ELAZIĞ ÇEVRESİNDEKİ KUVATERNER YAŞLI VOLKANİK KAYAÇLARIN PETROLOJİK ÖZELLİKLERİ

Abstract

Elazığ yakın çevresindeki Kuvaterner yaşlı volkanik kayaçların mineral kimyası analizleri ile beraber tüm kayaç ve izotop (Sr-Nd) analiz verilerinin önceki çalışmalarla birlikte değerlendirilmesini amaçlayan bu çalışmada, volkanitlerin litolojik özellikleriyle beraber petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Doğu Anadolu Volkanik Provensi içerisinde tanımlanan Elazığ volkanitleri, incelenen lokasyonlarda lav akmaları ve piroklastik kayaçlardan meydana gelmiştir. Lav akıntıları büyük kalınlıklar oluşturmazken, genellikle bazaltik cüruf konileri oluşturan piroklastik kayaçlar görece olarak çok daha kalındır. Lavlarda yapılan petrografik çalışmalar, bu kayaçların çok az alterasyonlu ve genelde porfirik, veziküler ve akıntı dokusu gösteren olivin bazaltlardan oluştuğu belirlenmiştir. Bu kayaçların ana mineral bileşimi plajiyoklas, olivin, piroksen daha az olarak ta amfibol mineralinden oluşmuştur. Minerallerin kimyasal analiz verilerinin değerlendirilmesi ile tüm lokasyonlardaki plajiyoklas mineralleri genellikle labrador ve andezinle beraber anortitle sanidin arasında değişim göstermektedir. Piroksen mineralleri diyopsit ve klinoenstatit bileşimli iken, olivin minerallerindeki element dağılımları homojen magmayla beraber magma karışımını da işaret etmektedir. Yapılan tüm kayaç analiz sonuçlarının, isimlendirme diyagramlarında değerlendirilmesine göre volkanitlerin silise doymamış alkali özellikte ve yüksek K'lu alkalen seriye ait potasik trakibazalt, hawaiit ve bazanit bileşiminde olduğu belirlenmiştir. Ana ve iz elementlerin SiO2 ile değişimlerini gösteren Harker diyagramlarında element içerikleri bakımından değerlendirilen tüm örneklerin birbirleriyle genel olarak uyumlu olduğu görülmektedir. Benzer dağılım kondrit ve ilksel mantoya göre normalize edilmiş çoklu element değişim diyagramlarında da görülmektedir. Volkanitlerin düşük 87Sr/86Sr(i) ve yüksek 143Nd/144Nd(i) içerikleri tüketilmiş manto kaynak bölgesini işaret etmektedir. Mineralojik ve jeokimyasal veriler, tüm volkanitlerin çarpışma sonrası gelişmiş levha içi bazalt özelliğinde ve düşük kısmi ergime derecesine sahip astenosferik kaynaklı bir magmadan türeyen, fraksiyonel kristalleşmenin yanında kısmen üst kabuk kirlenmesinden de etkilendiğini göstermektedir.In this study, it was aimed to investigate the lithology, petrographic and geochemical properties of the Neogene-Quaternary aged volcanic rocks in the vicinity of Elazığ. In the study, mineral chemistry analyzes, whole rock and isotope (Sr-Nd) analysis data were evaluated together with previous studies. Elazığ volcanics, which is defined in the Eastern Anatolia Volcanic Provence, consisted of lava flows and pyroclastic rocks in the study area. While lava flows do not form large thicknesses, pyroclastic rocks that generally form basaltic slag cones are relatively much thicker. In petrographic studies, it was determined that these rocks have little alteration and consist of olivine basalts that generally show porphyric, vesicular and flow texture. The main mineral composition of these rocks consists of plagioclase, olivine, less pyroxene or amphibole mineral. With the evaluation of the chemical analysis data of the minerals, plagioclase minerals generally vary between anorthite and sanidine along with labradorite and andesine. While pyroxene minerals are diopside and clinoenstatite in composition, element distributions in olivine minerals point to magma mixing together with homogeneous magma. According to the evaluation of all rock analysis results in naming diagrams, it has been determined that the volcanics have silica-unsaturated alkali properties and the composition of potassic trachybasalt, hawaiite and basanite belonging to high-K alkaline series. In Harker diagrams showing the variation of major and trace elements with SiO2, it is seen that all samples evaluated in terms of element contents are generally compatible with each other. Similar distribution is also seen in the multiple element variation diagrams normalized to chondrite and primary mantle. Low 87Sr/86S(i) and high 143Nd/144Nd(i) contents of volcanics indicate the depleted mantle source region. Mineralogical and geochemical data show that all volcanics are partly affected by upper crust contamination as well as fractional crystallization, which has post-collisional intraplate basalt and low partial melting point.