Tatvan güneyinin (Bitlis masifi) jeolojik/petrografik incelenmesi

Abstract

ÖZET Bu çalışsa, Bitlis masifinin Tatvan güneyinde yer alan VAN L48 bl-b4 paftalarında 1/25 000 ölçekte jeolojik harita alımını, Kesandere ile Bitlis arasında `Alt ve Üst Metamorfitler`in dokanağma dik yapı kesitlerini ve alınmış örneklerin petrografik ve arafibolitlerde mevcut amfibollerin petrokirayasal incelemesini kapsamaktadır. Araştırma, Bitlis Kaşifinin bazı sorunlarına çözüm/ yorum getirneyi, özellikle Alt ve Üst Motaworfitlerin ilişkisini yorumlamayı amaçlamıştır. Kayaç dizini Alt Metaraorfitler (Yolcular Fm), Üst Metaraorfitler (Kotum Gr.) ve `Post-raetaraorfik damar kayaçları `olmak üzere üç bölümde incelenmektedir. Yolcular Formasyonu amfibolit, paragnays/ şist (nikroklin gnays, biyotit gnays/şist ve muskovit gnays/şist) ile bunları kesen, granitoid bileşimli kayaçlardan oluşmaktadır. Biyotitli metagranitleri kesen asidik bileşimde damar (kuvarso-feldis- patik gnays) ve yüzey kayaçlarmm (leptinit) daha genç bir hololökokratik faza karşılık geldikleri savunulmuştur. Üst metamorfitlerin çalışma alanında görülen bolümü olan Kotum Grubu Devoniyen öncesi yaşta pirit-kloritoyid-klorit şist/fillitlerden oluşan Kuytu Formasyonu; kuvarsit/ku vars şistlerden oluşan Arpik Formasyonu ve kuvarslı mermer araseviyesi (Sak Üyesi) ile bu formasyonları geçişli olarak izleyen ötetakarbonatlardan (Nasurdağı Formasyonu) oluşmak tadır. Bu formasyon Orta Devoniyen, Perniyen ve Alt Triyas fosilleri içermekte olup, Kuytu ve Arpik formasyonları ile girik oluşu formasyonların ayrı ayrı yaşlandırılmasına en gel olmaktadır. Buna göre, Kotum grubu Paleozoyik- Mezozoyik yaşındadır. Tüm istif Alpin metaraorfizMa sonrası aplit ve diyabaz daykları ile kesilmektedir. Alt ve üst Metamorfitler arasındaki ilişkinin Alt Paleozoyik'te transgressif aşma gösteren Üst Proterozoyik yaşlı bir açısal uyumsuzluk olduğu düşünülmektedir. Alt Metafor fitlerin koıapetan kayaçlarının Alpin evrenin sığ koşullarında geniş kıvrımlar oluştura bildiği, böylece üst He-vi tamorfitlerde ve alt metamorfitlerin üst kesimlerinde ritmik makaslama zonları boyunca `basınçların Özgürlenmesiyle, yerel ve çoğunlukla yapıya dayalı olarak, alt metamorfitlerin protolitlerinin korunduğu veya sadece retrograd et kilere uğradığı düşünülmektedir. Alt ve üst metamorf itlerin dokanaklarında genellikle metamorfizma atlaması görülmemektedir. Alpin. metamorfizmanın eski metamorfizmayı silemediği durumlarda, farklı iki metamorfizma evresinin farklı parajenezleri aynı el örneğinde veya aynı lokasyonda belirlene- bilmektedir. Alt ve üst metamorfitlerin dokanaklarında Alpin etkilerin çok düşük olması durumunda alt metamorfitler de Pan-Afrikan(?) üst metamorf itlerde ise Alpin metamorfizmanın izlenmesinden kaynaklanan bir metamorfizma farkı izlenebilmektedir. Çalışma alanı Gevaş, Bitlis ve Hizan arasında yer alan, her iki tepe noktasında BGB'ya dalımlı, D-B yönlü eksen düzlemi kuzeye doğru orta-yüksek eğimli bir antiformun kuzey kanadını batı tepe noktasına bağlayan bölge üzerinde bulunmak tadır. Alpin kıvrılma evresinin `erken` dönemi, çalışma alanındaki ana yapı trendiyle uyumlu olarak, eksen yönü KKD ile DKD arasında değişen izoklinal kıvrımlarla temsil edilmektedir. Erken gelişmiş foliasyonlar, zaman içinde sürekli(prog- ressive) kıvrımlarıma sonucu, ana basınç yönüne verev bir konum kazanmışlar ve BKB yönlü, açık ve konsan trik `geç` evre kıvrımlarıyla üstelenmişlerdir. Belirlenen istif ve alt-üst metamorfit ilişkisi gereği olarak granitik kayaçlar üst metamorfitlere ait köken kayaçların çökelmesinden önce yerleşmişlerdir. Granitik kayaçların amfibol it ve biyotit gnayslardan farklı metamorfizma mer tebesi göstermeleri pre -Devoniyen (Baykaliyen?) ve Alpinvii olmak üzere iki metamorfizma evresinin varlığını gerek tirmektedir. Pan-Afrikan evrenin fiziksel koşullarının, yaklaşık 6 kbarlık hidrostatik basınçlarda 630°C- 650°C sıcaklık ile saptanamayan basınç koşullarında yaklaşık 500°C sıcaklık arasında değiştiği düşünülmektedir. Amfibollerin pargazitik hornblend bileşimi, Al katyon değerlerinin genellikle yüksek oluşu ve `A` alanının yüksek oranda dolması da orta basınç serilerinin am- fibolit fasiyesi koşullarına işaret etmektedir. Çalışma alanı içinde, Alpin metamorfizma düşük ve olasılı çok düşük mertebeli metamorfizma koşulların da gerçekleşmiştir. Ana yapının kanat bölgesinde yer alan Kesandere kesitinde ise, yapı çekirdeğinde orta mertebe ve ender olarak anateksi koşullarına ulaşan, kesit boyunca sürekli, Alpin yaşlı bir metamorfizma önerilmektedir. Bu metamorfizma, mevcut jeokronolojik araştırmalar ışığında, Alt- Kretase ile Oligosen ara lığında etkili olmuş bir sıkışma rejimine ve ilişkin de formasyon sürecine bağlanmıştır. Orojenik dönem sü resince gerçekleşen bölgesel yükselmenin, sıcaklık ve basınçların azalması ile zaman içinde gerileyen (ret- rograd)bir metamorfizmaya sebep olduğu sanılmaktadır.

