Petrogenesis of the Çiçekdağ igneous complex, N of Kırşehir, Central Anatolia, Turkey

Orta Anadolu, çarpışma zonunu karakterize eden jeolojik özelliklerin bazılarının korunarak birlikte gözlenebildiği bir bölgedir. Orta Anadolu'daki bu çarpışma zonu, Maestrihtiyen'de Neo-tetis'in kuzey kolunun Avrasya plakası (Pontik basement) altına, kuzeye dalması ile oluşan Ankara-Erzincan sütur zonu boyunca Anatolid-Pontid çarpışmasının Anatolid pasif kenarında oluşmuş bazı jeolojik olaylar ile karakterize edilmektedir. Bu jeolojik olaylar şunlardır: Terslenmiş metamorfizma, ana sütur zonundan türemiş ofiyolit dilimleri, çarpışmayla eşzamanlı ve $S/C_{ST}$ tipi magmatizma, çarpışma sonrası, yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid ve $I/H_{L0}$ tipi magmatizma, çarpışma sonrası, levha içi, A-tipi alkalin magmatizma ve çarpışma sonrası Orta Anadolu basenleridir. Bu jeolojik oluşumlardan, Ankara-Erzincan sütur zonundan türemiş ofiyolitik dilimler ile çarpışma sonrası yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid $I/H_{L0}$ tipi magmatizma ve çarpışma sonrası levha içi A-tipi alkalin magmatizma Orta Anadolu'da Çiçekdağ bölgesinde zaman-konum bakımından iyi bir beraberlik sunarlar. Orta Anadolu- ofiyoliti olarak isimlendirilen ofiyolitik dilim, çalışma alanında Çökelik volkaniti ve Akçakent gabrosu olarak, haritalanabilir iki birimden oluşmaktadır. Akçakent gabrosu, bazı lokasyonlarda Çökelik volkaniti içerisinde gabroyik intrüzyonlar şeklinde gözlenmektedir. Bununla beraber, bu iki birim arasında, Akçakent gabrosunun Çökelik volkaniti üzerine doğudan-batıya doğru bindirdiği faylı bir sınır tanımlanmaktadır. Akçakent gabrosu kayaçları ofitik dokulu olup, uralit gabro olarak isimlendirilebilecek bir mineralojik bileşime sahiptir. Bazı major ve iz element jeokimyası verilerine göre, bileşim olarak tüketilmiş mantodan türeyen düşük K'lu toleyitik bir karakter sergilemektedir. Halaçlı monzograniti, çarpışma sonrası, yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid ve $I/H_{L0}$- tipi magmatizmadan oluşan bir özelliğe sahip olup, kısmen Çökelik volkanitinden türemiş bazı kontakt metamorfik hornfelslerin varlığıyla da belirlenen, Orta Anadolu Ofiyolitleri içerisine sokulum yapmıştır. Halaçlı monzograniti kayaçlarında K-feldispat megakristallerinin varlığıyla faneritik-porfiritik bir doku tanımlanmıştır. Ana kayaç yapıcı mineralleri, kuvars + K-feldipat + plajiyoklaz $(An_{32-44})$ + hornblend + ojit + biyotitten oluşur. Çarpışma sonrası levha içi A-tipi magmatizmanın bir üyesi olan Eğrialan siyeniti, Orta Anadolu ofiyolitleri ve Halaçlı monzograniti içerisine sokulum yapmış olarak görülmektedir. Bu siyenitik kütlenin kayaçları, dokusal özellikleri göz önüne alınarak orta-iri taneli ve orta taneli kayaçlar olarak alt sınıflara ayrılmıştır. Ana kayaç yapıcı mineralleri ortoklaz + plajiyoklaz $(An_{32-40})$ ± nefelin + ribekit/arfvedsonit + eğirin + biyotit ± melanit granattan oluşmaktadır. Aksesuvar mineral olarak titanit + apatit + xenotim + monazit + allanit + zirkon + florit mineralleri bulunur. Eğrialan siyeniti, siyenitik kütleler içerisinde ve gabrolar ile kontakt oluşturan kesimlerde florit mineralizasyonları içerirler.

