Geochemical differences between bed and terrace sediments of the Harşit Stream (NE Turkey): Implications for mixed source rocks, weathering and mass transfer

Abstract

There are minor geochemical differences between Harşit Stream bedand terrace sediments, and these can be owing to the impacts of climatic differences and chemical weathering rather than source rock composition. The bedsediments have lower average SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, TiO2and MnO concentrations than terrace sediments, but higher concentrations of MgO, CaO and Na2O. The rare earth element (REE) distributions, Eu/Eu*, (Gd/Yb)N, La/Th and (La/Yb)N ratios of the bedand terrace sediments indicate that they derived from a mixture of 3% granodiorite + 50% gabbro + 47% felsic tuff and 5 %granodiorite + 37% gabbro + 58% felsic tuff, respectively. The CIA, PIA, WIP values and ICV, Rb/Sr ratios indicate that the bedsediments are lowly weathered and terrace sediments are lowly tomoderately weathered. The distribution of C-values and Sr/Cu ratios indicate an arid to semiarid climatic conditions for the bedsedimentsand an arid to semi-moist climatic conditions for terrace sediments. During weathering of the mixed source rocks, Na indicates the greatest loss for the bedand the terrace sediments, and P shows the lowest loss for both of sediments. The average of Si, Al, Na, K and Mn exhibits more loss in bedsediments than terrace sediments, the Fe, Mg, Ca and P exhibits less loss in bedsediments than terrace sediments.

Harşit Çayı kanal ve taraça sedimentleri arasında küçük jeokimyasal farklılıklar vardır.Bu farklılıklar kaynak kaya bileşiminden ziyade kimyasal ayrışma ve iklimsel farklılıklardan dolayı meydana gelmiş olabilir. Kanal sedimentleri, taraçaya göre daha düşük SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, TiO2ve MnO, fakat daha yüksek MgO, CaO ve Na2O ortalama konsantrasyonuna sahiptir. Kanal ve taraça sedimentlerinin nadir toprak element dağılımları (NTE), Eu/Eu*, (Gd/Yb)N, La/Th ve (La/Yb)N oranları, bu sedimentlerin sırasıyla %3 granodiyorit+ %50 gabro + %47 felsik tüf ve %5 granodiyorit+ %37 gabro + %58 felsik tüften türediğini göstermektedir. CIA, PIA, WIP değerleri ve ICV, Rb/Sr oranları kanal sedimentlerinin düşük seviyede, taraça sedimentlerinin ise düşük –orta seviyede kimyasal ayrışmaya uğradığını göstermektedir. C-değerleri ve Sr/Cu oranlarının dağılımı, kanal sedimentleri için kurak –yarı kurak, taraça sedimentleri için kurak –yarı nemli iklim şartlarının hâkim olduğunu göstermektedir. Karışık kaynak kayaçların ayrışması sırasında, kanal ve taraça sedimentlerinde en çok kayba uğrayan elementin Na, en az kayba uğrayan elementin ise P olduğu tespit edilmiştir. Kanal sedimentlerinin ortalama Si, Al, Na, K ve Mn elementleri taraçaya göre daha fazla, Fe, Mg, Ca ve P elementleri ise daha az kayba uğramıştır.