Keban ve Karakaya Barajları arası Fırat Nehri'nin kıyı sedimentleri ve su jeokimyası özellikleri

Öz Bu çalışmanın amacı, Fırat Nehri kıyı sediman vesu örneklerinde ana element, iz element konsantrasyonları ve bazı sedimanörneklerinde ise Sr-Nd izotopik bileşim oranlarını kullanarak, elementdağılımları üzerinde, kaynak kayaç etkisinin belirlenmesidir. Nehirsedimanlarındaki yüksek Ag, Pb, Mn, Hg, Cu, Ba, Au, Mo, As, Hg ve Znderişimlerinin, terk edilmiş Keban maden yatağı eski imalat pasalarındankaynaklandığı düşünülmektedir. Bu çalışmada, nehir suyu ve sedimanlarınortalama metal içeriği karşılaştırılmış ve bazı stabil ağır metallerin (Ba, Cr,Hf ve Zr), nehir suyundaki içeriğinin, diğer metallere göre daha düşük olduğu,bu metallerin yüksek yoğunlukları nedeniyle, stabil oksit ve hidroksitlerinioluşturmuş olabileceği düşünülmektedir. Fırat Nehir sedimanlarında, 143Nd/144Ndve 87Sr/86Sr izotop bileşim oranları, sırasıyla 0,7057− 0,7048 ve0,512836−0,512654 değerleri aralığındadır. Nd ve Sr izotop bileşim oranları,neodimyumun, granodiyoritlerden, stronsyumun ise karbonatça zenginmeta-sedimanlardan kaynaklandığını göstermektedir. 87Sr/86Sr ve Ca/Sr oranları,subtropikal iklim koşullarında, evaporitik oluşumların geliştiğinidüşündürmektedir. Elde edilen bulgular, Fırat Nehir sediman ve sularınınkimyasal bileşimlerinde, hidromorfik dağılımın, mekanik dağılımdan daha etkiliolduğunu göstermektedir.

Kaynakça

1. Yılmaz Y., Yiğitbaş E., Yıldırım M., Genç Ş.C., Güneydoğu metamorfik masiflerinin kökeni, Türkiye 9. Petrol Kongr. Bild., 296-306, 1992.

2. Özgül N. ve Turşucu A., Stratigraphy of the Mesozoic carbonate sequence of the Munzur Mountains (Eastern Taurus), In: Tekeli O. ve Gncüoğlu, M.C., eds., On the Geology of the Taurus Belt., Ankara, 223-228,1984.

3. Yazgan E., Geodynamic evolution of the Eastern Taurus region (Malatya- Elazığ area, Turkey), Int. Symp. On the Geology of the Taurus Belt., Ankara, proceedings, 199-208, 1984.

4. Aksoy E., Elazığ batı ve güneyinin genel jeolojik özellikleri, Türk Yerbil. Derg., 1 (1), 113-123, 1993.

5. Bingöl A.F., Elazığ-Pertek-Kovancı1ar arası volkanik kayaçların petrolojisi, F.Ü Fen Fakültesi Dergisi, 1, 9-21, 1982.

6. Bingöl A.F., Geology of the Elazığ area in the Eastern Taurus region, Int. Symp. On the geology of the Taurus Belt, Bildiriler, 209 -216, Ankara,1984.

7. İnceöz M., Harput Elazığ yakın kuzeyi ve doğusunun jeolojik özellikleri, Doktora Tezi, F.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 1994.

8. Bingöl A.F., Petrographical and petrological features of the intrusive rocks of Yüksek Complex in the Elazığ region (Eastern Taurus- Turkey), Jour. Fırat Univ., 3 (2), 1-17, 1988.

9. Bingöl A.F. ve Beyarslan M., Elazığ Magmatitleri'nin jeokimyası ve petrolojisi, 30. Yıl Sempozyumu bildirileri, KTÜ, 208-227, Trabzon, 1996.

10. Dumanlılar H., İspendere (Malatya) ve çevresindeki cevherleşmelerin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, A.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (yayımlanmamış), 1998.

11. Dumanlılar Ö., Baskil Elazığ civarındaki granitoid kayaçlarına bağlı cevherleşmelerin incelenmesi, Doktora Tezi, A.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (yayımlanmış), 2002.

