Bayburt (KD Türkiye) yöresi eosen yaşlı tüflerde gelişen zeolitleşmenin mineralojisi, jeokimyası ve kökeni

Abstract

Bayburt yöresi Eosen yaşlı, dasit-riyodasit bileşimli ve kalk-alkali karakterli, vitrik ve vitrik-kristal tüflerde gelişen zeolitleşmenin mineralojisi, jeokimyası ve kökeni; optik mikroskopik, XRD, DTA-TGA, SEM-EDX, FTIR, konfokal Raman spektroskopisi, mineral kimyası, tüm-kayaç ve duraylı izotop jeokimyası ile ortaya konulmuştur. Bol miktarda camsı bileşen (V ve Y şekilli cam kıymıkları ve uzamış lifi pomzalar) ve daha az pirojenik mineraller (plajiyoklas, kuvars, biyotit ve sanidin) içeren tüflerde zeolitleşme çoğunlukla camsı bileşenlerden itibaren gelişmiştir. Ana zeolit minerali klinoptilolit olup, analsim ve mordenit (?) daha az oranda bulunmaktadır. Kil mineralleri (bol simektit ve az kaolen), opal-CT, kalsit ve dolomit eşlikçi diğer ikincil minerallerdir. SEM çalışmalarına göre; camın çözünmesi ile sırasıyla mısır patlağı dokulu simektitler ve tabular klinoptilolitler gelişmiştir. Klinoptilolit kristalleri üzerinde bulunan opal-CT kürecikleri eş zamanlı ve ortamda kalan silis fazlalığı ile kristallenmeyi ifade eder. Lifi mordenitler (?), klinoptilolitler üzerinde gelişmiştir. Klinoptilolitler için Rr=0.81-0.82, Si/Al=4.20-4.70'dir ve K+ baskın değişebilir katyon (0.39-3.30) olup, Ca+2 (0.39-2.25) ve Na+ (0.02-2.16) diğer katyonlardır. Analsimlerde Rr=0.68-0.72, Si/Al=2.09-2.55 ve Na/(Na+Ca)=0.50-0.72'dir. Tüflerdeki zeolitleşme, camsı bileşen içeriğiyle orantılı olarak artmaktadır. Ayrıca zeolitleşme SiO2/Al2O3 oranı (4.93-7) ile kontrol edilmekte olup, K2O/Na2O oranı (0.76-10.77) K-klinoptilolit oluşumu ile ilişkilidir. Klinoptilolitce zengin tüflerin δ18OV-SMOW (‰ 22 ile 25.6) ve δDV-SMOW (‰ -96 ile -111) bileşimleri, zeolitleşmenin düşük sıcaklıklarda (30-55ºC) sıvı-kayaç etkileşimiyle oluştuğuna işaret etmektedir. İncelenen tüflerde camsı bileşenlerin devitrifikasyonu ile ilk olarak simektit oluşmuş ve sıvının (Na++K++Ca+2)/H+ aktivitesi ve pH'ının (9-10) artmasıyla düşük sıcaklıklarda kapalı tuzlu-alkali bir ortamda zeolitler oluşmuştur.