Devrekani (Kastamonu, Türkiye) metamorfitlerinin petrokimyası, petrolojisi ve jeokronolojisi
Petrochemistry, petrology and geochronology of the devrekani (Kastamonu, Turkey) metamorphics
Yazar: MEHMET ALİ GÜCER
Danışman: PROF. DR. MEHMET ARSLAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Jeokimya = Geochemistry ; Jeokronoloji = Geochronology ; Jeoloji = Geology ; Jeotermometre = Geothermometer ; Metamorfizma = Metamorphism

Özet:
Orta Pontidler'de, amfibolit, ortognays, paragnays, metakarbonat ve kuvarsitlerden oluşan Devrekani (Kastamonu) Metamorfitleri'nin petrografisi, petrokimyası, petrolojisi, jeokronolojisi ve metamorfizma koşulları incelenmiştir. Amfibolit ve gnayslar, başlıca hornblend (Mg#: 0.48-0.74), klinopiroksen (Wo46-52En35-38Fs11-18), plajiyoklas (An05-98), kuvars, biyotit (XAnn: 0.33-0.49, XPhl: 0.24-0.52; Mg#: 0.33-0.59), granat (Alm43-80Grs0-18Prp5-23And0-4Sps10-33), K-feldispat (An0-1Ab3-26Or73-96), kordiyerit (Mg#: 0.33-0.71), sillimanit, hersinit ve Fe-Ti oksit içerir. Mineral birliktelikleri; sillimanit zonu, üst amfibolit-alt granulit fasiyesi ve Barrow tipi orta P/ yüksek T metamorfizmasını yansıtmakta olup, termobarometre hesaplamaları 6±1.25 kbar, 775±25C (Pmak.: 8.62 kbar, Tmak.: 827±22C) ve 20-22 km derinliği vermektedir. Petrokimyasal verilere göre; amfibolitler, adayayı toleyitik bazaltını; ortognayslar, I-tipi kalk-alkalin volkanik yay granitoyidini; paragnayslar ise aktif-pasif kıta kenarı ortamını karakterize eden şeyl-vake protolitlerinden türemişlerdir. Metamorfitler, 87Sr/86Sr= 0.708914 - 0.734935, 144Nd/143Nd= 0.512149 - 0.51299 oranlarına, εNdi=(-9.54)-(+6.89) değerine ve TDM=1.27-1.85 milyar yıl yaşına sahiptir. U-Pb zirkon yaşlarına göre protolitler, Paleozoyik ve öncesi (668-293 My) kaynak alanlarla ve Permo-Karbonifer (316-252 My) magmatizmasıyla ilişkilidir. Ayrıca; U-Pb zirkon (199-158 My) ve 40Ar-39Ar hornblend/biyotit (192-153 My) yaşlandırmalarına göre, en üst metamorfizma koşulları Jura döneminde gerçekleşmiş olmalıdır. Sonuç olarak Devrekani Metamorfitleri, Pontidlerde Jura döneminde gelişen genişlemeli kıtasal yay metamorfizması ürünü olarak tanımlanabilir.

Abstract:
The petrography, petrochemistry, petrology, geochronology and metamorphic evolution of the Devrekani (Kastamonu) metamorphics from the Central Pontides, including amphibolite, orthogneiss, paragneiss, metacarbonate and quartzite were investigated. The amphibolites and gneisses are mainly composed of hornblende (Mg#: 0.48-0.74), clinopyroxene (Wo46-52En35-38Fs11-18), plagioclase (An05-98), quartz, biotite (XAnn: 0.33-0.49, XPhl: 0.24-0.52; Mg#: 0.33-0.59), garnet (Alm43-80Grs0-18Prp5-23And0-4Sps10-33), K-feldspar (An0-1Ab3-26Or73-96), cordierite (Mg#: 0.33-0.71), sillimanite, hercynite and Fe-Ti oxide. The mineralogical assemblages reflect characteristics of sillimanite zone, upper grade amphibolite-lower grade granulite facies and Barrovian-type middle P/high T metamorphism. Thermobarometry calculations show 6±1.25 kbar, 775±25C (Pmax.: 8.62 kbar, Tmax.: 827±22C) and 20-22 km depth. Petrochemical data suggests that amphibolites, orthogneisses and paragneisses were derived from protoliths of island arc tholeiitic basalt, I-type calc-alkaline volcanic arc granitoid; shale-wackestone characterizing active-passive continental margin, respectively. The metamorphics have 87Sr/86Sr=0.708914-0.734935, 144Nd/143Nd=0.512149-0.51299 ratios, εNdi=(-9.54)-(+6.89) values and TDM=1.27-1.85 Ga. Based on U-Pb zircon dating data, protoliths are related with Paleozoic and pre-Paleozoic (668-293 Ma) province and Permo-Carboniferous (316-252 Ma) magmatism. Besides, the peak metamorphism could have taken place during the Jurassic time regarding to U-Pb zircon (199-158 Ma) and 40Ar-39Ar hornblende/biotite (192-153 Ma) dating. Conclusively, Devrekani Metamorhics can be ascribed as products of Jurassic continental extensional arc metamorphism in Pontides.