Geology and petrology of the mafic volcanic rocks within the Karakaya complex from central (Ankara) and NW (Geyve and Edremit) Anatolia

Abstract

ÖZ ORTA (ANKARA) VE KB (GEYVE VE EDREMİT) ANADOLU'DA KARAKAYA KOMPLEKSİ İÇERİSİNDEKİ MAFİK VOLKANİK KAYAÇLARIN JEOLOJİSİ VE PETROLOJİSİ Sayıt, Kaan Yüksek Lisans, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Cemal Göncüoğlu Eylül 2005, 173 sayfa Bu çalışma Orta ve KB Anadolu'da yüzeylenen Karakaya Kompleksi içindeki yaşları paleontolojik olarak bilinen bazik magmatik kayaçların jeokimyasal niteliklerinin ortaya çıkarılmasını ve çalışılan birimler arasındaki ilişkileri jeolojik ve petrografik yönlerden ortaya koymayı amaçlar. Karakaya Kompleksi çalışma alanlarında birden fazla tektono-stratigrafik birimle (Olukman Melanjı, Bahçecik Formasyonu, Ortaoba Birimi ve resmi olarak adlanmamış yastık yapılı bazalt-kireçtaşı birliği) temsil edilir ve bu birimler bir Karakaya öncesi temel ile (Eymir Kompleksi) ile birarada yeralır. Mafik magmatik kayaların hepsi yoğun bir şekilde hidrotermal alterasyondan etkilenmiştir. Bu durum birincil mineral fazlarının ikincil ürünlerle omatılması ile belirgindir ve bu kayaların çoğu ağırlıkla kalsit dolgulu amigdüller içermektedir. Mafik kayalar başlıca klino-piroksen, plajioklaz ve olivinden oluşan ilksel mineral fazlarını içermekte iken, ikincil fazlar genellikle aktinolit, pistasit, zoyisit/klinozoyisit grup ve klorit ile temsil edilirler. Geç magmatik fazda oluşan Karsutit Ti-ojitli Imrahor bazaltları için tipiktir. Diyabaz daykları ise birincil olarak hornblend içermektedir. vıMafık kayalar jeokimyasal olarak üç grup ile temsil edilirler; sub-alkalen, alkalen ve geçişli bazaltlar. Alkalen karakterli imrahor, Hasanoğlan, Kadirler ve Ortaoba örnekleri okyanus-adası bazaltı (OIB)'na yakınlık gösterirken, sub- alkalen ve geçişli karakterde olan İmrahor ve Ortaoba örnekleri ise zenginleşmiş okyanus-ortası sırtı bazaltı (P-MORB) özelliği yansıtırlar. Eymir Kompleksini kesen diyabaz daykları diğerlerinden farklı olarak yay-ardı baseni volkanizması niteliği taşırlar. Bu çalışmada edinilen veriler, Karakaya Kompleksi'nin yaşları ve jeolojik konumları birbirinden farklı birden fazla tektonik birimden meydana geldiğini (okyanus adası, manto sorgucu ile ilişkili okyanus ortası sırt ve yay-ardı baseni) ve bu birimlerin Kimmeryen Orojenezi sırasında biraraya geldiğini gösterir. Anahtar Kelimeler: Karakaya Kompleksi, mafik volkanikler, petroloji, OIB, P- MORB. VII

ABSTRACT GEOLOGY AND PETROLOGY OF THE MAFIC VOLCANIC ROCKS WITHIN THE KARAKAYA COMPLEX FROM CENTRAL (ANKARA) AND NW (GEYVE AND EDREMİT) ANATOLIA Sayıt, Kaan M.Sc, Department of Geological Engineering Supervisor: Prof. Dr. M. Cemal Göncüoğlu September 2005, 173 pages This study aims to reveal the geochemical signatures of the basic igneous rocks with well-determined age within the Karakaya Complex in Central and NW Anatolia and also exhibit the relationships between the studied units in terms of geological and petrographical features. The Karakaya Complex comprise a number of tectono-stratigraphic units in the studied regions (the Olukman Melange, the Bahçecik Formation, the Ortaoba Unit and the informally named pillow basalt-limestone association) and the pre- Karakaya basement unit (the Eymir Complex). The basic igneous rocks have been all intensely affected by hydrothermal metamorphism as reflected by the secondary products strongly overprinting the primary mineral phases and most of them exhibit vesicular structures which are filled by mainly calcite. The primary mineral assemblage dominating the basaltic rocks is clino- pyroxene, plagioclase and olivine, whereas secondary phases are characterized by actinolite, pistacite, zoisite/clinozoisite group and chlorite. Kaersutite, as a late stage magmatic mineral, is distinctive for Ti-augite bearing IVImrahor basalts; on the other hand, the diabase dykes include hornblende as an essential primary phase. The basic rocks are represented by three groups; sub-alkaline, alkaline and transitional. The alkaline samples from Imrahor, Hasanoğlan, Kadirler and Ortaoba are of Anisian age and akin to oceanic-island basalts (OIB). The sub- alkaline and transitional samples from Imrahor and Ortaoba reflect P-MORB features and are younger than the first group. The diabase dykes cross-cutting the Eymir Complex, on the other hand, are too dissimilar, indicating back-arc basin signatures. Based on the data obtained from this study, the Karakaya Complex is characterized by a number of tectonic components (seamount, plume-related mid ocean ridge and back-arc basin) with different ages and origins, which were later amalgamated during the `Cimmerian orogeny`. Keywords: the Karakaya Complex, petrology, mafic volcanics, OIB, P-MORB.