ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Cahit DÖNMEZ SOĞANLI-UYANDIK (ELAZIĞ) ARASINDA YÜZEYLEYEN ELAZIĞ MAĞMATİKLERİNİN JEOLOJİSİ, PETROGRAFİSİ VE JEOKİMYASI JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2006

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SOĞANLI-UYANDIK (ELAZIĞ) ARASINDA YÜZEYLEYEN ELAZIĞ MAĞMATİKLERİNİN JEOLOJİSİ, PETROGRAFİSİ VE JEOKİMYASI Cahit DÖNMEZ YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez 31/01/2006 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği İle Kabul Edilmiştir. İmza:.. İmza:.. İmza:.. Doç. Dr. Osman PARLAK Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç.Dr. Ergül YAŞAR DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bireysel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2004YL37 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ SOĞANLI-UYANDIK (ELAZIĞ) ARASINDA YÜZEYLEYEN ELAZIĞ MAĞMATİKLERİNİN JEOLOJİSİ, PETROGRAFİSİ VE JEOKİMYASI Cahit DÖNMEZ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç.Dr. Osman PARLAK Yıl : 2006, Sayfa : 66 Jüri : Doç. Dr. Osman PARLAK Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç.Dr. Ergül YAŞAR Soğanlı-Uyandık bölgesinde çalışmada Geç Kretase yaşlı Elazığ Magmatikleri, Orta-Üst Eosen yaşlı Kırkgeçit formasyonu, Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Çaybağı Formasyonu ve Pliyo-Kuvaterner yaşlı Palu Formasyonu Kovancılar (Elazığ) a bağlı Soğanlı-Uyandık bölgesindeki litostratigrafi birimlerini oluşturmaktadır. Yapılan jeolojik, petrografik ve jeokimyasal çalışmalar ile Elazığ Magmatiklerinin bölgesel jeoloji içindeki konumları ayrıntılı olarak ortaya konmuştur. Elazığ Magmatikleri inceleme alanında tabanda yastık yapılı spilitik bazaltlardan üst seviyelere doğru, piroksenli andezitik lav akıntıları, piroklastikler ve bunlarla ardalanmalı olarak riyodasit ve riyolitler ile en üstte volkanojenik kum taşlarından oluşmaktadır. Kırkgeçit formasyonu, Çaybağı Formasyonu ve Palu Formasyonu Elazığ Magmatiklerini açısal uyumsuzlukla örterler. Arazi gözlemleri ve jeokimyasal analizler neticesinde inceleme alanında yüzeyleyen Elazığ Magmatiklerine ait kayaçların toleyitik magmadan türedikleri ve Neotetis in güney kolunda okyanus içi dalma batma zonu üzerinde gelişmiş Geç Kretase yaşlı ada yayına bağlı oluştukları anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Elazığ Magmatikleri, Geç Kretase, Toleyitik, Okyanus içi-dalma batma, ada yayı I

4 ABSTRACT MSc. THESIS GEOLOGY, PETROGRAPHY AND GEOCHEMISTRY OF THE ELAZIĞ MAGMATICS OUTCROPING BETWEEN SOĞANLI-UYANDIK (ELAZIĞ) REGION Cahit DÖNMEZ DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Doç.Dr. Osman PARLAK Year : 2006, Pages: 66 Jury : Doç Dr. Osman PARLAK Prof. Dr. Fikret İŞLER Doç.Dr. Ergül YAŞAR Upper Cretaceous Elazığ magmatics, Middle-Upper Eocene Kırkgeçit formation, Upper Miocene-Pliocene Çaybağı formation and Plio-Quaternary Palu formation form the lithostratigraphic units croping out in the area between Soğanlı- Uyandık (Kovancılar-Elazığ). Geological, petrographical and geochemical studies have been carried out in order to figure out the regional significance of the Elazığ magmatics in detail. The Elazığ magmatics in the study area are represented by spilitic pillow basalts at the bottom and followed by pyroxene andesite lava flow, pyroclastics interbedded with rhyodacite-rhyolite lava and volcanogenic sandstones at the top. The Kırkgeçit, Çaybağı and Palu Formations rest on the Elazığ magmatics with an unconformity. Field and geochemical studies carried out on the Elazığ magmatics revealed that they were derived from a tholeiitic magma and formed in an island arc tectonic environment which was built up on the supra-subduction zone setting in the southern branch of Neotethys during the Late Cretaceous. Key Words: Elazığ Magmatics, Late Cretaceous, tholeiitic, intraoceanic subduction, island arc II

5 TEŞEKKÜR Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans çalışması olarak yapılmış ve Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından MMF2004YL37 nolu proje kapsamında desteklenmiştir. Bu projeyi destekleyen Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimine teşekkür ederim. Çalışmanın her aşamasında yardımlarını esirgemeyen ve çalışmanın tamamlanmasında büyük pay sahibi olan hocam Doç.Dr. Osman PARLAK a teşekkürü bir borç bilirim. Her an fikir danıştığım ve değerli katkılarını gördüğüm araştırma görevlisi Tamer RIZAOĞLU na teşekkür ederim. İnce kesitlerimin hazırlanmasında ve tezin çeşitli aşamalarında desteklerini gördüğüm MTA Maden Etüt ve Arama Dairesinde görevli Dr. Tandoğan ENGİN e, Hayrettin ÖZEN, İlhan ODABAŞI ve Dr. Özcan DUMANLILAR a teşekkür ederim. Mesai arkadaşlarım Aytekin ÇOLAK, Işın ÇOLAK ve Nail YILDIRIM a önemli katkılarımdan dolayı teşekkür ederim. Jüride yer alarak tezimi okuyan ve yapıcı eleştirilerle tezin şekillenmesini sağlayan Prof.Dr. Fikret İŞLER ve Doç.Dr. Ergül YAŞAR a teşekkür ederim. Alacakaya Mermer ve Maden A.Ş. bünyesinde çalıştığım dönemde arazi çalışmalarım için gerekli imkanı sağlayan Maden Mühendisi Hayri GÜNAY a teşekkür ederim. Arazi çalışmalarıma katılan kardeşim Akın DÖNMEZ e teşekkür ederim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ...I ABSTRACT...II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER...IV ÇİZELGELER DİZİNİ...VI ŞEKİLLER DİZİNİ...VII 1.GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL VE METOD Arazi Çalışmaları Laboratuvar Çalışmaları Büro Çalışmaları ARAŞTIRMA BULGULARI Bölgesel Jeoloji Stratigrafi ve Petrografi Mesozoyik Elazığ Magmatikleri (1). Spilitik Bazalt (2) Piroksenli Andezitik Lavlar ve Piroklastikler (2). (a). Piroklastikler (2).(b). Piroksenli Andezit (2).(c). Riyodasit (2).(d). Riyolit Senozoyik Kırkgeçit Formasyonu Çaybağı Formasyonu Palu Formasyonu Jeokimya Ekonomik Jeoloji IV

