni'nin güney kenarının son derece aktif olduğu belirlenmiştir. Bu bulgular ışığında, sismik boşluk olarak belirlenen Akçapınar-Salihli segmentleri üzerinde iki adet paleosismolojik hendek açılmıştır. Her hendekte iki eski deprem izine rastlanmıştır. 14C yaşlandırma yöntemiyle tarihlenen bu depremlerin, Sart Antik Kenti'ni etkilemiş tarihsel depremlerle örtüştüğü gözlemlenmiştir.
6 şubat 2023 depremlerinde Amanos'taki yerleşimlerde oluşan bina hasarlarının jeolojik-jeomorfolojik parametrelerle ilişkisinin incelenmesi
6 Şubat 2023'te meydana gelen Kahramanmaraş merkezli yıkıcı depremler, 50.000'den fazla can kaybına ve 500.000'den fazla binanın hasar görmesine neden olmuştur. Türkiye ve Suriye'de etkili olan ve "Asrın Felaketi" olarak nitelenen bu depremlerde en çok etkilenen bölge Amanoslar olmuştur. Bu çalışma, bölgedeki 331.061 bina verisi üzerinde Pearson korelasyon ve ikili lojistik regresyon analizi (AUC=0.658) kullanarak, jeolojik ve jeomorfolojik özelliklerin bina hasarları üzerindeki etkisini anlamayı amaçlamaktadır. Yapılan çalışmada yükselti ile bina hasarı arasında niceliksel bir ilişki ortaya konulmuştur. 100-200 metre arasındaki binaların en yüksek hasar oranına (%38,1) sahip olduğu, 600 metre rakım üzerindeki binalarda ise hasarın önemli ölçüde azaldığı (%25'in altına) gözlemlenmiştir. Benzer şekilde, eğim ve hasar arasında güçlü bir korelasyon bulunmuştur; düz arazilerde (0-10 derece) yer alan binaların hasar oranı %27.91 iken, eğim arttıkça hasar oranı düzenli olarak azalmıştır. Bakı da önemli bir rol oynamış, doğu yönüne bakan binaların en yüksek hasar oranına (%33.11) sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, farklı litoloji sınıflarının hasar görmüş bina oranları üzerinde önemli etkileri olduğu tespit edilmiştir. Kırılan fay yüzeylerine yakınlık parametresi de hasar şiddetini etkilemiş, 4.800 metreye kadar çok yüksek hasar oranları gözlemlenmiştir. Bu parametrenin 10.000 m'ye kadar etkili olduğu, 4.800 ile 10.000 metre arasında ise bu etkinin kademeli olarak azaldığı anlaşılmıştır. Bu bulgular, deprem riski yüksek bölgelerde jeolojik ve jeomorfolojik faktörlerin kentsel planlama ve risk azaltma stratejilerine entegre edilmesinin önemini vurgulamaktadır. Çalışma, jeolojik ve jeomorfolojik özellikler ile bina kırılganlığı arasındaki karmaşık etkileşimi anlamaya yönelik değerli bilgiler sunarak, deprem sonrası yerleşim yeri seçiminde ve sismik risk yönetimi açısından önemli katkılar sağlamıştır.
Oysu grafitinin jeolojik konumu, kimyasal ve petrografik özellikleri, Altıntaş-Kütahya
Oysu (Altıntaş-Kütahya) civarında yer alan grafit yatağının oluşumu, oluşum koşulları ve bölgedeki Murat Dağı granit intrüzyonunun grafit oluşumunda bir etkisininin bulunup bulunmadığının incelenmesi bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Tez kapsamında incelenen Oysu grafitleri, ülkemizde işletilen en önemli bir sahayı oluşturmaktadır. Oysu grafitleri, Geç Triyas-Orta Jura yaşlı Kıyır Formasyonu içerisinde yer almaktadır ve kalınlığı yaklaşık 50 m'lik metamorfik bir zon içerisinde bulunmaktadır ve açık-ocak yöntemiyle işletilmektedir. Üretilen grafit, öğütüldükten sonra fabrikada zenginleştirmek için kimyasal olarak liçing işlemine tabi tutulmaktadır. Bu çalışmada açık ocak işletmesinde üretilen madenden, sondaj karotlarından, liçlenmiş ve konsantre grafit örneklerinden olmak üzere toplam 119 adet grafit ve 4 adet kayaç örneği alınmış ve değerlendirilmiştir. Tez kapsamında alınan örneklerden seçilen örneklerin kaba kimyasal (nem, kül ve uçucu madde), elementer (toplam C ve S), mineralojik (XRD-TK, XRD-KF, SEM-EDS), petrografik, mikro-Raman (mikro-Raman) spektroskopisi, FTIR anazileri gerçekleştirilmiş ve tüm analiz sonuçları tez kapsamında değerlendirilmiştir. İncelenen örneklerin çoğunda X-ışınları toz difraktogram (XRD-TK) yardımıyla kuvars, karbonat mineralleri (kalsit, dolomit ve iz oranda siderit), kil mineralleri (illit, kaolinit ve klorit), pirit ve az oranda feldspat grubu mineralleri belirlenmiştir. Ayrıca 8 örnekte yapılan SEM-EDS analizleri, örneklerde XRD ile tespit edilenlerin dışında aksesuar mineraller olarak ankerit, apatit, arsenopirit, galen, kalkopirit, monazit, sfalerit, Ti-oksit, zirkon ve margarit? saptanmıştır. Kil fraksiyonu (XRD-KF) yapılan 12 adet sondaj karot örneğinde illit kristalinite değerleri, 0,25-0,29 ∆ °2θ aralığında saptanmıştır. Parlatma blokları üzerinden yapılan organik/kömür petrografisi analizlerde örneklerin breşik bir dokuya dokuya sahip oldukları, karbonlu (organik/amorf) maddelerin çoğunlukla <200 µm'den daha küçük, saçınım halinde ve anizotropik tanelerden oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca, bazı örneklerde çok nadir olarak ilksel dokularının korunduğu olasılıkla meta-vitrinit maseralleri de tespit edilmiştir. İncelenen örneklerden yapılan vitrinit yansıtma ölçümlerine göre en yüksek 11,00 %R'mak ve en düşük 0,55 %R'min değeri saptanmıştır. Seçilen üç örnekte yapılan mikro-Raman spektroskopisi analizlerinde birinci sıra Raman spektrumundaki tespit edilen D1 bandının pozisyonu ortalama 1348 cm-1 ve G bandının pozisyonu 1603 cm-1 olarak ölçülmüştür. Ayrıca D1 bandı şiddeti (intensitesi) 63-181 (a.u.) ve G bandı şiddeti 34-91 (a.u.) aralıklarında tespit edilmiştir. Buna ek olarak mikro-Raman analizi yapılan örneklerde D2 bandı tespit edilmemiştir. İncelenen örneklerden yapılan mikro-Raman verileri kullanılarak 313°C veya 342°C pik metamorfizma sıcaklıkları hesaplanmıştır. Mikro-Raman verileri yardımıyla Oysu grafitinin daha düşük yeşilşist fasiyesinde metamorfizma geçirmiş organik maddece zengin bir sedimanter kayaçtan türediği saptanmıştır. İlk kez bu çalışma kapsamında tüm analitik veriler temel alınarak, Oysu grafitinin semi-grafit (amorf grafit) aşamasında olduğu saptanmıştır. Diğer taraftan incelenen alanın içinde bulunduğu Murat Dağı'nda Paleosen-Erken Eosen yaşlı monzogranit (Baklan Graniti) intrüzyonu ile incelenen grafit oluşumları arasında doğrudan bir dokanak görülmemiştir. Bu nedenle, bu grafit oluşumlarında kontak metamorfizmanın doğrudan bir etkisinin olmadığı söylenebilir.
Günyüzü-Kavuncu (Eskişehir) yöresi üst miyosen-pliyosen yaşlı sedimanter birimlerin mineralojik ve jeokimyasal incelenmesi
Bu çalışmada, Eskişehir Günyüzü Havzasında yer alan Neojen yaşlı birimler, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal açıdan incelenmiştir. Çalışma sahasındaki birimler, Neojen Öncesi Temel Kaya (Kertek Formasyonu, Eryiğit Formasyonu ve Beldede Formasyonu), bu birimlerin üzerine uyumsuz olarak gelen Neojen Yaşlı Birimler (Mercan Formasyonu, Çakmak Formasyonu ve Ballıhisar Formasyonu Acıkır Üyesi), Pleyistosen yaşlı Kepen Formasyonu ve tüm birimleri uyumsuzlukla örten güncel alüvyon çökellerinden oluşmaktadır. Saha çalışmalarında her formasyonu oluşturan litostratigrafik birimlerden toplam 18 adet, iki farklı noktada gerçekleştirilen sondaj çalışmalarından ise toplam 53 adet örnek alınmıştır. Alınan örneklerden çalışmanın amacına uygun petrografik, mineralojik ve jeokimyasal analizler gerçekleştirilerek sonuçları değerlendirilmiştir. Petrografi ve XRD çalışmaları birlikte değerlendirildiğinde Çakmak Formasyonu ve Ballıhisar Formasyonu Acıkır Üyesinin evaporit minerallerinden, çalışma sahasının güneyinde yer alan Mercan Formasyonunun ise karbonatlı birimler ve sepiyolit mineralinden oluştuğu belirlenmiştir. Çakmak Formasyonundaki SG-4 nolu sondaj karotlarından alınan jipsli örneklerin jeokimyasal analiz sonuçlarında Sr değerinin 1125-2875 ppm arasında değiştiği görülmüştür. Kavuncu Ovasında bulunan gölden alınan su örneğinden gerçekleştirilen jeokimyasal analiz sonucunda ise Na: 5540 ppm, Mg: 1852 ppm, SO42-: 12516 ppm ve Cl-: 4401 ppm olarak bulunmuştur. Ayrıca gölün kuruyan kısımlarında oluşan güncel çökelden alınan örnekten XRD analizi gerçekleştirilmiş, blödit (Na2Mg(SO4)2.4H2O), tenardit (Na2SO4), löveit (Na12Mg7(SO4)13.15H2O) ve hidrogloberit (Na10Ca3(SO4)8.6H2O) parajenezi tespit edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında bölgede gömülü halde sülfat tuzunun varlığını araştırmak için göle yakın noktada gerçekleştirilen SG-3 nolu sondaj karotları incelenmiş ve Günyüzü Neojen Havzasında gömülü halde 26 m kalınlığında globerit (Na2Ca(SO4)2) cevherleşmesinin varlığı ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: Günyüzü, Neojen, Evaporit, Blödit, Globerit.
Çoraklıtepe (Dutluca, Balıkesir) altın yatağının arama sondajları ve tenör kontrol çalışması örnekleri kullanılarak kaynak kestirimlerinin değerlendirilmesi
Sunulan tez kapsamında Balıkesir'de bulunan, üretim faaliyetleri ve rehabilitasyon süreci tamamlanmış olan Çoraklıktepe Altın Madeni'nin karotlu sondaj verileri ve tenör kontrol verileri kullanılarak maden kaynak modellerinin oluşturulması ve oluşturulan bu modellerin birbirleriyle karşılaştırılılıp ortaya çıkan farklılıkların incelenerek veri setlerinin, örnek sıklığının ve örnek homojenizasyonunun maden kaynak modeli sonuçları üzerindeki etkisinin ortaya konması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, her iki veri seti örneklerinin jeoistatistiksel değerlendirmeleri gerçekleştirilmiştir. Örneklerin litolojik özellikleri ve tenör içerikleri gözetilerek katı modelleri yapılmıştır. Kompozitleme ve üst sınır değeri belirleme uygulamaları yapılmıştır. Krigleme komşu analizleri (Kriging Neighborhood Analysis) yapılarak, blok kestirim nokta sayıları ve blok boyutları belirlenmiştir. Belirlenen blok boyutları kullanılarak blok modeller oluşturulmuştur. Variogram fan haritaları üretilerek, örnekler arasındaki yönlü ilişki belirlenmiştir. Belirlenen yönlerde deneysel ve model variogramlar oluşturularak "külçe etkisi" değeri (Nugget Effect), toplam düşey ölçek değeri (Sill) ve arama elipsoidinin üç boyutlu uzunlukları belirlenmiştir. İki veri seti için de "En yakın komşu" (Nearest Neighbor), "Uzaklığın tersi" (Inverse Power of Distance) ve "Ortalamasız krigleme" (Ordinary Kriging) metodları kullanılarak maden kaynak kestirimleri yapılmıştır. Oluşturulan maden kaynak modellerinin temsili aralıklar kullanılarak elde edilen kesitleri hem geometrik açıdan hem de altın içerikleri göz önüne alınarak, örnek verileri ile karşılaştırılmıştır. Yönsel ortalama analizleri (Swath Plot Analysis) yapılarak X, Y, Z yönlerinde alınan 30-50 metre aralıklı kesitlerle model tenör ortalamaları ve örnek tenör ortalamaları üç boyutlu olarak karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmaların uyumsuz olduğu noktalarda, uyumsuzlukların sebepleri ortaya konmuştur. Buna ek olarak homojen jeolojik ortamlara göre model ve örnek tenörleri karşılaştırılıp doğrulanmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen modellerin tonajlarının ve toplam altın içeriklerinin karşılaştırılabilmesi için, üretim faaliyetleri başlamadan önce alınan saha topoğrafyası ve maden üretimi sonlandıktan sonra alınan saha topoğrafyası arasındaki ortak alan değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda tenör kontrol örnekleri ile oluşturulan modelin, araştırma sondajları ile oluşturulan modele göre tonajda %29 fazla, tenörde %7 düşük ve ons bazında %24 fazla olduğu görülmüştür. Modeller arası bu yüksek farkın sebeplerinin arama sondajlarının sıklığının az olması ve sondajların dağılımının homojen olmaması olduğu ortaya konmuştur. Bu tez, maden sahaları faaliyete geçmeden önce fizibilite aşamasında yapılması gereken ön jeolojik etüdün önemini ve ön jeolojik etüdün iyi yapılamaması veya elde edilen çıkarımların sondaj planlama aşamasında etkili kullanılmaması halinde ortaya çıkacak olası sorunlara bir örnek olarak gösterilebilir.
Eosen yaşlı bozbel formasyonu şeyllerinin (Zoğallı-Zara, Sivas) jeokimyasal incelenmesi
Son yıllarda sedimanlar içerisindeki %TOK içeriğinin yanı sıra iz elementler ve bu iz elementlerin oluşumu, bulunuşu, miktarı ve miktarını etkileyen koşullar oldukça güncel bir konu haline gelmiştir. Sivas'ın Zara-Zoğallı Bölgesinde yer alan Eosen yaşlı şeyllerden alınan 21 örnekte saptanan iz elementlerin (Co, Cu, Mo, Pb, Zn, Mn, Ni, U, V, Mg, Ag vb.) analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Diğer elementlere göre Ni, Cr ve Co daha yüksek zenginleşme göstermektedir. Örneklerde saptanan toplam organik karbon (%TOK) miktarı ise yetersiz olarak değerlendirilen seviyededir. %TOK değerlerine ek olarak örnekler üzerinde Rock Eval 6 cihazı ile elde edilen bulgular sonucunda Zara-Zoğallı Bölgesi şeylleri'nin hidrokarbon üretme potansiyelinin oldukça zayıf olduğu görülmektedir. Bu değerler çökelme ortamının türbit akıntılarla oksik şartlar altında oluşmuş fliş fasiyesi olabileceğine işaret etmektedir. Örneklerin bazılarında XRD Kil Difraksiyonu sonucu saptanan yüksek korensit içeriği ve normalin aksine gözlenen istifin kalınlığının yaklaşık 600 metreye kadar ulaşması dikkat çekmektedir. Bu çalışma; Zoğallı-Zara (Sivas) Bölgesi'ndeki Eosen yaşlı şeyllerin iz element içeriği açısından zenginliklerini ve organik karbon potansiyellerini inceleyerek, bölgedeki sedimanter kayaçların jeokimyasal özelliklerine dair önemli veriler sunmaktadır. Ayrıca, bölgedeki hidrokarbon üretim potansiyellerinin sınırlı olması, çökelme koşulları ve jeolojik geçmişin bölgesel etkilerini göz önüne sermektedir. Anahtar Kelimeler: İz Element; Zara-Zoğallı Bölgesi Şeylleri; Eosen; Türbit Akıntılar; Fliş Fasiyesi
Zayıf kaya kütlelerinde tasarlanan bir karayolu tünelinin üç boyutlu nümerik analizlerle incelenmesi (Evciler Varyantı Tüneli, Balıkesir, Türkiye)
Türkiye'nin jeolojik ve topografik yapısı, karayolu ulaşımında tünel ihtiyacını doğurmaktadır. Son yıllarda karayolu güzergahlarında yüksek yarmalardan kaçınılarak tünel alternatifi değerlendirilmektedir. Ancak tünel imalatının en önemli noktası doğru analiz ve doğru projelendirmedir. Gerekli arazi ve laboratuvar çalışmalarının ardından elde edilen verilerin analizlerinin doğru şekilde yapılması imalat aşamasında karşılaşılabilecek her türlü birim ve jeolojik yapı için doğru bir projelendirmeye yardımcı olur. Tünel proje tasarımında en sık kullanılan analiz programları sadece iki boyutlu analiz yapımına imkan tanımaktadır. Bu da tünelin ve tünel açımının ortama etkisi nedeniyle yetersiz kalmaktadır. Tünel imalatının sorunsuz şekilde tamamlanabilmesi, tünelin açılacağı ortamın jeolojik-jeoteknik özelliklerinin mümkün olan en doğru şekilde modellenmesine bağlıdır. Bu da elde edilen verilerin üç boyutlu modellenmesi ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada Balıkesir ilinin Edremit ilçesinde zayıf kaya kütlelerinde tasarlanan Evciler Varyant tünelinin üç boyutlu nümerik analizi yapılmıştır. Nümerik analizlerde FLAC 3D yazılımı kullanılmıştır. Analizlerin sonuçlarına göre tespit edilen deformasyon değerlerine uygun kazı destek sistemi tasarlanmıştır.
Ilgın (Konya) – Yalvaç (Isparta) neojen karasal çökellerinin charophytes florasının sistematiği, stratigrafik ve paleocoğrafik dağılımı ve paleoortamı, İç Anadolu/Türkiye
The basins of Yalvaç and Ilgın have provided a diverse charophyte assemblage ranging in age from Late Miocene to Early Pleistocene. Up to 16 known taxa have been described and illustrated in this Ph.D thesis. Moreover, 11 taxa have been identified and kept in open nomenclature (limited populations and bad preservation). This flora provides valuable information about charophyte palaeoecology, relative age of several lithological units (biostratigraphy) and charophyte palaeobiogeography. The flora recovered in lacustrine rocks (marls and limestones) and palustrine facies (organic rich marls and lignites) of the Göksöğüt Formation (Balcı section and SK–2 borehole at Şarkikaraağaç, Yalvaç Basin) is constituted by 8 taxa: Sphaerochara cf. intricata, Sphaerochara sp., Chara vulgaris, Ch. globularis, Chara sp., Lychnothamnus duplicicarinatus, L. barbatus subsp. megalicarpus, and Nitellopsis (Tectochara) etrusca. This assemblage indicates that the Göksöğüt Formation can be correlated with the European charophyte biozone of Nitellopsis (Tectochara) etrusca, which is upper Miocene–lowermost Pliocene in age (most provably Vallesian). Associated to these charophyte flora a rich assemblage of microfossils has been found including 4 taxa of fruits/seeds of aquatic and halophytic herbaceous plants as well as gastropods and ostracods. The charophyte flora extracted from the Miocene palustrine deposits (organic rich claystones) and lacustrine rocks (marls, limestones) and tufas of the Aşağıçiğil Formation in the Ilgın Basin (stratigraphic sections of Kiresendere, Çiğil, Yukarıçiğil) is composed of 13 taxa including Sphaerochara ulmensis, Sph. miocenica, Chara vulgaris, Ch. globularis, Ch. molassica var. molassica, Ch. molassica var. notata, Ch. multispira, Ch. pappii, and 5 indeterminate species of Chara. The charophyte assemblage from the section of Çebişli (Belekler Formation) provides up to 5 badly preserved taxa: Sphaerochara intricata, Sphaerochara sp., Chara cf. vulgaris, Ch. cf. multispira, and Lychnothamnus sp. The charophyte assemblage from the Aşağıçiğil Formation can be correlated with 5 European charophyte bizones of Riveline et al (1996): Chara notata, Rantzieniella nitida, Stephanochara berdotensis, Nitellopsis (Tectochara) ginsburgi, and the base of Nitellopsis (Tectochara) etrusca. These biozones range in age from the upper Oligocene (Upper Chattian) until the upper Miocene (Tortonian). However, the occurrence of Sphaerochara miocenica suggests that the Aşağıçiğil Formation is middle-late Miocene in age (Serravalian). These results are in agreement with previous biostratigraphical works performed in the area based on ostracods. Also, in the same Ilgın Basin, the charophyte flora from the lower Pleistocene palustrine and lacustrine sediments of Dursunlu is constituted by 11 species i.e. Sphaerochara intricata, Sph. prolifera, Chara vulgaris, Ch. globularis, Ch. hispida, Ch. pappii, Ch. molassica var. notata, Chara sp.1–2, Lychnothamnus barbatus var. antiquus, and Nitellopsis obtusa. Associated to this flora a rich assemblage of microfossils have been found including 7 species of fruits/seeds of aquatic and halophytic herbaceous plants, 16 species of gastropods (12 freshwater and 4 terrestrial taxa), 6 species of ostracods, 7 fish taxa, and remains of herpetofauna (toad, frog, turtle and snake). The ecological requirements of the charophyte assemblage (dominated by living species) indicated that during the Günz glaciation the Ilgın Basin was occupied by a very shallow eutrophic lake with a dense palustrine vegetation belt, which evolved to a shallow (2–15 m deep), stable, oligotrophic, alkaline and oligohaline lake. The here–studied Neogene charophyte flora display a wide palaeogeographic distribution mainly in south European and Middle East peri–Mediterranean basins. This distribution suggests that a certain degree of floral homogeneity exists during the Miocene and Pleistocene in the Mediterranean region, following a latitudinal climatic control.