Çiçekdağ magmatik kompleksinin petrojenezi, K Kırşehir, Orta Anadolu, Türkiye

Central Anatolia typically represents well-preserved geological features of a collision zone. This collision zone is characterized by some geological events occurred in the Anatolide passive margin of the Anatolide-Pontide collision along the Ankara Erzincan suture zone. This suture zone is commonly known to be formed by the pre-Maastrichtian northward subduction of the northern branch of Neo-Tethys beneath the Pontides which was constituting the southernmost tip of Eurasiain plate at that time. These geological occurrences are inverted metamorphism; ophiolitic slabs derived from main suture zone; syn-collisional and S/CST type magmatism; post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid and $I/H_{L0}$ type magmatism; post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism; and post-collisional Central Anatolian basins. Among these geological occurrences, the ophiolitic slabs derived from Ankara-Erzincan suture zone; post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid $I/H_{L0}$ type magmatism; and post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism are observed as a good association in space and time in the Çiçekdağ region in Central Anatolia. The ophiolitic slab, named as Central Anatolian ophiolite, is composed of two mapable units which are called Çökelik volcanics and Akçakent gabbro. There are some gabbroic intrusions within the Çökelik volcanics in some localities, however, the major boundary between these two units is a thrust fault along which the Akçakent gabbro thrusted onto the Çökelik volcanics from east to west. The rocks of Akçakent gabbro possess a preserved ophitic texture and mineralogical composition which can lead one to call them uralite-gabbro. Some major and trace element geochemical data determine a depleted mantle and low-K tholeiitic characteristics in composition. The Halaçlı monzogranite, characterizing the post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid $I/H_{L0}$ type magmatism, intrudes the Central Anatolian Ophiolite by forming some contact metamorphic hornfelses derived particularly from the Çökelik volcanics. The phaneritic-porphyritic texture is a recognizing feature in the rocks of Halaçlı monzogranite due particularly to existence of common K-feldspar megacrysts. The major rock forming minerals are composed of quartz+K-feldspar + plagioclase $(An_{32-44})$ +hornblende + augite +biotite association. The Eğrialan syenite, part of post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism, is seen to intrude both of the Central Anatolian Ophiolite and Halaçlı monzogranite. The rocks of this syenitic body can be subdivided into medium to coarse-grained and medium-grained rocks on the basis of texture. The major rock forming minerals consist of orthoclase+plagioclase$(An_{32-40})$ ± nepheline + riebekite / arfvedsonite+aegirine+biotite±melanite garnet; as for the accessory constituents they are composed of sphene+apatite+xenotime+monazite+allanite+zircon+fluorite minerals. The Eğrialan syenite includes some fluorite mineralizations within the syenitic body itself, and also at the contact with gabbros.

PDF

___

Akıman, O., Erler, A., Göncüoğlu, M.C., Güleç, N., Geven, A. and Türeli, T.K., 1993. Geochemical characteristics of granitoids along the western margin of the Central Anatolian crystalline complex and their tectonic implications. Geological Journal, 28, 371-382.
Barbarin, B., 1990. Granitoids: main petrogenetic classifications in relation to origin and tectonic setting. Geological Journal, 25, 227-238.
Barbarin, B. and Didier, J., 1992. Genesis and evolution of mafic microgranular enclaves through various types of interaction between coexisting felsic and mafic magmas. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 83, 145-153.
Batchelor, B. and Bowden, P., 1985. Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters. Chem. Geol., 48, 43-55.
Bergantz, G.W., 1989. Underplating and partial melting: implications for melt generation and extraction. Science 245, 1093-95.
Bergantz, G.W. and Dawes, R., 1994. Aspects of magma generation and ascent in continental lithosphere. In Ryan, M.P. (ed.) Magmatic Systems, 291-317. San Diego: Academic Press.
Bingöl, E., 1989. 1 / 2.000.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritasy. MTA Yayını, Ankara.
Birgili, S.,Yoldaş, R. and Ünalan, G., 1975. Çankırı-Çorum Havzası’nın jeolojisi ve petrol olanakları: Ankara, General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA), Report No. 5621, 78p.
