CLAY MINERALOGY AND GEOCHEMISTRY OF THE EASTERN PART OF THE PLEISTOCENE-HOLOCENE LAKE HAZAR SEDIMENTS (ELAZIĞ)

Abstract

Bu çalışmada Elazığ İl merkezinin 22 km güneydoğusunda bulunan Hazar Gölü?nden alınan HZ11-P15 karotuna ait örneklerin tüm kayaç mineralojisi, kil mineralojisi, jeokimyası incelendiği bu tez çalışması kapsamında büro, arazi ve laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Böylece Hazar Gölü sedimanlarının detay kil mineralojisi, ana, iz ve nadir toprak elementleri (NTE) analizleri ile gölün Pleyistosen-Holosen dönemine ait sedimanların içerdikleri mineral ve elementlerin ilişkileri ortaya çıkarılacak, killerin ve jeokimyanın göl baseninde düşey dağılımları incelenerek gölün beslendiği kaynak alan belirlenmiştir. İnceleme alanı olan Hazar Gölü çevresindeki birimler yaşlıdan gence doğru;Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı Pötürge Metamorfitleri, Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Guleman Ofiyoliti, Maastrihtiyen-Alt Eosen yaşlı Hazar Grubu, Orta Eosen yaşlı Maden Karmaşığı, Kretase-Senoniyen yaşlı Elazığ Magmatitleri, yaşlı Palu Formasyonu ve Pliyo-Kuvaterner yaşlı alüvyonlardır. Örneklerin tüm kayaç ve kil fraksiyon mineralleri tespit edilmi ştir. Buna göre göl sedimanları tüm kayaç mineralleri sırasıyla kil > mika > feldispat > kalsit > kuvars > dolomit şeklinde olup kil mineralleri ise sırasıyla klorit > İllit > S-C ` dir. Örneklerin kil mineralojik bile şiminin derinlikle değişimi incelendi ğinde derinli ğe doğru S-C artışı, illit ve klorit azalışı söz konusudur. Birim L1?den L2?ye kuvars, feldispat, kalsit, S-C azalırken, dolomit, kil, az ölçüde mika, illit, klorit artmıştır. Buna göre bu minerallerin bu karot için Pleistosen ve Holoseni ayırt edici olabilece ği görülmüştür. İllit-kloritle S-C?nin farklı davranması iklimsel değişimlerle olabilir. Ana oksit elementlerin PAAS (Post-Archean Australian Shale ) ile normalize diyagramına göre örneklerin ana oksit de ğerlerin PAAS ile aynı de ğildir. Yine örneklerin nadir toprak elementleri PAAS? a normalize diyagramına göre hafif toprak elementlerinin PASS? a göre düşmüş, ağır toprak elementleri ise PASS? a yakındır. Bu da PAAS jeokimyasının asidik incelenen örneklerin daha bazik karaktere sahip oldu ğunu göstermektedir. Ayrıca Örneklerin nadir toprak elementlerinin Kuzey Amerikan Şeylleri?ne (NASC) normalize diyagramına göre NASC jeokimyasına benzememesi, NASC jeokimyasının daha asidik olması incelenen örneklerin daha bazik karakter sunduğunu göstermektedir. Örneklerin nadir toprak elementleri Kondrite (Kondrit verileri alınmı ştır) normalize diyagramında şekil adayayı ve yay gerisi toleyitik mafik kayaçlardaki NTE içeriklerinin kondritlere göre normalize edilmiş dağılımına uymaktadır. Hazar göl sedimanları çevre kayaçlarda ağırlıkta olan Elazığ Magmatitleri Hazar Grubu ve Maden-Karmaşığı?ndan malzeme almış olup, bu kayaçlar da adayayı ve yay gerisi havza özelli ğindeki mafik kayaçlardan olu şmu ş olması sedimanların bu kayaçlardan ağırlıklı olarak beslenmiş olabileceğini göstermektedir. Örneklerin La/Lu, La/Sc, Th/Sc, La/Co, Cr/Th oranlarına göre sedimanların kayna ğı mafik olup üst kıtasal kabuk ve ve felsik kayaçlardan malzeme alınmamıştır. Bu da Hazar Gölü sedimanlarına kaynak malzeme olabilecek formasyonların ağırlıklı olarak, Hazar Grubu-Maden Karmaşığı ve Elazığ Magmatitlerine ait mafik ağırlıklı bir volkanizmanın ürünleri olup gölün malzeme verebilecek olan Bitlis Metamorfitlerinden