Çubuk (Ankara) yöresi volkanik kayaçlarının mineralojisi, petrografisi ve jeokimyası

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, Çubuk (Ankara) bölgesinde yer alan, volkanikkayaçların mineralojik-petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca,volkanizmanın kökeni ile oluşumunda etkili olan süreçler irdelenmiştir. Bu amaçdoğrultusunda saha ve laboratuvar çalışmaları yapılmıştır. Çalışma alanındakivolkanik ürünler, lav, dom, blok ve kül akıntısı ile piroklastik akıntılar şeklindedir.Mineralojik-Petrografik incelemeler sonucunda, kayaçlarda yaygın olarakplajiyoklaz, piroksen, amfibol, biyotit ve opak mineral birliktelikleri saptanmıştır.Olivin, sadece bazaltik trakiandezit bileşimindeki kayaçlarda gözlenirken; kuvars,dasitik ve riyolitik birimlere ait örneklerde bulunmaktadır. Trakiandezit bileşimindekiörneklerde, plajiyoklazlar, andezin, labrador ve bitovnit bileşiminde gözlenirken;klinopiroksenler diyopsit, ojit ve salit; ortopiroksenler ise bronzit bileşimindedir.Plajiyoklaz ve piroksen fenokristallerinde, normal zonlanmayla birlikte terszonlanmanın gözlenmesi, plajiyoklaz minerallerindeki volkancamı kapanımları, bukayaçların oluşumunda fraksiyonel kristalleşme ile birlikte magma karışımısüreçlerinin de etkili olduğunu göstermektedir. Jeokimyasal incelemelersonucunda, Çubuk volkaniklerinin bazaltik trakiandezit, trakiandezit, andezit, trakit,dasit ve riyolit bileşiminde olduğu, hem alkali, hem de subalkali özellik gösterdikleribelirlenmiştir. Majör ve iz elementlerin SiO2 ile oluşturulan değişimdiyagramlarından elde edilen trendler, bu volkanik kayaçların oluşumundafraksiyonel kristalleşme sürecinin etkili olduğunu göstermektedir. LIL element (Ba,Rb, Sr ve LREE) içeriklerinin, HFS elementlerine (Nb, Hf, Ta, Zr,Ti) göre yüksekolması, Nb/La < 1.3 ve yüksek Th/Nb (0.29-0.83) oranları, Çubuk volkaniklerinineski bir dalma-batmanın izlerini taşıyan mantodan türediklerini ve/veya kabuksalkirlenme süreci sonucunda oluştuklarını ortaya koymaktadır.Anahtar Kelimeler: Çubuk, jeokimya, fraksiyonel kristalleşme, dalma-batma,kabuksal kirlenme.Danışman: Prof. Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji MühendisliğiBölümü, Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalıi

In this thesis, mineralogical-petrographical and geochemical characteristics of thevolcanics rocks, situated at Çubuk (Ankara) region, were examined. The origin andprocesses which were effective in the formation of volcanism were also tried to beclarified. Field investigations and laboratory studies have been carried out for thispurpose. Volcanic products are observed as lavas, domes, block and ash flows,and pyroclastic flows in study area. Mineralogical and petrographical studies showthat volcanic rocks consist predominantly of plagioclases, pyroxenes, amphiboles,biotites and oxide minerals. Olivine is observed only in rocks with basaltictrachyandesite composition whereas quartz is observed in dacitic and rhyoliticrocks. Plagioclases are observed as andesine, labradorite and bytownite; whileclinopyroxenes are seen as diopsite, augite and salite, and orthopyroxenes arepresent as bronzite in samples of trachyandesitic composition. The presence ofboth normally and reverse zoned phenocrysts of plagioclase and pyroxene, glassinclusions in plagioclase minerals, suggest that these volcanic rocks have beenevolved by the combined effect of the fractional crystallisation and magma mixingprocesses. As the result of geochemical examinations, it has been determinedthat volcanic rocks in Çubuk are basaltic trachyandesite, trachyandesite, andesite,trachyte, dacite and rhyolite in composition, and show both alkaline andsubalkaline characteristics. The trends given by major and trace element versusSiO2 diagrams indicate the effect of fractional crystallisation processes in theformation of these volcanic rocks. Relatively high LIL elements (Ba, Rb, Sr andLRE) content relative to HFS elements (Nb, Hf, Ta, Zr,Ti), Nb/La<1.3 and highTh/Nb (0.29-0.83) ratio show that the Çubuk volcanics derived from an oldsubduction affected mantle and/or crustal contamination process was effective intheir generationKeywords: Çubuk, geochemistry, fractional crystallisation, subduction, crustalcontamination.Advisor: Prof. Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe University, Department of GeologicalEngineering, Ore Deposites-Geochemistry sectionii