On the Origin and Age of the Ariburnu Beachrock, Gelibolu Peninsula, Turkey

Abstract

The beachrock formation on the Ariburnu coast situated in the Gelibolu Peninsula has been studied by field observation, thin-section interpretation, physicochemical analyses including ICP-AES and SEM/EDS, and OSL dating. These analyses reveal the presence of different amounts of major (Si, Ca, Mg, K, Fe, Al and Na) and trace elements within the beachrock cement with Si (36.2%) and Ca (32.68%) dominating the overall composition. Beachrocks composed of highly-fractured and friable beds reach a total thickness of 80 cm extending from + 60 cm at the uppermost level down to-1 m at their most seaward extent and grade from conglomerate to lithic arkose in vertical section. The total amount of CaCO(3) ranges between 59.08% and 36% and the cement consists of high-Mg calcite based on EDS analysis. From SEM examination, four main morphologies were identified in cement material: (1) micritic coatings, (2) cryptocrystalline pore-filling cement, (3) meniscus cement and (4) microbial cement and suggest the presence of marine phreatic conditions with the exception of meniscus bridges, which imply that cementation may have been dominated by carbonate-rich meteoric waters at any successive stage of cementation. Five buried beachrock samples under unconsolidated beach sand were sampled for Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating and show that the minimum and maximum ages of beachrock are 1.42 +/- 0.20 ka and 2.28 +/- 0.28 ka BP, respectively.

Bu çalışmada Gelibolu Yarımadası’nda, Arıburnu kıyılarındaki yalıtaşı oluşumu arazi verileri, ince kesit yorumlamaları, ICP-AES, EDS ve SEM analizleri ve OSL yaşlandırması ile ele alındı. Analizler yalıtaşı çimentosu içinde Si, Ca, Mg, K, Fe, Al ve Na gibi ana ve iz elementlerin nispeten farklı oranlarda bulunduğunu göstermektedir. Bileşimde Si (36.2%) ve Ca (32.68%) egemendir. Yalıtaşları bol kırıklı ve kırılgan, toplam 80 cm tabaka kalınlığına sahip olup, en yüksek seviyede +60 cm’den deniz içinde –1 m’ye kadar takip edilirler. Düşey kesitte çakıltaşlarından litik arkoza geçişlidirler. Toplam CaCO3 miktarı 59.08% ve 36% arasında değişir. EDS analizlerine gore çimento maddesi yüksek magnezyum kalsittir. SEM analizlerine göre çimento maddesinde 4 ana morfoloji tanımlanmıştır; (1) mikritik tabakalar, (2) kriptokristalin boşluk dolgusu çimento, (3) menisküs çimento ve (4) mikrobial çimento. Bu çimentolar, çimentolanmanın izleyen bir devresinde karbonat bakımından zengin meteorik sularca meydana getirildiğini gösteren menisküs çimento hariç, denizel freatik koşullarda geliştiğini göstermektedir. Kıyı çizgisi gerisindeki plaj kumları altından çıkarılan 5 örneğin ‘optik uyarımlı ışınım tekniği (OSL)’ yöntemi ile yaşlandırması yapıldı. Analizler yalıtaşının oluşum yaşı için minimum 1.42±0.20 bin yıl ve maksimum 2.28±0.28 bin yıl yaşlarını vermektedir.