Kocaeli İli Jeolojisi ve Madenleri
Maden yatakları, uygun koşullar altında doğal olarak oluşan yeterli büyüklükte, ekonomik değere sahip, metal veya mineral birikimleridir. Genel olarak maden yatakları endüstriyel ve endüstriyel olmayan maden yatakları olarak iki ana gruba ayrılır. Metallerin veya diğer minerallerin ekonomik konsantrasyonları cevher olarak bilinir.
Maden arama ve madencilik endüstrisi ise modern dünyamız için hayati önem taşıyan dinamik, yüksek teknolojili bir sektördür. Madencilik endüstrisi, hem ekonomik kalkınmayı destekler hem de diğer sektörler için ihtiyaç duyulan ürünlerin elde edilmesini sağlar. Maden yataklarının özellikleri, bilinen yatakların değerlendirilmesi ve olası cevherleşme alanlarının tanımlanması bölgenin temel jeolojik yapısı ile doğrudan ilişkilidir.
Kocaeli ilinin jeolojisi Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun kuzey ve güneyinde yer alan bu iki farklı tektonik birliğe ait litolojik birimlerle temsil edilir. İl, kuzeyde Kocaeli Yarımadası ile güneyde Armutlu Yarımadası üzerinde kurulu önemli bir yerleşim yeridir. Şekil 1’de Kocaeli ili jeoloji haritası, faylar, MTA tarafından tanımlanmış maden sahaları görülmektedir. Yörede birçok araştırmacı detaylı jeolojik çalışmalar yapmıştır. Gedik ve Önalan, 2001’de Kocaeli il sınırları içinde otuz bir farklı formasyon yer aldığını belirlemiştir. Kocaeli ilinde akarsuların aşındırdıkları malzemeleri taşıması ve biriktirmesi sonucunda geniş bir alanda alüvyonlar mevcuttur. Bu alan, İzmit Körfezi kıyılarında geniş ve sahile doğru açılan düzlüklerde yer alır ve birim Holosen çökellerini temsil eder. Bargu (1982) tarafından gerçekleştirilen bir çalışmada, körfezin alüvyonlarında yer yer denizel canlıların katkıları bulunduğu belirtilmiştir. Alüvyal çökeller diğer tüm birimleri açısal uyumsuzlukla örtmektedir. Yaygın olarak kumtaşından oluşan silttaşı, kil taşı ve konglomera ardalanması da bulunan Aslanbey Formasyonu Gölcük, Başiskele ve Kartepe’nin kuzeyi boyunca doğu-batı yönlü, Karamürsel’in ise güneyinde yüzeylenmiştir. Formasyondaki çakıllar andezitten oluşmuştur. Aydos (1994), Karamürsel çevresindeki volkanik tüflerin ve zeolitleşmenin jeolojik, mineralojik ve petrografik özelliklerini incelemiş, Paleosen-Eosen yaşlı volkano-sedimanter istif içinde yer yer zeolitleşme saptamıştır.
İzmit Körfezi ile İznik Gölü arasındaki yüksek dağ ve platolardan oluşan kesimlerde yer alan, kuzeydoğu ve doğuya doğru uzanarak Gölcük ve Maşukiye’ye kadar uzanan volkanik ve volkano-sedimanter birimler esas olarak andezit ve dasitlerden ibarettir. Paleosen-Eosen yaşlı fliş ve volkanik kaya toplulukları, Armutlu yükseliminin kuzeye bakan yamaçlarında doğu-batı doğrultulu geniş yayılımlar sunmaktadır. İzmit’in kuzeyinden başlayarak batıya doğru geniş alanlarda yüzeylenen istifte ordovisiyen yaşlı temel kayalar, tabanda kumtaşı ara seviyeli şeyl birimi ile başlar, kumtaşı, laminalı şeyl, arkoz-şeyl, kuvars-kumtaşı-çakıltaşı ve kumtaşı-şeyl litolojik birimleri ile son bulur. Bakacak Formasyonu Karamürsel’in doğusu ve güneyinde az miktarda yüzeylenir ve bünyesinde fliş ve olistostrom bulundurur. Olistostrom çamur şeklindeki hamur içinde çökel bloklardan oluşur. Bu birimlerin üzerinde serpantinleşmiş ofiyolit blokları vardır. Gölcük güneyinde, Başkiraz dere vadisi boyunca gözlenen bu birim, yüksek dereceli metamorfizma göstermesi ve granitik dayklarla kesilmesi yüzünden yarımadanın en yaşlı kaya birimi olarak ele alınmıştır. Bölgede, tabanda düzenli kuvarsit, şist-kalkşist ve mermerler bulunmaktadır. Gölcük ve Karamürsel ana yerleşim merkezlerinin kuzeyinde, kuzeydoğu-güneybatı uzanımlı bir zon boyunca izlenen metamorfik kaya topluluğu, metakumtaşı, metagranit, metasilttaşı ve rekristalize kireçtaşlarından oluşur. Birimin Triyas-Triyas öncesi çökeldiği ve Kretase döneminde metamorfizma geçirdiği kabul edilmektedir.
