İkizce (Ordu) yöresindeki Tersiyer yaşlı kalk-alkalen volkanitlerinin mineral kimyası ve petrokimyası,KD Türkiye

Doğu Pontidler'in batısında yer alan inceleme alanının tabanında; Geç Kretase-Paleosen yaşlı Akveren Formasyonu'nun Tekkiraz Üyesi bulunmaktadır. Bu formasyonun üzerine uyumsuzlukla Paleosen (?)-Eosen yaşlı Koçevyanı bazaltı gelmektedir. Bu birimi uyumsuzlukla üzerleyen Eosen yaşlı Tekkeköy Formasyonu; Çaybaşı Üyesi, Kurttaşlı Tepe andeziti, Kale Üyesi, İkizce andeziti ve Teknecik andezit porfirinden oluşmaktadır. İncelenen volkanitler; genellikle andezit, andezit porfir ve piroklastitlerinden daha az oranda ise bazalt ve bazaltik andezitten oluşmakta olup, genelde porfirik, mikrolitik porfirik, hyalo-mikrolitik porfirik, hyalopilitik, yer yer de entersertal, entergranüler, akıntı ve glomeroporfirik doku göstermektedir. Kayaçlar; klinopiroksen $(Wo_{44.48}En_{45.39}Fs_{10.13})$, plajiyoklas $(An_{31.80})$, olivin $(Fo_{83.84})$, hornblend (Mg#=0.49-0.82), biyotit (Mg#=0.48-0.60), daha az oranda da magnetit, apatit ve zirkondan oluşmaktadır. Plajiyoklas fenokristallerinde halkalı zonlanma, elek dokusu, kemirilme; hornblend ve biyotitlerde opaklaşma ve bozunma; klinopiroksenlerde kemirilme yapıları gibi dengesizlik dokuları gözlenmektedir. Volkanitler; genel olarak kalkalkali ve toleyitik-alkali geçişli olup, orta derecede potasyum içerirler. Ana oksit ve iz element değişimleri, kayaçların gelişiminde klinopiroksen, olivin, hornblend, plajiyoklas, magnetit ve apatit ayrımlaşmasının etkili olduğuna işaret etmektedir. Yüksek büyük iyon yarıçaplı litofil element (Sr, K2O, Rb, Ba) ve hafif nadir toprak element (La, Ce) ile düşük Nb, Zr, Y ve TiO2 içerikleri, kayaçların yitim ve astenosferik ergiyiklerin karıştığı zenginleşmiş bir köken magmadan türediğine işaret etmektedir. Ayrıca Koçevyanı bazaltı olivin+ojit de-netimli ayrımlaşmayla, andezitik kayaçlar ise ojit + hornblend ± plajiyoklas kontrollü ayrımlaşma ve özümleme ± magma karışımıyla oluşmuştur.

Mineral chemistry and petrochemistry of Tertiary calc-alkaline volcanic rocks in the İkizce (Ordu) area,NE Turkey

The lowermost unit in the studied area, located at the west of Eastern Pontids, is the Late Cretaceous-Paleoce-ne Tekkiraz Member of Akveren Formation. Paleocene (?)-Eocene Koçevyanı basalt overlies this unit unconformably. Eocene Tekkeköy Formation consisting of Çaybaşı Member, Kurttaşlı Tepe andesite, Kale Member, İkizce andesite and Teknecik andesite porphyr overlies this unit unconformably. The studied volcanic rocks are composed of mainly andesite, andesite porphyr and pyroclastics, rarely basalt and basaltic andesite, and show generally porphyric, microlitic porphyric, hyalo-microlitic porphyric, hyalopilitic and rarely intersertal, intergranular, fluidal and glomeroporphyric textures. The rocks include clinopyroxene $(Wo_{44.48}En_{45.39}Fs_{10.13})$, plajiyoklas $(An_{31.80})$, olivin $(Fo_{83.84})$, hornblende (Mg# = 0.49-0.82), biotite (Mg# = 0.48-0.60), rarely magnetite, apatite and zircon. In these rocks, disequilibrium textures are observed such as oscillatory zoning, sieve texture and corrosion in plagioclase phenocrysts, breakdown and opaque in hornblendes andbiotites, and dissolution in clinopyroxenes. Volcanics are generally calcalkaline and tholeiitic-alkaline transitional in character, and have medium-K contents. Major oxide and trace element variations indicate a significant role of clinopyroxene, olivine, hornblende, plagioclase, magnetite and apatite fractionation during the evolution of rocks. High LILE (Sr, K2O, Rb, Ba) and LREE (La, Ce), and low HFSE (Nb, Zr, Y, TİO2) contents show that the rocks have evolved from a parental magma derived from an enriched source of mixed subducted slab and asthenospheric melts. Besides Koçevyanı Basalt evolved by olivine + augite controlled fractionation whereas andesitic rocks developed augite + hornblende ± plagioclase controlled fractionation and assimilation + magma mixing.

