Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Ankara Üniversitesi<br />
Fen Bilimleri Enstitüsü<br />
Jeoloji Mühendisliği Bölümü<br />
JEM304 JEOKİMYA<br />
UYGULAMA
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Arazi Çalışmaları ve<br />
örnek alımı<br />
Örneklerin makro ve<br />
optik incelemeleri<br />
Analiz için<br />
örneklerin seçimi<br />
Analiz sonuçlarının<br />
değerlendirilmesi<br />
YORUM
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA
Kimyasal Analiz sonucunda ;<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
1. Major Elementler<br />
1% ’den fazla olanlar, % ağırlık olarak ifade edilirler<br />
SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO * , MgO, CaO, K 2 O, Na 2 O<br />
2. Minor Elementler<br />
● 0.1 - 1%, % ağırlık olarak ifade edilirler<br />
TiO 2 , MnO, P 2 O 5<br />
A<br />
N<br />
A<br />
O<br />
K<br />
S<br />
İ<br />
T<br />
L<br />
E<br />
R<br />
3. İz (Eser) Elementler<br />
● < 0.1%, ppm ve ppb olarak ifade edilirler<br />
Sc, Be, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Rb, Sr, Y,<br />
Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Tl, Pb,<br />
B, Th, U, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,<br />
Tm,Yb, Lu
Veri Kullanımı<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Bu verileri;<br />
1. Kayaç sınıflandırmasında<br />
2. Kayaç oluşana kadar hangi olayların gerçekleştiğinin<br />
tespitinde<br />
3. Kayacı oluşturan ilksel eriyiğin kökenin tespitinde<br />
kullanırız.<br />
Hangi tür diyagramlarda hangi elementler kullanılır ?<br />
- Genellikle Major ve Minor elementler 1 ve 2 ’de<br />
- İz elementler ise 3 ‘de kullanılır.
Ana Oksitler<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Yerkabuğunun ağırlıkça % 98.34’ünü oluşturan elementler ana oksitler<br />
olarak adlandırılır. Bu elementler;<br />
SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, MnO, MgO, CaO, Na 2 O,<br />
K 2 O, P 2 O 5<br />
olmak üzere başlıca 11 elementi kapsamaktadır.<br />
Bu elementlerin herhangi bir kayaç içerisindeki konsantrasyonları %<br />
oksit cinsinden belirlenir. Kayaç içerisinde ana oksitlerin toplamı % 100<br />
civarında olacak şekilde hesaplanır. H 2 O, CO 2 ve S gibi uçucu<br />
elementler genel toplama dahil edilir.
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Ana Oksitler<br />
MİNERAL ADI KİMYASAL FORMÜLÜ<br />
Kuvars SiO 2<br />
Ortoklas KAlSi 3 O 8<br />
Anortit CaAl 2 Si 2 O 8<br />
Olivin Fe 2 SiO 4 - Mg 2 SiO 4<br />
Enstatit Mg 2 Si 2 O 6<br />
Hornblend Ca 2 (Mg,Fe) 4 Al(Si 7 Al)O 22 (OH,F) 2<br />
Zirkon ZrSiO 4<br />
Ana elementler kuvars, feldispat ve mafik mineraller gibi<br />
kayaç oluşturucu minerallerin bünyesinde yer alırken, eser<br />
elementler ise çoğunlukla aksesuar yada tali mineral olarak<br />
bulunan apatit, titanit, zirkon, monazit, rutil gibi minerallerin<br />
bünyesinde bulunur.
