• Sonuç bulunamadı

Karagedik-ahiboz (Gölbaşı-Ankara) yöresi volkanik kayaçlarının petrolojisi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Karagedik-ahiboz (Gölbaşı-Ankara) yöresi volkanik kayaçlarının petrolojisi"

Copied!
40
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

T.C.

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KARAGEDİK-AHİBOZ (GÖLBAŞI-ANKARA) YÖRESİ VOLKANİK KAYAÇLARININ

PETROLOJİSİ

Yasemin Hatice CEHDİOĞLU YÜKSEK LİSANS TEZİ Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

Ocak-2014 KONYA Her Hakkı Saklıdır

(2)
(3)

TEZ BİLDİRİMİ

Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.

DECLARATION PAGE

I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.

Yasemin Hatice CEHDİOĞLU 24.12.2013

(4)

i ÖZET

YÜKSEK LİSANS TEZİ

KARAGEDİK-AHİBOZ (GÖLBAŞI-ANKARA) YÖRESİ VOLKANİK KAYAÇLARININ PETROLOJİSİ

Yasemin Hatice CEHDİOĞLU Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Kürşad ASAN

2014, 33 Sayfa Jüri

Prof. Dr. Hüseyin KURT Doç. Dr. Niyazi BİLİM Yrd. Doç. Dr. Kürşad ASAN

Karagedik-Ahiboz (Gölbaşı-Ankara) yakın civarında ortaç-asidik lavlar ve bunların piroklastiklerinden oluşan Neojen yaşlı volkanik kayaçlar yüzeylemektedir. İncelenen volkanitler Elmadağ volkanik kompleksinin (EVK) en güney ucunda yer almaktadır.

Kayaçlar mikrolitik porfirik, hyalo mikrolitik porfirik, hyalopilitik, trakitik dokulu olup, başlıca altere olivin, klinopiroksen (ojit), amfibol (magnezyo-hastingsit), plajiyoklas (andezin-labrador), alkali feldispat (anortoklas-sanidin) ve daha az Fe-Ti oksitlerden oluşmaktadır.

İncelenen volkanik kayaçlar bazaltik trakiandezit, andezit ve dasit bileşiminde olup, subalkali (kalk-alkali/toleyitik geçişi) karakterlidirler. K2O içeriklerine göre,

bazaltik trakiandezitler yüksek-K kalk-alkali, andezit ve dasitler orta-K kalk-alkalidir. Ana oksit ve iz element değişimleri kayaçlar içinde gözlenen fenokristal fazların fraksiyonlaşmasıyla ilişkili olup, olivin + klinopiroksen + plajiyoklas + Fe-Ti oksit + apatit fraksiyonlaşmasına işaret eder. Volkanitler, yitimle ilişkili kayaçlar için tipik olan büyük iyon yarıçaplı element (BİYE), Th, U ve hafif nadir toprak element (HNTE)’lerce zenginleşme ve negatif Nb, Ta, Ti anomalileri gösterirler. Volkanik kayaçlar HNTE’lerce zenginleşmiş (LaN/LuN= 15-22), yatay ANTE dağılımlı NTE

desenlerine sahiptirler. Kayaçlar Sr-Nd izotopik bileşimleriyle (87Sr/86Sr(i)

:0.70497-0.70533, 143Nd/144Nd(i):0.51268-0.51272) toplam yerküre rezervuarına benzerlik

göstermektedirler. Volkanitler ana oksit, iz element ve Sr-Nd izotopları bakımından Elmadağ Volkanik Kompleksi (EVK) kayaçlarına oldukça benzer olup, EVK’nın güneydeki devamı olarak değerlendirilmektedir.

Jeokimyasal ve jeolojik veriler beraber değerlendirildiğinde, kayaçların ana magmasının eski bir yitimden etkilenmiş manto kaynağından türediğine ve bu ana magmanın sonraki fraksiyonel kristalleşme ağırlıklı farklılaşmaya uğradığına işaret etmektedir.

(5)

ii ABSTRACT

MSc THESIS

PETROLOGY OF VOLCANIC ROCKS FROM KARAGEDİK-AHİBOZ DISTRICT, GÖLBAŞI-ANKARA

Yasemin Hatice CEHDİOĞLU

THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY

THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN GEOLOGICAL ENGINEERING Advisor: Asst. Prof. Dr. Kürşad ASAN

2014, 33 pages Jury

Prof. Dr. Hüseyin KURT Assoc. Prof. Dr. Niyazi BİLİM

Asst. Prof. Dr. Kürşad ASAN

The Neogene volcanic rocks composed of intermediate to felsic lavas and their pyroclastites outcrop in the vicinity of Karagedik-Ahiboz (Gölbaşı-Ankara).

The rocks display microlitic porphyric, hyalo-microlitic porphyric, hyalopilitic, trachytic texture and include mainly altered olivine, clinopyroxene (augite), amphibole (magnesio-hastingsite), plagioclase (andesine-labradorite), alkali feldspar (anortoclase-sanidine) and rarely Fe-Ti oxide.

The investigated volcanic rocks are composed of basaltic trachyandesite, andesite and dacite with subalkaline (i.e. calc-alkaline/tholeiitic transition) tendency. Basaltic trachyandesites are high-K calc-alkaline, but andesites and dacites are medium-K calc-alkaline according to medium-K2O contents. Variations of major and trace elements are

related to fractionation of phenocrysts phases observed in the rocks, and indicate fractionation of olivine + clinopyroxene + plagioclase + Fe-Ti oxide + apatite. The volcanites exhibit enrichments in large ion lithophile elements (LILE), Th, U and light rare earth elements (LREE) with negative Nb, Ta, Ti anomalies, which is typical of subduction-related lavas. The investigated volcanic rocks have enriched LREE (LaN/YbN: 15-22) and relatively flat HREE patterns. Sr-Nd isotopic compositions

(87Sr/86Sr(i):0.70497-0.70533, 143Nd/144Nd(i):0.51268-0.51272) of the rocks resemble

those of Bulk Earth reservoir. The investigated volcanic rocks are similar to rocks from the Elmadağ Volcanic Complex (EVC) in terms of major oxide, trace element and Sr-Nd isotopes, suggesting that they are southern extension of EVC.

The geochemical data together with geological data point out the parental magmas of the rocks were derived from a mantle source affected by older subduction, and then these parental magmas experienced fractional crystallization-dominated differentiation.

(6)

iii ÖNSÖZ

Bu çalışma Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır. Bu çalışmada Gölbaşı (Ankara) güneyinde yüzeyleyen Neojen yaşlı volkanik kayaçların mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenerek oluşumları aydınlatılmaya çalışılmıştır.

Öncelikle çalışmalarım boyunca beni yönlendiren, bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Kürşad ASAN’a sonsuz teşekkür ederim.

Ayrıca mikroprob analizlerini gerçekleştiren Lang Shi’ye (McGill University, Kanada), Sr-Nd izotop analizlerini yapan Prof. Dr. Anton Eisenhauer’e (GEOMAR-Almanya) ve tüm kayaç analizlerini yapan ACME (Kanada) personeline teşekkür ederim.

Bu çalışma Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (S.Ü. B.A.P) Koordinatörlüğünce (S.Ü. BAP) 11201119 no’lu projeyle desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı S.Ü. B.A.P. Koordinatörlüğüne teşekkür ederim.

Son olarak bu çalışmanın yürütüldüğü Selçuk Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Başkanlığına ve tüm bölüm Öğretim Elemanlarına da teşekkür ederim.

Yasemin Hatice CEHDİOĞLU KONYA-2014

(7)

iv İÇİNDEKİLER ÖZET ... i ABSTRACT ... ii ÖNSÖZ ... iii İÇİNDEKİLER ... iv 1. GİRİŞ ... 1

1.1. Çalışma Alanının Yeri ve Coğrafi özellikleri ... 1

1.2. Çalışmanın Amacı ... 1 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI ... 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 6 3.1. Arazi Çalışmaları ... 6 3.2. Laboratuar Çalışmaları ... 6 3.3. Büro Çalışmaları ... 7

4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA ... 8

4.1. Jeolojik Konum ... 8

4.1.1. Karagedik-Ahiboz volkanitleri ... 9

4.2. Petrografi ve Mineral Kimyası ... 11

4.2.1. Bazaltik trakiandezit ... 11

4.2.2. Andezit ... 15

4.2.3. Dasit ... 15

4.3. Jeokimya ... 18

4.3.1. Volkanik kayaçların kimyasal adlama ve sınıflaması ... 18

4.3.2. Ana oksit ve iz element değişimleri ... 18

4.3.3. Uyumsuz elementler ... 21

4.3.4. Nadir toprak elementler ... 24

4.3.5. Sr-Nd izotopları ... 25 4.3.6. Jeotektonik ortam ... 26 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 27 5.1. Sonuçlar ... 27 5.2. Öneriler ... 27 KAYNAKLAR ... 28 EKLER ... 32 ÖZGEÇMİŞ ... 33

(8)

1 1. GİRİŞ

1.1. Çalışma Alanının Yeri ve Coğrafi özellikleri

Çalışma alanı Ankara İ29-c4 paftasında, Gölbaşı (Ankara) güneyinde Karagedik ve Ahiboz mahaleleri civarında yaklaşık 70 km2’lik bir alan kaplar (Şekil 1.1).

