Özvatan-Pınarbaşı (Kayseri) çevresindeki volkanitlerin petrografisi ve jeokimyası
Petrography and geochemistry of volcanites around Özvatan-Pinarbaşi (Kayseri)
Yazar: SAİT KENAN KAYALI
Danışman: PROF. DR. ÖMER FARUK ÇELİK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Orta Anadolu Volkanik Bölgesine ait Neojen yaşlı volkanik kayaçlar Kayseri ve çevresinde yaygınca gözlemlenirler. Bu çalışmada Pınarbaşı (Kayseri doğusu) ve Özvatan (Kayseri kuzeyi) bölgelerinde yer alan Neojen volkanitlerinin jeolojik, petrografik ve Jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Bölgedeki Neojen yaşlı volkanik kayaçlar Kayseri kuzeyinde Akdağ masifine ait metamorfik kayaçlar üzerinde yer alırlar. Kayseri doğu ve güneydoğusundaki volkanik kayaçlar ise Toroslar'a ait karbonatlar ve ofiyolitik kayaçlar üzerinde gözlenmektedir. Söz konusu temel kayaçların üzerinde yer alan volkanik kayaç istifleri çoğunlukla masif lav akıntılarından ve volkanoklastik kayaçlardan oluşmaktadır.
Çalışma alanındaki volkanik kayaçlar genellikle mikrolitik ve mikrolitik-porfirik doku sunmakta olup genelde plajiyoklaz, klinopiroksen ve olivin fenokristallerinden oluşmaktadır. Mineral kimyası analizlerine göre, piroksenler ojit bileşiminde oldukları ve bileşimlerinin Wo36-43, En40-50, Fs12-16 arasında değiştikleri tespit edilmiştir. Olivinlerin forsterit içerikleri %73-83 arasındadır. Plajiyoklazlar labrador (Ab34-42) bileşimindedir. Kalk-alkalen karaktere sahip volkanik kayaçlar bazalt, bazaltik-andezit ve andezit bileşimine sahiptirler. Kayaçların SiO2 ve MgO içerikleri sırasıyla, %ağ. 47.7-57.5 ve %ağ. 4.4-8.9 arasındadır. Bu kayaçlar kondrit bileşimine göre normalleştirilmiş nadir toprak elementi diyagramında hafif nadir toprak elementlerinin, ağır nadir toprak elementlerine kıyasla belirgin bir zenginleşmeye sahip olup La(cn)/Yb(cn) ve La(cn)/Sm(cn) oranları sırasıyla 6.5-20.2 ve 2.1-3.8 arasında değişmektedir. N- MORB bileşimine göre normalleştirilmiş çoklu element diyagramında volkanik kayaçlar genel olarak LIL ve HFS elementlerince belirgin bir zenginleşme sunmakla birlikte bazı örneklerin negatif Nb-Ta anomalisi sundukları tespit edilmiştir. Bu çalışmada volkanik kayaçlardan elde edilen veriler, Orta Anadolu Volkanik Bölgesindeki magmatik kayaçlarla benzer özellikler sundukları anlaşılmıştır.

Abstract:
Neogene volcanic rocks belonging to the Central Anatolian Volcanic Province are extensively observed in Kayseri and surroundings. In this study, Neogene volcanic rocks that are located in Pınarbaşı (east of Kayseri) and Özvatan (north of Kayseri) regions were investigated for their geological, petrographic, and geochemical properties. The Neogene volcanic rocks to the north of Kayseri are located on the metamorphic rocks of the Akdağ massif. On the other hand, the volcanic rocks to the east and southeast of Kayseri are observed on carbonates and ophiolitic rocks of the Taurus Mountains. Volcanic rock successions on these different basement rocks consist mainly of the massive lava flows and the volcanoclastic rocks.
Volcanic rocks in the study area exhibit commonly microlitic and microlitic-porphyric textures and are characterized by plagioclase, clinopyroxene and olivine phenocrystals. According to the mineral chemical analysis, pyroxenes are represented by augite varying between Wo36-43,En40-50,Fs12-16 compositions. Forsterite contents of olivines are between %73-83. Plagioclases have labradorite (Ab34-42) composition. The volcanic rocks display calc-alkaline character and are represented by basalt, basaltic-andesite, and andesite compositions. The SiO2 and MgO contents of these rocks are between 47.7-57.5 wt.% and 4.4-8.9 wt.%, respectively. Volcanic rocks in the chondrite-normalized rare earth element diagram show significant enrichment from light rare earth elements to heavy rare earth elements. La(cn)/Yb(cn) and La(cn)/Sm(cn) ratios of these rocks vary between 6.5-20.2 and 2.1-3.8, respectively. In the N-MORB normalized multi-element diagram, the volcanic rocks generally show significant enrichment in LIL and HFS elements, whereas some samples display negative Nb-Ta anomalies. In this study, the data obtained from the volcanic rocks exhibit similar characteristics with those of the igneous rocks from the Central Anatolian Volcanic Province.