Geochemical characterization of the metabasic rocks in the lower karakaya complex (Western pontides)
Alt karakaya karmaşası içerisindeki metabazik kayaçların jeokimyasal değerlendirilmesi (Batı pontidler)
- Tez No: 885766
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLTEKİN TOPUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Katı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Karakaya Karmaşası, Sakarya Zonu'nda batıda Biga Yarımadası'ndan doğuda Pulur Masifi'ne kadar uzanan alanda geniş yüzlekler verir. Genel itibarıyla, Karakaya Karmaşası Alt ve Üst Karakaya karmaşaları olarak iki birime ayrılır. Üst Karakaya Karmaşası, metamorfizmaya uğramamış ancak yoğun deformasyona maruz kalmış olup, başlıca bazik volkanit/volkanoklastit, arkozik kumtaşı ve kireçtaşından oluşur. Alt Karakaya Karmaşası ise başlıca metabazit, fillat, mermer, ve çok az miktarda serpentinit ve metaçörtlerden oluşur. Birim, çoğunlukla yeşilşist fasiyesi metamorfizmasına uğramış olup, metamorfizma koşulları yer yer epidot-amfibolit fasiyesine çıkar. Alt Karakaya Karmaşası içinde yersel olarak korunmuş mavişist ve eklojit fasiyesi dilimler de bulunur. Metamorfizma yaşı, çoğunlukla 201-215 My aralığında olup, Pulur Masifi'nde (Doğu Pontidler'de) 264 My'dır. Karakaya Karmaşası'nın oluşum ortamına ilişkin başlıca iki görüş vardır: (i) Gondvana'nın kuzey kenarı boyunca, Paleotetis Okyanusu'nun Permo-Triyasta güney yönlü dalımı ile açılmış bir rift havzası veya (ii) Lavrasya'nın güney kenarı boyunca Paleotetis Okyanusu'nun Permo-Triyasta kuzey yönlü dalımı sonucu oluşmuş yitim-yığışım prizması. Bu çalışmanın başlıca iki amacı vardır. Birincisi, Bilecik ve Bozüyük arasında yüzeyleyen Alt Karakaya Karmaşası'nı (bu çalışmada Bozüyük Metamorfik Kayaçları olarak adlandırıldı) 1/25.000 ölçeğinde haritalamak, birimi oluşturan kayaç toplukları ve bunların mineral parajenezlerini belirlemektir. Çalışmanın ikinci amacı ise Bandırma, Bursa, Bilecik illeri arasında yüzeyleyen Alt Karakaya Karmaşası içerisindeki metabazik kayaçların (yeşilşist, metabazalt ve metagabro) jeokimyasal olarak niteliklerinin belirlenmesi ve oluşum ortamlarının sınırlandırılmasıdır. Bozüyük Metamorfik Kayaçları metabazit, fillat/mikaşist, mermer, kalkfillat/kalkşist; az miktarda serpantinitten oluşur. Metabazitlerin önemli bir bölümü volkanoklastik kayaçlarla temsil edilir. Bir kısmı ise içerisinde tortul malzemenin bulunmadığı; başlangıç kayacı bazalt veya diyorit olan ancak ilksel magmatik dokunun kaybolduğu, masif metabazitlerdir. Çalışma kapsamında uygulanan jeokimya analizleri için bu masif metabazitlerden örnekler toplanmıştır. Bozüyük Metamorfik Kayaçları, çoğunlukla yeşilşist fasiyesi ile temsil edilmekte olup, yersel olarak iyi korunmuş mavişist dilimleri içerir. Yeşilşist fasiyesli metabazitler aktinolit, sodik-kalsik amfibol, albit, klorit, granat, epidot, muskovit/fengit, stilpnomelan, kuvars, kalsit ve titanit içerir. Bazı metabazitlerde kalıntı sodik amfibol ve rutile rastlanır. Bununla beraber, bütünüyle kloritle ornatılmış, özşekilli/yarı özşekilli granatlar yaygın olarak bulunur. Mavişistlerin mineral parajenezini ise sodik amfibol, epidot, fengit, granat, klorit, albit, kuvars ve rutil oluşturur. Nispeten kötü korunmuş epidot-mavişistlerde, sodik amfibollerin çevrelerinde veya çatlaklarında sodik-kalsik ve/veya kalsik amfiboller gelişmiştir. Mavişistlerin duraylı Ca-Al silikat minerali epidot olup, hiçbir örnekte lavsonite veya lavsonit varlığına işaret eden dokusal bir belirtiye rastlanmamıştır. Bu petrografik bulgular, Bozüyük Metamorfik