Gümüşhane bölgesindeki Eosen kumtaşlarının sedimanter petrografisi ve levha tektoniği ölçekli provenansına bir yaklaşım

Bu çalışmada, Gümüşhane bölgesinde yer alan biri volkaniklastik diğeride silisiklastik karakterli Eosen yaşlı iki kumtaşı baskın istifin sedimanter petrografik özelliklerinin karşılaştırılması ve mineralojik bileşimlerinden yola çıkarak levha tektoniği yerleşimlerinin tahmini amaçlanmıştır. Volkaniklastik özellikteki istifin Eski Gümüşhane yöresinde ölçülen kalınlığı 195 m., silisiklastik istifin Ünlüpınar (Kelkit) civarında ölçülen kalınlığı ise 280 m. dir. Volkanoklastik istif gri renkli, orta, kalın tabakalı kireçtaşı; gri, kahve renkli, ince – kalın tabakalı kumtaşı; gri, yeşil, kahverenkli marn – kiltaşı ve tüf aradalanmasından ibarettir. Silisiklastik istif ise gri, sarımsı kahve renkli marn ve daha az olarak açık gri renkli ince, orta tabakalı kireçtaşı, çakıltaşı ve tüf ardalanamsından oluşmaktadır.Eski Gümüşhane kesitinin kumtaşları orta taneli, iyi, orta derecede boylanmalı ve tanelerin dağılımı simetriğe yakın – ince taneye yamuktur. Ünlüpınar kesitine ait kumtaşları orta, ince taneli, çok iyi – kötü derecede boylanmalı ve taneler, kaba taneye yamuk – ince taneye yamuktur. Eski Gümüşhane kesiti kumtaşlarının bileşenleri kuvars (monokristalin kuvars, polikristalin kuvars), feldispat (alkali feldispat, plajioklaz), kayaç parçası (volkanik kayaç parçası), tali mineral (olivin, epidot, biyotit, klorit), opak mineral, matriks ve çimentodan ibarettir. Bileşenlerin kayaç içindeki oranlarına göre: Volkanoklastik istife ait kumtaşları, arkoz ve litik arkoz olarak sınıflandırılmıştır. Ünlüpınar kesitine ait kumtaşların bileşenleri ise başlıca kuvars (monokristalin kuvars, polikristalin kuvars), feldispat (alkali feldispat, plajioklaz), kayaç parçası (volkanik kayaç parçası, sedimanter kayaç parçası), opak mineral ve çimentodur. Bileşenlerin kayaç içindeki oranlarına göre: Silisiklastik istifin kumtaşları, litarenit olarak adlandırılmıştır. Her iki istife ait kumtaşları, hem dokusal olarak hem de mineralojik olarak olgunlaşmamıştır. Volkanoklastik ve silisiklastik istifin kumtaşları magmatik yay, yeniden işlenen orojen bölgesi ve buna bağlı olarak da yay gerisi bindirme kuşağından türemiştir.

Sedimanter petrographic properties of Eocene sandstones and an approach to provenance according to plate tectonics in the Gümüşhane region

This study aims at determining the sedimentological and sedimanter petrographic features of, and the correlation between, Eocene aged volcanoclastic and siliciclastic characterized sandstones in the Gümüşhane region. The thickness of the volcanoclastic sequence is 195 m. around Eski Gümüşhane and the thickness of the siliciclastic sequence is 280 m. around Ünlüpınar (Kelkit). The volcanoclastic sequence is a composite of grey colored and medium, thick bedded limestone, grey, brown colored and thin, medium, thick bedded sandstone, green, grey, brown colored and thin, medium bedded marl-claystone and tuff. The siliciclastic sequence is a composite of grey, yellowish brown colored and thin to thick bedded sandstone, and green, greenish grey, brown colored and thin, medium bedded marl. There is frequently observed locally interbedded light grey, thin, medium bedded limestone, conglomarete and tuff.Sandstones of the Eski Gümüşhane sequence are median grained, well to moderately sorted and near symmetrical to fine skewed. Sandstones of the Ünlüpınar sequence are medium to fine grained, very well sorted to poorly sorted and coarse skewed to fine skewed. The composite of the Eski Gümüşhane sequence’s sandstones comprises Quartzes (monocrytalline and polycrystalline quartzs), feldspars (alkali feldspars and plagioclases), lithic fragments (volcanic rock fragments), accessory minerals (olivine, epidote, biotite, chlorite), opaque minerals, matrices and cements. According to the mineral ratios in the rock, sandstones belonging to the volcanoclastic sequence are identified as arkose and lithic arkose. The composite of the Ünlüpınar sequence’s sandstones mainly comprises Quartzes (monocrytalline and polycrystalline quartzs), feldspars (alkali feldspars and plagioclases), lithic fragments, sedimentary rock fragments, (volcanic rock fragments), opaque minerals and cements. According to the mineral ratios in the rock, sandstones belonging tothe siliciclastic sequence are identified as litarenite. Both of the sequences are either compositionally immature or texturally immature.The main provenances of the volcanoclastic and siliciclastic sandstones are generally magmatic arc, recycled orogen region and back arc subduction complex.

