Eskişehir kuzeyi Hekimdağ metamorfik kayalarının jeolojisi ve petrolojisi
Geology and petrology of Hekimdağ metamorphic rock north of Eskişehir
Yazar: MERAL GÜREL
Danışman: PROF. DR. YUSUF KAĞAN KADIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Eskişehir-Hekimdağ = Eskişehir-Hekimdağ ; Metamorfizma = Metamorphism ; Petroloji = Petrology ; Raman spektroskopisi = Raman spectroscopy

Özet:
Çalışma alanında, Eskişehir KD'sunda, Orta Sakarya bölgesinde Hekimdağ ve Karadere köyleri arasında yer alan metamorfik kayaçların mineralojik-petrografik, jeokimyasal ve amfibol, granat ve plajiyoklaz minerallerinin Konfokal Raman spektroskopi çalışmaları yapılarak bölgenin ayrıntılı litofasiyes haritası yapılmıştır. Mavişist fasiyesinde metamorfizmaya uğramış Karadere metamorfik kayaları, yeşilşist fasiyesinde metamorfizmaya uğramış Bozdağ metamorfik kayaları üzerine bindirmeli olarak gelmektedir. Metamorfik birimler tektonik dokanakla serpantinit, peridotit, radyolarit ve kireçtaşı bloklarından oluşan ofiyolitik melanj üzerine gelmektedir. Birimlerin üzerinde dasit bileşiminde Parmakkaya felsik volkanik kayaları yer almaktadır. Mineralojik-petrografik incelemelere göre bölgedeki metamorfik kayaçlar eklojit, mavişist ve yeşilşist fasiyes alanlarında yer almaktadır. Bu kayalar metakırıntılı, metabazik ve bunlarla ardalanmalı mermerlerden oluşmakta ayrıca aralarda epidot amfibolit ve eklojit dilimleri mercekler şeklinde gözlenmektedir. Eklojit Karadere köyünün güneyinde sadece bir lokalitede gözlenmektedir. Çalışma alanında yer alan kayalardaki ayrıntılı petrojenez incelemelerinde yaygın Eklojit mineral topluluğu granat + Na amfibol + epidot + muskovit, mavişist mineral topluluğuna Na amfibol + albit + klorit + epidot + muskovit (fengit) ± granat, yeşilşist mineral topluluğuna Ca amfibol (aktinolit) + albit + muskovit + klorit + epidot + granat ayrıca stilpnomelan + kuvars eşlik etmektedir. Metamorfik fasiyeslerin belirlenmesinde granat, amfibol ve plajiyoklaz mineralleri Konfokal Raman spektroskopisinde incelenmiştir. Granatta yapılan Raman spektra sonuçları almandin, almandin-spessartin, pirop, pirop-spessartin bileşimini, amfibollerde yapılan Raman spektra sonuçları aktinolit, glokofan bileşimini, feldispatlarda yapılan Raman spektra sonuçları ise albit ve oligoklaz bileşimini vermektedir. Eklojit, mavişist ve yeşilşist fasiyesinde yapılan ayrıntılı sıcaklık basınç incelemeleri sonucunda eklojit için yaklaşık 12±1 kbar basıç ve 500±20 ºC sıcaklık, mavişist fasiyesi için 7±1 kbar basınç ve 300±50 ºC sıcaklık, yeşilşist fasiyesi için 4±1 kbar basınç ve 400±20 ºC sıcaklık aralığında oluşmuş olabilecekleri ortaya konmuştur. Ayrıntılı petrografi ve tüm kaya jeokimyası sonuçlarına göre Sakarya kıtası evrimi sırasında mavişist ve yeşilşist fasiyesindeki kayaların farklı P-T koşullarında mafik magmatik kayaların metamorfizmasına uğraması sırasında türemiş olabileceklerini ortaya koymaktadır.

Abstract:
The study area comprises the metamorphic region which is located between Hekimdağ and Karadere villages, North East of Eskişehir, Central Sakarya province. The mineralogic-petrographic, geochemical analysis and Confocal Raman spectroscopy of amphibole, garnet ve plagioclase of the metamorphic rocks. The Karadere metamorphic rocks which undergone blueshist facies metamorphism thrusted over the greenshist metamorphic rocks of Bozdağ. These metamorphic units thrusted over the ophiolitic melange which consists of serpantinite, peridotite, radiolarite and limestone blocks. All these units are covered by Parmakkaya felsic volcanic roks of dacitic composition. Mineralogical and petrographic analysis of the metamorphics rocks in study area mainly represented by eclogite, blueschist and greenschist facies products. They consist of metaclastics, metabasite and interbedded marble units. Eclogite and epidot amphibolite slices also are observed. Eclogite observed in only one locality, south of Karadere village. The detailed petrogenetic analysis of the rocks of the study area exhibits eclogite mineral assemblage as garnet + Na amphibole + epidot + muskovit, blueschist mineral assemblage as Na amphibole + albite + chlorite + epidote + muscovite (phengite) ± garnet, greenschist mineral assemblage as Ca amphibole (actinolite) + albite + muscovite + chlorite + epidote ± garnet and stilpnomelane + quartz. The garnet, amphibole and plagioclase were examined by using of Confocal Raman Spectroscopy to determine the metamorphic facies in the region. The Raman spectra results exhibit almandin, almandin-spessartine, pyrop, pyrop-spessartine assembleges for garnet, actinolite, glaucophane assemblages for amphibole and albite and oligoclase assembleges for feldspars. The detailed temperature and pressure analysis of the eclogite, blueschist and greenschist facies show that, they have formed at for eclogite 12±1 kbar and 500±20 ºC temprature, blueschist facies 7±1 kb and 300±50 ºC temprature and greenschist facies 4±1 kb and 400±20 ºC temprature. Petrography and whole rocks of the geochemical data reveal that the rocks of the blueschist and greenschist facies might be derived from mafic magmatic rocks under different P-T conditions during the evolution of the Sakarya continent.