Kayaçları'nın başlangıçta granat-epidot mavişist fasiyesi koşullarında başkalaşıma uğradığını ve yer yüzüne çıkarken geniş ölçüde yeşilşist fasiyesinde gerilemiş olduğuna işaret etmektedir. Bozüyük Metamorfik Kayaçları'nın başkalaşım yaşını sınırlandırmak için bir kalkşist örneğinden ayrılan fengitler üzerinde aşamalı Ar-Ar yaş tayini yapılmıştır. Elde edilen yaş tayfı ısısal olarak rahatsız edilmiş olup, en düşük sıcaklık aşamasında elde edilen yaş değeri 112 My; en yüksek sıcaklık gazsızlaştırma aşamasındaki yaş değeri ise 202 My'dır. Bu yaş tayfı, metamorfizmanın ≥ 202 My'da gerçekleşmiş olduğuna işaret eder. Bandırma'dan Eskişehir'in kuzeyine kadar uzanan alandaki Alt Karakaya Karmaşası üzerinde literatürdeki benzer Ar-Ar fengit yaşları; iyi korunmuş mavişist ve eklojit varlığı dikkate alındığında, bu alanın (~ 230 km uzunluğunda ve ~ 30 km genişliğinde) en geç Triyas'da yitim zonunda oluştuğu sonucuna varılır. Bu çalışma çerçevesinde, Bursa-Uludağ'ın batısından (haritalanan alanın dışından) alınan Alt Karakaya Karmaşası metabazitlerinde ilksel magmatik kayaca ait kaersutit, klinopiroksen ve ilmenitlere rastlanılmıştır. Bu kalıntı mineraller, metabazitlerin alkalen nitelikte olduğuna işaret etmektedir. Metamorfik mineral birliktelikleri ise sodik ve sodik-kalsik amfibol, albit, klorit, stilpnomelan, epidot ± fengit ± kuvars ± kalsittir. Dolayısıyla, bu alan da Bozüyük Metamorfik Kayaçları gibi mavişist fasiyesi koşullarında başkalaşıma uğramıştır. Çalışmanın ikinci amacı doğrultusunda, Bozüyük Metamorfik Kayaçları'ndan ve Bandırma'dan Eskişehir'in kuzeyine kadar uzanan alanda yüzeyleyen Alt Karakaya Karmaşası'ndan toplanan 20 adet metabazit örneği üzerinde tüm kayaç ana ve iz element analizleri yapılmıştır. Bu metabazik kayaçların hacim olarak takriben %80'i anorogenik alkalen-toleyitik nitelik sunmakta olup, jeokimyasal olarak okyanusal ada bazaltlarına (OIB) benzemektedir. Metabaziterin hacimsel olarak %10'u ise zenginleşmiş okyanus ortası sırtı bazaltı (E-MORB) niteliğinde olup, bunlar Bozüyük Metamorfik Kayaçları içerisindeki ofiyolit diliminden alınan metagabrolara aittir. Örneklerin hacimsel %5'i ise normal okyanus ortası bazaltı (N-MORB) niteliği sunmaktadır. Geri kalan metabazitler ise, negatif Nb-Ta anomalisi göstermekte olup, ada yayı toleyitlerine (IAT) benzemektedir. Bütün bu jeokimyasal irdelemeler, Bandırma'dan Eskişehir'in kuzeyine kadar uzanan alanda yüzeyleyen metabazitlerin baskın çoğunluğunun okyanusal adalardan türemiş olduğuna ve geri kalan kısmının ise çevreleyen okyanusal litosferden (zenginleşmiş veya normal MORB) ve yitim zonunu üzerleyen okyanusal ortamdan türemiş olduğuna işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
The Karakaya Complex covers extensive areas in the Sakarya Zone and is subdivided into two units such as the Lower Karakaya and Upper Karakaya complexes. The Upper Karakaya Complex is a strongly deformed, unmetamorphosed chaotic unit made up mainly of basic volcanic and volcanoclastic rocks, arkosic sandstone and limestone. The Lower Karakaya Complex comprises greenschist- to albite-epidote-amphibolite–facies metabasite, phyllite, marble, and minor serpentinite and metachert with locally preserved slices of blueschist and eclogite. There are mainly two opposite views on the formation setting of the Karakaya Complex such as (i) a back-arc rift basin that formed due to the southward subduction of the Paleotethys beneath the northern margin of Gondwana during the Late Triassic, or (ii) a subduction-accretion complex that formed to the southern margin of Eurasia