Sıcakçermik jeotermal alanındaki (Sivas KB, Türkiye) güncel traverten çökellerinin petrografik özellikleri
Sivas kuzeybatısındaki Sıcakçermik kaplıcası çevresinde tipik olarak güncel traverten çökelleri gözlenmektedir. Bu seviyeler organik (fıssur-çatlak sırtı birikimi) ve inorganik süreçlerin denetiminde gelişen kabuksu (süngerimsi) ve/veya albatr yapılı tatlı su karbonat çökelleridir (mikro şelale-çağlayan çökelleri, mikro taraça-teras kümeleri ve minyatür göl yelpazeleri). Bu morfolojilerin arazi görünüşleri ise eğrelti otu benzeri manganh-demirli bodur yapılar, silisli stramatolitler ve 3 - 12 mm çaplı demirli pizoyidler şeklindedir. Güncel traverten örneklerinin tamamının yarı özşekilli prizmatik-tabuler kalsit kristallerinden oluştuğu saptanmıştır. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) çalışmaları sırasında ise pizoyidleri oluşturan kalsit kristallerinin kademeli büyüme özelliği gösterdikleri belirlenmiştir. Stramatolitik oluşumlarda ise ani soğuma ürünü olan düzenli çatlaklar ve bakteriyal aktivite işaretçisi olan bazı özel yapılar (yumrular, kürecikler, elipsoidler, çubuklar, fılamentler ve bal peteği / üzüm salkımı demetleri v.b.) da saptanmıştır. Bunlara ilaveten, ikincil erime boşlukları ve $CO_{2}$ gaz çıkışı delikleri de aynı örneklerde gözlenmiştir. Değişik tipteki traverten örneklerinde yapılan duraylı izotop çalışmaları sonucu $delta^{13}$ C 6.95 ile 8.09 $permill$ arasında ve $delta^{18}$O -15.73 ile -16.76 $permill$ değerleri elde edilmiştir. Elde edilen bu veriler travertenlerin oluşumunda mikrobiyolojik aktivitenin yoğun olarak etkili olduğunu göstermektedir. Bu oluşumları yapan mikro canlıların ise literatürde belirtilen; Coccoid bakterileri, Pedomicrobium sp., türü delici-oygulayıcı tomurcuk bakterileri, Beggiatoa sp, ve Thiobacillus sp, gibi sülfür oksitleyici renkli bakteriler ve mavi-yeşil algler (Cyanobacteria) olduğu düşünülmektedir. Diğer yandan, ölçülen duraylı izotop sonuçlan da sıcak su kaynağının meteorik kökenli olduğunu ve tortul çökelmesinin de birkaç on yıl içerisinde geliştiğine işaret etmektedir.
Petrographic properties of the recent travertines in the Sıcakçermik geothermal field (NW Sivas, Turkey)
Modern travertine deposits are observed in the Sıcakçermik hot springs area located northwest of Sivas, Central Anatolia. They are the carbonate deposits of crustal (spongy) and/or alabaster-textured formations controlled by both organic (the fissure and joint ridges) and inorganic (waterfall or cascade deposits; terrace-mound travertines; and shallow lake fans) processes. They are recognized in the field by special identifying trails such as manganous-ferrous travertine shrubs resem-bling ivy, siliceous stromatolites, and ferrous pisoids, 3 to 12 mm in diameter. All the recent travertine samples examined dominantly consist of subidiomorphic prismatic-tabular calcite crystals. Scanning Electron Microscopy (SEM) revealed that calcite crystals forming the pisoids are characterized by zonal growth. Stromatolitic formations, on the other hand, bear regular joints developed as a consequence of sudden cooling and some spe-cial structures indicative of bacterial activity (in the form of nodule, spheroid, ellipsoid, column, filament and honeycomb or grape bunch structures). In addition, secondary dissolution vugs and pores giving way to the release oj $CO_{2}$ are associated structures with the Stromatolitic formations. From stable isotope analyses of the different type travertines $delta^{13}$ C values between 6.95 and 8.09 $permill$ , and $delta^{18}$ O values between -15.73 and -16.76 $permill$ were obtained. The data collected through all the utilized techniques suggest that the microbiological activities are dominanatly effective in the formation travertines. It was concluded that travertines were produced by microorganisms referred to as in literature sulfate-reducing, boring-budding bacteria such as Coccoids, Pedomicrobium, Beggiatoa sp., Thiobacillus sp as well as blue-green algae (Cyanobacteria). On the other hand, the stable isotope data indicate that water of the hot spring is of meteoric origin and carbonate sediments are accumulated in few 10 years.
___
- Altunel, E. ve Hancock, P.L., 1993, Morphology and structural setting of Quaternary travertines at Pamukkale; Türk. Jeol. Bült., 28, 335-346 (in Turkish).
