Vize (Kırklareli) kuzeydoğusundaki plütonik kayaçların mineralojik-petrografik ve jeokimyasal incelenmesi

Abstract

Kırklareli iline bağlı Vize ilçesi sınırlarında kalan çalışma alanının temel kayaçlarını Permiyen öncesi yaşlı kırıntılı metasedimanter kayaçlar içeren Tekedere Formasyonu oluşturmaktadır. Istranca Masifi'nin temel kayaçları grimsi pembe renkli, ince-orta ve yer yer iri taneli, foliasyon düzlemleri içeren milonitik, şistik/gnaysik dokulu kayaçlardan oluşan Erken Permiyen yaşlı olarak belirtilen Şeytandere Metagraniti tarafından kesilmektedir. Bu metagranitler, Triyas yaşlı örtü metamorfitleri ve Eosen yaşlı kireçtaşı içeren Soğucak Formasyonu birimleri tarafından da uyumsuz olarak örtülmektedir. Istranca Masifi'nin doğusunda bulunan örtü metamorfitlerinden oluşan Şermat Kuvarsiti, Tekedere Formasyonu'nu da uyumsuz olarak örtmektedir. Soğucak formasyonu üzerine normal bir fayla Orta-Üst Oligosen yaşlı şeyl, kiltaşı ve kumtaşı ardalanması içeren Süloğlu formasyonu uyumsuz olarak örtülmektedir. Çalışma alanının en genç birimini ise, Kuvaterner yaşlı alüvyonlar oluşturmakta ve tüm birimleri uyumsuz olarak örtmektedir.Bölgenin tektono-magmatik koşullarını ortaya koymak amacıyla, saha çalışmaları ile bölgeden alınan örnekler üzerinde petrografik ve jeokimyasal incelemeler yapılmıştır. Petrografik incelemeler sonucu Şeytandere metagranitinin, granit ve granodiyorit türü kayaçlardan oluşmakta, tipik metamorfizma dokusu göstermesiyle de bunların meta-granit olarak adlandırılabileceği saptanmıştır. İri feldispat porfiroblastları içermesiyle porfirik doku ile karakterize edilir ve kuvars + alkali feldispat + plajiyoklaz + biyotit + amfibol ile ikincil olarak oluşmuş klorit + epidot + kalsit mineralleri içerir. Aksesuar mineral olarak titanit, apatit, zirkon ve opak mineraller içermektedir.Şeytandere metagraniti jeokimyasal özellikleri bakımından, I tipi, yüksek K'lu kalk-alkali karakterli, çoğunlukla peralümino, az oranda metalümino özelliğe sahip kayaçlardan oluşmaktadır. Tektonik ortam ayırtman diyagramlarında ise bu kayaçlar, volkanik yay ve çarpışma sonrası granitleri alanında yer almaktadır.Şeytandere metagranitinin kristallenme koşullarını anlayabilmek için mineral kimyası analizleri yapılmıştır. Mineral kimyası sonuçlarına göre, biyotitlerin Fe'li biyotit, hornblendlerin ise kalsik-hornblendlerden oluştuğu belirlenmiştir. Örneklerden mineral kimyası ile magmanın kristalleşmesi esnasında etkili olan basınç (P), sıcaklık (T), oksijen fugasitesi (logƒO2) ve su içeriği (H2Omelt) belirlenmiştir. Hesaplanan değerlerin tümü, Şeytandere metagranitinin sığ kabuk koşullarında yerleştiğini göstermektedir.Şeytandere metagraniti, Karbonifer döneminde etkin olan Variskan magmatizmasının ürünlerinden olup, Istranca Masifi'nin batısında gözlenen Karbonifer-Permiyen metagranitoyidlerine benzer bir yaş aralığında ve benzer jeodinamik konumda olduğu düşünülmektedir. Bu metagranitoyidlerin tamamı, Paleo-Tetis Okyanusu'nun kuzey kolunun Avrasya kıtasının altına kuzey dalımı ile oluşan farklı magmatik fazları temsil eden magmatizmanın ürünleri olarak değerlendirilmektedir.Anahtar kelimeler: Istranca Masifi, Karbonifer-Permiyen, metagranit, Variskan orojenezi, sığ yerleşim

The Tekedere Formation, which consists of before the Permian age clastic metasedimentary rocks, constitutes the basement rocks of the study area which is located in the boundary of Vize district of Kırklareli province. The basement rocks of the Istranca Massif are cut by the Şeytandere Metagranite, designated as Early Permian aged, consisting of milonitic, schistic/gneissic textured rocks, which contains grayish, pink colored, thin-medium and partly coarse-grained, foliation planes. These metagranites are overlain unconformably also by the Soğucak Formation units containing Triassic aged cover metamorphics and Eocene aged limestone. Şermat Quartzite, which is formed of cover metamorphic rocks in the eastern part of the Istranca Massif, also unconformably covers the Tekedere Formation. The Süloğlu formation, which contains Middle-Upper Oligocene shale, claystone and sandstone alternation with a normal fault, is overlain unconformably on the Soğucak formation. The youngest part of the study area consists of Quaternary alluviums and covers all units unconformably.In order to reveal the tectono-magmatic conditions of the region, petrographic and geochemical investigations were done on the samples taken from the area with field studies.As a result of petrographic investigations, it is determined that Şeytandere metagranite is composed of granite and granodiorite rocks and as it shows the typical metamorphism texture, it was determined that they could be called meta-granite. It is characterized by porphyritic texture because of containing large feldspar porphyroblasts and contains quartz + alkaline feldspar + plagioclase + biotite + amphibole and secondary chlorite + epidote + calcite minerals. As accessory minerals it includes titanite, apatite, zircon and opaque minerals.In terms of geochemical features, Şeytandere metagranite is composed of rocks with I type, high K, chalk-alkaline character, mostly peralumino, little metaluminous features. In the tectonic separation diagrams, these rocks are located in the area of volcanic arc and post-collisional granites.Mineral chemistry analyzes were performed to understand the crystallization conditions of Seytandere metagranite. According to the results of mineral chemistry, biotites are composed of Fei-biotite and hornblende consists of calcic-hornblende. The mineral chemistry and pressure (P), temperature (T), oxygen fugacity (logO2) and water content (H2Omelt) which are effective during crystallization of magma, were determined from the samples. All of the calculated values indicate that Şeytandere metagranite was deposited under shallow crustal conditions.Şeytandere metagranite is one of the products of Variscan magmatism which was active during the Carboniferous period, and it is thought that it is in a similar age range and a similar geodynamic position to the Carboniferous-Permian metagranitoid which is observed in the west of the Istranca Massif. All of these metagranitoids are considered to be the products of magmatism which represent the different magmatic phases formed by the north dip of the northern branch of the Paleo-Tethys ocean under the Eurasian continent.Keywords: Istranca Massif, Carboniferous-Permian, metagranite, Variscan orogeny, shallow level