Nevşehir yöresi magmatik kayaçlarında bulunan zirkon minerallerinin incelenmesi

Abstract

Orta Anadolu Volkanik Bölgesi'nde geniş ölçekli, bileşimi riyodasitikten riyolite değişen ignimbiritler (Kavak, Zelve, Sarımadentepe, Sofular, Cemilköy, Tahar, Gördeles, Kızılkaya ve Valibabatepe) yaklaşık 20000 km2'lik bir alan kaplamaktadır. Geniş piroklastik ürünler kıtasal ortamlarda oluşmaktadır. Bu ürünler akarsu-gölsel sedimanlar ve çeşitli volkanik merkezlerden türeyen lav akışları ile ara katmalı olarak bulunmaktadırlar. Bu çalışma kapsamında, Valibabatepe ignimbiriti dışında, ignimbirit birimleri için 206Pb/238U zirkon kristalleşme yaşları, zirkon iz element bileşimleri ve oksijen izotopları belirlenmiştir. Kavak, Zelve, Sarımadentepe ve Sofular gibi yaşlı olan ignimbiritler için 206Pb/238U zirkon yaşı 10-8 My arasında belirlenmiş olup, daha genç olan Cemilköy, Gördeles, Tahar ve Kızılkaya ignimbiritleri için ise 7-5 My arasında ortalama zirkon yaşları elde edilmiştir. Bu yaşlar birimlerin stratigrafik pozisyonları ve literatürdeki 40Ar/39Ar yaşları ile uyumluluk göstermektedir. 206Pb/238U zirkon kristalleşme yaşları, zirkon iz element (U, Ti, Y, Hf) ve oksijen izotopları verileri ile birlikte Miyosen-Pliyosen ignimbiritlerinin mutlak kronostratigrafisini ortaya koymaktır. Zirkon kimyası, oksijen izotop ve zirkon kristalleşme yaşlarının yanı sıra zirkon kristallerinden Ti termometresi ve zirkon tipoloji metodu ile zirkon kristalleşme sıcaklıkları elde edilmiştir. Bu çalışmada Ti termometresinden (ignimbiritlerden) ve zirkon tipoloji metodundan (ignimbiritlerden ve riyolitik dom/lavlardan) elde edilen sıcaklık verilerinin karşılaştırılmaları amaçlanmıştır. Zirkon tipolojisine dayanan jeotermometrik değerlendirmeler bazı birimler için zirkon Ti termometre çalışmaları ile karşılaştırılabilen değerler sunmaktadır (Gördeles, Cemilköy ve Kızılkaya). Sonuç olarak, zirkon kimyası ve 206Pb/238U yaşlarının belirlenmesi ile birbirine yakın patlama yaşlarına sahip birimlerin tefra kronostratigrafisi ortaya konulmuştur. Buna ek olarak, zirkon tipolojisi ile ignimbiritlerin ve domların kaynaklarına ve sıcaklık gelişimine dair veriler sağlanabileceği sonucuna varılmıştır.

Large scale rhyodacitic to ryholitic ignimbrites (namely Kavak, Zelve, Sarımadentepe, Sofular, Cemilköy, Tahar, Gördeles, Kızılkaya, Valibabatepe) cover nearly 20000 km2 in Central Anatolian Volcanic Province (Turkey). These extensive pyroclastic deposits are formed in continental settings. These deposits are intercalated with fluvio-lacustrine sediments and local lava flows originating from various volcanic centers in the region. In scope of this study 206Pb/238U zircon crystallization ages for each ignimbrite unit, except Valibabatepe, due to lack of zircon, are determined. For the oldest ignimbrites Kavak, Zelve, Sarımadentepe and Sofular units 206Pb/238U zircon ages are 10-8 Ma. The average zircon ages obtained from Cemilköy, Gördeles, Tahar and Kızılkaya ignimbrites zircon ages are 7-5 Ma. These ages are consistent with their stratigraphic positions and 40Ar/39Ar ages. 206Pb/238U zircon crystallization ages with zircon trace elements (U, Ti, Y, Hf) and oxygen isotopes yield absolute chronostratigraphy of Miocene-Pliocene ignimbrites. Besides zircon chemistry, oxygen isotopes and zircon crystallization ages, we also determined Ti thermometry (from ignimbrites) and zircon typology (from ignimbrites and rhyolitic domes/lavas) from zircon crystals. Zircon saturation temperature and zircon crystallization temperature were obtained from these studies. It is aimed to correlate Ti thermometry and zircon typology temperature values. Geothermometric assessments based on zircon typologies are comparable with zircon geothermometry studies for some samples (Gördeles, Cemilköy ve Kızılkaya). Consequently, we successfully established the tephra chronostratigraphy with close eruption ages by applying zircon chemistry and 206Pb/238U ages. Moreover, we concluded that zircon typology can provide data for the source of ignimbrites and domes (e.g., crustal, hybrid or mantle) and also suggest the evolution temperatures.