jem304 jeokimya uygulama (5. hafta) - 1

Ankara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Jeoloji Mühendisliği Bölümü

JEM304 JEOKİMYA

UYGULAMA

JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA

Arazi Çalışmaları ve

örnek alımı

Örneklerin makro ve

optik incelemeleri

Analiz için

örneklerin seçimi

Analiz sonuçlarının

değerlendirilmesi

YORUM


Kimyasal Analiz sonucunda ;


1. Major Elementler

1% ’den fazla olanlar, % ağırlık olarak ifade edilirler

SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO * , MgO, CaO, K 2 O, Na 2 O

2. Minor Elementler

● 0.1 - 1%, % ağırlık olarak ifade edilirler

TiO 2 , MnO, P 2 O 5

A

N

A

O

K

S

İ

T

L

E

R

3. İz (Eser) Elementler

● < 0.1%, ppm ve ppb olarak ifade edilirler

Sc, Be, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Rb, Sr, Y,

Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Tl, Pb,

B, Th, U, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,

Tm,Yb, Lu

Veri Kullanımı


Bu verileri;

1. Kayaç sınıflandırmasında

2. Kayaç oluşana kadar hangi olayların gerçekleştiğinin

tespitinde

3. Kayacı oluşturan ilksel eriyiğin kökenin tespitinde

kullanırız.

Hangi tür diyagramlarda hangi elementler kullanılır ?

- Genellikle Major ve Minor elementler 1 ve 2 ’de

- İz elementler ise 3 ‘de kullanılır.

Ana Oksitler


Yerkabuğunun ağırlıkça % 98.34’ünü oluşturan elementler ana oksitler

olarak adlandırılır. Bu elementler;

SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, MnO, MgO, CaO, Na 2 O,

K 2 O, P 2 O 5

olmak üzere başlıca 11 elementi kapsamaktadır.

Bu elementlerin herhangi bir kayaç içerisindeki konsantrasyonları %

oksit cinsinden belirlenir. Kayaç içerisinde ana oksitlerin toplamı % 100

civarında olacak şekilde hesaplanır. H 2 O, CO 2 ve S gibi uçucu

elementler genel toplama dahil edilir.


Ana Oksitler

MİNERAL ADI KİMYASAL FORMÜLÜ

Kuvars SiO 2

Ortoklas KAlSi 3 O 8

Anortit CaAl 2 Si 2 O 8

Olivin Fe 2 SiO 4 - Mg 2 SiO 4

Enstatit Mg 2 Si 2 O 6

Hornblend Ca 2 (Mg,Fe) 4 Al(Si 7 Al)O 22 (OH,F) 2

Zirkon ZrSiO 4

Ana elementler kuvars, feldispat ve mafik mineraller gibi

kayaç oluşturucu minerallerin bünyesinde yer alırken, eser

elementler ise çoğunlukla aksesuar yada tali mineral olarak

bulunan apatit, titanit, zirkon, monazit, rutil gibi minerallerin

bünyesinde bulunur.

SiO 2 İçeriği


SiO 2

(ağ. %) 68

Bileşimsel veya

kimyasal karşılığı

ultrabazik bazik bazik - ortaç ortaç ortaç – asidik (silisik) asidik (silisik)

Magma Tipi ultramafik mafik mafik - ortaç ortaç ortaç - felsik felsik

Volkanik kayaç adı

komatiite bazalt

bazaltik

andezit

Plütonik kayaç adı peridotit gabro diyorit

Ergime sıcaklığı

Mafik mineral içeriği

Su içeriği

Ca - Mg - Fe

Na - K

andezit dasit riyolit

diyorit veya

kuvars diyorit

AZALIR

AZALIR

ARTAR

AZALIR

ARTAR

granodiyorit

granit

İlk Kristalleşen Elementler

Son Kristalleşen Elementler

‣ Fe 2 O 3

‣ SiO 2

‣ MgO

‣ Na 2 O

‣ TiO 2

‣ K 2 O

‣ Cr 2 O 3

Kayaç Kimyası


Bazı magmatik kayaçların ana oksit değerleri

Winter, 2001

Magma Serileri


Kayaçlar, toplam alkali (Na 2 O+K 2 O) içeriklerine göre

Alkalin

[Alkalilerce (Na 2 O + K 2 O) zengin]

Subalkalin

[Alkalilerce (Na 2 O + K 2 O) daha fakir]

Toleyitik

[Fe’ce zengin

magmadır]

Kalkalkalin

[Toleyitikten sonra oluşur.

Ca’ca zengin alkali magmadır]

Tüm bu seriler farklı kimyasal ve mineralojik

karakterdedirler ve farklı tektonik ortamlarda

oluşurlar.

Levha tektoniği ilkelerine göre magmatik faaliyetlerin konumu

TOLEYİTİK SERİ

Magma Serileri

‣ Riftleşme ile ilişkili bölgelerde oluşur (MORB).


‣ Porfiritik doku göstermez. Nadiren Ol ve Pyrx fenokristalleri içerebilir.

‣ Genellikle bazaltlar bu karakterdedir.