İnceleme alanındaki belli başlı yükseltiler Aktepe (1275 m.), Emir Tepe (1175 m.), Hasandağ Tepe (1137 m.), Bağ Tepe (1118 m.), Hasanönü Tepe (1076 m.)’dir.

1.2. Çalışmanın Amacı

Bu çalışmanın amacı Gölbaşı (Ankara) güneyinde, Karagedik-Ahiboz çevresinde yüzeyleyen Neojen yaşlı volkanik kayaçların mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerini belirleyerek volkanik kayaçların kökenini ortaya koymak ve bölgeye jeolojik açıdan katkı sağlamaktır.

(9)

2

Şekil 1.1. (a) Çalışma alanına ait yer bulduru haritası ve (b) Türkiye’nin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz, 1999).

(10)

3 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI

Ankara yakın çevresinin ilk jeoloji haritası 1930’lu yıllarda E. Chaput, İbrahim Hakkı, Ahmet Malik, Hamit Nafiz Pamir ve Muhsin Adil tarafından 1/135.000 ölçekli yapılmıştır. MTA Enstitüsü kurulduktan sonra ise 1942 yılında 1/800.000 ölçekli Ankara paftası basılmıştır. 1955 yılında tamamlanan 1/100.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritalarından yararlanılarak 1/500.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritasının Ankara paftası hazırlanmış ve basılmıştır (Erentöz 1963,1975). Küçük ölçekli bu haritalardan sonra 1963 yılından 1980 yılına kadar bölgede değişik amaçlı 1/25.000 ölçekli jeoloji haritaları ve kesitleri yapılmıştır (Müller 1957, Dağer ve diğ. 1963, Çalgın ve diğ. 1973, Ünalan 1981, Ünalan ve diğ. 1976).

Büyükönal (1971); Ankara volkanitlerinde yaptığı mineralolojik çalışmada andezitik kayaçları mineralolojik bileşimlerine göre; biyotit-andezit, hornblend-andezit, biyotit ojit andezit, hornblend-biyotit andezit, hornblend-ojit andezit, hornblend-biyotit ojit andezit olmak üzere altı gruba ayırmıştır.

Batman (1981); Haymana kuzeyindeki bölgede yaptığı çalışmalarda; ofiyolitli melanjın (Dereköy Formasyonu) melanj yapısındaki kayaç topluluklarının kaya türü özelliklerine göre tanımlanabileceğini ve bu toplulukların teknostratigrafik birlikler olarak düşünüleceğini, bloklar arasındaki parelel dizilim kuşaklarının stilpnomelan minerallerinin varlığı ile de kanıtlanan yüksek basınç bölgelerinde oluştuğu, ofiyolitli melanj yapısındaki Dereköy formasyonunun Alt Kretase-Kampaniyen arasında yerleştiği sonucuna varmıştır.

Ach (1982); Ankara volkaniklerinde jeokimyasal çalışmalar yapmış, bunların Eosen yaşında olduklarını ve aktif kıta kenarı volkaniklerine karşılık geldiğini belirtmiştir.

Akyürek ve diğerleri (1982, 1984); Bölgede yaptıkları çalışmalarda ayrıntılı stratigrafiyi ortaya koymuşlardır. Liyas öncesi birimleri Ankara Grubu adı altında toplayarak Alt Triyas, Orta-Üst triyas ve Üst Triyas yaşlarını saptamışlardır. Jura yaşlı birimler üzerinde dokanağı gözlemleyen Eldivan ofiyolit karmaşığının üstten eksikli olarak Alt Kretase’de bölgeye yerleştiğini ve bu ofiyolit karmaşığı üzerine uyumsuz olarak Kılıçlar Grubunu oluşturan volkano-tortul, fliş ve volkaniklerden oluşan birimleri ayırtlayarak Oligosen sonuna kadar devamlı bir istifin varlığını ortaya koymuşlardır. Miyosen yaşlı çökelleri de çökelme ortamlarına göre ayırtlayarak bölgenin Permiyen-Günümüz arası olası Jeoteknik evrimini açıklamaya çalışmışlardır.

(11)

4

Çapan ve Floyd (1985); Kılıçlar grubu olarak adlandırılan birim içindeki Cengizpınar volkanitlerinin alkalen, toleyitik ve kalkalkalen nitelikli olduğunu, alkalen ve toleyitik bazaltların ise çoğunun adayayı volkanitleri olduğunu belirtmişlerdir.

Tankut (1985); Ankara yöresindeki volkanik kayaçlarda jeokimyasal çalışmalar yapmış, bunları ortaç-asidik kalkalkalen ve bazik alkalen olarak iki grupta toplamıştır. Ortaç asidik olanların And tipi kıta kenarı volkanitlerine, alkali bazik türde olanların ise levha içi tektonik bir ortamda oluştuklarını vurgulamıştır.

Tankut ve Türkmenoğlu (1988); Ankara yöresindeki mafik lav akıntılarının Orta Miyosen’den başlayan, Geç Pliyosen’e kadar süren volkanik etkinliğin son ürünleri olduğunu ve alkali karakterli olup, lerzolit mantonun bölümsel ergimesi ile oluştuklarını belirtmektedirler.

Tankut (1990); Ankara ofiyolit kuşağında (Keskin, Elmadağ ve Beynam yörelerinde) bulunan ultramafik ve bazik kayaç klastlarının jeokimyasal tanımı ile bunların tektonik oluşum ortamının belirlenmesini amaçlamıştır. Ankara Melanjının ofiyolitli melanj kuşağı içerisinde çeşitli boyutlarda serpantinit, serpantinleşmiş peridotit, gabro, dolerit, bazalt ile radyolarit ve pelajik kireçtaşları yer almaktadır. Özellikle ultramafik ve bazik kayaçlarda yapılan ana ve iz element jeokimyası analiz verileri ile, çalışılan ofiyolotik kayaçların okyanusal malzemeden oluştukları, bazik kayaçların hem okyanus sırtı, hemde adayayı özelliği taşıdığı belirlenmiştir. Bu koşulları yansıtan tektonik ortamın ise yay ardı basenler olabileceği ve bazik kayaç magmalarının marjinal bir basen açılması sırasında oluştuğu, daha sonra yitim zonundan kaynaklanan eriyiklerin etkisiyle bileşimlerini değiştirmiş olabileceği şeklinde yorumlanmıştır.

“Ankara İlinin Çevre Jeolojisi ve Doğal Kaynaklar Projesi” kapsamında, 1994 yılı Jeoloji Grubu tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda, Ankara İli sınırları içinde kalan alanın eksik 1/25.000 ölçekli jeoloji haritaları tamamlanıp daha önce yapılmış olan 1/25.000 ölçekli jeoloji haritaları da ihtiyaca cevap verecek şekilde yeniden değerlendirilerek bir açıklama altında toplanmıştır (Akyürek ve diğ. 1982, 1996).

Akyürek ve diğ. (1997) bölgenin 1:100.000 ölçekli jeoloji haritasını ve stratigrafisini yayınlamıştır. Bu proje için, söz konusu çalışma temel alınabilecek jeolojik veriler içermektedir.

Bozkurt ve diğ., (1999) çalışma alanının batısına düşen Oyaca dasitlerinin petrokimyasını inceleyerek bunların çarpışma sonrası tektonik ortamda oluştuğunu vurgulamıştır.

(12)

5

Dönmez ve diğ., (2009) Gölbaşı civarındaki, andezit ve bazalt bileşimli Elmadağ volkanitlerinden (K/Ar, 19.7±0.8 my.), Oğulbey dasitinden (K/Ar, 18.8±0.8 my), dasitik-riyolitik bileşimli Tohumlar volkanitinden (K/Ar, 17.5±1.2 my.) ve bazaltik bileşimli Evciler volkaniti’nden (K/Ar, 15.8±0.9 my) yaşlarını elde etmiştir.

Şen (2009); çalışma alanının batısına düşen Oyaca-Boyalık volkanitlerinin kökenine yönelik çalışma yapmıştır. Araştırmacı kalkalkali ve alkali volkanik kayaçların varlığını belirlemiş ve yöredeki volkanizmayı kıta içi transpresyonel tektonik rejimle ilişkilendirmiştir.

