Petrology of the post-collisional, within-plate Yıldızdağ gabbroic pluton, Yıldızeli-Sivas region, Central Anatolia, Turkey
Yıldızdağ gabrosu, Neo-Tetis'in kuzey kolundan türemiş ofiyolitik melanj ve Kırşehir bloğu veya Orta Anadolu kristalin kompleksi olarak tanımlanan kıtasal kabuk malzemesine ait metasedimentlerle imbrikasyon yapısı oluşturan Paleosen-Eosen yaşlı Yakupoğlan formasyonunu sıcak dokanakla kesmektedir. Yıldızdağ plütonu, gabroyik ana kütle, diyoritik kenar fasiyesi ve mikrodiyoritik dayklar gibi haritalanabilir alt birimlere ayrılabilmektedir.Mineralojik-jeokimyasal (ana, eser ve REE) veriler, gabroyik ana kütle ile diyoritik kayaçların oluşumunda, bir magma kaynağının katılaşması esnasında, sırasıyla, manyetit + olivin +öjit + kalsik plajiyoklaz ve hornblehd + biyotit + ortaç plajiyoklaz mineral topluluklarının fraksiyonlanması / birikmesi sürecinin etkili olduğunu göstermiştir. Bu mineral topluluklarının fraksiyonlanma/birikme süreci, aynı zamanda, gabroyik ana kütlenin toleyitik, diyoritik kayaçların ise kal-kalkalin karakter kazanmalarına da neden olmuştur. Diğer taraftan, bazı diyoritik kayaçlardaki Pb ve Nb gibi kabuksal elementlerin yüksek içerikleri ise, magmanın yükselmesi/soğuması sırasında kabuksal kayaçları asimile etmesinden dolayı kabuksal kirlenme sürecinin jeokimyasal kanıtları olarak değerlendirilmiştir. REE jeokimyasal modellemesine dayandırılan çalışmalar, mafık-toleyitik bileşimli Yıldızdağ gabrosu magma kaynağının, üst manto kaynak kayaçlarının non-modal Rayleigh tipinde ve % 25'e kadar ulaşabilen bir kısmi erimeye uğraması sonucu meydana gelmiş olabileceğini göstermiştir. Mineralojik-petrolojik ve bölgesel jeolojik veriler birlikte değerlendirildiğinde, Yıldızdağ gabrosunun oluşumu için şöyle bir petrojenez mekanizması ileri sürülebilmektedir: Yıldızdağ gabrosunun magma kaynağı, üst manto kayaçlarının, litosferik incelme nedeniyle meydana gelecek gerilme rejimi altında gelişen adiyabatik dekompresyon mekanizmasıyla kısmi erimeye uğraması sonucu meydana gelmiş olabilir. Böyle bir tektonik rejim, Neo-Tetis'in kuzey kolunun, Ankara-Erzincan sütur zonu boyunca tüketilmesinden sonra Üst Kretase'de meydana gelen Anatolid-Pontid çarpışmasına bağlı kabuk kalınlaşmasından sonra meydana gelebilir. Anatolid-Pontid levhaları, çarpışmadan sonra bir tek levha gibi davranmış olduklarından dolayı, böyle bir magma oluşumunun, aynı zamanda, çarpışma sonrası - levha içi magmatizma olarak da tanımlanabileceği ileri sürülmektedir.
Çarpışma sonrası levha içi Yıldızdağ gabroyik plütonunun petrolojisi, Yıldızeli- Sivas, Orta Anadolu, Türkiye
The Yıldızdağ gabbroic pluton intrudes the Paleocene-Eocene Yakupoğlan formation which is imbricated with the ophiolitic melange of the northern branch of the Neo-Tethyan ocean, and the crustal metasediments of Kırşehir block or Central Anatolian Crystalline Complex. It is subdivided into some mapable subunits such as gabbroic main body, dioritic marginal facies and micro-dibritic dykes. Mineralogical-geochemical (major, some trace and REE) data reveal that the magnetite + olivine + augite + calcic pla-gioclase, and hornblende + biotite + intermediate (or sodic) plagioclase fractionation/accumulation has formed the gabbroic main body and dioritic rocks, respectively, during the solidification of a single mafic magma source. The fractionation/accumulation of these mineral associations has also caused to possess tholeiitic and calc-alkaline characters for the gabbroic main body and dioritic rocks, respectively. The high contents of some crustal elements like Pb and Nb in some dioritic rocks also remark the evidences of crustal contamination by digestion of crustal rocks during ascending/cooling of magma. The mafic-tholeiitic magma source of the Yıldızdağ gabbroic pluton is proposed to be derived from the non-modal Rayleigh type partial melting of upper mantle source rocks with a partial melting degree of up-to 25 % on the basis of REE geochemical modeling. Mineralogical-petrological and regional geology data on the Yıldızdağ gabbroic pluton can suggest the following petrogenesis model. The magma source of the Yıldızdağ gabbroic pluton has been derived from the partial melting of upper mantle source rocks by adiabatic decompression mechanism under the tensional regime due to lithospheric attenuation. Such a tectonic regime can be created after the crustal thickening, i.e. imbrication, formed by the Upper Cretaceous collision of Anatolides and Pontides after the consumption of the northern branch of Neo-Tethyan oceanic crust along the Ankara-Erzincan suture zone. This juxtaposition of Anatolides and Pontides made them to behave as a single plate, so that, the magma genesis can be identified as a post-collisional, within plate magmatism.
