Ankara-Erzincan kenet kuşağı üzerinde yer alan geç kretase yaşlı lösitli bazaltlar ile lamprofirlerin petrolojik evrimi ve tektonik anlamı başlıklı

Alp-Himalaya orojenik kuşağında yer alan Anadolu'nun jeolojik evriminde, Geç Kretase süresince Neo-Tetis Okyanusu'nun kuzeye yitimine bağlı olarak gelişmiş bir yay ortamı tanımlanır. Pontid dağ silsilesi içerisinde doğu-batı uzanımlı olarak gözlenen ada yayı litolojik birimleri, aslında batıda Balkanlar'da Apuseni-Timok, doğuda Ermenistan-Gürcistan sınırlarında ise Sevan-Akera olarak bilinen, Kretase süresince aktif bir yitim kuşağı olan Avrasya kıtasının orta kenar segmentini oluşturur ve Pontid yayı ismiyle anılır. Pontid yayı kuzeyde Sakarya ve güneyde Anatolid-Torid ya da Kırşehir bloklarının en erken Paleosen'de çarpışmasıyla sonlanmış ve İzmir-Ankara-Erzincan Kenet Kuşağı (İAEKK) oluşmuştur. Pontid yayının Karadeniz kıyısı boyunca kalkalkalin andezitik tipte volkanikler, bunlarla ilişkili piroklastik, epiklastik birimler ve çoğunlukla granitik intrüzyonlar ile temsil edilirken, nispeten daha güneyde İAEKK kayaları ve yayönü havza birimleri ile ilişkili olarak alkali potasik/ultrapotasik kayalar gözlenmektedir. Ankara-Kalecik, Bayburt-Maden, Amasya ile Amasya-Gümüşhacıköy ve kuzeyde Sinop civarı, bu kayaların yüzlek verdiği, literatürden bilinen alanlardır. Bu çalışma kapsamında ele alınan Kalecik, Amasya, Gümüşhacıköy ve Tosya ile Osmancık alanlarında yüzlek veren alkali potasik/ultrapotasik kayalar; kopukluklarla birlikte İAEKK kayaları ve yayönü havza birimlerini takip eden bir kuşak oluştururlar. Alkali ultrapotasik/yüksek potasyumlu kayalar lösititik, lamprofirik ve trakitik türde litolojiler sunar ve kalkalakalin andezitlerle birlikte Geç Kretase yaşlı volkanoklastik bir istif içerisine dayk, stok ve az oranda lav akıntıları şeklinde bulunurlar. Ultrapotasik kayalar, kıtasal alanlarda riftleşme ya da kıta-kıta çarpışmasını takiben gelişen genişlemeli tektonizmanın egemen olduğu ortamlarda tanımlanırlar ve aktif yay kuşaklarındaki örnekleri sınırlıdır. Baskın kalkalkalin andezitik magmatizmaya eşlik eden ultrapotasik/yüksek potasyumlu ürünlerin gözlendiği güncel dalma-batma zonlarının en bilinen örnekleri Sunda-Banda, Kamçatka, Japon ve Meksika yaylarıdır. Aktif dalma batma ortamlarındaki ultrapotasik magmatizmaya olan ilginin ve dolayısıyla çalışma sayısının artmasına rağmen, bu magmatizmanın olağan şekilde kalkalkalin ürünler vermesi beklenen bir yay ortamında hangi süreçler ile oluştuğu hala tartışılan konulardan biridir. Bu tez çalışması kapsamında, Pontidlerin güneyinde yay önü havza ve İAEKK kuşağını temsil eden birimlerle ilişkili olarak, Kalecik, Tosya, Osmancık, Gümüşhacıköy ve Amasya bölgelerinde gözlenen lösititik, lamprofirik ve trakitik kayaların, Geç Kretase yaşlı Pontid yayının evriminde hangi aşamada ve hangi tektonik ortamlarda oluştuğu anlaşılmak istenmektedir. Bu kayalar