Yüksek sıcaklığın yapı malzemesi olarak kullanılan ignimbiritlerin fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi
Kayaların fiziksel ve mekanik özelliklerinde önemli düzeyde değişime neden olan faktörlerden biri de yüksek sıcaklıktır. Bu etki kayalar üzerinde kalıcı hasarlar oluşturmakta ve kayaların bozunmasına, dolayısıyla dayanımlarının azalmasına neden olmaktadır. Özellikle yangın sırasında sıcaklıklar zamana bağlı olarak çok yüksek değerlere ulaşabilmektedir. Yangın sonrası durum dikkate alınarak yapılan deneyler, genellikle önce ısıtılıp sonra soğutulmuş örnekler üzerinde yapılır ve sıcaklığın etkilerini değerlendirir. Ancak, ülkemizde sadece yapı taşı olarak kullanılan bazı kaya türlerinin sıcaklıkla değişen fiziksel ve mekanik özelliklerini inceleyen çalışmalar oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada, yapı taşı olarak kullanılan ignimbritlerin yüksek sıcaklığa maruz kalmaları durumunda fiziksel ve dayanım özelliklerindeki değişimler ile uzun süreli duraylılığına yönelik değerlendirmelere gidebilmek için çatlak ilerlemesi aşamaları eşik gerilme değerlerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, Kapadokya Bölgesi'nde yapı taşı olarak üretilen farklı renk ve dokuya sahip blok ignimbrit örnekleri (7 farklı ignimbrit yapı taşı) alınarak, bu örnekler üzerinde 0°'den (ısıl etkiye maruz kalmamış) 1000°C'ye kadar farklı sıcaklıklara maruz bırakıldıktan sonra yavaş bir şekilde oda sıcaklığına kadar soğutulmuştur. Tüm örneklerin fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiş ve değerlendirilmiştir. Dayanım deneyleri sırasında Akustik Emisyon (AE) tekniğinden de yararlanılarak gerilme artışına bağlı olarak çatlak ilerleme aşamalarının eşik gerilme değerlerinin de belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunlara ek olarak, seçilen ignimbirit örneklerinde sıcaklığa bağlı olarak mineral değişimi ve çatlak gelişimini gözlemlemek amacıyla Taramalı Elektron Mikroskobunda (SEM) incelemeler yapılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre; sıcaklık arttıkça küçük dalgalanmalar olsa da birim hacim ağırlığı azalmış olup, özgül ağırlık sıcaklıkla belirgin bir değişim göstermemiştir. Özellikle 800°C'de her örnek için tek eksenli sıkışma dayanımı 600°C'ye kıyasla azalmış ve 1000°C'de tekrar artış göstermiştir. Gerilme-birim deformasyon eğrilerinden elde edilen elastik modül değerleri, tek eksenli sıkışma dayanımı testlerinde gözlemlenen davranışlarla uyumlu bulunmuştur. Akustik Emisyon tekniğinden yararlanılarak belirlenen ilksel çatlak başlangıcı ve çatlak birleşimi eşik gerilme seviyelerinin sıcaklıkla değişiminin UCS değerlerinin değişimine paralel ve bu seviyelerin sırasıyla UCS değerlerinin yaklaşık %18'i ve %55'si civarında olduğu tespit edilmiştir. Taramalı Elektron Mikroskobundan elde edilen görüntüler değerlendirildiğinde 1000°C'de örneklerin minerallerinde bir değişiklik olmazken kül matriksinde ergimelerin olduğu, bu ergimelerin kaynaklanmaya neden olarak dolaylı yoldan kayacın dayanımını etkilediği düşünülmektedir. 800°C'de çatlak gelişimi görülürken 1000°C'de çatlakların daha derinleştiği ve kül matriksinde kabuklanmalar meydana geldiği görülmüştür.
Arslantepe Höyüğü (Malatya) boncuklarının mineralojik ve petrografik karakterizasyonu
Bu tez çalışması kapsamında; Malatya'da bulunan Arslantepe Höyüğü arkeolojik yerleşkesinde bulunan kayaç ve minerallerden elde edilmiş "taş boncuklar", mineralojik ve petrografik karakterizasyonlarının gerçekleştirilebilmesi amacıyla inceleme ve analizlere tabi tutulmuştur. Çalışma sonucunda; boncuk materyali olarak başlıca ısıl işlem görmüş steatit/talk, ofikalsit ve kuvars minerallerinin kullanıldığı; değişen sayılarda ise metamorfik, plütonik, volkanik kayaçların kullanıldığı anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Jeoarkeoloji, Mineraloji, Petrografi, Boncuk, Arslantepe Höyüğü
İncirlik-fethiye (Ankara) yöresindeki sedimanter birimlerin mineralojik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında Ankara Kazan ilçesi sınırlarındaki İncirlik ve Fethiye bölgesinde gözlenen sedimanter birimlerin mineralojik ve jeokimyasal özelliklerinin tanımlanması, neoformasyon minerallerinin oluşumlarının açıklanması ve basenin fizikokimyasal koşullarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma alanında Sakarya Zonu'na ait birimler ile Senozoyik yaşlı birimler yüzeylemektedir. İstifin en altında Karakaya Grubu'na ait Permo-Triyas yaşlı Karatepe Formasyonu yer almaktadır. Üzerinde ise sırasıyla Jura-Kretase yaşlı Soğukçam Formasyonu, Üst Paleosen-Alt Eosen yaşlı Kızılçay Formasyonu-Kabalar Üyesi, Orta Eosen yaşlı Güvenç Formasyonu, Alt-Orta Miyosen yaşlı Hançili Formasyonu ve Pliyosen yaşlı Örencik Formasyonu bulunmaktadır. Çalışma alanında bulunan sedimanter birimlerin mineralojik özelliklerini belirlemek amacı ile yapılan X-ışını tüm kayaç analizleri sonucunda bölgede kalsit, kuvars, dolomit, feldispat, opal-CT, illit/mika, klinoptilolit, analsim ve kil minerallerinin olduğu belirlenmiştir. Denizel çökellerde piroklasik malzemenin deniz suyunda hidrolizi sonucu zeolit minerallerinden klinoptilolit oluşmuştur. Gölsel çökellerde ise birlikte gözlenen analsim ve klinoptilolit mineralleri tuzlu, alkalin göl ortamında piroklastik malzemenin hidrolizi sonucu oluşmuştur. Karbonat mineralleri ise (kalsit ve dolomit) kimyasal çökelme ile oluşmuştur. Çalışma alanında bulunan kil mineralleri simektit, kaolinit, illit ve klorit olarak belirlenmiştir. Bu minerallerden simektitler otijenik, kaolinit, klorit ve illitler ise detritik kökenlidir. Jeokimyasal analiz sonuçlarında PAAS'a göre normalize edilen nadir toprak elementi diyagramlarında Eu'un pozitif anomali göstermesi, sedimanter birimlerin kaynak kayacın felsik kökenli olduğunu göstermektedir. Ayrıca jeokimyasal verilerle oluşturulan diğer diyagramlarda, kaynak kayacın felsik ve ortaç kökenden türediği ve çarpışma bölgesinde oluştukları ortaya konulmuştur.
Beypazarı (Ankara) kuzeyindeki volkanik kayaçların petrolojisi ve jeokimyası
Bu tez çalışmasında, Ankara'nın kuzeyinde bulunan Galatya Volkanik Provensi (GVP)'nin batı kısmını oluşturan, Beypazarı kuzeyindeki volkanik kayaçların petrolojik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiş, volkanizmanın kökeni ve oluşumunda etkili olan süreçlerin ortaya konulması amaçlanmıştır. Bölgedeki volkanik kayaçların, bu çalışmada yapılan yaş analizi sonuçlarına göre Erken Miyosen (18.3-16.9 My) döneminde oluştuğu belirlenmiştir. Çalışma alanındaki volkanik kayaçların yaşlıdan gence, andezitik, dasitik, bazaltik-takiandezit bileşimde oldukları, asidik ve ortaç volkanik kayaçların adakitik özellik gösterdikleri belirlenmiştir. İnceleme alanındaki volkanik kayaçların, ana-iz element, nadir toprak element ve izotop verilerine göre, dalma-batma sürecinin de etkili olduğu koşullarda zenginleşmiş litosferik kökenli spinel-peridotit kaynaktan düşük dereceli kısmi ergime (%4-8) ile oluştuğu, oluşumlarında asimilasyon ve fraksiyonel kristalleşme süreçlerinin etkili olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Galatya, Beypazarı, jeokimya, adakit, düşük dereceli kısmi ergime
Havza ölçeğinde heyelandan kaynaklanan zararların azaltılmasına yönelik metodoloji ve yöntemlerin geliştirilmesi (Bolaman mikro Havzası, Ordu)
Bu çalışma ile havza ölçeğinde heyelan kaynaklı zararların azaltılmasına yönelik metodoloji ve yöntemlerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Geliştirilen bu metodolojiler, Türkiye'nin Orta Karadeniz Bölgesinde Ordu ili Fatsa ilçesinin güneydoğusunda, Bolaman Havzası içinde yaklaşık 1339 km2'lik bir alanı kapsayan heyelan gelişimi bakımından oldukça aktif olan Bolaman Çayı Alt Havzasında test edilmiştir. Doktora tez çalışması kapsamında ilk olarak havzanın heyelan envanter haritası üretilmiş ve söz konusu heyelanların gelişimi, buna neden olan faktörler ve tetikleyici mekanizmalar ele alınarak, çalışma sahasındaki heyelan duyarlılık haritaları Lojistik Regresyon ve Rastgele Orman yöntemleriyle elde edilmiştir. Çalışma alanına ait heyelan tehlike haritasının oluşturulması aşamasında, rastgele orman yöntemiyle oluşturulan duyarlılık haritası kullanılmıştır. Tehlike değerlendirmesinde, tetikleyici faktör olarak yağış faktörü kullanılmış olup, veriler Genelleştirilmiş Uç Değer dağılımı ile analiz edilmiştir. Ayrıca tehlike analizinde kullanılan bir diğer parametre olan alansal olabilirlik heyelanların büyüklük – frekans ilişkileri göz önünde bulundurularak Pearson 5 olasılık yoğunluk foksiyonuna göre hesaplanmıştır. Daha sonra heyelan alan-hacim; hacim-yayılma alanı arasındaki ilişkiler ampirik olarak hesaplanarak heyelanların yayılma alanına göre risk altında bulunan elemanlar tespit edilmiş ve uzman görüşüne göre puanlandırılarak hasargörebilme dereceleri belirlenmiştir. Çalışma alanı için iki farklı yaklaşımla risk haritaları üretilmiştir. İlk yaklaşım ile tehlike haritaları ve hasargörebilirlik haritasının çarpımı neticesinde farklı yıllara ve büyüklüklere ait 15 adet risk haritası üretilmiştir. İkinci yaklaşım olan Mamdani Bulanık Mantık yöntemine göre ise bölgenin nihai risk haritası heyelan duyarlılık, hasargörebilirlik ve heyalan yayılma alanı haritaları dikkate alınarak üretilmiştir. Son olarak üretilen risk haritaları dikkate alınarak havza bazında risk seviyesinin yüksek olduğu yerlere basit, uygulanabilir, çevreye uyumlu ve ekonomik stabilizasyon teknikleri önerilmiştir.
Doğu anadolu fay sistemi çardak segmenti (Kahramanmaraş) fay kayma hızlarının OSL yaşlandırma tekniği ile belirlenmesi ve tektonik önemi
Doğu Anadolu Fay Sistemi aktif bir kıta içi transform fay özelliğindedir ve ülkemizin doğusunda, Anadolu ve Arap plakalarının sınırını oluşturmaktadır. Sol yanal doğrultu atımlı fay özelliğindeki bu sistem Karlıova'dan (Bingöl) Antakya'ya (Hatay) kadar uzanmaktadır. Bu kırık kuşağı Çelikhan'dan (Adıyaman) sonra iki kola ayrılmaktadır. Ana kol Karlıova ve Antakya arasında, kuzey kol ise Çelikhan-İskenderun Körfezi arasındadır. Çelikhan'dan sonra güneyde kalan kol, Antakya yöresinde Ölü Deniz Fayı ve Kıbrıs Yayı'na, kuzey kol ise İskenderun Körfezi içinden Misis Fay Zonu'na bağlanmaktadır. Güney kol üzerinde tarihsel ve aletsel dönemde meydana gelen depremler birçok can ve mal kaybına neden olmuştur. Bu tez çalışmasının konusu olan Çardak Fayı, Doğu Anadolu Fay Sistemi'nin kuzey kolunu oluşturan segmentlerden biri olup, Nurhak Fay Karmaşığı ve Göksun Büklümü arasında yer almaktadır. D-B uzanımlı olan Çardak Fay Segmenti 85 km uzunluktadır. Bu tez çalışmasının amacını; (1) Çardak Fayı'na ait düzlemlerden toplanan fay-kayma verileriyle paleogerilme analizlerinin yapılması ve sistem içindeki yerinin tartışılması, (2) fay tarafından kontrol edilen jeomorfolojik unsurları belirlenmesi ve (3) Çardak Fayı tarafından kesilmiş Kuvaterner yaşlı sedimanlardan Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL) yaşlandırmayla ilk kez kayma hızlarının hesaplanması oluşturmaktadır. Elde edilen bulgular, son dönemde meydana gelen yıkıcı depremlerle tekrar gündeme taşınan Doğu Anadolu Fay Sistemi'nin bu bölümünün daha iyi anlaşılmasını sağlayacak bilimsel veri üretiminin yanında, meydana gelebilecek kayıpların en aza indirilmesini sağlamak amacıyla alınacak önlemlere de altlık veri üretecektir. Yapılan saha çalışmalarından olan paleogerilme analizleri sonucunda sol yanal doğrultu atım karakterindeki Çardak Fayı'nın gerilme rejiminin saf doğrultu atımlı özellikte olduğu gözlenmiştir. Ayrıca fayın kayma hızı hesabının yapılması için en genç yelpaze biriminin altından alınan örneklerin yaşları belirlenmiş ve belirlenen yaşlara göre kayma hızı 4,04 mm/yıl olarak hesaplanmıştır. Böylelikle sahadaki en genç yelpaze biriminin kayma hızının bu değerden küçük olduğu anlaşılmıştır.