KALKALKALİN SERİ

‣ Dalma batma zonlarında görülür.

‣ Porfiritik dokuludur. Başta Plg fenokristalleri ile birlikte Ol, Opx ve Hb fenokristalleri

içerir.

‣ Genellikle andezitler bu karakterdedir.

KARAKTERİSTİK

SERİLER

Alkalin

Toleyitik

Kalkalkalin

Kıta Kenarları

Kıta İçi

Yaklaşan Uzaklaşan Kıtasal Okyanusal

Na2O+K2O

TAS Diyagramı


12

10

Alkalin Bölge

Kalkalkali Bölge

8

6

Irvine & Baragar (1971)

Subalkalin Bölge

Toleyitik Bölge

4

2

0

Mc Donald &

Katsura (1964)

Kuno (1968)

Araplı Alkali Feldispat Graniti

Maruftepe Graniti

Çamlıdere Granit Porfiri

Gölyeri Kuvars Monzodiyoriti

Yağmurdede Granodiyoriti

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

SiO2


AFM Diyagramı


Subalkalin magma serileri ise AFM üçgen diyagramı yardımıyla Fe ve Mg

içeriklerine göre başlıca

•KALK-ALKALİ

•TOLEYİTİK

olmak üzere iki alt

bölüme ayrılır

Açıklamalar

Çamlıdere Granit Porfir

Araplı Alkali Feldispat Graniti

Maruftepe Graniti

Yağmurdede Granodiyoriti

Gölyeri Biyotit-Hornblend

Kuvars Monzodiyoriti

F

- A = Na 2 O + K 2 O

- F = FeO + Fe 2 O 3

- M = MgO

A

M

Kayaç Sınıflaması


Toplam alkali-SiO 2 diyagramları magmatik kayaçların sınıflandırılmasında

yaygın olarak kullanılan bir kimyasal sınıflama yöntemidir.

Le Maitre et al, 1989

Kayaç Sınıflaması


Wilson, 1989


Al 2 O 3 İçeriği

Silisden sonra magmatik kayaçlar

için en çok bulunan oksit Al 2

O 3

’dür.

Bu sınıflama mafik mineral

kimyasına dayalı bir sınıflamadır.

1- Peralümino:

Al 2

O 3

> (CaO+Na 2

O+ K 2

O)

2- Metalümino :

Al 2

O 3

< (CaO+Na 2

O+ K 2

O)

Al 2

O 3

> (Na 2

O+ K 2

O)

3.Peralkalin :

Al 2

O 3

< (Na 2

O+ K 2

O)

Muskovit KAl 3 Si 3 O 10 (OH) 2

Andaluzit Al 2 SiO 5

Egirin NaFeSi 2 O 6

(Shand ,1947)

ANK


Shand’s Index’e göre yapılan sınıflama

- A = Al 2 O 3

- C = CaO

- N = Na 2 O

- K = K 2 O

3,0

2,8 Metaluminous

Peraluminous

2,6

2,4

2,2

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

Peralkaline

0,8

0,6

0,4

0,5 1,0 1,5 2,0

ACNK

(Maniar & Piccoli, 1989)

Harker Diyagramları


% diğer

oksitler

% diğer

oksitler

% diğer

oksitler

SiO 2

alkali

MgO veya Mg#

‣ Kayaç ultramafik veya mafik minerallerce zenginse Mg#

kullanılır

‣ Kayaç içerisinde ikincil kuvarslar varsa SiO 2 diyagramı

kullanılmaz

‣ Kayaç içerisinde Na metasomatizması varsa alkali

diyagramı kullanılmaz

‣ Kayaç içerisinde Fe oksitlenmesi varsa Mg#

kullanılmaz, MgO kullanılır

Mg# =

MgO

MgO + Fe 2 O 3 T

x 100

K 2 O

K 2 O

K 2 O

Harker Diyagramları


A A

AA

A A A

C C

CC

BB

B B

B B B

C C C SiO 2

A

A A

A A

A A

A

C

C C C C C C

C

B

B B B B B B

B

C

C C C

B C C

C

B B B

B

A B B B

A A A A

A

A

A

C

SiO 2

SiO 2

Üç farklı kayaç örneği var

ve her grup örnek için

alınan örnekler birbirine

yakın bölgeden seçilmiş.

Kayaç örnekleri

birbirleriyle ilişkili değil (A,

B, C). Farklı magmadan

türemişler.

Üç farklı kayaç örneği

var. Kendi içlerinde bir

diferansiyasyon var, bir

trend gösteriyorlar. Farklı

magmadan türemişler.

Üç farklı kayaç örneği de

içiçe geçmiş durumda.

A, B’den baziktir

B, C’den baziktir

Bu kayaçlar birbirlerinin

diferansiyasyonu sonucu

oluşmuştur. Tek bir

magma ürünüdür.


Konya bölgesi

volkanik kayaçlarına

ait major element

(MgO,Al 2 O 3 ,CaO,TiO 2

ve K 2 O)-SiO 2 değişim

diyagramları (Temel

vd. 1998)

jem304 jeokimya uygulama (5. hafta) - 1

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?