PDF

___

Adamia, S. H., Lordkıpanıdze, M., Zakarıadze, G., 1977. Evolution of Active Continental Margin as Exemlified by the Alpine History of the Caucaus Amesterdam Tectonophysics 40, 183-199.
Ağar, Ü., 1977. Demirözü (Bayburt) ve Köse (Kelkit) Bölgesinin jeolojisi, Doktora Tezi, İ.Ü.Fen Fakültesi, İstanbul.
Bektaş, O., 1981. Kuzey Anadolu Fay zonunun Erzincan – Tanyeri bucağı yöresindeki jeolojik özellikleri ve yerel ofiyolit sorunları: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Yerbilimleri Derg., 32, 196 s. Trabzon.
Bektaş, O., 1982. Tanyeri (Erzincan) ofiyolit karışığına ait trandjemitlerin paleotektonik konumu ve kökenleri: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Yerbilimleri Derg., 2, 39-51, Trabzon.
Bektaş, O., Pelin, S., Korkmaz, S., 1984., Doğu Pontid yay-gerisi havzasında manto yükselimi ve polijenetk ofiyolit olgusu, Türkiye Jeol. Kurultayı, 38. Bilimsel ve Teknik Kurultayı Bildiri Özleri, 34-35.
Bektaş, O., 1986. Doğu Pontid ark gerisi bölgelerinde paleostres dağılımı ve çok safhalı riftleşme, Maden Tetkik Arama Bulteni, Ankara, 103/104, 24-40.
Cox, R., Lowe, D. R., 1996. Quantification of the effects of secondary matrix on the analysis of sandstone composition, Journal of Sedimentary Research, 66, 3, 548-558.
Çınar, S., Türk, O., Er, M., Musaoğlu, A. ve Güç, A. R., 1985. Gümüşhane ili ile güneybatı yöresinin jeolojisi ile maden zuhurlarına ilişkin rapor: MTA Report no: 696 (basılmamış), Ankara.
Dewey, J. F., Pitman, W. C., Ryan, W. B. F., Bonnın, J., 1973, Plate Tectonics and Evolution of Alpine System, Geol. Soc. Am. Bull., Boulder, 84, 3137- 3180.
Dickinson, W. R., Suczek, C. A., 1979. Plate tectonics and sandstone composition, The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 63, 2164-2182.
Dickinson, W. R.,1982. Composition of sandstones in Circum-Pacific subduction complexes and fore-arc basins, The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 66, 121-137.
Dickinson, W. R., Beard, L.S., Breakendridge, G. R., Erjavec, L. J., Ferguson, Inman, K. F., Knepp, R. A., Lindberg, F. A. Ryberg, P. T., 1983. Provenance of North American Phanezoic sandstones in realation to tectonic setting, Geological Society of America Bulletin, 94, 222-235.
Dickinson, W. R., 1985. Interpreting provenance relation from detrital modes of sandstones, In: provenance of arenites (Ed. By G. G. Zuffa), 333-361.
Dott, R. L., 1964. Wacke, greywacke and matrix: what approach to immature sandstone classification, J. Sed. Petrol. 34, 625-632.
Eren, M., 1983, Gümüşhane – Kale Arasının Jeolojisi ve Mikrofasiyes İncelemesi, K.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, MMLS Tezi; Trabzon.
Erkan, Y., 2001. Magmatik petrografi, Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Yayın no: 40, s. 206
Folk, R. L., 1950. Stages of Textural Maturity in Sedimentary Rocks, Petrology, 21, 127-130.
Folk, R. L., Andrews, P. B., Lewis, D. W., 1970. Detrital sedimentary rock classification and nomenclature for use in New Zealand- New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 13, p. 955.
Folk, R. L., 1974. Petrology of Sedimentary Rocks, Hemphill Publishing Company Austin,Texas 78703. p. 16-30.
Gedik, İ., Kırmacı, M. Z., Çapınoğlu, Ş., Özer, E., Eren, M., 1996, Doğu Pontidlerin Jeolojik Gelişimi, KTÜ Jeoloji Müh. Böl. 30. Yıl Sempozyumu Bildirileri.
