Nallıhan (Ankara) çevresinde olasılı paleosen yaşlı volkanik kayaların jeolojisi ve petrolojisi

Abstract

Nallıhan (Ankara) çevresinde yer alan Paleosen yaşlı sedimanter kayaçlar, bazalttan riyolite değişen kompozisyonlarda arakatkılar içerir. Bu çalışmada volkanik kaya birimlerinin petrografik özellikleri, mineral kimyası, toplam kaya ana ve iz element jeokimyası ile Sr-Nd izotop bileşimlerinin tartışılması amaçlanmıştır ve bu volkanik ara katkılar radyometrik olarak yaşlandırılmıştır.Olivin, klinopiroksen ve plajiyoklas içeren ve yüksek MgO bileşimli bazaltik birimler sodik alkali karakter sunar ve normatif nefelin ile olivin içerir. Kuvars-normatif kayaçlar jeokimyasal olarak bazaltik andezit, andezit, benmoreyit, trakit ve riyolit gibi farklı bileşimlerden meydana gelir.Hem silis hem de magnezyum oksit bileşimine bağlı ana ve iz element değişim diyagramları bu volkaniklerin eş kökenli olduklarını ve kristal ayrımlaşması sürecini takip ettiklerini gösterir. Silise doymamış yüksek magnezyum oksit içerikli kayaçların iz element değerleri üzerinden manto kaynak kayacı yorumlanmıştır. N-MORB'a göre oranlanmış çoklu element diyagramlarında yüksek magnezyum oksit içeren nefelin-normatif bazaltik kayaçlar için büyük iyon çaplı litofil (BİL) elementler bakımından zenginleşme (10-100 kat) görülür. En ilksel kompozisyona sahip kayaçların ilksel Sr ve Nd izotop oranları artan silis ve magnezyum oksit değerlerine karşın düz desenler sunar.Tüm bu jeokimyasal veriler, manto kaynağının dalma-batmayla ilişkili zenginleşme gösterdiğini ve ilksel magmanın ileri derecede ayrımlaşmalı kristalizasyon ve az oranda kabuksal kirlenme süreçlerinden etkilenerek evrimleşmiş örnekleri oluşturduğunu gösterir. Elde edilen veriler, literatürde dilim kopması süreci ile kabul görmüş Kızderbent volkanikleri ile de karşılaştırılarak benzerlikleri ve farklılıkları irdelenmiş, jeodinamik yorumu yapılmıştır.

The sedimentary rocks located to the west of Nallıhan (Ankara) are reported to be Paleocene in age, and contains volcanic intercalations with basaltic to rhyolitic compositions. In this study it is aimed to discuss the petrographic features, mineral chemistry, whole rock major and trace element geochemical characteristics, and Sr-Nd isotopic compositions of the volcanic intercalations.Olivine-bearing basaltic rocks, having high MgO contents posses Na-alkaline character with presence of normative nepheline and olivine. Quartz normative rocks geochemically include basaltic andesite, andesite, benmoreite, trachyte and rhyolite.Both silica and magnesium oxide dependent major oxide and trace element variation diagrams strongly indicate that these rocks are co-genetic and affected by fractional crystalisation. Presence of high-magnesium oxide, silica undersaturated rocks among this suite are used for discussions about their source characteristics. On a N-MORB normalized multi element spider diagram, the high-magnesium oxide, Ne-normative basaltic rocks are characterized by highly enriched (10-100 times) large ion lithophile element (LILE) abundances. Initial Sr and Nd isotopic ratios of the most primitive lavas are interpreted according to increasing silica and magnesium oxide which are shown straight trends.All these geochemical features indicate that mantle source of the volcanic rocks was affected by subduction related enrichments, and the primary magmas have undergone to extensive fractional crystallization and small degrees of crustal contamination processes to produce the evolved samples. The similarities and difference of data are also compared with Kızderbent volcanics which are reported as slab break off volcanism in literature and geodynamic evoluation was interpreted.