Almacık Dağı Eosen Volkanikleri: Radyometrik yaş ve İzotop verileri

Radyometrik yaş, jeokimya ve izotop verileri ışığında Almacık Dağı Eosen Volkaniklerinin petrojenezine ilişkin Ön Değerlendirmeler
Fatma Gülmez¹, Ş. Can Genç¹, Turgay İşseven² ve Tunç Demir^3
1 İstanbul Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 34469 Maslak, İstanbul

(E-posta: [e-mail])

² İstanbul Teknik Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, 34469 Maslak, İstanbul

³ İstanbul Teknik Üniversitesi, Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, 34469 Maslak, İstanbul

Almacık Dağı (KB Anadolu) ve dolaylarında Orta Eosen ve daha genç kayalara temel vazifesi gören tektonik birlikleri bölgesel bir diskordans ile örten yaygın bir volkano-tortul istif bulunur. Literatürde Dikmen volkanitleri olarak bilinen bu istif, Neo-Tetis okyanusu kuzey kolunun geç Kretase’de tüketilmesiyle sonuçlanan kıta-kıta çarpışması ardından gelişmiş ve farklı tektonik birlikleri yaygın bir örtü gibi örtmüştür. Dikmen volkanitleri altta bazik (bazaltik andezit-bazalt), üste doğru da ortaç, ortaç-asidik (andezit, dasit) bileşimli lavlar ve bunlarla ilişkili epiklastik ve piroklastik birimlerle temsil edilir. İlk kez bu çalışmada elde edilen radyometrik yaş bulguları 48.7±4.1 ve 41.1±1.6 milyon yıl (K-Ar) aralığında olup, volkanik aktivitenin Bürükseliyen-Bartoniyen süresince etkin olduğunu gösterir.

Volkanik kayalar kalkalkalen ve başlıca düşük-orta potasyumludurlar. Belirgin LIL element (Sr, K, Rb, Ba ve Th) zenginleşmesi ile Ta, Nb, Ti ve P elementlerinde gözlenen fakirleşmeler magma gelişiminde daha önceki dalma batma ve kabuk katkısı süreçlerinin önemli rol oynamış olduklarını düşündürmektedir. Dikmen volkanitlerine ait lavların ilksel Sr (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i= 0,70418070523) ve Nd (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd_i= 0,5125030,512857) izotop değerleri ile eNd içerikleri (1,5±5,4) örneklerin toplam yerküre bileşimine (Bulk Earth) ve manto dizisine yakın bir alanda bulunduklarına işaret etmektedir. Analiz edilen örneklerin ¹⁸O içerikleri (‰8,513) magma evriminde kabuksal katkının giderek önem kazandığı şeklinde yorumlanabilir. Kurşun izotop değerleri (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb= 18,67618,806; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb= 15,60915,633; ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb= 38,63538,857) lavların bileşimsel açıdan toplam yerküre (Bulk Earth) ile MORB arasında değerlere sahip oldukları ve zenginleşmiş manto kaynağıyla (EM II) benzer özellikler taşıdığını ortaya koymaktadır. Elde edilen jeokimya ve izotop verilerinin ön değerlendirmesi ile Dikmen volkaniklerini üreten magmanın kıta altı litosferik mantonun (SCLM) ergimesinden türeyen sıvıların FC ve/veya AFC prosesleri ile evrimleşmesi sonucunda geliştiği sonucuna varılmaktadır.
Anahtar Sözcükler: Almacık Dağı, Dikmen volkanitleri, Eosen, volkanik kaya, radyometrik yaş, izotop, jeokimya
The Preliminary Evaluations on the Petrogenesis of Eocene Volcanic Rocks

of Almacık Mountain in the Light of the Radiometric Age,

Geochemistry and Isotope Data
Fatma Gülmez¹, Ş. Can Genç¹, Turgay İşseven² & Tunç Demir^3
1 İstanbul Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Maslak, TR34469 İstanbul,

Türkiye (E-mail: [e-mail])

² İstanbul Teknik Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, Maslak, TR34469 İstanbul, Türkiye

³ İstanbul Teknik Üniversitesi, Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, Maslak, TR34469 İstanbul, Türkiye

Middle Eocene aged volcano-sedimentary succession of the Almacık mountain and surroundings is a common cover unit rests on the basement rocks of the region with a region-wide unconformity. It is known as ‘Dikmen volcanics’ in the literature. It was deposited on the different tectonic units after the continental collision event that resulted by total elimination of the northern branch of the NeoTethyan oceanic realm during the latest Cretaceous period. The Dikmen volcanics are represented by basic lavas (basalt, basaltic andesites) and related pyroclastic and epiclastic rocks at the bottom, and intermediate to acidic volcanic rocks at the top of the succession. The first radiometric ages obtained from this study indicate that the volcanic activity was formed during the Bruxellian – Bartonian (48.7±4.1 – 41.1±1.6 Ma; K-Ar).

The volcanic rocks display low- to medium-K calc-alkaline character. They show significant LILE (Sr, K, Rb, Ba and Th) enrichments and negative anomalies in Ta, Nb, Ti and P elements. This may possibly indicate that the previous subduction event(s) together with the crustal contributions had played an important role in the magma genesis. Initial Sr, Nd isotope contents (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i= 0.704180.70523; ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd_i= 0.5125030.512857) and eNd values (1.5 to +5.4) of the samples of Dikmen volcanics are close to the bulk Earth and mantle array. The ¹⁸O contents (‰8.513) may be interpreted to indicate the existence of the crustal contributions in magma evolution. The lead isotopic data (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb= 18.67618.806; ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb= 15.60915.633; ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb= 38.63538.857) reveal that the Dikmen volcanics are in between the bulk Earth and Mantle fields, and similar to the enriched mantle (EM II). The preliminary interpretations of the geochemical and isotopic data obtained from this study show that the magma that produced the Dikmen volcanic was derived from the partial melting of the subcontinental litospheric mantle (SCLM) and evaluated by FC and AFC processes.
Key Words: Almacık mountain, Dikmen volcanics, Eocene, volkanic rocks, radiometric age, isotope, geochemistry