Kemer metamorfitlerinin (Biga, Çanakkale) jeolojik evrimi ve jeodinamik önemleri

Abstract

Biga Yarımadası'nın kuzeybatısı Rodop-Istranca ile Sakarya zonları arasındaki kenet zonuna karşılık gelmektedir. Kenet zonu, yüksek basınç metamorfitleri, ofiyolitik yığışım karmaşaları ve ofiyolitler tarafından temsil edilmekte ve Pontid-İçi Okyanusu'nun izini tanımlamaktadır. Kemer yöresi (Biga, Çanakkale) yüksek-basınç kayaları ve ofiyolitik yığışım karmaşığının yan yana görüldüğü önemli bir alandır.Kemer Metamorfitleri baskın olarak mikaşist, kalkşist, mermer ile tali oranda metabazit ve metaserpantinitlerden oluşmaktadır. Mikaşistler granat, fengit (3,30?3,44 c.p.f.u.), (±) paragonit, albit, epidot, klorit, kalsit, titanit ve turmalin minerallerini içermektedir. Metabazitler ise granat, barroyisit, (±) magnesiyo-hornblend, epidot, albit, titanit, kuvars, (±) klorit, (±) fengit ve (±) apatit minerallerini kapsamaktadır. Başkalaşım koşulları, 560-640 ºC sıcaklık ve 10-16 kbar basınç olarak sınırlandırılmıştır.Kemer Metamorfitleri güney sınırında bir okyanusal yığışım karmaşasıyla tektonik dokanaklıdır. Bu okyanusal yığışım karmaşası, makaslanmış kayrak nitelikli bir matrikse sahip olup, serpantinit, metabazit, çeşitli volkanitler, kireçtaşı, pelaijik kireçtaşı, radyolarit, kumtaşı ve konglomera blokları içermektedir. Bloklar farklı sıcaklık-basınç koşullarını işaret eden denge mineral topluluklarına sahiptir. Na-amfibol, Na-Ca-amfibol, lavsonit, Na-klinopiroksen, fengit, klorit, kalsit, albit, kuvars, titanit ve apatit minerallerinden oluşmakta olan bir metabazit örneğinin başkalaşım koşulları 270-310 °C sıcaklık ve 4,2-5 kbar basınç olarak sınırlandırılmıştır. Bir yeşilşist örneği ise aktinolit, klorit, epidot, fengit, albit, titanit, opak mineral ve apatitten oluşmaktadır. Tahmin edilen başkalaşım koşulları 290-340 °C sıcaklık ve 5,5-6,5 kbar basınçtır. Bu durum blokların yığışım karmaşasının farklı derinliklerinden geldiğini göstermektedir.Yüksek basınç başkalaşımın yaşını sınırlandırmak için, dört granat-mikaşist örneğinden seçilen fengitler üzerinde Rb-Sr yaş tayini yapılmıştır. Bu yaş tayinleri, 64 ile 84 My arasında saçılmakta ve Kemer yöresinde yüksek basınç başkalaşımının Geç Kretase'de gerçekleşmiş olduğunu göstermektedir.Biga Yarımadası'ndaki ve Güney Trakya'daki Geç Kretase yaşlı yüksek basınç metamorfitleri, Geç Kretase'de yörede aktif bir yitim olduğunu belgelemektedir. Kemer metamorfitlerinin kaya türleri bunların pasif bir kıta kenarında çökelmiş olduğunu işaret etmektedir. Devam eden yitime bağlı olarak kuzeydeki Rodop-Istranca kıtasal alanını eklenme ile yanal olarak büyürken, okyanusal alanın güneyinde yer alan pasif kıta kenarı başkalaşıma uğrayarak Biga Yarımadası'nda yüzeyleyen kıtasal kökenli yüksek-basınç metamorfitlerini oluşturmuştur. Yüksek-basınç metamorfitleri ve yığışım karmaşasının Eosen yaşlı volkanitler ve volkano-klastitler tarafından örtülmesi ve Eosen (~52 My) graniti tarafından kesilmesi mevcut okyanusal alanın kapanmasını, Geç Kretase-Erken Eosen olarak sınırlandırmaktadır.

Northwestern part of the Biga Peninsula corresponds to the suture zone between the the Rhodope-Strandja and Sakarya zones, and represents the traces of the so-called Intra-Pontide ocean. This suture zone is marked by the presence of high-pressure metamorphic rocks, oceanic accretionary complexes and ophiolites. The Kemer region is one of the main areas where high-pressure rocks and an oceanic accretionary complex are widely exposed.The Kemer metamorphic rocks comprise predominantly micaschists, calcschists, marble and subordinately metabasites and metaserpentinites. The micaschists contain garnet, phengite (3.30?3.44 c.p.f.u.), (±) paragonite, albite, epidote, chlorite, calcite, titanite and tourmaline. The metabasites consist of garnet, barroisite, (±) magnesio-hornblende, epidote, albite, titanite, quartz, (±) chlorite, (±) phengite and (±) apatite. Metamorphic conditions are constrained as 560-640 ºC temperature and 10-16 kbar pressure.To the south, the Kemer metamorphiscs are in tectonic contact with an oceanic accretionary complex. This oceanic accretionary complex has a sheared slaty matrix, and includes blocks of serpentinite, metabasite, various volcanics, limestone, pelagic limestone, radiolarite, sandstone and conglomerate. Blocks have various equilibrium mineral assemblages which represents different P-T conditions. One of metabasite consist of Na-amphibole, Na-Ca-amphibole, lawsonite, Na-clinopyroxene, phengite, chlorite, calcite, albite, quartz, titanite and apatite. Metamorphic conditions are constrained as 270-310 °C temperature and 4,2-5 kbar pressure. Another block is a greenschist and have a mineral assemblage of actinolite, chlorite, epidote, phengite, albite, titanite, apatite and opaque minerals. Metamorphic conditions are constrained as 290-340 °C temperature and 5,5-6,5 kbar pressure. This suggests that the blocks were exhumed from different depths of accretionary prism.To constrain the timing of high-pressure metamorphism, Rb-Sr phengite-whole rock dating were performed on four garnet-micaschist samples. The ages scatter between 64 and 84 Ma and suggest that the high-pressure metamorphism in the Kemer region occurred during late Cretaceous.Late Cretaceous high-pressure metamorphism in southern Thrace and northwestern Biga Peninsula documents that during the Late Cretaceous time the consumption of the oceanic domain has already been started. Lithology of Kemer Metamorphics suggests that they were deposited on a passive continental margin. Continuing subduction is caused the accretionary growth of Rhodope-Strandja continental domain and high-pressure metamorphism of passive continental margin which were located at the south. The second gave rise to formation of the high-pressure rocks that exposed throughout the nortwest Biga Peninsula. The fact that both the high-pressure metamorphics and accretionary complex are uncorformably overlain by Eocene volcanics and volcano-clastics and crosscut by Early Eocene granite (~52 Ma) constrains the closure of the Intra-Pontide Ocean between late Cretaceous and early Eocene.