Boztuğ, D., 1994-1995. Kırşehir bloğundaki Yozgat batoliti doğu kesiminin (Sorgun güneyi) petrografisi, ana element jeokimyası ve petrojenezi. İstanbul Üniversitesi, Yerbilimleri, 9,1-2, 1-20.
Boztuğ, D., 1998 Post-collisional Central Anatolain alkaline plutonism, Turkey. Tr. J. of Earth Sciences, (this issue).
Boztuğ, D., Yılmaz, S. and Öztürk, A., 1994. Post-collisional alkaline plutonism in the Central-Eastern Anatolia, Turkey. International Volcanological Congress, IAVCEI'94, 12-16 September 1994, METUAnkara, Turkey, Abstract Volume, Theme 1, Collision Related Magmatism.
Boztuğ, D., Debon, F., İnan, S., Tutkun, S.Z., Avcı, N. and Kesgin, Ö., 1997. Comparative geochemistry of four plutons from the CretaceousPalaeogene Central Eastern Anatolian alkaline province. Turkish Journal of Earth Sciences, 6, 95-115.
Boztuğ, D and Yılmaz, S., 1997. Some variabilities in the partial melting of the sources and solidification processes of the melts in the genesis of the Central Anatolian post-collisional alkaline plutonism. EUG-9, Strasbourg-France, 23-27 March 1997, Symposium 55: Post-Collisional Magmatism, Abstracts, 502.
Brown G.C., Thorpe, R.S. and Webb, P.C., 1984. The geochemical characteristics of granitoids in contrasting arcs and comments on magma sources, Jour. Geol. Soc. London, 141, 413-426.
Debon, F. and Le Fort, P., 1983. A chemical-mineralogical classification of common plutonic rocks and associations. Transactions of the Royal Society of Edinburgh:Earth Sciences, 73, 135-149.
Didier, J. ve Barbarin, B., (eds) 1991. Enclaves and granite petrology. Devolopments in petrology 13, Elsevier, Amsterdam, 625p.
Ekici, T., 1997. Yozgat Batoliti Yozgat Güneyi Kesiminin Petrolojisi. C.Ü. Fen Bilimleri Ensititüsü Yüksek Lisans Tezi, 75p, (unpublished).
Ekici, T. ve Boztuğ, D., 1997. Anatolid-Pontid çarpışma sisteminin pasif kenarında yer alan Yozgat batolitinde syn-COLG ve post-COLG granitoyid birlikteliği. Çukurova Üniv. Jeoloji Müh. Eğitiminin 20. Yılı Semp., Geosound, 30, 519–538.
Ekici, T., Boztuğ, D., Tatar, S. and Otlu, N., 1997. The co-existency of the syn-COLG and post-COLG granitoids in the Yozgat batholith from passive margin of the Anatolide-Pontide collision. EUG-9, StrasbourgFrance, 23-27 March 1997, Symposium 55: Post-Collisional Magmatism, Terra Nova Abstracts, V. 9, 503.
Erdoğan, B., Akay, E. and şirin, M., 1996. Geology of the Yozgat region and the evolution of the collisional Çankırı Basin, Geology Review, 38, 788-806.
Erkan, Y., 1981. Orta Anadolu masifinin metamorfizması üzerinde yapılmış çalışmalarda varılan sonuçlar. İç Anadolu'nun Jeolojisi Simpozyumu, Türkiye Jeoloji Kurumu 35. Bil. ve Tek. Kurultayı, 9-11, Ankara.
Erler, A., Akıman, O., Unan, C., Dalkılıç, F., Dalkılıç, B., Geven, A. ve Önen, P., 1991. Kaman (Kırşehir) ve Yozgat yörelerinde Kırşehir masifi magmatik kayaçlarının petrolojisi ve jeokimyası: TÜBİTAK, Doğa-Tr. J. of Eng. and Env. Sc., 15, 76-100.
Erler, A. ve Bayhan, H., 1995. Orta Anadolu Granitoidleri’ nin genel değerlendirilmesi ve sorunları. Yerbilimleri 17, 49-67.
Erler, A. and Göncüoğlu, M.C., 1995. Geologic and tectonic setting of Yozgat Batholith,Second International Turkish Geology Workshop, Sivas, 6-8 September, Abstracts, 34.
