Mustafakemalpaşa (Bursa) güneyinde Mesozoyik yaşlı temel kayaçları örten riyolitik
bileşime sahip Erken Miyosen yaşlı volkanik ve piroklastik kayaçların tektonik aktiviteler
etkisi altında oluşan kırıklar boyunca hidrotermal getirime bağlı alterasyon ve/veya kimyasal
ayrışmasının sonucu olarak bölgede ekonomik potansiyele sahip kaolen yatakları
oluşmuştur. Bu endüstriyel hammadde yataklarının jeolojik, mineralojik, jeokimyasal
özellikleri ile oluşum mekanizmalarının irdelenmesi konularında detaylı çalışmalar
yapılmamıştır. Bu boşluğu doldurmak amacı ile arazi çalışmaları yapılmış, mineralojik
[polarizan mikroskop, X-Işınları difraktometresi (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi
Spektrometrisi (FTIR)], mikromorfolojik [(taramalı ve geçirimli elektron mikroskopu
(SEM-EDX ve TEM)] ve jeokimyasal (tüm kayaç ve mineral kimyası) analizleri
yorumlanmıştır. Bu yatakta kaolinit ve alünit mineralleri egemen olup, bu minerallere
genellikle kuvars, simektit, opal-CT ve eser miktarda halloysit eşlik etmektedir. Kaolen
yatağında merkezden dışa doğru; kaolinit, alünit+kaolinit, simektit şeklinde bir mineral
dağılımı gözlenmektedir. SEM-EDX analizlerinde kaolinit kristallerinin ve buna ek olarak
yer yer özşekilli alünit mineralleri ile Fe-oksit oluşumlarının bu mineraller ile birlikte
bulunması da ortamdaki hidrotermal koşulların etkisini göstermektedir. Zenginleştirilmiş
kaolinit fraksiyonları ve alünit örnekleri, DTA-TG analizlerinde ısıya karşı ideal yansıma
eğrileri ve ideal FTIR spektrum eğrileri vermiştir. Hafif Nadir Toprak Elementi (HNTE) /
Ağır Nadir Toprak Elementi (ANTE) oranının yüksek olması, kaolinit ve alünit
oluşumlarının amfibol, plajiyoklaz ve devitrifiye volkan camından kaynaklandığını
göstermektedir. Ayrıca, kaolinit kil fraksiyonlarında yapılan izotop analizlerine ait
18O ve
D değerlerinin ‰–4,12 ve ‰1,26 ile ‰–89,94 ve ‰–104,81 arasında değişmesi ve saf
alünit örneklerindeki
18O ve
34S değerlerinin ‰–3,3 ve ‰0,4 ile ‰3,6 ve ‰15,3 arasında
olması kaolenleşmenin hidrotermal kökenli olduğunu göstermektedir
In the South of Mustafakemalpaşa (Bursa) district, Early Miocene aged volcanic and
pyroclastic rocks having rhyolitic composition covers the Mesozoik basement rocks. As a
result of tectonic activities and hydrothermal alteration and/or chemical decomposition of
these rocks, kaolinite deposites with economic potential have been formed. There is not any
study on the geology, mineralogy, geochemical and occurency process of these deposits. In
order to complete this deficiency, field works have been done, and mineralogy [Polarized
light microscope, X-Ray diffractometer (XRD), infrared (IR)], micromorphology [(scanning
and transmission electron microscobe (SEM-EDX and TEM)] and geochemistry (whole rock
and mineral chemistry) analyses are interpreted. For this deposite, kaolinite and alünites are
main minerals and generally quartz, smectite, opal-CT and trace amount of halloysite
accompany to these minerals. In kaolinite deposit, from center to outer, it is seemed
kaolinite, alünite+kaolinite, smektite. Fe-oxide phases, seemed with kaolinite and alünite
minerals which cross cutting kaolinizated tuffs as veins, indicates the multi-hydrothermal
alteration. In addition, locally co-existing of euhedral alünite minerals and Fe-oxide
occurencies shows the effects of hydrothermal conditions in this environment. Enriched
kaolinite fractions and alünite samples, gives ideal reflection curves against the heats and
ideal FTIR spectrum curves. Detection of high rate LO in Mustafakemalpaşa kaolinites,
chemical index of alteration (CIA), high SO3+K2O+Al2O3 values show that alünite
accompanies to kaolinite. High Ba, Sr and Zr values of kaolinite samples indicates that
Mustafakemalpaşa kaolinite deposite is of hypogen origin. High Light Rare Earth Element
(LREE) / Heavy Rare Earth Element (HREE) ratio indicates that kaolinite and alünite
occurencies originate from amphibole, plagioclase and devitrified volcanic glass.
Additionally,
18O ve D values belong to isotope analys is used on kaolinite clay
fractionation change between ‰–4.12 - ‰1.26 and ‰–89.94 - ‰–104.81,
18O and
34S
values belong to pure alünite samples are between ‰–3.3 - ‰0.4 and ‰3.6 - ‰15.3.These
results show that the kaolinization is of the hypogenic origin
