İsaalan (Kepsut) ve Odaköy (Dursunbey) yörelerindeki neojen çökellerinin sedimantolojisi, kömür petrografisi ve jeokimyası

Abstract

Bu çalışmanın amacı, İsaalan (Kepsut) ve Odaköy (Dursunbey) yörelerindeki kömür seviyeleri içeren Soma Formasyonu’nun stratigrafik ve sedimantolojik özelliklerini ortaya koymaktır. Çalışmanın ana konusunu oluşturan Soma Formasyonu’nun çökel ilişkilerini ortaya koymak amacıyla İsaalan yöresinde 10 adet, Odaköy yöresinde ise 1 sondaj kuyusu loglanmış İsaalan yöresinde 1, Odaköy yöresinde 6 adet olmak üzere toplamda 7 adet stratigrafik kesit ölçülmüştür. Bu çalışmalar sonucu Soma Formasyonu’na ait 17 fasiyes 5 fasiyes topluluğu ayırtlanmıştır. Soma Formasyonu’na ait kumtaşlarının çoğunun litarenit ve az bir kısmının ise feldspatik litarenit bileşiminde olduğu tespit edilmiştir. Bileşenlerin çoğunluğunu ultrabazik kökenli kayaç parçaları, serpantinit ve harzburjit oluşturmakta olup yüksek oranlarda çört içermektedir. Bu bileşenlerin bölgede geniş yüzeylemeler sunan Kretase yaşlı Yayla Melanjı’na ait farklı türdeki bloklardan türemiş olmalıdır. Monokristalin kuvarslar, feldspat ve ferromagnezyen minerallerin kökenini Çataldağ Plütonu, yüksek oranlarda gözlenen muskovitler ve dalgalı sönme gösteren şistik metamorfik tip kuvarsların ise havza tabanında yer alan Fazlıkonağı Formasyonu’na ait metamorfik kayalardan türemiş olabileceği düşünülmektedir. Soma Formasyonu’nun stratigrafik özelliklerini belirlemek amacıyla birçok örnek alınmış, gerçekleştirilen palinolojik ve paleobotanik sayımlar sonucu formasyonun inceleme alanındaki yüzleklerinin yaşı Erken Miyosen (Akitaniyen (?) sonu Burdigaliyen başı) olarak belirlenmiştir. Her iki havzada Soma Formasyonu içerisindeki kömürlerden derlenen örneklerin kaba kimyasal analizleri sonucu kalori değerlerinin İsaalan yöresi örneklerinde 2370-6256 kcal/kg, Odaköy yöresi örneklerinde ise 1088-5668 kcal/kg arasında değiştiği saptanmıştır. Gerçekleştirilen petrografik analizler sonucu maseral grubu olarak hüminitlerin baskın olduğu ve GI ile TPI değerleri baz alınarak hazırlanan diyagramlara göre kömürlerin limnik zonun açık su alanları ile kısmen sulu orman bataklığında yoğunlaştığı görülmüştür. Yansıtma ölçümleri sonucu kömürleşme derecesinin alt bitümlü kömür aşamasında olduğu görülmektedir. Bölgedeki kömür örnekleri üzerinde gerçekleştirilen tüm kaya analizleri, bazı element (B, V, Ni, As, Rb, Ba) içeriklerinin dünya genelindeki kömürlerin element içeriklerinden oldukça yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Her iki havzada da Miyosen sonunda gerek yoğun volkanik faaliyetler gerekse havzanın yükselimi nedeniyle göller yerini karasal alanlara bırakmıştır. Muhtemelen Pliyosen’de başlayan aşınma, Kuvaterner süresince kalınlığını arttırmış ve günümüz morfolojisini şekillendirmiştir.

The aim of this study is to determine the stratigraphical and sedimentological properties of the Soma Formation which contains coal-bearing levels within two different basins; İsaalan (Kepsut) and Odaköy (Dursunbey) in Balıkesir district. 11 boreholes from İsaalan (10) and Odaköy (1) areas were drilled and logged in order to reveal the sediment relationships of the Soma Formationwhich is the main subject of the present study. In addition, 7 stratigraphic sections from İsaalan (1) and Odaköy (6) areas were measured. As a result of these investigations, 17 facies belonging to the Soma Formation was identified. Of these, 4 facies assemblages were created as well. Most of the sandstone lithologies of Soma Formation are determined as litharenite and, to a lesser extent, feldspatic litharenite. The majority of components are ultrabasic rock fragments, and also high amounts of cherts. Therefore, these constituents are tought to be derived from different type rocks of the melange assemblages in region. It is suggested that the source of monocrystalline quartz, feldspar and ferromagnesite minerals is the Çataldağ Pluton. On the other hand,abundant muscovites and the metamorphic-type of quartz minerals, showing undulatory extinction, suggest that these minerals originated from the Fazlıkonağı Formation. In order to determine the stratigraphic features of the Soma Formation, a number of samples were taken, and based on palynological and paleobotanic data the age of the Soma formation in the study area is determined as Early Miocene (end of Akitanian (?) / beginning of Burdigalian). Calorific values of the coals range between 2370-6256 kcal/kg in the Isaalan samples and 1088-5668 kcal/kg in the Odaköy samples. Petrographic analyses suggest that, the main maceral group is huminites. In addition, GI- and TPI-based diagrams indicate that coals were formed in open water and freshwater swamp forest. Based on reflectance measurements, it is suggested that the degree of coalification is in the lower bituminous stage. The whole rock analyses of coal samples show that concentrations of some trace elements (B, V, Ni, As, Rb, Ba) exceed the average values of those of the world coals. In İsaalan and Odaköy basins, lakes were replaced by terrestrial domains due to extreme volcanic activities and uplift of the basins at the end of Miocene. Erosional event, presumably starting at Pliocene, continued during the Quaternary and finally shaped the current geomorphology.