Bolu masifinde yeralan metagranitik kayaçların petrolojisi ve petrojenezi /
Yazar: SABİR RASİMGİL
Danışman: PROF. DR. NURDANE İLBEYLİ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bolu Masifi'nde yer alan Kapıkaya plütonik kayaçları çalışma konusu olarak belirlenmiş olup, bu kayaçların arazi, petrografik özellikleri, mineral, tümkayaç ve radyojenik izotop jeokimyası, verileri kullan kullanılarak bu kayaçları oluşturan magmanın özellikleri, kökeni ve oluştuğu jeodinamik ortam hakkında bilgi verilmeye çalışılmıştır.
Kapıkaya Plüton'unu oluşturan kayaçlar orta ve iri taneli granodiyorit ve granit bileşimine sahiptir. Kapıkaya Plüton'unda kuvars, plajiyoklas, K-feldispat, biyotit ve amfibol mineralleri bulunmaktadır. Aksesuar mineraller olarak apatit, zirkon, titanit ve opak mineraller bulunmaktadır. Serisitleşme, kloritleşme, killeşme, epidotlaşma kayaçlarda görülen alterasyon türleridir. 
Arazi ve petrografik incelemeler sonucunda metamorfik özellikleriden dolayı bu kayaçlar, genel itibariyle, metagranitler olarak adlandırılmıştır.
Kapıkaya Plütonu'nda yer alan kayaçların toplam alkali (Na2O+K2O) değerleri % ağırlık 3.3 - 6.6; SiO2 değeri % ağırlık 66.60 - 72.80 arasında yeralmakta olup; TAS diyagramında örnekler granodiyorit ve granit alanında yer almaktadır. Örneklerin A/CNK değerleri 0.97-1.11 oranlarına sahiptir ve I-tipi özelliği işaret etmektedir. Harker varyasyon diyagramlarında kayaç örnekleri TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO ve CaO, silikanın artışı ile negatif ve K2O ile pozitif korelasyon göstermektedir.
İlksel mantoya göre normalize edilen çoklu element diyagramlarında, Kapıkaya örneklerinde LIL elementlerinde zenginleşme ve HFS elementlerinde tüketilme gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar genellikle dalma batma kökenli magmatizmaları betimlemektedir. Bu kayaçlarda (La/Yb)N=1.38-57.03 aralığında değişen oranları ile LREE açısından orta-yüksek zenginleşme gösterirken, negatif Eu anomalileri (Eu/Eu*=0.82-2.72) ve (Gd/Yb)N=0.64-1.34 oranları orta HREE ayrımlaşmasını göstermektedir. Bunun yanında kondrite göre normalize REE bileşimleri, Kapıkaya örneklerinin LREE açısından zenginleşme ve HREE açısından ise tüketilmeye işaret etmektedir.
Kapıkaya Plütonu'na ait kayaçların U-Pb titanit yaşları 235  My olup, Paleozoyik dönemine karşılık gelmektedir. 
Kapıkaya Plütonu'na ait  örneklerde Sr izotopik analiz 87Sr/86Sr(i) (0.703332-0.704861) ve Nd izotopik analiz değerleri 143Nd/144Nd(i) (0.512104- 0.512193)) aralığında değerler vermektedir. Sr(i) - Nd(i) diyagramında örnekler düşük Sr ve yüksek Nd alanında yer alırken, bazı metagranodiyorit bileşimli örnekler ise yüksek Sr ve yüksek Nd alanında yer almaktadır. εNd(t) değerleri ise -0.28 ile -3.94 aralığındadır. Tektonik ayrım diyagramlarında, metagranodiyorit ve metagranitler genellikle volkanik yay alanında bulunmaktadır. 
İncelenen kayaçların kristallenmeleri esnasındaki basınç değerleri 3.4-17.3 kbar arasında ve sıcaklık değerleri 948-9610C arasında değişmektedir. Tüm bu verilere göre, Kapıkaya plütonun kıtasal kabuk içerisinde, sulu magma(lar)dan itibaren sığ derinliklere (7.5-8.5 km) yerleştiği ileri sürülebilir.

Abstract:
Kapıkaya plutonic rocks located in Bolu Massif have been determined as the subject of the study. By using the field, petrographic properties, mineral, whole rock and radiogenic isotope geochemistry data of these rocks, it has been tried to give information about the properties, origin and geodynamic environment of the magma forming these rocks.
The rocks forming the Kapıkaya Pluton have medium and coarse grained granodiorite and granite composition. Kapikaya Pluto contains quartz, plagioclase, K-feldspar, biotite and amphibole minerals. Accessory minerals include apatite, zircon, titanite and opaque minerals. Sericitization, chloritization, argillization, epidotization are the alteration types seen in rocks. 
As a result of field and petrographic investigations, these rocks are generally named as metagranites due to their metamorphic properties.
The total alkali (Na2O+K2O) values of the rocks in the Kapıkaya Pluton are 3.3 - 6.6 wt %; The SiO2 value is between 66.60 - 72.80 wt. %, and samples are located in the granodiorite and granite field in the TAS diagram. The A/CNK values of the samples have ratios of 0.97-1.11 and indicate I-type characteristics. In the Harker variation diagrams, the rock samples TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO and CaO show a negative correlation with the increase of silica and a positive correlation with K2O.
In the multi-element diagrams normalized to the primitive mantle, enrichment in LIL elements and depletion in HFS elements were observed in Kapikaya samples. These results generally describe magmatism of subduction origin. These rocks show moderate-high enrichment in terms of LREE with their ratios ranging from (La/Yb)N=1.38-57.03, while negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.82-2.72) and (Gd/Yb)N=0.64 -1.34 ratios indicate moderate the HREE differentiation. According to normalized by chondrite in REE diagrams, enrichment of Kapikaya samples in terms of LREE and depletion in terms of HREE.
The U-Pb titanite ages of the rocks of the Kapıkaya Pluton are 235 0.85 Ma, corresponding to the Paleozoic period. 
The Sr isotopic analysis values in the range of 87Sr/86Sr(i) (0.703332-0.704861) and Nd isotopic analysis values 143Nd/144Nd(i) (0.512104- 0.512193)) in the Kapıkaya Pluton. In the Sr(i) - Nd(i) diagram, samples are located in low Sr and high Nd areas, while some metagranodiorite composition samples are located in high Sr and high Nd areas. εNd(t) values range from -0.28 to -3.94. In tectonic separation diagrams, metagranodiorites and metagranites are generally found in the volcanic arc area.
The pressure values during the crystallization of the investigated rocks vary between 3.4-17.3 kbar and their temperature values vary between 948-9610C. According to all these data, it can be argued that the Kapıkaya pluton emplaced at shallow depths (7.5-8.5 km) from the hydrated magma(s) in the continental crust.