SiO 2 İçeriği<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
SiO 2<br />
(ağ. %) 68<br />
Bileşimsel veya<br />
kimyasal karşılığı<br />
ultrabazik bazik bazik - ortaç ortaç ortaç – asidik (silisik) asidik (silisik)<br />
Magma Tipi ultramafik mafik mafik - ortaç ortaç ortaç - felsik felsik<br />
Volkanik kayaç adı<br />
komatiite bazalt<br />
bazaltik<br />
andezit<br />
Plütonik kayaç adı peridotit gabro diyorit<br />
Ergime sıcaklığı<br />
Mafik mineral içeriği<br />
Su içeriği<br />
Ca - Mg - Fe<br />
Na - K<br />
andezit dasit riyolit<br />
diyorit veya<br />
kuvars diyorit<br />
AZALIR<br />
AZALIR<br />
ARTAR<br />
AZALIR<br />
ARTAR<br />
granodiyorit<br />
granit<br />
İlk Kristalleşen Elementler<br />
Son Kristalleşen Elementler<br />
‣ Fe 2 O 3<br />
‣ SiO 2<br />
‣ MgO<br />
‣ Na 2 O<br />
‣ TiO 2<br />
‣ K 2 O<br />
‣ Cr 2 O 3
Kayaç Kimyası<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Bazı magmatik kayaçların ana oksit değerleri<br />
Winter, 2001
Magma Serileri<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Kayaçlar, toplam alkali (Na 2 O+K 2 O) içeriklerine göre<br />
Alkalin<br />
[Alkalilerce (Na 2 O + K 2 O) zengin]<br />
Subalkalin<br />
[Alkalilerce (Na 2 O + K 2 O) daha fakir]<br />
Toleyitik<br />
[Fe’ce zengin<br />
magmadır]<br />
Kalkalkalin<br />
[Toleyitikten sonra oluşur.<br />
Ca’ca zengin alkali magmadır]<br />
Tüm bu seriler farklı kimyasal ve mineralojik<br />
karakterdedirler ve farklı tektonik ortamlarda<br />
oluşurlar.
Levha tektoniği ilkelerine göre magmatik faaliyetlerin konumu
TOLEYİTİK SERİ<br />
Magma Serileri<br />
‣ Riftleşme ile ilişkili bölgelerde oluşur (MORB).<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
‣ Porfiritik doku göstermez. Nadiren Ol ve Pyrx fenokristalleri içerebilir.<br />
‣ Genellikle bazaltlar bu karakterdedir.<br />
KALKALKALİN SERİ<br />
‣ Dalma batma zonlarında görülür.<br />
‣ Porfiritik dokuludur. Başta Plg fenokristalleri ile birlikte Ol, Opx ve Hb fenokristalleri<br />
içerir.<br />
‣ Genellikle andezitler bu karakterdedir.<br />
KARAKTERİSTİK<br />
SERİLER<br />
Alkalin<br />
Toleyitik<br />
Kalkalkalin<br />
Kıta Kenarları<br />
Kıta İçi<br />
Yaklaşan Uzaklaşan Kıtasal Okyanusal
Na2O+K2O<br />
TAS Diyagramı<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
12<br />
10<br />
Alkalin Bölge<br />
Kalkalkali Bölge<br />
8<br />
6<br />
Irvine & Baragar (1971)<br />
Subalkalin Bölge<br />
Toleyitik Bölge<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Mc Donald &<br />
Katsura (1964)<br />
Kuno (1968)<br />
Araplı Alkali Feldispat Graniti<br />
Maruftepe Graniti<br />
Çamlıdere Granit Porfiri<br />
Gölyeri Kuvars Monzodiyoriti<br />
Yağmurdede Granodiyoriti<br />
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85<br />
SiO2
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA
AFM Diyagramı<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Subalkalin magma serileri ise AFM üçgen diyagramı yardımıyla Fe ve Mg<br />
içeriklerine göre başlıca<br />
•KALK-ALKALİ<br />
•TOLEYİTİK<br />
olmak üzere iki alt<br />
bölüme ayrılır<br />
Açıklamalar<br />
Çamlıdere Granit Porfir<br />
Araplı Alkali Feldispat Graniti<br />
Maruftepe Graniti<br />
Yağmurdede Granodiyoriti<br />
Gölyeri Biyotit-Hornblend<br />
Kuvars Monzodiyoriti<br />
F<br />
- A = Na 2 O + K 2 O<br />