Asan (2013); Gölbaşı (Ankara) doğusunda, GB-KD boyunca oldukça geniş bir alanda yüzeyleyen, Neojen yaşlı volkanik kayaçların jeokimyasal ve petrolojik yönden araştırmıştır. Yazar, volkanitleri Elmadağ Volkanik Kompleksi (EVK) adı altında toplamıştır. Yazara göre EVK bazalttan riyolite kadar değişen geniş bileşim aralığına sahip kayaçlardan oluşmaktadır. Volkanitler hafif alkaliden kalk-alkaliye kadar değişmekte, orta-K ve yüksek-K karakterlidir. Yazar, EVK volkanik kayaçlarının (eski bir yitimle) zenginleşmiş bir manto kaynağından türeyen bazaltik mağmaların, daha sonra kabukta gelişen karmaşık diferansiyasyon süreçlerinin (Fraksiyonel Kristalleşme, Asimilasyon ve Magma Karışımı kombinasyonu) bir sonucu olarak oluştuğunu öne sürmüştür.

(13)

6 3. MATERYAL VE YÖNTEM

Bu çalışma arazi, laboratuvar ve büro olmak üzere üç temel aşamada gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu çalışmaları aşağıdaki gibi özetlemek mümkündür.

3.1. Arazi Çalışmaları

Bu tez kapsamındaki arazi çalışmaları belirli jeo-traversler boyunca keşif türünde gerçekleştirilmiştir. Belirlenen jeo-traversler boyunca yüzeyleyen volkanik kayaçlardan farklı çalışmalarda (petrografik, mineral kimyası ve jeokimyasal) kullanılmak amacıyla el örnekleri alınmıştır. Bu amaçla MTA tarafından yayınlanan 1:25.000 ölçekli jeoloji haritalarından faydalanılmıştır.

3.2. Laboratuar Çalışmaları

Alınan örneklerden ince kesitler yaptırılmıştır. Bu ince kesitler polarizan mikroskop altında incelenerek, volkanik kayaçların mineral içerikleri, fenokristal/hamur oranları, dokusu ve diğer petrografik özellikleri ortaya konulmuştur. Ayrıca önemli mineralojik ve petrografik özellikleri vurgulamak için mikrofotoğraflar çekilmiştir.

Her bir volkanik kayaç birimine ait, taze ve birimi temsil eden bir örnek üzerinde mikroprob analizleri yapılmıştır. Öncelikle seçilen örneklerden ince kesitler elde edilmiştir. Bu ince kesitler polarizan mikroskop altında incelenerek, analizi yapılacak mineraller ince kesit üzerinde asetat kalemle daire içine alınarak işaretlenmiştir. İşaretlenen her bir dairenin ayrı ayrı mikrofotoğrafları çekilmiştir. Minerallerin analizi istenen noktaları mikrofotoğraflar üzerinde ayrı ayrı gösterilmiştir. Elde edilen ince kesitler ve mikrofotoğraflar McGill Üniversitesi elektron mikroprob laboratuvarına (Kanada) gönderilmiştir. Gönderilen ince kesitler karbonla kaplandıktan sonra JEOL 8900 elektron prob cihazıyla mikroprob analizleri yapılmıştır. Analiz sırasında kullanılan ışın şartları 15 kV ve 20 nA olup sayma hızı her bir element için 20 sn’dir.

Mineralojik ve petrografik özellikleri belirlenmiş, çok az veya hiç alterasyon göstermeyen örneklerden ana oksit, iz ve nadir toprak element analizleri yapılmak üzere S.Ü. Jeoloji Müh. Bölümü laboratuvarları kullanılarak 6 adet jeokimya örneği hazırlanmıştır. Bunun için öncelikle kayaç örneklerinin atmosferik yüzeyleri kesilerek

(14)

7

yaklaşık 100-150 cm3’lük bloklar elde edilmiştir. Bunlar önce çeneli kırıcıdan

geçirilerek birkaç mm’lik çaptaki parçalara kırılmış, daha sonra da bilyalı değirmen kullanılarak yaklaşık 150-200 mesh’lik toz haline getirilmiştir. Kirlenmeyi önlemek amacıyla kullanılan tüm alet ve malzemeler her işlemden sonra asetonla temizlenmiştir. Hazırlanan toz örnekler ACME laboratuvarlarına (Kanada) gönderilmiştir. Ana oksit ve iz elementler ICP-ES (İndüktif Eşlemiş Plazma Kaynaklı Emisyon Spektrofotometresi) ile, nadir toprak elementleri ICP/MS (İndüktif Eşlemiş Plazma Kaynaklı Kütle Spektrometresi) ile analiz edilmiştir.

Mineralojik, petrografik özellikleri belirlenmiş ve kimyasal analizleri yapılmış örneklerden 4 tanesi seçilerek 87

Sr/86Sr ve 143Nd/144Nd izotopik oranları ölçülmek üzere GEOMAR’a (Almanya) gönderilmiştir. Bu amaç için toz haldeki tüm kayaç örnekleri kullanılmıştır. Sr ve Nd izotop analizleri Finnigan Mat 262-MS ile yapılmıştır.

3.3. Büro Çalışmaları

Bu aşamada arazi, mineral kimyası ve tüm-kayaç kimyası (ana oksit, iz element ve izotop) analizlerinden elde edilen bilgiler değerlendirilerek tez yazım işlemi gerçekleştirilmiştir. Jeoloji haritası CorelDRAW programı (www.corel.com) yardımıyla çizilmiştir. Mineral ve kayaç analizlerinden elde edilen veriler Minpet (www.minpet.com/ordering.htm), Igpet (www.rockware.com), Petrograph (www.unipg.it/~maurip/SOFTWARE.htm) paket programları ve bazı mineral kimyası Excel çalışma kitapları (www.abdn.ac.uk/geology/profiles/analysis/software.htm) kullanılarak değerlendirilmiştir.

(15)

8 4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA

4.1. Jeolojik Konum

Çalışma alanı ve çevresinde Triyas-Kuvaterner yaşlı birimler yüzeylemektedir (Şekil 4.1). Karakaya Kompleksi ve ofiyolitik melanj bölgenin temelini oluşturmaktadır. Karakaya Kompleksi Paleo-Tetise ait Permo-Triyas yaşlı birimlerden oluşan yitim-yığışım prizması olarak değerlendirilmektedir. Türkiye’deki bütün ofiyolitler Kretase yaşlıdır (Parlak ve Delaloye, 1999; Robertson, 2002). Ofiyolitik melanjlar Triyas, Jura ve Kretase yaşlı radyolaritli çörtler ve Jura yaşlı ofiyolit parçaları içermektedir (Bragin ve Tekin, 1996; Tekin ve ark., 2002; Dilek ve Thy, 2006). Bu nedenle Anadolu’daki ofiyolit ve ofiyolitik melanjlar Triyas ve daha genç okyanusların parçalarını temsil etmektedir. Bu temel Geç Kretase-Eosen yaşlı sedimanter birimler tarafından uyumsuz olarak örtülmektedir. Bunlar Neotetisin kuzey kolu boyunca gelişen yay önü havzalarda çökelen birimlerdir (Görür ve ark., 1984; Koçyiğit, 1991). Erken Eosende Neotetisin kapanmasından sonra, çalışma alanı kıtasal sedimantasyon ve volkanik aktivitenin yoğun olduğu bir yer konumunu kazanmıştır. Çarpışma ve/veya çarpışma sonrası Neojen yaşlı volkanik kayaçlar Orta Anadolu’da Ankara çevresinde yaygın olarak yüzeylemektedir. Gölbaşı bölgesi kalk-alkalen ve alkalen volkanitlerin beraberce bulunduğu volkanik alanlardan biridir. Çalışma alanında lavlar, piroklastik birimler ve gölsel sedimanter çökeller geniş alanlar kaplamaktadır. Sedimanter çökeller ve volkanitler distal zonda girifttir.

Ankara ve çevresinde yüzeyleyen Neojen yaşlı volkanik kayaçlar Mamak formasyonu ve Tekke volkanitleri olmak üzere iki ayrı isimle anılmaktadır (Akyürek ve ark., 1997). Ancak, Asan (2013) Gölbaşı’nın doğu ve güneyinde yüzeyleyen Neojen volkanik kayaçlarını diğerlerinden ayırmak üzere “Elmadağ Volkanik Kompleksi (EVK)” adlamasını uygun görmüştür. EVK üzerine yapılan K-Ar yaş çalışmaları bunların Erken-Orta Miyosen yaşlı olduğunu ortaya koymaktadır (Dönmez ve ark., 2008; Dönmez ve ark., 2009). Erken Miyosen evresi yaygın ortaç ve felsik kalk-alkalen ile nadir bazik alkalen volkanik ürünlerle karakteristiktir. Diğer taraftan Orta Miyosen evresi mafik alkalen volkanizma ile temsil edilmektedir.

(16)

9

Şekil 4.1. Çalışma alanı ve çevresinin sadeleştirilmiş jeoloji haritası (Akyürek ve ark., 1997; Dönmez ve ark., 2008).