7 4.5. Tartışma SONUÇLAR KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 4.1. ACME Laboratories ltd. (Kanada) deteksiyon limitleri Çizelge 4.2. Elazığ Magmatiklerine volkanik kayaçların ana oksit içerikleri Çizelge 4.3. Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların iz element içerikleri Çizelge 4.4. Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların nadir toprak element içerikleri VI

9 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Çalışma alanına ait yer bulduru haritası... 2 Şekil 1.2. Çalışma alanı ve yakın civarını gösteren uydu görüntüsü (Google Earth, 2005) Şekil 4.1. Türkiye nin tektonik birlikleri (Ketin, 1966) Şekil 4.2. Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz, 1999).. 13 Şekil 4.3. İnceleme alanı ve çevresi bölgesel jeoloji haritası [(1/ ölçekli Türkiye Jeoloji haritası Erzurum paftasından sadeleştirilerek alınmıştır 16 Şekil 4.4. İnceleme alanının jeoloji haritası (Herece ve ark. 1992, 1/ ölçekli jeolojik haritasından yararlanılarak hazırlanmıştır) Şekil 4.5. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik kesiti (Ölçeksiz) (Türkmen, 1991 den değiştirilerek Şekil 4.6. Elazığ Magmatiklerine ait piroklastikler (Açık renkli görülen piroklastikler içerisinde dasidik bir seviye) ile Kırkgeçit Formasyonu arasındaki ilişki, (Soğanlı köyü, 1,5 km kuzeydoğusu, Bakış yönü: doğuya ) Şekil 4.7. Elazığ Magmatiklerine ait yastık lavlar Fahribey kuzeyi (Bakış yönü doğuya) Şekil 4.8. Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltik yastık lav- lav akıntısı biriminde yer yer izlenen ince deniz altı moloz akmaları (Fahribey kuzeyi) Şekil 4.9. Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltik yastık lavlar ve masif lav akıntılarının (piroksenli andezitik) ilişkisi, (Fahribey kuzeybatısı, bakış yönü doğuya) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait pelajik kireçtaşları (Fahribey Köyü yaklaşık 1 km GB sı Bakış yönü: doğuya) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait entersertal dokulu spilitik bazaltlarda plajiyoklaslar arasında gözlenen piroksen mineralleri Şekil Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltlarda klinopiroksen fenokristalleri Şekil Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltlarda ikincil mineraller tarafından doldurulan gaz boşlukları Şekil Spilitleşmiş bazaltik yastık lavların görüntüsü (Osmanağaköy batısı, Horhorun dere içi Bakış yönü yaklaşık batıya) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçların ince kesit görünümü kesitte kayaç parçası içerisinde plajiyoklas kristallerinin görünümü VII

10 Şekil Osmanağaköy 1 km kuzeybatısı kuzeyden güneye birimlerde yapılan ölçeksiz stratigrafik kesit Şekil Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçlarda gelişen soğan zarı şeklinde alterasyonlar Şekil Soğanlı köyü 500 m kuzeydoğusunda andezitik piroklastikleri ve birbirlerini kesen dasidik bileşimli dayklar Şekil Piroksenli andezitlerde gözlenen entersertal doku Şekil Piroklastik kayaçlar içerisinde gözlenen, soğuma yapıları sunan riyodasidik seviyeler Şekil Riyodasitlerde görülen amfibollerin h (100) ikizlenmesi Şekil Riyodasidik kayaçlarda zonlu plajiyoklaz Şekil Mikroporfik doku sunan riyolitlerde görülen amfibol fenokristalleri Şekil Elazığ Magmatiklerine ait sferulitik doku sunan riyolit Şekil Osmanağaköy 1,5 km güneyinde Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçlar ile onları uyumsuz olarak üzerleyen Kırkgeçit formasyonunun ilişkisi (Bakış yönü Batıya) Şekil Osmanağaköy 2 km güneyinde Kırkgeçit Formasyonuna ait kum taşlarını uyumsuz olarak üzerleyen Palu Formasyonu (Bakış yönü Batıya ) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların SiO 2 - Zr/TiO 2 * oranlarına göre kaya sınıflama diyagramı (Winchester ve Floyd, 1977).43 Şekil Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların Ti/Y- Nb/Y diyagramı (Pearce, 1982) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait kayaçlarda alterasyona karşı dirençli olan Zr elementinin bazı ana (K 2 O ve Na 2 O) ve iz elementlere (Ba ve Sr) karşı değişimi (Harker, 1909) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait kayaçların ana element oksitlerinin Zr a karşı değişim diyagramları (Harker, 1909) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait kayaçların eser elementlerinin Zr a karşı değişim diyagramları (Harker, 1909) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait nadir toprak elementlerinin kondrite göre normalize edilmiş örümcek diyagramları (Sun ve Mc Donough, 1989).. 50 Şekil Elazığ Magmatiklerine ait kayaçların N-MORB a göre normalize edilmiş örümcek diyagramı (Sun ve Mc Donough, 1989) VIII

11 Şekil Elazığ Magmatiklerine ait kayaçlarda Nb/Th-Y diyagramı (Jenner ve ark., 1991) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların Log Th/ Yb- Log Ta/Yb diyagramı (Pearce, 1983) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların tektonomagmatik sınıflama diyagramı (Wood, 1980). A: N -MORB, B: E-MORB ve toleyitik levha içi bazalt, C: Alkalin levha içi bazalt D: Ada yayı bazaltları Şekil Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların tektonomagmatik sınıflama diyagramları (Meschede, 1986) A: Kıta İçi Bazalt, B: E-MORB, C: Ada Yayı Bazaltları, D: Ada Yayı-MORB Şekil Çalışma alanı için uygun görülmüş jeodinamik evrim modeli (Parlak, baskıda dan değiştirilmiştir) IX

