DAVULALAN-YAYLAGÖZE (YILDIZELİ-SİVAS) ÇEVRESİNDEKİ SİYENİTİK KAYAÇLARIN NADİR TOPRAK ELEMENT JEOKİMYASI

Abstract

Bu çalışma, Orta Anadolu Kristalen Kompleksi (OAKK) içerisinde yer alan Davulalan-Yaylagöze (Yıldızeli-Sivas) yöresindeki siyenitik ve alkali karakterli magmatik kayaçların nadir toprak elementleri (NTE) jeokimyasal özelliklerini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Çalışma sahasında yer alan Üst Kretase–Paleosen yaşlı alkalen plütonik kayaçlar; siyenit, foidolit, foid monzosiyenit, foid monzodiyorit, monzogabro gibi litolojilerden oluşmakta olup, bu birimler içerisinde NTE zenginleşmesi açısından önemli varyasyonlar sergilemektedir. Araştırma kapsamında Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA) tarafından gerçekleştirilen dört sondaj kuyusundan (21-15, 21-21, 21-23 ve 22-4) elde edilen toplam 1.400'ü aşkın karot örneği üzerinden bütün kaya kimyası ve nadir toprak element analizleri gerçekleştirilmiştir. Litolojik ayrımlar, jeokimyasal diyagramlarla desteklenerek değerlendirilmiş; Na?O+K?O–SiO?, A/NK–A/CNK, Zr+Nb+Ce+Y–Fe?O?/MgO, Yb–Ta gibi çeşitli sınıflandırma ve tektonik ayırtman diyagramları kullanılmıştır. Analiz sonuçlarına göre; foidolit, foid monzodiyorit ve foid monzosiyenit gibi alkali kayaçlarda ?NTE değerlerinin 2000 ppm'ye kadar ulaşabildiği ve özellikle 21-23 ve 21-21 numaralı sondajlarda 180–220 metre aralığında sistematik zenginleşmelerin gözlendiği belirlenmiştir. Bu zonlar, hem birincil magmatik evrimi hem de potansiyel hidrotermal süreçleri yansıtan önemli anomaliler sunmaktadır. Kondrit normalizasyonlu nadir toprak elementi dağılımları, genellikle LREE zengin, HREE fakir ve Eu negatif anomalili desenler ortaya koymuş; bu durum kristal fraksiyonlaşması, granat stabilitesi ve kabuksal katkıların varlığını işaret etmiştir. Elde edilen veriler, incelenen kayaçların yay tipi magmatizmaya bağlı olarak gelişen ve yitim zonu etkisi taşıyan bir tektonik rejimde kristalleştiğini ortaya koymaktadır. Özellikle Ce/Pb–Nb/U oranları, kaynak bileşenlerin önemli ölçüde dalan levhadan türeyen sediman ve altere okyanus kabuğu katkısı içerdiğini göstermiştir. Sonuç olarak, bölgedeki alkalen magmatik kayaçlar, önemli bir nadir toprak elementi potansiyeli sunmakta olup, bu durum hem ekonomik açıdan hem de bölgesel jeodinamik süreçlerin anlaşılması bakımından dikkate değerdir. Anahtar Kelimeler: Nadir Toprak Elementleri (NTE), Siyenit, Foidolit, Alkali Magmatizma, Orta Anadolu Kristalen Kompleksi, Jeokimya, Sivas–Yıldızeli

This study aims to investigate the geochemical characteristics of rare earth elements (REEs) within syenitic and alkaline magmatic rocks located in the Davulalan–Yaylagöze (Yıldızeli–Sivas) region, situated in the Central Anatolian Crystalline Complex (CACC). The Upper Cretaceous–Paleocene aged alkaline plutonic rocks in the study area comprise lithologies such as syenite, foidolite, foid monzosyenite, foid monzodiorite, and monzogabbro, exhibiting significant variations in REE concentrations. The research is based on over 1,400 core samples collected from four exploratory drill holes (21-15, 21-21, 21-23, and 22-4) conducted by the General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA). Whole-rock geochemical and REE analyses were performed, and results were evaluated using classification and tectonic discrimination diagrams, including Na?O+K?O–SiO?, A/NK–A/CNK, Zr+Nb+Ce+Y–Fe?O?/MgO, and Yb–Ta. Results indicate that alkaline rocks such as foidolite, foid monzodiorite, and foid monzosyenite host ?REE values reaching up to 2000 ppm, with significant enrichment zones observed especially between 180–220 meters in drill holes 21-23 and 21-21. These intervals represent both primary magmatic evolution and potential hydrothermal overprinting. Chondrite-normalized REE patterns display typical LREE enrichment, HREE depletion, and distinct negative Eu anomalies, suggesting crystal fractionation, garnet stability, and crustal contamination processes. The geochemical data indicate that these rocks crystallized within a subduction-related arc setting, consistent with the tectonomagmatic evolution of the Central Anatolian Crystalline Complex. Ratios such as Ce/Pb and Nb/U further support the influence of sediment-derived melts and altered oceanic crust components in the source region. Overall, the investigated rocks display substantial REE potential, providing both economic insights and contributing to the understanding of regional geodynamic processes. Keywords: Rare Earth Elements (REE), Syenite, Foidolite, Alkaline Magmatism, Central Anatolian Crystalline Complex, Geochemistry, Sivas–Yıldızeli