12. Akgül B. ve Bingöl A.F., Piran köyü Keban çevresindeki Magmatit kayaçların petrografik ve petrojenetik özellikleri, Selçuk Üniv. Müh-Mim. Fak., 20. Yıl Jeoloji Semp. Bildirileri, 13-14, 1997.

13. Türkmen İ., Elazığ Doğusunda Çaybağı Formasyonu (Üst Miyosen- Pliyosen) Stratigrafisi ve Sedimantolojisi, Türkiye Jeoloji Bülteni, 34 (21), 45-53, 1991.

14. Cook J.A., Andrew S.M., Johnson, M.S., Lead, Zinc, cadmium and fluoride small mammals from contaminated grass-land established on fluorspar tailings, Water, Air Soil Poll, 51, 43–54, 1990.

15. Kalender L., Environmental impact and drainage geochemistry of the abandoned Keban Ag, Pb, Zn deposit, In: Dionisions Panagiotaras (Ed.), Working Maden Cu Deposit and Alpine Type Cr Deposit in the Eastern Anatolia, Turkey. Geochemistry. Published by In Tech, Croatia, 345–370 (www.intechopen.com), 2012.

16. Romero A., Gonzalez I., Galan E., Trace elements absorption by citrus in a heavily polluted mining site, J Geochem Explor,, 113, 76–85, 2013.

17. Singh M., Ansari A.A., Muller G., Singh I.B., Heavy metals in freshly deposit sediments of Gomti river (a tributary of the Ganga river):effects of human activities, Environ. Geol, 29, 246–252, 1997.

18. Kalender L. ve Aytimur G., REE geochemistry of Euphrates River, Turkey, J Chem, 1, 1–13, 2016.

19. Kalender L. ve Çiçek Uçar S., Assessment of Metal Contamination in Sediments in The Tributaries of the Euphrates River, Using Pollution Indices and the Determination of the Pollution Source, Turkey, J Geochem Explor, 134, 73–84, 2013.

20. Goldstein S.J. ve Jacobsen S.B., The Nd and Sr Isotopic Systematics of Rıver-Water Dissolved Material: Implications For The Sources of Nd And Sr In Seawater, Chem Geol, (Isotope Geoscience Section), 66, 245-272, 1987.

21. Gaillardet J., Dupre B., Allegre C.J., Negrel P., Chemical and physical denudation in the Amazon river basin, Chem Geol,, 142, 141-173, 1997.

22. Rolland M.R., Arnurd F., Chapron E., Desmet M., Givelet N., Alibert C., McCulloch M., Sr and Nd isotopes as tracers of clastic sources in Lake Le Bourget sediment (NW Alps, France) during the Little Ice Age: Palaeohydrology implications, Chem Geol, 224, 183-200, 2005.

23. Burke W.H., Denison R.E., Hetherington E.A., Koepnick R.B., Nelson H.F., Otto J.B., Variation of seawater 87Sr/86Sr throughout Phanerozoic time, Geology, 10, 516– 519, 1982.

24. Bussy F., Pe´trogene`se des enclaves microgrenues associe´es aux granitoides calco-alcalins: exemple des massifs varisque du Mont-Blanc (Alpes occidentales) et mioce`ne du Monte Capanne (Ile d’Elbe, Italie), Mem. Ge´ol. Lausanne, 7, 309, 1990.

25. Yazgan E. ve Chessex R., Geology and tectonic evolution of the southeastern Taurides in the region of Malatya, TPJD Bült, 3, 1-42, 1991.

26. Beyarslan M., Kömürhan Ofiyolit Birimi’nin petrografik ve petrolojik incelenmesi, Doktora Tezi, F.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ (Yayınlanmamış), 1996.

27. Beyarslan M. ve Bingöl A.F., Petrology of a Supra-Subduction Zone Ophiolite (Elazığ, Turkey), Can. J. Earth Sci., 37, 1411-1424, 2000.

28. MTA Genel Müdürlüğü., Türkiye Jeoloji Haritası-İzmir, Ankara, 2002.

29. Kalender L. ve Bölücek C., Environmental Impact and Drainage Geochemistry in The Vicinity of the Harput Pb-Zn-Cu Veins, Elazığ, Se Turkey, Turk J Earth Sci, 16, 241-255, 2007.

