Eskişehir yöresindeki volkanik kayaçların petrolojisi ve jeokimyası
Petrology and geochemistry of volcanic rocks around Eskişehir region
Yazar: SEVGİ TELSİZ
Danışman: PROF. DR. ABİDİN TEMEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Eskişehir'ın batı, güneybatı ve güneyinde lav/dom ve piroklastik çökeller şeklinde mostra veren volkanik kayaçların petrolojik ve jeokimyasal özellikleri belirlenerek, volkanizmanın kökeni ve geçirdiği magmatik evrimin açıklığa kavuşturulması amaçlanmıştır. Piroklastik ürünler ile bazaltik ve andezitik bileşimdeki lav/dom'lardan oluşan volkanikler üzerinde yapılan Ar-Ar yaş tayinleri, bu ürünlerin Erken-Geç Miyosen (19.5-7.9 My) döneminde oluştuğunu göstermektedir. Mineralojik ve petrografik incelemeler sonucunda bazaltik örneklerin genel olarak Ca-plajiyoklaz, olivin, piroksen ve opak mineraller, daha asidik örneklerin ise, Na-plajiyoklaz, ortoklaz ve kuvars minerallerini içerdikleri belirlenmiştir. Mineral kimyası verileri, fraksiyonel kristalleşme sürecinin volkaniklerin oluşumunda etkili olduğunu ortaya koymuştur. İnceleme alanındaki volkanikler, hem alkali hem de kalkalkali karakter göstermekte ve bileşimleri tefritten, riyolite kadar değişmektedir. 19.5-16.8 My yaşlı olan ve bileşimleri bazaltik trakiandezitten riyolite kadar değişen volkaniklerin, 0.703885-0.710988 ve 0.512317-0.512489 arasında değişen 87Sr/86Sr-143Nd/144Nd izotop oranları ve düşük Nb/La<1 değerleri, bu ürünlerin dalma-batma ve/veya kabuksal kirlenme süreçleriyle zenginleşmiş litosferik bir kaynaktan itibaren oluştuğunu göstermektedir. Daha genç, trakibazalt ve tefrit (13.6-7.9 My) bileşimindeki volkaniklerin ise, 0.703470-0.703505 ve 0.512884-0.512930 arasında değişen 87Sr/86Sr-143Nd/144Nd izotop oranlarına ve yüksek Nb/La>1 değerlerine sahip olması, bu ürünlerin dalma-batma ve kabuksal kirlenme etkilerinin gözlenmediği astenosferik bir kaynaktan, düşük dereceli kısmi ergime ile oluştuklarını ortaya koymaktadır.Anahtar kelimeler: Eskişehir, jeokimya, piroklastik, lav/dom, fraksiyonel kristalleşme, alkali-kalkalkali volkanizma.

Abstract:
This study aims to determine the petrological and geochemical properties of lavas/domes and pyroclastic deposites outcropped in the western, southwestern and south of Eskişehir and as well as to evaluate the origin of the volcanism and magmatic evolution. Volcanic rocks containing pyroclastic products (deposits) and lavas/domes with basaltic and andesitic composition occurred in Early-Late Miocene age (19.5-7.9 Ma) based on Ar-Ar radiometric dating. According to the result of mineralogical and petrographical assessments, it is revealed that the basaltic samples contain Ca-plagioclase, olivine, pyroxene and oxide minerals, while the more acidic samples include Na-plagioclase, orthoclase and quartz minerals. It was determined that the fractional crystallization process was effective on the occurrence of these rocks by means of mineral chemistry studies. Volcanic products in the region have both alkaline and calcalkaline characteristics; and their composition range from tephrite to ryholite. It was determined that the samples of 19.5-16.8 Ma age and basaltic trachyandesite to ryholitic composition with 0.703885-0.710988 and 0.512317-0.512489 87Sr/86Sr-143Nd/144Nd isotopic ratios and low Nb/La<1 values were derived from a subduction zone and/or a lithospheric source enriched by crustal contamination process. On the other hand, it was concluded that the younger samples (13.6-7.9 Ma) with trachybasalt and tephritic composition with 0.703470-0.703505 and 0.512884-0.512930 isotopic ratios and high Nb/La>1 values were generated from an asthenospheric source with a low degree of partial melting, in the absence of crustal and lithospheric contribution.Key words: Eskişehir, geochemistry, pyroclastic, lava-dome, fractional crystallization, alkaline-calcalkaline volcanism.