Doğu Sakarya zonundaki (Trabzon-Rize, KD Türkiye) geç kretase yaşlı mafik daykların jeokimyası ve petrolojisi
Geochemistry and petrology of late cretaceous mafic dykes in the Eastern Sakarya zone (Trabzon-Rize, NE Turkey)
Yazar: HAKAN HAKKI KAPTAN
Danışman: PROF. DR. FARUK AYDİN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Sakarya Zonu'nun doğusunda (KD Türkiye) geniş alanlarda yüzeyleyen kompozit Kaçkar Plütonu'na sokulum yapmış çok sayıda mafik dayk mevcuttur. Bu çalışmanın konusunu oluşturan mafik dayklar özellikle Trabzon (Çaykara, Hayrat) ve Rize (İkizdere) arasında bulunur ve genellikle bazaltik, nadiren bazaltik andezitik bileşimlidirler. Bu dayklardan elde edilen zirkon U-Pb yaşları (~78-82My), onların Erken Kampaniyen'de oluştuklarını göstermiştir. Daykların dokusu porfiritikten afiriğe değişir; fenokristalleri plajiyoklas, klinopiroksen ve amfibol, tali mineralleri zirkon, apatit ve Fe-Ti-oksit oluşturur. Tüm dayklar jeokimyasal olarak subalkalen karakterlidir; SiO2 içerikleri % 46-57 ve Mg# değerleri 0.4-0.65 arasında değişir. Silikaya karşı diğer ana/iz element değişim diyagramları kpir+amf+Fe-Ti-oksit+apatit fraksiyonlaşmasını desteklemektedir. Kondrite normalize edilmiş LGE grafiklerinde, hafif LGE'lerin ağır LGE'lere göre zenginleştiği gözlenir [(La/Lu)N= 4–17)] ve Eu anomalisi belirgin değildir. OOSB'ye normalize edilmiş çoklu element değişim grafiklerinde, BİYE zenginleşmesi ve YAEE fakirleşmesi tipiktir. Ayrıca yüksek La/Nb (2-8), Ba/Nb (20-850) ve Zr/Nb oranları (5-41), mafik daykların yitim-ilişkili kayaçlara benzerlik sunduklarını göstermektedir. Jeokimyasal ve Sr-Nd-Pb izotop bileşimleri, incelenen mafik daykların açılmalı bir yay ortamında veya yay gerisinde, yitim bileşenlerinin etkisiyle metazomatize olmuş litosferik bir manto kaynağının sığ derinliklerinden itibaren oluşmuş olabileceklerini ve devamında fraksiyonel kristallenme ve az oranda asimilasyona maruz kalarak evrimleştiklerini göstermiştir.

Abstract:
There are a great number of mafic dykes intruded into composite Kaçkar Pluton that outcropping in wide areas in the eastern part of Sakarya Zone (NE Turkey). The mafic dykes investigated in this study are found especially between Trabzon (Çaykara, Hayrat) and Rize (İkizdere) areas, and they are generally basaltic and rarely basaltic andesitic in composition. Zircon U-Pb ages (~78-82Ma) obtained from these mafic dykes indicate that they formed in the Early Campanian. The texture of the dykes varies from porphyritic to aphyric. The porphyrtic dykes generally contain plagioclase, clinopyroxene and amphibole phenocrysts and their accessory minerals are zircon, apatite and Fe-Ti-oxide. All dykes are geochemically subalkaline; their SiO2 contents and Mg# values vary between 46-57% and 0.4-0.65, respectively. Silica versus other major/trace element variation diagrams support cpx+amph+Fe-Ti-oxide+apatite fractionation. In the chondrite-normalized REE diagrams, it is observed that light REEs are enriched compared to the heavy REEs [(La/Lu)N=4-17)] and negative Eu anomaly is not clear. Based on the MORB-normalized multi-element diagrams, the enrichment of LILE and the depletion of HFSE are typical. In addition, high La/Nb (2-8), Ba/Nb (20-850) and Zr/Nb (5-41) suggest that the mafic dykes are similar to those of subduction-related rocks. Geochemical and Sr-Nd-Pb isotope compositions have shown that the mafic dykes originated from the shallow depths of lithospheric mantle source that metasomatized by the subduction components in an extensional arc or back-arc setting, and then evolved by fractional crystallization and some crustal contamination.