12 1. GİRİŞ Cahit DÖNMEZ 1. GİRİŞ İnceleme alanı, Doğu Anadolu Bölgesinde, Elazığ iline bağlı Kovancılar ilçesi sınırları içerisinde yaklaşık 170 km 2 lik bir alan kapsamakta olup, Elazığ K43- a 3, a 4, d 1, d 2 paftaları içerisinde yer almaktadır (Şekil 1.1). İnceleme alanında önemli yerleşim birimi olarak irili ufaklı birçok yerleşim yeri bulunmaktadır. Bunlar; Çaybağı, Osmanağaköy, Fahribey, Soğanlı, İğdeli, Topağaç, Gülçatı, Avlağı, Mustafaköy, Kacar ve Hacımekke köyleridir. İnceleme alanının güneyinden Elazığ-Kovancılar yolu geçmektedir. Bu ana yoldan Çaybağı nahiyesine kadar ulaşım asfalt yol ile sağlanmaktadır. Diğer yerleşim yerleri arasındaki yollar stabilize veya toprak yol şeklindedir. Bu nedenle ulaşımda kış mevsimi nedeniyle kısa süreli aksaklıklar olabilmektedir. İnceleme alanında Doğu Anadolu Bölgesi genelinde hüküm süren karasal iklim görülmektedir. Yazları sıcak ve kurak, kışları soğuk ve yağışlı geçmektedir. Başlıca geçim kaynağı tarım ve hayvancılıktır. Arpa, buğday gibi susuz tarım ürünleri yanı sıra sebzecilik de yapılmaktadır. Küçük ve büyükbaş hayvancılık önemli yer tutmaktadır. Ayrıca Eti Krom A.Ş Genel Müdürlüğüne ait Ferrokrom Tesisleri nin ve Alacakaya ilçesindeki Şarkkromları krom ocaklarının yöreye yakın olması nedeniyle bu işletmelerde çalışanlar da bulunmaktadır. İnceleme alanında Elazığ Magmatikleri'nin olduğu alanlar yüksek ve dağlık, diğer birimlerin olduğu kesimler ise daha yayvan topografya sunmaktadırlar. İnceleme alanındaki başlıca yükseltiler; Bektaş Dağı (Karo Dağı) (1725), Asker Dağı (1672), Hazardağı Tepe dir (1529). Çalışma alanı ve çevresi Keban Barajı ile bir yarım ada şeklinde çevrelenmiştir (Şekil 1.2). İnceleme alanının güneyinde Türkiye nin ikinci büyük fay sistemi olan Doğu Anadolu Fayı yer almaktadır. Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışma ile inceleme alanında yüzeyleyen Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçların petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin ortaya konması amaçlanmıştır. 1

13 1. GİRİŞ Cahit DÖNMEZ Şekil 1.1. Çalışma alanına ait yer bulduru haritası 2

14 1. GİRİŞ Cahit DÖNMEZ Şekil 1.2. Çalışma alanı ve yakın civarını gösteren uydu görüntüsü (Google Earth, 2005). 3

15 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Alpin Orojenik Kuşağı içinde yer alan Türkiye ana karası, Ketin (1966) tarafından kuzeyden güneye doğru Pontitler, Anatolidler, Toridler ve kenar kıvrımları olmak üzere dört tektonik birliğe ayrılmıştır. Çalışma alanı bu tektonik birliklerden biri olan Doğu Toroslar'ın (Toridlerin) doğu kesimlerinde yer almaktadır. Çalışma alanı ve yakın çevresinde değişik amaçlarla çok sayıda çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar aşağıda kısaca özetlenmektedir. Özkul (1982), Elazığ civarındaki Kırkgeçit Formasyonunun sedimantolojik özelliklerini çalışmıştır. Hempton ve Savcı (1982), Malatya- Elazığ arasında Bitlis sürüklenim kuşağı boyunca yüzeyleyen, Kampaniyen-Alt Maastrihtiyen yaşlı Elazığ Volkanik Kompleksi olarak adlandırdıkları birimi Sivrice Elazığ arasında kendi içinde de ekaylanmış olan bu tektonik dilimi alttan üste doğru üç birliğe ayırmışlardır. Bunlar; (1). düşük yeşilşist fasiyesinde metamorfize olmuş asidik intrüzyonlu gabro, diyabaz ve bazaltlar, (2). prehnit- pumpelliyit fasiyesinde metamorfize olmuş asidik dayklarca kesilen ojit-andezitik volkanitler ve volkanoklastikler, (3). metamorfize olmamış asidik dayklarca kesilmiş yastık lavlar ve masif dayklarca kesilmiş andezitler, horblend-andezit türü volkanik kayalar volkanitler, andezitik volkanoklastikler. Litolojik karakterleri ve göreceli oranlarını temel alarak Elazığ Volkanik Kompleksinin ensimatik bir ada yayı karakterinde olduğunu savunmuşlardır. Hempton (1985), Kampaniyen-Maastrihtiyen de Arap kıtasının kuzey kenarına ofiyolitlerin yerleştiğini ve Pütürge Metemorfitleri nin de bunun sonucu olarak metamorfize olduklarını; bunun sonrasında da Maastrihtiyen-Paleosen de güneye dalma-batmanın gelişerek, marjinal basen karakterindeki Elazığ Volkanik Kompleksi nin oluştuğunu belirtmiştir. Avşar (1983), tarafından Elazığ ve çevresinde Kırkgeçit formasyonunda detaylı paleontolojik çalışmalar yapılmıştır. Birime fosil kayıtlarına dayanarak birimin Orta-Üst Eosen yaşında olduğunu saptamıştır. 4

16 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ Özkan (1982), Guleman ofiyolitinin jeolojisi ve petrolojisi adlı çalışmasında Guleman Ofiyolitini tektonitler, kümülatlar ve damar kayaçlarından oluşan eksik bir ofiyolitik seri olarak tanımlamıştır. Bölgesel verilere dayandırılarak birimin yaşının Üst Jura- Alt Kretase olabileceğini belirtmiştir. Elazığ-Kovancılar yolu üzerinde ve Caferi köyü çevresinde yüzeyleyen masif diyabazlar ve onların üzerindeki yastık yapılı bazaltlardan oluşan birimi Caferi Volkaniti olarak adlandırmıştır. Bu birimin yörede bilinen ofiyolitik (Guleman Gurubu) ve adayayı volkanizmalarından her ikisinin de ürünü olabileceğini belirtmiştir. Bingöl ( ), Elazığ-Pertek-Kovancılar çevresinde yaptığı çalışmalarda, bölgenin genel stratigrafisini verdikten sonra, Yüksekova Karmaşığı adını verdiği birimi tabandan tavana doğru dört farklı birime ayırmıştır. Bunlar; Pertek birimi, Granitoyid birimi, Gabro-Diyabaz birimi ve Volkanik birimdir. Pertek birimi; diyorit, granodiyorit, granit ve amfibolit kalıntılarından oluşmuştur. Granitoyid birimi: Pertek birimini üzerleyen bu birim granit ve granodiyoritten oluşmuştur.gabro-diyabaz birimi: Pertek birimi ve Granitoyid birimini Bektaş Dağı ve çevresinde üzerler. Gabro ve troktolitlerle başlayıp; doğrudan masif diyabazlara geçer. Volkanik birim: Bazaltik yastık lavlarla başlayan birim andezit-piroklastik ve dasit ardalanmasıyla devam eder. Yastık lavlar elipsoidal ve merceksi şekiller sunarlar. Yüksekova Magmatik Kompleksinin jeokimyasal ve petrografik verileri bu karmaşığın kuzeye doğru Keban metamorfitlerinin altına dalan bir dalma-batma zonunun ürünü olduğunu göstermektedir. Araştırmacı, birimin Üst Kretase sonu tektonik hareketlerle Keban Metamorfitleri tarafından üzerlendiğini belirtmiştir. Bingöl (1988), Elazığ bölgesinde yüzeyleyen intrüzif kayaçların kalkalkali karakterde olduklarını, bunların üç fazda oluştuklarını belirtmiştir. İlk fazda gabro ve melanokratik diyoritler, ikinci fazda lökokratik diyoritler, monzonitler ve granodiyoritler oluşmuştur. Bu iki fazın ada yayı ürünleri olduğunu belirtmiştir. Üçüncü fazda granitler oluşmuştur. Bu üçüncü faz kıta-ada yayı birleşme zonunun karakteristik ürünleri şeklinde yorumlamıştır. Yazgan (1984), bölgenin jeotektonik evrimini açıklarken, Bitlis-Pütürge Masifi nin Arap platformunun kuzey uzantısı olduğunu, bölgedeki ofiyolitlerin Bitlis-Pütürge Masifi kuzeyinde Üst Triyas tan itibaren açılmaya başlayan okyanus 5