Erler, A. and Göncüoğlu, M.C., 1996. Geologic and tectonic setting of the Yozgat batholith, Northern Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey, International Geology Review, 38, 8, 714-726.
Floyd, P.A., Yalınız, M.K., and Göncüoğlu, M.C., 1998. Geochemistry of intrusive and extrusive ophiolite plagiogranites, Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey. Lithos, 42, 225-241.
Geven, A., 1995. Cefalıkdağ granitoyidinin petrografi ve jeokimyası (Orta Anadolu Kristalen Kütlesi batısı) , Yerbilimleri, 17, 1-16.
Govindaraju, K., 1989. Compilation of working values and sample description for 272 geostandards. Geostandards Newsletter, 13, 1-113.
Göncüoğlu, M.C., 1977. Geologie des westlichen Niğde massives. Ph.D. Thesis, Bonn University, 167p., (unpublished).
Göncüoğlu, M.C., Toprak, V., Erler, A. and Kuşçu, İ., 1991. Orta Anadolu batı kesiminin jeolojisi, Bölüm I, Güney Kesim. TPAO Rap. No 2909, 176 pp, (unpublished).
Göncüoğlu M.C., Erler, A., Toprak, V., K., Olgun, E. and Rojay, B., 1992. Orta Anadolu masifinin batı bölümünün jeolojisi, Bölüm: 2, Orta Kesim: TPAO Rap. No: 3155, 76pp (unpublished).
Göncüoğlu, M.C. and Türeli, K.T., 1993. Orta Anadolu ofiyoliti plajiyogranitlerinin petrolojisi ve jeodinamik yorumu (Aksaray-Türkiye). Doğa Türk Yerbilimleri Dergisi, 2, 195-203.
Göncüoğlu, M.C. and Türeli, K.T., 1994. Alpine collisional-type granitoids from Western Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey. Journal of Kocaeli Univ., Earth Science Section, 1, 39-46.
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. In: Dixon, J.E. and Robertson, A.H.F., (eds.), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean, Blackwell Sci. Publ., Edinburgh, 467-482.
Hibbard, M. J., 1991. Textural anatomy of twelve magma mixed granitoid systems: In Didier, J. and Barbarin, B (eds.), Enclaves and Granite Petrology, Development in Petrology, 13, Elsevier, 431-444.
Hibbard, M. J., 1995. Petrography to Petrogenesis. Prentice Hall. 587pp.
Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971. A guide to the chemical classification of common volcanic rocks. Can. Jour. Earth Sci., 8, 523- 548.
İlbeyli N. and Pearce, J.A., 1997. Petrogenesis of the collition-related Central Anatolian granitoids, Turkey, EUG 9, Strasbourg-France, 23-27 March 1997, Symposium 55: Post-Collisional Magmatism, Vol. 9, Terra Nova Abstracts, 502.
Kadıoğlu, Y.K., 1996. Genesis of Ağaçören intrusive suite and its enclaves (Central Anatolia): Constraints from geological, petrographic, geophysical and geochemical data, Ph.D. Thesis, M.E.T.U., 242pp (unpublished).
Kadıoğlu, Y.K., Güleç, N. and Ateş, A., 1995. Structural position of gabbroic rocks in Ağaçören granitoid: Field observation and aeromagnetic data. Second International Turkish Workshop: "Work in Progress on the Geology of Turkey", September 6-8, 1995, Sivas, Turkey, Abstracts, 55.
Kadıoğlu, Y.K. and Güleç, N., 1996. Mafic microgranular enclaves and interaction between felsic and mafic magmas in the Ağaçören intrusive suite: Evidence from petrographic features and mineral chemistry, International Geology Review, 38, 854-867.
Ketin, İ., 1955. On the geology of Yozgat region and the tectonic features of the Central Anatolian Masif (Kırşehir Crystallines), Türkiye Jeol. Kur. Bült., v. 6, No. 1, 29-40.
Ketin, İ., 1959. Uber Alter und Art der kristallinen Gesteine und Erzlagerstaetten in Zentral-Anatolien, Berg- und Hüttenmaennische Monatshefte, 104/8, 163-169.
Koçak and Leake, 1994. The petrology of the Ortaköy district and its ophiolite at the western edge of the Middle Anatolian Massif, Turkey, Journal of African Earth Sciences, 18, No. 2, 163-174.