Triyas-jura yaşlı tabas kömürlerinin kimyasal ve petrografik özellikleri, Orta İran
Doktora tez çalışması, Orta İran bölgesindeki Tabas Bloğu içindeki Tabas Havzasında Parvadeh ve Mazino sahalarındaki kömürlerin kimyasal ve petrografik özelliklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. Tez çalışmasının yapıldığı Orta İran bölgesi, Alp-Himalya orojenik sisteminde yer alan Orta İran mikroplakası içinde bulunmaktadır. Tabas Havzasında kömür sahaları, kıvrımlı-bindirmeli bir alanda yer almaktadır. Bu açıdan, kömürlerin incelenmesi ve bitümlü kömür-antrasit oluşumlarının nedenlerinin farklı analiz yöntemleriyle ortaya konulması çalışmanın hedefini oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında Parvadeh sahasındaki C1 ve B2 kömür damarlarından 88 ve Mazino sahasındaki M1, M2 ve M3 kömür damarlarından 27 olmak üzere toplam 115 adet kömür ve kayaç (tavantaşı-arakesme-tabantaşı) örneği, profil örneklemesi şeklinde alınmıştır. Parvadeh kömürleri mat-parlak siyah renkte iken Mazino kömürleri çok parlak ve metalik gri renklidirler. Parvadeh ve Mazino kömürlerinde kuru bazda kül içeriği <%50 olanlarında sırasıyla orijinal bazda ortalama %1,9 ve %1,2 toplam nem, kuru bazda %21,6 ve %7,4 uçucu madde, %23,4 ve %9,3 kül, %2,5 ve %2,0 toplam S, %71,8 ve %87,8 toplam C, 6450 ve 7647 kcal/kg üst ısıl değerleri bulunulmuştur. Paravadeh ve Mazino sahalarından alınan 115 örnek birlikte değerlendirildiğinde XRD-TK çekimlerinde kuvars, kil mineralleri (kaolinit, klorit, illit/mika), feldispat, pirofillit, kalsit, dolomit/ankerit, siderit, pirit, halit, apatit ve jips tanımlanmıştır. SEM-EDS çalışmalarıyla XRD-TK çalışmalarıyla tanımlanan minerallere ilave olarak mikron büyüklüğünde mineraller (sfalerit, galen, kalkopirit, sölestin ve sülfat tuzları) belirlenmiş ve minerallerin oluşum modları ortaya konmuştur. Çalışma kapsamda Mazino antrasitlerinde ilk kez olmak üzere epijenetik paragonit ve pirofillit oluşumları belirlenmiştir. Parvadeh ve Mazino kömürlerinde mineral-maddesiz bazda en önemli maseral grubunu vitrinit ve daha az oranda inertinit oluşturmaktadır. Liptinit grubu, incelenen örneklerde yok denecek kadar azdır. Parvadeh sahası kömürlerinde rastgele vitrinit yansıtmasının (%Ro) sınır değerleri, 1,23-1,35 %Ro (ortalama 1,28±0,03) olarak ölçülmüştür. Mazino antrasitlerinde ise görünür maksimum (%R'mak) ve minimum (%R'min) değerlerin sınır değerleri sırasıyla 3,91-3,97 %R'mak (ortalama 3,94±0,08 %R'mak) ve 2,21-2,24 %R'min (ortalama 2,23±0,16 %R'min) olarak bulunulmuştur. Rock-Eval analizleriyle Parvadeh kömürlerinde Tmax değerleri, 463-475 ⁰C (ortalama 472 ⁰C) ve Mazino antrasitlerinde Tmax değerleri 606-607 ⁰C (ortalaması 606 ⁰C) arasındadır. Bu nedenle Parvadeh kömürleri petrol oluşumu açısından geç olgun- aşırı olgun ve Mazino kömürleri ise aşırı olgun aşamasındadır. Parvadeh kömürlerinde Sr konsantrasyonu açısından zenginleşme, Li, Mo ve Cs açısından nispi bir zenginleşme görülmektedir. Mazino antrasit örneklerinde ise sadece Ni'de nispi bir zenginleşme kayıt edilmiştir. Mikro-Raman ölçümlerine göre bitümlü kömürlerin D1 bandı pik pozisyonu ve G bandı yarı pik yüksekliğinin genişliği (FWHM), antrasit kömürlerinden belirgin bir farklılığa sahip olduğu saptanmıştır. İncelenen iki sahadaki belirgin kömürleşme derecesindeki farklılık tez kapsamında yorumlanmıştır. Buna göre Parvadeh ve Mazino kömür sahalarının, kıvrımlı ve bindirme kuşağında yer almaları nedeniyle bugün bulundukları yere tektonik olarak taşınmış olma ihtimallerinin yüksek olduğu, kömür içeren birimlerin ilk oluştukları ve olgunlaştıkları yerde, doğrudan olmasa bile Paleosen ve Eosen yaşlı magmatik intrüzyonlardan Mazino sahası kömürlerinin daha fazla ve Parvadeh sahası kömürlerinin ise daha az etkilenmiş olma ihtimallerinin bulunabileceği şeklinde bir yorum getirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Tabas, Bitümlü Kömür, Antrasit, Mineraloji, Kömür Petrografisi, İz Elementler, Rock-Eval
Zayıf kayalardaki pürüzlülüğe sahip süreksizliklerin makaslama dayanımlarının araştırılması
Tez çalışması kapsamında pürüzlülüğe sahip süreksizliklerinin makaslama dayanımlarının araştırılmasında yaygın biçimde kullanılan Barton-Bandis kriterinin zayıf kayalardaki performansının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kriterde kullanılan girdi parametrelerinin tayinine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaların ilk kısmında standart süreksizlik profillerine sahip örnekler üretilmiştir. Alçı ile üretilen örnekler üzerinde yapılan deneyler ile jeomekanik parametreler belirlenmiş ve devamında makaslama deneyleri gerçekleştirilmiştir. İkinci kısımda ise yapay örneklerde gerçekleştirilen deneylerin benzerleri doğal örnekler üzerinde tekrar edilmiştir. Alçı örnekler üzerinde yapılan çalışmalarda, kriterin girdi parametresi olan JCS değerinin Schmidt çekici ile belirlenmesinde karşılaşılan zorluklar tespit edilmiş ve Schmidt çekicine alternatif olarak yumuşak malzemelerde iğne penetrometresinin kullanılabileceği ortaya konmuştur. Bir diğer girdi parametresi olan JRC'nin belirlenmesinde kullanılan farklı yöntemler incelenmiştir. Süreksizlik yüzeyleri profilometre, optik tarayıcı ve fotogrametri yöntemleriyle sayısallaştırılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Üç yönteme ait sayısallaştırma sonuçları standart profillere ait sayısal verilere çok yakın değerler vermiş ve başarılı bulunmuştur. Sayısallaştırma yöntemlerinden elde edilen veriler ile pürüzlülük tanımlamada kullanılan istatistiksel parametreler belirlenmiştir. Bu parametreler ile JRC değeri hesaplanmış ve sayısallaştırma yöntemlerinin JRC belirleme konusundaki performansı değerlendirilmiştir. Diğer yöntemlere kıyasla profilometre ile sayısallaştırma yöntemi izlenen süreçler nedeniyle daha pratik bulunmuştur. Alçılarda gerçekleştirilen makaslama deneylerinden elde edilen sonuçlarla Barton-Bandis kriterinden belirlenen yenilme zarfları karşılaştırılmıştır. Kriter ile çizilen zarflardaki JCS/n>100 olduğu şartlarda karşılaşılan olumsuzluklar irdelenmiştir. Bu duruma karşı önerilen eşik açı uygulaması ile çizilen zarfların makaslama deney sonuçlarını temsil etmede yetersiz kaldığı görülmüştür. Kriterin JCS/n oranının 100'den büyük olduğu durumlarda da başarılı şekilde çalıştığı ve bu oranın tek başına eşik açı uygulaması için yeterli bir gösterge olmadığı anlaşılmıştır. JRC ve b değerine bağlı olarak kriterin sorunsuz şekilde çalışabileceği JCS/n seviyeleri belirlenmiştir. İgnimbiritlerde gerçekleştirilen çalışmalarda da JCS değerinin belirlenmesinde iğne penetrometresi ön plana çıkmıştır. JRC değerinin tayini için yaygın şekilde tercih edilen standart profillerle görsel karşılaştırmanın yanı sıra üç farklı sayısallaştırma yöntemi kullanılmış ve bu yöntemlerle istatistiksel parametreler belirlenmiştir. Görsel karşılaştırmaya en yakın sonuçlar profilometre ile sayısallaştırma yönteminden elde edilmiştir. Fotogrametri yöntemiyle süreksizlik yüzeyini temsil eden üç boyutlu pürüzlülük parametreleri belirlenmiştir. İgnimbiritlerde beş farklı JRC sınıfı için makaslama deneyleri yapılmış eşik açı ile çizilen yenilme zarflarının deney sonuçlarını temsil etmede yetersiz kaldığı görülmüştür. Eşik açı uygulanmadan çizilen yenilme zarflarında, üç JRC sınıfı için gerçekleştirilen deneylere ait sonuçların kriter ile oldukça uyumlu olduğu görülmüştür. Kriterden kaynaklı olumsuzluklara karşılık iki ve üç boyutlu pürüzlülük parametrelerini kullanan alternatif yenilme kriterleri ile yenilme zarfları çizilmiştir. Ancak bu kriterlerin de deney sonuçlarını yansıtmaktan uzak kaldığı belirlenmiştir. Barton-Bandis kriterinin kullanımında karşılaşılan olumsuzluklara rağmen makaslama dayanımının belirlenmesinde alternatif kriterlere göre daha başarılı olduğu anlaşılmıştır. Kritere ve kriterde kullanılacak parametrelere yeni alternatifler üretmektense, gözlenen eksikliklerin Barton-Bandis kriterine ait parametrelere bağlı kalınarak giderilmesinde fayda olduğu sonucuna varılmıştır.
Çimento üretim prosesinde döner fırın baca gazı CO2 emisyonunun azaltılması için yöntem geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, çimento döner fırın baca gazlarından, adsorpsiyon yoluyla CO2 tutulmasına çalışılmıştır. Adsorban olarak geliştirilen karışımlarda, zeolitli doğal puzolan (tras), genleştirilmiş perlit, bentonit kili ve endüstriyel kireç hammadde olarak kullanılmışlardır. Ayrıca, zeolit fazların sentezlenmesi ve katalizör etkisinin gözlemlenmesi amacıyla, bir karışıma NaOH katılmıştır. Adsorbanların; alternatif hammadde, mineral katkı ve/veya beton katkı olarak prosese geri beslenebilir olmaları da hedeflenmiştir. Deney kolonlarına; 50, 100, 150 ve 200°C sıcaklıklarda ve 3,7, 2,7 ve 1,7 lt/dk debilerde, % 80 N2 ile seyreltik % 20 konsantrasyondaki adsorbat CO2 gazları beslenmiştir. Verimler ve adsorpsiyon süreleri birlikte dikkate alındığında en iyi performansları gösteren adsorban gruplarında, ortalama % 37-46 arası verimler hesaplanmıştır. Deneysel verileri en iyi tanımlayan izoterm modelleri, Freundlich ve Redlich-Peterson; kinetik açıdan hız sınırlayıcı adımlar da, Elovich modeli ve Bangham gözenek difüzyonu olarak belirlenmiştir. 100°C sıcaklıkta, 3,7 lt/dk debi ile kolona beslenen CO2 gazları ile etkileşime giren hammaddeler de benzer sonuçlar vermişlerdir. Hammaddelerin; yüzey gözeneklilikleri, kristal kafes yapıları ve yüksek katyon değişim kapasiteleri ile çoklu katman adsorpsiyonuna uygun malzemeler oldukları anlaşılmıştır. En iyi performansı gösteren dört karışım içinde, NaOH katılan adsorban, yüksek alkali içeriği nedeniyle hammadde ya da mineral katkı olarak değerlendirilebilir değildir. Buna karşılık, bentonit ve perliti birlikte içeren diğer üç adsorban, hem alternatif hammadde hem de mineral katkı olarak kullanılabilir özelliktedir. Tüm bu açılardan, adsorban numunelerinin, çimento üretim prosesinden kaynaklı CO2'in yakalanmasında alternatif malzemeler olarak değerlendirilebilecekleri sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: CO2 yakalama, adsorban, adsorpsiyon, döner fırın baca gazı, zeolit, bentonit, perlit
Erciyes stratovolkanı holosen volkanizmasının petrolojik incelenmesi
Erciyes Stratovolkanı, Orta Anadolu Bölgesi'nde yer alan, 3917 m yüksekliğe sahip, son 10000 yıl içinde faaliyetleri olduğundan aktif olarak değerlendirilen bir volkandır. Bileşimi bakımından riyolitten bazalta kadar çeşitlilik göstermektedir. Kuzey ve güney yamaçlarında dasitik Yılanlı Dağ domu ve riyolitik Perikartın, Karagüllü ve Dikkartın domları ile geniş yayılımlı piroklastik ürünleri yer almaktadır. Bunlar stratovolkanın Holosen ürünleridir. Volkanın Holosen volkanolojik evrimi hakkında kökenine yönelik çalışmalar gerçekleştirmek amacıyla arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarda yeni bir stratigrafik kesit atılmış ve örnekler alınmıştır. Alınan örnekler üzerinde polarizan mikroskobu ile petrografik, SEM-EDS ve EMP-WDS ile, camlarda ana ve iz element, mineral nokta ve çizgisel analizleri gibi mineralojik ve kimyasal analizler yapılmıştır. Ayrıca tüm kayaç ana ve iz element analizleri ve cam iz element analizleri de gerçekleştirilmiştir. Yılanlı Dağ domu mineralojik olarak, diğer ürünlerde bulunmayan, klinopiroksen mineralleri barındırmaktadır. Dikkartın, Perikartın ve Karagüllü piroklastiklerinden ayrılan zirkonlar üzerinde tipoloji çalışması ilk kez gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma hibrit kökeni (kabuk ve manto) göstermektedir. Ayrıca zirkon tipolojisi ve zirkon doygunluğu hesaplamaları ile de sıcaklık aralıkları belirlenmiş olup birbiriyle uyumlu sonuçlar (700-800 °C) göstermiştir. Mineral analizleri ışığında elde edilen verilerden, termobarometrik hesaplamalar yapılmıştır. Bu sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmış ve üç birim için magma odası derinlikleri benzer çıkmış olup (8-19 km) sığ kabuk kökeni işaret etmektedir. Tüm kayaç iz element verilerine göre Karagüllü pomza örneğinin yüksek Sr (241 ppm) ve düşük Co (16 ppm) oranları ile diğer pomzalardan (Sr 206-210 ppm, Co 19-25 ppm) ayrıldığı tespit edilmiştir. Cam iz element analizlerinde Karagüllü örnekleri yaklaşık 60-90 ppm Zr ve 430-570 ppm Ba gösterirken Dikkartın örnekleri daha çok 115-150 ppm Zr ve 474-597 ppm Ba içermektedir. Ta elementinin de lavlarda (1.6 ppm) yüksek değerler göstermesi kabuksal kirlenmenin belirtisidir. Sonuçlar genel olarak fraksiyonel kristallenme süreçleri ile uyumludur. Mineral analizlerinin, zirkon tiplerinin ve termobarometre hesaplamalarının benzerliği bir kökene işaret etse de cam analizlerindeki farklılıklar soru işareti oluşturmaktadır. Yapılan bu çalışmalar ve yorumlamalar neticesinde magma rezervuarı modellemeleri yapılmıştır. Örnekler üzerinde deneysel çalışmalar da gerçekleştirilmiştir. Kayaçlardan modal analiz için nokta sayma yöntemi ile elde edilen fenokristal oranlarının, ince kesit fotoğrafı üzerinden hesaplanan oranlarla temsil edilip edilemeyeceği test edilmiştir. Fenokristal oranlarının nokta sayma metodunda genellikle yüksek (%3-23) çıkması ile ikinci yöntemin ilkini temsil edemeyecek olduğu görülmüştür. Diğer bir deneysel çalışma ise bazı örneklerin dalga boyu ve enerji dağılımlı X-ışını spektrometrik teknikleri ile karşılaştırmasının yapılması üzerinedir. Sonuçlarda iki tekniğin de aynı sonuçları verdiği görülmüştür. Buna karşın daha küçük ölçekte cam ve mineraller için SiO2 değerlerinde EMP-WDS analizleri için daha düşük ölçümler yaptığı gözlenirken toplam alkali oranlarında SEM-EDS analizlerinin daha düşük değerler verdiği tespit edilmiştir.
Dombayova (Dinar, Afyonkarahisar) linyitlerinin jeolojik konumu, kimyasal, mineralojik ve petrografik özellikleri
Dombayova (Dinar-Afyonkarahisar) Graben alanı, Ülkemizde son yıllarda keşfedilmiş önemli kömür sahalarından biridir ve yaklaşık 1 milyar ton civarında kömür kaynağı içermektedir. Graben alanında kömür oluşumları, Geç Miyosen (?)-Erken Pliyosen yaşlı Güzelyayla Formasyonu-Akgün üyesi içerisinde tanımlanmıştır. Graben alanında kömür zon kalınlığı 15-20 m'den 420 m'ye kadar ulaşmaktadır. Tez çalışması kapsamında bu grabende yer alan kömürlerin jeolojik konumu, kimyasal, mineralojik, petrografik, majör ve iz element analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Bu amaçla D-77 ve D-103 nolu sondajların karotlarından toplam 131 adet kömür örneği ile A-160 nolu sondajın karotlarından toplam 16 adet kayaç örneği alınmıştır. Ayrıca, seçilen yüzey/karot örneklerinde diatom, paleontoloji, palinoloji, mezo- ve mikrogözeneklilik, mikro-FTIR, TOC ve Rock-Eval gibi analizler de yapılmıştır. Kaba kimyasal analiz sonuçlarına göre, iki sondajın kömür zonundan alınan kömür örneklerinin havada kuru bazda nem, kül, uçucu madde ve üst ısıl değerlerinin ağırlıklı ortalamaları sırasıyla %7,5, 24,2, 49,3 ve 3485 kcal/kg olarak bulunmuştur. Elementer analiz sonuçlarına göre iki sondajın havada kuru bazda ağırlıklı ortalamaları %1,1 N, %40,2 C, %4,0 H ve %1,5 S olarak belirlenmiştir. Kömür ve kayaç örneklerinde XRD-TK diyagramları yardımıyla kalsit, aragonit, kuvars, feldispat, pirit, kil mineralleri ile çok az sayıda örnekte serpantin ve opal-CT (kristobalit) tanımlanmıştır. Seçili kömür örneklerinin parlak kesitlerinde yapılan SEM-EDS analizlerinde birçok aksesuar mineral, CaCO3 bileşimli fosil kavkı parçaları, silis (diatom ve sünger spikülleri) ve Ca-fosfat bileşimli biyojenik kalıntılar da gözlenmiştir. A-160 sondajına ait örneklerden yapılan XRD-KF çekimlerine göre tanımlanan kil mineralleri illit/mika, kaolinit ve smektittir. Kömür petrografisi sonuçlarına göre her iki sondajın maseral ve mineral madde içeriklerinin hacimce ağırlıklı ortalama değerleri, %80,1 hüminit, %2,9 inertinit, %1,3 liptinit ve %15,7 mineral madde olarak hesaplanmıştır. Bununla beraber seçili kömür örneklerinden yapılan rastgele yüzde ülminit yansıtma ölçüm değerleri (%Rr), her iki sondaj için ortalama 0,32±0,02 %Rr olarak bulunulmuştur. Bu yansıtma değerleri incelenen örneklerin "linyit" aşamasında kömürleşme derecesine sahip olduğunu göstermektedir. Rock-Eval analiz sonuçlarına göre kömür örneklerinde Tip III kerojeni ve kayaç örneklerinde ise karışık Tip III-IV kerojenin yaygın olduğunu işaret etmektedir. Buna ek olarak kömür örnekleri gaz türetme potansiyeline sahip iken kayaç örnekleri kısıtlı gaz türetme potansiyeline sahiptirler. Kompozit kömür örneklerinde yapılan mezo- ve mikrogözeneklilik ölçüm sonuçlarının, kömürlerin kül, mineralojik bileşimi, karbon ve maseral içerikleriyle yapılan karşılaştırmalarına göre mezogözeneklilik mineral maddeye bağlı olarak değişirken, mikrogözeneklilik ise organik maddeye bağlı olarak gelişmiştir. Kömür örneklerinin majör oksit ve iz element içerikleri ise kömürlerin mineralojik içeriklerine bağlı olarak bir dağılım sunmaktadır. Seçilen kömür parlak kesitleri üzerinde yapılan SEM-EDS analizleri, Cr zenginleşmesinin detritik kromit taneleri ve kil mineralleri ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Buna karşın Mo, U, As ve V zenginleşmeleri, ilksel turbalıklardaki anoksik koşullarla ilişkilidir. Kömür petrografisi, kömür fasiyes diyagramları, palinoflora, mineralojik ve jeokimyasal özelliklere göre, kömür damarlarının ilksel turbalıkları, yaygın olarak göl kenarında karstik akiferin kaynak alandan yüzey sularıyla ortama Ca2+ ve HCO3-'ca zengin çözelti ve detritik mineral (örneğin kil mineralleri, kuvars, feldispat ve özellikle karbonat mineralleri (genellikle kalsit ve çok az dolomit)) getirimi sonucunda artan alkanitiye sahip turba bataklıklarında yerleştiğini ve bunlara genellikle CaCO3 bileşimli fosil kavkılarının eşlik ettiğini işaret etmektedir. Organik maddenin korunumu, mineralojik, majör oksit ve iz element içerikleri turbalıklardaki su kimyası, pH koşulları ve detritik katkıya bağlı olarak kontrol edilmektedir.
