Erciyes stratovolkanı'nın (Orta Anadolu) volkanolojik ve petrolojik gelişiminin incelenmesi
Investigation of volcanological and petrological evaluation of Erciyes Strato-Volcano (Central Anatolia)
Yazar: ERDAL ŞEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERKAN AYDAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1997
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Erciyes stratovolkanı = Erciyes stratovolcano ; Petroloji = Petrology ; Volkanitler = Volcanism

Özet:
Erciyes Dağı Orta Anadolu'nun en önemli volkanlarından birisidir (3917 m). Volkanın oluşumu yaklaşık 4.5 milyon yıl önce başlamıştır. Volkan iki safhadan oluşmaktadır ve bu safhalar birbirlerinden 18-14 km çapındaki kaldera çökmesi ile ayrılmaktadır. Koç Dağ safhası, volkanın doğu kısmını oluşturmaktadır. Çoğunlukla lav fazları gerçekleşmiştir. İlk ürün sub-ofitik dokulu alkali bazalt akıntılarıdır. Düşük topoğrafyalı bu lavlar olivin ve klinopiroksenlerle karakterize edilmektedir. Volkanizma, Koç Dağ'mın büyük kısmını oluşturan katmanlı andezitik lavlar ile devam etmiştir. Daha sonra gelişen monojenetik bazaltik andezit cüruf konileri bu dönemde (kaldera öncesi) eksplozif karaktere sahip tek volkanik faaliyettir! Koç Dağ safhası iki evrede, Valibaba Tepe ignimbiritlerinin yayılması sonucu, kaldera çökmesi ile son bulmuştur. Piroklastik oluşumunun birinci evresinde pliniyen geri-düşme aktiviteleri ağırlıktadır. Yayılımı 30 km' den az olmayan geri-düşme ürünleri 6 üniteden meydana gelmektedir. İkinci evrede daha çok pomza akıntıları gerçekleşmiştir. Son ürünü üst seviyeleri kırmızı renk, alt seviyeleri siyah renkte olan iyi kaynaşmış ignimbirittir. Valibaba Tepe olarak adlandırılan bu ignimbirit yaklaşık 3425 km2' lik bir alan kaplamaktadır. Ortalama kalınlığı ve yayılımı dikkate alındığında yüksek enerjili akıntılar olduğu saptanmıştır (LAR). I ve II. Evreye ait tane boyu ve kalınlık haritaları kaynağın Koç Dağı olduğunu göstermektedir. Koç Dağ safhasının son ürünü kaldera sonrası gerçekleşen dasitik dom ve dom akıntılarıdır. Yeni Erciyes safhası, stratovolkanın batısında etkili olmuştur. İki bölümde incelenmiştir; Birinci bölüm zayıf ekstrüzif ve geniş effüzif fazlardan oluşmaktadır. İlk lav aktivitesi kaldera içi ve kenarı andezitik dom ve dom akıntılarıdır. Daha sonra sırasıyla andezitik lavlar ile özellikle kaldera kenarında dizilmiş büyük dasitik dom ve dom akıntıları yerleşim bulmuştur. Kaynağı dasitik domlar olan breş çökelleri ise sadece volkanın kuzey yamacında, kaldera sınırının içerisinde yer almaktadır. Bazaltik andezit lav aktiviteleri iki jenerasyondan oluşmaktadır. İlk jenerasyon geniş lav akıntıları ile temsil edilirken, ikincisi ise cüruf konileri ve yine onlara ait olan lav akıntılarıdır. Birinci bölüm kuzeydeki dasitik dom-dom akıntıları, andezitik koniler ve bu konilere ait lav akıntıları ile sona ermektedir. İkinci bölümde daha çok dasitik ve riyodasitik bileşimli kuvvetli eksplozif volkanizma hakimdir. Dasitik patlamalar zirveye yakın dom yerleşimlerinden kaynaklanmaktadır. Ürünleri blok ve kül akıntısı olup, kuzeyde ve kuzey batıda merkez koniye yakın, güneyde ise merkez koniden başlayarak 20 km kadar uzaklıkta bulunmaktadır. Riyodasitik patlamalar güneyde Dikkartın Dağı ve kuzeyde Perikartın domlarının yerleşiminden önce gerçekleşmiştir. Pliniyen geri-düşmeler, surge ve pomza akıntıları bu fazlara ait piroklastik ürünlerdir. Güneyde hakim piroklastik ürün pliniyen geri- düşme ürünleri iken kuzeyde pomza akıntılarıdır.İkinci safhanın ve dolayısıyla tüm volkanın son ürünü zirvede meydana gelen anfitiyatro şekilli kalderaya ait volkanik çığ ürünleridir. Açık ağzı doğuya bakmaktadır ve yaklaşık çapı 2 km'dir. Yapılan ana element analizlerine göre Erciyes Stratovolkanına ait alkali bazalttan riyodasite kadar uzanan ürünlerin (% 48-71 Si02) kalkalkali seriye ait olduğu saptanmıştır. Ürünlerin çoğunluğu orta K2O içeriklerine sahiptir. Kaldera ürünü piroklastikler ile daha sonra gelişen dasitik dom ve dom akıntıları yüksek KaO'lu olarak göz çarpmaktadır. Alkali bazalt, bazaltik andezitler olivin ve klinopirokseni; andezit ve dasitler ortopirokseni; ve riyodasitler amfibolleri baskın mineraller olarak taşımaktadır. Biyotit ve kuvars az miktarda riyodasitlerde bulunmaktadır. Ana element verileri petrografik verilerle karşılaştırıldığında magma içi fraksiyonel kristallenmenin etkin olduğu görülmüştür. Kayaçlarda birden çok amfibol ve piroksen jenerasyonlarının bir arada olması, ters kimyasal zonlanmalar, klinopiroksenler tarafından mantolanmış ortopiroksenlerin varlığı, ortamla dengesiz plajiyoklazların varlığı gibi mineralojik anomalilerin yanı sıra, bir kısım anklavların ve bantlı pomzaların varlığı gibi dokusal dengesizliklerin olması gibi bulgular magma karışım sürecinin lavların jenezinde etkin rol oynadığını göstermektedir.

