Orta Anadolu masifinin güney batısında (Kırşehir yöresinde) petrografik ve petrotektonik incelemeler

Abstract

ÖZET İnceleme alanı Kırşehir ilinin batı ve kuzeybatısında yeralmakta ve 1/25000 ölçekli J31-b3,-b4-c2 ve J32-a4- d1-d2 topoğrafik haritaların sınırları içinde yaklaşık 500 km2 'lik bir alan kaplamaktadır. Bölgede gerçekleştirilen bu çalışma ile yörede yüzeylenen metamorfik ve magmatik serilerde petrografi, petroloji, stratigrafi (litostratigrafi), metamorfizma ve yapısal jeoloji ile ilgili sorunların çözümlenmesi amaçlanmakta dır, Metamorfitlere ait litof asiyeslerin üç ayrı formasyon ve bir üye ile tanımlanabileceği saptanmış, makroskopik ve mesoskopik Ölçekte saptanan yapısal verilerin mikroskopik ölçekte, petrofabrik analizler yardımıyla elde edilen dokusal verilerle deneştirilmesi sonucu deformasyon ve kristallenme evreleri belirlenmiştir. Yörede Tersiyer yaşlı seriler altında büyük bir dom yapısında gözlenen Kırşehir metamorfitleri litostratigrafik olarak alttan üstte Kalkanlıdağ formasyonu, Kargasekmez Tepe kuvarsit üyesi, Naldökendağ formasyonu ve Bozçaldağ formasyonu şeklinde adlandırılmıştır. Bu istif, inceleme alanı batı ve kuzeybatısında Baranedağ granitoyidi ve kuzeydoğusunda Çayağazı siyenitoyidi tarafından sıcak dokanaklarla kesilmektedir. Ayrıca, kuzeyde dar bir alan da Karakaya ultramafiti olarak adlandırılan litoloji topluluğunun metamorfitleri yüzey bindirmesi şeklinde tektonik dokanakla üzerlediği gözlenmektedir. Tüm bu birimleri Tersiyer yaşlı Kızılırmak formasyonu transgresif olarak örtmektedir. Kökensel olarak Mesozoyik öncesi yaşlı olduğu kabul edilen metamorfitler pelitik, yarıpelitik, psamitik, kuvarsitik, yarıkarbonatlı, karbonatlı ve bazik litolojilerin metamorfik türevlerinden oluşmaktadır. İnceleme alanının ana kayaç türlerini mermerler, kuvarsitler, şistler, gnayslar, amfibolitler ve felsler oluşturmak tadır. Metamorfik serilere ait fasiyes sınırlarındametamorfik atlamanın gözlenmediği konkordan, uyumlu bir istif ve progresif deformasyonlar ile gelişen üsteleyen kıvrım geometrisi ve beraberindeki yapısal unsurlar egemendir. Deneme ve sınama yoluyla 8 ayrı asalana ayrılan inceleme alanı yapısal özellikleri açısından ayrı ayrı analiz edilmiş, birbirleriyle deneştirilmiş ve ortak yapısal karakterleri belirlenmiştir, Kırşehir metamorfitlerinin geç evre kıvrımları ile sahip olduğu yapısal konum genel de NNW'ya dalımlı bir antiform yapısı sergilemekte olup bu antiform içinde eksen alçalımı ve yükselimi sergileyen erken evre kıvrımlarının geometrisi izlenmektedir. İnceleme alanında ilerleyen metamorfizmaya bağlı olarak gelişen progresif kıvrımlanma olayını yapısal ve dokusal parametrelere dayanarak üç def ormasyon fazına ayırmak ola sıdır, Asalanlara ait doku diyagramlarının ortak bir karak tere sahip olduğu ve aksiyal simetri gösterdiği anlaşıl maktadır. Bölgede egemen kırık hatlarının, Masifin bölgesel yükseli mi sonucu geç evre def ormasyonlara bağlı olarak !V kırıklanma evresinde gelişmiş olduğu ve NW-SE doğrultulu bindirmeler ve yüksek açılı ters faylar ile NE-SW doğrultulu doğrultu atımlı ve normal `faylar ile karakterize edildiği anlaşılmaktadır, Kayaç örneklerinin mikroskopta gözlenen dokusal özellikleri ile mesoskopik ölçekte belirlenen yapısal özellikleri arasındaki ilişkileri belirlemek amacıyla bir dizi petrofabrik çalışma yapılmıştır. Bölgede yapılan bu çalışma sonucunda metamorfik f asiye s sınırlarının litofasiyes sınırlarını yaklaşık enine kestiği (NE-SW) ve isogradların konumu ile erken evre kıvrımlarına ait deformasyon geometrisinin aynı doğrultuda bulunduğu ortaya konulmuştur. Bu konum metamorfizma evreleri ile yapısal evrelerin kronolojik ilişkisini veren önemli bir bulgu olarak değerlendirilmiştir.