by northward subduction of the Paleotethys during Late Triassic. The purpose of this study is twofold. The first purpose is to map the part of the Lower Karakaya Complex cropping out between Bilecik and Bozüyük towns (the Bozüyük Metamorphic Rocks) at the scale of 1/25.000 and to determine the rock assemblage and their mineral parageneses. The second purpose is to constrain the geochemical characteristics of the metabasic rocks in the Lower Karakaya Complex cropping out in areas such as Bandırma, Bursa, and Bilecik to understand their geodynamic formation setting. The Bozüyük Metamorphic Rocks comprise blueschist- and greenschist-facies rock assemblages involving metabasite, phyllite, marble and, minor serpentinite. The greenschist-facies metamorphism is retrograde with respect to epidote blueschist-facies, suggesting formation in a subduction zone. The age of the metamorphism is constrained as ≥ 200 Ma (Late Triassic) by 40Ar-39Ar stepwise dating of phengite. This age value in conjunction with Ar-Ar phengite data in the literature (201-215 Ma) suggests that a significant part of the Lower Karakaya Complex in the western Pontides, 30 km by 230 km, extending from Bandırma to the north of Eskişehir formed during the latest Triassic. About 80 vol.% of the metabasic rock in the Lower Karakaya Complex cropping out between the Bandırma to the north of Eskişehir show anorogenic alkaline to tholeiitic affinity similar to ocean island basalts (OIBs). About 10 vol.% of the metabasic rocks within the serpentinite slivers, interpreted as ophiolite fragments, are characterized by enriched mid-ocean ridge basalt (E-MORB) signature. Nearly 5 vol.% of the metabasite samples show normal mid-ocean ridge basalt (N-MORB) affinity, and the remaining metabasites are island-arc tholeiite (IAT). All these geochemical features conclusively demonstrate that the overwhelming part of accreted material originated in seamounts and the remaining part from related oceanic lithosphere (enriched and normal MORBs) and supra-subduction zone oceanic setting.
Benzer Tezler
- Gökçedoğan (Kargı-Çorum) Cu ± Zn cevherleşmesinin jeolojisi ve oluşumu
Geology and formation of the Gokcedogan (Kargi-Corum) Cu ± Zn mineralisation
CİHAN YALÇIN
Doktora
Türkçe
2018
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURULLAH HANİLÇİ
- Geochemical characterization of geothermal systems in Turkey as natural analogues for geological storage of CO2
CO2 depolama sahalarının doğal benzerleri olarak Türkiye'deki jeotermal sistemlerin jeokimyasal karakterizasyonu
SANEM ELİDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN TÜRKAN GÜLEÇ
- Geochemical monitoring of the seismic activities and noble gas characterization of the geothermal fields along the eastern segment of The Büyük Menderes graben
Büyük Menderes grabeninin doğu kesimindeki sismik etkinliğin jeokimyasal olarak izlenmesi ve jeotermal sahaların asal gaz karakterizasyonu
SELİN SÜER
Doktora
İngilizce
2010
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. JÖRG ERZİNGER
PROF. DR. NİLGÜN GÜLEÇ
- Güneydoğu Anadolu bölgesi Suriye sınırı petrollerinin organik jeokimyasal değerlendirmesi
Organic geochemical evaluation of Southeast Anatolian Syrian border oils of Turkey
AYŞEGÜL OTUZOĞLU CANATALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI
- Jeotermal alanlarda petrol bulunduran istiflerin sedimantolojisi ve jeokimyasal karakterizasyonu
Sedimantology and geochemical characterization of petrol bearing units of geothermal fields
ERMAN DURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAKİ VAROL