___
- Alpaslan, M. and Boztuğ, D., 1997, The co-existency of the syn-colg and post-colg plutons in the Yıldızeli area (W-Sivas). Tr. J. of Earth Sciences, 6, 1-12.
- Best, M.G., 1982, Igneous and Metamorphic Petrology, W.H. Freeman and Company, San Francisco, 630 pp.
- Boztuğ, D., 1997, Post-collisional Central Anatolian alkaline plutonism, Turkey. In: Boztuğ, D., Yılmaz-Şahin, S., Otlu, N. and Tatar, S. (eds.), Proceeding of TÜBİTAK-BAYG/NATO-D Program on Alkaline Magmatism (Theoretical Considerations and A Field Excursion in Central Anatolia), 2- 10 October 1997,Dept. of Geology, Cumhuriyet University, Sivas, Turkey, 105-146.
- Boztuğ, D., Yılmaz, S. and Alpaslan, M., 1996, The Karaçayır syenite, N of Sivas: A peraluminous and post-collisional alkaline pluton in the Easternmost part of Kırşehir block, Central Anatolia, Turkey. C.U. Bull. Faculty of Engineering, Series A: Earth Sciences, 13,1, 141-153.
- Boztuğ, D., Debon, F., İnan, S., Tutkun, S.Z., Avcı, N. and Kesgin, Ö.,1997a, Comparative geochemistry of four plutons from the Cretaceous-Palaeogene Central Eastern Anatolian alkaline province. (Divriği Region, Sivas, Turkey). Tr. J. of Earth Sciences, 6, 95-115.
- Boztuğ, D., Tatar, S. and Otlu, N., 1997b, Partial melting modeling of the magma source of the Yıldızağ gabbroic pluton, Yıldızeli-Sivas region, Central Anatolia, Turkey. Geoenv’97, International Symposium on Geology and Environment, September 1-5, 1997, İstanbul, 50th Anniversary of the Geological Congress of Turkey. Abstracts, Session 1.4. WaterRock interaction, p.50.
- Cater, J.M.L., Hanna, S.S., Ries, A.C. and Turner, P., 1991, Tertiary evolution of the Sivas basin, Central Turkey. tectonophysics, 195,29-46.
- Clark, D., 1994, NEWPET’94 computer programme: Memorial University of Newfoundland, Department of Earth Sci., Centre for Earth Resources Research, St. John’s, NF, Canada.
- 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.
- 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, Abstracts, p. 503.
- Erler, A and Göncüoğlu, M.C., 1996, Geologic and tectonic setting of the Yozgat batholith, Northern Central Anatolian Crystaline Complex, Turkey. International Geology Review, 38, 714-726.
- Govindaraju, K., 1989, 1989 Compilation of working values and sample description for 272 geostandards: Geostandards Newsletter, 13,1-113.
- Göncüoğlu M.C., Toprak, V., Erler, A. ve Kuşçu, i., 1991, Orta Anadolu batı kesiminin Jeolojisi, Bölüm I, Güney Kesim. TPAO Rap. No:2909, 176 s, (yayınlanmamış).
- Görür, N., Oktay, F.Y., Seymen, İ., Şengör, A.M.C., 1984, Paleotectonic evolution of the Tuzgölü basin complex, Central Turkey: Sedimentary record of a Neotethyan closure. In: Dixon J.E. and Robertson A.H.F. (eds.), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean, Blackwell Sci. Publ., Edinburgh, 467-482.
- Guezou,J-C., Temiz, H., Poisson, A. and Gürsoy, H., 1996, Tectonics of the Sivas basin: The Neogene record of the Anatolian accretion along the inner Tauric suture. International Geology Review, 38, 901-925.
