Bahçecik (Torul/Gümüşhane) ve civarındaki eosen yaşlı volkanik kayaçların petrografik, jeokimyasal ve petrolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tezin konusunu Bahçecik (Torul/Gümüşhane) ve çevresinde yüzeyleyen Eosen yaşlı volkanik kayaçlar oluşturmaktadır. Bu kapsamda, çalışma alanındaki volkanik kayaçlar petrografik, jeokimyasal ve petrolojik olarak incelenmiş olup, elde edilen bulgular ve veriler kullanılarak kayaçların kökeni ve evrimi belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışma alanı Doğu Pontidlerin Kuzey Zonu'nda yer alıp, başlıca birimler Geç Kretase yaşlı Kızılkaya Formasyonu ve Çağlayan Formasyonu, bu iki birimi kesen Geç Kretase yaşlı Kastel Granodiyoriti, Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu ve Kuvaterner yaşlı alüvyonlardan oluşur. İncelenen Eosen yaşlı volkanik kayaçlar bazaltik trakiandezit, bazaltik andezit, trakiandezit, andezit, trakidasit ve dasit bileşimindedir. Başlıca mineraller plajiyoklas, hornblend, ojit, kuvars, biyotit ve opak minerallerinden oluşmaktadır. Eosen yaşlı Bahçecik volkanik kayaçlarına ait plajiyoklaslar An39-45 bileşimlidirler. Hornblendlerin magnezyum numaraları [Mg/(Mg+Fe2+)] 0.85-1.00 arasında değişmektedir. Piroksenlerin Fe(T)/Fe(T)+Mg içerikleri 0.19-0.26 arasındadır. Ayrıca, piroksenler Wo44-46En42-44Fs10-15 bileşimlerine sahip olup diyopsitten ojite doğru değişen bir bileşim gösterirler. Bahçecik (Torul) ve civarındaki Eosen yaşlı volkanik kayaçlar orta-yüksek potasyum (K) içeriğine sahiptirler ve kalk-alkali karakterlidirler. Volkanik kayaçlar hafif nadir toprak elementlerce (HNTE) zenginleşmiş olup, büyük iyon yarıçaplı litofil elementler (BİYLE) ve yüksek çekim alanlı elementler (YÇAE) bakımından tüketilmişlerdir. Kondrite göre normalize edilmiş nadir toprak element dağılımları, düşük-orta derecede zenginleşmiştir ve konkav şekillidir (La/Lu=9.04-16.34). Bu durum volkanik kayaçları oluşturan kayaçların benzer kaynaktan oluştuklarını işaret etmektedir. Ayrıca, volkanitlerin gelişiminde başlıca fraksiyonel kristallenme, daha az oranda da özümleme ± magma karışımı rol oynamıştır. Tüm bu çalışmalar neticesinde elde edilen veriler, çalışılan volkanitlerin köken magmasının büyük olasılıkla, önceki yitimden türeyen sıvıların metasomatizmasıyla zenginleşmiş bir litosferik manto kaynağından oluşmuş olabileceğini gösterir. Anahtar Kelimeler: Bahçecik, Doğu Pontidler, Eosen yaşlı volkanik kayaçlar, Jeokimya, Petroloji, Petrografi, Torul.

Eocene volcanic rocks in the Bahçecik (Torul/Gümüşhane) and its surrounding area is the subject of this thesis. Within this scope, petrographical, geochemical and petrological characteristics of volcanic rocks from the study area were investigated, by using data and facts acquired, the origin and the evolution of the rocks were tried to determined. Study area is in the North Zone of the Eastern Pontides, main units consist of Late Cretaceous Kızılkaya Formation and Çağlayan Formation, Late Cretaceous Kastel Granodiorite that cut these two units, Eocene Alibaba Formation and Quaternary alluviums. Studied Eocene volcanic rocks are in composition of basaltic trachyandesite, trachyandesite, basaltic andesite, andesite, trachydacite and dacite. Main minerals consist of plagioclase, hornblende, augite, quartz, biotite and opaque minerals. Plagioclases in the Eocene Bahçecik volcanic rocks are in the composition of An39-45. Magnesium numbers (Mg/(Mg+Fe2+) belonging to hornblends change between 0.85 and 1.00. Fe(T)/Fe(T)+Mg values of the pyroxenes are between 0.19 and 0.26. Besides, pyroxenes have Wo44-46En43-44Fs10-15 compositions and they show compositions differ from diopside to augite. Eocene volcanic rocks in the Bahçecik (Torul) and its surroundings have medium to high K values and show calc-alkaline characteristics. Volcanic rocks are enriched in light rare earth elements (LREE) and depleted in high field strength elements (HFSE). The chondrite-normalized light rare earth elements (REE) distributions show low to medium enrichment level and are concave in shape (La/Lu=9.04-16.34). This case indicates that the volcanic rocks have similar sources. Moreover, during the formation of the volcanic rocks mainly fractional crystallization and minor crustal contamination ± magma mixing took place. All of these evidences support the conclusion that the parental magma of the studied volcanic rocks probably derived from an enriched lithospheric mantle, previously metasomatized by fluids. Keywords: Bahçecik, Eastern Pontides, Eosen volcanic rocks, Geochemistry, Petrology, Petrography, Torul.