Kılıçkaya (Bayburt) granitoyidi`nin petrografik, jeokimyasal ve petrolojik özeliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Bayburt yöresinde yer alan Kılıçkaya Granitoyidi'nin mineralojik-petrografik bileşimi, mineral kimyası ve tüm kayaç jeokimyası ortaya konularak, kayaçların oluşum mekanizmaları ve kökenleri belirlenmeye çalışılmıştır. Doğu Pontid Kuzey Zonu'nda yer alan inceleme alanının tabanında Eosen yaşlı andezit ve piroklastları bulunmaktadır. Bu birim Eosen yaşlı Kılıçkaya Granitoyidi tarafından kesilmiş olup, Kuvaterner yaşlı alüvyonlar ile uyumsuz olarak örtülürler. Granitoyidi oluşturan kayaçlar orta-iri taneli olup, plajiyoklas, ortoklas, kuvars, hornblend, biyotit, apatit, zirkon ve opak mineralleri içerirler. Kılıçkaya Granitoyidi elips şekilli olup, yaklaşık 18 km2'lik bir alanda yüzeylenmiştir. Diyorit, granodiyorit ve tonalit bileşimli kayaçlardan oluşmuş olup, yan kayaç ksenolitleri ve diyorit bileşiminde mafik magmatik anklavlar (MMA) içerirler. Granitoyidi oluşturan kayaçlarda magma karışımını gösteren dengesizlik dokuları gözlenmiştir. Kılıçkaya Granitoyidi'ni oluşturan kayaçlar genel olarak I-tipi, yüksek-K'lu kalk-alkalen karakterli olup, yüksek SiO2 içeriklerine (58-67, wt%) sahiptirler. Örnekler metalümin karakterli olup, büyük iyon yarıçaplı litofil elementlerce zenginleşmişlerdir. Kondirite gore normalleştirilmiş nadir toprak element dağılımları yukarıya doğru konkav şekilli (LaN/YbN= 17.14–8.72) olup, çok hafif negatif Eu anomalisi (EuN/Eu*=0.64–0.91) gösterirler.Ana ve izelement değişimleri, granitoyidin gelişiminde plajiyoklas, hornblend ve Fe-Ti oksit fraksiyonlaşmasının etkili olduğunu göstermektedir. Tüm bu özellikler, düşük (Al2O3)/(MgO+FeOT), K2O/Na2O, ASI, (Na2O+K2O)/(FeOT+MgO+TiO2), (Al2O3)/(FeOT+MgO+TiO2) ve yüksek (CaO+FeOT+MgO+TiO2), (Na2O+K2O)/(FeOT+MgO+TiO2), (Al2O3+FeOT+MgO+TiO2) içerikleri, Kılıçkaya Granitoyidi'ne ait kayaçların oluşumunda, amfibolitik alt kıtasal kabuk kaynak kayaçlarının kısmı ergimesine ilaveten, litosferik manto katkısının da önemli bir rol oynadığına işaret eder.

In this study, mineralogical-petrographical composition, mineral chemistry and whole-rock geochemical characteristics of Kılıçkaya Granitoid in the Kılıçkaya (Bayburt) area were determined, and the evolution and origin of plutonic rocks were investigated. The studied area located on the northern zone in the eastern Pontide. The basement is represented by Eocene aged andesite and pyroclastics. This unit are cut by the Eocene Kılıçkaya Granitoid and are overlie uncorformably by Quaternary alluvium. The granitoid rocks are medium to coarse grained, and composed of plagioclase, ortoclase, quartz, hornblende, biotite, apatite, zircon and opaque minerals. The Kılıçkaya Granitoid is elipse shaped, and settled approximately in an area of 18 km2. It consists of diorite, granodiorite and tonalite, and includes abundant wall-rock xenoliths and dioritic mafic magmatic enclaves (MME). The Kılıçkaya Granitoid shows disequilibrium textures showing magma mixing. The Kılıçkaya granitoid is generally I-type, high-K calc-alkaline character, and has high SiO2 (58-67 wt.%) contents. The samples has metalüminous characters and enriched in large ion lithofile elements. Chondrite normalized REE patterns are concave shaped (LaN/YbN=17.14-8.72), and show slightly negative Eu-anomalies (EuN/Eu*=0.64–0.91). Major and trace element variations indicate significant role of plagioclase, hornblende and Fe-Ti oxide fractionation during the evolution of rocks. All these properties, low (Al2O3)/(MgO+FeOT), K2O/Na2O, ASI, (Na2O+K2O)/(FeOT+MgO+TiO2), (Al2O3)/(FeOT+MgO+TiO2) and high (CaO+FeOT+MgO+TiO2), (Na2O+K2O)/(FeOT+MgO+TiO2), (Al2O3+FeOT+MgO+TiO2) values indicate that magma generation by dehydration melting of an amphibolite-type lower crustal component with additional input of a subcontinental lithospheric mantle component.