Doğu karadeniz dağ kuşağı güney kesiminde yüzeyleyen tersiyer yaşlı bazaltik dayk ve sillerin yerleşim mekanizması, petrojenezi ve jeodinamik ortamı

Abstract

Bu çalışma; Gümüşhane ili, Şiran İlçesi'nin hemen doğusunda yer alan Karaşeyh Mahallesi ve civarındaki Eosen yaşlı sedimanter istif içinde dayklar ve sil olarak bulunan bazaltik andezitlerin petrojenezi, yerleşim zamanı ve jeodinamik ortamına odaklanır ve bölgenin jeodinamik gelişimi ile ilgili problemin çözümüne katkı koymayı amaçlar. Daykların uzunlukları 2 km ile 6 km arasında değişmekte olup, uzanımları (K20D) bölgede Eosen yaşlı birimlerin şiddetli bir şekilde kıvrımlanmasına neden olan ana basınç gerilmesine paralel olarak gelişen ekstansiyon kırıkları içerisine yerleşmiş olduklarını gösterir. Kayaçlar başlıca plajiyoklas ve klinopiroksen, nadiren olivin içermektedir. Klorit, epidot, kalsit ve serizit alterasyon ürünü, apatit ve zirkon ise aksesuar mineral olarak bulunur. Ana-iz-nadir toprak element konsantrasyonları çalışılan kayaçların bileşimde bazaltik andezit ve kalk-alkali karakterde olduğunu gösterir. İlksel mantoya ve kondirite göre normalleştirilmiş iz ve nadir toprak element dağılım diyagramlarında, bazaltik andezitler yitim ilişkili proseslerin gelişimlerinde önemli bir rol oynadığını gösteren; yüksek çekim alanlı elementlere göre büyük iyon yarıçaplı elementlerce ve ağır nadir toprak elementlere göre de hafif nadir toprak elementlerce belirgin bir zenginleşme ve ayrıca negatif Nb, Ta, Ti ve pozitif Pb anomalileri göstermesi ile tipiktir. Bütün jeolojik ve jeokimyasal veriler düşünüldüğünde, çalışılan bazaltik andezitleri oluşturan magmaların, Doğu Karadeniz Dağ Kuşağı'nın yay gerisi bölgesinde, yitim ilişkili akışkanlarca zenginleştirilmiş kıta altı manto kaynağından türemiş olduklarını söyleyebiliriz.

This study focuses on the petrogenesis, emplacement time and geodynamic setting of the basaltic andesites that occur as dikes and sills within the Eocene sequence in Karaşeyh area that is situated in immediately east of Şiran town of Gümüşhane city and aims to contribute to the solution of the problem. The dikes range in length from 2 km to 6 km. Their trends (N20E) are perpendicular to the fold axes, indicating that dike emplacement was controlled by pre-existing extensional fractures that are approximately parallel to the maximum principal stress causing intensive folding in Eocene sedimentary rocks. The rocks consist predominantly of plagioclase and clinopyroxene, and minor olivine. Alteration products are represented by chlorite, epidotite, calcite and sericite. Apatite and zircon occur as accessory phases. Their major-trace-rare earth element concentrations indicate that they are basaltic andesite in composition and calc-alkaline in character. Primitive mantle and chondrite-normalized trace and rare earth element patterns indicate that basaltic andesites are enriched in LILE and LREE with respect to HFSE and HREE, respectively, and dare characterized by negative Nb, Ta and Ti and positive Pb anomalies, suggesting subduction- related processes played an important role during their petrogenetic evolution.Considering all geological and geochemical data we suggest that magmas that formed the studied basaltic andesites were derived from subcontinental lithospheric mantle source, enriched by subduction related fluids during the southward subduction of Paleo-Tethyan oceanic lithosphere, in the back-arc region of the Eastern Black Sea Mountain Belt.