Pontid yayının bir parçası ise, gelişimleri özel manto koşullarını gerekli kılmaktadır. Tüm bu konulara yaklaşımda bulunabilmek amacıyla tüm kaya ana, iz element ve izotop çalışmalarının yanısıra mineral kimyası ve mineral izotop analizlerine başvurulmuştur. Ayrıca alkali ultrapotasik/yüksek potasyumlu volkanizmanın Pontid yayı ile ilişkilendirilmesi açısından büyük öneme sahip radyokronolojik yaş verisi üretilmiştir. Petrografik özelliklerine göre lösititik, lamprofirik ve trakitik olarak tanımlanmış kayalar, tüm alterasyon süreçlerine rağmen ultrapotasik/yüksek potasyumlu karakter (%K 2 O: 0.89-8.39) sergilemektedirler. Bunun yanında, bu kayalarda, yitim ile ilişkili kayalara özgü, LIL ve LRE elementlerce zenginleşme ile HFS ve HRE elementlerce fakirleşme ve bunlara eşlik eden Nb ile Ta tüketimi tipiktir. İlksel Sr ve Nd izotop içerikleri bakımından ise manto dizisini temsil eden kayalar ile benzerlik sunmaktadırlar ( 87 Sr/ 86 Sr (i): 0.70449-0.70609, 143 Nd/ 144 Nd (i) : 0.51252-0.51268). Lösititik ve lamprofirik kayalardan ayrılmış taze klinopiroksen fenokristallerinde δ 18 O izotop bulguları (2.4-5.0 % o ) umulmadık derecede düşük değerler sergilemektedir. Bu değerler tüm kayaya ait yüksek 143 Nd/ 144 Nd (i) , Ba/La, Nb/Ta ve düşük Th/La içerikleri ile desteklenmektedir. Bu durum altere okyanus kabuğunun önemli bir kaynak bileşeni olduğunu ortaya koyar. Ayrıca kayalara ait düşük Ce/Pb oranları ile eşlik eden yüksek Th içerikleri, kaynak alana önemli miktarda sediman katıldığının kanıtıdır. Bu özelliklerinden dolayı lösititik, lamprofirik ve trakitik kayalar, yitim kaynaklı sediman ve akışkanların etkilediği tüketilmiş bir manto kaynak alanının ürünleri olarak değerledirilmiştir. Ultrapotasik/yüksek potasyumlu magmatizmanın gelişmine imkan veren, bir diğer kaynak bileşeni ise, muhtemelen yiten levha üzerindeki bir süreksizlik boyunca manto kamasına etkiyen ve Pb izotopları ile tipik olan astenosferik mantodur. Tüm bu bileşenler kayalarda gözlenen yüksek potasyum içeriğini açıklamak için yeterli görünmemektedir. Bölgesel jeoloji göz önünde bulundurulduğunda, önceki dalma batma süreçleriyle yayönü havza altı mantosunda oluşmuş olan sulu fazların Geç Kretase yitimi esnasında, yitim gerilemesine bağlı olarak ergimeye katılması sonucunda, bu kayalardaki yüksek potasyum içeriği ortaya çıkmış olmalıdır. Stratigrafik ilişkileri bakımından iç içe bir görünüm sunan ve eş zamanlı olarak oluşan, lösititik ve lamprofirik kayalar silikaya doyumsuzdur ve jeokimyasal özellikleri bakımından benzerlik sunarlar. Trakitik kayalar ise genelde silikaya doyumludur ve bazı örneklerde serbest kuvars gözlenir. Stratigrafik gözlemler ve radyokronolik bulgularla ultrapotasik/yüksek potasyumlu magmatizmanın en genç ürünleri oldukları ortaya konan trakitler, ultrapotasik/yüksek potasyumlu magmanın kristallenmesine eşlik eden kabuk asimilasyonu süreçleri ile oluşmuştur.