STJMMARY This work corsprises 1/25 000 scale geologic map- ping of the quadrangles VAN IA8 bl-b4, cross sections perpendiaular to the infra-suprastructure boundary 'and evaluation of petrographic data in addition to cheraical analyses of araphiboles enriched fron 9 araphibolite sarap- les., The work aiıas to interpret sone of the basic dis- put.es, with special emphasis laid on the probleras related to raetamorphisra and infra-suprastructure boundary. The rock sequence consists of a baseraent complex (Yolcular Fra.) capped by a sıet-r.sedirıentary raantle. Yolcular fo.r?aation(Lov,'er Meta'aorphics) consists raainly of araphibolite, paragnoiss/schist (Hicrocline-gneiss, biotite- gneiss/schist and rsuscovite gneiss/schist) intruded by granitic rocks followed by a hololeucocratic phase foraing dyke swaras and lenticular extrusive nasses, respectivsly in and above the basenent complcx. The Betasedinıentary îiantle (Kotum Gr.) is difforcntiated into `Kuytu`, `Arpik` and Nasurdağı forraations. Kuytu forınation conaists of pyrite-chloritoid bearing phyllite, quartzite «^nd mica- schist. it is gradational to the Arpik formâtion consis- ting essentially of quartzites, quartz-schists and a band of quartz-raarble(8ak Member) with minör chlorite schists. On the other hand, Arpik formâtion overlaps the Yolcular Metamorphics towards the west. The Arpik formâtion is tran- sitional to the Nasurdağı forraation consisting of raetacar- bonstes with a sparse fossil content, yielding dates of Middle Devonian, Pernian and Lov/er Triassic. The whole sec- tion is cut across by post-raötHiraorphic (Alpine Orogeny) d^rkesof aplite and diabase. A cartographic unconformity is detected between the `Upper metamorphics and the `Lower metamorphics`. The strata of the `ITpper metamorphies` are observed t o be pa- rallel t o this cartographic plane, persisting f ör fairly long distances, favouring an angular unconformity rather than a tectonic relation. The competent rocks of the `Lo- v/er metamorphics`, behaving in elastico-viscous conditions, are partly involved in the Alpine episode. The suprastruc- ture presumably acted as a subrigid mass /yith minör move- ments along en echelon shear zones, resulting in partial elimination of compressional stresses and öpen to tight folding of the `Lo?/er metamorphics` with partial destruc- tion of pre-Alpine parageneses. Gaps in the grades of metamor- phism are not restricted t o the infra-suprastructure boun- dary, but to those betv/een the foliated shear zones and preserved pr e-Alpine (Pan-A f rican ?) parageneses. The investigated area is located on the nortv/estern hinge of a majör antiform, plunging WSW on both crests with its axial plane dipping moderately tov/ards north. The early phase of Alpine folding assumed a NNE trend in accordance with shaping of the majör structure, thus enabling recognition of a late Alpine, /VNW trending,open fold system superimposed on the earlier structures. The metagranitic rocks of the `Lov/er metamorphics` are in pre-Devonian(possibly pre-Cambrian) in age on the busis of defended stratigraphy and relation betv/een the infra-suprastructures. This fact together v,âth gaps in the grades of cıetamorphism bet^een metagranites and of the other `Lov;er metaınorphics` lithofacies, lead conclu- sively to the presence of a pre-Devonian(Pan-African) event. The association of kyanite- sillimanite in apytigmatic veined garnet-biotite gneıss suggests hydros- tatic pressures about 6 kbars at temperatures of 600 - 650°Co An almandine-medium grade is also suggested f ör the Pan-African event by the pargasitic compositions of horn- biendş,fairly high values of Al cations and high occupan- cies of the `A` site.. The Alpine parageneses indicate a low and locally very low grade metamorphism in the investigated area. Kov/ever, a progressive Alpine metamorphism in almandine- medium grade (v/ith local migmatitle areas) is suggested f ör. the structural core of Kesandere section, situated in the northern flank of the majör structure, v/ith gradual decrease of physical conditions towards structurally higher horizons. Previous geochronologic work and field data suggest a Lov/er Cretaceous - Oligocene age f ör the Alpine event. Retrograde effects are attributed to a continous process of deformation with contemparaneous uplift and decreasing physical conditions