Güner, S., Er, M., Gümüşel, A., Boğuşlu, M., 1985. Gümüşhane – Eski Gümühane Yöresindeki cevherleşmelere ait jeoloji raporu, MTA Trabzon.
Güner, S., Güç, A. R., Eroğlu, C. İ., Musaoğlu, A., Boğuşlu, M., Tosun, C. Y., Kırcı, M., Yaprak, S., 1986. Gümüşhane – Kelkit – Şiran ve Giresun – Alucra Yöresinin jeoloji raporu, MTA Trabzon.
Güven, İ. H., Nalbantoğlu, A. K., Takaoğlu, S., 1993, 1/100.000 ölçekli Açınsama Nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi, MTA Genel Müdürlüğü, Ankara.
Keskin, İ., Korkmaz, S., Gedik, İ., Ateş, M., Gök, L., Küçümen, Ö., and Erkal, T. 1989.Bayburt dolayının jeolojisi: MTA Rapor no: 8995 (yayınlanmamış), Ankara.
Ketin, İ., 1951. Bayburt Yöresinin Jeolojisi, İÜ Fen Fak. Mec. 16.
Lowe, R. D., 1982. Sediment gravity flows: II. Depositional models with special reference to the deposits of high - density turbidity, Currents, Journal of Sedimentary Petrology, 52, 1, 279-297.
Marsaglia, K. M., Ingersoll, R. V., 1992, Compositional trends in arc-related, Deepmarine sand and sandstone: A reassessment of magmatic-arc provenance, Geological of America Bulletin, 104, 1637-1649.
McBride, E. F., 1963. A Classification of common sandstones, Journal of Sedimentary Petrology, 34, p.667.
Pantin, H. M., 1979. Interaction between velocity and effective density in turbidity flow: Phase plane analysis with criteria for auto suspension, Marine Geology, 31, 59-99.
Pelin, S., 1977, Alucra (Giresun) Güneydoğu Yöresinin Petrol Olanakları Bakımından Jeolojik İncelemesi, Doçentlik Tezi, KTÜ yayın no: 87, Trabzon.
Saydam Ç., Korkmaz S., 1996. Maden (Bayburt) Yöresi Eosen kumtaşlarının sedimanter petrografik özellikleri ve çökelme ortamı, KTÜ Jeoloji Mühendisliği Bölümü 30. Yıl Sempozyumu, Bildiriler Kitabı 624-635s.
Saydam, Ç., Korkmaz, S., 2006, Doğu Karadeniz Bölgesinde Geç Kretase Yaşlı kırıntılıçökellerin sedimantolojik ve sedimanter petrografik özellikleri, Türkiye Jeoloji Bülteni, 49, 1, 25-48s.
Stunner, L. J., Basu, A., 1985. The effect of grain size on detrital modes: A test of the Gazzi-Dickinson point- counting method - discussion, Journal of Sedimentary Petrology, 55, No.4, 616-627.
Suthern, R., Petrology,2004, http://biogeonytt.blogspot.com/2004/08/virtual.geology.html, 30 Augusti 2004.
Şengör, A. M. C., Yılmaz, Y. and Ketin, İ., 1980. Remnants of a pre-Late Jurassic ocean in Northern: Fragments of a Permian Triassic Paleo-Tethys: Geol. Soc. Am. Bull., 91, 599-609.
Tokel, S., 1972, Volcanic and Stratigrafic History of the Gümüşhane Area, NE-Turkey, Doktora tezi, University of College, Londra.
Tokel, S., 1983, Liyas Volkanitlerinin Kuzey Anadolu’daki Dağılımı ve Kuzey Tetis Ada Yayı Sistemi Evriminin Açıklanmasındaki Önemi, TürkiyeJeoloji Kurultayı, Abstracts, Ankara, 42-43.
Tucker, M. E., 1991, Sedimentary Petrology, Blackwell Scientific Publications, Oxford p. 11-19.
Valloni, R., Mezzadri, G., 1984. Compositional Suites of Terrigenous Deep-Sea Sands of the Present Continental Margins, Sedimentology, 31, 353-364.
Yılmaz, Y., 1972. Structure and petrology of the Gümüşhane granite and surrounding rocks: Ph.D. thesis, University of London.
Yılmaz, C., 1992. Kelkit (Gümüşhane) Yöresinin stratigrafisi, Jeoloji Mühendisliği, 40, 50-62.
Yılmaz, C. and Kandemir R., 2006. Sedimentary records of the extensional tectonic regime with temporal cessation: Gümüşhane Mesozoic Basin (NE Turkey), Geologica Carpathica, 57, 1, 3-13.