4.1.1. Karagedik-Ahiboz volkanitleri

Elmadağ volkanik kompleksinin (EVK) en güney ucunda yer alan volkanik kayaçlar, yüzeyledikleri bölgeye atfen bu çalışmada Karagedik-Ahiboz volkanitleri (KAV) olarak adlanmış ve EVK’nın alt provensi olarak değerlendirilmiştir.

Karagedik-Ahiboz volkanitleri mafikten felsiğe kadar değişen bileşime sahip lav ve piroklastik kayaçlar ile temsil edilmektedir. Piroklastikler ve andezitik-dasitik lavlar volkanik istifin alt kısmında gözlenirken, bazaltik ve trakiandezitik lavlar istifin üst kısmına doğru gözlenirler (Şekil 4.2). Bu stratigrafik durum genel olarak EVK’nın

(17)

10

volkano-stratigrafisiyle uyumludur. İstifin tabanında gözlenen piroklastikler açık renklidir ve orta-kaba taneli, köşeli volkanik kayaç parçaları içermektedir. Bu volkanik kayaç parçaları andezitik-dasitik bileşime sahiptir. Piroklastik birim üzerine grimsi renkli andezitik-dasitik lavlar gelmektedir. Bu lavlar, arazide tipik olarak bol soğuma çatlaklı olarak gözlenmektedirler (Şekil 4.3). Koyu renkli bazaltik-traki-andezitik lavlar istifin en üst kısmını oluşturmaktadır. Bazaltik lavlar ileri derecede alterasyona maruz kalmış ve kırmızımsı kahve renk kazanmıştır.

Şekil 4.2. Çalışma alanının basitleştirilmiş volkano-stratigrafisi.

(18)

11 4.2. Petrografi ve Mineral Kimyası

Bu bölümde çalışma alanında yer alan volkanik kayaçların mineralojik, petrografik ve mineral kimyası özellikleri incelenmiştir. Araziden derlenen volkanik kayaç örneklerinden ince kesitler yaptırılmıştır. Bu kesitler polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak incelenmiştir. Mineral tane boyları için Wilcox (1954) tarafından belirlenen boyutlar esas alınmıştır (fenokristal > 0.3 mm ve mikrofenokristal = 0.03-0.3 mm). Kayaçlarda yer alan ana minerallerin kimyasının ve türlerinin belirlenmesi için elektron mikroprob analizleri yapılmıştır. Bu analizler her bir kayaç türüne ait temsili bir örneğin parlatılmış ince kesitleri üzerinde gerçekleştirilmiştir.

4.2.1. Bazaltik trakiandezit

Bazaltik traki-andezitler hyalo-mikrolitik porfirik, mikrolotik porfirik, hyalopilitik ve trakitik doku gösterirler. Bu kayaçlar plajiyoklas, klinopiroksen ve (iddingsitleşmiş) olivin fenokristalleri içerirler (Şekil 4.4). Hamur ise plajiyoklas, K-feldispat, klinopiroksen, Fe-Ti oksit ve volkanik cam içermektedir. Tali olarak apatit fenokristaller içinde kapanım olarak gözlenmektedir.

Şekil 4.4. Bazaltik trakiandezitlerin mikroskobik görünümü. (ol: altere olivin, cpx: klinopiroksen, pl: plajiyoklas)

(19)

12

Plajiyoklas yarı özşekilli uzun fenokristaller ve hamur mikrolitleri olarak yaygınca gözlenmektedir. Plajiyoklas çoğunlukla zonlanma göstermeyen kırlangıç kuyruğu dokusuyla karakteristiktir. Bazı plajiyoklas fenokristalleri apatit kapanımları içermektedir. Mikroprob analizi yapılan plajiyoklasların bileşimi andezinden labradora kadar değişmektedir. K-feldispat hamurda mikro-fenokristal ve mikrolit olarak gözlenmektedir, anortoklas ve sanidin bileşimindedir (Şekil 4.5; Çizelge 4.1).

Klinopiroksen fenokristal ve daha yaygın olarak hamur fazında görülmektedir ve diyopsitik ojit ve ojit bileşimine sahiptir. Bunların Mg# değerleri 0.78-0.85 arasında değişmektedir (Şekil 4.6; Çizelge 4.2).

Şekil 4.5. Bazaltik trakiandezitlerdeki feldispatların Ab-An-Or üçgen diyagramında sınıflaması.

(20)

13

Çizelge 4.1. Bazaltik trakiandezitlerdeki feldispatların mikroprob analiz sonuçları.

E-120 1a 1b 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 SiO2 52.64 52.55 54.41 65.24 53.51 59.56 56.65 53.10 64.07 53.37 58.26 53.72 Al2O3 29.24 28.37 28.03 19.46 28.39 24.25 26.25 28.65 20.45 28.62 25.42 28.49 FeO 0.78 0.89 1.02 0.46 0.90 0.78 1.01 0.85 0.51 0.89 0.84 1.01 BaO 0.08 0.09 0.06 0.29 0.09 0.24 0.13 0.03 0.54 0.05 0.17 0.06 CaO 12.52 11.92 11.36 1.42 11.62 6.95 9.08 11.85 2.58 11.87 8.06 11.72 Na2O 4.24 4.44 4.88 5.61 4.56 5.66 5.98 4.47 6.86 4.54 6.56 4.65 K2O 0.29 0.34 0.37 7.33 0.36 2.86 0.62 0.37 4.86 0.36 0.75 0.37 Toplam 99.79 98.60 100.13 99.81 99.43 100.30 99.72 99.32 99.87 99.70 100.06 100.02 32 oksijene göre formül

Si 9.61 9.70 9.87 11.79 9.78 10.74 10.27 9.72 11.55 9.73 10.49 9.77 Al 6.28 6.17 5.99 4.14 6.11 5.15 5.60 6.18 4.34 6.15 5.39 6.10 Fe+2 0.12 0.14 0.16 0.07 0.14 0.12 0.15 0.13 0.08 0.14 0.13 0.15 Ba 0.01 0.01 0.00 0.02 0.01 0.02 0.01 0.00 0.04 0.00 0.01 0.00 Ca 2.45 2.36 2.21 0.28 2.28 1.34 1.76 2.32 0.50 2.32 1.56 2.28 Na 1.50 1.59 1.72 1.97 1.62 1.98 2.10 1.59 2.40 1.61 2.29 1.64 K 0.07 0.08 0.09 1.69 0.08 0.66 0.14 0.09 1.12 0.08 0.17 0.09 Toplam 20.04 20.05 20.03 19.98 20.01 20.02 20.05 20.02 20.07 20.03 20.05 20.04 Ab 37.40 39.50 42.80 50.00 40.70 49.70 52.40 39.70 59.80 40.00 57.00 40.90 An 61.00 58.60 55.00 7.00 57.20 33.70 44.00 58.20 12.40 57.90 38.70 57.00 Or 1.70 2.00 2.10 43.00 2.10 16.50 3.60 2.20 27.80 2.10 4.30 2.10

(21)

14

Çizelge 4.2. Bazaltik trakiandezitlerdeki piroksenlerin mikroprob analiz sonuçları.

E-120 px12 px13 px14 px15 px16a px16b px17a px17b px18 px19 px20

SiO2 52.12 52.20 49.49 49.68 51.53 50.04 50.01 49.80 51.96 48.68 49.46 TiO2 0.51 0.43 0.88 0.72 0.42 0.78 0.84 0.86 0.42 1.24 0.73 Al2O3 1.71 1.74 3.64 3.72 2.63 3.45 3.43 3.72 1.77 4.43 3.75 FeO* 5.75 5.79 6.10 7.62 5.70 5.77 6.10 6.43 5.75 7.82 6.76 Cr2O3 0.34 0.34 0.62 0.05 0.43 0.49 0.67 0.32 0.29 0.04 0.38 MnO 0.19 0.19 0.20 0.24 0.18 0.16 0.17 0.12 0.18 0.23 0.20 MgO 17.33 17.49 15.59 15.73 17.12 16.00 15.78 15.75 17.51 15.64 15.90 CaO 21.50 21.14 22.35 21.10 21.07 21.92 22.05 22.06 21.10 20.62 21.17 Na2O 0.28 0.30 0.41 0.42 0.47 0.42 0.38 0.38 0.28 0.39 0.46 K2O 0.01 0.00 0.01 0.01 0.02 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 Toplam 99.73 99.61 99.28 99.27 99.56 99.03 99.42 99.46 99.26 99.10 98.83