Lünel, A.T., 1985. An approach to the naming, origin and age of Baranadağ monzonite of Kırşehir intrusive Suite. METU J. Pure and Appl., Sci., 18,3, 385-404.
Mason, B. ve Moore, C. B., 1982. Principles of Geochemistry, John Wiley and Sons, New York , 344p.
Otlu, N. ve Boztuğ, D., 1997. İç Anadolu alkali plütonizmasındaki Kortundağ ve Baranadağ plütonlarında (D Kaman- KB Kırşehir) silisçe aşırı doygun (ALKOS) ve silisçe tüketilmiş (ALKUS) alkali kayaç birlikteliği. Çukurova Üniv. Jeoloji Müh. Eğitiminin 20. Yılı Semp., Geosound, 30, 779–805.
Peacock, M.A., 1931. Classification of igneous rock series. Jour. Geol., 39, 54-67.
Pearce, J.A., Harris, N.B.W., ve Tindle, A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Jour. Petrol., 25, 956-983.
Pitcher, W.S., 1993. The Nature and Origin of Granite: Chapmann and Hall, 321 pp.
Poisson, A., 1986. Anatolian micro-continents in the Eastern Mediterranean context: The neo-Tethysian oceanic trouhgs. Sci. de la Térre, Mém., 47, 311-328.
Rickwood, P.C.,1989. Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements, Lithos, 22, 247-263.
Seymen, İ., 1981. Kaman (Kırşehir) dolayında Kırşehir masifinin metamorfizması: Türkiye Jeoloji Kurumu 35. Bilimsel ve Teknik Kurultayı, İç Anadolu’nun Jeolojisi Sempozyumu, Türkiye Jeol. Kur. Yayını, 12-15.
Streckeisen, A., 1976. To each plutonic rock its proper name, Earth Sci. Rev., 12, 1-33.
Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.
Tatar, S., 1997. Yozgat Batoliti Şefaatli Kuzey Kesiminin (Güney Yozgat) Petrolojik İncelenmesi, C.Ü., Fen Bilimleri Enst., Yüksek Lisans Tezi, 94s, (unpublished).
Tatar, S. ve Boztuğ, D., 1997. Yozgat batoliti GB kesiminde (ŞefaatliYerköy arası) FC ve magma mingling/mixing süreçlerinin kanıtları. Çukurova Üniv. Jeoloji Müh. Eğitiminin 20. Yılı Semp., Geosound, 30, 539–562.
Tatar, S., Boztuğ, D., Ekici, T. and Otlu, N., 1997. Outward fractional crystallization and mingling/mixing processes in the SW part of the Yozgat batholith. EUG-9, Strasbourg-France, 23-27 March 1997, Symposium 51: Generation of Granitic Rocks and Deep Crustal Processes, Abstracts, 460.
Thiéblemont, D. and Cabanis, B., 1990. Utilisation d’un diagramme (Rb/100)-Tb-Ta pour la discrimination géochimique et l’étude pétrogénétique des roches magmatiques acides, Bull. Soc. Geol., France, 8. 1, 23-35.
Türeli, K., 1991. Geology, petrology and geochemistry of Ekecikdağ plutonic rocks (Aksaray region-Central Anatolia), M.E.T.U., Ph.D. Thesis, 194pp.,(unpublished).
White, A.J.R. and Chappel, B.W., 1988. Some supracrustal (S-type) granites of the Lachlan Fold Belt. Trans. Royal Soc. Edinburgh: Earth Sciences, 79, 169-181.
Wiebe, R.A.,1996. Mafic-silisic layered intrusions: the role of basaltic injections on magmatic processes and the evolution of silisic magma chamber, Transactions of the Royal Soc. of Edinburgh Earth Sci., 87, 233-242.
Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis, London, Unwin-Hyman, pp.456.
Yalınız,M.K., Floyd, P.A. and Göncüoğlu, M.C., 1996. Subra-subduction zone ophiolites of Central Anatolia: Geochemical evidence from the Sarıkaraman Ophiolite, Aksaray, Turkey. Mineralogical Magazine, 60, 402, 697-710.