Uluslararası Katılımlı 9. Jeokimya Sempozyumu , Aydın, Türkiye, 17 - 20 Ekim 2022, ss.212-213
Çalışma, Ankara-Temelli Hisarlıkaya mevkiinde yüzeylenen
trakitik kayaçları kapsamakta ve bu kayaçların ana-eser element ve izotop
jeokimyası ile kökeninin ortaya konulmasını amaçlamaktadır. Elde edilen bu
veriler, mineral kimyası çalışmalarıyla desteklenerek kayaçların oluşum
koşulları, yüzeye ulaşana kadar geçirdikleri süreçler ve Ar- Ar yaş tayini
analizleriyle yaşı ortaya konulmuştur.
Ar-Ar yaş
analizi ile yaşının 20,25±0,10 My (Alt Miyosen) olduğu belirlenen Hisarlıkaya
volkanik kayaçları (HVK),%61-64 arasında değişen SiO2 değerlerine
sahip olup, sub-alkali trakit- trakiandezitik karakterlidir; kalkalkali özellik
taşımaktadır. Harker diyagramları fraksiyonel kristalleşmenin bölgede gözlenen
volkanik kayaçlar üzerinde etkili bir süreç olduğunu; bunun yanında olası magma
karışımı ve/veya kabuksal kirlenme gibi farklı süreçlerin de etkili
olabileceğini göstermektedir. Bu kayaçlardaki dengeli koşullarda kristalleşen
mineral birlikteliklerinden (Amfibol-Plajiyoklaz) yapılan tahmini
sıcaklık-basınç hesaplamalarına göre, kayaç içinde gözlenen minerallerin 7,5-8,5
kbar ve 6-7 kbar basınç ve 852-911oC sıcaklık aralığında oluşum
koşullarına sahip olduğu belirlenmiştir.
HVK
örnekleri üzerinde gerçekleştirilen Sr-Nd izotop analizlerinden elde edilen 87Sr/86Sr
izotop oranları 0.70537-0.70542; 143Nd/144Nd izotop
oranları ise 0.512627-0.512710 değerleri arasında değişmektedir. İzotop
verileri, Hisarlıkaya volkanik kayaçları için zenginleşmiş bir manto kaynağını
işaret etmektedir. Kayaçların, MORB’a oranla daha yüksek Sr ve daha düşük Nd
değerlerine sahip, OIB benzeri bir kaynağa yakın değerler sunduğu, ‰δ18O
izotop değerlerine (‰8.60-9.20) bakıldığında ise, kayaçların MORB ve OIB
değerlerinden daha yüksek değerlere sahip olduğu görülmektedir. Bunun yanında
Hisarlıkaya volkanizmasına ait jeokimyasal veriler ve oksijen izotop değerleri
dalma-batma etkilerinin gözlendiğini ortaya koymaktadır. Kaynağa dair modelleme çalışmaları, HVK’nın
dalma batmanın etkisiyle metasomatize olmuş, göreceli olarak sığ derinliklerde
bulunan spinel peridotit kaynağının düşük dereceli (%3-6) yığın ergimesi
sonucunda oluşan eriyiklerden itibaren kristalleştiğini ortaya koymaktadır.
Hisarlıkaya volkanik kayaçları aynı zamanda adakitik özellik sergilemektedir.
Sonuç
olarak, elde edilen bütün bu veriler ışığında, trakitik karakterdeki Hisarlıkaya
volkanizmasının dalma-batma etkisiyle metasomatize olmuş litosferik kaynaktan
oluşan eriyiğin, alt kabuk ergimesiyle oluşan bir başka eriyikle karıştığı ve
bu eriyiğin yukarı çıkışı sırasında etkin bir kabuksal kirlenmeye maruz
kalmadığı ortaya konulmuştur.
The study
includes the volcanic rocks cropped out at Ankara-Temelli Hisarlıkaya district
and aims to reveal the origin of these rocks by major-trace element and isotope
geochemistry. These data were supported with mineral chemistry studies, the
formation conditions of the rocks, the processes during their ascending to the
surface and their ages were presented by Ar-Ar dating method.
Hisarlıkaya
volcanic rocks (HVK) whose age was determined as 20.25±0.10, have SiO2
values varying between 61-64%, have sub-alkaline trachyte-trachyandesitic
character and carry calc-alkaline features. Harker diagrams show that besides
the different processes such as magma mixing and/or crustal contamination
processes, fractional crystallization is an effective process. According to the
estimated temperature-pressure calculations made from mineral associations
(Amphibole-Plagioclase) crystallized in equilibrium conditions in these rocks,
it was determined that the minerals crystallized at about 7.5-8.5 kbar and 6-7
kbar pressure and 852-911oC temperature.
87Sr/86Sr
and 143Nd/144Nd isotope values of HVK samples vary
between 0.70537-0.70542 and 0.512627-0.512710, respectively. Isotopic investigations
point to an enriched mantle source for the origin of HVK. It is seen that the
rocks have higher Sr and lower Nd values compared to MORB, close to an
OIB-like source, the δ18O‰ isotope values (8.60-9.20‰) consider that
the rocks have higher values than MORB and OIB. Geochemical data and Sr, Nd and
oxygen isotopic values of the rocks reveal that subduction is also an effective
process during the formation of HVK. Partial melting modeling studies made for
demostrate the source of the rocks reveal that the HVK is crystallized from the
melts arised from small degree (3-6%) of batch melting of spinel peridotite
source located at relatively shallow depths and metasomatized by the effect of
subduction process. HVK also exhibit adakitic characteristics.
As a
result, it was revealed that the melt formed from the lithospheric mantle source
metasomatized by the subduction and was mixed with different melts formed by melting
of the lower crust and was not exposed to an active crustal contamination during
their ascending to the surface.