İscehisar (Afyon) yöresindeki volkanik kayaçların petrolojisi ve petrojenezi

Abstract

Bu çalışmada, Anatolid-Torid blokunun bir parçası olan Afyon Zonu'nda bulunan Afyonkarahisar iline bağlı İscehisar ilçesi ve yakın cevresinde yüzeyleyen Karakaya Volkanikleri'nin mineralojik-petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiş, volkanizmanın kökeni ve oluşumunda etkili olan süreçlere açıklık getirilmeye çalışılmıştır.İnceleme alanının temelini Çobanlar şisti ve İscehisar Mermerleri oluşturmaktadır. Bunun üzerinde ise Seydiler İgnimbriti uyumsuz olarak yer almaktadır. Karakaya Volkanitleri Seydiler ignimbritlerini üzerlemektedir. Geç Miyosen-Erken Pliyosen yaşlı Gebeceler Formasyonu'na ait çakıltaşı, kumtaşları ve yöredeki en genç birimi olan Kuvaterner yaşlı alüvyon tüm birimleri uyumsuz olarak örtmektedir.İnceleme alanındaki volkanik ürünler, bazaltik trakiandezit, trakiandezit türü kayaçlar ve riyolitik piroklastitlerden oluşmaktadır. Mineralojik–petrografik incelemeler sonucunda, kayaçlarda yaygın olarak plajiyoklaz, piroksen, biyotit ve opak mineral birliktelikleri saptanmıştır. Mineral kimyası çalışmalarına göre; olivin, sadece bazaltik trakiandezit bileşimindeki kayaçlarda gözlenirken, kuvars, riyolitik piroklastiklere ait örneklerde bulunmaktadır. Trakiandezit bileşimindeki örneklerde plajiyoklazlar andezin, labrador ve bitovnit bileşiminde gözlenirken, klinopiroksenler diyopsit, ojit bileşimindedir. Kayaçlarda porfirik, hipokristalin porfirik, vitrofirik, glomeroporfirik ve trakitik dokular gözlenmektedir.Jeokimyasal incelemeler sonucunda, bölgedeki volkanik kayaçların bazaltik trakiandezit, trakiandezit, Seydiler İgnimbriti'nin ise riyolit bileşiminde oldukları ve hem alkali, hem de kalkalkali özellik gösterdikleri belirlenmiştir. Majör ve iz elementlerin SiO2 ile oluşturulan değişim diyagramlarından elde edilen trendler, bu volkanik kayaçların oluşumunda fraksiyonel kristalleşme sürecinin etkili olduğunu göstermektedir. Karakaya Volkanitleri'nin LIL element (Ba,Rb, Sr ve LREE) içeriklerinin, HFS elementlerine (Nb, Hf, Ta, Zr,Ti) göre yüksekolması, Nb/La < 1.3 ve yüksek Th/Nb (0,33-2,74) oranları,, bölgedeki kayaçların oluşumunda fraksiyonel kristalleşmenin yansıra magma karışımı, dalma-batma ve kabuksal kirlenme süreçlerinin de etkili olduğu söylenebilir.

In this study, mineralogical-petrographical and geochemical characteristics of the Karakaya Volcanics of Iscehisar region, which is a part of the Anatolide-Tauride Block, is located at the Afyon zone were examined and the origin and processes which were effective in the formation of volcanism were tried to be clarified. In the investigation area, the basement is represented by Çobanlar schists and Iscehisar marble which is overlain by Seydiler Ignimbrites, occuring product of explosive volcanism. Karakaya Volcanics obduct uncomformably these units. Late Miocene-Early Pliocene aged conglomerate and sandstone which belongs to Gebeceler Formation deposited in stream-lacustrine environment and Quaternary aged alluvium unconformably overlie all former units. Volcanic products are composed of trachybasalt, basaltic-trachyandesite and rhyolitic pyroclastics in study area. Mineralogical and petrographical studies show that volcanic rocks consist predominantly of plagioclases, pyroxenes, biotites and oxide minerals. According to mineral chemistry studies Olivine is observed only in rocks with basaltic trachyandesite composition whereas quartz is observed in rhyolitic rocks. Plagioclases are observed as andesine, labradorite and bytownite while clinopyroxenes are seen as diopsite, augite in samples of trachyandesitic composition. The rocks show porphyritic, microlitic porphyritic, hypocrystalline porphyric, vitrophyric, glomeroporphyritic and trachytic textures.With the result of geochemical examinations, the volcanic rocks present in this region, are basaltic trachyandesite, trachyandesite and rhyolite and show alkaline and calcalkaline characteristics. The trends given by major and trace element versus SiO2 diagrams indicate the effect of fractional crystallisation processes in the formation of these volcanic rocks. Relatively high LIL elements (Ba, Rb, Sr and LRE) content relative to HFS elements (Nb, Hf, Ta, Zr,Ti), Nb/La<1.3 and high Th/Nb (0,33-2,74) ratio indicate that not only the fractional crystallization processes but also magma mixing, subduction and crustal contamination process was effective in the formation of Karakaya volcanic rocks in the region.