Varto, Hınıs, Bulanık, Malazgirt Yöresi Linyitlerinin Petrografik Özellikleri

Türkiye Jeoloji Bülteni, C. 34, 15-22, Ağustos 1991 Geological Bulletin of Turkey, V. 34, 15-22, August 1991

Varto, Hınıs, Bulanık, Malazgirt yöresi linyitlerinin petrografik özellikleri

Petrographic properties of the lignites of Varto, Hınıs, Bulanık, Malazgirt regions

İLKER ŞENGÜLER MTA Enerji Hammadde Etüd ve Arama Dairesi, Ankara SELAMİ TOPRAK MTA Maden Analizleri ve Teknoloji Dairesi, Ankara

ÖZ: Bölgedeki linyit oluşumları, göl çökeli olan Alt Pliyosen-Üst Pliyosen yaşlı Zırnak formasyonu içinde yeralır. Formasyonun tipik kesit yeri Zırnak Tepe olup, geçmiş yıllarda yapılan sondajlarda, değişik kalınlıklarda linyit damar- ları kesilmiştir. Bölgedeki linyitlerin korelasyonu, Zırnak Tepe linyitleri baz alınarak, linyitlerin petrografik özellikleri ile yapılmıştır. Petrografik analizlerde linyitlerin demir minerallerinin, kil-silikat minerallerinin ve ekzinit oranlarının yüksek olduğu, hüminit oranlarının düşük, ayrıca inertinit oranlarının çoğunlukla, ekzinit oranlarından daha düşük olduğu görülmektedir. Zırnak formasyonundaki linyitlerin oluşum süresi boyunca bölgede aşınma olmuş ve buna bağlı olarak da kırıntılı tortul ile beslenmiştir. Bu nedenle linyitler yüksek oranda kil içerip, düşük ısı değerine sahiptirler.

ABSTRACT: The lignite seams are occured in the Zırnak formation within the Hınıs basin. This unit was deposited in the limnic environment and ranges of Lower Pliocene to Upper Pliocene in age. The typical section of the formation are exposed in the Zırnak Hill. The lignite seams varying with different thiknesses have cut during drillings. The correlation of lignites in the region, having the Zırnak hill lignites as base have been carried out with petrographical properties of the lignites in the petrographical analysis, the lignite seams seem to contain of high amount of iron, clay-silicate minerals as well as exinite macerals but low amount of humunite macerals and it seems that the amount of inertinite macerals are mostly lower than exinite macerals. During the occurences of the lignites of Zırnak formation, various ero- sions and related detrital sediment accumulation movements have taken place. For this reason the lignites contain consi- derably high amount of clay materials and have low calorific values in general.

GÎRİŞ Staesche (1969), Şaroğlu (1985), Akay ve diğ., (1989) Çalışma alanı, Doğu Anadolu Bölgesinin büyük bir çalışmalar yapmışlardır. kesimini kapsamaktadır (Şekil 1). Bu çalışma, MTA Genel Müdürlüğü Enerji Hammadde Etüd ve Arama Dai- STRATİGRAFİ resinin 1985-87 yılları arasında Doğu Anadolu'da yürüttüğü, linyit etüdleri projesinin bir bölümünü Bölgenin temel kayaçları, Paleozoyik yaşlı metamor- oluşturmaktadır. fitler ile Kretase yaşlı ofiyolitler olup, bunların üzerinde Doğu Anadolu'da yıllardan beri bilinen ve Üst Kretase-Pleyistosen zaman aralığında çökelmiş bir günümüzde ekonomik olarak görülmeyen linyit tortul istif yüzeylemektedir (Şekil 2). oluşumları, stratigrafik olarak birbirleriyle korele edile- Bölgede, temel kayaçlar üzerinde ayırtlanmamış Ter- memektedir. Çalışmamızda, Pliyosen yaşlı Zırnak for- siyer çökelleri yeralmaktadır (Paleosen-Orta Eosen yaşlı masyonu içerisinde yeralan Zırnak Tepe linyitleri ile Toraman formasyonu, Üst Eosen yaşlı Ahlat formasyo- havzadaki diğer linyitler petrografik özelliklerinden ya- nu, Oligosen yaşlı Yazla formasyonu). Tersiyer rarlanarak karşılaştırılmaya çalışılmıştır. Ekonomik lin- çökellerinin üzerine Alt Miyosen yaşlı Adilcevaz forma- yit oluşumlarını aramaya yönelik çalışmalara ışık tut- syonu (kuzeyde Aktuzla formasyonu ile yanal geçişli), ması amacıyla yapılan bu araştırmada, arazi çalışması ve Hınıs civarında Üst Miyosen yaşlı Alibonca formasyonu örneklerin derlenmesi î. Şengüler, petrografik analizler ve bütün bölgede Pliyosen yaşlı Solhan volkanitleri ile S. Toprak tarafından yapılmıştır. yanal ve düşey geçişli Zırnak formasyonu gelmektedir. İnceleme alanında; Mercier (1949), Durrich (1967), Üst Pliyosen-Pleyistosen yaşlı Bulanık formasyonu İlker (1967), Lebküchner (1967 ve 1968), Elnaif (1969), bütün birimleri uyumsuz olarak örtmektedir.