PDF

___

Adamia, S. A., Lordkipanidze, M. B., and Zakariadze, G. S., 1977. Evolution of an active continental margin as exemplified by the Alpine history of the Caucasus. Tectonophysics, 40, 183-199.
Aliyazıcıoğlu, İ. ve Arslan, M., 1998. Gümüşhane yöresi volkanik kayaçlarının jeokimyasal ve petrolojik karakteristikleri: Doğu Pontid Güney Zonunda Paleosen-Eosen volkanizmasının gelişimi. Türkiye Cumhuriyeti'nin 75. Yılında Fırat Üniversitesi'nde Jeoloji Mühendisliği Eğitiminin 20. Yılı Sempozyumu Bildiri Özleri Kitabı, Elazığ, 24-25.
Arslan, M., and Aliyazıcıoğlu, İ., 1998. Petrographical and geochemical characteristics of the Gümüşhane area Eocene volcanic rocks: Implications for the evolution of Eastern Pontide back-arc volcanism, Third International Turkish Geology Symposium Abstracts, Ankara, p. 182.
Arslan, M., and Aliyazıcıoğlu, İ., 2001. Geochemical and petrochemical characteristics of the Kale (Gümüşhane) volcanic rocks: Implications for the Eocene evolution of Eastern Pontide arc volcanism, Northeast Turkey. International Geological Review, 43(7), 595-610.
Arslan, M., Tüysüz, N., Korkmaz, S., and Kurt H., 1997. Geochemistry and petogenesis of the Eastern Pontide volcanic rocks, Northeast Turkey. Chemi der Erde (Geochemistry), 57, 157-187.
Arslan, M., Aslan, Z., Şen, C., and Hoskin, P., 2000. Constrains on petrology and petrogenesis of Tertiary volcanism in the Eastern Pontide Paleo-arc system, NE Turkey. Goldschmidt 2000. Journal of Conference Abstracts, Volume 5(2), 157-158.
Arslan, M., Temizel, İ., and Abdioğlu, E., 2002. Subduction input versus source enrichment and role of crustal thickening in the generation of Tertiary magmatism in the Pontid Paleo-Arc setting, NE Turkey. In: B. De Vivo and R.J. Bodgar (eds.) Workshop-Short Course on Volcanic Systems, Geochemical and Geophysical Monitoring, Melt inclusions: Methods, Applications and Problems, Naples, Italy, 13-16.
Aydın, F., 2003. Değirmendere vadisi (Trabzon-Esiroğlu, KD-Türkiye) volkanitlerinin mineral kimyası, petrolojisi ve petrojenezi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 233 s (yayımlanmamış).
Bacon, C.R., and Hirschmann, M. M., 1988. Mg/Mn partitioning as a test for equilibrium between coexiting Fe-Ti oxides. American Mineralogist, 73, 57-61.
Baker, D.R., and Eggler, D.H., 1983. Fractionation paths of Atka (Aleutians) high-alumina basalts: constraints from phase relations. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 18, 387-404.
Bektaş, O., Yılmaz, C., Taslı, K., Akdağ, K., and Özgür, S., 1995. Cretaceous rifting of the Eastern Pontide carbonate platform, NE Turkey: The formation of carbonate breccias and turbitides as evidence of a drowned platform. Giornale di Geologia, 57, 233-244.
