Pırnakapan (Aşkale, Erzurum) civarındaki evaporitlerin mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Mineralogical, petrografical and geochemical investigation of the Pırnakapan evaporites (Aşkale, Erzurum)
Yazar: DİDEM AYDINÇAKIR
Danışman: DOÇ. DR. EMEL ABDİOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Erzurum ili Aşkale ilçesi Pırnakapan köyü civarında Alt Miyosen yaşlı Adilcevaz Formasyonu içerisinde bulunan evaporitlerin mineralojik, petrografik ve jeokimyasal incelemeleri yapılarak evaporitlerin oluşumu esnasındaki paleoklimatolojik koşullar ve kaynak-köken ilişkileri irdelenmiştir. Genel olarak jips, anhidrit, killi- jipsli kireçtaşı ve killi seviyelerden oluşan evaporitler, kama, mercek ve ara katkılar şeklinde gözlenmiştir. İkincil jips litofasiyesinden oluşan evaporitik birim içerisinde laminalı, bantlı, nodüler, nodüler-bantlı, tavuk-tel ve entrolitik ikincil jips litofasiyesler gözlenmiştir. Ayrıca, anhidritlerin su alması ile gelişmiş alabastrin, porfiroblastik ve satin spar dokulu ikincil jipsler de tespit edilmiştir. Jips nodulleri, bantlı veya laminalı yapılar, mikro faylar, kayma yapıları ve ondülasyonlar gibi sin- ve post-sedimanter deformasyonlar gösterirler. Optik, taramalı elektron mikroskopisi ve X-ışınları difraktometresi incelemeleri evaporitik birim içerisinde ana mineralin jips, az miktarda anhidrit, sölestin, kalsit, dolomit, lutesit, epsomitin, illit/simektit ve simektitin jipse eşlik ettiğine işarete etmektedir.Evaporitlerin tüm-kayaç jeokimyası eski denizel- ve denizel olmayan evaporitleri ayırmada kullanılan bir kriterdir. Farklı litofasiyeslere ait çalışılan jips ve anhidrit örnekleri kıtasal girdiyi işaret eden hafif nadir toprak elementlerde zenginleşme (LaN/LuN, 4.243-0.964), değişken Ce/Ce* anomalisi (1.283-0.859), Ni, Cu, Co, Fe ve Mg içerikleri belirlenmiştir. Sr içerikleri jipslerde 806-6464 ppm, anhidritlerde 1023-1197 ppm, kiltaşı-marn-kireçtaşı örneklerinde ise 631-15150 ppm arasında değişiklik sunar. Bu değerler denizel kökenli Sr'a işaret eder fakat özellikle yüksek Sr içerikleri epijenetik sölestin oluşumu ile ilişkilidir. Mineralojik, petrografik ve jeokimyasal bulgular Ca-sülfat çökeliminin sığ denizel bir ortamda gerçekleştiğine işaret etmektedir.Anahtar Kelimeler: Pırnakapan, evaporit, ikincil jips litofasiyesi, jips, anhidrit, sölestin, jeokimya

Abstract:
In this study, the mineralogy, petrography and geochemistry of the Lower Miocene evaporites from Adilcevaz Formation exposed around Pırnakapan (Aşkale) area were investigated and thepaleoclimatic environments during their formation and source-origin relationships were revealed. The evaporitic units composed of gypsum, anhydrite, clayey-gypsum bearing limestone and clay-rich levels were determined as lenses and interbeds. In the evaporitic unit, secondary evaporitic lithofacies are described as laminated, banded, nodular, nodular-banded, chicken-wire and entrolithic. Additionally, alabastrine, porphyroblastic and satin spar textured secondary gypsum formed via hydration of anhydrite are identified. The gypsum nodules, banded or laminated structures show syn- and post-sedimentary deformational structures such as microfaults, slumps and undulations. Gypsum nodules up to 30 cm in diameter have composite structure with numerous small nodules. Based on the optical-, scanning electron- microscopy and X-ray diffraction studies, the main mineral is secondary gypsum accompanied by minor anhydrite, celestite, calcite, dolomite, lutecite llite/smectite and smectite.The whole-rock and isotope geochemistry of the evaporites are used as an important criteria to distinguish ancient marine types from non-marine types. The studied gypsum and anhydrite samples from different lithofacies display enrichment in LREE (LaN/LuN, 4.243-0.964) and differences in Ce/Ce* anomaly (1.283-0.859), Ni, Cu, Co, Fe and Mg contents implying continental input. The Sr contents of the samples are from 806 to 6464 ppm in gypsum, 1023-1197 ppm in anhydrite and 631-15150 ppm in claystone-mudstone-limestone suggesting importance of marine-derived Sr, but particularly high Sr contents are related to epigenetic celestite formation. Mineralogic, petrographic and geochemical evidences indicate Ca-sulphate precipitation in a shallow marine environment.Key Words: Pırnakapan, evaporite, secondary gypsum lithofacies, gypsum, anhydrite, celestite, geochemistry