Bayburt yöresi kayaçlarının yapısal özellikleri
Doğu Pontidler'de Bayburt, Aydıntepe kuzeyinde yer alan çalışma alanında, temel kayaçları, Karbonifer yaşlı granitoyidlerin kestiği, Hersiniyen (Variskan) Orojenezi sırasında, 330 My yaşında yüksek sıcaklık metamorfizmasına uğramış, Devoniyen-erken Karbonifer yaşlı metamorfik kayaçlardır. Geç Paleozoyikte Lavrasya'nın güney kenarında yer alan bu temel üzerine, Erken Jura'da (Liyas) İzmir-Ankara-Erzincan Okyanusunda meydana gelen riftleşme sonucu oluşan volkanosedimanter kayaçlar ve Geç Jura-Erken Kretase yaşlı platform kireçtaşları uyumsuz olarak çökelmişlerdir. Geç Kretase'de (Albiyen-Apsiyen) Tetis Okyanusu'nun Lavrasya Kıtası'nın altına dalması ile başlayan dalma-batma süreçleri sonucu, yayın kuzeyinde, Karadeniz riftleşen bir yay ardı havza olarak açılmaya başlamıştır. Geç Kretase-Tersiyer boyunca rift volkanizmasının da eşlik ettiği çökeller, yay ardında çökelmiş ve erken Santoniyenden itibaren yay ardında okyanusal kabuk oluşmaya başlamıştır. Yay içinde ise, Kretase-Paleosen boyunca dalma batma kökenli plutonizma ve Turoniyen'den itibaren sedimantasyonla eş zamanlı gelişen volkanizma etkinliği başlamış ve bu volkanik etkinlik Maastrihtiyen'e kadar sürmüştür. Geç Kretase boyunca aynı anda yay içi ve yay ardında, litolojileri birbirlerine benzeyen, asidik, bazik volkanik, sub-volkanik kayaçlar ve piroklastik kayaçları ile eş zamanlı tortul kayaçlar çökelmişlerdir. Tetis Okyanusu'nun dalma batma süreçleri, geç Paleosen-erken Eosen'de kıta-kıta çarpışması ile sürmüştür. Çarpışma sonrasında, orojenik çökmeye bağlı gelişen gerilmeli tektonik rejim nedeni ile orta Eosen yaşlı, çarpışma kökenli, genellikle porfirik dokulu yarı derinlik kayaçları intrüzif olarak kıta içine sokularak, Kretase-Paleosen yaşlı yay kökenli holokristalen dokulu derinlik kayaçlarını ve yay içinde oluşan, Geç Kretase yaşlı birimleri kesmiştir. Eosen yaşlı, "çarpışma" ve "çarpışma sonrası" kökenli asidik, bazik volkanik, sub-volkanik kayaçlar ve piroklastik kayaçları ile eş zamanlı çökelen tortul kayaçlar uyumsuz olarak tüm birimleri örtmüşlerdir. Kaçkar Granitoyidlerinin üzerinde uyumsuzlukla bulunan Eosen örtü kayaçlarının üst seviyelerinden alınan bazaltlardan K/Ar yöntemi ile 35.8±1.4 My (Tüm kayaç) (Priaboniyen-geç Eosen), Geç Jura-Erken Kretase yaşlı kireçtaşlarının üzerinde uyumsuzlukla bulunan örtü kayaçlarının arasındaki bazaltik andezitlerden K/Ar yöntemi ile 44.4±1,7 My (Tüm kayaç) (Lütesiyen-orta Eosen), Karaçam vadisinde yüzlek veren granit porfirlerdeki zirkonlardan 206Pb/238U yöntemi ile 43.81±0.63 My (Lütesiyen) yaşları elde edilmiştir. Geç Kretase boyunca yer yer temel kayaçlar içerisine yer yer de yay içinde oluşan volkanosedimanter kayaçların içerisine intrüzif olarak yerleşen, holokristalen dokulu, dalma batma kökenli granitoyidlerin bulunduğu alanların hızlı düşey yükselimi sonucu, bölge erken Paleosen'de deniz seviyesinin üzerine çıkmıştır. Yay bölgesinde yer yer KD-GB uzanımlı sırtlar şeklinde yükselen bu dağlar pozitif alan haline gelmişler ve aşınma süreçleri sonucu, erken Eosen yaşlı örtü kayaçlarının tabanında bulunan konglomeralara granitik ve volkanik çakıllar vermişlerdir. Bölgenin Geç Kretase boyunca devam eden düşey yükselimi Paleojen ve Neojen boyunca devam etmiştir. Çalışma alanının güneyinde, Eosen yaşlı volkanosedimanter kayaçlarını, Miyosen yaşlı gölsel sedimanter kayaçlar ve en üstte de Kuvaterner birimler uyumsuz olarak örterler. Mesozoyik-Senozoyik boyunca süregelen bu jeolojik olaylar, Pontidlerin özellikle yay içi bölgesinin bu gün yaklaşık 3500 m. yüksekliklere ulaşmasına neden olmuştur. 80 My önce yerkabuğunda, yaklaşık 15-20 km derinliklerinde oluşmuş granitoyidlerin, 61 My önce deniz seviyesinin üzerine çıkması ve bugün yüksek dağ zirvelerinde gözlemlenmesi Pontidler'de hızlı bir yükselmeyi göstermektedir. Bu yükselmeyi, Geç Kretase boyunca Tetis Okyanusu'nun Lavrasya kıtasının altına dalması ve erken Paleosen sonunda kıta kıta çarpışması ile sonuçlanan tektonik süreçler kontrol etmiştir. Doğu Pontidler'de sıkışmalı tektonik rejimin etkisi altında gelişmiş tektonik yapıları güneyde, yay önü ve hendek olarak tanımlanabilecek, İzmir-Ankara-Erzincan süturu, Kuzey Anadolu Fayı ile Bayburt arasındaki bölgede ters faylar, bindirme fayları kıvrımlı yapılar şeklinde görebilmekteyiz. Ancak çalışma alanında yüzlek veren kayaçlarda sıkışmalı tektonik rejimi gösteren yapısal veriler yerine, gerilmeli tektonik rejime işaret eden tektonik yapılar görülmektedir. Bu durum Tetis Okyanusu'nun kapanması ve kıta-kıta çarpışmasının gerçekleşmesi sonucunda gelişen dağ oluşum hareketleri sırasında, Doğu Pontidler'de gözlemlenmesi beklenen sıkışmalı tektonik rejime işaret eden tektonik kuvvetlerin bu alanda yeterince etkin olamadığını göstermektedir. Avrasya levhası ile Afrika-Arap levhaları arasında yer alan Türkiye'nin, güncel GPS verilerine bakılacak olursa Doğu Pontidler'de yanal yönde hemen hemen hiç hareket olmadığı ve aynı zamanda deprem üretmediği görülecektir. Kuzey Anadolu Fayı'nın son 15-20 My'da oluştuğu ve günümüzde aktif olduğu düşünüldüğünde, bu sıkışmalı tektonik rejimin kuzeyde yer alan Doğu Pontidleri etkilemeden, Kuzey Anadolu Fayı, Kuzeydoğu Anadolu Fayı ve Doğu Anadolu Fayı boyunca oluşan deformasyon ve yer değiştirme hareketleri ile karşılandığı söylenebilir. Orta Eosen sonrasında, Doğu Pontidler, orojenik çökme nedeni ile gelişen, gerilmeli tektonik rejimin etkisi altında yükselmeye devam etmiştir. KD-GB sırtlar boyunca oluşan normal faylar, sıyrılma fayları ve listrik faylar, Doğu Karadeniz'de horst ve grabenlerin, yarım grabenlerin ve fay önü göllerinin oluşmasına neden olmuştur. Geç Eosen (35.8±1.4 My) yaşlı bazaltik andezitlerde ölçülen yapısal veriler, bu kayaçların K120° eksen doğrultulu (KB-GD) gerilmeli tektonik rejim etkisinde deformasyona uğradıklarını göstermektedir.
Kapadokya ignimbiritlerinde bulunan minerallerin ve kapanımların mikro ölçekte petrolojik incelemesi: Silisik magma rezervuarlarının zamansal değişimi
Kristalleşme sırasında ana mineral faz içerisinde hapsolan ilksel eriyik örneklerini temsil eden eriyik kapanımları, magmatik sistemlerde iz element miktarlarının kontrol edilmesinde önemli yere sahiptirler. Ana magmadan kristalleşme ile ayrılan ve izole olan eriyik kapanımları, ana kristal fazın geliştiği magmatik sistemin petrojenetik gelişimini ortaya koymaktadır. Bu kapsamda, Kapadokya Volkanik Bölgesi'nde bulunan ignimbiritlerin (yaşlıdan gence; Kavak, Zelve, Sarımadentepe, Sofular, Cemilköy, Tahar, Gördeles, Kızılkaya, Valibabatepe) eriyik kapanımı içeren zirkon kristallerinin, İkincil Kütle Spektrometresi (SIMS) analitik yöntemi ile elde edilen iz element konsantrasyonlarından itibaren iz element paylaşım katsayı değerleri hesaplanmıştır. Zirkon/eriyik kapanımı çiftlerinin iz element paylaşım katsayı değerleri, iz elementin atom numarasının artışına bağlı olarak uyumlu davranış sergilemektedir. Ayrıca, eriyik kapanımlarının iz element içerikleri, tüm kayaç ve matriks cam içerikleri ile korele edildiğinde, birimlerin petrojenetik gelişiminde baskın sürecin fraksiyonel kristalleşme olduğu ortaya konmuştur. Kapadokya Volkanik Bölgesi, SiO2 bakımından zengin riyolitik magma gelişimine ve sonuç olarak kaldera oluşturan patlamalara ev sahipliği yapmış bir bölge olarak tanımlanmaktadır. Bu bölge hakkında çoğu çalışma piroklastik akıntı birimlerinin tüm kayaç bileşimlerinden itibaren jeokimyasal ve petrolojik olarak tanımlamaya yönelik yapılmış fakat geniş hacimli riyolitik magmaların patlama öncesi ayrımlanması ve depolanması, kaldera oluşumunu kontrol eden ve eriyik ayrımlanma sürecinde etkisi olduğu düşünülen süreçlerin varlığı hakkında çok az bilgi bulunmaktadır. Bu çalışma ile Orta Anadolu Bölgesi'nde yaygın kaldera oluşturan piroklastik akıntı birimlerinin magma kaynağına ilişkin ayrımlanma ve depolanma modeli sunulmaktadır. Kapadokya bölgesinde bulunan ignimbiritler neredeyse benzer pomza ana element bileşimleri ve benzer fenokristal içerikleri sunmaktadır (Tahar ve Valibabatepe hariç). Patlama öncesi magmatik sisteme ilişkin modeli oluşturmak ve her patlamaya ait muhtemel tetikleyici etkinin ortaya konulması adına matriks cam, zirkon ve zirkon kristalleri içerisinde bulunan eriyik kapanımları, tüm kayaç iz element içerikleri ve birimlere ait mineral birliktelikleri kullanılmıştır. Bu çalışmalara destekleyici olarak zirkon kristallerinden elde edilen iz element bileşimleri ile Hf izotop verileri de kullanılmıştır. Buna göre, birbirine benzer bileşimlere sahip magma odalarının benzer kaynaktan itibaren geliştiği ve bu magma odalarının birbirilerinden izole bir şekilde sığ derinlikleri temsil eden üst kabuk seviyelerinde depolandığı ve patlamanın gerçekleşeceği zamana kadar eriyiğin evrimleşmeye devam ettiği sonucuna varılmıştır. Üst kabukta depolanan bu birimlerin gelişiminde fraksiyonel kristalleşmenin baskın süreci temsil ettiği ve bazı birimlerde (Kavak, Zelve, Cemilköy, Tahar ve Gördeles) özellikle fraksiyonel kristalleşmenin yanı sıra kabuk asimilasyonunun da etkin olduğu ortaya konmuştur. Patlama öncesi gerçekleşen mafik magma beslemesinin bazı birimlere ait zirkon kristalleri üzerindeki etkisi, özellikle CL görüntülerinde meydana gelen zonlanma değişimleri ve zonlanmaya bağlı olarak U ve Th konsantrasyonlarında artış şeklinde gözlenmektedir. Bununla birlikte, zirkon kristallerinden ölçülen Hf izotop değerleri, oksijen izotop çalışmaları ile ortaya konulan kabuksal etkinin varlığının sanıldığının aksine yaşlıdan gence doğru giderek azaldığının yanı sıra kabuksal katkının birimlerin oluşumu sırasında dönemsel etkisinin varlığını ortaya koymaktadır.
Yönser koşullarda kayaların dayanım ve deformabilite özelliklerinin ultrasonik dalga hızından tahminine yönelik görgül ilişkilerin geliştirilmesi
Kayalar, özellikle içerdikleri farklı yönelimlere sahip tabakalanma, şistozite, eklem vb. gibi zayıflık düzlemlerinin varlığı nedeniyle genel olarak farklı düzeylerde yönserliğe (anizotropiye) sahip olup, bunların mekanik özellikleri de yönserlikten etkilenerek yönlere bağlı olarak farklılıklar göstermektedir. Yönserlikle ilişkili olarak gözlenen bu farklılıklar nedeniyle kayaların dayanım ve deformabilite özellikleri, kaya mühendisliği uygulamalarının tasarım aşamasında yönserlik durumu da gözetilerek dikkate alınması gereken özelliklerdir. Bu durum, araştırmacıları kayaların dayanım ve deformabilite özelliklerinin farklı yöntemler kullanılarak tahmin edilmeleri konusunda çalışmalar yapmaya yönlendirmiştir. Sağlam kaya malzemesi özellikleriyle ilişkilendirilebilmesi, laboratuvarda tayin edilmesinin kolay olması ve tayin edilmesi sırasında deney örneklerinin herhangi bir yenilmeye maruz kalmaması gibi özellikleri nedeniyle ultrasonik dalga hızından (Vp) yararlanılması daha da popüler olmuştur. Günümüze değin yapılan çalışmalarda kayaların dayanım ve deformabilite özellikleri ile ultrasonik dalga hızları (Vp ve Vs) arasındaki ilişkiler ayrıntılı bir şekilde araştırılmasına rağmen, yönserliğe neden olan zayıflık düzlemlerinin yönserlik etkisinin dikkate alındığı çalışmalar oldukça sınırlı sayıdadır. Ayrıca yönserliğin dikkate alındığı çalışmalar az sayıda örnek üzerinde yapılmış olup, dayanım ve deformabilite özellikleri ile ultrasonik dalga hızları arasında yönserlik açısının da dikkate alındığı tahmin (kestirim) ilişkileri geliştirilmemiştir. Bu durum gözetilerek, bu çalışma; yönserliğe sahip zayıflık düzlemlerini içeren kaya bloklarından hazırlanmış 6 kaya türüne ait örneklerin, farklı yönserlik açılarında (0°, 15° 30°, 45°, 60°, 75° ve 90°) dayanım ve deformabilite özelliklerinin P-dalga hızından yararlanılarak tahmin edilebilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında tek eksenli sıkışma dayanımı (UCS), dolaylı çekme dayanımı (t), elastisite modülü (E) ve P-dalga hızı (Vp) deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçları esas alınarak UCS'ye bağlı yönserlik tipi araştırılmış ve UCS, σt, E ve Vp değerlerinin yönserlik açısına bağlı olarak değişimi değerlendirilmiştir. Kaya örneklerinin eğimli süreksizlikler içermesi halinde UCS, σt ve E değerlerinin tahmini amacıyla bu değerlerin Vp değerleri ile aralarında geçiş sağlayan bazı görgül ilişkiler önerilmiştir. Geliştirilen bu basit regresyon ilişkilerinin tahmin performansının düşük olması nedeniyle çalışmanın son aşamasında çok değişkenli doğrusal regresyon analizleri yapılarak üretilen görgül ilişkilerin tahmin performansı arttırılmıştır. Ayrıca bu ilişkiler kullanılarak tahmin edilen değerler, deneylerden belirlenen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan değerlendirmeler ve karşılaştırmalar sonucunda; söz konusu görgül ilişkilerin bu çalışmada kullanılan düşük-orta derecede yönserliğe sahip kayalarda UCS ve σt'nin yönserlik açısına göre Vp'den tahmin edilmesinde yüksek bir tahmin performansı (R2 sırasıyla; 0.89 ve 0.97) sergilerken, E'nin tahmininde ise, R2=0.98 olmasına rağmen, tahmin edilen verinin 1:1 doğrusu etrafındaki dağılımına göre tahmin performansının düşük olduğu anlaşılmıştır.
Kapadokya ignimbiritlerinin ana kaya ve alterasyon mineralojisi ile yerinde ölçülen ultrasonik atım hızları arasındaki ilişkinin incelenmesi
Orta Anadolu Volkanik Bölgesinde Orta Miyosen-Geç Kuvaterner volkanizması, karasal-gölsel sedimanlar ve çeşitli noktalardan türeyen lav akışları ile birbirinden ayrılan 10 temel ignimbirit içermektedir. Bu ignimbirit üniteleri, yerleşimleri esnasında ve sonrasında çeşitli bölgelerde hidrotermal faaliyet sonucunda alterasyon/devitrifikasyona ve sıklıkla dolgu süreçlerine maruz kalmıştır. İgnimbiritlerin içerdikleri amorf jüvenil camın alterasyon süreçleri sonucunda zeolit, opal-A, opal-CT, kil grubu minerallerine ve nadir olarak sülfat minerallerine dönüştüğü görülür. İgnimbirit ünitelerinin yerleşmesini takiben bazı bölgelerde hidrotermal akışkan kontrolünde dolgu süreçlerinin geliştiği gözlenir. İkincil dolgu, kırık – çatlak sistemleri boyunca sıklıkla karbonat ve nadiren sülfat kristalleşmeleri ile temsil edilir. TÜBİTAK tarafından desteklenen 113Y439 No'lu proje kapsamında gerçekleştirilen bu çalışmada, Kapadokya ignimbiritlerinin mineralojik-petrografik özellikleri ile sahada (in-situ) ölçülen ultrasonik atım hızları (UPV) arasındaki ilişkilerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ultrasonik atım hızı yöntemi 9 farklı ignimbirit ünitesinde (Kavak, Zelve, Cemilköy, Sarımadentepe, Sofular, Tahar, Gördeles, Kızılkaya ve Valibabatepe) uygulanmıştır. İgnimbiritlerin mineral içerikleri ve dokusal özelliklerinin ultrasonik atım hızı ölçüm sonuçlarını doğrudan etkilediği gözlenmiştir. Özellikle alterasyon, devitrifikasyonun ve dolgu süreçlerinin yaygın olduğu bazı bölgelerde ölçülen ultrasonik atım hızı ölçüm sonuçlarının, bu süreçlerin hakim olmadığı bölgelerdeki karşılıklarından farklı olduğu saptanmıştır. Gerçekleştirilen SEM-EDS ve X-ışını microtomografi analizleri ile ignimbiritlerin pirojenik ve alterasyon mineral içerikleri tanımlanmış ve gözeneklilik oranları hesaplanmıştır. Alterasyon ile gelişen devitrifikasyon sonucu gözlenen ikincil kristalleşmenin ignimbiritlerin kristal miktarında artışa, dolayısıyla gözenek hacminde azalmaya ve kaynaklanmasına yol açtığı belirlenmiştir. Bu nedenle, ultrasonik atımların devitrifiye ignimbiritlerde, alterasyona uğramamış karşılıklarından daha hızlı ilerlediği ölçülmüştür. Sonuç olarak, bu tez çalışması, sahada kolaylıkla uygulanabilen "dolaylı" yöntem ile ölçülen ultrasonik atım hızlarının, incelenen ignimbiritin alterasyon derecesine bağlı olduğunu ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Alterasyon, devitrifikasyon, Kapadokya ignimbiritleri, Ultrasonik atım hızı
Varto ve Muş havzalarındaki (Doğu Anadolu, Türkiye) jeotermal sistemlerin yapısal kontrolleri
Varto ve Muş havzaları Doğu Anadolu Sıkışmalı Tektonik Bölgesi'nde yer alan Afrika ve Anadolu plakalarının çarpışması sonucu meydana gelen sıkışmalı tektonik rejim etkisinde kalmış transpresyonel rampa havzalarıdır. Bitlis Zagros Sütur Zonu, Muş Fay Zonu, Varto Fay Zonu ile Yorgançayır-Kaynarca Fay Zonu bölgedeki deformasyondan sorumludur. Bu fay zonlarının etki alanındaki temel yapısal unsurlar KB-GD doğrultulu sağ yönlü doğrultu atımlı fay segmentleri, KD-GB yöndeki sol yönlü doğrultu atımlı fay segmentleri, K-G doğrultulu açılma zonlarıdır. Pliyosen Solhan volkanizması ve Kuvaterner Nemrut volkanizması bölgeyi morfolojik olarak şekillendiren en önemli faktörlerdir. Tektonik ve volkanik süreçler ile bölge jeolojik açıdan oldukça aktif bir karakter kazanmış ve çalışma alanı çevresinde jeotermal sistemler açısından uygun bir ortam oluşmuştur. Nemrut volkanizmasının etkili olduğu alanlardaki volkanik merkezler çevresinde, Varto Fay Zonu'ndaki segmentlerin sonlandığı, büklüm ve sıçrama yaptığı alanlarda, fay segmentlerinin birbirleri, yoğun kırık sistemleri ve açılma zonları ile kesiştikleri alanlarda önemli jeotermal sahalar (Alagöz, Kaynarca, Güzelkent, Güroymak ve Nemrut gibi) oluşmuştur. Çalışma alanında Bitlis Metamorfitleri'ne ait karstik kireçtaşları ile kırık-çatlak kontrollü Pliyosen volkano-sedimanter istifi jeotermal sistemlerin rezervuar kayalarıdır. Andezit ve bazalt içeren volkanik birimlerde gözlenen çatlak ve kırık sistemleri ile havzanın oluşumunu kontrol eden fayların deformasyona tabi tuttuğu temel birimlerde ikincil geçirimliliğe bağlı akışkan dolaşımına uygun zonlar oluşmuştur. Bu alanlarda sıcak, soğuk ve maden suyu karakterindeki sular yüzeye ulaşabilmektedir. Sıcak suların ortalama yüzey boşalım sıcaklığı 42.9°C iken en yüksek sıcaklık yaklaşık 60°C ile Nemrut jeotermal sahasından ölçülmüştür. Sıcak sular ve maden sularının genelinin Na-Mg-HCO3, soğuk suların ise Ca-HCO3 tipinde olduğu gözlemlenmiştir. Varto havzasındaki soğuk sular Ca-HCO3 tipte, sıcak sular ve maden suları ise Na-Mg-HCO3 ve karışık su tipindedir. Oksijen-18 (18O) ve Döteryum (2H) izotop analizlerine göre Varto, Muş havzası maden suları ve diğer sular birbirine yakın üç grup oluşturmuştur. Varto'daki su kaynakları en düşük δ18O ve δD değerlerine sahiptir. Varto'daki suların beslenim alanı topoğrafik olarak daha yüksektir ve izotop farklılaşması ve izotop içeriği daha düşük, nemli hava kütleleri tarafından beslenmektedir. Muş havzasındaki sular ise daha düşük kotlardan beslenmektedir. Bu alandaki su kaynakları yerel meteorik doğrular ve küresel meteorik su doğrusu yakınında veya üzerinde bulunduğu için suların meteorik kökenli olduğunu göstermektedir. Trityum analizleri ile de desteklenen çalışmada meteorik olan bölge sularının Varto'dakilerin Muş ovasındakilere göre nispeten daha yaşlı olduğu, Muş ovasındaki suların ise daha genç ve sığ dolaşımlı sular olduğu yorumu yapılabilir.