malzeme alınmadığını göstermektedir. Çevre kayaçlardan Hazar-Maden Karmaşığı?nın smektit-klorit (S-C), illit, klorit içerdi ği göz önüne alındı ğında sedimanların bu birimlerden ağırlıklı olarak malzeme alındığını gösterir. Örneklerin Zr-Ti/100-Sr/2 ve Zr-Ti diyagramında kalkalkalen bazalt alanına düşmesi de bunu kanıtlar. Anahtar Kelimeler: Elazığ, Hazar Gölü, kil mineralojsi, jeokimya, Hazar-Maden KarmaşığıIn this study, in the southeast of the Lake Hazar which is 22 km from the center of Elazig Province, whole-rock samples of the HZ11-P15 drill-hole mineralogy, clay mineralogy, geochemistry examined within the scope of this thesis work field and laboratory studies were carried out. Thus, the vertical distributions were determined clay mineralogy, major, trace and rare earth elements (REE) analyzes of the lake sediments of Pleistocene-Holocene period revealed that clays, and geochemistry of the lake is fed by examining the source of the lake basin. The study area around the Lake Hazar to the uppermost units; Paleozoic-Mesozoic Pötürge Metamorphics, Upper Jurassic-Lower Cretaceous ophiolite Guleman, Maastrichtian-Lower Eocene Hazar Group, Middle Eocene Maden Complex, Senonian Cretaceous magmatites, - Palu Formation and the Plio-Quaternary alluvium. Whole-rock samples and clay fraction minerals have been identified. Accordingly, lake sediments, clay> mica> feldspar> calcite> quartz> dolomite, and clay minerals are chlorite> İllite> S-C respectively. S-C increase, and a decrease in illite and chlorite with depth. quartz, feldspar, calcite, SC decreased from unit L1 to unit L2, dolomite, clay, mica to a lesser extent, illite, chlorite increased. Accordingly, these minerals can be distinguished for Holocene and Pleistocene discrimination. Illite-chlorite and S-C act differently possibility of climatic changes. The main elements in oxide PAAS (Post-Archean Australian Shale) values are normalized to PAAS major oxide samples, which are not the same according to the diagram. However, according to a normalized PASS, rare earths have fallen slightly according to the diagram, the heavy earth elements close PAAS. This show that more basic character of samples according to acidic PAAS geochemistry. Also according to the normalized diagram of samples to the rare earths in North American Shales (NASC) does not like geochemistry of NASC. NASC geochemistry is more acidic than the analysed samples. rare Normalized of the earth elements to chondrite show that the samples of island arc and back-arc tholeiitic mafic rocks. The weight of the rocks surrounding the lake sediments of the Elazı ğ Magmatites and Maden Complex are property of the mafic rocks in the island arc and back-arc basin sediments that formed rocks suggests the presence of these rocks are mainly fed. La / Lu, La / Sc, Th / Sc, La / Co, Cr / Th ratios of sediments show that source of rocks are mafic and felsic and material hadn?t been taken from upper continental crust. The possible source material of Hazar Lake sediments are Hazar-Maden Complex and predominantly mafic volcanic magmatites and Bitlis Metamorphic material isn?t received. Considering The Hazar-Maden Complex have smectite-chlorite (S-C), illite, chlorite, mainly material of the sediments is these units. And examples of Zr-Ti/100-Sr/2,Zr-Ti diagrams are show that sediments of Hazar lake is calc-alkaline basalt. Key Words: Elazı ğ, Lake Hazar, clay mineralogy, geochemistry, the Hazar-Maden Complex