- F = FeO + Fe 2 O 3<br />
- M = MgO<br />
A<br />
M
Kayaç Sınıflaması<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Toplam alkali-SiO 2 diyagramları magmatik kayaçların sınıflandırılmasında<br />
yaygın olarak kullanılan bir kimyasal sınıflama yöntemidir.<br />
Le Maitre et al, 1989
Kayaç Sınıflaması<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Wilson, 1989
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Al 2 O 3 İçeriği<br />
Silisden sonra magmatik kayaçlar<br />
için en çok bulunan oksit Al 2<br />
O 3<br />
’dür.<br />
Bu sınıflama mafik mineral<br />
kimyasına dayalı bir sınıflamadır.<br />
1- Peralümino:<br />
Al 2<br />
O 3<br />
> (CaO+Na 2<br />
O+ K 2<br />
O)<br />
2- Metalümino :<br />
Al 2<br />
O 3<br />
< (CaO+Na 2<br />
O+ K 2<br />
O)<br />
Al 2<br />
O 3<br />
> (Na 2<br />
O+ K 2<br />
O)<br />
3.Peralkalin :<br />
Al 2<br />
O 3<br />
< (Na 2<br />
O+ K 2<br />
O)<br />
Muskovit KAl 3 Si 3 O 10 (OH) 2<br />
Andaluzit Al 2 SiO 5<br />
Egirin NaFeSi 2 O 6<br />
(Shand ,1947)
ANK<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Shand’s Index’e göre yapılan sınıflama<br />
- A = Al 2 O 3<br />
- C = CaO<br />
- N = Na 2 O<br />
- K = K 2 O<br />
3,0<br />
2,8 Metaluminous<br />
Peraluminous<br />
2,6<br />
2,4<br />
2,2<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
Peralkaline<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,5 1,0 1,5 2,0<br />
ACNK<br />
(Maniar & Piccoli, 1989)
Harker Diyagramları<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
% diğer<br />
oksitler<br />
% diğer<br />
oksitler<br />
% diğer<br />
oksitler<br />
SiO 2<br />
alkali<br />
MgO veya Mg#<br />
‣ Kayaç ultramafik veya mafik minerallerce zenginse Mg#<br />
kullanılır<br />
‣ Kayaç içerisinde ikincil kuvarslar varsa SiO 2 diyagramı<br />
kullanılmaz<br />
‣ Kayaç içerisinde Na metasomatizması varsa alkali<br />
diyagramı kullanılmaz<br />
‣ Kayaç içerisinde Fe oksitlenmesi varsa Mg#<br />
kullanılmaz, MgO kullanılır<br />
Mg# =<br />
MgO<br />
MgO + Fe 2 O 3 T<br />
x 100
K 2 O<br />
K 2 O<br />
K 2 O<br />
Harker Diyagramları<br />
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
A A<br />
AA<br />
A A A<br />
C C<br />
CC<br />
BB<br />
B B<br />
B B B<br />
C C C SiO 2<br />
A<br />
A A<br />
A A<br />
A A<br />
A<br />
C<br />
C C C C C C<br />
C<br />
B<br />
B B B B B B<br />
B<br />
C<br />
C C C<br />
B C C<br />
C<br />
B B B<br />
B<br />
A B B B<br />
A A A A<br />
A<br />
A<br />
A<br />
C<br />
SiO 2<br />
SiO 2<br />
Üç farklı kayaç örneği var<br />
ve her grup örnek için<br />
alınan örnekler birbirine<br />
yakın bölgeden seçilmiş.<br />
Kayaç örnekleri<br />
birbirleriyle ilişkili değil (A,<br />
B, C). Farklı magmadan<br />
türemişler.<br />
Üç farklı kayaç örneği<br />
var. Kendi içlerinde bir<br />
diferansiyasyon var, bir<br />
trend gösteriyorlar. Farklı<br />
magmadan türemişler.<br />
Üç farklı kayaç örneği de<br />
içiçe geçmiş durumda.<br />
A, B’den baziktir<br />
B, C’den baziktir<br />
Bu kayaçlar birbirlerinin<br />
diferansiyasyonu sonucu<br />
oluşmuştur. Tek bir<br />
magma ürünüdür.
JEM304 JEOKİMYA UYGULAMA<br />
Konya bölgesi<br />
volkanik kayaçlarına<br />
ait major element<br />
(MgO,Al 2 O 3 ,CaO,TiO 2<br />
ve K 2 O)-SiO 2 değişim<br />
diyagramları (Temel<br />
vd. 1998)
Change language