Kocaeli’de maden arama çalışmaları ülkemizin genelinde olduğu gibi Maden Tetkik Arama (MTA) tarafından yapılmaktadır. MTA Marmara Bölge Müdürlüğü de Kocaeli’de bulunmaktadır.
Kocaeli yüzölçümünün çok küçük olmasının yanı sıra keşfedilen maden yataklarının yerleşim alanları ya da sanayi bölgelerine denk gelen yerlerde olması bu alanların işletilmesi yönünden belli olumsuzluklar göstermektedir.
Kocaeli, metalik özellik taşıyan maden kaynakları bakımından zengin bir bölgede yer almaktadır. MTA verilerine göre ilde bulunan madenlere ait bilgiler şöyle sunulmaktadır:
Çimento ana hammaddesi (Çmh) kireçtaşı, marn ve kil olup ilin çeşitli ilçelerinde yaygın halde bulunmaktadır. Şekil 1’de 1 olarak tanımlanan Dikilirkale ve Darıca yatakları ile Gebze Tavşanlı, Hereke, Köseler, Yukarıhereke, Tavşancıl, Muallimköy, Köseler, Tepecik, Demirciler köyü ve Mollafeneri köylerinde iyi kalitede rezervin toplamı 99000000 ton civarındadır. Bakır-Kurşun-Çinko (Cu-Pb-Zn) madenleri genellikle bir arada bulunurlar ve aynı oluşum sürecinden geçerler. Gebze-Pelitli Köyü yakınlarındaki %3-4 Cu, %25 Pb, %8-10 Zn tenörlü yataklarda bulunmaktadır. Bu yataklar geçmiş dönemde işletilmiş olup toplam rezerv 110000 ton civarındadır. Şekil 1’de 2 numaralı bölge bu yatakların olduğu yerleri göstermektedir.
Dolomit yaygın bulunan bir mineraldir. Kalsiyum ve magnezyum karbonattan oluşan bir tür kompakt kireçtaşıdır. Kocaeli-Gebze-Tepecik, Mollafeneri-Demirciler, Köseler, Muallim, Tavşanlı köyleri ile Hereke ve Tavşancıl Köyü civarlarında dolomit yatakları bulunmaktadır. Dolomitin kullanıldığı yerlere örnek olarak çini ve yemek takımları üzerindeki seramik sırların yapımı, gübre, optik cam, harç ve çimento sanayisi, diş plakalarının alçı ölçüleri, plastikler, kauçuklar ve yapıştırıcıların yapımı, hayvanlar ve insanlar için kalsiyum-magnezyum besin takviyeleri, yüz kremleri, bebek pudraları veya diş macunu yapımı sayılabilir. Şekil 1’de 3 numaralı alanlar Kocaeli’de en çok bulunan dolomit yataklarının yerlerini göstermektedir.
Başiskele civarında belirlenmiş üç alanda (Şekil 1, 4 numara) grafit yatakları bulunur. Grafit, kurşun kalemler ve yağlayıcılarda kullanılır. Isı ve elektriği iyi iletir. Yüksek iletkenliği, elektrotlar, piller ve güneş panelleri gibi elektronik ürünlerde kullanışlı olmasını sağlar.