Morphotectonic analysis of the East Anatolian fault zone (E. Turkey) using remote sensing techniques
The transform Arabian/Anatolian plate boundary is at the origin of active tectonic structure elements that initiate large and destructive earthquakes. The aim of this thesis is to improve our knowledge and understanding of the fault behavior and deformation remarks by analyzing surface deformation along the East Anatolian Fault (EAF) that is a morphologically very distinct and seismically active left-lateral strike-slip fault that extends for ~400 km forming the Arabian/Anatolian plate boundary in southeastern Turkey. Together with its conjugate the North Anatolian Fault (NAF), the EAF helps accommodate westward escape of the Anatolian plate from the Arabian/Eurasian collision zone. In this thesis, we study morphotectonics and tectonic activity of the EAF and its splay Adıyman Fault (AdF) using the most important tectonic geomorphology indexes and analyzing different satellite images within the Arabian/Anatolian plates deformation zone. The core parts of the thesis focus on the study of morphotectonic indexes along the EAF, examining the geological offsets along the Erkenek Segment of the EAF through analyzing ASTER satellite images, relative tectonic activity assessment of the AdF, and geological and tectonic mapping along the AdF using Landsat 8 satellite images. The methods used in this thesis work are divided into two parts; the first part describes the importance of the tectonic geomorphology applications as a very useful tool to examine the interplay between tectonic and surface processes that shape the landscape in regions of active deformation and at time scales ranging from days to millions of years. It also presents a review of the most effective morphotectonic indexes (e.g., Mountain front Sinuosity; valley-floor with to valley floor-height; Hypsometric analysis) that are used to evaluate the tectonic activity along the study region. The second section gives a brief view about the application of remote sensing techniques in geology and tectonics and how the techniques have a great power to assess the different tectonic features and trace the structural elements along any active zone. Also, it presents the characteristics of the different satellite data (ASTER and Landsat 8 (OLI)) with the revision of the different method that we used in this study (e.g. Band Ratio Composite and Minimum Noise Fraction Analysis). The morphotectonic features along the East Anatolian Fault (EAF) are examined for the first time to provide insights into the nature of landscape development and better understanding of variations in tectonic activity and fault evolution. Several geomorphic indices, namely mountain front sinuosity, valley-width to valley-height ratio, stream length-gradient index, basin asymmetry factor, drainage density, and hypsometric analysis are obtained from digital elevation models. We show that mountain front sinuosity varies from 1.01 to 1.46 on five segments. The mean ratio of valley-width to valley-height along the five segments ranges from 0.11 to 1.32, which is well correlated with the mountain front sinuosity values. The stream length-gradient index values are between from 50 and 350 along the studied segments. Analysis of the basin asymmetry factor of 18 catchments gives values from 1.88 to 26.25 are examined along the study fault zone and we present the basin asymmetry factor with values from 1.88 to 26.25. The drainage density values of the studied catchments range from 3.5 to 5.6. Finally, the hypsometric analysis index of the 18 catchments records high, intermediate, and low relative tectonic activity. The results show that all geomorphic indices are remarkably uniform along the entire fault length, thus implying that its development was essentially coeval along its length, and supporting the view that the present-day Arabian/Anatolian plate boundary (delimited by the EAF) jumped eastwards from the Malatya-Ovacik Fault Zone at ~3 Ma. This is in a good agreement with the nearly uniform geological offsets and the present-day slip rate of ~10 mm/yr along the entire fault as determined by GPS measurements. The Erkenek Segment is one of the most active and prominent splays of the East Anatolian Fault. To reveal any potential geological offset geology along the AdF is refined by remote sensing techniques. This is because, mapping the geology at high spatial resolution along this segment with conventional mapping techniques is highly challenging due to the complex tectonics and the abundant number of different lithological units of varying spatial extent. Therefore, in this study, we applied image spectral rationing techniques by using the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data along the Erkenek Segment. Images created with band ratios with 1/3-1/9-3/9, 7/3-1/7-3/5 and 9/5-5/3-3/1 are found to be remarkably useful for detailed lithological mapping and hence detecting the geological offsets along this section of the fault. Thus, these ASTER band-ratio images can be used for the lithological mapping along the whole EAF and on other regions in the world with similar lithological and geomorphological conditions. Geomorphic indices that include mountain-front sinuosity, valley floor width-to-valley height ratio, catchment asymmetry factor, hypsometric integrals and curves, and drainage density are calculated to evaluate the relative tectonic activity along the Adıyaman fault. Each geomorphic index is classified into three classes and averaged to define an index for relative tectonic activity (RTA) to allow the Adıyaman Fault to be divided into categories of low, intermediate and high RTA. The results confirm that the Adıyaman Fault is an active fault with intermediate Quaternary tectonic activity, suggesting that it is of minor importance in accommodating plate boundary deformation, consistent with recent crustal motions determined by GPS studies. Nevertheless, it is worthwhile to note that the Adıyaman Fault still poses a significant seismic hazard for the region despite its relatively lower tectonic activity. Independent Component Analysis (PCA and ICA) and Minimum Noise Fraction Analysis (MNFA) techniques of the Landsat 8 are applied to study the Adıyaman Fault. It is shown that the lithologic units, fault patterns, and morphological and structural features can be mapped highly accurately by using spectral-matching techniques in regions where rocks are well exposed. Inspection of all possible band combinations indicates that PCA 134 and 231, and ICA 132 band combinations give the best false-color composite images for identifying the rock units and contacts. Analysis of MNFA band combinations shows that MNFA 521 band combination also is robust for discriminating the rock units particularly Quaternary clastic units (colluvium/alluvium). MNFA band 1 alone provides the best image to trace the tectonic and structural elements in the study area. The new up-to-date lithologic map of the Adıyaman Fault that we produce upon to the interpretation of processed OLI images reveals several river channels offset and beheaded by the Adıyaman Fault, verifying its Quaternary activity. This study demonstrates that, when used with the OLI data, the PCA, ICA, and MNFA are very powerful for lithological and structural mapping in actively deforming tectonic zones, and hence can be applied to other regions elsewhere in the world where the climate is arid to semi-arid, and the vegetation cover is scarce. In generally this study presents the help of the tectonic geomorphology and remote sensing applications to evaluate the tectonic activities of a major plate boundary fault and a minor fault within the Arabian/Anatolian deformation zone. Improving our tectonic understanding of the active regions requires accurate tectonic measurements and data analysis. It so important to link the morphotectonic analysis with the different surface displacements, slip rates, and major seismic events in order to create a complete scenario about the deformation story of the active regions. Also, the new developed remote sensing methods with high-resolution images are required to go deep and gain the most benefits of applying these techniques for geology and tectonics purposes.
Büyükçekmece-Gürpınar yerleşim alanı zemin sınıfı-şev duraylılığı ilişkisi
Bu tez çalışmasının amacı; kuzeyde E-80 Avrupa Otoyolu, güneyde Marmara Denizi, batıda Büyükçekmece Gölü ve Büyükçekmece Körfezi sınırı, doğuda Avrupa Otoyolu-Hadımköy Bağlantısı ile devamında Yavuz Sultan Selim Bulvarı ve Ziya Gökalp Caddesi hattı boyundan Marmara Sahili'ne kadar inen yerleşim alanındaki zemin sınıflandırması ile şev duraylılığı arasındaki ilişkinin belirlenerek, İstanbul Avrupa yakasında nispeten bakir kalmış ve göl kenarında olan bu alanda ileride yapılması muhtemel kentleşmeye yönelik uygun şev düzenlemelerinin tasarımı için öneriler sunmaktır. Hedeflenen çıktıların elde edilebilmesi amacıyla sırasıyla büro, arazi, laboratuvar çalışmaları yapılmış ve eldeki veriler derlenerek bulgular ve görüşler ortaya konmuştur. İnceleme alanında yapılan arazi ve literatür araştırmalarına dayanarak genel jeoloji bulguları verilmiştir. Oligosen ve Miyosen dönemlerine ait sedimenter çökellerin yüzeylendiği; yaşlıdan gence Gürpınar formasyonu, Çukurçeşme formasyonu, Güngören formasyonu ve Bakırköy formasyonunun stratigrafik istifi oluşturduğu ve Miyosen'e ait çökellerin Oligosen çökelleri üzerine açısal uyumsuzlukla geldiği tespit edilmiştir. Tabaka eğimleri genel olarak yatay ya da çok düşük eğime sahipken kütle hareketlerinin görüldüğü noktalarda arttıkları gözlemlenmiştir. Arazi çalışmasında 16 adet noktadan örnekler alınmış ve İstanbul Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü İndeks Özellikleri Laboratuvarı'nda zemin sınıflarının belirlenmesi için elek analizi, kıvam özellik deneyleri (likit limit ve plastik limit) yanısıra mühendislik ve tasarım parametrelerini belirlemeye yönelik fiziksel özellik deneyleri (piknometre, porozite ve su içeriği) yapılmıştır. Laboratuvar deneylerinden (elek analizi, plastik limit ve likit limit) elde edilen sonuçlar birleştirilmiş zemin sınıflandırması – USCS sistemi kullanılarak zemin tanımlamaları yapılmıştır. 16 adet örneğe ait zemin tanımlamaları incelendiğinde, inceleme alanının çoğunlukla iri daneli kumlardan oluştuğu ve çakıllı seviyelerin de yaygın olduğu görülmektedir. İnce daneli zemin birimleri ise Büyükçekmece kıyısı boyunca kuzey kesimde sınırlı bir alanda yayılım sunmaktadır. Tez çalışması kapsamında, İstanbul Avrupa yakasında nispeten bakir kalmış ve göl kenarında olan, şev duraylılığı ve kütle hareketleri açısından riskli bir bölge olduğu daha önceden yapılmış olan araştırmalarla bilinen inceleme alanında zemin sınıflandırması ile şev duraylılığı arasındaki ilişkiler elde edilen verilerle belirlenmiştir. İnce daneli zeminler için ilerideki süreçlerde yapılması muhtemel kentleşmeye yönelik uygun şev düzenlemeleri için ön tasarımlar sunulmuş ve düzenlecek şevlerde çekme çatlağının oluşması, yeraltısuyunun yükselmesi durumlarında önlem alınması gereken noktaların neler olduğu sunulmuştur. Kaba daneli zeminler için ise tasarlanan koşullar altında gerekli güvenlik sayısının sağlanabilmesi için yeraltısuyunun olması gereken derinliğini verecek denklemler ortaya konmuş ve daha sonra bu denklemlerin zemin özelliklerine göre sunduğu ilişkiler irdelenmiştir. Kaba daneli zeminler için c=0 yöntemi ve ince daneli zeminler için ampirik yöntem kullanılarak şev duraylılığı hesaplamaları yapılmıştır. İnce daneli örneklere ait hesaplamalarda Gs=1 alınarak limit denge yöntemi kullanılıp, sonsuz şev yaklaşımı ile şev duraylılığı analizleri yapılmıştır. Şev duraylılığı analizleri topoğrafya yüzeyinden 10 m. derinliğe kadar zeminin tamamen kuru ve tamamen doygun olması durumları ile zeminin yavaş ve hızlı yüklenmesi senaryo kriterlerine göre hesaplanmıştır. İnce daneli zeminlerde yapılan hesaplamalarda nihai şev boyutlandırması için deprem yükü de dikkate alınmıştır. TS 8853/1991 standardında, yamaç ve şevlerde fisürlü killer için güvenlik sayısı Gs=1.5 olarak belirtilmiştir. İnceleme alanının Kuzey Anadolu Fay hattına yakınlığı, 1 ve 2. derece deprem kuşağı içerisinde bulunması sebebiyle deprem analizi aşamasında Gs=1.6 olarak belirlenip şev analizi tamamlanmıştır. İnce daneli zeminler için ön tasarımı sunulan şevlerde zamanla şev duraysızlığına neden olacak etmenler olan yeraltısuyunun yükselmesi, şevin hareketsiz kısmında çekme çatlağı oluşması durumları için şev duraylılığı geri analiz yöntemiyle denetlenmiş, kritik statik su seviyeleri (Hsu), çekme çatlağına bağlı olarak şevi kaydıracak kütlenin uzunlukları (L) ve kalınlıkları (D) ortaya konulmuştur. İnce daneli zeminlerin yayılım gösterdiği alanda yapılması muhtemel şevler için yapılan bu ön tasarım hesaplamalarında sadece örneklere ait indeks-fiziksel özellikler kullanılmıştır. İlk olarak deprem yükü dikkate alınmadan yapılan hesaplamalarda tüm şevler için en uygun şev oranının 1.5:1 (yatay-düşey, α=33.69°) olduğu belirlenmiştir. Daha sonra deprem yükü de hesaba katılmış ve hesaplamalar bu yönde devam ettirilmiştir. Arazinin, Kuzey Anadolu Fay hattına yakın, 1. ve 2. derece deprem bölgeleri içinde ve kütle hareketleri açısından riskli bir bölge olduğu bilindiğinden; tüm hesaplamalar boyunca emniyetli tarafta kalmaya çalışılmış ve güvenlik katsayısı (Gs) 1.6, sismik katsayı (ky) 0.25 seçilmiştir. Böylece ön tasarımını sunduğumuz şev yapılarının olası bir İstanbul depremini en az hasarla atlatması amaçlanmıştır. Yeraltısuyunun derinde ya da yüzeyde olması durumlarında; deprem yükü dikkate alınmadan şevler için sunulan düşey mesafelerinin arasındaki ciddi farklar, yapılacak her türlü kentleşmeye yönelik yapı için drenaj önlemlerine ne kadar dikkat edilmesi gerektiğini göstermektedir. Ayrıca Gs=1 için belirlenmiş olan kritik şev yükseklikleri arasındaki ilişkilerden Gürpınar formasyonunun ince daneli zemin kesimleri için suya doygun bir şevde yeraltısuyu seviyesinin düşürülmesi durumunda kuru ortamdaki şev yüksekliğinin ne olması gerektiğine dair bir denklem önerilmiştir. Kaba zeminler için yapılan hesaplamalarda ilk olarak şev açısı 10° iken topoğrafya yüzeyinden 1 m., 2 m. ve 3 m. derinlikte olası bir kayma düzlemi boyunca, yeraltı su seviyesinin topoğrafya yüzeyinden 10 m. aşağıda olması (YAS=10 m.) koşulundan başlanarak, yeraltısu seviyesinin topoğrafya yüzeyine yaklaşarak yükselmesi koşuluna kadar analiz Gs=1 için analiz sürdürülmüştür. Analiz sonuçları ile kaba daneli zeminlere ait her bir örnek noktasında şev açısı 10° için güvenlik sayısının (Gs) 1-3 arasında değiştiği durumlar için yeraltısu seviyesinin (YAS) ne olacağı belirlenmiş ve Gürpınar formasyonun kaba daneli seviyeleri için genel denklemler önerilmiştir. Yapılan analizin ilerleyen kısmında şev açısının 20°-30° arasında değiştiği şevlerde Şev Açısı-YAS ilişkisi irdelenmiş ve Gs=1 iken, kayma düzleminin 1-3 m. arasında değiştiği durumlar için genel denklemler önerilmiştir. Daha sonra her iki koşulda örneklerin gösterdiği ilişkiler irdelenmiştir. Kaba daneli zemin örneklerinin tasarlanan koşullar altında sundukları Gs-YAS ve Şev Açısı-YAS ilişkileri denklemlerle ortaya konmuştur. Elde edilen denklemler zemin sınıflarına, kum yada çakıl olmalarına, son olarak da topluca kaba daneli zemin olmalarına göre gruplandırmalar yapılarak geometrik ortalama yöntemi kullanılarak genelleştirilmiştir. Zemin sınıfına göre genelleştirilmiş denklemler birbirine yakın ilişkiler sunmuştur. Her bir kaba daneli zemin örneğine ait denklemler zemin sınıfına, kum yada çakıl olmalarına, son olarak da topluca kaba daneli zemin olmalarına göre gruplandırıldıktan sonra önerilen denklemlerle karşılaştırıldığında ortalama olarak düşük farklar görülmüştür. Böylece tasarlanan zemin ortamlarında, Gs-YAS koşulunda sunulan denklemlerle güvenlik sayısının (Gs) 1-3 arasındaki değerlerinin, Şev Açısı-YAS koşulunda sunulan denklemlerle ise şev açısı 10-30° arasındaki değerlerinin sağlanabilmesi için yeraltısuyu seviyesinin olması gereken derinliğini zeminin sadece kaba daneli olduğu biliniyorsa dahi hızlı ve güvenilir şekilde hesaplayabilecek denklemler ortaya konmuştur. Yapılan tüm bu değerlendirmeler arazi gözlemleri, literatürden alınan bilgiler ve deney sonuçları ile bunlarla yapılmış olan hesaplamalara dayandırılmıştır. Bu çalışmada indeks ve fiziksel özellikler kullanılarak kentleşmeye yönelik şev tasarımları için öneriler ortaya konmuş, şev duraysızlığına neden olabilecek etmenler için kritik noktalar belirlenmiş ve bunların zemin sınıfları ile ilişkisi araştırılmıştır. İnceleme alanının kütle hareketleri açısından risk arzeden bir bölge olduğu bilinmekle beraber, yapılaşmanın bu yönde ilerlemesi ve burada zamanla birçok yapının inşaa edilmesi kuvvetle muhtemeldir. Bu çalışmanın kapsamı örnek alınan mevcut noktalar ve sadece karar verilmiş olan laboratuvar deneylerinden elde edilen verilerin literatürdeki bilgilerin yardımıyla da zemin sınıfı-şev duraylılığı arasındaki ilişkinin belirlenmesinde kullanılması ile şevler için ön tasarım önerilerinde bulunmaktır. Laboratuvar koşullarında yapılan deney sonuçlarıyla arazideki doğal şartlar arasında farklılıkların olabilmesi ihtimali ve doğada jeolojik özelliklerin kısa mesafelerde bile değişkenlik gösterebildiği göz önüne alındığında 56 km2'lik bir alanın tümüyle sadece 16 adet örnekle değerlendirilemeyeceği aşikardır. Kapsamlı mühendislik yapılarının inşaasında daha detaylı jeolojik ve jeoteknik araştırmalarının yapılması elzemdir. Bu tez kapsamında ortaya konmuş olan denklemler ve değerler, inceleme alanında Gürpınar formasyonunda tanımlanmış olduğumuz zemin sınıflarıyla ilgili çalışmalar yapılırken ön bir etüt yaklaşımı olarak kullanılabilir. İnceleme yapılması düşünülen alandan alınacak örselenmemiş örneklere ait kayma mukaveti değerlerlerinin (içsel sürtünme açısı ve kohezyon) belirlenmesi gerecektir. Önümüzdeki süreçte olası İstanbul depremini de düşünerek, özellikle D-100 karayolu ile E-80 Avrupa Otoyolu arasında kalan Büyükçekmece Gölü doğusundaki bakir kalmış arazide detaylı jeoloji ve jeoteknik araştırmalarla desteklenmiş yerleşime uygunluk değerlendirmeleri yapılmalı ve mühendislik yapılarının inşaası öncesi detaylı imara esas jeolojik zemin etüd raporlarının tatbik edilmesi gerekmektedir.
