Mineral Assemblages and Clay Minerals Distribution in the Surface Sediments Around the Moralli Stream Drainage Basin and the East Coast of the Lake Van: Source, Transport and, Paleoclimatological Approaches (Tuşba, Van/Turkey)


Şen G. , Yakupoğlu T.

EJONS International Journal on Mathematic, Engineering and Natural Sciences, vol.6, no.21, pp.68-83, 2022 (Refereed Journals of Other Institutions)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 6 Issue: 21
  • Publication Date: 2022
  • Doi Number: 10.38063/ejons.555
  • Title of Journal : EJONS International Journal on Mathematic, Engineering and Natural Sciences
  • Page Numbers: pp.68-83

Abstract

ABSTRACT This study aimed to reveal the source, distribution and climate conditions indicated by the clay minerals in the Holocene aged surface sediments by detecting the mineral assemblages and clay minerals belonging to the surface sediments of the source area in the Moralli Stream drainage basin and the eastern shore of Lake Van connected with the drainage basin. The bulk rock and clay fraction analyses were performed by X-ray diffraction method (XRD) to determine the minerals in the fluviolacustrine sediments. As a result of bulk rock analysis, amphibole, feldspar, calcite, quartz, mica, pyroxene and clay mineral assemblage, and the clay fraction analysis, illite, kaolinite, chlorite, smectite, mixed-layer chlorite-smectite minerals were determined in the surface sediments. It was concluded that illite, kaolinite, chlorite and smectite minerals detected in the sediments are derived from amphibole, feldspar, mica and pyroxene group minerals found in volcanic, metamorphic and  sedimentary rocks outcropped in the study area and subjected to various weathering processes. The illite mineral associated with the chlorite mineral detected in the coastal sediments of Van Lake indicates that the illite mineral is of detrital origin and was transported by the Moralli stream and deposited on the shore of Lake Van. In addition, kaolinite, chlorite and smectite clay mineral associations detected in coastal sediments (pç5, pç-10 and pç-15) indicate that the volcanic material found in Lake Van has the characteristics of a volcanic barrier lake, has been altered in situ. The predominance of the illite, chlorite and kaolinite minerals with good crystallinity in the surface sediments indicates that cold and dry climatic conditions (glacial periods) prevailed in the Holocene period for a long time. In contrast, the presence of smectite indicates that humid and seasonal climatic conditions (interglacial periods) existed for short interval periods.

Bu çalışmada, Moralli Deresi drenaj havzasındaki ve Van Gölü’nün drenaj havzasıyla bağlantılı olan doğu kıyısını kapsayan kaynak alandaki pekişmemiş yüzey tortullarındaki mineral topluluklarını, kil minerallerini tespit ederek, Holosen yaşlı yüzey tortullarındaki kil minerallerinin kökenini, dağılımını ve bunların işaret ettiği iklim koşullarını ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Akarsu-göl tortullarındaki mineralleri tayin etmek için X-ışını kırınım yöntemi ile (XRD) tüm kayaç ve kil fraksiyonu analizleri yapılmıştır. Tüm kayaç analizi sonucunda yüzey tortullarında amfibol, feldispat, kalsit, kuvars, mika, piroksen ve kil mineral topluluğu, kil fraksiyon analizi sonucunda ise illit, kaolinit, klorit, simektit, karışık katmanlı klorit-simektit mineralleri tespit edilmiştir. Tortullarda tespit edilen illit, kaolinit, klorit ve simektit, minerallerinin çalışma alanında mostra veren volkanik, metamorfik ve sedimanter kayaçlarda bulunan ve çeşitli bozunma süreçlerine maruz kalan amfibol, feldispat, mika ve piroksen grubu minerallerinden türediği sonucuna varılmıştır. Van gölü kıyı tortullarında tespit edilen illit mineralinin, klorit mineraliyle birlikte bulunuşu, illit mineralinin detritik kökenli olduğunu ve akarsu ile taşınarak kıyıda depolandığını işaret etmektedir. Ayrıca, kıyı tortullarında (pç5, pç-10 ve pç-15 kodlu numunelerde) tespit edilmiş kaolinit, klorit ve simektit kil mineral birliği, volkanik set gölü özelliğinde olan Van Gölü’nde bulunan volkanik malzemenin yerinde alterasyona uğramış olduğunu işaret etmektedir. Yüzey tortullarında iyi kristalliğe sahip illit, klorit ve kaolinit minerallerinin baskın olarak bulunması, Holosen döneminde baskın ve uzun süreli olarak soğuk ve kuru iklim koşullarının hüküm sürdüğünü (buzul dönemlerini), simektit mineralinin varlığı ise kısa süren nemli ve mevsimsel iklim koşullarını (buzularası dönemleri) işaret etmektedir.