Kayaları oluşturan mineraller bazı kayaçlarda tek bir tür halinde iken bazı kayaçlarda ise çeşitli olabilir. Kireçtaşı tek bir mineral yani kalsitten oluşmaktadır. En çok yapı malzemesi olarak kullanılan kireçtaşı, kimya endüstrisinde tarımda sönmemiş ve sönmüş kireç olarak da kullanılmaktadır. Devoniyen dönemine ait grovak, kumtaşı ve kireçtaşı mostraları İzmit’in kuzey ve kuzeybatısında, Triyas kayaçları ise İzmit Körfezi’nin kuzeyinde, çeşitli tabakalı kumtaşı, konglomera, marn, dolomit, şeyl ve yumrulu kireçtaşlarından oluşmaktadır (Şekil 1, 5 numaralı bölgeler). Kocaeli’de bulunan Akveren Formasyonu, bej-beyaz kireçtaşları, ufalanabilir ve kırılgan killi kireçtaşları ve marn, konglomera, volkanik ara katkılı kumtaşı, sarı renkli mikritik kireçtaşlarını içermektedir.
MTA kayıtlarına göre Diliskelesi ve Darıca’da 42000000 ton mümkün kil ve marn, 22000000 ton mümkün kireçtaşı, 35000000 ton marnlı kireçtaşı rezervi belirlenmiştir.
Zuhur hâlinde Başiskele’de mangan bulunmakta ama maden yatağı olacak kadar rezerv ve tenöre sahip olmaması nedeniyle ekonomik olarak işletilmesi mümkün görülmemektedir (Şekil1, 6 numaralı bölge). Kandıra (Özbey), Gebze (Kutluca, Hereke, Muallim), Karamürsel (İnbeyli) mermer yatakları orta ve iyi kalitede olup yataklardan Özbey ve İnbeyli yatakları işletmeye uygundur (Şekil1, 7 numaralı alanlar).
Gebze’de (Hereke, Tavşancıl, Demirciler, Çerkeşli, Muallim Köyü, Eskihisar) zuhur hâlinde fosfat yatakları bulunur (Şekil1, 8 numaralı alanlar).
Doğada yaygın olarak bulunan kuvarsit sert ve dayanıklı bir madendir. Başlıca kullanım alanları cam, seramik, boya, deterjan, dolgu malzemesi, hafif gaz-beton yapı elemanları, silika tuğla ve ferro silisyum üretim sanayileridir. Kuvarsit yatak ve maden işletmeleri Gebze ilçesinde yoğun bir şekilde bulunmaktadır. Kuvarsit rezervi olarak Gebze ilçesinde, Cumaköyü, Akkilise ve Kandilli sahalarında %94-95 SiO2, %2-2.15 Al2O3,%1.6-2.3 FeO3 tenörlü gaz beton yapımına uygun 12332183 ton görünür, 10326721 ton muhtemel kuvarsit rezervi mevcuttur. Bu yatakların bir kısmı yerleşim alanları altında kalmıştır (Şekil 1’de 9 numaralı alanlar).
Tuğla dayanıklılığı, bulunabilirliği ve düşük maliyeti nedeniyle günümüzde yaygın olarak kullanılan en eski yapı malzemesidir. Tuğla-kiremit yapımında demir, silis ve karbonat bakımından zengin kumlu kil kullanılır. Kiremit yapımında plastiklik özelliği de aranır. Kocaeli’de Şekil 1’deki haritada görüldüğü gibi tuğla-kiremit yapımına elverişli ve işletilmekte olan alanlar 10 numara ile gösterilen alanlarda yer almaktadır.
Barit, baryum elementinin en yaygın minerali olan baryum sülfattır (BaSO4). Cam, plastik, boya ve beton üretimi, nükleer santral ve tarım ilaçları üretiminde katkı maddesi olarak kullanılan barit, Derince-Kavaklıtarla’da 50.000 ton görünür, 250000 ton muhtemel; Gebze-Mudarlı’da 50000 ton görünür, 100000 ton jeolojik BaSO4 rezervi mevcuttur. Ayrıca Gebze Mudarlı’da %0,25 Hg tenörlü 10000 ton muhtemel cıva rezervli bir yatak bulunmakta olup bu lokasyonlar geçmiş yıllarda işletilmiştir.
