Yozgat batoliti Şefaatli kuzey kesiminin (Güney Yozgat) petrolojik incelenmesi

Abstract

Ill ÖZET Yüksek Lisans Tezi YOZGAT BATOLİTİ ŞEFAATLİ KUZEY KESİMİNİN (GÜNEY YOZGAT) PETROLOJİK İNCELENMESİ SİBEL TATAR Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Durmuş BOZTUĞ Anatolid-Pontid çarpışma sisteminin pasif kenarında yeralan ve Orta Anadolu'da yaklaşık 2000 km2 lik bir alan kaplayan Yozgat batolitinin bir kısmını oluşturan Yozgat ili güneyi Şefaatli ilçesi kuzeyinde yer alan çalışma alanı, I-tipi, çarpışma sonrası, kalkalkalin, monzonitik birlik ve M-tipi, çarpışma sonrası, toleyitik mafik magmayı karakterize eden gabroyik/diyoritik birlikten oluşmaktadır. Bu birliklerden monzonitik birlik, kendi arasında haritalanabilir beş ah birime ayrılabilmektedir. Bunlar Cankılı K-feldispat megakristaUi monzogabro/monzodiyoriti, Akçakoyunlu K-feldispat megakristalli kuvars monzodiyoriti, Adatepe K-feldispat megakristaUi kuvars monzoniti, Yassıağü K-feldispat megakristalli monzograniti ve Karakaya monzogranitidir. Bu beş alt birim, hem arazi, hem de mineralojik-petrografik ve jeokimyasal karakteristikleri bakımından fraksiyonel kristalleşme (FC) ve magma mingling/mixing süreçlerinin iyi korunmuş kanıtlarını gösterirler. Bunlardan FC süreci, içten dışa doğru gelişmeyi karakterize edecek şekilde olup; Cankılı birimi batolitin en iç, Karakaya birimi ise en dış kesiminde yüzeylenmektedir. FC süreciyle ilk önce oluşan Cankılı monzogabro / monzodiyoritinin mafik mineral topluluğu klinoproksen+amfıbol ( hornblend + hastingsit ) + biyotitten oluşurken; Cankılfdan hemen sonra katılaşan Akçakoyunlu ve Adatepe birimlerinin mafik mineralleri ise amf (hornblend + hastingsit)+klinoproksen+biyotitten oluşmaktadır. İlerleyen FC sürecine bağlı olarak gelişen Yassıağıl ve Karakaya monzogranitlerinin mafik mineral topluluktan ise, sırasıyla, amf(homblend+hastingsit)+biyotit+klinopiroksen ve biyotit + amfIV (homblend+ hastingsit) +klinopiroksen minerallerinden oluşmaktadır. Ana element oksit bileşenlerinden tFe203, MnO, MgO, CaO, Ti02 ve P2Os değerleri artan silis içeriğine bağlı olarak düşme; K20 içeriği ise artma göstermektedir. Artan silis içeriğine bağlı olarak, eser elementlerden Co, Cu, Zn, Rb ve Ga mükemmel; buna karşılık Cr, Pb, Nb, Y, Zr ve Th elementleri ise zayıf FC trendi sergilemektedir. Sr ve Ba elementlerinin silise göre değişimi Cankılfdan Karakaya'ya doğru mükemmel bir FC trendi tanımlamakla birlikte, özellikle Cankılı birimine ait bazı kayaç örneklerindeki feldispat minerallerinin alterasyonu ile belirginleşen Sr ve Ba mobilizasyonlan bu trende uyumsuzluk gösterebilmektedir. FC sürecinin jeokimyasal göstergelerinden birisi ise K/Rb - Rb, K/Ba - Ba ve K/Rb - K/Ba variogramlandır. Arazide görülen mikrogranüler dokulu mafik magmatik enklavlar (MME), eş yaşlı mafik ve felsik magmaların heterojen karışımını gösteren magma mingling sürecinin; antirapakivi, poikilitik/oikokristik feldispat, iri plajiyoklazlar içerisindeki küçük plajiyoklaz latalan, çivi başlarına benzer zonlar ile erime/çözünme dokuları olarak tanımlanan bazı mikroskopik özellikler ise bu magmaların homojen karışımını gösteren magma mixing sürecinin kanıtlan olarak değerlendirilmektedir. Tüm bu verilerin ışığında, Yozgat batolitini oluşturan I ve M tipi magma kaynaklarının birlikteliğinin oluşumu için şu model önerilebilinmektedir. Neo-Tetis'in kuzey kolu, Üst Kretase'de Pontidlerin altına dalarak yokolmuştur. Bu dalma-batma zonu boyunca Ankara-Erzincan kenet kuşağı olrak tanımlanan çarpışma zonu meydana gelmiştir. Bu çarpışmanın ileri evrelerindeki kabuk kalınlaşmasına bağlı olarak alt-orta kabuktan itibaren Cankılı K-feldispat megakristalli monzogabro/monzodiyoriti, Akçakoyunlu K-feldispat megakristalli kuvars monzodiyoriti, Adatepe K-feldispat megakristalli kuvars monzoniti, Yassıağıl K-feldispat megakristalli monzograniti, Karakaya monzograniti, Hacımusalı mikrograniti magması oluşmuştur. Kabuk kalınlaşmasından sonra gelişen gerilme rejimi altında yükselen üst manto dilimininin adiyabatik dekompresyon sonucu kısmi erimeye uğramasıyla da Başnayayla diyorit/gabrosu gelişmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Yozgat batoliti, Magma tipleri, I ve M tipi granitoyidler, Fraksiyonel kristalleşme, Petrojenetik-Jeodinamik evrim.