İstanbul metrosu Kirazlı-İkitelli arasında ikiz tünel kazılarına bağlı oluşan yüzey oturmalarının değerlendirilmesi
Kentsel yerleşimlerde metro tünelleri gibi sığ yeraltı yapılarının inşasına bağlı oluşan yüzey oturmalarının hat üzerindeki üst yapılara etkileri büyük önem arz etmektedir. Tünel kazılarına bağlı gelişen oturmalar tünelin sürüldüğü zemin koşulları, tünel üzerindeki örtü kalınlığı, kazı kesitinin boyutu ve şekli, yeraltı suyu ve yapım metodu gibi birçok faktörün denetimindedir. Bu çalışma kapsamında Kirazlı-İkitelli arasındaki birbirine yakın, paralel ve biri diğerini arkadan takip eden asenkron tünel kazıları sırasında oluşan örselenmenin oturmalara etkisi değerlendirilmiştir. Çalışmanın odak noktası Kirazlı-İkitelli arasında inşa edilen sığ derinlikteki ikiz tünel kazılarına bağlı gelişen yüzey oturmalarının modellenmesi ve ölçülen oturmalar ile hesaplanan oturmaların karşılaştırılmasıdır. İkiz metro tünelleri 2006 ile 2010 yılları arasında 4 adet tünel delme makinesi (EPB-TBM) ile kazılmıştır. İkiz tünellerin eksenden eksene aralarındaki mesafe 14.5-15.5 m arasında değişmekte olup kazı çapı 6.50 m'dir. Bu tez kapsamında değerlendirilen kesimin uzunluğu 2.2 km'dir. Tünel kazıları Miyosen yaşlı Güngören Formasyonu'nda yapılmıştır. İncelenen kesimde, metro tünelleri grimsi yeşil renkli, kum mercekli, yer yer kum ve silt seviyeli, üste doğru marn arakatkılı Güngören Formasyonu içerisinde açılmıştır. Kazılar 25-41 m arasında değişen derinliklerde olup, yeraltı su seviyesinin altında sürülmüştür. Genellikle, kum seviyeleri ve merceklerinin olduğu bölgelerde daha fazla yeraltı suyu geliriyle karşılaşılmıştır. Çalışmada hattın fizibilite etüdü sürecinde belirlenen araştırma verileri baz olarak alınmıştır. İkiz tünel güzergahının mühendislik jeolojisi en ve boy kesitleri, hat üzerinde açılan araştırma sondajı verileri ve tünellerin açımı sırasında aynalarda karşılaşılan formasyon ve ortam koşulları birlikte göz önünde tutularak hazırlanmıştır. Hat üzerindeki yüzey oturmalarını takip etmek amacıyla, mevcut bina cephelerine önceden tesis edilen ölçüm noktalarının koordinatları zamana bağlı olarak periyodik olarak ölçülmüş ve izlenmiştir. Belirli izleme kesitleri için elde edilen periyodik okumalar, geçilen jeolojik ortamın özellikleri, örtü kalınlığı ve hidrojeolojik koşullar ile birlikte değerlendirilmiştir. Biri diğerini izleyen ikiz tünel kazılarından önde ilerletilenin jeolojik ortamda neden olduğu örselenmenin tasman eğrisi üzerindeki etkileri irdelenmiştir. İzleme verilerinden elde edilen yüzey oturmaları Gaus fonksiyonu yardımıyla değerlendirilmiş ve 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizler en kritik kesit üzerinde detaylı olarak yapılmıştır. İncelenen en kesitte, tünel kumlu kil ve kum seviye ve mercekleri içerisinden geçtiği için, ilksel gerilmelerin değiltiği ve analizlerde drenajlı şartların geçerli olduğu kabulü yapılmıştır. Zemin drenajlı parametreleri seçimi için ise Mohr-Coulomb liner elastik modeli kullanılmıştır. Önde ilerletilen tünel açıldıktan sonra oluşan oturmalar ile arkadan gelen ve aynı kesitten geçen ikinci tünelin geçtiği aşamada oluşan oturmalar karşılaştırılmış, birinci tünelin neden olduğu örselenmenin oturmalar üzerindeki etkisi, imalat aşamalarına bağlı olarak incelenmiştir. İncelenen kesitte sonlu elemanlar analizi sonuçları ile izleme verilerinden elde edilen oturma teknesi karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmada sonucunda, sonlu elemanlar analizi ile hesaplanan yüzey oturma profili ile izleme verilerinden elde edilen oturma profilinin benzer olduğu görülmüştür. Analiz kesitinde 31.25 m örtü kalınlığında tünel kazısı 13 mm maksimum oturmaya sebep olmuştur. Birinci tünelin geçişi sonrasında doğal gerilme durumu ve ortam koşullarındaki olumsuz değişim nedeniyle, ikinci tüp üzerinde ölçülen ve hesaplanan oturmaların bu değeri (13 mm'yi) aştığı belirlenmiştir. Birinci tüpün kazısı 13 mm'lik oturmaya neden olurken, ikinci tüpün kazısı sonrasında bu değer 30 mm'ye ulaşmıştır. Sonlu elemanlar ile hesaplanan maksimum oturma miktarı ise 25 mm'dir. Sonuç olarak, sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanan oturmaların ölçülen oturmalara yakın olacağı anlaşılmıştır. İçsel sürtünme açısı ile oturma teknesinin genişliğini veren k parametresi arasında iyi bir korelasyon katsayısı (R2= 0,99) belirlenmiş olup mekanize tünel kazısının yapıldığı Güngören Formasyonu için k parametresinin 1-tan ile ilişkilendirilebileceği görülmüştür.
Kahramanmaraş (Şekeroba) baritinin ağır beton tasarımında paketleme modeliyle değerlendirilmesi
Günümüzde inşaat malzemesi olarak en yaygın kullanılmakta olan kompozit malzeme beton malzemesidir. Beton hem taşıyıcı eleman hem de dekoratif bir malzeme olarak kullanılmaktadır. Bazı durumlarda özel amaçlı kullanımlar için geliştirilmiş farklı tipte özel beton tipleri üretilebilmektedir. Ağır beton bu tip betonlardan olup, birim hacim ağırlığı yüksek olan betonlara verilen addır. Ağır beton üretimi için ağır agregaların kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada Kahramanmaraş ilinin Türkoğlu ilçesinin Şekeroba bölgesindeki işletmede olan bir yeraltı maden ocağından temin edilen barit malzemeleri ağır beton agregası olarak fiziksel, kimyasal, mekanik ve mineralojik özellikleri incelenerek değerlendirilmiştir. Tez çalışmasının ilk bölümünde, ağır beton tanımı ve karışım tasarımı yapılırken dikkat edilmesi ve düşünülmesi gereken hususlar belirtilmiştir. Çalışmanın amacı, kapsamı ve yöntemi anlatılmıştır. İkinci bölümde, Şekeroba barit sahasının tanıtılması, coğrafi konum ve morfolojisi, bölgenin maden potansiyeli ile bölgenin jeolojisi, iklimi, yerleşim ve ulaşım bilgileri verilmiştir. Üçüncü bölümde, literatür çalışması verilmiştir. Betonun bileşenleri, agregaların petrografi, yoğunluk ve tane boyutlarına göre sınıflandırılması, alkali-agrega reaksiyonu ve betona etkileri, XRD metodu ve petrografik analiz ile mineralojik bileşimin tayini, beton akışkanlaştırıcı katkılar ve etki mekanizmaları, baritin malzeme özellikleri ve kullanım alanları, ağır beton karışım tasarımı ve tanecik modelleme teorileri ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Çalışmada üretilen karışımlar için kullanılan tanecik paketleme modeli ile ilgili detaylı bilgilendirme yapılmıştır. Ağır betonda işlenebilirlik ve kıvam ile ilgili dikkat edilmesi gerekenler anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, çimento, katkı ve temin edilen barit agregaları ve toz malzemelerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri tanımlanarak harç ve beton üretimi için malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Barit agregaları için XRD analizi grafikleri verilmiştir. Petrografik analizde incelenen mineraller ve oranları ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Çalışmada üretilen 21 tane harç karışımı ve 1 tane ağır beton karışımının tasarımı yapılırken alınan esaslar belirtilmiştir. Deney yapılan harç ve beton numune boyutlarına ait bilgiler verilmiştir. Beşinci bölümde, harç ve beton karışımı elde edilebilmesi için fiziksel özellikleri belirlenen barit agrega ve toz malzemeleri için paketleme modeli hesaplamaları ve hesaplamaların yapıldığı bilgisayar yazılım programı tanıtılmıştır. 3'lü sistemde üçgen diyagramdaki eğriler yorumlandıktan sonra karışım tasarımı için uygun doluluk oranları belirlenmiştir. Altıncı bölümde deneysel çalışma sonuçları doğrultusunda Şekeroba baritlerinin ağır beton agregası olarak değerlendirilmesi yapılmıştır. Yedinci bölümde çalışmanın sonuçları ve genel değerlendirmesi yapılmıştır. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde Şekeroba bölgesindeki baritlerin standartlarda aranan özellikleri karşıladığı ve ağır beton üretimi için kullanımının uygun olduğu belirtilmiştir.
Kuzeybatı Trakya'da (Lalapaşa-Pınarhisar) İslambeyli formasyonu'nun ve bentonit oluşumlarının jeolojisi, mineralojisi, jeokimyası ve teknolojik özellikleri
ÖZET Kuzey Trakya'da, Trakya Tersiyer Havzası'nın en alt çökelleri olan İslambeyli Formasyonu ve içerisindeki bentonit oluşumları bu tez çalışmasının ana konusunu oluşturur. Formasyonun jeolojisi, alt-üst ilişkileri, genel mineralojisi-petrografisi, jeokimyası ve özellikle kil mineralojisi açıklanmaya çalışılmıştır. Tez çalışması kapsamında İslambeyli Formasyonu'nun yayılım gösterdiği iki alan seçilmiştir: 1) Edirne-Lalapaşa Alanı ve 2) Kırklareli-Pınarhisar Alanı. İslambeyli Formasyonu Edirne-Lalapaşa Alanı'nda volkanik-piroklastik katkı içerirken Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda içermez. Çalışma alanlarında Eosen-İslambeyli Formasyonu Paleozoik-Istranca Masifi üzerine uyumsuz olarak gelmekte ve dereceli-uyumlu olarak Kırklareli Kireçtaşı'na (Üst Eosen) geçmektedir. Kırklareli Kireçtaşı üzerine uyumsuzlukla Oligosen-Pınarhisar ve Süloğlu (Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda bulunmaz) Formasyonları, bunlar üzerine uyumsuzlukla Pliyosen-Trakya Formasyonu ve güncel çökeller gelmektedir. Çalışma alanları genelinde Istranca Masifi'nin kayaç türleri başlıca gnays ve metagranit, nadiren şistler, amfibolit ve serpantinittir. Masifin kayaç gruplarındaki genel mineral birliği ise "kuvars, K-feldspat (ortoklaz, mikroklin), plajiyoklaz (albit-oligoklaz), muskovit, serisit, biyotit, klorit, amfibol, gröna, epidot, piroksen, serpantin mineralleri, profillit, sfen, apatit, opak mineraller" şeklindedir. İslambeyli Formasyonu, masife ait çeşitli boyutlarda elemanları büyük ölçüde içerir ve resifal özellikteki Kırklareli Kireçtaşı'na yaklaşan üst seviyelerinde ise karbonatça zenginleşir. Böylece formasyon altta iri taneli, genelde tabakalanma göstermeyen, yüksek enerjili ortam ve yığışım çökeli karakterinde, orta-üst seviyelerde ise ince taneli, genelde tabakalı, düşük enerjili ortam çökeli karakterindedir. Formasyonun genel litolojisi kumtaşı, killi-karbonatlı kumtaşı, kumlu kiltaşı, kiltaşı, killi-kumlu kireçtaşı, kireçtaşı şeklindedir ve klastik seviyeleri jeokimyasal olarak da başlıca kuvarsça zengin sedimanter kayaç niteliğindedir. Edirne-Lalapaşa Alanı'ndaki piroklastik katkı ise genelde klastikler içerisinde çimento durumunda, bazı seviyelerde de dasit-riyodasit karakterde tüf-tüfit özelliğindedir. Bu piroklastikler Trakya Tersiyer Havzası'nın kuzeyindeki ilk volkanik ürünlerdir. İslambeyli Formasyonu'nun kalınlığı Edirne-Lalapaşa Alanı için en fazla 70 m ve Kırklareli-Pınarhisar Alanı için ise en fazla 90 m olarak belirlenmiştir. Istranca Masifi'nin feldspat ve mika oranları İslambeyli Formasyonu'nun klastik seviyelerinde % 50'den fazla oranda azalmıştır. Özellikle birincil feldspatlar büyük ölçüde kil minerallerine dönüşmüştür. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, formasyon içerisindeki volkanik malzeme de hemen tümüyle kil minerallerine dönüşmüştür. Bu nedenle, Edirne-Lalapaşa Alanı'nda toplam kil mineral içeriği Kırklareli-Pınarhisar Alanı'ndakinden belirgin olarak yüksektir. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda İslambeyli Formasyonu'nun ortalama smektit içeriği % 50'den fazla iken Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda % 50'den düşüktür. Her iki alanda da smektit ana kil mineralidir ve illit, kaolinit ve klorit düşük veya eser oranlardadır. Formasyonun genel mineral birliğinde kil minerallerinin yanısıra kuvars, feldspat (K-feldspat ve plajioklaz), mika (muskovit ve biotit), kalsit, zeolit (holandit-klinoptilolit) ve jips mineralleri bulunur. Çalışma alanlarının hem kendi içerisindeki hem de karşılıklı değerlendirmesinden, İslambeyli Formasyonu'ndaki litoloji, mineral türleri ve oranları açısından dikey ve de yanal değişkenlik bulunduğu anlaşılmıştır. Kil mineral tür ve oranları değişkendir, karbonat bileşen genelde üst seviyelere doğru fazlalaşır, zeolit ve jips formasyonun orta-üst seviyelerindedir ve jips sadece Kırklareli-Pınarhisar Alanı'ndadır. İslambeyli Formasyonu'nun petrografik-mineralojik olarak gözlemlenen alterasyonu kimyasal açıdan da kendini gösterir. Çalışma alanları genelinde; Istranca Masifi'nin kimyasal alterasyon indeksi (CIA): 55 ve plajioklaz alterasyon indeksi (PIA): 58 iken İslambeyli Formasyonu'nu için CIA: 69 ve PIA: 75'dir. Bu alterasyon dereceleri Edirne-Lalapaşa Alanı'nda Kırklareli-Pınarhisar Alanı'na göre daha yüksektir. Bu sonuç büyük ölçüde Edirne-Lalapaşa Alanı'ndaki piroklastik katkının yüksek alterasyonun da toplam alterasyona eklenmesinden dolayıdır. İz elementler açısından formasyonun Edirne-Lalapaşa Alanı örneklerinde üst kıtasal kabuğa (UCC) göre Ba, K, Sr, P ve Ti'ca fakirleşme, Th, La, Ce, Nd, Hf, Sm ve Tb'ca zenginleşme vardır. Kırklareli-Pınarhisar Alanı örneklerinde ise Cs, Rb, K, Nb, Ta, Hf, Zr ve Tm' ca fakirleşme belirgindir. Nadir toprak element (REE) kondrite göre ise her iki çalışma alanı örneklerinde de hafif nadir toprak elementlerin (LREE) daha zenginleştiği, ağır nadir toprak elementlerin (HREE) kondrit değerine yakın olduğu görülmüştür. İki çalışma alanında da İslambeyli Formasyonu'nun alttan üst seviyelerine doğru SiO2, Al2O3, K2O ve Fe2O3+TiO2 azalmakta, MgO, CaO ve Zr ve de ΣREE artmaktadır. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, smektit içeriği de yükselmiş olan volkanik katkılı orta-üst parçada ise Ba, Sr, Rb, Sc, Hf, Nb, Ta, Zr, Y, Mo, Pb, Cu ve ΣREE, Th/U ve HREE/MREE+LREE oranları ve Ce/Ce* artmış, Co, Rb, Sr ve Eu/Eu* azalmıştır. Formasyon genelinde negatif Eu anomalisi bulunur. Istranca Masifi (Paleozoik) ve İslambeyli Formasyonu (Eosen) örnekleri, tektonik ortam olarak başlıca aktif kıtasal kenar ve kısmen olgunlaşmış yay ortamlarını işaret etmiştir. İslambeyli Formasyonu'nun smektitleri bal peteği, mısır gevreği, sünger ve gül buketi benzeri görünümlü, ortalama [(Si7.80 Al0.20) (Al2.75 Fe0.42 Mg0.93) (Ca0.38 K0.08 Na0.04)] yapısal formülüne sahip montmorillonitik dioktahedral Ca-smektit olarak belirlenmişlerdir. Düşük tetrahedral, yüksek oktahedral yüklüdürler. Volkanik cam-smektit dönüşümlerinde katmanlı bal peteği genel yapısı ve mısır gevreği görünümlü smektit oluşumlar yaygındır, feldspat-smektit dönüşümlerinde ise bunların yanısıra sünger ve gül buketi yapıları gözlenmiştir. Ayrıca, klastik seviyelerindeki smektitler piroklastik seviyelerindeki smektitlere göre daha düşük oktahedral Al, Mg ve daha yüksek Fe içerir. İslambeyli Formasyonu'ndaki smektit oluşumunun 1) doğrudan çökelme (feldspat, mika ve hatta kuvars mineral taneleri ve fosil taneleri üzerinde ve de boşluk ve fissürler içerisinde) ve 2) çözünme-çökelme+psödomorfik dönüşümler (volkanik camdan, feldspatlardan ve ayrıca mikalardan dönüşümler) şekillerinde olduğu sonucuna varılmıştır. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda smektit dışı kil mineralleri ve karışık katman fazlar ihmal edilebilir oranlardadır. Kırklareli-Pınarhisar Alanı'nda ise illit ve klorit varlığı göreceli artmıştır. İslambeyli Formasyonu'nun üst seviyelerine doğru alkalin şartların ve pH'ın tekrarlanmalı olarak yükseldiği anlaşılmakta olup, bu üst seviyelerde düşük oranda da olsa zeolit ortaya çıkmıştır. İslambeyli Formasyonu'nun yine üst seviyelerinde ortaya çıkan düşük orandaki jips oluşumu da iklimsel ve dolaşım sıvılarındaki değişimlerin sonucu olmalıdır. İslambeyli Formasyonu üzerine dereceli geçişle geldiği düşünülen Kırklareli Kireçtaşı genelde fosilli, mikritik-sparitik, kısmen rekristalize geçişli kireçtaşıdır. Alt seviyelerinde kuvars, feldspat ve mika katkılıdır. Oligosen-Pınarhisar Formasyonu ise genelde Istranca Masifi'ne ve Kırklareli Kireçtaşı'na ait elemanlar içerir ve kiltaşı, kumtaşı, karbonatlı kumtaşı, kumlu-killi kireçtaşı litolojileri ile Edirne-Lalapaşa Alanı'nda, ayrıca ve özellikle Taşlısekban çevresinde piroklastikleri de içerir. Oligosen örnekleri genelinde alterasyon indeksleri; CIA: 72 ve PIA: 77 olup, Istranca Masifi'ne göre ve İslambeyli Formasyonu'na göre daha yüksek alterasyon işaret etmiştir. Oligosen'e ait smektitler Eosen-İslambeyli Formasyonu smektitlerine benzer morfolojik özelliklerde ve montmorillonitik dioktahedral Ca-smektitlerdir. Kimyasal açıdan ise İslambeyli Formasyonu smektitlerine göre daha düşük tetrahedral ve oktahedral Al'lu, daha düşük Fe'li ve daha yüksek Mg'ludurlar. Edirne-Lalapaşa Alanı'nda İslambeyli ve Pınarhisar Formasyonları'nın bentonit seviyelerinden seçilen yüksek smektitli on temsili örnek üzerinde teknolojik parametreler ortaya konmuştur. Örneklerde tanelerin % 90'ı 35-194 µm boyut aralığındadır. pH değerleri 7.51-8.54 arasında değişmektedir ve hem İslambeyli Formasyonu'nun kendi içinde, formasyonun üst seviyelerine doğru hem de Oligosen örneklerinde yükselmektedir. Bentonit örneklerinin şişme indeksi değerleri 2-7 ml/2gr arasındadır ve smektit içeriklerine bağlı olarak yükselir. Bağıl süzüntü hacimleri 118-352 ml arasındadır ve en yüksek değer Sinanköy çevresi örneklerinde bulunmuştur. Plastik viskozite 0.5-2.5 cp, görünür viskozite 1.25-3 cp ve akma noktası değeri 0-2.5 cp aralıklarındadır. Örnekler genelinde viskozite değerleri ile smektit oranları arasında bir ilişki görülmemiştir. Katyon değişim kapasitesi (KDK) değerleri 0.190-0.761 meq/gr aralığındadır ve smektit içerikleriyle doğru orantılı bir artıştadır. Üretim yapılan üç bentonit seviyesinin örneklerindeki KDK değerleri, bentonitlerde amaçlanan alt sınır değerin belirgin üzerindedir. Örneklerin su emme ile yağ emme kapasiteleri sırasıyla; % 123-204, 0.37-0.67 ml/gr ve çökelti miktarları % 10-20 aralığındadır. Bentonit örneklerinin zeta potansiyeli -9.5 ile -17.4 mV arasındadır. Ca-bentonitlerde zeta potansiyelinin, bentonitin smektitlerindeki tabaka yüklerinden ziyade oktahedral alanlarındaki katyonlarla ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. Örneklerin zeta potansiyeli negatif değerleri smektitlerin oktahedral alanlarındaki Al+3 ile artan ve Mg+2 ile azalan bir ilişkide bulunmuştur.
