An example for early Miocene paralic coal formation Kale-Tavas Molasse Sub-Basin (Denizli, SW Turkey)


Karayiğit A. İ. , Kayseri Özer M. S. , Oskay R. G. , Bulut Y.

Sedimantoloji Çalışma Grubu 2020 Çalıştayı, Balıkesir, Turkey, 1 - 05 September 2021, pp.10-11

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Balıkesir
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.10-11

Abstract

Several regional transgression and regression took place during early Miocene in the Lycian Mollasse basin (SW Anatolia). In the Kale-Tavas (Denizli) molasse sub-basin, a total of 5 mineable coal seam (from bottom to top: Meriç, Polat, Şentürk, Şerif and Ziyaçavuş) are located within the early Miocene Yenidere Formation. This study aims to identify changes on palaeovegetational and depositional conditions within the palaeomires of early Miocene paralic coal seams of Yenidere Formation using multidisciplinary approaches. For this purposes, coal and inorganic sediment samples from the Yenidere Formation were obtained from coal mines and coal exploration wells. The age of coal-bearing Yenidere Formation in the present study is revised as early Aquitanian to early Burdigalian according to identified palynoflora from studied profile samples from coal mines and core samples from exploration wells. The roof rocks of the studied coal seams are generally weakly solidified sandstones, while bottom rocks mainly compose of claystone, marl and weakly solidified sandstone. The roof rocks of Şentürk, Şerif and Ziyaçavuş coal seams especially contain mollusk remains (e.g., Mesohalina margaritacea, Anadara cardiformis, Melongena lainei, Turritella gradata, Crassotrea gryphoides) which indicates shallow marine (lagoon and estuary) and back-mangrove conditions. Furthermore, in-situ tree roots and trunks were also identified from the Polat and Ziyaçavuş coal seams.

 

The random huminite reflectance values of studied samples from Yenidere Formation are slightly low (0.30-0.33±0.02), and the rank of the studied samples are low rank-B (lignite). The maceral, palynological and biomarker compositions of the studied coal seams denote that the common vegetation within the palaeomires were changed due to marine influences and changes from tropical to warm subtropical climate conditions during early Miocene. The palaeomires of Yenidere Formation were generally accumulated in wet forest mires where woody peat-forming plants were common and the preservation of organic matter was high due to the development of anoxic conditions. Thus, framboidal pyrite grains and telohuminite macerals were commonly identified and the peaks of long chain n-alkenes were dense and distinct. Nevertheless, the palaeomires of some seams (e.g. Meriç and Ziyaçavuş) were accumulated in marine influenced back mangrove conditions. Therefore, total S contents of the studied coal seams are high (0.8-8.8%, on air-dry basis), and ash yields (1.9-68.9%, on air-dry basis) and TOC contents (5.5-55.5%) display wide range. The high total S contents of the studied coal seams could mainly be related with the precipitation of penetration of leached sulphate-rich porewater originated from seawater influence after peat-accumulation.

 

Guneybati Anadolu’da Likya Molas havzasını kapsayan alanda erken Miyosen boyunca birçok bölgesel transgresif ve regresif olaylar gerçekleşmiştir. Kale-Tavas (Denizli) alt havzasının erken Miyosen yaşlı Yenidere Formasyonu içerisinde ekonomik olarak işletilebilir kalınlığa sahip toplam 5 kömür damarı (alttan üstte Meriç, Polat, Şentürk, Şerif ve Ziyaçavuş) bulunmaktadir. Bu çalışma kapsaminda Yenidere Formasyonu içerisindeki paralik kömür olusumlarinin paleobitki örtüsü ile kömür karakteristikleri üzerine olan etkisinin disiplinlerarası çalışmalarla incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla kömür içerikli Yenidere formasyonu içerisinde açılan kömür ocaklarından ve kömür arama sondajlarının karotlarından kömür ve kayaç örnekleri alınmıştır. Yapılan palinolojik çalışmalarla  Yenidere formasyonun yaşının erken Akitaniyen’den erken Burdigaliyen’e kadar uzandığı belirlenmiştir. İncelenen damarların tavantaşları genellikle pekişmemiş kumtaşları iken tabantaşları ise kiltaşı, marn ve pekişmemiş kumtaşlarından oluşmaktadır. Özellikle Şentürk, Şerif ve Ziyaçavuş damarlarına ait tavantaşlarında yaygın olarak sığ denizel (lagüner ve haliç) ve mangrov gerisi koşulları işaret edecek molusk kavkıları (Mesohalina margaritacea, Anadara cardiformis, Melongena lainei, Turritella gradata, Crassotrea gryphoides) tespit edilmiştir. Ayrıca Polat ve Ziyaçavuş damarlarında yerli yerinde korunan  fosil ağaç kökleri ve gövdeleri de gözlenmiştir.

 

Bu formasyon içindeki kömürlerden ölçülen ortalama rastgele hüminit yansıtma değerleri (0,30-0,33±0,02 %Rr) oldukça düşük olup, incelenen damarların kömürleşme derecesi düşük ranklı B (linyit) olarak tespit edilmiştir. Bu formasyon içindeki kömür damarlarından alınan kömür örneklerin maseral, palinolojik ve biyomarker içerikleri kömürlerin oluşumu sırasında denizel etkiye ve tropikal-sıcak subtropikalden, subtropik iklim koşullarına doğru değişime bağlı olarak ilksel turbalıklardaki hakim bitki örtüsünde değişimlerin olduğunu göstermektedir. Yenidere Formasyonu içindeki kömür damarları, genellikle anoksik koşullara bağlı olarak organik madde korunumunun yüksek olduğu delta ve taşkın düzlüğü koşullarında, odunsu turba yapıcı bitkilerin yaygın olduğu ıslak orman turbalıklarında gelişmişlerdir. Bunun sonucunda kömür örneklerinde framboidal piritler ile telohüminit maseralleri yaygın olarak tespit edilirken uzun zincir n-alkanlara ait belirgin ve yoğun pikler tespit edilmiştir. Ancak, bazı damarlar (örneğin Meriç ve Ziyaçavuş) zaman zaman denizel etkiye açık mangrov gerisi fasiyes koşulllarında gelişmiştir. Bu değişimlere bağlı olarak Yenidere Formasyonu içindeki kömürler, yüksek toplam S (%0,8-8,8, havada kuru bazda) içeriğine ve geniş bir aralıkta kül (%1,9-68.9, havada kuru bazda) ve TOC (%5,5-55,5) içeriğine sahiptirler. Yüksek toplam S içeriğinin, turbalaşma sonrasında deniz suyu girdisine bağlı olarak çoğunlukla tavantaşlarından süzülen sülfatca zengin gözenek sularıyla ilişkili olduğu düşünülmektedir.