Cemilköy ignimbiritinin (Kapadokya) petrolojisi ve jeokimyası

Abstract

Bu tez çalışmasında, Orta Anadolu Volkanik Bölgesi' nde yer alan Kapadokyabölgesindeki Cemilköy ignimbiritinin, petrolojik ve jeokimyasal özellikleri ortayakonulmuştur. Bu amaç doğrultusunda arazi ve laboratuvar çalışmalarıyapılmıştır. Cemilköy ignimbiriti, kül boyutundaki volkanik malzeme, tersderecelenme gösteren pomzalar ile normal derecelenme gösteren litik (volkanikve ofiyolitik kayaç) parçalardan oluşmaktadır. Pomzalar lifsi, gözenekli veplaketimsi dokularıyla bölgedeki diğer ignimbiritlerden ayırtedilmektedir.Mineralojik-Petrografik incelemeler sonucunda pomza örneklerinin plajiyoklaz,biyotit, kuvars, amfibol ve opak minerallerden oluştuğu saptanmıştır.Pomzalarda genellikle vitrofirik-porfirik doku, tüm kayaç örneklerinde isehipohiyalin porfirik doku gözlenmektedir. Pomza örneklerindeki plajiyoklazminerallerinin büyük bir kısmı andezin-oligoklaz, bazıları ise bitovnit-labradorbileşimindedir. Plajiyoklaz mineralleri genellikle normal zonlanmagöstermektedir. Jeokimyasal çözümleme sonuçlarına göre, Cemilköyignimbiritinin riyolitik bileşime sahip olduğu ve kalkalkalin özellik gösterdiğibelirlenmiştir. Ana element ve iz elementlerin SiO2 ile oluşturulan değişimdiyagramlarından, Cemilköy ignimbiritinin oluşumunda, fraksiyonel kristallenmesürecinin etkili olduğu gözlenmiştir. Cemilköy ignimbiritinin, LIL ve LREE'lercezenginleşmiş olması, fraksiyonel kristallenme sürecinin yanında, dalma-batmave/veya kabuksal kirlenme süreçlerinin de etkili olduğunu göstermektedir.Spider diyagramlarda, Nb, Ta, Sr, P ve Ti elementlerinin negatif anomaligöstermesi, Ba/Nb>28 (56-77) ve Rb-Y+Nb ayırtman diyagramında tümörneklerin, dalma-batma ile ilişkili volkanik yay granitleri bölgesinde yer alması,Cemilköy ignimbiritinin oluşumunda dalma-batma sürecinin etkili olduğunuortaya koymaktadır. Sonuç olarak, Cemilköy ignimbiritinin, dalma-batmaetkisiyle zenginleşmiş OIB benzeri bir mantonun kısmi ergimesi sonucu oluşanmagmadan itibaren AFC süreci ile oluştuğu düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: Kapadokya, Cemilköy ignimbiriti, dalma-batma, jeokimyaDanışman: Prof. Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji MühendisliğiBölümü, Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalıİ

In this thesis, petrological and geochemical characteristics of Cemilköy ignimbrite,at Cappadocia region, located in the Central Anatolian Volcanic Province wererevealed by more detailed examination. Field investigations and laboratory studieshave been carried out for this purpose. Cemilköy ignimbrite is composed of ashsize volcanic material, normally graded pumices and inversely graded lithic(volcanic and ophiolitic) clasts. Pumices are distinguished from other ignimbrites atthe region by flattened, vesicular and a slayt fabric. Mineralogical andpetrographical studies show that pumices consist of plagioclases, biotite, quartz,amphiboles and oxide minerals. Predominantly vitrofiric-porfiric fabric is observedin the pumices and hypohyaline porfiric fabric is observed in the whole rockstudies. Most of plagioclases are observed as andesine-oligoclase in the samplesof pumices and the others are observed as bytownite-labradorite. Plagioclasesgenerally show normal zoning .As a result of geochemical examinations, it hasbeen determined that Cemilköy ignimbrite is rhyolitic in composition and showscalkalkaline characteristics. The effect of fractional crystallisation processes in theformation of Cemilköy ignimbrite is observed from major and trace element versusSiO2 diagrams. Cemilköy ignimbrite which is enriched with LIL and LREE mineralsindicate that not only the fractional crystallisation processes but also thesubduction and/or crustal contamination process was effective. Negative anomalytrend of Nb, Ta, Sr, P ve Ti elements in spider diagrams the ratio of Ba/Nb>28 (56-77) and the location of all samples in subduction related volcanic arc granites inRb-Y+Nb discrimination diagram point out to the effect of subduction. As aconsequence, Cemilköy ignimbrites appear to have been produced from themagma which is formed though AFC processes as a result of partial melting ofOIB like mantle which is enriched with the effect of subduction.Keywords: Cappadocia, Cemilköy ignimbrite, subduction, geochemistryAdvisor: Prof.Dr. Abidin TEMEL, Hacettepe University, Department of GeologicalEngineering, Ore Deposites-Geochemistry sectionii