Long term deformation and earthquake history of the Ovacik fault (Eastern Turkey): Implications and contributions to the intra-plate deformation of Anatolia
The post-collisional convergence between the Eurasian and the Arabian plates and the subduction along the Hellenic Trench (the Eurasian and the African plates) lead to the deformation of Anatolia. The Anatolian Block in which the westward escape tectonics with respect to Eurasia is accommodated along the North and East Anatolian shear zones (NASZ and EASZ). Anatolia incorporate almost all kind of structural elements from strike-slip dominated (especially in the Central Anatolian 'ova' Province) to extensional (the Western Anatolia Extensional Province) and compressional (the Eastern Anatolia Province of Shortening) tectonic features within this complex tectonic regime. In addition to plate boundary elements, the NASZ and the EASZ, Anatolia is internally deformed by many NE-striking sinistral and NW-striking dextral faults. Moreover, all tectonic elements in the Anatolian Block, which all carry certain amount of deformation, give an opportunity to study the intra-plate deformation of this particular place. Microseismisity also indicates that the interior of the Anatolian Block has a considerable degree of deformation. The instrumental seismicity represents spatially a detailed, but only a screenshot of the earth's dynamics when we consider the long history of faults. Therefore, any data about palaeoearthquakes provide a temporal control on the behaviour of active tectonic structures, which is important on understanding the long-term deformation of intra-plate regions. The Ovacık Fault (OF), which is the northeastern member of the Malatya-Ovacık Fault Zone (MOFZ), is close to the eastern boundary of the Anatolian Block. Although the tectonic geomorphology is very impressive along the OF, this fault is just poorly known in terms of active tectonics except geodetic and geologic slip rate estimates. This study covers geology, tectonic geomorphology along the strike of the fault and a palaeoseismological study to understand the distribution and character of the deformation along and around this particular structure. The geology of the region starts with the Keban metamorphics (PzMzk) at the bottom of the stratigraphy, which is unconformably overlaid by olistostromal facies of the Kemaliye Formation (Kk). The Munzur Limestone (Mzm) is thrusted over to both of these units while it is overlain by the south vergence thrust of the Cretaceous ophiolites (Cop). The Tertiary cover deposits (Tc), which include mainly limestones and fine grain clastic rocks, unconformably overlies all older units. All of these units are cut by the intrusion of the Çöpler granitoids (g). The Yamadağ Volcanic Complex (Ty), which widely spreads at the southwestern part of the study region, is composed of basalts, andesites and dolerites (Fig. 3.2). The Quaternary sediments such as debris flow deposits (Qd), alluvial fan deposits (Qaf), morains (Qm) and alluvium (Qal) have best exposures in the Ovacık Basin. The region is affected by polyphase deformation processes, which lead to the formation of folding and faulting. The open folds generally have hinges that plunge to the E-NE. Moreover, according to poles of M-planes, I identified at least two different deformation phases, which can be summarized to be oblique and strike slip dominated. I also studied the tectonic geomorphology by using geomorphic indices (such as hypsometric curve and integral, longitudinal channel profiles, channel steepness and concavity and mountain front sinuosity) to characterize the deformation along the OF and the surrounding region where the regional morphology was shaped with a joint-effect of palaeo- and neo-tectonics and other morphological factors such as palaeoglacial processes. The highest hypsometric integral (HI), steepness and concavity values, which indicates the 'young age' topography related with the uplift, generally occur along the Munzur Mountains in the east and around the Kemaliye Region in the west. The high HI and steepness at the Kemaliye Region, where there is negligible evidence for palaeoglacial and karstic activity, is interpreted to be the result of tectonic uplift. This sudden tectonic uplift of the Kemaliye Region is based on the change of the fault's strike, which generates a transpressional setting. This compressional deformation is not only expressed within the geomorphic signals in the steepness and concavity analyses, but it is also well defined with kinematic features along fault surfaces and the exposure of a single palaeoseismological trench at Yukarı Yuvacık Site. This trench site is morphologically characterized by a linear valley with at least two terrace treads, which are delimited from the bedrock at each side of the valley. This first palaeoseismological study along the OF reveals three palaeoevents in the last 7000 years within the fluvial sediments. Radiocarbon dating of stratigraphic layers yields an average recurrence of eathquakes 2400±765 years, which suggests a higher seismic potential for the OF than the previous suggestions. Furthermore, the main motivation is to understand the role of the OF in the deformation of Anatolia together with other intra-plate structures. Although there are still many gaps, one of the most possible mechanism can be the existence of a higher convergence strain zone as a result of convergence between Eurasia and Arabia, which does not only rotate the strike of the OF, making it to gain a compressional component of motion, but also affect other parallel/sub-parallel fault zones in the same sense (Şengör et al., 1985; Zabcı et al. submitted). In summary, the results of my study simply suggest that the OF is an active seismogenic sinistral strike-slip fault with an average recurrence of earthquakes 2400±765 years within the Anatolian Block. Along the strike of the OF, it shows all type of tectonic structures from strike slip to extensional and compressional due to the geometric changes in the fault's strike. Although the deformation character varies, the cumulative deformation, which slip rate is calculated as approximately 2.5 mm/yr from the age and offset of the Karasu River, is constant along all length of the fault. The OF and other intra-plate faults of the Anatolian Block carry the whole deformation, which penetrates from boundary condition, heteregeously and creates big scale cataclastic flow as deformation mechanism of Anatolia.
Topuk granitoyidi'nin jeolojisi ve petrojenezi (KB Anadolu)
Bu çalışmada Bursa iline bağlı Orhaneli ilçesinin güneyinde bulunan Topuk köyü ve çevresinde yüzeyleyen Topuk granitoyidi ve onunla ilişkili olan magmatik kayaçların jeolojik, petrografik ve petrolojik özellikleri incelenmiştir. İnceleme alanı, yaklaşık 180 km2'lik bir alanı kapsamaktadır. Bu alanda temel kayaları, magmatik kayaçlar, çökel topluluk ve alüvyon mostra vermektedir. Gerek saha çalışmaları gerekse petografik incelemeler temel kayalarının ofiyolitik kayalar (Dünit, lerzolit ve serpantinit: Orhaneli ofiyoliti), mavişist fasiyesinde metamorfizmaya uğramış metapelit ve metavolkanitlerden (Kocasu formasyonu) ve mermerlerden (İnönü Mermeri) oluştuğu belirlenmiştir. İnceleme alanındaki magmatik kayaçlar Topuk granitoyidi ve hipabisal kayaçlarla temsil olunur. Topuk granitoyidinin ana kütlesi granodiyorit bileşimindedir, mafik mikrogranüler anklavlar içerir, aplit ve kuvars porfir daykları ile kesilir. Magmatik anklavlar diyorit/kuvars-diyorit, hipabisal kayaçlar ise granodiyorit/kuvars monzonit bileşimlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Orta Eosen'de Topuk granitoyidinin sokulumu ile temel kayalarında hornblend- hornfels fasiyesinden albit –epidot hornfels fasiyesine değişen kontak metamorfizma gelişmiştir. Topuk granodiyoriti, anklavlar, dayklar ve hipabisal kayaçların jeokimyasal özellikleri ve izotop karakteristikleri benzerdir. İnceleme alanında yüzeyleyen farklı bileşim ve dokulara sahip magmatik kayaçların ana-iz element jeokimyası ve Sr-Nd- Pb izotop özellikleri literatürde jeokimyasal özellikleri daha önce sunulmuş olan zamanda ve mekânda ortaklık gösteren diğer Eosen plütonları ile birlikte değerlendirilmiş ve bölgedeki magmatik kayaçları oluşturan magmanın zenginleşmiş litosferik manto kökenli olduğu ancak bir miktar astenosferik manto katkısının da bulunduğu belirlenmiştir. İz element ve izotop modellemeleri mantodan türeyen magmannın evriminde asimilasyonlu fraksiyonel kristallenme (AFC) işleminin etkin olduğunu göstermiştir. Ancak magmatik kaya topluluklarının kendi içindeki farklı bileşimdeki kayaların gelişiminde ise fraksiyonel kristallenmenin (amfibol ve plajioklas) de rol oynadığı ortaya konmuştur.
Saray (Tekirdağ) ve Pınarhisar (Kırklareli) kömürlerinin sülfür ve iz element içeriğinin kökeni ve kömürlerin çevresel etkisinin hidrojeokimyasal açıdan değerlendirilmesi
İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü'ne Doktora Tez Çalışması olarak sunulan bu çalışma, Trakya Havzası içinde yer alan Saray (Tekirdağ) ve Pınarhisar (Kırklareli) ilçelerindeki kömür sahalarını kapsamaktadır. Ülkemizin artan enerji talebi ve enerjide yerli kaynakların kullanılması politikası çerçevesinde Trakya Havzası'nda kömür sondaj çalışmaları da artmış ve güncel kömür rezervi yaklaşık 1.5 milyar ton olarak revize edilmiştir. Havzada yüksek kömür rezervlerinin tespit edilmesi, termik santral kurulma projelerini gündeme getirmiştir. Trakya Havzası'nda yeni tespit edilen ekonomik kömür damarları da Oligo-Miyosen yaşlı Danişmen Formasyonu içerisinde yer almaktadır. Hali hazırda kömür üretimi devam eden havzada çok sayıda kömür üretimi bitmiş ocak da mevcut olup bu alanlarda irili ufaklı göletler meydana gelmiştir. Bu çalışmanın temel amacı Trakya Havzası'nın kuzeybatısında yer alan Saray ve Pınarhisar bölgesindeki Danişmen Formasyonu içerisinde yer alan kömürlerdeki sülfürün ve iz elementlerin kökenini saptamak ve kömürlerin yerüstü (yüzey) ve yeraltı sularına olası etkisini araştırmak olarak belirlenmiştir. Saray bölgesinde Edirköy, Pınarhisar bölgesinde Tozaklı ve Akören kömür sahaları aktif olarak işletilen sahalar olup, bu bölgelerde terk edilmiş kömür sahasında biriken sularla oluşmuş irili ufaklı 12 adet gölet tespit edilmiştir. Belirtilen amaç doğrultusunda bu sahalardaki kömürlerin mineralojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemek, kömürlerdeki kükürt türlerini ve oranlarını belirlemek, kükürdün kökenini saptamak ve kömürden kükürdün uzaklaştırılabilirliğini denemek, kömürler yakıldıktan sonra ortaya çıkan külün sanayide kullanılabilirliğini değerlendirmek ve terk edilmiş kömür sahalarının yeraltı ve yüzey sularına olan etkisini ortaya koymak hedeflenmiştir. Belirlenen hedefler doğrultusunda aktif kömür sahalarından kanal örnekleme yöntemi ile kömür örnekleri, kömürlerdeki kükürdün kökenini araştırmak için piritli kömür örnekleri ve kömürlerdeki pirit damarları, kömürlerle ilişkili olan kömür altı ve kömürüstü birimler ve topraktan örnekler alınmıştır. Kömür küllerinin sanayide kullanılabilme potansiyelini değerlendirmek için kömürler 525°C, 750°C ve 1000°C'de yakılıp kömür külü elde edilmiştir. Kömürlerin yüzey ve yeraltı sularına olası etkisini araştırmak için ise kurak ve yağışlı dönem olmak üzere iki dönemde terk edilmiş kömür sahalarında oluşan göletlerden yüzey suları, kömür sahalarının yakın ve uzak çevresindeki çeşmelerden ve kuyulardan yeraltı suları örneklenmiştir. Ayrıca suların yerli yerinde sıcaklık (T), hidrojen iyon konsantrasyonu (pH), redoks potansiyeli (Eh), elektriksel iletkenlik (EI), tuzluluk (NaCl), çözünmüş oksijen (ÇO) ve alkalinite değerleri ölçülmüştür. Kömür örneklerinde mikroskobik olarak mineralojik ve petrografik incelemeler yapılmış ve kömürlerin maseral ve mineral bileşimleri belirlenmiştir. Ayrıca kömürlerin, yakılan kömürden elde edilen küllerin ve kömürün ilişkili olduğu alt ve üst birimlerin X ışınları kırınımı (XRD) yöntemi ile mineralojik bileşimleri tespit edilmiş ve bahsi geçen tüm örneklerin (küller 750°C) ana ve iz element içerikleri İndüktif Olarak Eşleştirilmiş Plazma - Kütle Spektrometresi (ICP-MS) yöntemi ile belirlenmiştir. Kömürlerden kükürt ve kükürt içeren minerallerin ayrılması için fiziksel ve fizikokimyasal yöntemler denenmiştir. Bu yöntemler sonucu kömürlerden ayıklanan piritler, nabit kükürt (S) ve rozenit ((Fe(SO4)H2O) örnekleri üzerinde kükürt izotop (δ34S), kömürlerden çöktürülen BaSO4 örneklerinde hem kükürt izotop (δ34S) hem de Oksijen-18 izotop (δ18O) analizleri gerçekleştirilmiştir. Yerüstü (yüzey) ve yeraltı suyu örneklerinin ana anyon ve katyon değerleri İyon Kromatografisi (IC) yöntemi ile iz element değerleri ise ICP-MS yöntemi ile belirlenmiştir. Bu suların kökenlerini ortaya koymak için δ18O, döteryum (δ2H) ve trityum (T) izotop analizleri yapılmış; gölet sularındaki sülfat (SO42-) kaynağının belirlenmesi için ayrıca δ34S ve δ18O analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bütün veriler birlikte değerlendirilmiş ve kömürlerdeki kükürdün ve iz elementlerin kökeni ortaya konmuş, kömür ve terk edilmiş kömür sahalarının hidrojeokimyasal açıdan risk değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışma alanındaki kömürler Oligo-Miyosen yaşlı Danişmen Formasyonu içerisinde yer almakta olup, formasyon göl, bataklık, taşkın ovası ve akarsu ortamında çökelmiş, kömürler delta düzlüğü bataklığında gelişmiştir. Havzanın kuzeyine doğru gidildikçe kömür oluşumunda kısmi olarak paralik ortam etkili olmuştur. Çalışma alanındaki kömürler yüksek kükürt içerikli (>%3) kömürler olup, uçucu madde, kalorifik değer ve karbon (C) içeriğine göre linyit sınıfına girmektedir. Kömürlerde piritik kükürt, organik kükürt ve sülfat kükürdü türleri tespit edilmiş ve Saray bölgesinde piritik ve organik kükürdün, Pınarhisar bölgesinde ise organik kükürdün baskın olduğu ortaya çıkmıştır. Kömürlerin mikroskobik incelemelerinde, ana maseral grubu hüminit olarak tespit edilmiş; inertinit ve liptinit içeriğinin hüminit maseral grubundan daha düşük olduğu saptanmıştır. Tespit edilen maserallere pirit, kil mineralleri, kuvars ve muskovitin inorganik bileşenler olarak eşlik ettiği ortaya konmuştur. Kömürlerin XRD analizleri ile elde edilen mineralojik bileşimi pirit, barit, jips, butlerit, rozenit, muskovit, kaolinit, simektit, tamarujit, kuvars ve klorit olarak tespit edilmiştir. Kömürlerin majör ve iz element içerikleri arasındaki korelasyonlar ve iz elementlerin kıtasal kabuğa göre zenginleşme faktörleri kömürün oluşumu sırasında Istranca Masifi, Tetis Okyanusu kalıntı kütleleri ve Trakya Havzası'nın temelindeki en eski sedimanların kaynak bölgeler olduğunu; bölgede Orta Eosen'den başlayıp Pliyosen'e kadar aralıklarla devam eden volkanizmanın ve volkanik kayaçların da kömürlerin iz element içekriklerini etkilediğini; Pınarhisar kömürlerinde Istranca Masifi'nin Saray bölgesinde ise Tetis Okyanusu'nun kalıntı kütlelerinin etkin kaynak bölgeler olduğu ortaya çıkmıştır. Kömürler yakılarak elde edilen küllerin mineralojik bileşimi esas olarak hematit, anhidrit, kuvars ve muskovitten oluşmakta olup, bu minerallere tenardit, tridimit, kalsit, vollastonit, anortit, kristobalit, gibbsit, ternesit, mullit, nakolit ve nakritin eşlik ettiği belirlenmiştir. Küllerin cüruf oluşturma potansiyelinin yüksek olduğu, majör oksit içeriği, ateşte zayiat değeri ve mevcut alkalileri açısından endüstriyel kullanımda katkı maddesi olarak kullanıma kısmen uygun olduğu tespit edilmiştir. Küllerin iz element içerikleri Saray bölgesinde V, Cr, Co ve Ni gibi bazik-ulrtabazik kaynağı işaret eden elementler açısından zenginleşmiş, Pınarhisar bölgesinde ise asidik-ortaç magmatik/volkanik kaynağı işaret eden Mo, Pb, Th ve U elementleri zenginleşmiştir. Bölgelerde terk edilmiş kömür sahalarında oluşan toplam 12 adet gölet tespit edilmiştir. Göletlerde yapılan yerinde (in-situ) ölçümlerde pH değerlerinin bölgesel bazda değişiklik göstermediği ve değerlerin 7.75 ile 8.82 aralığında değiştiği saptanmıştır. Suların nötr ve/veya alkali olarak ortaya çıkan pH değerleri, kömürlerin yüksek pirit içerikli olmasına rağmen sahalarda kömür maden drenajı (KMD) olmadığını göstermiştir. Bölgede KMD gözlenmemesi sahalarda litoloji kontrollü doğal asit nötralizasyonu gerçekleşmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır. Gölet sularının EI değerleri Saray bölgesinde 5090 ile 2390 µS/cm aralığında; Pınarhisar bölgesinde 245 ile 2980 µS/cm aralığında ölçülmüş olup, Saray bölgesi EI değerleri Pınarhisar bölgesine göre daha yüksektir. Elde edilen sonuçlar göletlerin anyon ve katyon değerleriyle örtüşmüştür. Saray göletlerinde Mg2+ baskın katyon SO42- baskın anyon olarak ortaya çıkmış, Pınarhisar göletlerinde ise katyon ve anyon trendlerinde tek bir dizilimi değil çoklu anyon-katyon dizilimleri tespit edilmiştir. Göletlerin iz element içeriklerinin Türkiye ve dünyada KMD gözlenen sahalardan oldukça düşük olduğu ortaya çıkmıştır. Gölet sularına benzer şekilde yeraltı sularında pH değerleri nötr ve /veya alkali karakterde ölçülmüş; EI değerleri lokal yükselimler