Mineralogical, petrographical and geochemical properties of zeolite bearing tuffs in Northwest Anatolia (Turkey)

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Biga Yarımadası'ndaki analsim içeren tüflerin jeolojik, petrografik, mineralojik ve jeokimyasal özeliklerini anlamak ve oluşum modellerini ortaya koymaktır.Ayvacık-Küçükkuyu arasında bulunan çalışma alanı beş farklı birim içerir. Bunlar Eosen öncesi metamorfik temel, Behram Volkanikleri (Arıklı Tüfü, andesit, andesitik aglomera), Pliyosen Volkanikleri, Miyosen gölsel çökelleri ve Kuvaterner alüvyonudur. Arıklı Tüfü'nün içinde bulunan analcime bu çalışmanın asıl amacını oluşturmaktadır.Arıklı Tüfü'ne uygulanan detaylı petrografik ve mineralojik çalışmalar X-ışınları difraktometresi, optik mikroskop, elektron mikroskobu, diferansiyel termal metod ve jeokimyasal çalışmalar ile yürütülmüştür.Arıklı Tüfü'nün içinde bulunan ince ve kalın taneli analsim kristalleri renksiz, izotrop, trapezohedral şekil ve düşük rölyef özellikleri ile saptanmıştır. Petrografik çalışmalara ek olarak SEM ve XRD çalışmaları ile de analsim varlığı teyit edilmiştir.Petrografik ve mineralojik çalışmalar ile iki oluşum şekli saptanmıştır; boşluklarda ya da pümisin içinde kalın taneli özşekilli ya da yarı özşekilli kristaller ve hamurun içinde gömülü olan tek ya da küme halinde bulunan kristallerdir.Petrografik ve SEM çalışmalarının ışığı altında iki adet oluşum tipi belirlenmiştir. Bunlar volcanic camdan alterasyon ile oluşma ve alkali sulardan çökelme ile oluşum şeklidir. Jeokimyasal metodlar bu oluşum modellerini desteklemektedir.

The purpose of this study is to understand the geological, petrographical, mineralogical and geochemical characteristics of analcime-bearing tuffs in the Biga Peninsula and to determine formation process of these tuffs.The study area lies between Ayvacık and Küçükkuyu. The rock units are pre-Eocene basement rocks, Miocene Behram Volcanics (Arıklı Tuff, andesite, andesitic agglomerate), Pliocene volcanics, Miocene lacustrine sediments (Küçükkuyu Formation) and Quaternary alluvium. Analcimes which are found in Arıklı Tuff are the main objective of this study.Detailed petrographical, mineralogical and geochemical studies were caried out on the Arıklı Tuff samples by using petrographical microscope, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, diffrential thermal analyses inductively coupled plasma ? mass spectrometry and optical emission spectrometry.Fine-grained and coarse-grained analcime crystals in Arıklı Tuff were determined by their colorless, isotropic, trapezohedral and low relief. In addition to petrographic study, SEM and XRD methods also confirmed the presence of analcime.Two modes of occurrences were determined by the petrographical and mineralogical studies; coarse-grained euhedral or anhedral crystals in cavities and pumice fragments and single crystals or clusters of fine-grained analcimes embedded in the matrix.It was stated that there are two types of formation of analcime; alteration of volcanic glass and precipitation from alkaline solution based on petrographical and SEM studies. Geochemical methods, moreover, support the formation types.