Geochemistry of sanidines from Keban magmatites, Elazığ

Abstract

The studied sanidines phenocrysts of trachite-trachydacites of Keban Magmatites which formed in a time interval of Cretaseous-Paleocen and placed as dikes and sills into the Keban Metamorphites. These magmatites consist of alkali feldspars, plagioclase, hornblende, biotite, titanite and quartz. The prismatic alkali feldspars crystals which reach grain size of 5 cm, are idiomorph, mat and gray-pinkcolored. The X - RD analyses show that the studied alkali feldspars are sanidines with unite cell dimensions $a_o$=8,565, $b_o$=13,004, $c_o$=7,168 $AA$ and $beta$=115,931 °. The chemical analises yield 62,78 % SİO2 and 18,60 % AI2O3, 10,68 % K20 and 3,15 % Na2O. The high K20 contents refer to medium formation temperature (~700° C). The minor elements contents are: 1,16 % BaO and 0,23 % SrO. Appreciable trace elements are Rb (175 ppm), Zr (70 ppm), Ga (17 ppm), Pb (13 ppm) and As (11 ppm). The normative analisis of these sanidines show that 76,16 % orthoclase, 19,28 % albite and 4,56 % anorthite and have a approximated formula of Kl,3 (Na, Ca, Ba, Sr, Mn, Rb etc.)0,7 .Al l,9($Fe^{3+}$, Mg, Ga etc.) 0,1. Si5,8 Al, $Fe^{3+}$, Ti, Zr, etc.) 0,2. The correlation analisis shows a significant dependence between several element pairs. The best positive correlations are between SİO2, AI2O3 and K2,0 (both r=0,99). In contrast to those SİO2 does not correlate with TİO2, Th, U and Zr. CaO does not correlate with any components but it has the highest negative correlation with Pb (r=-0,57). Na2O/K2O and Na2O correlate positive due to Na concentration in albite. The results of investigation indicate that the sanidines of Keban Magmatites can be used in glass and porcelain industry and that they have sufficient reserves for a possible mining.

Özet

İncelenen alkali feldispat megakristalleri Keban Metamorfitleri içine dayk ve sil şeklinde yerleşmiş, Üst Kretase-Paleosen yaşlı trakit-trakidasit bileşimli magmatitler içinde bulunmaktadır. Megakristallerin içinde bulundukları magmatitlerin mineralojik bileşimi alkali feldspat, plajioklas, hornblend, biyotit, titanit ve kuvarstan meydana gelmektedir. 5 cm büyüklüğüne varan prizmatik alkali feldspat kristalleri, özşekilli, gri-pembemsi renkli ve mattır. Röntgen difraktometre analizleri incelenen alkali feldspatların sanidin olduğunu göstermiştir. İyon kafesi sabiteleri $a_o$=8,565, $b_o$=13,004, $c_o$=7,168 $AA$ ve $beta$=115,931 olarak bulunmuştur. Kimyasal analiz sonuçlarına göre % 62,78 SİO2 ve % 18,60 Al2O3'e karşın % 10,68 K2O, % 3,15 Na2O içermektedirler. Yüksek K2O derişimi orta ısı oluşum ortamını yansıtmaktadır (~700°C). Yan element olarak BaO (% 1,16) ve SrO (% 0,23) zenginleşmişlerdir. Eser element olarak Rb (175 ppm), Zr (70 ppm), Ga (17 ppm), Pb (13 ppm) ve As (11 ppm) bulunmaktadır. Bu verilere göre % 76,16 ortoklas, % 19,28 albit ve % 4,56 anortit bileşiminde olan sanidinler, Yaklaşık $K^{1,3}$ (Na, Ca, Ba, Sr, Mn, Rb vs.) 0,7.$Al^{1,9}$. ($Fe{3+}$, Mg, Ga vs.) 0,1 Si5,8(Al, $Fe^{3+}$, Ti, Zr, vs.) 0,2 formülüne sahiptir. Korelasyon analizi birçok element çifti arasında uyumlu ve geçerli bağıntıların bulunduğunu göstermektedir. En iyi uyumlu bağıntılar SİO2 ile AI2O3 ve K2O arasında görülmektedir (r = 0,99). Buna karşın SİO2 ile TİO2, Th,U ve Zr arasında bir bağıntı gözlenmemektedir. Hiçbir elementle geçerli bir bağıntıya sahip olmayan CaO, Pb ile en uyumsuz bağıntıya sahiptir (r=-0,57). Na2O/K2O ile Na2O uyumlu değişmekte ve Na'un albiti tercih ettiğini göstermektedir. Araştırma sonuçları incelenen sanidinlerin seramik ve cam sanayiinde kullanmaya uygun oldukları ve olası bir işletme için yeterli rezerve sahib olduklarını göstermiştir.