17 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ tabanında oluştuğunu ve bu okyanusun Üst Kretase de kuzeye doğru Keban-Malatya masiflerinin altına dalması ile Üst Kretase yaşlı Magmatiklerin meydana geldiğini ve Üst Kretase sonunda Bitlis-Pütürge Masifi üzerine bindirdiğini, daha sonra gravite kaymaları ile ofiyolitlerin Bitlis-Pütürge masifinin güneyine taşındığını kabul etmektedir. Araştırmacının Baskil Magmatikleri olarak adlandırdığı birimi Yüksekova Karmaşığının aktif kıta kenarı ürünleri olarak yorumlamıştır. Çetindağ (1985), Kovancılar ve Palu yöresinde yaptığı çalışmada, Palu formasyonunu ilk defa ayırtlamış ve haritalamıştır. Birimin yaşını stratigrafik konumuna göre Pliyosen-Kuvaterner olarak vermiştir. Yazgan ve ark. (1987), Malatya Güneydoğusunun Jeolojisi ve Doğu Toroslar'ın Jeodinamik Evrimi adlı çalışmalarında İspendere-Kömürhan ofiyolitik kayaçlarını İspendere birimi ve Kömürhan birimi alt başlıkları altında incelemişlerdir. İspendere birimi temelde ultramafik-mafik kümülatlar ve izotrop gabrolardan oluşmaktadır. Daha sonra bu birim diyabaz levha daykları ve spilitik bazaltlarla devam etmekte ve Baskil Magmatiklerine ait andezitik ve dasidik dayklar tarafından kesilmektedir. İspendere biriminin son bölümünde yastık lavlar, hiyaloklastitler, radyolarit, mikritik kireçtaşları ve tüfit türü kayaçlar yer almaktadır. Asutay ( ), Kömürhan-Baskil yöresinde yapmış olduğu çalışmalarda Baskil Magmatikleri diye tanımladığı birimin petrografik, petrolojik ve jeokimyasal özelliklerini incelemiş ve Baskil Magmatiklerinin I-Tipi granitoyidleri olduğunu belirtmiştir. Akgül, M. (1991), Baskil çevresinde yaptığı çalışmalarda, Üst Kretase yaşlı magmatik kayaçları Baskil Granotiyidi olarak adlandırmıştır. Granitoyidlerin çarpışma bölgesinde farklı bileşimdeki kayaçların kısmi ergimesiyle oluştuğunu ve kalkalkali serinin özelliklerini gösterdiklerini belirtmektedir. Türkmen (1991), Çaybağı çevresinde yaptığı çalışmada ilk defa Çaybağı formasyonunu tanımlamış; birimin stratigrafisi ve sedimantolojisi üzerine çalışmıştır. Kerey ve Türkmen (1991), Çaybağı ve çevresinde yüzeyleyen Palu Formasyonunun sedimantolojik özellikleri üzerine çalışmışlardır. Akgül B. (1993), Piran köyü (Keban) çevresinde magmatik kayaçların üzerine yaptığı petrografik ve petrolojik çalışmalarda, Yüksekova Karmaşığı adını 6

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ verdiği birimin, bölgeye üç farklı evrede yerleştiğini; birinci evrede bazik plütonik ve volkanik kayaçların, ikinci evrede asit plütonik ve volkanik kayaçların, üçüncü evrede ise artık magmadan türeyen aplit ve lamprofirlerin oluştuğunu belirtmiştir. Araştırmacı, birimi oluşturan magmatik kayaçların, ada yayı magmatizması ürünü olduğunu, gerek derinlik gerekse yüzey kayaçların düşük K'lı toleyitik özellikte ve kalk alkali seriye ait olduğunu belirtmiştir. Herece ve ark. (1992), Elazığ-Sivrice-Palu dolaylarında yaptıkları çalışmada Pütürge Metamorfitleri, Keban Metamorfitleri, Baskil Magmatik kompleksi, Elazığ Magmatik kompleksi, Pertek Magmatik Kompleksi ve Guleman ofiyolitlerini bölgenin Maastrihtiyen öncesi temel kayaçları olarak açıklamışlardır. Turan ve ark. (1993), Elazığ civarında yaptıkları incelemeler sonucunda; Doğu Toroslar ın jeodinamik evrimine farklı bir yaklaşım getirmişlerdir. Araştırmacılar gerek arazi gerekse petrografik ve jeokimyasal verilere dayanarak Bitlis-Pütürge Masifinin güneyindeki Koçali Karmaşığı ile tektonik dilimler halindeki ofiyolitlerin, Neotetis'in güney kolunun Erken Kretase sonundan itibaren kuzeye dalması sonucunda Arabistan Otoktonu üzerine yerleştiğini kabul etmişlerdir. Araştırmacılar, Bitlis-Pütürge Masifleri kuzeyinde yer alan ofiyolitler ve Elazığ Magmatikleri'nin Bitlis-Pütürge Masifleri kuzeyinde yer alan ve olasılıkla Neotetis'in bir kolu biçiminde, Bitlis-Pütürge Masifleri ile Keban Metamorfitleri arasında bir körfez şeklinde gelişen ve batıya doğru kapanan bir okyanus tabanı ve yay malzemesinin ürünü olduğunu, bunun da en önemli belirtecinin bu alandaki ofiyolitlerin iki farklı konumda bulunmasıyla ilişkili olduğunu belirtmişlerdir. İnceöz (1994), Harput (Elazığ) kuzeyi ve doğusunda yapmış olduğu incelemeler sonucunda Yüksekova Karmaşığı olarak isimlendirdiği birimin; granit, granodiyorit, tonalit, diyorit, kuvars diyorit gibi derinlik; aplit, mikrodiyorit, diyabaz gibi yarıderinlik; bazalt, andezit, bazaltik yastık lav, spilitik bazalt ve dasit gibi yüzey kayaçlarıyla temsil edildiğini belirtmiştir. Ayrıca Yüksekova Karmaşığı'nın İç Torid Okyanusunun kuzeye doğru, Keban levhası altına dalması sırasında kısmen okyanusal kısmen de kıtasal kabuk üzerinde oluşmuş ada yayı ürünleri olduğunu belirtmiştir. 7

