Yelini mağarası dikit kaydı ile orta Anadolu Bölgesine ait paleoiklimsel çıkarımlar
Paleoclimate determinations for the central Anatolian region using the yelini cave speleothem record
Yazar: KAAN GÜRBÜZ
Danışman: PROF. DR. HALİM MUTLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Eskişehir = Eskişehir ; Karbon = Carbon ; Nadir toprak elementleri = Rare earth elements ; Oksijen = Oxygen ; Paleoiklim = Paleoclimate ; Yaşlandırma = Ageing ; İzotoplar = Isotopes

Özet:
Paleoiklim çalışması yapmak amacıyla Yelini Mağarasından (Günyüzü, Eskişehir) toplanan bir dikit üzerinde U-serisi yaşlandırma, duraylı izotop, 87Sr/86Sr izotopu, iz element ve petrografi çalışması yürütülmüştür. XRD tanımlamalarına göre dikit kalsit minerallerinden oluşmuştur. U-Th yaş analizlari dikitin 117,15-109,05 bin yıl aralığında Denizel İzotop Evre 5 (MIS5e) döneminde (Geç Pleyistosen) çökeldiğini göstermektedir. Dikitte, ~116,8 bin yıl önce büyüme hızının yavaşladığı ve buna δ18O ve δ13C değerlerinde de eş zamanlı zenginleşmelerin eşlik ettiği tespit edilmiştir. Bu dönemdeki oksijen ve karbon izotop değerlerinde artışlar bölgede sırasıyla kış yağışlarının azaldığını ve bitki yoğunluğunun hafiflediğine işaret eder. 87Sr/86Sr oranları, dikitin gelişimi boyunca karasal kaynaklı tozun bölgede etkin olmadığını gösterir. Bununla birlikte, ~116,8 bin yıl önce 87Sr/86Sr değerlerinde görülen azalma, bu dönemde su-kaya etkileşiminin arttığı kurak bir aralığa işaret etmektedir. Dikitteki iz elementler için toprak ve ana kaya olmak üzere iki farklı köken söz konusudur. Ana kaya kaynaklı Mg/Ca ve Sr/Ca oranlarının ~116,8 bin yıldaki artışları, kalsitin kuraklığa bağlı olarak akış yolu boyunca çökeldiğine işaret etmektedir. Toprak kaynaklı P, Cu, Zr, Y ve Be konsantrasyonlarının ~116,8 bin yıldaki düşüşü ise azalan yağışların sonucu olarak topraktaki taşınmanın bu dönemde azaldığını gösterir. Dikitte görülen ~116,8 bin yıl önceki bu kuraklık olayı, küresel kayıtlarla eşleştirilmiş ve Orta Anadolu'da MIS 5e döneminin sonu olarak yorumlanmıştır. Kuraklığın ardından ~112 bin yıla kadar nemli bir dönem devam etmiştir. Ardından, ~112 bin yıl önce, C24 soğuma olayı sırasında da birtakım değişimler ortaya çıkmıştır. Bu tarihten itibaren ince taneli kalsit kristalleri tedrici olarak iri taneli kristallerine geçiş göstermiştir. Bu durum, yağıştaki azalmayla birlikte damlama hızının yavaşladığına işaret etmektedir.

Abstract:
For a paleoclimate study, U-series dating, stable isotope, 87Sr/86Sr isotope, trace element and petrography studies were carried out on a stalagmite sample collected from the Yelini Cave (Eskişehir) in central Anatolia. XRD studies show that the stalagmite is composed of calcite minerals. According to the U-Th age analysis, the stalagmite was deposited during the Marine Isotope Stage 5 (MIS5e) (Late Pleistocene) between 117.15-109.05 ka before present. The growth rate of the stalagmite diminished at ~116.8 ka BP, which also coincides with enrichment in δ18O and δ13C values. The increases in δ18O and δ13C in this period are indicative of decreasing of winter precipitations and the plant density in the region, respectively. 87Sr/86Sr ratios indicate that the terrestrial dust in the region was not involved in precipitation of the stalagmite. However, the decrease in 87Sr/86Sr values at ~116.8 ka points to an arid period during which the degree of water-rock interaction increased. There are two different origins for the trace elements in the stalagmite: soil and bedrock. The increase in the bedrock-derived Mg/Ca and Sr/Ca ratios at ~116.8 ka yields that calcite was deposited along a drought-base flow path. The decrease in soil-derived P, Cu, Zr, Y and Be concentrations points to that the transport in the soil decreased during this period as a result of decreasing precipitation. This drought event at 116.8 ka recorded in the stalagmite matches with global records and interpreted as the end of MIS 5e in the Central Anatolia. Following the drought, a humid period continued until ~112 thousand years before present. Then, some changes occurred during the C24 cooling event in ~112 ka. From this date forward, fine-grained calcite crystals were replaced by coarse-grained crystals indicating that the drip rate and precipitation were decreased.