15 ŞENGÜLER - TOPRAK

Şekli 1 : Muş, Hınıs, Tutak bölgesinin sade- Figure I: The simplified map of Muş, Hınıs, Tutak leştirilmiş jeoloji haritası region. Üst Miyosen-Kuvaterner zaman aralığında, Doğu olasılı Üst Miyosen yaşlı Alibonca formasyonu üzerine Anadolu'da aktivitesini sürdüren volkanizma; eş zamanlı yersel uyumsuzlukla gelir (Şekil 2). Zırnak formasyonu çökellerle yer yer ardalanmalı olarak, yer yer arakatkılı üzerine uyumsuz olarak gelen Üst Pliyosen - Pleyisto- olarak, yer yer de onları örterek geniş alanlar kaplamak- sen yaşlı Bulanık formasyonunun çakıltaşı, kumtaşı ve tadır (Şekil 2). tüfit ardışımı içerisinde de yer yer linyit düzeylerine ve turba oluşumlarına raslanılmaktadır. Zırnak formasyonu ZIRNAK FORMASYONUNUN TANIMI içindeki önemli linyit oluşukları Şekil 3'de gösterilmiştir. Bölgede, Alt Pliyosen-Üst Pliyosen yaşlı, kömürlü Zırnak formasyonu, tabanında çakıltaşı ve kaba Zırnak formasyonu yer yer bazalt akıntıları kapsayan kumtaşı ardalanması ile başlar, üst seviyelere doğru lin- 16 LİNYİTLERİN PETROGRAFİSİ

Şekil 2 : Muş, Hınıs bölgelerinin genelleştirilmiş Figure 2: Generalized stratigraphic correlation of stratigrafik korelasyonu Muş, Hınıs regions

yit damarları içeren kumtaşı, marn, kiltaşı, silttaşı arda- Zırnak tepede yüzeylenen 8 linyit damarı marn, lanmasına geçer. Birimin en üst seviyelerinde yer yer kiltaşı ve silttaşı ardalanmasmdan oluşan istif içerisinde gölsel oolitik kireçtaşları yüzeylemektedir. İstifin yeralmaktadır (Şekil 4). 1972-76 yılları arasında yapılan değişik seviyelerinde bulunan volkanik kayaçlar genel- sondajlarda 0.05 m ile 3.50 m arasında değişen likle bazalt, tüf ve aglomeralaradır. kalınlıklarda linyit düzeyleri kesilmiştir (Selvi, 1977).