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ Bingöl ve Beyarslan (1996), Elazığ Magmatikleri nin jeokimyasını ve petrolojisini incelemişlerdir. Elazığ Magmatiklerinin, diyorit, monzodiyorit kuvars diyorit ve tonalitten oluşan derinlik kayaçları, bazaltik yastık lavlar, lav akıntıları, andezitik lavlar, andezitik piroklastiklerden oluşan yüzey kayaçları ile tüm bunları kesen granit bileşimli derinlik kayaçları ve dasidik bileşimli yüzey kayaçları ile volkano-sedimanter birimlerden oluştuğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar arazi ve jeokimyasal verilere dayanarak; Elazığ Magmatikleri ni oluşturan kayaçların Üst Triyas'tan itibaren açılmaya başlayan Neotetis'in güney kolunun Üst Kretase den itibaren kuzeye doğru dalımı ve buna bağlı olarak üstteki levhada meydana gelen supra-subduction zonu ofiyolitleri (Kömürhan Ofiyoliti) üzerinde gelişen kalkalkali seriye ait ve ada yayı magmatizması ürünleri olduğunu belirtmişlerdir. Beyarslan ve Bingöl (2000), Doğu Toroslarda Elazığ bölgesinde yaptıkları çalışmalarda elde ettikleri veriler ışığında, Kömürhan Ofiyolitlerine ait kayaçların zenginleşmiş MORB tipi magmanın kristalleşmesinden türediğini belirtmektedirler. Kömürhan Ofiyoliti Kretase boyunca Üst Triyas ta açılmaya başlayan Neotetisin güney kolunun kuzeye dalmasıyla ilişkili olarak bir okyanus iç dalma-batma zonu üzerinde geliştiğini söylemişlerdir. Bu kabuk bir ada yayı gelişimi ve Pütürge Metamorfitlerinin bu ada yayına bindirmesi sonucu Üst Kretase boyunca kuzey güney sıkışmalar tarafından kalınlaştırılmıştır. Dalan levhanın kısmi ergimesiyle oluşan granitik kayaçlar ofiyolitlerin üst kısımlarını kesmişlerdir. Ofiyolitler ve Elazığ Magmatikleri bugünkü konumlarına Orta Eosen sonunda ulaşmışlardır. Akgül ve ark (2003), Elazığ, Malatya ve Tunceli ilerinde plütonik, volkanik, yarı derinlik ve piroklastik ürünlerle yüzeylemeler sunan Elazığ Magmatik kompleksini önceki çeşitli araştırmacılara da dayandırarak kuzeyden güneye bir yitimin etkisiyle oluşmuş yay magmatizması ürünleri olarak kabul ederler. Rb/SiO 2, Nb/Y ve Rb/Y+Nb tektonik sınıflandırma diyagramlarının da bu modeli desteklediğini savunmuşlardır. Ancak Nazaruşağı köyü çevresindeki Elazığ Magmatik kompleksinin erken ürünleri olan 30 km 2 lik bir plütonik kütle bulunduğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar farklılaşmış litolojiler sunan bu birime Akgül (1991) de olduğu gibi Baskil Plütonu adını vermişlerdir. 8

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ Bölücek ve ark (2004), Derince (Elazığ) çevresinde yaptıkları çalışmada inceleme alanında yüzeyleyen Geç Kretase yaşlı birimin derinlik, yüzey ve damar kayaçları ile kalın bir volkanosedimanter birimlerden (yastık lavlar, masif lavlar, volkanik breşler, tüfler, volkanik kum taşları, pelajik çamurtaşları ve kaotik ürünler) oluştuğunu belirtmektedir. Araştırmacılar elde ettikleri jeokimyasal verilere dayanarak tüm bu magmatik ve volkanosedimanter ürünlerin yay içi bir ortamda oluştuklarını saptamışlardır. Parlak ve ark. (2004), Göksun (Kahramanmaraş) çevresinde yaptıkları çalışmada, bu bölgede yüzeyleyen Malatya Metamorfitleri, Göksun Ofiyoliti ve çarpışma ile eş yaşlı oluşmuş ve bunları kesen granitoyid birimleri üzerinde çalışmışlardır. Araştırmacılar bölgedeki volkanizmanın bazalttan riyolite kadar değişen bir aralıktaki kayaçlardan oluştuğunu; granitoyidlerin yerleşim yaşını ise 85 my olduğunu belirlemişlerdir. Göksun Ofiyoliti nin Geç Kretase de kuzeyde Malatya-Keban Metamorfitleri, güneyde Arabistan levhasıyla sınırlı olan Neotetis okyanusu içinde gelişmiş olan bir suprasubduction zonunda oluştuğunu belirtmişlerdir. Bölgedeki magmatikler ile Baskil dolaylarındaki magmatikleri birlikte düşünmüşler ve bölgede iki farklı dalma-batma zonunun geliştiğini; bunların Malatya-Keban Metamorfitleri altına dalım ve neticesinde Baskil yayının oluşumu; diğeri ise daha güneyde okyanus içinde gelişip, bir suprasubduction zon içerisinde Göksun ofiyolitinin oluştuğunu belirtmişlerdir. Rızaoğlu ve ark. (2004), Kömürhan dolaylarında yaptıkları çalışmada bölgede yüzeyleyen Kömürhan Ofiyolitlerine ait kayaçları tabandan tavana incelemişler. Üst kısımlarını oluşturan volkanitlerin yastık lavlardan, lav breşleri, masif lav akıntıları, volkanoklastik kayaçlar ve asidik volkaniklere kadar bir değişim sunduğunu, jeokimyasal çalışmalar sonucunda toleyitik karakterde olduklarını ve kalkalkali karakterli Baskil Magmatikleri tarafından kesildiğini belirtmişlerdir. Rızaoğlu ve ark (2005), Baskil çevresinde yaptıkları çalışmada, inceleme alanında metamorfik masifler (Keban-Malatya platformu), ofiyolitik kayaçlar (Göksun, İspendere, Kömürhan) ofiyolitle ilişkili metamorfitler (Berit Metaofiyoliti) ve granitoyidler (Göksun, Doğanşehir, Baskil) arasındaki ilişkiyi irdelemişlerdir. Baskil magmatik kayaçlarının peralümüno özelliğinde, I-tipi kalkalkalen karakterde 9

