Opportunities of electrokinetics for the remediation of mining sites in Biga peninsula, Turkey

This study investigated the geological conditions of Biga Peninsula. There are metamorphic rocks, ophiolitic melange, plutonic rocks, subvolcanics, volcanic rocks and volcanoclastics along with marine and terrestrial sediments in the region. This variety of rocks and the associated minerals resulted in many interesting metallic ores and coal for commercial exploitation. The mining exploitations in Biga Peninsula (Turkey)pose an environmental risk due to the release of contaminants, metals and arsenic, to the soil and waterbodies. This study analyzed the potential release of As and metals (Al, Fe, Mn)from a sediment sampled in a mine pond. The extraction column tests proved that those contaminants can be dissolved from the sediment using deionized water as eluent. The electrokinetic treatment of the sediment was able to remove Al and Mn, but the removal of Fe and As was negligible. The fractionation of As and metals in the sediment confirmed that the electrokinetic treatment was able to mobilize the contaminants. Based on the results of this study, it has been hypothesized that the toxic elements could be removed by electrokinetics using facilitating agents, neutralizing the alkaline environment of the cathode and increasing the treatment time

First note on marine-like cementation of Late Holocene beachrock, Iznik Lake (Turkey)

Micro-fabric characteristics and optically stimulated luminescence (OSL) dating results are presented to discuss the controlling agents and timing of beachrock cementation on the fresh-water Iznik Lake shoreline. The beachrocks are made up of grain-supported polygenic conglomerate containing 20.42% carbonate with encrusted grains, basically as micrite coatings, isopachous aragonite rims, cryptocrystalline void fills and meniscus bridges. The optical ages of twelve samples yielded ages that range from 4.226 +/- 0.569 ka on the lowermost beds to 0.706 +/- 0.081 on the uppermost. This is the first report of precipitation of marine-like cements in Iznik Lake. The abundant aragonite-dominated cement is likely indicative of precipitation-prone dry evaporative conditions from the climatic optimum to the last millennia.We are grateful to the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK, Project number: 109Y143) who financially supported the projectPublisher's Versio

İznik Gölü kıyılarındaki yalıtaşlarının kökeni, yaşı ve geç kuvaterner göl seviye değişimleri ile bağlantıları

İznik Gölü kıyılarında yalıtaşı oluşumunun kökeni, yaşı ve göl su seviyesi değişimleri ile bağlantılarının ele alındığı bu projede göl kıyısında 10 farklı lokalitede saptanan yalıtaşlarının jeomorfolojik, mineralojik-petrografik ve mikroanalitik incelemeleri ile optik lüminesans tarihlendirmeleri yapılarak böylesi bir tatlı su ortamında yalıtaşı oluşumunun gerekçeleri sorgulanmıştır. 53 yalıtaşı örneği üzerinden yapılan analiz ve tarihlendirme sonuçlarına göre birçok lokalitede polijenik konglomera seviyeleri ile başlayan yalıtaşlarında en eski yaş 20.285±2.067, en genç yaş ise 0.706±0.081 yıldır. Yalıtaşı oluşumunun 2 farklı dönemde yoğunluk kazandığı görülmektedir; son buzul maksimumu-Holosen arasındaki soğuk kurak devre, Klimatik Optimum ve Geç Holosen‟deki sıcak kurak devre. Taban birimini oluşturan konglomeratik düzeyler son buzul çağında göl seviyesinin alçalmamış olduğunu, aksine yüksek enerjili koşullarda bugünküne yakın bir seviyede plaj materyallerinin çimentolandığını göstermektedir. Klimatik optimum ve Geç Holosen‟de gelişen yalıtaşları ise göl seviyesinin bugüne göre 2 metre kadar alçaldığı devrede artan kuraklık ve buharlaşma sayesinde hızlanan aragonit çökelimi sonucunda gelişmiş olup, eski yalıtaşı düzeyleri üzerine süperimpoze olarak çimentolanmış olmalıdır. Yalıtaşlarının çimento mikromorfolojileri mikritik zarflar, boşluk dolguları, aragonit rimler, iğne yapıları ve menisküs çimento formları gibi denizel ortamda gel-git içi zonu karakterize eden yalıtaşları ile benzer çimento yapılarına sahiptir. Hemen tüm örneklerde düşük tuzlulukta deniz suyuna benzer bileşim veren 13C ve 18O bileşimleri ile de doğrulandığı gibi, bu durum göl suyunun jeokimyasal özellikleri, yüksek pH koşulları ve iklim koşullarının aragonit çökelimine uygun şartlar yarattığını göstermektedir. Kuzey Anadolu Fayı‟na dayalı deprem aktivitesinin, bir lokalitedeki sınırlı örnek dışında, yalıtaşlarına etkisi gözlenmemiştir.In this project which aims the origin and age of beachrocks and their relationships with changes of water level of the Iznik Lake, we investigated the mechanism of beachrock formation in a such fresh-water environment based on geomorphological, mineralogicpetrographic and microanalytical data and optical luminescence ages of beachrocks determined at ten different sections of the lake shoreline. The analysis and dating results from 53 samples of beachrocks which start with polygenic conglomerate at the bottom reveal that the oldest and youngest ages are 20.285±2.067 ka and 0.706±0.081 ka, respectively. Beachrock cementation appears to have occurred mostly at two different periods; i.e.a cold and dry period between the Last Glacial Maximum and Holocene and a hot and dry period between Climatic Maximum and the Late Holocene. The basal conglomeratic units may explain that the level of the lake during the last glacial was not descended, but, contrary to this, was at a similar position when beach materials were deposited under high energy conditions. The younger beachrocks which formed during climatic optimum and Late Holocene might have superimposed on older cemented beds as the result of precipitation of connective aragonite due to increased drought and evaporation when lake level was 2 m lower than the present one. The cement micro-morphologies of beachrocks comprise micritic envelops, pore-fillings, aragonite rims and meniscus bridges, as similar to those in intertidal beachrocks of sea coasts. As confirmed by 13C and 18O values which yielded similar compositions to that of eurohaline marine waters, this explains that geochemical composition, high pH and climatic features create favorable conditions for the precipitation of aragonite. With the exception of one example, no effect of earthquake by the North Anatolian Fault to beachrocks was determined.TÜBİTA