6 oksijene göre formül

TSi 1.91 1.91 1.83 1.84 1.89 1.85 1.85 1.84 1.91 1.81 1.83 TAl 0.07 0.08 0.16 0.16 0.11 0.15 0.15 0.16 0.08 0.19 0.16 M1Al 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M1Ti 0.01 0.01 0.03 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 0.01 0.04 0.02 M1Fe 0.03 0.02 0.10 0.11 0.04 0.08 0.09 0.10 0.02 0.10 0.09 M1Cr 0.01 0.01 0.02 0.00 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0.00 0.01 M1Mg 0.95 0.96 0.86 0.87 0.93 0.88 0.87 0.87 0.96 0.87 0.88 M1Ni 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2Mg 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2Fe 0.15 0.15 0.09 0.13 0.13 0.10 0.10 0.10 0.16 0.15 0.12 M2Mn 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.01 0.01 0.01 M2Ca 0.84 0.83 0.89 0.84 0.83 0.87 0.87 0.87 0.83 0.82 0.84 M2Na 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 M2K 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Toplam 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 Wo 42.79 42.17 45.65 42.96 42.59 44.91 45.09 44.94 42.12 42.37 43.44 En 47.98 48.53 44.30 44.56 48.13 45.61 44.89 44.63 48.64 44.71 45.41 Fs 9.23 9.31 10.04 12.49 9.28 9.48 10.01 10.43 9.24 12.92 11.15 Mg# 0.84 0.84 0.82 0.79 0.84 0.83 0.82 0.81 0.85 0.78 0.81

(22)

15 4.2.2. Andezit

Andezitler afirik dokulu olup, tümüyle mikrolitlerden oluşmaktadır. Kayaçta neredeyse hiç fenokristal bulunmamaktadır (Şekil 4.7). Bazen çok nadiren plajiyoklas ve klinopiroksen mikro-fenokristalleri gözlenebilmektedir. Plajiyoklas mikrolitleri çok bariz bir yönlenme göstererek trakitik doku oluşturmaktadırlar.

Şekil 4.7. Andezitlerin mikroskobik görünümü.

4.2.3. Dasit

Dasitler afirikten çok zayıf porfiriğe kadar değişen dokular gösterirler. Kayaçtaki nadir fenokristalleri plajiyoklas ve amfibol oluşturmaktadır (Şekil 4.8). Hamur hyalo-mikrolitik doku göstermektedir ve plajiyoklas, Fe-Ti oksit mineralleri ve volkanik cam içermektedir.

Plajioklas fenokristalleri çoğunlukla yarı özşekilli albit ikizli, bazen de zonlu olarak olarak gözlenirler. Amfibollerin yarı özşekilli, kahve renkli ve pleokroiktir. Bazı amfiboller kenarlarından itibaren opak çeper gözlenmektedir. Amfibol, Leake ve ark. (2004) sınıflamasına göre magnezyo-hastingsit bileşimine sahiptir (Şekil 4.9; Çizelge 4.3).

(23)

16

Şekil 4.8. Dasitlerin mikroskobik görünümü. amf: amfibol

Şekil 4.9. Dasitlerdeki amfibollerin Leake ve ark.’na (2004) göre sınıflaması.

(24)

17

Çizelge 4.3. Dasitlerdeki amfibollerin mikroprob analiz sonuçları.

E-133 ap21 ap22 ap22a ap23 ap23a ap25 ap25a ap26a ap26b ap27 ap27b

SiO2 41.50 41.65 41.67 41.46 41.75 41.54 41.45 41.06 41.51 41.74 41.54 TiO2 2.57 2.52 2.43 2.50 2.46 2.62 2.59 2.62 2.59 2.54 2.59 Al2O3 11.98 11.90 11.91 12.22 12.20 12.00 12.04 12.09 12.16 12.14 12.03 FeO 12.74 12.77 12.84 13.36 13.47 12.93 13.03 12.73 12.83 12.75 12.81 Cr2O3 0.11 0.01 0.03 0.03 0.00 0.04 0.03 0.09 0.00 0.05 0.12 MnO 0.18 0.25 0.22 0.23 0.20 0.22 0.24 0.18 0.23 0.21 0.21 MgO 13.85 13.84 13.92 13.75 13.70 13.73 13.70 13.93 13.81 13.89 13.88 CaO 10.94 10.75 10.83 10.57 10.73 10.84 11.04 11.05 10.96 11.01 11.14 Na2O 2.27 2.20 2.27 2.23 2.28 2.28 2.33 2.30 2.28 2.23 2.28 K2O 0.61 0.58 0.58 0.56 0.57 0.59 0.62 0.61 0.59 0.60 0.61 Toplam 96.75 96.47 96.70 96.91 97.36 96.79 97.07 96.66 96.96 97.16 97.21

23 oksijene göre formül

TSi 6.20 6.23 6.23 6.19 6.21 6.21 6.19 6.15 6.19 6.21 6.18 TAl 1.80 1.77 1.77 1.81 1.79 1.79 1.82 1.85 1.81 1.80 1.82 Sum_T 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 CAl 0.31 0.33 0.32 0.34 0.34 0.32 0.30 0.28 0.32 0.33 0.29 CCr 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.01 CTi 0.29 0.28 0.27 0.28 0.28 0.29 0.29 0.30 0.29 0.28 0.29 CMg 3.09 3.09 3.10 3.06 3.04 3.06 3.05 3.11 3.07 3.08 3.08 CFe+2 1.31 1.30 1.30 1.32 1.35 1.33 1.36 1.30 1.32 1.30 1.32 Sum_C 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 BFe2 0.29 0.30 0.30 0.35 0.33 0.29 0.27 0.29 0.28 0.28 0.27 BMn 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 BCa 1.69 1.67 1.67 1.62 1.65 1.68 1.70 1.69 1.69 1.69 1.70 Sum_B 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 ACa 0.06 0.06 0.06 0.07 0.06 0.05 0.07 0.09 0.06 0.06 0.08 ANa 0.66 0.64 0.66 0.65 0.66 0.66 0.67 0.67 0.66 0.64 0.66 AK 0.12 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.12 0.12 0.11 0.11 0.12 Sum_A 0.83 0.81 0.83 0.83 0.83 0.83 0.86 0.87 0.84 0.82 0.85 Toplam 15.83 15.81 15.83 15.83 15.83 15.83 15.86 15.87 15.84 15.82 15.85

(25)

18 4.3. Jeokimya

Elde edilen ana oksit, iz element ve Sr-Nd izotopik analiz sonuçları Çizelge 4.4’de verilmiştir.

4.3.1. Volkanik kayaçların kimyasal adlama ve sınıflaması

Karagedik-Ahiboz volkanitlerini (KAV) adlandırmak için IUGS tarafından (Le Maitre ve ark., 2002) önerilen Le Bas ve ark.’nın (1986) toplam alkali-silis (TAS) diyagramı kullanılmıştır. KAV örnekleri TAS diyagramında bazaltik trakiandezit (BTA)/trakiandezit (TA) sınırı, andezit (A)/dasit (D) sınırı ve dasit alanlarına düşmektedir (Şekil 4.10). Diyagram üzerindeki gri ile taranmış alan EVK’nın bileşim aralığını temsil etmektedir. KAV örnekleri bileşimsel olarak EVK alanı üzerine düşmektedir. Ayrıca örnekler Irvine ve Baragar (1971) tarafından önerilen ayırım çizgisine göre, bazaltik traki-andezitler sub-alkali alanda diğer örnekler sub-alkali alanda kalmaktadır. Diğer taraftan AFM diyagramında, andezitler toleyitik alanda, bazaltik traki-andezitler ve dasit ise kalk-alkali alanında yer almaktadır (Şekil 4.11).

Subalkali kayaçlar K2O içerikleri dikkate alınarak düşük-K toleyitik, orta-K

kalkalkali, yüksek-K kalkalkali ve şoşonitik olmak üzere dörde ayrılabilmektedir. İncelenen örneklerden bazaltik trakiandezitler K2O-SiO2 diyagramında yüksek-K

kalk-alkali alanında yer alırken, diğerleri orta-K kalk-kalk-alkali alanına düşmektedir (Şekil 4.12).

4.3.2. Ana oksit ve iz element değişimleri

Harker diyagramlarında ana oksit ve iz elementlerin büyük bir çoğunluğu SiO2

ile iyi korelasyon göstermektedir (Şekil 4. 13 ve 14). SiO2 artarken MgO, CaO, FeO,

TiO2, P2O5, Cr, Co, Sc, Sr ve V gibi uyumlu ana oksit ve iz elementler azalmaktadır. Bu

değişimler olivin, klinopiroksen, plajiyoklas, Fe-Ti oksitler ve apatit fraksiyonlaşmasını yansıtmaktadır ve kayaçların daha mafik ana magma(lar)dan fraksiyonel kristalleşme yoluyla oluştuklarına işaret etmektedir. Rb, Ba ve Th fraksiyonel kristalleşme esnasında uyumsuz davrandıklarından SiO2’ye karşı pozitif korelasyon göstermektedirler.

