Çamdere ofiyolitik karışığı (Demirözü-Bayburt) içindeki bazik kayaçların jeokimyasal ve izotopik özellikleri
Geochemical and isotopic features of the mafic rocks in the çamdere ophiyolitic melange (Demi̇rözü-Bayburt)
Yazar: ARZU ULUTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ABDURRAHMAN DOKUZ
Gümüşhane Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Ofiyolit = Ophiolite

Özet:
Sakarya Zonu doğusundaki Çamdere (Bayburt) yöresi, Geç Karbonifer-Permiyen
çökellerinin yüzeylediği iki lokasyondan biridir. 'Çamdere Ofiyolitik Karışığı' olarak
adlandırılan tektono-sedimanter birim, bloklar halinde mermer, kireçtaşı, kumtaşı, bazalt,
dolerit, gabro, meta-bazalt, meta-gabro gibi farklı çökelme ve tektonik ortamları
karakterize eden litolojiler içermektedir. Meta-bazit ve metamorfize olmamış mafik bloklar
olmak üzere iki grup altında toplanan bazik magmatik kayaçlar, jeokimyasal ve Sr, Nd, Pb
izotop oranları açısından incelenmişlerdir.
Her iki gruba ait kayaçlar bazik-ortaç bir kimyasal bileşime sahiptir (SiO2 = 44.0-
56.6 % ağ.). Mafik bloklara ait örnekler toleyit karakterli, meta-bazitler ise düşük, orta ve
yüksek K2O içerikleri ile toleyitten şoşonitiğe kadar giden bir dağılım sergilemektedirler.
Meta-bazitler La'dan Eu'ya doğru zenginleşme derecesi gittikçe azalan hafif nadir toprak 
V
element (HNTE) ve yaklaşık yatay konumlu ağır nadir toprak element (ANTE) profilleri
gösterirken (LaN/YbN = 4.55 - 29.01), mafik bloklara ait örnekler OOSB'ye paralel ve
yataya yakın profiller sunmaktadırlar (LaN/YbN =1.44 - 2.19). Yitimle ilişkili kayaçlarda
olduğu gibi, her iki gruba ait kayaçlar büyük iyon yarıçaplı element (BİYE) zenginleşmesi
ve negatif Nb-Ta-Ti anomalisi sunarlar. Ancak bu zenginleşme ve anomali derecesi
mafiklerde daha zayıf veya nötr olarak gözlenir. Meta-bazitler pozitif ve negatif Pb ve P
anomalileri sunarken, mafikler genellikle negatif Pb ve P anomalileri sunarlar. Genellikle
düşük MgO (<6.5 % ağ.), Cr (<250 ppm) ve Ni (<150 ppm) konsantrasyonları ve düşük
Mg-numarası (<60), örneklerin manto kaynağı ile dengeli bir bileşime sahip olmadığını
göstermektedir. Kısmen düşük radyojenik 87Sr/86Sr(t) oranları (0.704335−0.706227), orta
pozitif ԐNd(t) değerleri (+2.7 − +6.4) ve kuzey yarı küre referans çizgisi (KYRÇ)'nin
hemen üzerine çıkan Pb izotop oranları, kıtasal malzemeler veya zenginleşmiş manto II
(ZM II) tarafından modifiye edilmiş bir manto kaynağına işaret etmektedir.
Kayaçların jeokimyasal özellikleri yitimle ilişkili ortamlarda oluştuklarını veya
oluştuktan sonra yitim ilişkili solüsyonlarla etkileşime girdiklerini göstermektedir. Ancak
tektonik ortam diyagramlarında yitim zonu solüsyonlarının katkısı çok belirgin olarak
ortaya çıkmamaktadır. Bu diyagramlarda meta-bazitler kıta içi bazalt, kalk-alkali bazalt ve
ada yayı toleyiti, metamorfize olmamış mafik kayaçlar ise normal okyanus ortası sırtı
bazaltı (N-OOSB) gibi yitimden uzak tektonik ortamlarda toplanmaktadırlar.
Anahtar Kelimeler: Çamdere-Bayburt, Jeokimya, Meta-bazit, Ofiyolitik melanj,
Radyojenik izotop, Tektonik ortam

Abstract:
Çamdere (Bayburt) area in the eastern Sakarya Zone is one of the two locations
where the Late Carboniferous-Early Permian sedimentary rocks are cropped out. The unit,
named the 'Çamdere Ophiolitic Melange' contains blocks of various lithologies, such as
marble, limestone, sandstone, basalt, dolerite, gabbro, meta-basalt, meta-gabbro, which
characterize distinct sedimentary and tectonic settings. Basic igneous rocks in the unit,
which are divided in the two subgroups: meta-basites and unmetamorphized mafites, are
investigated in terms of their geochemical features and Sr, Nd, Pb isotope ratios.
The rocks of both the groups have a basic-intermediate geochemical composition
(SiO2 = 44.0-56.6 wt. %). The samples from the mafic blocks are tholeiite in character,
whereas those from the meta-basites with their low, medium and high K2O contents 
VII
display a compositional range from tholeiite to soshonite. The meta-basites show light rare
earth elelement (LREE) patterns inclined slightly to the right and almost horizontal heavy
rare earth element (HREE) patterns (LaN/YbN = 4.55 - 29.01). As to the mafic rocks, they
display mid ocean ridge basalt (MORB)-parallel, flat and slightly LREE enriched patterns
(LaN/YbN = 1.44 - 2.19). The samples from both the groups show large ion lithophile
element (LILE) enrichments and negative Nb-Ta-Ti anomalies. However, the degrees of
enrichments and negative anomalies are weaker in the samples of the unmetamorphosed
mafic blocks. The meta-basites show positive and negative Pb and P anomalies, whereas
samples from the mafic blocks commonly present negative Pb and P anomalies. In general,
the samples have low MgO (<6.5 wt. %), Cr (<250 ppm) and Ni (<150 ppm) contents and
low Mg-numbers (<60), indicating that the samples have not a geochemical composition
equilibrium with their mantle source. Partly low radiogenic 87Sr/86Sr(t) ratios
(0.704335−0.706227), medium positive ԐNd(t) values (+2.7 − +6.4) and Pb isotope ratios,
which plot slightly above the Northern Hemisphere Referans Line (NHRL), point to a
mantle source modified by crustal rocks or contribution from Enriched Mantle II (EM II)
reservoir.
Geochemical features of the rocks refer to the formation above a subduction zone
or interaction with solutions from the subduction zone. However this subduction feature of
the rocks are not exposed obviously in the tectonic setting discrimination diagrams. In
these diagrams, the meta-basites are scattered on the fields of within plate basalt, calcalkali
basalt and island arc tholeite, whereas unmetamorphosed mafic rocks plot in the
MORB field, that all are away from the subduction zone.
Key Words: Çamdere-Bayburt, Geochemistry, Meta-basite, Ophiolitic melange,
Radiogenic isotope, Tectonic setting