Demirözü (Bayburt) permo-karboniferi: Kırıntılı tortul kayaçların petrografik ve jeokimyasal incelemesi

Bu çalışmada, Demirözü (Bayburt) yöresindeki Permo-Karbonifer yaşlı kırıntılı tortul kayaçlar petrografik ve jeokimyasal yönden incelenmişlerdir. Bilindiği üzere, kırıntılı tortul kayaçlar, orojenik kuşakların özellikle aşınan kısımları hakkında bilgi verebilecek potansiyele sahip tek kaya grubudurlar. Bu kapsamda, Permo-Karbonifer yaşlı kırıntılı kayaçlar Çatalçeşme Köyü civarında iki, Çamdere Köyü civarında da bir lokasyonda ölçülmüş ve özellikle kırıntılı kayaçlar açısından örneklenmişlerdir.Geç Karbonifer yaşlı Çatalçeşme formasyonu çakıltaşı, kumtaşı, şeyl ve kireçtaşının sekansiyel ardışımından meydana gelen bir birimdir. Uyumlu olarak üzerine gelen Geç Karbonifer-Erken Permiyen yaşlı Hardişi formasyonu ise tabanda çakıltaşları ile başlar ve üste doğru transgresif özellikteki kumtaşı, silttaşı ve şeyllere geçiş gösterir. Çatalçeşme formasyonundaki kumtaşları iyi yuvarlaklaşmış ve olgunlaşmışlardır. Modal mineralojik olarak çoğunlukla sublitarenit ve daha az olarak da subarkoz ve kuvars arenit bileşimine sahiptirler. Buna karşılık Hardişi formasyonuna ait kumtaşları orta derecede yuvarlaklaşmış ve arkozik arenit bileşimindedirler. Diğer taraftan, daha doğudaki Çamdere ofiyolitik karışığı oluşum yaşı bakımından Hardişi formasyonunun eşleniği durumundadır. İçerisindeki kireçtaşı ve kumtaşları genellikle Çatalçeşme ile benzer paleontolojik ve sedimantolojik özelliklere sahiptir. Farklı olarak ince katmanlı sleyt tarafından kuşatılmış meta tüf, dolerit, meta-bazalt blokları içermektedir.Çatalçeşme kumtaşları genellikle % 85'den fazla SiO2 içermektedirler. Üzerine gelen Hardişi kumtaşlarının SiO2 içerikleri ise % 66-81 arasındadır. Çatalçeşme ve Hardişi formasyonları iz ve nadir toprak elementler (NTE) bakımından karşılaştırıldığında, Çatalçeşme formasyonu tüketilmiş değerler sergilemektedir. Diğer taratan, Çamdere ofiyolitik karışığına ait kırıntılı kayaçlar çok geniş bir bileşimsel değişim aralığı sunmaktadırlar (SiO2 = % 47-92).Çatalçeşme ve Hardişi formasyonlarına ait kayaçların ana ve iz element jeokimyaları tamamen felsik bir kaynaktan beslendiklerini göstermektedir. Granitlere benzer NTE profilleri, kaynak alanda granitik veya riyolitik bileşime sahip kayaçların yer aldığını göstermektedir. Çamdere ofiyolitik karışığına ait sleytlerin ana ve iz element içerikleri ise ortaç jeokimyasal bileşime sahip bir kaynağa işaret etmektedir. Çatalçeşme formasyonuna ait kumtaşları 75-81, Hardişi formasyonu ait kayaçlar ise 58-65 arasında değişen CIA (Chemical Index of Alteration) değerlerine sahiptir. Bu değerler kaynak alanda, Çatalçeşme kumtaşlarının çökelimi sırasında yoğun, Hardişi formasyonu kayaçlarının çökelimi sırasında ise orta derecede bir kimyasal ayrışmaya işaret etmektedir. Çamdere formasyonuna ait sleytlerin 67-79 arasında değişen CIA değerleri, çökelimleri sırasında kaynak alanda Çatalçeşme kumtaşlarının çökelimi sırasındakine benzer iklimsel koşullara işaret etmektedir. Çatalçeşme kumtaşlarının ana ve iz element jeokimyası tipik bir şekilde tortuların yeniden döngülenmesi ve olgunlaşması ile karakteristik olan pasif kenar ortamına işaret etmektedir. Hardişi formasyonuna ait kayaçlar ise aktif kıtasal kenar ve ada yayı gibi yitimle ilişkili tektonik ortamlara işaret etmektedir. Diğer taraftan, Çamdere ofiyolitik karışığına ait kırıntılı kayaçlar çok geniş bir tektonik ortam aralığı sunuyor gibi görünseler de, kumtaşlarının Çatalçeşme kumtaşları ile, sleytlerin ise Hardişi formasyonu kayaçları ile benzer tektonik ortamlarda yer aldığı görülmektedir.