Seydişehir (Konya) Şarkikaraağaç (Isparta) yöresindeki seydişehir formasyonu'nun jeolojik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Seydişehir (Konya) and Şarkikaraağaç (Isparta) region of the Seydişehir formation geological and geochemical study of properties
Yazar: ABDULLAH ÜNSAL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET MUZAFFER KARADAĞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Nadir toprak elementleri = Rare earth elements

Özet:
Çalışma, Konya ili, Seydişehir ilçesi ve Şarkikaraağaç Fele bölgesini içine alan, Seydişehir Formasyonu'nun yayılım gösterdiği değişik iki bölgede, yaklaşık olarak 60 km2'lik bir alanda gerçekleştirilmiştir. Bu alan, 1/25 000 ölçekli Konya N27-b1, Afyon L26-c4 ve çevresindeki paftaları kapsamaktadır.Yoğun olarak KB-GD yönlü sıkışmaya maruz kalmış ve birçok yapısal oluşumun olduğu bölgede, Seydişehir bölgesinde ; altta Üst Kambriyen - Alt Ordovisyen yaşlı Seydişehir Formasyonu, bu birimin üzerinde açılı uyumsuzlukla Anisiyen yaşlı Pınarbaşı Formasyonu, birimin üstünde ise, uyumlu Ladiniyen yaşlı Taraşçı kireçtaşları bulunmaktadır. Bu birimler bölgede Küpe Dağında yayılım gösteren Jura yaşlı Sarpyardere Formasyonu tarafından üzerlenmektedir. Tüm birimler uyumsuz olarak alüvyon ve yamaç molozları tarafından örtülmektedir.Fele bölgesinde ise, tabanda Alt-Orta Kambriyen yaşlı Çaltepe Formasyonu ile başlayıp, üzerine Üst Kambriyen - Alt Ordovisyen yaşlı Seydişehir Formasyonu ve onun üzerinede uyumsuzlukla gelen Triyas yaşlı Fele Formasyonu'nun olduğu bir istif görülür, Adı geçen birimler üzerine, Jura yaşlı Hacıalabaz Formasyonu ve tüm birimleri uyumsuz olarak örten alüvyon ve yamaç molozundan meydana gelmektedir.Seydişehir Formasyonu'na ait düşük dereceli metamorfik kayaçlar Fele bölgesinde fillit, sleyt ve kalkşist Seydişehir bölgesinde ise fillit, metakumtaşı, kuvarsit ve metakarbonatlarla temsil edilmektedir. Bu çalışmada temelde farklı kayaçların düşük dereceli metamorfizmaya uğramasıyla oluşan fillit, metakırıntılılar ve metakarbonatlar ayrı incelenmeye çalışılmıştır. Fele bölgesinden alınan 8 adet fillit ve Seydişehir bölgesinden 5 adet metakırıntılı ve her iki bölgeyi temsilen 5 adet metakarbonat numunesi olmak üzere toplam 18 adet numunenin jeokimyasal analizleri yapılmıştır.Analizlerde SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, Cr2O3 ve LOI ile temsil edilen ana oksitlerin oranları %, Ni, Ga, Nb, Th, V, Zr, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb ve Lu ile temsil edilen bazı iz element ve NTE oranları ise ppm cinsinden ele alınmıştır.Alınan örnekler üzerinde yapılan XRF analizleri sonucunda, major oksit içeriğine bakıldığında, Fillitlerin ortalama % 61.67 SiO2, % 16.54 Al2O3, % 5.02 Fe2O3, % 1.15 Na2O, % 4.05 K2O , Metakırıntılıların ortalama % 70.61 SiO2, % 11.45 Al2O3, % 4.23 Fe2O3, % 1.87 Na2O, % 1.99 K2O, Metakarbonatların ortalama % 36.88 CaO, % 4.83 Al2O3, % 1.77 Fe2O3, % 1.16 K2O içerdikleri belirlenmiştir.Fillit örneklerinin toplam NTE içeriği ise 187.36 ppm olup, bu örneklerin alındığı tüm fillitlerde, 151.45 ? 