17 ŞENGÜLER - TOPRAK

Birimin yaşı, Akay ve diğ. (1989) tarafından Alt Linyitlerin maseral ve mikrolitotip analizleri Tablo Pliyosen-Üst Pliyosen olarak saptanmıştır. l'de toplu olarak verilmiştir. Petrografik analizlerde; linyitlerin demir mineralleri- LİNYİTLERİN PETROGRAFİK nin, kil-silikat minerallerinin ve ekzinit oranlarının ÖZELLİKLERİ yüksek olduğu, hüminit oranlarının ise çoğunlukla ekzinit oranlarından daha düşük olduğu gözlenmektedir. Zırnak formasyonu içerisinde yeralan linyit mostra- (Şekil 4,5,6). larından "oluk numune" şeklinde alınan örneklerin mase- Linyitlerin maseral dağılımına bakıldığında; (1), (2), ral ve mikrolitotip dağılımlarının saptanmasında pellet (3) nolu örneklerde inertinit ve ekzinit oranlarının numuneler ve yansıyan ışık mikroskobu kullanılmıştır. yüksek olduğu, (4) nolu örnekte bu değerlerin düştüğü, Analizlerde kullanılan objektif 32X ve yağlı olup, kil-silikat mineralleri oranının arttığı görülmektedir. büyütme oranı 320 dir. Maseral ve mikrolitotip analiz- Maseral dağılımındaki bu ani değişim, o sırada kırıntılı lerinde ICCP (The International Committee for Coal tortul gelişiminin başladığını göstermektedir. Ayrıca ek- Petrology) standartlarındaki sınıflamalar ve isimler kul- zinit oranının düşük olmasına dayanarak, linyitlerin ka- lanılmıştır. rasal bataklık ortamında oluştuğu söylenebilir (Toprak, Bölgedeki kömürlerin, kömürleşme dereceleri linyit 1985). olup, hüminit yansıma değerleri (% Rm) 0.4 den Zırnak tepe linyitlerinin -(4) nolu örnek dışında- pet- küçüktür. rografik özellikler açısından, havzadaki diğer linyitlerden Yapılan maseral analizleri linyitlerin kimyasal farklı olmadığı anlaşılmaktadır (Tablo 1). Şekil 6'daki bileşimini ve orijinini, mikrolitotip analizleri linyitlerin histogramda görüldüğü gibi Bulamk-Elmakaya (6), Ma- ortamsal özelliklerini belirtmektedir. lazgirt-Nurettin (7), Muş-Ziyaret (8) ve Varto-Kayadelen Kömürlerin petrografik yapı elemanlarını oluşturan (9) linyitlerinin kil-silikat mineralleri oranı yüksektir. maseral grupları; hüminit (ve/veya vitrinit), ekzinit (ve/ Buna dayanarak, linyitlerin oluşum döneminde bölgede veya liptinit) ve inertinitlerdir. Mikrolitotipler ise mik- aşınma olduğu ve kırıntılı tortul beslenmesinin önemli roskopik gözlemlerle saptanabilen maserallerin tipik bir- düzeyde geliştiği belirtilebilir. leşimlerinden meydana gelmiş olup genellikle boyutları Linyitlerin kil-silikat mineralleri, karbominerit oranı 50 mikron civarında olan tabakalardır (Nakoman, 1971). ile doğru orantılıdır. Bölge linyitlerinde, kömür ve mi-

18 LİNYİTLERİN PETROGRAFİSİ

Şekil 4 : Zırnak Tepe linyitlerinde saptanan maseral Figure 4: Maceral group and microlıthotype distribu- grupları ve mikrolitotip dağılımı tions of the Zırnak Tepe lignites neral karmaşığı olan karbominerit ile duroklarit oranı bu linyitlerin taşınmış olduğunu göstermektedir (Stach genellikle yüksektir. Arazi gözlemlerimize göre kömürü ve diğ., 1982). Ayrıca duroklarit oranının yüksek meydana getiren makroskopik bitki kalıntıları çok oluşuna dayanarak, göl kıyısı bataklık ortamının ürünü küçük, kıyılmış parçalar halindedir. Öte yandan petrogra- olduğu söylenebilir (Şekil 7). fik analizlerde de inorganik madde içeriğinin fazla oluşu,