- Atalay, Z., 1993, Sivas1 m batısı ve güneybatısında ki karasal Neojen çökellerinin stratigrafisi ve çökel ortamları. C.Ü. Fen Bilimleri Enst. Jeo. Müh. Anabilim Dalı, Doktora Tezi (yayınlanmamış).
- Ayaz, M.E., 1998, Sıcakçermik (Yıldızeli-Sivas) yöresindeki traverten sahalarının jeolojisi ve travertenlerin endüstriyel özellikleri, Cumhuriyet Univ. (Doktora tezi), 157 s., (yayınlanmamış).
- Ayaz, M.E. ve Karacan, E., 2000, Sivas batısındaki traverten oluşumlarının yapı ve yüzey kaplama taşı olarak kullanılabilirliklerinin incelenmesi. Jeo. Müh. Derg., 24/1,87-99.
- Bargar, K.E., 1978, Geology and thermal history of Mammoth Hot Springs, Yellowstone National Park, Wyoming. Bull, US Geol. Surv., 1444.
- Bingöl, E., 1989. 1/200000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası. M.T.A. Genel Müd. Yayını, 263 s.
- Buccino, S.G., D'argenio, V. ve Ferri, V., 1978, I travertini della Bassa Velle del Tanagro (Campania) studio geomorphologico, sedimentologico e geochimico (with English abstract): Boll. Coc. It., 97, 617-646.
- Chafetz, H.S. ve Butler, J.C., 1980, Petrology of recent caliche pisoliths, spherulites (after Microcodium), and speleothem deposits: Sedimentology, 27, 497-518.
- Chafetz, H.S. ve Meredith. J.C., 1983, Recent travertine Pisoliths (Pisoids) from Southeastern Idaho, U.S.A. In: Coated Grains (Ed. By T.M.Peryt), 450-455. Springer -Verlag, Berlin.
- Chafetz, H.S. ve Folk, R.L., 1984, Travertines: depositional morphology and the bacterially constructed constituents. J. Sedim. Petrol., 54, 289- 316.
- Chafetz, H.S., Akdim, B., Julia, R. ve Reid, A., 1998, Mn- and Fe- rich black travertine Shrubs: Bacterially (and Nannobacterially) induced precipitates. J. Sedim. Research, 68, 404-412.
- Ehrlich, H.L., 1996, Geomicrobiology of manganese, Chapter 15 in Ehrilich, H.L., Geomicrobiology, 3rd Edition: New York. Marcel Dekker, 389-489.
- Erişen, B., Akkuş, I., Uygur, N. ve Koçak, A., 1996. Türkiye Jeotermal Envanteri. M.T.A. Genel Müd. Yayını. 168 s.
- Folk, R.L. ve Chafetz, H.S., 1983, Pisoliths (pisoids) in Quaternary travertines of Tivoli, Italy, in Peryt, T.M., ed., Coated Grains: New York, Springer-Verlag, 474-487.
- Folk, R.L., 1993, SEM imaging of bacteria and nannobacteria in carbonate sediments and rocks. J. Sedim. Petrol., 63, 990-1000.
- Ford, T.D. ve Pedley, M.H., 1992, Tufa deposits of the world: J. Speleol. Soc. Japan, 17, 46-63.
- Ghiorse, W.C., 1984, Biology of iron-and manganase depositing bacteria: Annual Review of Microbiology, 38, 515-550.
- Golubic, S., 1969, Cyclic and noncyclic mechanisms in the formation of travertine: Verh. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol, 7, 956-961.
- Guo, L. ve Riding, R., 1992, Aragonite laminae in hot water travertine crusts, Rapolano Terme, Italy. Sedimentology, 39, 1067-1079.
- Guo, L. ve Riding, R., 1994, Origin and diagenesis of Quaternary travertine shrub fabrics, Rapolano Terme, Central Italy. Sedimentology, 41,499-520.
- Guo, L. ve Riding, R., 1998, Hot-springs travertine facies and sequences, Late Pleistocene, Rapolano Terme, Italy. Sedimentology, 45, 163-180.
- Heimann, A. ve Sass, E., 1989, Travertines in the northern Hulla Valley, Israel. Sedimentolgy, 36, 95-108.
- Herlinger, D.L., 1981, Petrology of the Fall Creek travertine: Bonneville County, Idaho (unpub. Master's thesis): Univ. Houston, 172 p.
- Irion, G. ve Müller, G., 1968, Mineralogy, Petrology and Chemical composition of some calcareous tufa from the Schmabische Alb. Germany, in Müller, G., and Friedman, G.M., eds., Recent Developments in Carbonate Sedimentology in Central Europe: New York, Springer Verlag, 157-171.
- Jones, B., Renaut, R.W. ve Rosen, M.R., 1997, Vertical zonation of biota in microstromatolites associated with Hot Springs, North Island, New Zealand. Palaios, 12, 220-236.
