Geology and geochemistry of recent sediments from the Northeastern Mediterranean basin

Abstract

Bu çalışmanın temel amacı Kuzeydoğu Akdeniz kıta sahanlığından alınan güncel sedimanların yapısal ve kimyasal kompozisyonlarınıbölgeye hakim fiziksel, kimyasal, biyolojik ve jeolojik koşullar ışığında inceleyerek, bu sedimanların kökenlerini ve dağılımlarını belirlemektir. Bu kapsamda, çalışma sahasında farklı derinliklerden toplanan 45 yüzey sedimanı (12 ? 330 m) örneğinin tane boyu kompozisyonları ve karbonat, organik karbon ve ağır metal (Fe, Mn, Cr, Ni, Zn, Cu, Co) içerikleri belirlenmiştir.İncelenen örneklerin sediman tipleri kumlu çakıldan çamura kadar geniş bir çeşitlilik gösterir. Bununla birlikte, güncel sedimanlar çoğunlukla farklı miktarlarda kil ve silt boyutunda malzeme içeren çamur ile temsil edilir. Yüksek biyojenik malzeme içeriğine bağlı oluşmuş karbonatça zengin iri taneli sedimanlar çalışma sahasında lokal olarak gözlenektedir. Nehirler tarafından kirletilen deltayik sedimanlar haricinde, sedimanlarda ölçülen organik karbon değerleri denizlerdeki normal organik üretim koşullarını yansıtmaktadır. Kuzeydoğu Akdeniz güncel sedimanlarının ağır metal içerikleri genellikle sedimanların tane boyu içeriğindeki (iri taneli, ince taneli) ya da sedimanı oluşturan malzemenin kökenindeki (karasal, biyojenik) değişimlere bağlı olarak farklılıklar gösterir. Fe, Mn, Cu, Zn ve Co konsantrasyonları çoğunlukla bu metallerin yerkabuğunda bulunma miktarlarına yakın seviyelerdedir. Sedimanlarda gözlenen yüksek Cr ve Ni değerleri Toros ve Amanos dağlarında bulunan bazik?ultrabazik kayaçlardan ve maden yataklarından aşınan malzelerin nehirler yoluyla denize taşınmasının bir sonucudur. Seyhan ? Berdan delta sisteminde ölçülen düşük metal derişimleri, bu nehirler ile taşınan ince taneli malzemelerin oluşturduğu maskeleme etkisi ile ilişkilidir. Ayrıca kaba taneli çökellerin ağır metal içerikleri, bu çökellerdeki yüksek karbonat derişiminin neden olduğu seyrelme etkisinden ötürü düşük oranlarda gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: sediman, tane boyu, ağır metal, karbonat, organik karbon, kuzeydoğu Akdeniz

The present study mainly aims to indicate the origin and distribution of the recent sediments collected from the northeastern Mditerranean shelf by means of clarifying the textural and chemical compositions of these sediments in the light of prevailing pysical, chemical, biological and geological processes. In this scope, grain size compositions and various geochemical properties such as carbonate, organic carbon and heavy metal (Fe, Mn, Cr, Ni, Zn, Cu, Co) content have been obtained in forty?five grab samples distributed at depths from 12 m. to 330 m.Recent sediments represent a wide variety of sediment types (sandy gravel to mud) and are generally characterized by their relatively high mud contents with varying silt and clay fractions. However, due to the presence of high biogenic material, several coarse?grained sediment patches with high CaCO3 contents occur in the studied area. The organic carbon contents of the sediments, except the coastal sediments polluted by the waters carried by perennial rivers, mostly reflect the normal marine production of organic matter. The variations in the metal contents of the northeastern Mediterranean recent sediments can be satisfactorily explained in term of the variations in texture (fine?grained or coarse?grained) or genetic type (terrigenous or biogeneous dominance) of the sediments. The Fe, Mn, Cu, Zn and Co concentrations generally indicate consistency with the average distribution of these elements in the earth`s crust. However, noticeably high Ni and Cr concentrations are mainly related to the weathering products of the ultrabasic?basic rock series and associated ore deposits in Taurus and Amanous Mountains. The high amounts of siliciclastic material carried by perennial rivers cause a masking effect on the heavy metal concentration of the Seyhan ? Berdan deltaic sediments. Furthermore, significant and positive correlations between the low heavy metal and high CaCO3 contents suggest the considerable dilution efect of the coarse?grained carbonate components on the measured element concentrations in the sediments.Key Words: sediment, grain size, heavy metal, carbonate, organic carbon, northeastern Mediterranean