Abstract:
Mount Erciyes is the most voluminous volcano (3917 m) of the Central Anatolia. The first volcanic activities occured 4.5 My ago in the region. The evolutionary stages of Mt. Erciyes has been distinguished into two stages and a caldera colapse which is 18 x 14 km in size, separate the one stage to another. Koç Dağ stage; it constitutes the eastern flank of the actual volcano. The volcano was built up by the lava pile. The known first lavas correspond to the alkali basaltic flows which represent sub-ophitic texture. These lavas are mainly composed of olivines and clinopyroxenes. The dominant nature of lavas is characterised by andesitic lava pile. The monogenetic vents as cinder cones are basaltic andesitic in composition that represent the weak explosive activities of Koçdağ stage. This stage was lasted by the ignimbrite of Valibaba Tepe (VT1) in two sequences. The first sequence witnessed a large episode of plinian phases with 6 eruption units, over 30 km of extension. Besides of plinian phase the second sequence is characterised by the pumice flows. The VTI represents mostly well-welded rheology and 3425 km2 of areal distribution. The internal stratigraphy of VTI represents two layers as black and red, the bottom and the top of the VTI, respectively. The average thickness and the areal distribution exhibit that VTI is LAR type ignimbrite. The isopleth and isopach maps characterizing the first and second sequences show that the source of VTI was Koç Dağ. The last products related to Koç Dağ stages are İntracaldera dasitic domes and dome flows. Recent Erciyes stage; it is manifested in the western part of the volcanic massif. Two phases have been distinguished in its evolutionary history. First phase is characterised by efflisif and weak extrusives activities. The andesitic lavas were firstly used the caldera boundary. Afterwards, the andesitic lava flows and dasitic dome flows emplaced in the same environment. The dasitic breccias filled the caldera with the other domes. The volcano produced the basaltic andesitic lava flows in two generations. The first one correspond, the fissural flows while the second one is related to the cinder cones. The last activities of the first phase can be recognized by dasitic domes and andesitic cones in the north of volcano. Second phase is mostly witnessed the dasitic and rhyodacitic explosive activities. Dasitic eruptions were well focused on the summit area, producing the block and ash flows, while, rhyodacitic eruptions preceed the emplacement of Dikkatin and Perikatin domes. The plinian air fall products, surges and pumice flows were produced by this activities. The last volcanic activity of the volcano is represented by the debris avalanches deposits related to the lavalaanche caldera collapse.VI The major element chemistry of the Mt Erciyes products represents a complate serie from basalt to rhyolite, belonging to the calc-alkaline serie. Most of the products contain medium amount of K20, while, the ignimbrites and some dacitic domes have high K2O content. The dominant minerals of the alkali basalts are olivines and clinopyroxenes, while the orthopyroxenes appear in the andesite and dacite and the amphiboles dominate in rhyodacites. Biotite and quartz are the scarce minerals of the rhyodacites. The major element data combined with petrographical observations indicated that the fractional crystallisations are the main petrological processes in the generation of the lavas. On the other hand, mineralogical (the presence of the several amphiboles and pyroxenes generations in the same rocks, inverse chemical zoning of the minerals, the presence of the composite pyroxenes and unstaible plagioclases in the samples) and textural ( cognate inclusions, banded pumices) heterogeneities indicate the effect of the magma mixing processes in the generation of the lavas.