İnter-element değişimleri andezit ve dasitlerin incelenen bazaltik trakiandezitlerin fraksiyonel kristalleşme ürünü olamayacağını göstermektedir. Şekil 4.15 incelendiğinde kayaçların farklı trendler oluşturduğu görülmektedir. Ancak

(26)

19

diyagramdan görüleceği gibi incelenen volkanik kayaçların EVK bazaltlarına benzer bir bazaltik ana magmadan farklılaşma yoluyla oluştuğu söylenebilir.

Çizelge 4.4. KAV’ın ana oksit, iz element ve Sr-Nd izotop analiz sonuçları. Kayaç

Adı Andezit BTA BTA Andezit BTA Dasit Koordinat Numarası 483649E 4388773N 483266E 4380624N 483635E 4380414N 483587E 4380911N 48425E 4381805N 48425E 4381805N Ana oksit

(%) E116 E120 E121 E122 E132 E133

SiO2 61.95 55.00 53.74 61.85 54.42 66.60 Al2O3 17.68 16.45 16.14 16.97 16.18 16.10 FeO* 4.82 7.28 7.58 5.03 7.92 2.40 MgO 0.35 2.29 2.80 0.89 2.60 0.81 CaO 4.98 7.48 7.21 5.35 6.92 2.98 Na2O 4.44 4.52 4.46 4.25 4.23 3.73 K2O 2.02 2.21 2.41 1.92 2.22 2.64 TiO2 0.68 1.12 1.53 0.76 1.45 0.44 P2O5 0.47 0.73 0.70 0.33 0.63 0.18 MnO 0.03 0.08 0.09 0.03 0.18 0.06 LOI 2.30 2.50 3.00 2.40 2.90 3.80 Toplam 99.72 99.68 99.68 99.77 99.68 99.77 İz element (ppm) Ba 1067.00 680.00 684.00 791.00 717.00 1032.00 Co 7.60 16.50 18.80 8.60 17.60 4.00 Cs 1.10 0.90 0.60 1.20 1.20 3.70 Hf 4.30 5.60 5.40 4.60 5.40 5.00 Nb 16.60 30.80 33.50 16.00 30.00 18.10 Rb 49.80 51.00 48.00 50.20 56.00 91.60 Sr 904.00 1007.30 969.90 743.70 954.50 597.90 Ta 1.00 1.50 1.70 0.90 1.60 1.10 Th 13.20 9.40 8.00 11.00 8.30 13.30 U 2.50 2.00 1.90 2.50 1.90 4.70 V 84.00 128.00 148.00 84.00 135.00 26.00 Zr 184.10 260.80 250.50 213.60 246.20 223.10 Y 20.20 24.60 24.30 15.70 24.10 13.70 La 48.10 54.60 49.70 40.20 48.60 42.80 Ce 85.10 102.60 97.80 70.10 93.70 72.60 Pr 9.42 11.05 10.94 7.42 10.51 7.39 Nd 33.60 44.00 41.80 28.60 42.20 29.10 Sm 5.09 6.58 6.81 4.48 6.74 3.82 Eu 1.39 1.83 1.90 1.22 1.90 1.04 Gd 3.97 5.72 5.76 3.76 5.41 2.86 Tb 0.64 0.84 0.86 0.55 0.85 0.45 Dy 3.32 4.36 4.97 3.08 4.61 2.64 Ho 0.71 0.90 0.88 0.57 0.86 0.51 Er 2.18 2.45 2.53 1.58 2.33 1.49 Tm 0.31 0.38 0.37 0.23 0.36 0.25 Yb 1.86 2.13 2.08 1.28 2.21 1.48 Lu 0.31 0.34 0.35 0.20 0.36 0.25 Pb 2.90 2.50 2.40 4.00 1.60 0.90 Ni 10.10 31.60 22.90 12.60 16.00 1.80 Sc 6.00 11.00 12.00 9.00 12.00 3.00 Cr 13.68 82.10 61.58 20.53 61.58 20.53 İzotop 87Sr/86Sr 0.70497 0.70502 0.70533 0.70504 143Nd/144Nd 0.51273 0.51268 0.51268 0.51270

(27)

20

Şekil 4.10. İncelenen volkanik kayaçların Toplam Alkali-Silis (TAS) diyagramı (Le Bas ve ark., 1986). B: Bazalt, BA: Bazaltik andezit, TB: Trakibazalt, BTA: Bazaltik trakiandezit, TA: Trakiandezit, A: Andezit, T: Trakit, TD: Trakidasit, D: Dasit, R: Riyolit. Gri ile gölgelendirilmiş alan Elmadağ Volkanik Kompleksinin (EVK) bileşim aralığını göstermektedir (veriler Asan, 2013’den). Kesikli çizgi

Irvine ve Baragar’a (1971) göre alkali-subalkali alanları ayırmaktadır.

Şekil 4.11. İncelenen volkanik kayaçların AFM diyagramı (Irvine ve Baragar, 1971), Semboller Şekil 4.10 ile aynıdır.

(28)

21

Şekil 4.12. İncelenen volkanik kayaçların K2O-SiO2 diyagramı (Peccerillo, 2005),

Semboller Şekil 4.10 ile aynıdır.

4.3.3. Uyumsuz elementler

Primitif mantoya göre normalleştirilmiş diyagram incelendiğinde (Şekil 4.16), kayaçlar, büyük iyon yarıçaplı elementler (BİYE: K, Rb, Ba, Sr), hafif nadir toprak elementleri (HNTE: La, Ce) ve Th, U elementleri bakımından, yüksek alan enerjili elementlere (YAEE: Nb, Zr, Ti, Y) ve ağır nadir toprak elementlerine (ANTE: Yb, Lu) göre belirgin bir zenginleşme sunmaktadırlar. BİYE konsantrasyonları sulu akışkan faz tarafından kontrol edilirken, YAEE’ler kaynak kayacın kimyası ve kristal/eriyik prosesleri tarafından kontrol edilirler (Rollinson, 1993). Yitim zonlarında BİYE ve HNTE’ler dalan dilimden ayrılarak kolayca üstteki manto kamasına transfer olurlar ve manto kamasını metasomatizmasıya uğratırlar. Diğer taraftan YAEE’ler dalan dilimde alıkonulurlar (Pearce, 1983). Böylece incelenen volkanik kayaçların uyumsuz element karakteristikleri yitimle ilişkili proseslerin bir sonucu olabilir. Ayrıca karakteristik negatif Nb ve anomalisinin varlığı bunu desteklemektedir. Ancak incelenen volkanik kayaçların yaşları ve jeolojik konumu (çarpışma-sonrası) dikkate alındığında bunların aktif bir yitimden ziyade, daha eski bir yitimden etkilenmiş manto kaynağından türediği söylenebilir. Diyagram üzerinde EVK bazaltlarını temsil eden bir örnek kıyaslama amacıyla gösterilmiştir. İncelenen örneklerin EVK bazaltına kısmen benzer bir desen sunduğu gözlenmektedir.

(29)

22

Şekil 4.13. İncelenen volkanitlerin SiO2 (%)’ye karşı seçilmiş ana oksit (%) değişim diyagramları,

Semboller Şekil 4.10 ile aynıdır. Gri ile gölgelendirilmiş alan Elmadağ Volkanik Kompleksinin (EVK) bileşim aralığını göstermektedir.

(30)

23

Şekil 4.14. İncelenen volkanitlerin SiO2 (%)’ye karşı seçilmiş iz element (ppm) değişim diyagramları,

Semboller Şekil 4.10 ile aynıdır. Gri ile gölgelendirilmiş alan Elmadağ Volkanik Kompleksinin (EVK) bileşim aralığını göstermektedir.

(31)

24

Şekil 4.15. İncelenen volkanik kayaçların Th-La ve Th-Zr değişimleri, Semboller Şekil 4.10 ile aynıdır. FC: Fraksiyonel kristalleşme.

Şekil 4.16. İncelenen volkanik kayaçların Primitif Mantoya göre (Sun ve McDonough, 1989) normalize edilmiş uyumsuz element desenleri.

4.3.4. Nadir toprak elementler

Bazaltik trakiandezitler HNTE’lerce zenginleşmiş (La/LuN: 15-18), yatay ANTE

dağılımlı desenlere sahiptir (Şekil 4.17). Andezit ve dasitik kayaçlar bazaltik trakiandezitlere benzer NTE desenine sahip olmakla beraber (La/LuN: 18-22), tüm

NTE’ler bakımından daha az zenginleşme sunarlar. Kayaçlara ait tüm desenler incelendiğinde negatif Eu anomalisinin yokluğu, plajiyoklas fraksiyonlaşmasının diferansiyasyon sürecinde önemli rol oynamadığını veya yüksek oksijen fugasitesini göstermektedir (Gill, 1981).

(32)

25

Şekil 4.17. İncelenen volkanik kayaçların kondrite (Sun ve McDonough, 1989) normalize edilmiş NTE desenleri.

