Kızıldere jeotermal sahası hidrotermal alterasyonla ilişkili mineral oluşumlarının incelenmesi

Abstract

Büyük Menderes grabeninin doğu ucunda Sarayköy (Denizli) ve Buharkent (Aydın) arasında yer alan Kızıldere jeotermal sahasında jeotermal sularla ilişkili hidrotermal alterasyon ve ilişkili mineral oluşumları gözlenmektedir. Bu çalışmada jeotermal aktivitenin günümüz-öncesi koşullarının ortaya konulması amaçlanmış olup, jeotermal sistemle ilişkili kayaç ve/veya mineral örneklerinin optik ve elektron mikroskop, X-ışını kırınımı, katyon ve anyon jeokimyası kimyası ile K-Ar izotop jeokimyası incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Jeotermal sistemle ilişkili güncel ve günümüz-öncesi fümerol çıkış noktaları ve alterasyon zonları tektonik hatlar (faylar) ile doğrudan ilişkilidir. Neojen-Kuvaterner yaşlı kırıntılı karbonatlı kayaçlardaki boşluk veya çatlak dolgusu biçiminde çökelmiş karbonat (kalsit, dolomit, stronsiyanit), silis (kuvars, kalsedonik kuvars), sülfat (jips, anhidrit, sölestin), kil (kaolinit, illit/mika, illit-simektit ve simektit) ve oksi-hidroksit mineralleri (böhmit, götit/limonit) saptanmıştır. Alterasyonla ilişkili stronsiyanit, sölestin, anhidrit ve böhmit ilk kez bu çalışmada belirlenmiştir. Simektit, illitsimektit, kaolinit, böhmit, anhidrit birlikteliği, günümüz sıcaklıklarına benzer 100- 250 ºC sıcaklık koşullarını yansıtmaktadır. Dokusal veriler kalsit ? jips ? anhidrit ? kuvars yönünde bir mineral oluşum sırasını işaret etmektedir. Jeotermal kökenli karbonat ve sülfat minerallerinin katyon bileşimlerine göre; pozitif ilişki sunan Si, Al, Mg, K ve Na metapelitik kayaçlardaki silikat minerallerinden, bu elementlerle negatif ilişki sunan Ca ise mermer ve kireçtaşlarından türemiştir. K-Ar yaş verileri alterasyon örneklerindeki illit/mikaların metamorfik kayaçlardan detritik kalıntı olduğunu göstermiştir.

Hydrothermal alteration and associated mineral formations associated with geothermal waters are observed in the Kızıldere geothermal field located between Sarayköy (Denizli) and Buharkent (Aydın) at the eastern part of the Büyük Menderes graben. In this study, it is aimed to reveal the pre-recent conditions of geothermal activity, and optical and electron microscopy, X-ray diffraction, cation and anion geochemistry and K-Ar isotope geochemistry studies of rocks and/or minerals related to the geothermal system were carried out. Current and pre-recent fumerol origins and alteration zones associated with the geothermal system are directly related to tectonic lines (faults). Carbonate (calcite, dolomite, strontianite), silica (quartz, chalcedonic quartz), sulphate (gypsum, anhydrite, celestine), clay (kaolinite, illite/mica, illite-smectite and smectite) and oxy-hydroxide minerals (boehmite, goethite/limonite) precipitated in the form of pores or crack fill in Neogene-Quaternary clastic-carbonate rocks. Alteration-related strontianite, celestine, anhydrite and boehmite are determined for the first time in this study. The association of smectite, illite-smectite, kaolinite, boehmite and anhydrite reflects temperature conditions of 100-250 ºC similar to today's temperatures. The textural data indicate a mineral formation sequence in the direction of calcite?gypsum?anhydrite?quartz. According to the cation compositions of the geothermal origin carbonate and sulfate minerals; Si, Al, Mg, K and Na, which show a positive relationship, are derived from silicate minerals in metapelitic rocks, and Ca, which shows a negative relationship with these elements, is derived from marble and limestone. The K-Ar age data showed that illites/micas in the alteration samples are detrital heritance from metamorphic rocks.