Maden karmaşiği i̇çindeki çamurtaşlarinin (üçdeğirmenler, palu, Elaziğ) jeokimyasal özellikleri

Abstract

Maden Karmaşığı içindeki çamurtaşları, Elazığ bölgesinde geniş yüzeylemeler göstermektedir. Bölgede Bitlis Metamorfikleri (Paleozoyik), Guleman Ofiyolitleri (Jura Alt Kretase), Maden Karmaşığı (Eosen) ve Lice Formasyonu (Alt-Orta Miyosen) yüzeylenmektedir. Bölgedeki çamurtaşı yüzeylemeleri, Palu (Elazığ) çevresinde yaklaşık 150-200 m kalınlığında olup, kuzeye doğru yaklaşık 15 derece eğimlidir. Çamurtaşlarından alınan on iki örneğin başlıca oksit analizleri incelendiğinde, ortalama SiO₂ içeriği %45,2, MgO içeriği %4,97, Fe₂O₃ içeriği %7,85, CaO içeriği %13,0, Al₂O₃ içeriği %11,5, Cr₂O₃ içeriği %0,04, MnO içeriği %0,16, K₂O içeriği %1,07, Na₂O ve P₂O₅ içerikleri sırasıyla %0,34 ve %0,08, TiO₂ içeriği ise %0,72 olarak bulunmuştur. Bu çamurtaşları, iz elementler Cr, Co, Ni ve As bakımından zenginleşme gösterirken, diğer iz elementlerde azalma gözlemlenmiştir. Bölgedeki çamurtaşlarının ortalama ΣREE içeriği yaklaşık 60 ppm olup, 44,1 ile 86,1 ppm arasında değişmektedir. Benzer şekilde, kondritlere göre normalize edildiğinde, hafif nadir toprak elementleri (LREE) zenginleşirken, PAAS ile normalize edilmiş grafikte ağır nadir toprak elementlerinin (HREE) zenginleşmesi belirgindir. Örnekler pozitif Ce ve Eu anomalileri sergilemektedir. Örneklerdeki düşük REE içerikleri, hidrojenetik kökenlerini desteklemektedir. Pozitif Ce anomalisi, çamurtaşlarının iyi oksijenlenmiş, durgun ve neredeyse oksijenli koşullarda suda oluşmuş olabileceğini düşündürmektedir. Pozitif Eu anomalisi, cevherin çökeldiği sıvıların sıcaklığının soğuk olmadığını göstermektedir. Çamurtaşlarının paleokliması, ayrışması, paleotuzluluğu, çökelme ortamındaki su özellikleri, çökelme derinliği, hidrotermal girdinin varlığı ve olası tortul kökenlerinin değerlendirilmesi, çamurtaşlarının muhtemelen sakin ve durgun bir deniz ortamında, tuzlu ve acı suyun hâkim olduğu, sıcak ve oksijenli ve az karasal girdiyle çökeldiğini düşündürmektedir. Ayrıca, bölgedeki litolojik birimlerin başlıca oksit ve iz element içerikleri göz önüne alındığında, Palu çamurtaşları SiO2, Al2O3, CaO ve Fe2O3'ten oluşmaktadır. Bu durum, Palu çamurtaşlarının, bölgede geniş yüzeylemeleri bulunan Pütürge-Bitlis Metamorflerine ait farklı litolojilerden beslenmiş olabileceğini düşündürmektedir.Mudstones within the Maden Complex exhibit extensive outcrops in the Elazığ region. In the region, Bitlis Metamorphics (Paleozoic), Guleman Ophiolites (Jurassic–Lower Cretaceous), Maden Complex (Eocene), and Lice Formation (Lower–Middle Miocene) are exposed. Mudstone outcrops in the region are approximately 150–200 m thick around Palu (Elazığ) and dip approximately 15 degrees to the north. When the major oxide analyses of twelve samples taken from the mudstones were examined, the average SiO₂ content was 45.2%, MgO content was 4.97%, Fe₂O₃ content was 7.85%, CaO content was 13.0%, Al₂O₃ content was 11.5%, Cr₂O₃ content was 0.04%, MnO content was 0.16%, K₂O content was 1.07%, Na₂O and P₂O₅ contents were 0.34% and 0.08%, respectively, and TiO₂ content was 0.72%. These mudstones show enrichment in the trace elements Cr, Co, Ni, and As, whereas depletion was observed in the other trace elements. The average ΣREE content of the mudstones in the region is approximately 60 ppm and ranges between 44.1 and 86.1 ppm. Similarly, when normalized to chondrites, light rare earth elements (LREE) are enriched, whereas heavy rare earth elements (HREE) are enriched in the PAAS-normalized diagram. The samples exhibit positive Ce and Eu anomalies. The low REE contents of the samples support their hydrogenetic origin. The positive Ce anomaly suggests that the mudstones may have formed in well-oxygenated, stagnant, and nearly oxic water conditions. The positive Eu anomaly indicates that the temperature of the fluids from which the ore precipitated was not cold. Evaluation of the paleoclimate, weathering, paleosalinity, water characteristics of the depositional environment, depositional depth, presence of hydrothermal input, and possible sedimentary origins of the mudstones suggests that they were most likely deposited in a calm and stagnant marine environment dominated by saline and brackish waters, under warm and oxygenated conditions and with limited terrestrial input. Furthermore, considering the major oxide and trace element contents of the lithological units in the region, the Palu mudstones consist of SiO₂, Al₂O₃, CaO, and Fe₂O₃. This suggests that the Palu mudstones may have been derived from different lithologies belonging to the Pütürge–Bitlis Metamorphics, which are widely exposed in the region.