Arıburnu yalıtaşının (Gelibolu Yarımadası, Türkiye) kökeni ve yaşı üzerine

The beachrock formation on the Ariburnu coast situated in the Gelibolu Peninsula has been studied by field observation, thin-section interpretation, physicochemical analyses including ICP-AES and SEM/EDS, and OSL dating. These analyses reveal the presence of different amounts of major (Si, Ca, Mg, K, Fe, Al and Na) and trace elements within the beachrock cement with Si (36.2%) and Ca (32.68%) dominating the overall composition. Beachrocks composed of highly-fractured and friable beds reach a total thickness of 80 cm extending from + 60 cm at the uppermost level down to-1 m at their most seaward extent and grade from conglomerate to lithic arkose in vertical section. The total amount of CaCO(3) ranges between 59.08% and 36% and the cement consists of high-Mg calcite based on EDS analysis. From SEM examination, four main morphologies were identified in cement material: (1) micritic coatings, (2) cryptocrystalline pore-filling cement, (3) meniscus cement and (4) microbial cement and suggest the presence of marine phreatic conditions with the exception of meniscus bridges, which imply that cementation may have been dominated by carbonate-rich meteoric waters at any successive stage of cementation. Five buried beachrock samples under unconsolidated beach sand were sampled for Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating and show that the minimum and maximum ages of beachrock are 1.42 +/- 0.20 ka and 2.28 +/- 0.28 ka BP, respectively.Bu çalışmada Gelibolu Yarımadası’nda, Arıburnu kıyılarındaki yalıtaşı oluşumu arazi verileri, ince kesit yorumlamaları, ICP-AES, EDS ve SEM analizleri ve OSL yaşlandırması ile ele alındı. Analizler yalıtaşı çimentosu içinde Si, Ca, Mg, K, Fe, Al ve Na gibi ana ve iz elementlerin nispeten farklı oranlarda bulunduğunu göstermektedir. Bileşimde Si (36.2%) ve Ca (32.68%) egemendir. Yalıtaşları bol kırıklı ve kırılgan, toplam 80 cm tabaka kalınlığına sahip olup, en yüksek seviyede +60 cm’den deniz içinde –1 m’ye kadar takip edilirler. Düşey kesitte çakıltaşlarından litik arkoza geçişlidirler. Toplam CaCO3 miktarı 59.08% ve 36% arasında değişir. EDS analizlerine gore çimento maddesi yüksek magnezyum kalsittir. SEM analizlerine göre çimento maddesinde 4 ana morfoloji tanımlanmıştır; (1) mikritik tabakalar, (2) kriptokristalin boşluk dolgusu çimento, (3) menisküs çimento ve (4) mikrobial çimento. Bu çimentolar, çimentolanmanın izleyen bir devresinde karbonat bakımından zengin meteorik sularca meydana getirildiğini gösteren menisküs çimento hariç, denizel freatik koşullarda geliştiğini göstermektedir. Kıyı çizgisi gerisindeki plaj kumları altından çıkarılan 5 örneğin ‘optik uyarımlı ışınım tekniği (OSL)’ yöntemi ile yaşlandırması yapıldı. Analizler yalıtaşının oluşum yaşı için minimum 1.42±0.20 bin yıl ve maksimum 2.28±0.28 bin yıl yaşlarını vermektedir.Publisher's Versio

