74. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, Türkiye, 11 - 15 Nisan 2022, ss.454
Doğu Anadolu bölgesi Neojen boyunca gelişen tektonik evrim sonucunda
oluşan havzaların dolgusu genellikle karasal birimler ve volkanik kayaçlardan
oluşmaktadır. Bu havzaların dolgularına ait flüviyal ve gölsel birimler
içerisinde ekonomik açıdan işletilebilir kömür damarları mevcuttur. Bu çalışma
kapsamında bu havzalara örnek olan Arguvan havzasındaki Parçıkan kömür sahası
içerisinde işletilen Geç Miyosen yaşlı yaklaşık 1 m kalınlığına sahip kömür
damarından derlenen kömür örneklerinin mineralojisi ve petrografisi
incelenmiştir. Kömür örneklerine ek olarak tavantaşı, tabantaşı ve arakesme
örneklerinin de mineralojik özellikleri çalışma kapsamında değerlendirilmiştir.
Kömür örnekleri makroskopik olarak incelenen damarın üst kısımlarında siyah ve
parlak renk sunmaktadır. Buna karşın damarın alt kısımları grimsi siyah renkli
olup fosil kavkı ve kil-karbonat bantları içermektedir. Bu veriler ışığında
damarın alt kısımlarında mineralce zengin litotip yaygın iken matriks litotip
damarın üst kısmında daha yaygındır. İncelenen kömür örnekleri havada kuru
bazda geniş bir aralıkta kül (%24,9-68,7), uçucu madde (%18,3-39,0), %C
(%14,3-49,8), %H (1,4-5,4%), % toplam S (%0,3-6,3) ve kalorifik değerler
(593-4851 kcal/kg) sunmaktadır. Damar boyunca litotiplerdeki değişime bağlı
olarak kül içerikleri damarın üst kısımlarına doğru azalırken, %C ve kalorifik
değerleri ise doğal olarak artmaktadır. Kömür ve kayaç örneklerinden X-ışını
toz difraksiyonu (XRD) yardımıyla tanımlanan mineraller kuvars, karbonat
mineralleri (kalsit ve aragonit), kil mineralleri (smektit ve illit) ve
pirit'tir. Ayrıca bazı kömür örneklerinde feldispat ve markazit tanımlanmıştır.
Seçilen kömür parlak kesitlerinde yapılan SEM-EDX çalışmalarında ise apatit,
biyotit, dolomit, klorit, sfen ve Ti-oksit mineralleri akseuar mineraller
olarak tespit edilmiştir. Buna ek olarak örnekler yaygın olarak piritleşmiş
fosil kavkı parçaları ve Ca-fosfat bileşimli fosil kemik parçaları da
gözlenmiştir. İncelenen örneklerde huminit grubu maseralleri yaygın iken
inertinite ve liptinit maseralleri farklı dağımlar sunmaktadır. İncelenen
örneklerde yaygın olarak gözlenlenen fosil kavkıları ve sinjenetik karbonatlar
ilksel turba bataklıklarında su seviyesinin genellikle yüksek olduğunu ve
kalsiyumca zengin bir akifer tarafından beslendiğini işaret etmektedir.
Örneklerde sinjenetik framboidal piritler ve karbonatların bir arada gözlenmesi
ise ilksel turbalıklarda nötr ve zayıf alkalin koşulların varlığını işaret
etmektedir. Buna ek olarak sinjenetik piritler ve piritleşmiş fosil kavkıları
ise ilksel turbalığı besleyen akiferin ayrıca sülfatça da zengin olduğunu
düşündürmektedir. Örneklerde gözlenen apatit, feldspat mineraleri, sfen,
Ti-oksit mineralleri, iz oranda Ti içeren klorit ve biyotitlerin varlığı ilksel
turbalıklara bölgedeki Erken Miyosen yaşlı Malatya volkanitlerden klastik
girdinin varlığını işaret edebilir. Ayrıca, örneklerde smektitin varlığı ise bu
klastik girdilerin alterasyonun hidrolojik açıdan kapalı bir sistemde
geliştiğini düşündürmektedir. Bu veriler ışığında ilksel turbalıkların göl
kenarında zaman zaman klastik katkıya açık şekilde yerleştiklerini işaret edebilir.
Tectonic evolution of
eastern Anatolia during Neogene resulted in development of several basins,
which their basin-infillings composed of terrestrial deposits and volcanic
rocks. Several mineable coal seams are located within fluvial and lacustrine
sequences of these basins. The Arguvan basin is one of samples of these
coal-bearing Neogene basin in the eastern Anatolia, and this study focuses on
the mineralogical and petrographic features of coal samples obtained from a
late Miocene coal seam with 1 m thickness in the Parçıkan coalfield in this
basin. Furthermore, the mineralogical compositions of roof, floor and parting
samples were also investigated.
The studied coal samples are macroscopially bright and black in colour in the
upper parts of seam, while in the lower parts coal samples are dull and greyish
black in colour. These samples also contain in site fossil shell remains and
clayey carbonate-bearing bands. The observations could imply that the matrix
coal lithotype is more common in the upper parts, whereas mineral-rich coal
lithotype is identified in the lower parts. The studied coal samples display in
air-dried basis wide range ash yield (24.9-68.7%), volatile matter
(18.3-39.0%), C% (14.3-49.8%), H% (1.4-5.4%), total S (0.3-6.3%), and calorific
values (593-4851 kcal/kg). Considering the lithotype change throughout the
seam, ash yields are decreased towards to the upper parts. As expected,
calorific values and C% are increased upwards. The identified minerals from raw
coal and inorganic samples by X-ray powder diffractometer (XRD) are quartz,
carbonate minerals (calcite and aragonite), clay minerals (smectite and illite)
and pyrite. Additionally, feldspars and marcasite are also detected in a few
samples. The SEM-EDX analyses from selected polished coal blocks show that
apatite, biotite, chlorite, dolomite, sphene and Ti-oxides are identified as
accessory minerals. Furthermore, pyritized fossil shell remains and fossil bone
remains in Ca-phosphate in composition are also observed during SEM-EDX
studies. Huminite group macerals are the predominant maceral group, while
liptinite and inertinite group macerals display variable proportions in the
studied coal samples The co-occurrence of syngenetic framboidal pyrite and
syngenetic carbonate minerals could imply the development of neutral to weak
alkaline conditions within palaeomires. Nevertheless, fossil shell remains and
syngenetic carbonate minerals are the indicators for Ca-rich aquifer support to
palaeomires, whereas this aquifer may also be sulphate-rich due to the
presences of pyritized fossil shell remains and syngenetic framboidal pyrite
grains. Feldspar minerals, apatite, sphene, Ti-oxides, and Ti-bearing chlorite
and biotite grains might be originated from clastic inputs from early Miocene
Malatya volcanics within the study area. Furthermore, smectite in the studied
samples seem to be derived from alteration of clastic inputs from volcanic
rocks under hydrological closed system during peat accumulation. Overall, the
results of this study show that the precursor peat was accumulated in the
lake-shore, where opened to occasional clastic inputs.