Çamur, M. Z., Güven, İ. H., and Er, M., 1996. Geochemical characteristics of the Eastern Pontide volcanics: An example of multiple volcanic cycles in arc evolution. Turkish Journal of Earth Sciences, 5, 123-144.
Chawthorn, R.G., and O'Hara, M.J., 1976. Amphibole fractionation in calcalkaline magma genesis. American Journal of Science, 276, 309-329.
Deer, W. A., Howie, R. A., and Zussman, J., 1992. An Introduction to the Rock-Forming Minerals. Longman, London, 696 pp.
Dymek, R. F., 1983. Titanium, aluminum and interlayer cation distributions in biotite from high-grade geisses, West Greenland. American Mineralogist, 68, 880-899.
Eggler, D.H., 1972. Amphibole stability in H2O-under-saturated calcalkaline melts. Earth and Planetary Science Letters, 15, 28-34. Eğin, D., Hirst, D.M., and Phillips, R., 1979. The petrology and geochemistry of volcanic rocks from the northern Harşit river area, Pontid volcanic province, northeast Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 6, 105-123.
Ewart, A., 1982. The mineralogy and petrology of Tertiary-Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range. In: R.S. Thorpe (ed.) Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks, John Wiley, New York, 29-95.
Floyd, P.A., Shail, R., Leveridge, B.E., and Franke, W., 1991. Geochemistry and provenance of Rhenohercynian synorogenic sandstones: implications for tectonic environment discrimination. In: A.C., Morton, S., Todd, and P.D.W. Haugton (eds.) Geological Society of London Special Publication. 57, 173-188.
Gill, J.B., 1981. Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer, Berlin, 390p.
Green, T.H., and Pearson, N.J., 1985. An experimental study of Nb and Ta partitioning between Ti-rich minerals and silicate liquids at high pressure and temperature. Geochimica et Cosmochimica Acta, 47, 925-939.
Gust, D.A., and Perfit, M.R., 1987. Phase relations of a high-Mg basalt from the Aleutian Island Arc: implications for primary island arc basalt and high-AI basalts. Contributions to Mineralogy and Petrology, 97, 7-18.
Güven, İ. H., 1993. Doğu Pontidler'in jeolojisi ve 1/250 000 ölçekli kompilasyonu. MTA, Ankara (yayımlanmamış).
Irvine, T.N., and Baragar, W.R.A., 1971. A guide to the chemical classification of common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences, 8, 523-548.
Kazmin, V. G., Sbortshikov, I. M., Ricou, L. E., Zonenshain, L. P., Boulin, J., and Knipper, A. L., 1986. Volcanic belts as markers of the Mesozoic-Cenozoic Evolution of Tethys. Tectonophysics, 123, 123-152.
Keskin, İ., Yergök, F. A., Kara, H., Dönmez, M. ve Arslan, M., 1998. Ünye-Fatsa-Kumru-Korgan (Ordu) dolayının jeolojisi. M.T.A Raporu, 10182, Ankara (yayımlanmamış).
Le Maitre, R. W., 1989. A Classificiation of Igneous Rocks and Glossary of Terms. Blackwell, Oxford, 193 pp.
Leake E. B., Wooley, A. R., Arps, C. E. S., Birch, W. D., Gilbert, M. C., Grice, J. D., Hawthorne, F. C., Kato, A., Kisch, H. J., Krivovichev, V. G., Linthout, K., Laird, J., Mandarino, J., Maresch, W. V., Nickhel, E. H., Rock, N. M. S., Schumacher, J. C, Smith, D. C., Stephenson, N. C. N., Ungaretti, L., Whittaker, E. J. W., and.Youzhi, G., 1997. Nomenclature of Amphiboles Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association Comission on New Minerals and Mineral frames.European Journal of Mineralogy, 9, 623-651.
Morimoto, M., 1988. Nomenclature of pyroxenes.Mineralogical Magazine, 52, 535-550.
Özsayar, T., Pelin, S.ve Gedikoğlu, K., 1981. Doğu Pontidler'de Kretase. Karadeniz Teknik Üniversitesi Yer Bilimleri Dergisi, 2, 65-114.