göstermiştir. Yeraltı sularında baskın katyon Ca2+, baskın anyon HCO3- olarak tespit edilmiştir. Suların toplam iyona (TI) karşılık Ca2+, HCO3- ve Na+ iyonları diyagramlarında, çalışma sahasının genelinde yaygın beslenmenin hakim olduğu; bölgelerdeki dönemsel değişikliklerin ise suların temas halinde olduğu lokal litolojilerden ileri geldiğini ortaya koymuştur. Yeraltı sularının hem kurak hem de yağışlı dönemde Mn, Ni, As ve U elementlerinin maksimum değerleri WHO, US EPA ve TS266 tarafından içme suları için tavsiye ettiği/önerdiği limit değerlerini aşmıştır. Bu elementlerin yüksek konsantrasyonları örnek bazında tespit edilmiş olup, değerler bölgesel bazda anomali teşkil etmemektedir. Gölet sularında olduğu gibi yeraltı sularının iz element içerikleri de düşük olması, bölgesel litolojinin yanı sıra sular için doğal kirletici faktör olarak düşünülen kömürlerin ilişkili olduğu kömüraltı ve kömürüstü birimlerin mineralojik bileşiminin bir fonksiyonu olarak değerlendirilmiştir. Edirköy ve Tozaklı sahalarında kömüraltı ve üstü birimler kiltaşlarından, Akören sahasında ise kumtaşlarından meydana gelmektedir. Kiltaşlarının mineralojik bileşimi kaolinit-klorit, illit-mika, smektit, kuvars, kalsit ve feldspat minerallerinden, kumtaşlarının mineralojik bileşimi ise kuvars, kaolinit ve muskovitten oluşmaktadır. Bu bölgelerden alınan kömüraltı ve kömürüstü birimlerde ve Edirköy bölgesindeki toprak örneklerinde zenginleşme faktörlerinden hesaplanan kirlilik faktörü (PLI), bu örneklerin tümünün Cr, Ni, As, Sn, Cs, La, Tm, W, Pb ve Bi elementleri açısından kirlendiğini (PLI>1); bu elementlerin yanı sıra kömüraltı ve kömürüstü birimlerin Al, V, Zn, Rb, Th ve U açısından; toprak örneklerinin ise Mn, Zr ve Cd açısından kirlenmiş olduğunu ortaya koymuştur. Dolayısıyla yeraltı sularında bu elementler açısından kirlilik olmaması, iyon absorblama özelliği olan illit ve smektit minerallerinin varlığı ile açıklanmıştır. Kükürt izotop (δ34S) sonuçları, kömürlerdeki kükürdün ağırlıkla bölgede hapis kalmış deniz sularındaki sülfatın bakteriler tarafından indirgenmesi sonucu biyojenetik proseslerle oluştuğunu; bölgede sedimantasyona eşlik eden volkanizmanın da sülfüre kaynak teşkil ettiğini göstermiştir. Gölet sularındaki sülfatın (SO42-) δ34S ve δ18O değerleri, göletlerdeki SO42- iyonunun kaynağının litoloji kontrollü olduğunu ve atmosferik yağışların da gölet sularındaki SO42- iyonu içeriğinde etkili olduğunu ortaya koymuştur. Yeraltı sularının δ18O, δ2H ve T değerleri suların meteorik kökenli, sığ-derin dolaşımlı ve genç sular olduğunu ortaya koymuştur. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde Kuzey Trakya Havzası'nda hidrojeokimyasal açıdan kömürden kaynaklı bir kirlilik olmadığı, sularda lokal olarak tespit edilen yüksek element konsantrasyonlarının tamamen litoloji kontrollü olduğu ve bölgesel anomali teşkil etmediği dolayısıyla çalışma alanlarında kömürlerden kaynaklı su kirliliği riskinin olmadığı ortaya konmuştur
Gebze-Köseköy arası 3. demiryolu hattı T5-1 tüneli güzergahının mühendislik jeolojisi
Bu çalışmada, 3. Demiryolu hattı yapılması planlanan Gebze-Köseköy arasında gerçekleştirilen arazi ölçüm ve deneyleri ile laboratuvar verileri kullanılarak güzergah mühendislik jeoloji açısından değerlendirilmiş, hattın km: 53+930 – km: 54+160 arasında açılacak, 230 metre uzunluğundaki T5-1 Tüneli'nin mevcut Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü ayaklarının altından geçmesi nedeniyle kritik bir durum oluşturduğu anlaşıldığından, bu kesimdeki etkileşim statik ve dinamik koşullar göz önünde tutularak analiz edilmiştir. Fizibilite çalışmaları kapsamında, güzergah boyunca ortalama 30 metre derinliğinde 36 adet araştırma sondajı ve derinlikleri yaklaşık 4 metre olan 83 adet gözlem çukuru açılmıştır. Tasarım ve analizlere temel oluşturacak verilerin elde edilmesi amacıyla, araştırma sondajlarının farklı derinliklerinde in-situ deneyler, elde edilen karotlar üzerinde ise laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Tez kapsamında sürdürülen değerlendirme ve analizi yapılan mühendislik jeolojisi modelleri bu veriler üzerine dayandırılmıştır. Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü 'nün P2 ve P3 orta ayakları arasından geçecek olan T5-1 Tüneli ile ilgili önceki çalışmalar derlenmiş ve değerlendirilmiştir. Tünelli geçilecek kesimin 1/1000 ölçekli topografya haritası üzerine sondajlar, formasyon sınırları, fay ve tüneller yerleştirilerek mühendislik jeolojisi haritası hazırlanmıştır. T5-1 Tüneli'nin viyadük ayaklarına en yakın bölgedeki örtü kalınlığı yaklaşık 26 metre olup, bu bölgede yapılan sondajlardan tünelin ilk 120 metrelik kısmının Alt-Orta Triyas yaşlı Hereke Formasyouna ait masif, açık-gri renkli, kalın tabakalı, karst boşlukları içeren kireçtaşı içinde, sonraki 110 metrelik kısmının da Üst Triyas yaşlı Tepecik Formasyonuna ait ince tabakalı, demiroksit boyamalı, kırıklı-çatlaklı, konglomera görünümlü yumrulu kireçtaşı birim içerisinde kalacağı saptanmıştır. Ayrıca, arazide yapılan gözlemler sırasında, bu iki formasyonun arasından K30B doğrultu ve 75 KD eğimli bir fayın geçtiği anlaşılmıştır. Tünelde geçilecek kaya ortamı, RMR, Q ve GSI kaya kütle sınıflandırma sistemleri göz önünde tutularak sınıflandırılmıştır. Bu sınıflamalardan elde edilen sonuçlar ÖNORM-B (NATM) sınıflama sistemi ile ilişkilendirilerek, tünel kazı destek tipi (ÖNORM 2203)'e göre B3 olarak belirlenmiştir Tünelin Osmangazi Köprüsü Kuzey Yaklaşım Viyadüğü altından geçen kısmındaki kritik en kesitler hazırlanmıştır. Bu kesitler sayısallaştırılarak sınır koşulları belirlenmiş ve model üzerine taşınmıştır. Daha sonra sonlu elemanlar yöntemiyle (Phase-RS2) fay ve viyadük ayaklarına göre kritik olan tünel kazıları sırasında oluşacak etkileşimler irdelenmiştir. Tünel kesiti önce desteksiz durumda oluşacak maksimum deformasyonlar açısından incelenmiş ve kazı sonrası tünel çevresinde oluşan maksimum deformasyonun 1,78 mm. olduğu tespit edilmiştir. Ardından B3 kazı destek tipinde önerilen destek sistemlerine göre destekli durum açısından irdelenmiş, bu durumda da maksimum deformasyonun 1,76 mm.'ye gerilediği görülmüştür. Son olarak 1. Derece deprem bölgesinde yer alan tünel için dinamik analiz de yapılmış, a=0,4 g deprem ivmesi için tünel bölgesinde meydana gelecek maksimum deformasyonun yaklaşık 3 mm. civarında olduğu saptanmıştır. T5-1 tüneli ile K30B75KD doğrultu ve eğimli fay arasındaki etkileşimi daha iyi anlayabilmek için, mevcut kesitin yaklaşık 10 metre ilerisinde tünel ekseniyle fayın kesiştiği noktada yeni bir kesit daha oluşturularak bu kesit için de analiz yapıldığında maksimum deformasyonun deprem durumunda 3,6 mm. olduğu görülmüştür. Yapılan analizler sonucunda tünel kazısından dolayı oluşacak maksimum deformasyonların mm. düzeyinde kaldığı, dolayısıyla tünel açılmasında herhangi bir sorunla karşılaşılmayacağı ortaya çıkmıştır.
İznik-Mecidiye (Bursa) bölgesinde eosen volkanitlerindekikuvars damarlarına bağlı gelişen cevherleşme potansiyelinin belirlenmesi
İnceleme alanının temelinde Permiyen-Triyas yaşlı metamorfik kayaçlar bulunmaktadır. Bu temel üzerine açısal uyumsuzlukla Üst Kretase yaşlı sedimanter kayaçlar gelmektedir. Başlıca çamurtaşı, şeyl ve kumtaşından oluşan birim Kızılağaç Tepe ve Pilav Tepe civarında yüzlek vermektedir. Bu birimler üzerine ise açısal uyumsuzlukla Eosen yaşlı volkanitler gelmektedir. Mecidiye ve civarında geniş alanlarda yüzlek veren volkanitler yer yer eğim atımlı faylar ile kesilmektedir. İnceleme alanında bulunun Eosen volkanitleri (Kızderbent volkanitleri) kuzey, orta ve güney olmak üzere üç zonda görülmektedir. Mecidiye bölgesinde yer alan volkanikler bazalttan dasite kadar değişen bileşimdeki kayalardan oluşmaktadır. Bu birimler formüllerinde su içeren ve içermeyen mafik mineralleri kapsamalarına göre "sulu" ve "susuz" seri olmak üzere iki toplulukta sınıflandırılmıştır. Sulu seriye ait lavlar mafik mineral olarak klinoproksen, amfibol içerirler. Susuz seriye ait lavlar ise mafik mineral olarak piroksen içermektedirler. Eosen volkanitleri içerisinde gözlenen fay ve eklem düzlemleri boyunca kuvars damarları gözlenmiştir. Bu kuvars damarları boyunca opak minerallere ve alterasyonlara rastlanmıştır. Hidrotermal çözeltilerden etkilenmiş Kızderbent volkanitlerinde pirit ve kalkopirit gibi sülfitli; manyetit, hematit ve götit gibi oksit ve hidroksitli mineraller belirlenmiştir. Jeokimyasal sonuçlar kayaçların bazalttan dasite kadar değişen geniş bir aralıkta olduğunu ve bunların kalkalkalen ve yüksek potasyumlu kalkalkalen nitelikte olduğunu göstermektedir. Kayaçların N-MORB'a ve ilksel mantoya göre normalize edilmiş örümcek diyagramlarında geniş iyon yarıçaplı elementler (LIL) açısından (Sr, Rb, K, Ba, Th) bir zenginleşme gözlenirken, HFS (Ta, Nb, P) elementler açısından ise tüketilme ve normalize edilmiş MORB çizgisine göre bir paralellik görülmektedir. Yapılan Y-Sr/Y ve (Yb)n-(La/Yb)n diyagramlarında Eosen volkanitleri klasik yay serileri alanlarında yoğunlaşmaktadır. Adakitik alanlara da yer yer düşen örneklerde genel eğilim volkainazmanın normal yay serisi alanlarında olduğunu göstermektedir. Kayaçların özellikle yaygın bir şekilde silisleştiği zonlarda görülen Au anomalisi (0.109 ppm) ve sahada pirit-kalkopirit minerallerinin varlığı, hidrotermal alterasyona işaret etmektedir. Hidrotermal alterasyon sonucu kayaçta meydana gelen mineralojik ve kimyasal değişimleri belirlemek amacıyla çeşitli alterasyon indeksleri kullanılmıştır. Volkanitlerde görülen en yaygın ayrışma serisitik ayrışmadır. Kel Tepe kuzeyinde gözlenen KB-GD uzanımlı eğim atımlı fay zonu ve civarında gözlenen süreksizlik düzlemlerinde kuvars damarları yaygın olarak gözlenmektedir. Bu damarlar boyunca pirit ve eser miktarda kalkopirit gözlenmektedir. Bu bölgede yapılan jeokimyasal analiz çalışmaları sonucunda V anomalisi ile birlikte W, Zn ve Cu anomalileri görülmektedir. Yapılan laboratuvar ve saha çalışmaları sonucunda bölgede Eosen volkanitleri içerisinde damar tipi hidrotermal cevherleşmenin görüldüğü ve damar kalınlıklarının sınırlı olduğu belirlenmiştir. Daha çok damarlarda pirit ve nadiren kalkopirit gözlenmektedir. Bölgede kuvars damarlarının volkanitlerde damar şeklinde gözlenmesi cevherleşmede kırık sistemlerinin etkili olduğunu göstermektedir.
Adilcevaz-ahlat E-99 karayolu üzerinde yer alan adilcevaz kireçtaşlarındaki şev duraysızlık problemlerinin olasılıksal yaklaşımla değerlendirilmesi
Ulaşım güzergahları boyunca ileri derecede bozunmuş veya deformasyona uğramış kaya kütlelerinde açılan kaya şevlerinde meydana gelen duraysızlıklar can ve mal kayıplarına yol açabilmektedir. Uygulamada şev duraylılık incelemeleri çoğunlukla analitik veya numerik analizler kullanılarak ve özellikle güvenlik katsayısı kavramı göz önüne alınarak yapılmaktadır. Ancak, kaya kütleleri hatta sağlam kaya malzemesi, fiziko-mekanik parametrelerde önemli oranda değişime neden olabilecek şekilde heterojenlik gösterebilirler. Bunların haricinde, duraylılık üzerinde önemli etkisi olan süreksizlik yüzeyleri de heterojendir. Öte yandan, doğru sonuçlar elde edebilmek için tasarım parametrelerine en uygun değerleri atamak da oldukça zordur. Son yıllarda şev duraylılığı değerlendirmelerindeki belirsizliklerin ortadan kaldırılması amacıyla olasılık yaklaşım artan şekilde uygulanmaktadır. Bu çalışmada, Adilcevaz-Ahlat devlet karayolu güzergahı üzerindeki sedimanter kaya şevlerindeki şev duraylılık olasılıkları Şev Duraylılık Olasılığı Hesabı (SSPC) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra, kaya kütlesinin makaslama dayanım parametreleri yine aynı yöntem yardımıyla hesaplanmış ve sonuçlar Hoek-Brown görgül yenilme ölçütünden elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, olasılıksal değerlendirme süreksizlik kontrollü ve yönelimden bağımsız duraysızlıkların neden olduğu önemli şev duraylılık problemlerini işaret etmektedir. İncelenen kaya şevlerindeki duraylılık problemleri arazi incelemeleriyle de doğrulanmaktadır. Bu nedenle, çalışılan lokasyonlarda şevlerin yeniden tasarlanması ve çelik hasır, püskürtme beton ve kaya bulonları kullanılarak şev güçlendirmesi gerçekleştirilmelidir.
Van Gölü havzasındaki pomza ve perlit madenlerinin ekonomik jeolojisi
Pomza ve Perlit kullanılarak üretilen ürünler inşaat sektöründe yapı elemanı olarak sıkça kullanılmaya başlamıştır. Pomza ve perlitin hafif, gözenekli ve yüksek silis içermesi; betonarme yapılarda yük ve enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında pomza ve perlit madenlerinin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerinin tayini ile köpük ajanı kullanılarak köpük betonda agrega olarak kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde Van Gölü Havzası kuzey-kuzeybatı-güneybatı yönünde alınan pomza ve perlit madenlerinin XRD ve ince kesit analizleri yapılmış, pomza ve perlitin hangi tür malzemeden türediğinin ve kimyasal bileşenlerinin incelenmesi amacıyla jeokimyasal analizler yapılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde pomza ve genleştirilmiş perlit kullanılarak köpük beton üretilmiştir. Elde edilen köpük betonların yapı sektöründe kullanılabilirliğini tespit etmek için köpük beton örnekleri üzerinde tek eksenli basınç deneyi, donma-çözülme ve ısı iletkenliği deneyleri yapılmıştır. Ayrıca çimento yerine belli miktarlarda pomza kullanılarak bu şekilde elde edilen köpük betonların basınç dayanım ve donma-çözülmeye karşı verecekleri reaksiyonlar tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalarda 90 mikrondan küçük pomzanın % 30'a kadar çimento ile yer değiştirmesiyle nispeten daha iyi basınç dayanımına sahip olduğu ve donma çözülmeye karşı daha dirençli olduğu tespit edilmiştir. Pomza ve perlitin köpük beton içinde agrega olarak kullanılmasıyla birlikte 728 kg/m3'de 3.1 Mpa değerine ulaşılmıştır. Perlit agregalı köpük betonlarında ise 273 kg/m3'de 0,078 W/k ısı yalıtım değerine ulaşılmıştır.
Tendürek volkanının volkanostratigrafisi, petrolojisi ve magmatik evrimi
Van ve Ağrı il sınırları içinde yer alan Tendürek volkanı, Doğu Anadolu'nun çarpışma ile ilişkili volkanizmasının Kuvaterner döneminde gelişmiş önemli merkezlerinden biridir. Büyük Tendürek ve Küçük Tendürek olmak üzere iki ana zirve kraterden oluşan Tendürek kalkan volkanı ve yakın çevresindeki lav düzeylerinde bugüne kadar yaptığımız saha ve laboratuvar çalışmalarında bazalt, trakibazalt, bazaltik-trakiandezit, trakiandezit, trakit, fonolit, fonotefrit, tefrit, tefrifonolit olmak üzere dokuz farklı lav türü ayırt edilmiştir. Rus Bilimler Akademisi RAS-IGEM araştırmacıları ile ortaklaşa yürütülen Prof. Dr. Mehmet Keskin'in yönettiği TÜBİTAK–RFBR 108Y222 uluslararası projesi ve YYÜ BAP FBE-2008-D138 nolu doktora projesi kapsamında elde edilen K40/Ar40 jeokronoloji çalışmalarının verileri, volkanın yaklaşık yarım milyon yıllık aktivitesinin, suskunluk dönemleri ile bölünmüş beş belirgin evrede gerçekleşmiş olabileceğini göstermektedir. K-Ar jeokronoloji yaş saptama sonuçları, Tendürek Volkanı'nın magmatik aktivitesinin, son 250 bin yıl boyunca Geç Pleyistosen zamanında geliştiğini göstermektedir. Bu çalışmada en genç magmatizmanın beş ayrı fazı tanımlanmıştır: I-710-400 bin yıl (by), II- 300-190 by, III- 180-105 by, IV 100-50 by ve V- ≤ 50 by. İlk iki faz, alkali bazik lavların çatlak püskürmeleri ve daha sonra geniş lav platoları (Çaldıran ve Doğubeyazıt ovaları) oluşumu ile temsil edilmiştir. Sonraki aşamalarda, ortaç ve ortaç-asitik bileşimdeki volkanik kayaçlar ve orta-alkali veya alkali seriler püskürme ürünleriyle volkanizmaya hakim olmaya başlamıştır. Mevcut jeolojik, izotop-jeokronolojik ve jeomorfolojik veriler Tendürek Volkanı'nın potansiyel olarak aktif olduğunu göstermektedir.
Van Gölü kuzey havzasında bulunan çamur volkanına ait gözenek suyunun kökeni
Bu tez çalışmasının amacı, Van Gölü'ne varlığı sismik verilerle saptanan çamur volkanına ait gözenek suyunun kökenini saptamaktadır. Bu amaç doğrultusunda çamur volkanından 70 cm uzunluğunda bir adet sediman karot alınmıştır. Sediman karotun en üst seviyesinden dip suyu ve sediman karot içinden gözenek suyu örneklemesi yapılmıştır. Dip suyu ve gözenek suyu örnekleri üzerinde gerçekleştirilen ICP-MS ve iyon kromatografisi analiz sonuçlarına göre suların benzer kimyasal özellikler gösterdiği saptanmıştır. Analiz sonuçlarına göre çizilen Piper Diyagramı, Durov Diyagramı ve Schoeller Diyagramına göre, su örneklerinin benzer kökene sahip olduğu ve genel olarak drenaj havzasından etkileşmekle birlikte benzer kökene sahip oldukları ortaya konulmuştur. Çamur volkanı olarak tanımlanan noktada volkanik bir oluşumdan söz etmenin mümkün olmadığı görülmüştür. Gözenek suyundan elde edilen verilere göre tuzluluk üzerine yoruma gidilmiş ve göl su seviyesi değişimleri ile değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmeye göre 15 ve 35 cm seviyesinde suyun kimyasal olarak farklı biçim göstermesi bu dönemlerde göl su seviyesinin yükseldiğine işaret ettiği sonucuna varılmıştır. MS 1885 ve MS 1698 yıllarına denk gelen bu zamanların daha soğuk ve yağışlı olduğu ve Kuzey Yarımküre'de hüküm süren Mini Buzul Çağı'nın bir sonucu olduğu kanısına varılmıştır.