Determination of Mineralogical and Geochemical Characteristics of Miocene Aged Rocks Outcropped Around Tuzluca (iğdır Turkey)

Abstract

Çalışma alanı, Iğdır ilinin batısında, Neojen yaşlı Kağızman-Tuzluca Havzası'nın Tuzluca kesiminde yer almaktadır. Bu tez çalışmasında Miyosen yaşlı litostratigrafik birimler (Turabi Formasyonu, Çincavat Formasyonu ve Tuzluca Formasyonu) çalışılmış olup, bu birimler evaporatik, karbonatlı ve killi kayaçlarla temsil edilmektedirler. Ölçülü kesitler boyunca alınan kayaç örneklerinin XRD tüm kayaç bileşimlerinde kuvars, feldispat, mika, kalsit, jips ve halit mineralleri belirlenmiştir. Kil fraksiyonlarında ise smektit, illit, klorit ve paligorskit mineralleri saptanmıştır. SEM ve EDS çalışmalarıyla bu minerallerin varlıkları ortaya konulmuştur. Ana kayaç petrografi çalışması ve paleo ortamsal çalışmalar jips, halit ve paligorskit minerallerinin kökenlerinin otijenik olduğunu; kalsit mineralinin kökeninin hem otijenik hem de detritik olduğunu; smektit, klorit, illit, kuvars, feldispat ve mika minerallerinin kökenlerinin ise detritik olduğunu göstermiştir. Formasyonlarda baskın kil mineralinin smektit olması aynı zamanda klorit, illit ve paligorskitin bulunması havzanın alkali koşullar altında çoğunlukla sıcak ve nemli, zaman zaman da kurak ve soğuk şartlar altında geliştiğini göstermektedir. SiO2'in diğer majör oksitlerle (CaO, MgO ve SO3 hariç) pozitif korelasyon göstermesi, kil ve kırıntılı malzeme girdisi olduğunu, SiO2'in SO3 ve CaO ile negatif korelasyonu ise suyun buharlaşması nedeniyle havza sığlaşması sonucu CaSO4 çökeltilerinin oranının azalması ile ilişkilendirilmiştir. Ana kayaç petrografi çalışması ve seçilmiş iz elementlerden U, Nb, Cu, Ni, Co, Sr elementlerinde zenginleşme; Ba, Rb, Zr, Zn, Pb elementlerinde tüketilme gözlenmesi formasyonları oluşturan birimlerin ana kayacının nötr-mafik-ultramafik bileşimde olduğuna işaret etmektedir.

The study area is located in the Tuzluca section of the Neogene aged Kağızman-Tuzluca Basin, in the west of Iğdır province. In this thesis, Miocene aged lithostratigraphic units (Turabi Formation, Çincavat Formation and Tuzluca Formation) were studied and these units are represented by evaporatic, carbonate and clayey rocks. Quartz, feldspar, mica, calcite, gypsum and halite minerals were determined in whole rock compositions of the rock samples taken along the measured stratigraphic sections. Smectite, illite, chlorite and paligorskite minerals were found in the clay fractions. The presence of these minerals has been revealed by SEM and EDS studies. Bedrock petrography and paleoenvironmental studies indicate that the origins of gypsum, halite and paligorskite minerals are autigenic; the origin of the calcite mineral is both authigenic and detrital; the origins of smectite, chlorite, illite, quartz, feldspar and mica minerals are detrital. The fact that the dominant clay mineral in the formations is smectite and also the presence of chlorite, illite and palygorskite indicates that the basin developed under alkaline conditions, mostly under hot and humid conditions, and sometimes under dry and cold conditions. The positive correlation of SiO2 with other major oxides (except CaO, MgO and SO3) is the input of clay and clastic materials, while the negative correlation of SiO2 with SO3 and CaO is associated with the decrease in the rate of CaSO4 sediments as a result of shallowing of the basin due to evaporation of water. Bedrock petrography study and enrichment of selected trace elements U, Nb, Cu, Ni, Co, Sr; Depletion of Ba, Rb, Zr, Zn, Pb elements indicates that the bedrock of the units forming the formations is in neutral-mafic-ultramafic composition.