Emet (Kütahya) havzasındaki miyosen volkanitlerinin petrografisi, petrolojisi, izotop jeokimyası ve jeodinamik gelişimi

Abstract

Bu çalışmada, Batı Anadolu'daki en önemli Neojen havzalardan biri olan Kütahya'nın Emet ve Hisarcık ilçelerini kapsayan Emet Neojen Havzası'nda yayılım gösteren volkanik kayaçların mineralojik-petrografik, jeokimyasal, izotopik ve jeokronolojik özellikleri incelenmiş, bu kayaçların oluşum ile gelişim koşulları hakkında yorumlamaya gidilmiştir. Çalışma alanında volkanik kayaçlar iki farklı litolojik birim şeklinde; Erken Miyosen yaşlı Köprücek ve Orta Miyosen yaşlı Dereköy Volkanitleri olarak incelenmiştir. Erken Miyosen yaşlı Köprücek Volkanitleri kalkalkalen andezit, dasit ve riyolit bileşiminde, Orta Miyosen yaşlı Dereköy Volkanitleri ise hafif alkali trakibazalt bileşiminde gözlenmektedir. Köprücek Volkanitleri bünyesinde gözlenen andezitler genel olarak mikrolitik porfirik dokuda; plajiyoklaz, piroksen ve sanidin minerallerinden, dasitler genel olarak hyalopilitik porfirik dokuda; plajiyoklaz, kuvars, amfibol, sanidin, biyotit minerallerinden, riyolitler genel olarak vitrofirik porfirik dokuda; plajiyoklaz, kuvars, biyotit, sanidin ve az oranda amfibol minerallerinden oluşmaktadır. Dereköy Volkanitleri genel olarak mikrolitik porfirik dokuda; trakibazaltlar ise, piroksen, olivin, biyotit, plajiyoklaz ve sanidinlerden oluşmaktadır. Kayaçların ana element, iz ve nadir toprak element analizleri ile Sr-Nd-Pb ve O izotop analizlerinden elde edilen sonuçlar, çalışma alanı volkanitlerinin gelişiminde fraksiyonel kristallenme ve magma karışımının her iki volkanik birim için de etkili bir süreç olduğunu işaret etmektedir. Bunlara ek olarak asimilasyon sürecinin ise Köprücek Volkanitleri için oldukça etkili bir süreç iken Dereköy Volkanitleri için bunun söz konusu olmadığı belirlenmiştir. Volkanitlerin kaynak magmasının ise yitim bileşenleri tarafından zenginleşmiş bir manto kaynak alanından itibaren gelişim gösterdiği belirlenmiştir.

In this study, mineralogical-petrographical, geochemical, isotopic and geochronological features of the volcanic rocks exposed in the Emet Neogene Basin, which covers the Emet and Hisarcık districts of Kütahya, one of the most important Neogene basins in Western Anatolia, were examined, and interpretations were made about these rocks' formation and development conditions. The volcanic rocks in the study area were investigated in the form of two different lithological units; Early Miocene aged Köprücek and Middle Miocene aged Dereköy volcanites. Early Miocene aged Köprücek volcanites are observed in calc-alkaline andesite, dacite and rhyolite composition, while Middle Miocene aged Dereköy volcanites are observed in mildly alkaline trachybasalt composition. Andesites of Köprücek volcanites are generally in porphyric texture; it consists of plagioclase, pyroxene and sanidine minerals, dacites Köprücek volcanites are generally in a hyalopilitic porphyric texture it consists of plagioclase, quartz, amphibole, sanidine, biotite minerals, rhyolites of Köprücek volcanites are generally in vitrophyric porphyric texture; it consists of plagioclase, quartz, biotite, sanidine and a small amount of amphibole minerals. Trachybasalts of Dereköy volcanites are generally in microlithic porphyric texture; it consists of pyroxene, olivine, biotite, plagioclase and sanidines. Major element oxide, trace, and rare earth element analyses of the rocks and Sr-Nd-Pb and O isotope analyses indicate that fractional crystallization and magma mixing is an effective process for both volcanic units in developing the study area volcanites. In addition to these, while the assimilation process is a very effective process for the Köprücek volcanites, it has been determined that this is not the case for the Dereköy volcanites. It was determined that the source magma of the study area was developed from a mantle source area enriched by the subduction components of the volcanites.