Marmara Bölgesi’nde yaygın olarak kullanılan en tanınmış doğal yapı taşlarından birisi kandıra taşıdır. Moralı (2019), Kandıra ilçesinin orta kesimlerinde, Akçaova ve Çerçili köyleri arasındaki alanda kandıra taşının özelliklerini araştırmıştır. Kandıra taşı camilerin restorasyonunda, alışveriş merkezi ve şömine yapımında, evlerin dekorasyonu gibi birçok alanda kullanılan bir kireçtaşıdır. Bu taş Kandıra bölgesinde Akveren Formasyonu içinde yer almakta olup killi, mikritik, yarı pelajik bol fosilli kireçtaşı, kumtaşı, şeyl seviyelerinden oluşmaktadır. Kandıra taşının bölgede 40,8x106 ton rezervle güçlü bir ekonomik değere sahip olduğu belirtilmiştir. Agrega, çimento ve su karışımıyla beton yapımında kullanılan kum, çakıl taşı ve kırma taşlara veya yüksek fırın cürufu, genleşmiş perlit, genleşmiş kil gibi yapay kaynaklı olan taneli malzemelere verilen isimdir. Kocaeli, agrega arzı için önemli bir lojistik bölgedir. Kocaeli ilinde ruhsatlı onlarca taş ocağı işletmesi mevcuttur. Güçtekin (2017), Karamürsel’in körfez kıyıları ile Yalakdere’nin batısı, Gölcük’te Halıdere ile İhsaniye-Yazlık arası, Başiskele’de Yuvacık civarı, Kartepe’de ise Maşukiye, Suadiye ve Aslanbey’i agrega potansiyel yüksek bölgeler olarak belirlemiştir.
Türkiye Jeotermal kaynakları Envanteri (2005)’nde Kocaeli’de Yeniköy (Bahçecik) ve Yazlıkköy jeotermal alanlarda yer almıştır. Hem sağlık hem de turizm amaçlı kullanılan KAYNAKLAR bölgenin jeoloji ve fay sistemleri ile uyum içerisinde oluşmuştur.
KAYNAKÇA
Z. Aydos Karamürsel Çevresindeki Volkanik Tüflerin ve Zeolitleşmenin Jeolojik, Mineralojik ve Petrografik İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul 1994; S. Bargu, The Geology of İznik-Yenişehir (Bursa)-Osmaneli (Bilecik) Area, Istanbul 1982; Earth Sci. Rev., 3, pp. 191-234; İ. Gedik ve M. Önalan Çamdağ (Sakarya İli) Paleozoyik Stratigrafisine Ait Yeni Gözlemler, İstanbul Üniv. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 14, (2001). 1-2,61-76; MC. Göncüoğlu, A. Özcan, N. Turhan, A.Işık Stratigraphy of the Kütahya Region, International Symposium on the Geology of the Black Sea Region (ISGB), Guide Book, 3-8, Ankara. 1992; G. Güçtekin Kocaeli İli Güneyinin Agrega Potansiyel Alanlarının CBS Kullanılarak Belirlenmesi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 2017; C. Kurtuluş., F. Sertçelik, and Sertçelik, I., 2016. Correlating physico-mechanical properties of intact rocks with P-wave velocity. Acta Geodaetica et Geophysica, 51(3), pp. 571-582; G. Moralı G Determination of Building Stone Properties and Economic Potential of Kocaeli Kandıra Stone, M. Sc. Dissertation, Kocaeli University Graduate School of Natural and Applied Sciences, (2019); MTA Türkiye Jeotermal KAYNAKLARı Envanteri, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Envanter Serisi-201, Ankara (2005); S Ramazanoğlu, A. Akinci , H. Arman Chemical and Micro Structural Properties of Kandıra Stone, Kocaeli University, Mag. Appl. Geosci., 6, (2006) 100-108; S. Ramazanoğlu S, El Saiy A, Abdelghany O, Arman H Structural, Petrographic and Mineralogical Characteristics and Diagenetic Aspects of Kandıra Area from Northwestern Turkey, Scientific Research and Essays, Vol. 7(4), (2012). pp. 460-467.
Fadime SERTÇELİK