- Jones, B., Renaut, R.W. ve Rosen, M.R., 1997a, Biogenicity of silica precipitation around geysers and hot-spring vents, North Island, New Zealand. J. Sedim. Research, 67, 88-104.
- Jones, B., Renaut, R.W. ve Rosen, M.R., 1997b, Vertical zonation of biota in microstromatolites associated with hot springs. North Island, New Zealand. Palaios, 12, 220-236.
- Jones, B., Renault, R.W. ve Rosen, M.R., 1998, Microbial biofacies in hot-spring sinters: A model based on Ohaaki Pool, North Island, New Zealand. J. Sedim. Research, 68, 413-434.
- Julia, R., 1983,Travertines. In: Carbonate depositional environments (Ed. by P.A. Scholle, D.G. Bebout and C.H. Moore), Tulsa, Oklahoma, Am. Ass. Petrol. Geol., 33, 64-72.
- Kaçaroğlu, F., Nacitarhan, V, Değirmenci, M., Hizmetli, S., Elden, H. ve Göker, î., 1994, Sivas-Sıcakçermik termal suyunun hidrojeolojisi ve Gonartrozlu olgularda Terapotik olarak fizik tedavi yöntemleri ile karşılaştırılması. Jeotermal Uygulamalar Sempozyumu, Pamukkale Uni.-Denizli, 281-295.
- Love, K.M. ve Chafetz, H.S., 1988, Diagenesis of laminated travertine crusts, Arbuckle Mountains, Oklahoma. J. Sedim. Petrol. 58, 441-445.
- Meredith, J.C., 1980, Diagenesis of HolocenePleistocene (?) travertine deposits: Fritz Creak, Clark County and Fall Creek, Bonneville County, Idaho (unpub. Master's thesis): Univ. Houston, 263 p.
- Nealson, K.H., Rosson, R.A. ve Myers, C.R., 1989, Mechanisms of oxidation and reduction of manganese, Chapter 13 in Beveridge, T.J., and Doyle, R.J., eds., Metal Ions and Bacteria: New York, Wiley, 383-411.
- Ozgul, N. (1984) Stratigraphy and tectonic evolution of the Central Taurides. In: Tekeli, O. and Goncuoglu, C. eds., Geology of the Taurus Belt., 77 - 90.
- Pedley, H.M., 1990, Classification ana environmental models of cool freshwater tufas. Sedim. Geol., 68, 143-154.
- Pentecost, A., 1993, British travertines: a review. Proceedings of the Geologists Association, 104, 23-39.
- Renaut, R.W., Jones, B. ve Tierercelin, J.J., 1998, Rapid in situ silicification of microbes at Loburu hot springs, Lake Bogoria, Kenya Rift Valley. Sedimentology, 45, 1083-1103.
- Risacher, F. ve Eugster, H.P., 1979, Holocene Pisoliths and encrustations associated with spring-fed surface pools, Pastos Gradnes, Bolivia. Sedimentology, 26, 253-270.
- Scholl, D.W. , 1960, Pleistocene algal pinnacles at Searles Lake, California. J. Sedim. Petrol., 30, 414-431.
- Schreiber , B.C., Smith, D. ve Schreiber, E., 1981, Spring peas from New York State: Nucleation and growth of fresh water hollow soliths and pisoliths. J. Sedim. Petrol, 51, 1341-1346.
- Skinner, H.C.W. ve Fitzpatrick, R.W., 1992, Iron and manganese biomineralization. In: Skinner, H.C.W., and Fitzpatrick, R.W., eds., Biomineralization Processes, Iron, Manganase: Cremlingen, Germany, Catena Verlag, Catena Supplemand, 21, 1-6.
- Şimşek, Ş., 1991, Termal suların oluşturduğu doğal anıtlar ve çevre korunmasının hidrojeolojik ve balneolojik açıdan önemi. II. Ulusal Balneoloji ve Tıbbi Biyometeoroloji Kongresi. Bildiri Özetleri, 11.
- Tekin, E., Kayabah, K., Ayyıldız, T. ve İleri, Ö., 2000, Evidence of microbiologic activity in modern travertines: Sıcakçermik geothermal field, central Turkey. Carbonates & Evaporites, 15/1, 19-27.
- Walter, M.R., 1976, Geyserites of Yellowstone National Park: an example of abiogenic "stromatolites" In: Stromatolites (Ed. by M.R. Walter), 87-112. Elsevier, Amsterdam.
- ISSN: 1016-9164
- Başlangıç: 1947
- Yayıncı: TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası
Sayıdaki Diğer Makaleler
Ilıcadere (Bayındır, İzmir) Pb-Zn cevherleşmesinin jeolojisi ve jeoistatistiksel değerlendirilmesi
Kocaeli Triyası dolomitlerinin kökenine petrografik ve izotopik bir yaklaşım
Akdağmadeni (Yozgat) kurşun-çinko yatağının makro-mikro dokusal özellikleri ve kökensel yorumu