Oligocene vegetation and climate characteristics in north-west Turkey: data from the south-western part of the Thrace Basin

In this paper we present the first palynomorph and mollusc assemblages from the sediments in three different sections. From east to west, these are the Sevketiye (northern Biga Peninsula), the Tayfur (Gelibolu Peninsula) and the Kuzu harbour (Gokceada) (parts of the Danismen Formation) sections in the south and south-western side of the Thrace Basin (north-west Turkey), with the aim of obtaining information about the composition and structure of vegetation and climate during the Oligocene. The stratigraphic interval extends from late Rupelian to Chattian. The Danismen Formation in the Sevketiye section yielded a palynomorph association with abundant coastal palms (Arecaceae; Lepidocaryoidae), and mangrove pollen (Pelliciera). A similar assemblage from the Kuzu harbour section was also obtained, with minor contributions of mangrove elements Nypa and Acrostichum aureum, Arecaceae type palm, undifferentiated dinoflagellate cysts and microforaminiferal linings. These palynomorph assemblages, combined with the mollusc data, indicate that low-lying coastal environments prevailed. In contrast, the palynomorphs from the Tayfur section represent a non-marine environment lacking mangrove elements, palm trees, dinoflagellate cysts and microforaminiferal linings. The diversity of angiosperm taxa in the Tayfur palynoflora, which form the bulk of the assemblage, indicates terrestrial vegetation. Quantitative palaeoclimate analyses are based on the Coexistence Approach method, and yield over 22 degrees C at the coast as indicated by mangrove elements and palms in the Sevketiye and Kuzu harbour palynofloras. For the Tayfur palynoflora, mean annual temperature ranged between 16.5 and 21.3 degrees C. This indicates a climate cooling, corresponding to the transition from Rupelian to Chattian, and resulted in the pollen changes from mangrove bearing coastal deposits to more inland vegetation

Esen I HES Projesi Alanın Jeoteknik Özellikleri

Bu çalısma, Esen Çayı üzerinde yapılması planlanan Esen-1 Hidroelektrik Santralı için göl alanı sınırı, bent yeri ve kuvvet tüneli güzergah yerinin belirlenmesi ve jeoteknik özelliklerini kapsar. Inceleme alanında yüzeyleyen jeolojik birimler: Otokton konumlu “Güneydag Grubu” ile allokton konumlu “Kürdük Grubu”ndan ve bu iki grubu diskordan olarak örten Tersiyer yaslı kırıntılı çökellerden olusur. Göl alanında yaygınca yüzeylemeleri bulunan birimler, Tersiyer yaslı Çameli formasyonu ve Seki Formasyonuna ait kırıntılı tortullar ile alüvyonlardır. Çameli formasyonu ile Seki formasyonu geçirimsiz-az geçirimli, alüvyonlar ise geçirimlidir. Baraj yerinde sag sahilde yeralan Karabögürtlen formasyonundan türemis bloklardan olusan yamaç döküntülerinin baraj insaasından önce kaldırılması gerekmektedir. Göl alanında uygulanan sismik ve elektrik yöntemler ile taban kaya derinligi, üstteki katmanların kalınlıgı ve su sızdırma olasılıgı bulunan kritik yerler belirlenmistir. Bu yerlerde mekanik sondajlar yapılmıs, sondaj logları ve basınçlı su deneyleri degerlendirilerek, bu alanda yeralan birimlerin su sızdırma durumları, yamaç duraylılıgı jeoteknik yönden ayrıntılı olarak arastırılmıstır. Esen-I Hidroelektrik santralı bent yerinde ve göl alanında duraylılık ve su sızdırması yönünden önemli bir sorunla karsılasılmayacagı ortaya konmustur. Tünel güzergahında ise genel olarak Mesozoyik yaslı kireçtasları (Dokluca fm ve Ardıçdere fm) ile bloklu filis karakterinde (Gacak fm.) formasyonlar yeralır