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Cahit DÖNMEZ volkanik yay ürünü olduğunu belirtmiştir. İnceleme alanındaki ofiyolitlerin suprasubduction zonda oluştuğunu; ofiyolitlerle ilişkili metamorfik kayaçların ya okyanus içi dalma-batma boyunca ya da bindirme sonrasında oluştuklarını; bu birimlerin dalma-batmanın devamı neticesinde Malatya-Keban platformu tarafından üzerlendiğini ve bu bindirmeyi Neotetis in güney kenarındaki Toros aktif kıta kenarında oluşan ve yukarıdaki diğer birimleri kesen granitoyid oluşumu izlediğini belirtmişlerdir. Dumanlılar ve ark (2005), bölgedeki Üst Kretase yaşlı kayaçların oluşumlarının tartışmalı olduğunu ve Baskil çevresinde yaptıkları petrografik ve jeokimyasal incelemeler sonucunda, Baskil güneyindeki Magmatiklerin farklı iki evrede oluştuğu belirlenmiştir. Birinci evrede oluşan Baskil Magmatikleri diyorit/kuvars diyorit, monzodiyorit, tonalitten oluşan yitim sonucu oluşmuş I tipinde kalkalkalin bir magmatizmanın ürünü olduğu; ikinci evre olarak ayırt edilen Bilaser Tepe Magmatikleri ise granit, granodiyorit ile bunların yarı derinlik ve yüzey kayaçlarından oluşmuştur. Baskil Magmatikleri ile intrüzif ilişkili olan bu kayaçların çarpışma sonrası kalkalkalen bir magmanın ürünleri olabileceği belirtmişlerdir. Parlak (Baskıda), Göksun, Afşin (Kahramanmaraş) dolaylarında yaptığı çalışmada inceledikleri granitoyidlerin tipik kalkalkali karakterde olduğunu ve volkanik yay ortamında oluştuklarını Kahramanmaraş-Malatya-Elazığ bölgesinde ofiyolitlerin suprasubduction zonda, ofiyolitlerle ilişkili metamorfitlerin okyanus içi dalma batma ile ya da bindirme sonrasında oluştukları daha sonra da Keban-Malatya platformu tarafından üzerlendiği ve bunların tümünü granitoyidlerin kestiğini belirtmiştir. 10

22 3. MATERYAL VE METOD Cahit DÖNMEZ 3. MATERYAL VE METOD İnceleme alanı, Doğu Anadolu bölgesinde Elazığ iline bağlı Kovancılar ilçesi sınırları içinde K 43-a 3, a 4, d 1, d 2 paftalar içinde yaklaşık 170 km 2 lik bir alanı kapsamaktadır. Çalışma yılları arasında arazi çalışmaları, laboratuvar çalışmaları ve büro çalışmaları olmak üzere birbirini takip eden üç aşamada gerçekleşmiştir Arazi Çalışmaları Arazi çalışmaları 2004 yılı Haziran-Temmuz aylarında yapılmıştır. Bu çalışmalar sırasında Brunton tipi jeolog pusulası, jeolog çekici, lup, GPS v.b. araçlardan yararlanılmıştır. Arazi çalışmaları sırasında sistematik olarak petrografik ve jeokimyasal örnekler alınmış, gerekli görülen yerlerde ölçeksiz jeolojik enine kesitler çıkarılmıştır. Çalışma alanında yüzeyleyen jeolojik birimlerin karakteristik özellikleri resimlenmiştir Laboratuvar Çalışmaları Araziden derlenen el örneklerinden incekesitler hazırlanmış ve polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak petrografik determinasyonları yapılmıştır. Gerekli görülenlerden fotograflar çekilmiştir. İnceleme alanında yüzeyleyen Elazığ Magmatiklerine ait volkanik kayaçlardan toplam 19 adet örnek kırma-öğütme işleminden geçirilerek, Kanada ACME laboratuarında ana oksit ve eser element analizleri yapılmıştır Büro Çalışmaları Arazi çalışmaları öncesinde literatür derlemesi yapılmıştır. Arazi ve laboratuvarda yapılan çalışmalar neticesinde bölgenin jeolojik haritası ve stratigrafik kesitleri tamamlanmış kimyasal analiz sonuçları çeşitli diyagramlarda değerlendirilerek rapor yazımına başlanmıştır. 11

23 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Bölgesel Jeoloji Bu bölümde inceleme alanında yeralan bu birimlerle ilgili kısa bilgiler verilecektir. İnceleme alanı Doğu Toros orojenik kuşağında yer almaktadır (Ketin, 1966). dağ kuşaklarının orojenik gelişimlerini esas alarak Türkiye yi dört tektonik birliğe ayırmıştır. Bunlar kuzeyden güneye doğru; Pontidler, Anatolidler, Toridler ve Kenar kıvrımları bölgesidir (Şekil 4.1). Okay ve Tüysüz (1999) ün Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birliklerini irdeleyen çalışmasına göre ise çalışma alanı Anatolid-Torid bloğu içerisinde yer almaktadır (Şekil 4.2). Toros kuşağı Özgül (1983) tarafından Batı, Orta ve Toroslar olmak üzere üç alt bölüme ayrılmaktadır. Bu dağ silsilesi Gondvana kıtası parçalarından biri olan Arap Levhasının kuzey sınırını çevreleyerek, İran da Zagros silsilesine birleşmektedir (Yazgan ve ark., 1987). Şekil 4.1. Türkiye nin tektonik birlikleri (Ketin, 1966) Güneydoğu Orojenik kuşağı içerisinde yer alan Doğu Toroslar birçok önemli tektonostratigrafik/tektonomagmatik birimler kapsamaktadır. Bu birimler Keban 12

24 Şekil 4.2. Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz, 1999) Şekil 4.2. Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz, 1999) 13

25 5. SONUÇLAR Cahit DÖNMEZ Metamorfitleri, Baskil Magmatik Kompleksi, Elazığ Magmatikleri, Guleman- Kömürhan- İspendere ofiyolitleri ve Maden Kompleksidir. Yılmaz (1991) e göre Arap platformunun kuzey kenarında yer alan Doğu Toroslar da; Ekay zonu ile Nap alanı olarak adlandırılan iki tektonik kuşak ayrıt edilir. Ekay zonu Arap levhasının en kuzey kesimiyle allokton nap örtüleri arasında kalan ters fay ve şariyajların yaygınca yer aldığı bir zondur. Allokton birimlerin yaşlıdan gence doğru birbiri üzerine itilerek sıkıştırıldığı ve topluca otokton birimler üzerine bindirdiği bu zonda tektonik dilimler halinde düzenli ve karmaşık nitelikte tektonik birlikler bulunur (Yılmaz ve Yiğitbaş, 1991). Nap alanı başlıca ofiyolitik topluluklar ve metamorfik birliklerden oluşur. Nap alanı üst üste duran iki farklı naptan oluşmaktadır. Üst nap Güneydoğu metamorfik birliklerini içermektedir. Alt nap ise bir ofiyolitik topluluktur. Bunlardan üst nap, önce alt napın üzerine ilerlemiş, daha sonraki dönemde her ikisi birlikte bir nap paketi olarak hareket etmiştir (Yılmaz ve Yiğitbaş, 1991). Doğu Toroslar içerisinde kalan inceleme alanındaki en yaşlı birimler olan Keban Metamorfitleridir. Rekristalize kireçtaşı, kalkşist mermer, metakonglomerakalkfilit birimlerinden oluşmakta ve Permo-Triyas yaşlı olduğu kabul edilmektedir. Akgül (1993), Elazığ Magmatikleri olarak adlandırdığı Üst Kretase yaşlı kayaçların Keban metamorfitleriyle bazı kesimlerde intrüzif bazı kesimlerde ise tektonik dokanaklı olduğunu söylemektedir. Asutay (1985) metamorfizmaya neden olan basınç ve sıcaklık koşullarının Keban platformunun güneyinde bulunan okyanusal kabuğun Üst Kretase de kuzeye doğru dalması ve dalma-batma zonu üzerinde gelişen volkanizma-magmatizma ile ilişkili olduğunu belirtir. Çalışma alanı ve çevresindeki Üst Kretase yaşlı kayaçlar Herece ve ark. (1992) a göre Baskil Magmatik Kompleksi, Elazığ Volkanik Kompleksi, Pertek Magmatik Kompleksi ve Guleman Ofiyolitik Kompleksi olarak adlandırılmaktadır. Baskil Magmatik Kompleksi, kıtasal kabukta yay magmatizması olarak gelişmiştir. Hem derinlik hem de yüzey kayaçlarını kapsamaktadırlar. Asutay (1985) a göre Baskil graniti olarak adlandırılan birim başlıca diyoritik, monzonitik ve tonalitik bileşenler içerir. Bu birim bazik ve asidik damar kayaçlarıyla kesilmiştir. Bu damar kayaçları üstteki bazaltik andezitik volkanik kayaçlarla geçişlidir. Kalkalkalen