223.27 ppm aralığında NTE beklenmektedir. Fillitler ortalama, 160.04 ppm HNTE (Hafif Nadir Toprak Elementleri) (La-Nd) içerirken, bu değer Krauskopf, 1979'a göre yerkabuğu ortalamasından % 12 daha fazla, ortalama şeyl örneklerine göre % 7, ortalama NASC (Gromet,1984) örneklerine göre % 11 daha fazladır. Bununla beraber 19.65 ppm ONTE (Orta Nadir Toprak Elementleri) (Sm-Dy) ortalama içeriği, ortalama NASC (Gromet,1984) örneklerine göre % 2 daha fazladır. NTE içerisinde, Ce 77.36 ppm ile en yaygın NTE elementi olup, bunu 37.78 ppm'le La, 35.46 ppm'le Nd takip etmektedir.Metakırıntılıların toplam NTE içeriği ise 149.24 ppm olup, bu örneklerin alındığı tüm metakırıntılılarda, 116.68 ? 181.81 ppm aralığında NTE beklenmektedir. Metakırıntılılar ortalama, 123.28 ppm HNTE (Hafif Nadir Toprak Elementleri) (La-Nd), 18.24 ppm ONTE (Orta Nadir Toprak Elementleri) (Sm-Dy), 7.73 ppm ANTE (Ağır Nadir Toprak Elementleri) içermektedir. NTE içerisinde, Ce 59.72 ppm içeriği ile en bol bulunan element olup, bunu 29.60 ppm'le Nd, 26.20 ppm ile La takip etmektedir.Metakarbonatların toplam NTE içeriği ise 71.52 ppm olup, bu örneklerin alındığı tüm metakarbonatlarda,18.41 ? 124.62 ppm aralığında NTE beklenmektedir. Metakarbonatlar ortalama, 59.68 ppm HNTE (Hafif Nadir Toprak Elementleri) (La-Nd), 8.30 ppm ONTE (Orta Nadir Toprak Elementleri) (Sm-Dy), 3.54 ppm ANTE (Ağır Nadir Toprak Elementleri) içermektedir. NTE içerisinde, Ce 28.60 ppm ile en yaygın NTE elementi olup, bunu 13.98 ppm'le La, 13.64 ppm'le Nd takip etmektedir.Seydişehir Formasyonu'nu oluşturan kayaçların sedimanter kökenli ve diskriminant analizleri sonucunda sedimanter kökenin, kaynağının Kuvarslı sedimanter kaynak-Felsik mağmatik kaynak-nötr mağmatik kaynak olabileceği düşünülmektedir.Sc-Th-Zr/10 ve Sc-Th-La üçgen diyagramları ile tektonik ortamın belirlenmesi amacı ile ilgili analizler yapılmış, elde edilen veriler sonucunda Seydişehir Formasyonu'na kaynak oluşturan kayaçların kıtasal adayayı ve aktif kıta kenarı kökenli olabileceği düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Nadir Toprak Elementleri (NTE), Seydişehir (Sultandede) Formasyonu, Seydişehir, Şarkikaraağaç- Fele, metakumtaşı

Abstract:
This study is conducted in an area of approximately 60km2, consisting of two different regions of Seydişehir district and Şarkikaraağaç Fele region in Konya, covered by Seydişehir Formation. This area includes the 1/25000 scaled Konya N27-b1, Afyon L26-c4 and the surrounding sections of the map.In Seydişehir region that is subjected to intense stress in the Northwest-Southeast direction and where many structural formations exist, Upper Cambrian ? Lower Ordovician aged Seydişehir Formation at the base; Anisiyen aged Pınarbaşı Formation with an angular mismatch over this unit; and coherent Ladiniyen aged Taraşçı limestone at the top of the unit are present. These units are covered by Jura aged Sarpyardere Formation that is found in Küpe mountain in the region. All the units are covered incoherently by alluvium and hillside debris.In Fele region, a stack is observed, starting with Lower-Medium Cambrian aged Çaltepe Formation; Upper Cambrian -Lower Ordovician aged Seydişehir Formation above that unit and incoherent Triyas aged Fele Formation at the top. Jura aged Hacıalabaz Formation and incoherent alluvium and hillside debris exist over the mentioned units.Low grade metamorphic rocks belonging to Seydişehir Formation are represented in Fele region by phyllite, sleyt and calcschist and by phyllite, sandstone, quartzose and metacarbonates in Seydişehir region. In this study, phyllite that basically forms by low grade metamorphosis of different rock , metaclastics and metacarbonates are investigated separately. 