1. Giriş
Milyonlarca yıl önce tropik ve yarı-tropik bitkilerin, karasal canlı organizmaların tatlı su göllerinde çökelmesi, basınç ve sıcaklık altında jeolojik aktivitelerle yataklanması kömürleşme sürecini oluşturmaktadır. Leonardit, linyitin yüzey korunmazlığında, kömürleşme sürecinden etkilenmeyerek oksitlenmesiyle oluşan veya humustan süzülen hümik asitle zenginleşmiş tortuların oluşturduğu düşük ranklı bir kömürdür. Bitki beslenmesi için gerekli makro ve mikro besin elementlerince zengin durumdadır Linyit havzalarının üst bölgeleri, geçirdikleri oksitlenme süreci ve humus tortulaşmasına bağlı olarak, leonardit özelliği taşıyabilirler.
Ülkemizde birçok linyit yatağı bulunmaktadır. Bunlardan başlıcaları; Soma, Kütahya, Uşak, Muğla, Konya, Trakya bölgesi, Bolu, Yozgat, Çanakkale bölgelerindeki linyit yataklarıdır.
Bitki besin elementleri içermesi, toksik element içeriğinin düşük olması ve humik asit içeriğinin yüksek olması nedeniyle ülkemizde bugüne kadar yapılan araştırmaların büyük bir kısmında leonarditin toprak destekleyici olarak kullanım potansiyeli üzerinde özellikle durulmuştur. Bitki verimine etkisi, organik madde içeriği ve humik madde içeriğinin değerlendirilmesi gibi konularda çalışmalar yapılmıştır.
Leonardit, bitki besin elementleri bakımından toprakla kıyaslandığında, fosfor (P2O5) yönünden yüksek, potasyum (K) bakımından fakirdir, kalsiyum karbonat içerikleri çok yüksek, toprak reaksiyonları (pH) nötr civarındadır. Mikro elementlerden bitki tarafından alınabilir (Olivella, M.A ve ark.).
Leonardit, organik madde kaynağı olarak çok ilginç bir tarihe sahiptir. 1940 ve 1950’lerde bilim adamları toprak ve bitkilerden doğal olarak meydana gelen katı hümik asitin yararlarını anlamaya başlamışlardır. Aynı zamanda farklı bilim adamları kömür madenciliği endüstrisinde yüksek oksidasyonlu linyitin hümik asitçe zengin olduğunu keşfetmişlerdir (Olivella, M.A ve ark.).
Leonarditin, metamorfizma ve hümifikasyon şiddetine bağlı olarak hümik asit içeriği %35–80 arasında, nem oranı da %25–40 arasında değişmektedir. Siyahkahverengi görünümlü, elle kolaylıkla ufalanabilecek sertliktedir. Yoğunluğu 0,75– 0,85 gr/cm3, pH değeri ise 3–5arasında değişmektedir. %1 lik KOH, NaOH solüsyonlarında çözünürlüğü yüksek, suda çözünürlüğü ise düşüktür. Çözeltisi siyah parlak renkte, köpüksü, kolloidal ve yağsı görünümdedir. pH değeri 8–9 olan toprakla hazırlanan satürasyon çamurunda kolay çözünmektedir. (Olivella, M.A ve ark.).
Kompozisyon Düşük Kalite
Orta Kalite Yüksek Kalite Hümik asit içeriği % 35–50 50–65 65–85 Organik madde miktarı % Minimum 35 Minimum 50 Minimum 65 pH değeri 6,5±1 5,5±1 4±1 C/N 21±1 19±1 17±1 Özgül ağırlık(gr/cm3) 1,4±0,1 1,2±0,1 0,8±0,1 Bazik solüsyonda çözünürlük Düşük Orta Yüksek
2. Materyal ve Metot
Bu çalışmada Niğde, Uşak, Meriç, Soma, Muğla, Denizli, Çanakkale ve Adıyaman bölgelerinden alınmış numunelerin karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları kapsamında, hammaddelerin leonardit kalite sınıflandırması için gerekli fiziksel ve kimyasal analizleri yapılmıştır.
3. Deneysel Çalışmalar
3.1. Uşak/İlyaslı Bölgesi
3.1.1. Numune Karakterizasyonu
Çalışmada kullanılan numunenin alındığı bölgede koyu sarı-turuncu renkli konglomera-kumtaşı-kiltaşı-tüfit ve killi kireçtaşı ardalanması sunan bir formasyon bulunmaktadır. Bu formasyon akarsu kökenli olup akarsuların taşıdıkları eski kayaların kırıntılarını, yatakların uygun yerlerinde düzgün katmanlı olarak yığmalarıyla oluşmuştur. Formasyon, bütünüyle -800 m’yi aşan bir kalınlıkta olup, yer yer düzlemsel ve tekne biçiminde çapraz katmanlanma ve laminalanma, oygudolgu yapıları, kuruma çatlakları, akıntı izleri ve birtakım canlıların eşelenmelerini sunmaktadır. Killi düzeylerde, bitki kök ve parçaları ve yersel kömürlü düzeyler yer almaktadır(Ercan, T. ve ark.). Çalışma bölgesi 3’e bölünmüş ve öncelikle buralardan numune alınmıştır. Çizelge 2’de bu bölümlerin analiz sonuçları verilmiştir.
3.2. Soma Bölgesi
3.2.1. Numune Karakterizasyonu
Batı Anadolu Soma Kömür havzasındaki miosen alüvyal ve flüvyal göl rezervleri alt, orta ve üst kömür zonları olmak üzere 3 bölgeden meydana gelir. Toplam kalınlığı yaklaşık 900 m olan kömür ardalanmasının altında düzensiz olarak yerleşmiş mesozoik karbonat ve silikatlardan oluşan kayalar bulunmaktadır. Bu kömür ardalanmasındaki birçok litofasiyes (FA1’den FA15’e) 15 fasiyeste toplanmıştır. En alt tabaka (FA1’den FA3’e kadar), ortalama kalınlığı 20 m olan ve subbitümlü kömürlerden oluşan alüvyalden lacustrinle sonlanan orman bataklık sistemine dahil kömür yatağıdır. Karbonatlı tatlı sudan oluşan orta kömür zonu (FA4’ten FA7’ye), göl, gölcük ve nadiren de orman bataklık sistemiyle oluşmuş karbonatlı kısımları da içine alan kömür yatağıdır. Volkanik oluşumlu üst kömür zonu (FA8’den FA15’e kadar); FA8’den FA10’a kadar nehir kanalları, nehir taşmalarıyla oluşan ovalar ve alloktonus turba zonu ile birlikte volkanik örtülü yataklardan aşınmayla hızlı çökelmiş nehir sistemleriyle oluşmuş büyük karbonatlı sığ göl yataklardır (FA15) (İnci, U)
Soma Bölgesinin ülkemizin en geniş linyit havzalarından olması sebebiyle karakterizasyon çalışmaları bu bölgede daha detaylı olarak yapılmıştır. Çalışma sahası, Deniş Bölgesi ve Soma Havzası olmak üzere 2 bölüme ayrılmış ve bu bölümlerden numuneler alınmıştır. Soma Bölgesi numunelerinin humik asit analiz sonuçları Şekil 1’de verilmiştir.
Makalenin devamı, şekiller ve grafiklerden oluşan pdf dosyasını indirmek için tıklayın.