19 ŞENGÜLER - TOPRAK LİNYİTLERİN PETROGRAFİSİ

ORTAMSAL YORUM ve SONUÇ KATKI BELİRTME

Linyitlerin mikrolitotip dağılımları üçgen diyagra- Arazi çalışmalarımızdaki katkılarından dolayı jeoloji ma uygulandığında çoğunun mat ve yarı mat özellikte mühendisleri Ş. İsmailoğlu, K. Sulu ve C. Köse'ye, olduğu, karasal bataklık, limnotelmatik ve suya açık ba- arazi ve laboratuvar çahmalarımızdaki değerli taklık ortamlarında oluştuğu görülmektedir (Şekil 7). katkılarından dolayı Sayın Doç. Dr. Güner Ünalan'a ve Limno-telmatik ortam ile karasal bataklık sınırında Sayın Vedat Yüksel'e teşekkür ederiz. yeralan (1) nolu linyit örneği, stratigrafik kesitte ve üçgen diyagramda görüldüğü gibi (2) ve (3) nolu örnek- DEĞİNİLEN BELGELER lere gidiş yönünde yani istifin üst seviyelerine doğru bir rögresyonu göstermektedir. Daha sonra su seviyesinin Akay, E., Erkan, E., Ünay, E., 1989, Muş Tersiyer artışına bağlı gelişen transgresyon ile istifin üst seviye- Havzasının Stratigrafisi: MTA Derg. No. 109. lerindeki linyit düzeyleri çökelmiştir (Şekil 4 ve 7). Durrich ,A., 1967, Malazgirt, Bulanık, Ahlat bölgesinin Zırnak tepe dışında, bölgenin diğer yerlerindeki lin- linyit etüdü : MTA Rap., No. 6098, yitler limno-telmatik ve açık bataklık zonlarında yayımlanmamış. oluşmuştur. Elnaif, S., 1969, Muş kuzey sahasanının petrol etüdü Sonuç olarak; petrografik özellikler açısından raporu : MTA Rap., No. 4286, yayımlanmamış. farklılık göstermemesine rağmen Zırnak tepe linyitleri- İlker, S., 1967, Erzurum-Muş Bölgesinde Karaköse J 48 nin çökelme ortamı, bölgedeki diğer linyitlerin çökelme a4, di patfalarımn 1: 25000 ölçekli detay petrol ortamlarından, yüksek oranda hüminit maserali ve düşük etüdü, MTA Rap., No : 4177, yayımlanmamış. orana kil-silikat mineralleri içermeleri açısından Lebküchner, R.F., 1967, Erzurum vilayeti, Hınıs farklıdır. Zırnak tepe lin-yitleri egemen olarak karasal kazası, Zırnak civarında bir linyit zuhurunun bataklık ortamını, yörenin diğer linyitleri ise açık ba- prospeksiyonu : MTA Rap., No. 3990, taklık ortamını yansıtmaktadır. yayımlanmamış.

21 LİNYİTLERİN PETROGRAFİSİ

Lebküchner, R.F., 1968, Erzurum, Bitlis ve Muş vi- yayımlanmamış. layetlerine ait linyit prospeksiyonu : MTA Rap., Stach, E., Mackowsky, M., Teichmüller, M., Taylor, No. 4002, yayımlanmamış. G.H., Chandra, D. ve Teichmüller R., 1982, Mercier, J., 1949,Malazgirt-Bulanık bölgesinde jeolojik Stach's textbook of coal petrology : Gebrüder gözlemler : TJK Bülteni, Cilt 2, Sayı 1. Borntraeger Berlin, Stuttgart. Nakoman, E., 1971, Kömür : MTA Enstitüsü Şaroğlu, F., 1985, Doğu Anadolu'nun neotektonik Yayınlarından, Eğitim Serisi, No : 8, Ankara. dönemde jeolojik ve yapısal evrimi : Doktora Selvi, B., 1977, Erzurum-Hınıs-Zırnak kömür hav- tezi, İ.Ü. Fen Bil. Ens. Jeo. Müh. Ana Bilim zasının raporu : MTA Rap., No. 6379, Dalı, İstanbul. yayımlanmamış. Toprak, S., 1985, Kozlu kömürlerinin petrografik Staesche, U., 1969, Hmıs-Ağrı-Malazgirt bölgesinin özellikleri : Master tezi, Pittsburg Üniversitesi, linyit etüdü : MTA Rap., No. 6382, USA.