18 samples consisting of 8 phyllite samples from Fele region, 5 metaclastic samples from Seydişehir region, 5 metacarbonate samples representing both regions have been analyzed in terms of geochemistry.In the analysis, the ratio of the major oxides including SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, Cr2O3 and LOI Have been represented with percentage and the ratio of the trace elements and rare earth elements including Ni, Ga, Nb, Th, V, Zr, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu have been represented with ppm units.According to the results of XRF analyses for the extracted samples in terms of major oxide content, phyllites contain in average 61.67% SiO2, 16.54% Al2O3, 5.02% Fe2O3, 1.15% Na2O, 4.05% K2O; while metaclastics contain in average 70.61% SiO2, 11.45% Al2O3, 4.23% Fe2O3, 1.87% Na2O, 1.99% K2O; whereas Metacarbonate content has been determined as 36.88% CaO, 4.83% Al2O3, 1.77% Fe2O3, and 1.16% K2O in average.Total rare earth element content of phyllite samples has been determined as 187.36 ppm while rare earth element content for all phyllites used to extract these samples is expected to be in the range 151.45-223.27 ppm. LNTE (La-Nd) content of phyllites has been determined as 160.04 ppm. This value contains 12% more LNTE (La-Nd) than earthcrust average according to Krauskopf, 1979, 7% more LNTE (La-Nd) than the average shale samples and 11% more LNTE (La-Nd) than average NASC samples (Gromet, 1984). Furthermore, with MNTE (Sm-Dy) content of 19.65 ppm it contains 2% more MNTE (Sm-Dy) than average NASC samples (Gromet, 1984). Ce has been determined as the most abundant rare earth element with a concentration of 77.36 ppm, followed by La with 37.78 ppm and Nd with 35.46 ppm.Total rare earth element content of Metaclastics has been determined as 149.24 ppm while rare earth element content for all metaclastics used to extract these samples is expected to be in the range 116.68-181.81 ppm. LNTE (La-Nd), MNTE (Sm-Dy), HNTE average of metaclastics have been determined as 123.28 ppm, 18.24 ppm and 7.73 ppm respectively. Ce has been determined as the most abundant rare earth element with a concentration of 59.72 ppm, followed by Nd with 29.60 ppm and La with 26.20 ppm.Total rare earth element content of metacarbonates has been determined as 71.52 ppm while rare earth element content for all metacarbonates used to extract these samples is expected to be in the range 18.41-124.62 ppm. LNTE (La-Nd), MNTE (Sm-Dy), HNTE average of metacarbonates have been determined as 59.68 ppm, 8.30 ppm and 3.54 ppm respectively. Ce has been determined as the most abundant rare earth element with a concentration of 28.60 ppm, followed by La with 13.98 ppm and Nd with 13.64 ppm.It is considered that rocks forming Seydişehir Formation are of sedimentary origin. It has been determined by discriminant analyses that the source of the sedimentary origin are quartzose sedimentary provenance - felsic igneous provenance -Neutral igneous provenance.According to analysis related to the determination of tectonic medium using Sc-Th-Zr/10 and Sc-Th-La triangular phase diagrams, origin of rocks forming Seydişehir Formation has been determined to be based on continental island-arc and active continental margin.Key Words : Rare Earth Elements (REE), Seydisehir Formation, Seydisehir, Sarkikaraagac ?Fele, metasandstone