Pearce, J.A., 1983. Role of the sub-continental lit—hosphere in magma genesis at active continental margins. In: C.J., Hawkesworth, and M.J. Norry, (eds.) Continental Basalt-sand Mantle Xenoliths, Shiva, Cheshire, 230-249.
Perfit, M.R., Gust, D. A., Bence, A.R., Arculus, R.J., and Taylor, S. R., 1980. Chemical Charecteristic of Island-Arc Basalts: Implications for Mantle Sources. Chemical Geology, 30, 227-256.
Presnall, D.C., Dixon, J.R., O'donnell, T.H., Drennes, N.L., Schrick, R.L., and Dycus, D.W., 1978. Liquidus phase relations on the join diopside-forsterite-anorthite from 1 atm to 20 kb: Their bearing on the generation and crystallization of basaltic magma. Contributions to Mineralogy and Petrology, 66, 203-220.
Romick, J.D., 1987. Amphibole fractionation and magma mixing in andesites and dacites from the central Aleutians, Alaska. Transactions American Geophysical Union (EOS), 68, 461 pp.
Saunders, A. D., Tarney, J., and Weaver, S. D., 1980. Tranverse geochemical variations across the Antarctic Peninsula: Implications for the genesis of calc alkaline magmas. Earth and Planetary Science Letters, 46, 344-360.
Sun, S., and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt: Implications for mantle composition and processes In: A.D. Saunders, and M.J. Norry, (eds.), Magmatism in the Ocean Basins, Geological Society of London Special Publication, 42, 313-345.
Şen, C., 2000. Doğu Pontid alkalen provensine (KD, Türkiye) ait Eosen sonrası kayaçlar içerisinde bulunan ultramafik nodüllerin petrografisi, mineralojisi ve kimyası. Cumhuriyetin 75. Yıldönümü Yerbilimleri ve Madencilik Kongresi Bildiri Özleri Kitabı, 1, 55-66.
Şen, C., Arslan, M. ve Van. A., 1998. Doğu Pontid (KD Türkiye) Eosen (?) alkalen volkanik provensinin jeokimyasal ve petrolojik karakteristikleri. Turkish Journal of Earth Sciences, 7, 231-239.
Taylor, S.R., and McLennan, S.M., 1985. The Continental Crust, Its Composition and Evolution. Blackwell, Oxford, 312 pp.
Temizel, İ., 2002. İkizce (Ünye-Ordu) yöresi volkanik kayaçlarının petrografik, jeokimyasal ve petrolojik incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 152 s (yayımlanmamış).
Temizel, İ., and.Arslan, M., 2002. Geochemicai and petrological characteristics of İkizce (Ordu) area volcanic rocks: Evidences on the evolution of Eastern Pontides Tertiary Volcanism, NE Turkey. 1st International Symposium of the Faculty of Mines (İTÜ) on Earth Sciences and Engineering. Abstracts, p.90.
Temizel, İ. ve Arslan, M., 2003. İkizce (Ünye-Ordu) yöresi Tersiyer volkanitlerinin gelişiminde etkili olan magmatik olayların jeokimyasal modellenmesi (KD Türkiye). Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitü¬sü Dergisi, 7(2), 161-177.
Thompson, R.N., Morrison, M.A., Hendry, G.L., and Parry, S.J., 1984. An assessment of the relative roles of crust and mantle in magma genesis: An elemental approach. Philosophical Transactions of The Royal Society, London, a310, 549-590.
White, W.M., and Patchett, J., 1984. Hf-Nd-Sr isotopes and incompatible element abundances in island arcs: implications for magma origins and crust mantle evolution. Earth and Planetary Science Letters, 67, 167-185.
Winchester, J., and Floyd, P.A., 1977. Geochemical discrimination of different magma series and their differantation productus using immobile elements. Chemical Geology, 20, 325-343.
Yoldaş, R., Keskin, B., Korkmaz, S., Didik, S., Kalkan, İ., Ağrıdağ, D. ve Besbelli, B., 1985. Samsun ve dolayının (Kızılırmak-Yeşilırmak arasındaki bölge) jeolojisi ve petrol olanakları. MTA Rapor No. 8130 (yayımlanmamış).