4.3.5. Sr-Nd izotopları

İncelenen volkanitlerin Sr-Nd ilksel izotopik oranları göreceli olarak dar bileşim aralığında değişmektedirler (87

Sr/86Sr(i): 0.70497-0.70533, 143Nd/144Nd(i):

0.51268-0.51272). İlksel izotopik oranlar, Sr-Nd izotop korelasyon diyagramında “toplam yerküre” rezervuarına yakın alana düşmektedir. Diğer taraftan, incelenen volkanitlerin izotopik bileşim olarak EVK’ya benzerliği dikkati çekmektedir (Şekil 4. 18).

(33)

26 4.3.6. Jeotektonik ortam

Bazı diyagramlar kullanılarak incelenen volkanitlerin jeotektonik ortamı belirlenmeye çalışılmıştır. Genel olarak kullanılan diyagramlar bazaltik kayaçlar için uygun olduğundan, sadece bazaltik trakiandezit örnekleri kullanılmıştır. İncelenen örnekler diyagramlarda “yay bazaltı” ve “kalkalkali bazalt” alanlarına düşmektedir (Şekil 4.19). Bu sonuçlar kayaçların uyumsuz element dağılımlarında gözlenen yitim zonu karakteristikleri (BİYE’lerin YAEE’lere göre zenginleşmesi, negatif Nb, Ta anomalisi) ile örtüşmektedir.

Şekil 4.19. İncelenen bazaltik trakiandezitlerin jeotektonik ortamını gösteren diyagramlar: (a) Wood (1980), (b) Pearce ve Cann (1973).

(34)

27 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

5.1. Sonuçlar

1- Elmadağ Volkanik Kompleksinin (EVK, Gölbaşı-Ankara) en güney ucunda yer alan Neojen yaşlı Karagedik-Ahiboz volkanitleri ortaç-asidik lavlar ve bunların piroklastitlerinden oluşmaktadır.

2- Kayaçlar mikrolitik porfirik, hyalo mikrolitik porfirik, trakitik ve hyalopilitik dokulu olup, başlıca altere olivin, klinopiroksen (ojit), amfibol (magnezyo-hastingsit), plajiyoklas (andezin-labrador), alkali feldispat (anortoklas-sanidin) ve daha az Fe-Ti oksitlerden oluşmaktadır.

3- Volkanitler kimyasal olarak bazaltik trakiandezit, andezit ve dasit bileşiminde ve kalkalkali/toleyitik geçişlidir.

4- K2O içerikleri dikkate alındığında, bazaltik trakiandezitler yüksek-K

kalk-alkali, andezit ve dasitler orta-K kalk-alkalidir

5- Ana oksit ve iz element değişimleri kayaçların daha mafik bir ana magmadan esasen fraksiyonel kristalleşme yoluyla oluştuklarını ve olivin, klinopiroksen, plajiyoklas, apatit ve Fe-Ti oksitl fraksiyonlaşmasının etkili olduğunu göstermektedir.

6- Volkanitler, uyumsuz iz element diyagramlarında büyük iyon yarıçaplı element (BİYE), Th, U ve hafif nadir toprak element (HNTE) zenginleşmesi ile negatif Nb, Ti anomalileri gösterirler.

7- Volkanik kayaçlar HNTE’lerce zenginleşmiş (LaN/LuN= 15-22), yatay ANTE

dağılımlı NTE desenlerine sahiptirler.

8- Kayaçlar Sr-Nd izotopik bileşimleriyle toplam yerküre rezervuarına benzerlik göstermektedirler.

9- Jeokimyasal ve jeolojik veriler beraber değerlendirildiğinde, kayaçların ana magmasının eski bir yitimden etkilenmiş manto kaynağından türediğine ve bu ana magmanın sonraki fraksiyonel kristalleşme ağırlıklı farklılaşmaya uğradığına işaret etmektedir.

10- Volkanitler ana oksit, iz element ve Sr-Nd izotopları bakımından Elmadağ Volkanik Kompleksi (EVK) kayaçlarına oldukça benzer olup, EVK’nın güneydeki devamı olarak değerlendirilmektedir.

5.2. Öneriler

Volkanizmanın yaşının radyometrik yöntemlerle belirlenmesi önerilmektedir. Bu yöredeki volkanizma gelişiminin aydınlatılmasına katkı sağlayacaktır.

(35)

28 KAYNAKLAR

Ach, J.A., 1982, The geochemistry of the Ankara volcanic, central Turkey: EOS, Transactions American Geophysical Union, 63-45, 148.

Akyürek, B., Bilginer, E., Akbaş, B., Hepşen, N., Pehlivan, Ş., Sunu, O., Soysal, Y., Değer, Z., Çatal, E., Sözeri, B. ve Yıldırım, H., 1982, Ankara-Elmadağ-Kalecik dolayının jeolojisi, MTA Derleme No; 7298 (yayınlanmamış), Ankara.

Akyürek, B., Bilginer, E., Akbas, B., Hepsen, N., Pehlivan, S., Sunu, O., Soysal, Y., Dağer, Z., Çatal, E., Sözeri, B., Yıldırım, H. ve Hakyemez, Y., 1984, Ankara - Elmadağ- Kalecik dolayının temel jeoloji özellikleri, Jeoloji Mühendisliği, 20, 31 - 46.

Akyürek, B., Duru, M., Sütçü, Y.F., Papak, İ., Şaroğlu, F., Pehlivan, N., Gönenç, O., Granit, S. ve Yaşar, T., 1996, Ankara ilinin çevre jeolojisi ve doğal kaynaklar projesi (1994 yılı jeoloji grubu çalışmaları), MTA Derleme No; 9961 (yayınlanmamış), Ankara.

Akyürek, B., Duru, M., Sütçü, Y. F., Papak, İ., Şaroğlu, F., Pehlivan, N., Gönenç, O., Granit, S., ve Yaşar, T., 1997, 1:100 000 ölçekli açınsama nitelikli Türkiye jeoloji haritaları, Ankara F15 (İ29) paftası, No; 55, MTA yayını, Ankara.

Asan, K., 2013, Elmadağ volkanitlerinin (Gölbaşı doğusu, Ankara) jeokimyası ve petrolojisi, SÜ BAP Proje No; 09401062, Konya.

Batman, B., 1981, Ofiyolitik melanjın (Dereköy Formasyonu) Haymana kuzeyindeki yörede (SW Ankara) incelenmesi, Yerbilimleri, 8, 61-70.

Bozkurt, E., Koçyiğit, A., Winchester J.A., Holland, G. and Beyhan, A., 1999, Petrochemistry of the Oyaca-Kedikayası (Ankara) dacites as evidence for the post-collisional tectonic evolution of north-central anatolia, Geologinal Journal 34, 223-234.

Bragin, N.J. and Tekin, K., 1996, Age of radiolarian-chert blocks from the Senonian ophiplitic melange (Ankara, Turkey), Island Arc, 5, 114-122.

Büyükönal, G., 1971, Microscopical study of the volcanic rocks araund Ankara, Communications, De la Faculte des Scence De L’ Universite d’ Ankara, 15c. 1.27.

Chaput, E., Malik, A., Pamir, H.N. ve Adil, M., 1931, Ankara mıntıkasının 1/135,000 mikyasında jeolojik haritasına dair izahat, İstanbul Darülfünun Jeol. Enst. Neşriyatı, No;7, 46 s.

(36)

29

Çalgın, R., Pehlivanoğlu, H., Ercan, T. ve Şengün, M., 1973, Ankara civarı jeolojisi MTA Derleme No;6487 ( yayınlanmamış), Ankara.

Çapan, U.Z. and Floyd, P.A., 1985, Geochemical and petrographic features of metabasalts within units of Ankara melange, Turkey, Ofioliti, 10, 3-18.

Dağer, Z., Öztemür, E., Sirel, E. ve Yazlak, Ö., 1963, Ankara civarında birkaç stratigrafik kesit, TJK Bült., 8/1- 2, 84-95.

Dilek, Y. and Thy, P., 2006, Age and petrogenesis of plagiogranite intrusions in the Ankara melange, central Turkey, Island Arc, 15, 44-57.

Dönmez, M., Akçay, A.E., Kara, H., Yergök, A.F., Esentürk, K., 2008, 1:100.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Kırşehir İ30 paftası, No; 55, MTA yayını, Ankara.

Dönmez, M., Akçay, A.E., Türkecan, A., Satır, M., Evcimen, Ö., Gündoğdu, E.A. ve Görmüş, T., 2009, Ankara ve yakın çevresi geç kretase-tersiyer volkanitlerinin stratigrafisi ve yeni yaş bulguları, 62. jeoloji kurultayı bildirileri MTA, Ankara , 632-633.

Erentöz, C., 1963, 1/1 500.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritası, Ankara paftası, MTA Yayınları Ankara.

