Doğu pontid orojenik kuşağı kuzey zonunda yüzeyleyen alkali gabroların kökeni ve jeodinamik ortamı
In the origin and geodynamic setting of the alkaline gabbros exposed in the northern zone of the eastern potides orogenic belt
Yazar: SEDANUR YILMAZ DEĞERLİ
Danışman: PROF. DR. YENER EYÜBOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Alp-Himalaya sisteminin jeodinamik gelişimini yorumlamak açısından anahtar alanlardan biri olan Doğu Pontid Orojenik Kuşağı'nda Geç Mesozoyik dönemi başlıca volkanik ve plütonik kayaçlar ile temsil edilmekte olup, bu kayaçlar toleyitikten çok yüksek potasyumluya kadar değişen kimyasal afiniteye sahiptirler. Bölgedeki Geç Mesozoyik magmatizmasının yitim ilişkili bir ortamda geliştiğine dair bilim insanları arasında bir ortak görüş olmasına rağmen, yitimin yönü kırk yılı aşkın zamandan beri tartışma konusudur. Bu çalışmada, Doğu Karadeniz Dağ Kuşağı'nın kuzey kesiminde Hayrat (Trabzon) ilçesinde yüzeyleyen Geç Kretase yaşlı bir gabro kütlesinden yeni jeolojik, jeokimyasal ve jeokronolojik bulgular sunulmakta yeni ve eski veriler ışığında bu kütlenin kökeni ve jeodinamik ortamı tartışılmaktadır. 
Gabroyik kütle kuzey ve güney kenarları boyunca ters faylar tarafından sınırlandırılmakta ve yastık yapı gösteren boşluklu bazaltlar tarafından çevrelenmektedir. Gabroyik kayaçlar başlıca diyopsit (En42-37Fs11-18Wo49-45, Mg# 71-90), kersutit (Mg# 63-69, TiO2 4.99-5.20 wt.%) ve plajiyoklastan (An37-83Ab61-16Or˂3) oluşur. Mineral bileşimleri, gabronun kristallenmesinin 1170°C sıcaklık ve 5.7-7.4 kilobar basınç koşullarında başladığını göstermektedir.Kersutit ve plajiyoklaslardan yapılan 40Ar/39Ar ve ayrıca titanitlerden yapılan U-Pb tarihlendirmeleri gabroyik kütlenin kristallenmesi için yaklaşık olarak 67 milyon yıl öncesini (Geç Mestriştiyen) işaret etmektedir. Gabroyik kayaçların tüm kayaç ana-iz ve nadir toprak element konsantrayonları, onların alkalen karakterli olduğunu, Okyanus Adası Bazalt (OAB) tip magmaların jeokimyasal özelliklerine sahip olduğunu ve zenginleşmiş litosferik manto kaynağından türemiş olduğunu işaret etmektedir.
Doğu Karadeniz Havzası ve Doğu Karadeniz Dağları-Küçük Kafkaslar-Alborz Dağları Kuşağı'ndan elde edilen tüm yeni ve eski jeolojik, jeokimyasal, jeokronolojik ve jeofiziksel veriler birlikte düşünüldüğünde, alkali Hayrat gabrosunun okyanusal plaka içi ortamında oluştuğunu, Paleotetis okyanus litosferinin güney yönlü yitimi sırasında Doğu Karadeniz Dağ Kuşağı'nın yay önü bölgesine eklendiğini ve sonrasında da su altında gelişen yay ilişkili bazaltik kayaçlar ile tektonik olarak bir araya geldiğini söyleyebiliriz.

Abstract:
In the Eastern Black Sea Mountain Belt, which provides a key to interpret the geodynamic evolution of Alpine-Himalayan system, the Late Mesozoic time is mainly represented by volcanic and plutonic lithologies that exhibit a wide range of chemical affinity changing from tholeiitic to ultrapotassic. The scientific consensus is that the Late Mesozoic magmas were generated in a subduction-related setting. However, the subduction polarity has been a topic of some controversy over the forty years. In this study, new geological, geochemical and geochronological findings from a Late Cretaceous gabbroic body exposed in the northern part of the Eastern Black Sea Mountain Beltare presented and its origin and geodynamic setting are discussed in the light of new and old data.  
The gabbroic body is bounded by reverse faults along its northern and southern borders and is surrounded by vesicular pillow basalts.  Gabbroic rocks consist predominantly of diopside (En42-37Fs11-18Wo49-45, Mg# 71-90), kaersutite (Mg# 63-69, TiO2 4.99-5.20 wt.%) and plagioclase (An37-83Ab61-16Or˂3). Mineral compositions suggest that crystallization of the gabbros began at about 1170°C.  Estimated pressure at the beginning of crystallization is 5.7-7.4 kb. The 40Ar/39Ar dating of kaersutite and plagioclase and U-Pb dating of titanite indicated that the Hayrat gabbro crystallized at ~67 Ma (Late Maastrichtian). Their whole rock major, trace and rare earth element concentrations indicate that the gabbros are alkaline and have the geochemical features of Ocean Island Basalt (OIB) and they derive from an enrichedlithospheric mantle source. 
Considering all new and old geological, geochemical, geochronological and geophysical data from the Eastern Black Sea Basin and the Eastern Black Sea Mountains-Lesser Caucasus-Alborz Orogenic Belt, we suggest that the alkaline Hayrat gabbro formed in an oceanic intraplate setting, and was accreted to the forearc region of the Eastern Black Sea Mountain Belt during southward subduction of Paleotethys lithosphere.  It was later tectonically juxtaposed with subaqueously erupted, arc-related basalts.