SUMMARY Ms thesis PETROLOGY OF THE YOZGAT BATHOLITH IN THE NORTHERN ŞEFAATLİ (SOUTH YOZGAT) Sibel TATAR Cumhuriyet University Institute of Sciences Geological Engineering Department Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Durmuş BOZTU? Yozgat batholits covers an area of approximately 2.000 km2 with an E-W direction in Central Anatolia. Some mapable lithodem units such as Cankih monzogabbro / monzodiorite, Akçakoyunlu quartz monzodiorite, Adatepe quartz monzonke, Yassıağıl monzogranite and Karakaya monzogranite, Hacimusah microgranite, Başnayayla diorite/gabbro. These five subunits (Cankih monzogabbro / monzodiorite, Akçakoyunlu quartz monzodiorite, Adatepe quartz monzonite, Yassıağıl monzogranite and Karakaya monzogranite) represent some good evidences of the fractional crystallization (FC) and magma mingling / mixing processes by means of field, mineralogical- petrographical and geochemical characteristics. There is a good zonation in the field that the Cankih monzogabbro/monzodiorite forms the core, and Karakaya monzogranite forms the rim. Mafic mineral assemblage of the Cankih monzogabbro/monzodiorite, first product of FC process, consists of cpx + amph ( hornblende + hastingsite ) + biotite. Those of Akçakoyunlu and Adatepe subunits, crystallized immediately after the Cankih by FC during cooling of magma, are composed of amph(homblende+hastingsite)+cpx+biotite. As for the mafic mineras of the Yassıağıl and Karakaya subunits, solidified as final FC products comprise amph (hornblende + hastingsite) + biotite+cpx, and biotite + amph (hornblende + hastingsite) ±cpx, respectively. The major element oxides such as tFe203, MnO, MgO, CaO, Ti02 and P20? apparently decrease with the increasing silica content, whereas K20 content increases. The trace elements such as Co, Cu, Zn, Rb and GaVI determine well FC trend, on the contrary Cr, Pb, Nb, Y, Zr and Th elements exhibit slightly FC trend versus silica content. Variations in the Sr and Ba elements versus silica also describe recognizable FC trend from Cankih to Karakaya units, although, some secondary mobilizations in the contents of these trace elements, particularly depletions in some Cankih rock samples in which some feldspars show secondary alteration, do not fit well this trend. The most reliable variograms indicating FC trend are those of K/Rb versus Rb, K/Ba versus Ba and of K/Rb versus K/Ba. Some mafic microgranular magmatic enclaves (MME), commonly found in the field, are considered to be the evidences of the magma mingling process. There are also some microscopic textures called antirapakivi, poikilitic/oikocrystic feldspars, small lath shaped plagioclase within large plagioclase, spike zones in plagioclase and spongy cellular dissolution/melting textures in plagioclase indicating the magma mixing process. These data reveal that there are the co-existency of the I and M type granitoids in the southern Yozgat town of Yozgat batholith. This association is suggested to be derived from such a geodynamic model: The northern branch of the Neo-Tethys has been consumed with a nortward dipping subduction zone along which the oceanic crust subducted beneath the Pontides. The Anatolides constitutes the passive margin of this convergence system. Towards the nature stage of the crustal thickening, the Cankih monzogabbro / monzodiorite, Akçakoyunlu quartz monzodiorite, Adatepe quartz monzonite, Yassıağıl monzogranite and Karakaya monzogranite, Hacimusah microgranite units were derived from the partial melting of the middle and lower parts of crust. Başnayayla diorite/gabbro has been solidified from a mafic magma source. This magma is thought to be derived from the partial melting to upwelled mantle under the adizbatic decompression conditions due to tensional regime after the crustal thickening. KEYWORDS: Yozgat batholith, Magma types, I and M-type granitoids, Fractional crystallization, Petrogenetic- Geodynamic Evolution.