26 karakterdedirler ve düzenli bir farklılaşma sunarlar. Bu birimler inceleme alanının batısında yer almaktadır. Elazığ Volkanik Kompleksi başlıca volkanik kayalar ve volkanosedimanter birimlerden ibarettir. Birim Yazgan (1984), Poyraz (1988) tarafından Elazığ batısında İspendere-Kömürhan ofiyoliti olarak adlandırılan birimle deneştirilmiştir. Hempton (1985) tarafından adlandırılmıştır. İnceleme alanında da gözlenen birim Elazığ çevresinde geniş alanlarda yüzeylemektedir (Herece ve ark., 1992). Poyraz (1988) Yüksekova Formasyonu, Perinçek (1979) Yüksekova kompleksi isimlerini kullanmıştır. Bingöl (1984), tarafından Yüksekova Karmaşığı; Pertek birimi, Granitoyid birimi, Gabro-Diyabaz birimi ve volkanik birimler olmak üzere 4 başlıkta incelenmiştir. Elazığ Volkanik kompleksi bunlardan Gabro-diyabaz birimi ve volkanik birimi kapsamaktadır. Hempton (1985) e göre Elazığ volkanik kompleksi kenar havzası kayaçlarıdır. Bunları kesen granotoyitler ve üzerlerindeki andezitik volkanitler Hempton (1985) tarafından Pertek Magmatik birimi olarak ayırtlanmıştır. Guleman Ofiyoliti inceleme alanının güneyinde bulunan birim serpantinit, piroksenit, diyabaz ve bazalttan oluşur. Özkan (1982) bölgesel verilere dayanarak ofiyolitlere Üst Jura-Alt Kretase yaşını vermiştir. Elazığ çevresinde gözlenen Orta Eosen yaşlı Maden kompleksi önemli bir yere sahiptir. Bazalt, spilitik bazalt, andezit, bazaltik yastık lavlar ile kumtaşıçamurtaşı, gri-pembe kireçtaşları, volkanosedimanter kayaçlar ve volkanik breşlerden oluşmuşlardır. İlk defa Rigo de Righi ve Cortesini (1964) tarafından Maden Birimi olarak adlandırılan bu birim Maden Karmaşığı olarak ilk defa Perinçek (1979) tarafından adlandırılmıştır. Oluşumuyla ilgili olarak çeşitli farklı görüşler bulunmaktadır. Yazgan (1984) Maden Karmaşığını Pütürge Metamorfitleri üzerinde gelişen ensialik adayayı ürünü olduğunu kabul etmiş ve bu ada yayının üzerinde geliştiği kıtasal kabuğun kalınlığının fazla olmadığını belirtmiştir. Maden ve Siirt yöresinde incelemeler yapan Aktaş ve Robertson (1984) Maden Karmaşığı içindeki volkanik kayaçların jeokimyasal verilerine dayanarak, bu karmaşığın kuzeye doğru dalımlı bir yitim zonu üzerinde yay önü bölgede gelişen çek-ayır havzada geliştiğini belirtmişlerdir (Şekil 4.3). 15

27 Şekil 4.3. İnceleme alanı ve çevresi bölgesel jeoloji haritası [(1/ ölçekli Türkiye Jeoloji haritası Erzurum paftasından sadeleştirilerek alınmıştır (MTA,2002) ] Şekil 4.3. İnceleme alanı ve çevresi bölgesel jeoloji haritası [(1/ ölçekli Türkiye Jeoloji haritası Erzurum paftasında 16

28 4.2. Stratigrafi ve Petrografi İnceleme alanında Mesozoyik ve Senezoyik yaşlı 4 litostratigrafi birimi ayırtlanmıştır. Bunlar sırayla Üst Kretase yaşlı Elazığ Magmatikleri ve bunlar üzerinde uyumsuz olarak gelen Orta-Üst Eosen yaşlı Kırkgeçit formasyonu, Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Çaybağı formasyonu ve Pliyosen-Kuvaterner yaşlı Palu formasyonudur (Şekil 4.4, 4.5) Mesozoyik Elazığ Magmatikleri Bu bölümde çalışmanın ana konusunu oluşturan Elazığ Magmatikleri ele alınacaktır. İnceleme alanında Osmanağaköy, Fahribey, Soğanlı, Yukarı Dibekli, Yukarı Kazanlar, Aşağıköse, Yukarıköse, Topağaç köyleri ve çevresinde yüzeyleyen birim daha önce çeşitli araştırmacılar tarafından farklı isimlerle adlandırılmıştır. Bu çalışmada Elazığ Magmatikleri adlaması kullanılmıştır. Birim inceleme alanında yeşil ve şarabi alterasyon rengi ile tanınmaktadır. Elazığ Magmatikleri inceleme alanında Kırkgeçit, Çaybağı ve Palu formasyonları tarafından açısal uyumsuzlukla örtülmektedir (Şekil 4.6). Birim alttan üste doğru az oranda pelajik kireçtaşı ara katkılı bazaltik yastık lavlar ve spilitik bazaltlar, bazaltik lav akıntıları, andezitik lav akıntıları, piroklastikler ve riyodasit ve riyolitlerden oluşur (Şekil 4.4, 4.5) 17

29 Cahit DÖNMEZ Şekil 4.4. İnceleme alanının jeoloji haritası (Herece ve ark. 1992, 1/ ölçekli jeolojik haritasından yararlanılarak hazırlanmıştır). 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 4.4. İnceleme alanının jeoloji haritası (Herece ve ark. 1992, 1/ ölçekli jeolojik haritasından yararlanılarak hazırlanmıştır). 18

30 Şekil 4.5. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik kesiti (Ölçeksiz) (Türkmen, 1991 den değiştirilerek 19