vi SUMMARY The study area is situated at north and northwest of Kxrsehir province, and covers an area of about 500 sq..km within the 1/25000 scaled J31-b,-b^-c2 and J32-a4-d1-d2 topographical sheets. The present work in the region is carried out to bring solutions to those problems concerning petrography, petro logy, stratigraphy (lithostratigraphy), metamorphism and structural geology of the metamorphic and igneous series cropping out in the area. It has been concluded that lithofacieses belonging to the metamorphites could be defined by three different formati ons and a member, and the deformation and crystallization phases have been determined through comparison of the struc tural data obtained in macroscopic and mesoscopic scales with the textural data obtained by means of petrofabric analyses in microscopic scale. The Kırşehir metamorphites, Which can be observed in form of a large dome structure under the Tertiary series in the region, have been named as Kalkanlidag formation, Kargasek- mez Hill quartzite member, Naldökendağ formation and Bozçal- dağ formation from bottom to top. This sequence is cut through in hot contacts by the Baranedag granitoid at the west and northwest, and by the Çayağazı syenitoid at the northeast of the study area. On the other hand, it has been observed that a lithological association, named as the Karakaya ultramafite in a narrow area, covers the metamorp hites with a tectonic contact, in form of a surface thrust. All these units are transgressively covered by the Tertiary Kızılırmak formation. As for the origin of the metamorphi tes, which are accepted to be of pre-Mesozoic age, they consist of metamorphic derivatives of the pelitic, semi- pelitic, psammitic, quartzitic, semi-carbonaceous, carbona ceous and basic lithologies. The main rock types in the 'study area are marbles, quart zi- tes, schists, gneisses, amphibolites and felses.vii A concordant, conformable sequence, without any metamorphic discontinuity, a fold geometry developed by progressive deformations, and the structural features associated with these are dominant at the facies boundaries belonging to the metamorphic series. The study area, which has been subdivided into 8 different sub-areas by trial-and-error method, and each sub-area is studied separately from the point of view of its structural features, compared to other sub-areas and common structural properties have been determined. The structural position of the Kırşehir metamorphites gained by late-stage folding, shows a general NNW plunging antiform structure, and the geometry of early-stage folding which exhibits rising and lowering of axes within the antiform can also be observed. In the study area, it is possible to differentiate three deformation phases for the progressive folding, developed as a result of progressive metamorphism basing on structu ral and textural parameters obtained. It has been under stood that, the texture diagrams belonging to sub-areas, possess a common character and show an axial symmetry. It has been seen that, the dominant fractures in the area have been developed during the F^, fracturing period, result ing from the late-stage deformations due to the regional uplifting of the Massif, and that they are characterized by NW-SE trending thrusts and highly dipping reverse faults, and NE-SW trending strike-slip and normal faults. A series of petrofabric studies have been carried out in order to determine the relationships between the textural properties of the rock samples, examined under microscope, and their structural properties determined in mesoscopic scale. With in the present study, it has been determined that the boundaries of metamorphic facieses transversely cut the lithofacies boundaries, and the position of the isograds has the same trend with the deformation geometry belonging to the early-stage folding. The trend in concern has been evaluated as an important deduction which gives the relati-viii onship between the stages of metamorphism and the structu ral phases.