Erentöz, C., 1975, 1/1 500 000 ölçekli Türkiye Jeoloji haritası ve izahnamesi Ankara paftası, MTA Yayınları Ankara.

Gill, J.B., 1981, Orogenic andesites and plate tectonics, Springer Verlag, Berlin, 358 pp. Görür, N., Oktay, F.Y., Seymen, İ. and Şengör, A.M.C., 1984, Paleotectonic evolution of the Tuzgölü basin complex, Central Turkey: sedimentary record of a Neo-Tethyan closure. The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean, Special Publication of the Geological Society, 17, In J.E. Dixon and A.H.F. Robertson (eds.), 467-482.

Irvine, T.N., and Baragar, W.R.A., 1971, A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks, Canadian Journal of Earth Science, 8, 523-548.

Koçyiğit, A., 1991, Changing stress orientation in progressive intercontinental deformation as indicated by the Neotectonics of the Ankara region (NW Central Anatolia), Bull. Turkish Ass. Petr. Geol., 31, 48–55.

Leake, B.E., Woolley, A.R., Birch, W.D., Burke, E.A.J., Ferraris, G., Grice, J.D., Hawthorne, F.C., Kisch, H.J., Krivovichev, V.G., Schumacher, J.C., Stephenson, N.C.N. and Whittaker, E.J.W., 2004, Nomenclature of amphiboles: additions and revisions to the International Mineralogical Association’s amphibole nomenclature, European Journal of Mineralogy, 16, 191-196.

(37)

30

Le Bas, M.J., Le Maitre, R.W., Streckeisen, A. and Zanettin, B., 1986, A chemical classification of volcanic rocks based on total alkali-silica diagram, Journal of Petrology, 27, 745-750.

Le Maitre, R.W. (Ed), 2002, A classification of igneous rocks and glossary of terms, Recommendations of the international union of Geological Sciences Subcommission on the systematics of igneous rocks, Cambridge Univ. Press. Cambridge. 236 pp.

Morimoto, N., Fabries, J., Ferguson, A.K., Ginzburg, I.V., Ross, M., Seifert, F.A., Zussman, J., Aoki, K. ve Gottardi, G., 1988, Nomenclature of pyroxenes, American Mineralogist, 73, 1123-1133.

Müller, G., 1957, Ankara’nın güney havalisinde su bulma imkanı hakkında rapor, MTA Derleme No; 2523, (yayınlanmamış).

Okay, A. I. and Tüysüz, O., 1999, Tethyan sutures of northern Turkey, In: Durand, B., Jolivet, L., Hovarth, F. and Séranne, M. (ed.), The Mediterranean Basins, Tertiary extension within the Alpine Orogen, Geological Society of London,

Special Publication, 156, 475-515.

Parlak, O. and Delaloye, M., 1999, Precise Ar-40/Ar-39 ages from the metamorphic sole of the Mersin ophiolite (southern Turkey), Tectonophysics, 301(1-2), 145-158.

Pearce, J. A. and Cann, J. R., 1973, Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analysis, Earth and Planetary Science Letters, 19, 290-300. Pearce, J.A., 1983, Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active

continental margins. In: Hawkesworth, C.J., Norry, M.J (Eds.), Continental Basalts and Mantle Xenoliths, Shiva, Nantwich, 230-249.

Peccerillo, A., 2005, Plio-Quaternary Volcanism in Italy: Petrology, Geochemistry, Geodynamics, Springer Verlag, Berlin.

Robertson, A.H.F., 2002, Overview of the genesis and emplacement of Mesozoic ophiolites in the Eastern Mediterranean Tethyan region, Lithos, 65, 1-67.

Rollinson, H.R., 1993, Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation, Johhn Wiley&Sons, New York, 352 pp.

Sun, S. and McDonough, W. F., 1989, Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle compositions and processes, In: Saunders, A.D., Norry, M.J (Eds.), Magmatism in the Ocean Basins, Geol. Soc. London Spec.

(38)

31

Şen, P., 2009, Trace element modelling of the origin and evolution of the Oyaca-Boyalik volcanic rocks NE of Haymana, Ankara, Turkey, International Geology Review, 51 (2),116-132.

Tankut, A., 1985, Ankara dolaylarındaki Neojen yaşlı volkaniklerin jeokimyası: Türkiye Jeol. Kur. Bült., 28/1, 55-66.

Tankut, A. and Türkmenoğlu, A., 1988, Incompatible trace element composition of Neogene mafic lavas around Ankara, METU Jour.Pure and Appli Sci., 21, 501-521.

Tankut, A., 1990, Ankara ofiyolitli melanj kuşağı içindeki ofiyolitik kayaçların tektonik oluşum ortamlarına jeokimyasal bir yaklaşım, MTA Dergisi, 110, 17 – 28.

Tekin, U.K., Göncüoğlu, M.C. and Turhan, N., 2002, First evidence of Late Carnian radiolarians from the İzmir-Ankara suture complex, central Sakarya, Turkey: implications fort he opening age of the the Izmir-Ankara branch of Neo-Tethys. Geobios, 35, 127-135.

Ünalan, G., Yüksel, V., Tekeli, T., Gönenç, O., Seyit, Z. ve Hüseyin, S., 1976, Haymana-Polatlı yöresinin (Güneybatı Ankara) Üst Kretase-Alt Tersiyer stratigrafisi ve paleocoğrafik evrimi, TJK Bült., 19/2, 159-176.

Ünalan, G., 1981, Ankara güneybatısındaki Ankara Melanjı'nın stratigrafisi, İç Anadolu’nun jeolojisi sempozyumu, TJK 35.Bil.Tekn. Kur., 46-52, Ankara. Wilcox, C. A., 1954, Petrology of Paricutin volcano, Mexico, U.S. Geological Survey,

965-C, 281-353.

Wood, D.A., 1980, The application of a Th-Hf-Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to estabilishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary volcanic province, Earth Planet, Sci. Lett. 50, 11-30.

www.corel.com.

www.minpet.com/ordering.htm. www.rockware.com.

www.unipg.it/~maurip/SOFTWARE.htm.

(39)

32 EKLER

(40)

33 ÖZGEÇMİŞ

KİŞİSEL BİLGİLER

Adı Soyadı : Yasemin Hatice CEHDİOĞLU

Uyruğu : T.C.

Doğum Yeri ve Tarihi : Bolu-07.03.1977

Telefon : 03122126900

Faks :

e-mail : yhturan@hotmail.com

EĞİTİM

Derece Adı, İlçe, İl Bitirme Yılı

Lise : Ankara Mehmet Rüştü Uzel Teknik Lisesi,

Ankara 1995

Üniversite : Selçuk Üniversitesi, Selçuklu,Konya 2000 Yüksek Lisans : Doktora : UZMANLIK ALANI Jeoloji Mühendisliği/Mineraloji-Petrografi YABANCI DİLLER İngilizce

Şekil

Şekil 4.1. Çalışma alanı ve çevresinin sadeleştirilmiş jeoloji haritası (Akyürek ve ark., 1997;
Şekil 4.2. Çalışma alanının basitleştirilmiş volkano-stratigrafisi.
Şekil 4.4. Bazaltik trakiandezitlerin mikroskobik görünümü.
Şekil 4.6. Bazaltik trakiandezitlerdeki piroksenlerin Morimoto ve ark.’na (1988) göre sınıflaması
+7

Referanslar

Benzer Belgeler

Respondents (n=1298) are the members of TOLEYIS union dispersed to different touristic regions in Turkey. Employees have moderate level of job satisfaction. Results show that

Kondrit ve ilksel mantoya göre normalize edilen iz element ve nadir toprak elementleriyle ilişkili örümcek diyagramlarında (Şekil 11, Şekil 12) Cs, Rb, Ba gibi iri

Bu farklılıklar, sırasıyla, ilçede yaşayanların benzer ekonomik ve sosyal koşullara sahip olması ve ilçede insan ilişkilerinin merkeze göre daha sıcak

İstanbul Haber Servisi - Türk edebiyatının ölümsüz isimlerin­ den Sait Faik Abasıyanık’ ı gele­ neksel anma günlerinin 23’üncü- sü, Burgazada’daki Sait

Kalkalkali bileşimli Kocaiskan- Sındırgı ve Kayırlar-Şahinkaya volkanik birimle- rinin nadir toprak element dağılım desenleri bir- birlerine benzerlik göstermekte ve hafif

Pazarcık volkaniti bazalt örneklerinin plaka içi bazaltı karakterinde (Şekil 10) olduğu hatırlanırsa, Pazarcık volkanitini oluşturan köken magmanın alkalen özellikte

Alkalin nitelikteki bazaltik lavların fenokristalleri klinopiroksen ve bazan bunun yanında bulunan olivindir. Bu grubun daha az bazik türü fenokristal olarak hornblend ve plajiyoklaz