30. Chen M. ve Ma L.Q., Comparison of EPA Digestion Methods for Metal Analysis Using Certified and Florida Soils, J Environ. Qual, 27 ( 6), 1294-1300, 1998.

31. Köksal S. ve Göncüoğlu M.C., Sr and Nd Isotopic Characteristics of Some S, I and A-Type Granitoids From Central Anatolia, Turk J Earth Sci, 17, 111-127, 2008.

32. Vinogradov A.P., Average contents of chemical elements in the principal types of igneous rocks of the Earth's crust, Geochemistry, 7, 641-664, 1962.

33. Hensel H. D., McCulloch M. T., Chappell B. W., The New England Batholith: Constraints on its derivation from Nd and Sr isotopic studies of granitoids and country rocks, Geochim Cosmochim Acta, 49, 369-384, 1985.

34. McDonough W.F., McCulloch M.T., Sun S.S., Isotopic and geochemical systematics in Tertiary-Recent basalts from southeastern Australia and implications for the evolution of the sub-continental lithosphere, Geochim Cosmochim Acta, 49, 2051-2067, 1985.

35. Martin M.W., Friedrich A.M., Bowring S.A., Short-lived continental magmatic arc at Connemara, western Irish Caledonides: Implications for the age of the Grampian orogeny, Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA, 1999.

36. MacDonald D.D., Ingersoll C.G., Berger T.A., Development and Evaluation of Consensus-Based Sediment Quality Guidelines for Freshwater Ecosystems, Arch Environ Contam Toxicol, 39, 20-31, 2000.

37. Persaud D.R., Jaagumagi R., HaytonA., Guidelines for the protection and management of aquatic sediments in Ontario, Standards Development Branch. Ontario Ministry of Environment and Energy. Toronto, Canada,1993.

38. NRA, Water Quality Objectives. Procedures Used by the National Rivers Authority for the Purpose of the Surface Waters (River Ecosystem) (Classification) Regulation, 1994.

39. Enderlein S., Rainer E., Peter W., National Rivers authority, England and Wales, Bristol, Surface Water Quality Standards, 62-302, 2010.

40. Bakac M. ve Kumru M.N., Factor analysis in the geochemical studies along the Gediz River, Turkey, J Radioanal Nucl Chem, 249 (3), 617–624. 2001.

41. Turkish Environmental Guidelines (TSE)., Publications of Turkish Foundation of Environment, 1988.

42. US EPA, National Recommended Water Quality Criteria Correction Office of Water, EPA 822-Z-99-001, 25, 1999.

43. McLennan S.M., Taylor S.R., Scott M., The geochemical evolution of the continental crust, Rev Geophys, 33 (2), 241–265, 1995.

44. Hossain I., Roy K.K., Biswas P.K., Alam M., Moniruzzaman M., Deeba F., Geochemical characteristics of Holocene sediments from Chuadanga district, Bangladesh: Implications for weathering, climate, redox conditions, provenance and tectonic setting, Chin J Geochem, 33, 336, 2014.

45. Hayashi K., Fujisawa H., Holland H.D., Ohmoto H.,“Geochemistry of 1.9 Ga sedimentary rocks from northeastern Labrador, Canada [J]”, Geochim Cosmochim Acta, 61, 4115-4137, 1997.

46. Kalender L., Oxygen, Carbon and Sulphur Isotope Studies in the Keban Pb–Zn Deposits, Eastern Turkey: An Approach on the Origin of Hydrothermal Fluids, J African Earth Sci, 59, 341-348, London, 2011.

47. Demirak A., Yilmaz F., Tuna L., Ozdemir N., Heavy metals in water, sediment and tissues of Leuciscus cephalus from a stream in southwestern Turkey, Chemosphere, 63,1451-1458. 2005.

48. Wronkiewicz D.J. ve Condie K.C., Geochemistry of Archean shales from the Witwatersrand Supergroup, South Africa: Source-area weathering and provenance, Geochim Cosmochim Acta., 51, 2401–2416, 1987.

49. Koca D., Sarı A., Koç Ş., Yavuz B., Koralay D.B., Example for major and trace element enrichment in marine source rock from Turkey: Akkuyu Formation (Middle Taurus), Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25 (2), 243-256, 2010.