- Harris, N.B.W., Pearce, JA, Tindle, A.G., 1986, Geochemical characteristics of collision-zone magmatism. In: Coward, M.P. and Ries, A.C. (eds.), Collision Tectonics, Geological Society Special Publication, No 19, 67-81.
- Hibbard, M.J., 1995, Petrography to Petrogenesis. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 587pp.
- İlbeyli, N. and Pearce, J.A., 1997, Petrogenesis of the collision-related central Anatolian granitoids, Turkey. EUG-9, Strasbourg-France, 23-27 March 1997, Symposium 55: Post-Collisional Magmatism, Abstacts, p. 502.
- Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971, A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks, Can. J. Earth Sci., 8, 523-548.
- Le Maitre, R.W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre, J., Le Bas, M.J., Sabine, P.A., Schmid, R., Sorensen, H., Streckeisen, A., Woolley, A.R. and Zanettin, B., 1989, A Classification of Igneous Rocks and Glosarry of Terms. Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Blackwell, Oxford, 193pp.
- Mason, B. and Moore, C.B., 1982, Principles of Geochemistry. Wiley, New York, 344pp.
- McDonough, W.F. and Frey, F.A., 1989, Rare earth element in upper mantle rocks. In: Lipin, B.R. and McKay, G.A. (eds.), Geochemistry and Mineralogy of Rare Earth Elements, Reviews in Mineralogy, Mineralogical Society of America, Volume 21, 99-145.
- Meschede, M., 1986, A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the NbZr-Y diagrams. Chem. Geol. 56, 207-218.
- Nakamura, N., 1974, Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochim. Cosmochim. Acta 38, 757-773.
- Okay, A.C., 1955, Sivas ile Tokat arasındaki bölgenin jeolojik etüdü. İstanbul Üniv., Fen Fakültesi Mecmuası, B, 20/1-2, 95-108.
- Pearce, J.A. and Cann, J.R., 1973, Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth Planet. Sci. Lett., 19, 290-300.
- Poisson, A., 1986, The Anatolian micro-continents in the Eastern Mediterranean context: The Neo-Tethysian oceanic througs. Sci. de la Terre, Memoire 47, 311-328.
- Poisson, A., Guezou, J-C., Öztürk, A., İnan, S., Temiz, H., Gürsoy, H., Kavak, K.Ş. and Özden, S., 1996, Tectonic setting and evoluation of the Sivas basin, Central Anatolia, Turkey. International Geology Review, 38, 838-853.
- Prichard, H.M., Alabaster, T., Harris, N.B.W. and Neary, C.R., 1993, Magmatic Processes and Plate Tectonics. Geological Soc. London, Spec. Publ., No 76, 526 pp.
- Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., 1981, Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.
- Taşan, O., 1975, Sivas-Yıldızköyü civarının jeolojisi. MTA Rap. No. 3576.
- 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 Granatic Rocks and Deep Crustal Processes, Abstracts, p. 460.
- Tatar, Y., 1978, Ofiyolitli Çamlıbel (Yıldızeli) bölgesinin stratigrafisi ve petrografisi. M.T.A. Derg., 88, 56-72.
- Wilson, M., 1989, Igneous Petrogenesis. A Global Tectonic Approach, Unwin Hyman, London, 466pp.
- Yılmaz, A., 1981, Tokat ile Sivas arasındaki bölgedeki ofiyolitli karışığın iç yapısı ve yerleşme yaşı. T J K Bült., 24/2,, 31-38.
- Yılmaz, A. and Ercan, T., 1984, Tokat ile Sivas arasında yer alan Yıldızdağı gabrosunun petrokimyasal özellikleri. Jeoloji Mühendisliği, 20, 11-16.
- ISSN: 1300-0985
- Yayın Aralığı: 6
- Yayıncı: TÜBİTAK
Sayıdaki Diğer Makaleler
Geochemistry and Origin of the Oligocene Binkılıç Manganese Deposit; Thrace Basin, Turkey
İbrahim TÜRKMEN, Cemal BÖLÜCEK
Evidence for Damaging Historical Earthquakes at Priene, Western Turkey
İbrahim TÜRKMEN, Cemal BÖLÜCEK
Durmuş BOZTUĞ, Mustafa YAĞMUR, Nazmi OTLU, Sibel Tatar And Akif YEŞİLTAŞ
Durmuş BOZTUĞ, Sibel TATAR, Akif YEŞİLTAŞ, Mustafa YAĞMUR, Nazmi OTLU