31 Şekil 4.6. Elazığ Magmatiklerine ait piroklastikler (Açık renkli görülen piroklastikler içerisinde dasidik bir seviye) ile Kırkgeçit Formasyonu arasındaki ilişki, (Soğanlı köyü, 1,5 km kuzeydoğusu, Bakış yönü: doğuya ) (1). Spilitik Bazalt Spilitik bazaltlar çoğunlukla yastık lavlar şeklinde görülür. Ender olarak da pelajik kireçtaşı ardalanmalı olarak gözlenir. İnceleme alanının en kuzeydoğusunda Askerdağı çevresinde ve doğudan batıya doğru Topağaç köyü kuzeyi, Fahribey mezrası, Fahribey kuzey ve doğusu ve Osmanağaköy çevresinde yüzeylerler (Şekil 4.4). İnceleme alanında yüzeyleyen birim yeşil, bordomsu yeşil lav akıntıları, yastık lavlar (Şekil 4.7), ince moloz akmaları (Şekil 4.8) ve volkanoklastik kayaçlar ile ender görülen pelajik kireçtaşı ardalanmalarından oluşur. Bunlar piroksenli andezitik lav akıntıları arakatkıları da içerirler (Şekil 4.9). 20

32 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil 4.7. Elazığ Magmatiklerine ait yastık lavlar Fahribey kuzeyi (Bakış yönü doğuya) Şekil 4.8. Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltik yastık lav- lav akıntısı biriminde yer yer izlenen ince deniz altı moloz akmaları (Fahribey kuzeyi) 21

33 Şekil 4.9. Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltik yastık lavlar ve masif lav akıntılarının (piroksenli andezitik) ilişkisi, (Fahribey kuzeybatısı, bakış yönü doğuya) Pelajik kireçtaşları Fahribey güneyinde olduğu gibi birimin üst seviyelerinde izlenir. Ancak yine Fahribey kuzeyinde de yastık lavlarla ardalanmalı olarak da izlenmiştir (Şekil 4.10). Herece ve ark. (1992) bu kireçtaşlarında buldukları Marginotruncana Coronata Bolli, Globotruncana carinata Dalbiez, Globotruncana linneiana (d Orbiny) fosillerine dayanarak Maastrihtiyen yaşını vermişler. Bu nedenle birime Üst Senoniyen yaşının verilmesini uygun bulmuşlardır. (Şekil 4.5). Yastık lavlar doğu batı uzanımlı seviyeler halinde olup çoğunlukla güneye eğimlidirler. Ancak Bektaş dağı kuzeyinde ve Askerdağı kuzeyinde eğim yönleri kuzeyedir. Yastık lavların çapı cm den 1-2 m ye kadar değişmektedir. Makroskobik olarak yapılan gözlemlerde Amigdoidal dokulu ve gözenekleri kalsit, silis ve epidot gibi ikincil minerallerle doldurulmuştur. Zaman zaman yüzlekler oldukça bozulmuştur. 22

34 Petrografik incelemelerde kloritleşme, epidotlaşma ve karbonatlaşma izlenir. Şekil Elazığ Magmatiklerine ait pelajik kireçtaşları (Fahribey Köyü yaklaşık 1 km GB sı Bakış yönü: doğuya) Doku: Entersertal, Entergranüler, Hyalomikrolitik porfirik, Porfirik (Şekil 4.11). Plajiyoklas: Birinci hakim minerali oluşturur. Hem fenokristaller halinde hem de kibrit çöpü görünümünde prizmatik şekillerde görülürler. Çoğunlukla albitleşmiş olarak yaklaşık % civarında yer alırlar. Ancak bir kısmı sodyum metazomatizmasından daha az etkilenmiştir. Bunlar sönme açılarına sahiptir ve ortama labrador bileşimindedir. Piroksen: Piroksenler ojit ile temsil edilirler. Plajiyoklas mikrolitleri içerisinde yüzer konumda genelde otomorf ve büyük çoğunluğu da subotomorf fenokristaller halinde yer alırlar. Kayaç içerisinde yaklaşık olarak % oranında bulunmaktadır. Sarımsı, kırmızımsı mavi polarizasyon renklerine sahiptirler. Bazı piroksenlerin h (100) ikizlenmesi oldukça karakteristiktir (Şekil 4.12). 23

35 İkincil mineraller: En yaygın olarak gözlenen ikincil mineraller klorit, kalsit, epidot ve kuvars tır. Kloritler piroksenlerin alterasyonuna bağlı olarak gelişmişlerdir. Tüm volkanik kayaçlarda yaygın olarak gözlenirler. Genellikle plajiyoklas arası boşluklarda yer alırlar. Lacivert-yeşil girişim renklerine ve yeşil-sarı arasında değişen pleokroizma renklerine sahip olmaları ile dikkat çekicidirler. Kalsit ise genellikle bademsi boşluklarda ve kırıklarda dolgu malzemesi olarak yer alırlar. Pek çoğunda baklava şeklindeki dilinim izleri (75 o /105 o ) ve polisentetik ikizler belirgindir. Epidot ise genellikle plajiyoklasların alterasyonuna bağlı olarak gelişmiştir. Epidotlar canlı girişim renkleri ve limon sarısı pleokroizmalarıyla dikkat çekmektedirler. Kayaç içerisinde boşluk dolgusu şeklinde de görülmektedir. Kuvars ise boşluk dolgusu şeklinde amigdoidal boşlukları doldurmaktadır (Şekil 4.13) Opak ve Tali Mineraller: Opak mineraller genelde düzensiz şekilli ve bir kısmı köşeli orta irilikte bol miktarda izlenirler. Bazıları ferromagnezyen minerallerin aleyhine gelişmiş olan sekonder opaklardır. Tali mineral olarak sfen gelişimi yaygın olarak izlenmektedir. Şekil Elazığ Magmatiklerine ait entersertal dokulu spilitik bazaltlarda plajiyoklaslar arasında gözlenen piroksen mineralleri 24

36 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltlarda klinopiroksen fenokristalleri Şekil Elazığ Magmatiklerine ait spilitik bazaltlarda ikincil mineraller tarafından doldurulan gaz boşlukları 25

37 (2) Piroksenli Andezitik Lavlar ve Piroklastikler (2). (a). Piroklastikler İnceleme alanında Osmanağaköy güneyinde, Soğanlı ve İğdeli köyleri çevresinde geniş alanlarda yüzeylemektedir. Birim piroksenli andezit, riyodasit, riyolit türü lavlar ile ardalanmalı olarak andezitik aglomera ve tüfitlerden oluşur. Ender olarak da epijenik tortul kayaçları içermektedir. Yeşil ve açık yeşil renklidirler. Aglomeralar kısmen boylanmış ve sıkıdırlar. Tüfitler iyi tutturulmuştur. Tümüyle yeşil ve açık yeşil renklidirler. Aglomeralarda yapılan ince kesitlerde kayaç parçaları ve hamur malzemesi görülür. Kayaç parçaları içerisinde plajiyoklas çubukları görülmektedir (Şekil 4.15). Osmanağaköy ün yaklaşık 1 km KB sında Elazığ Magmatikleri'ne ait volkanik kayaçlar üzerinde yapılan ölçeksiz stratigrafik kesitte tabandan tavana doğru; yaklaşık 50 m kalınlıkta şarabi renkli spilitik bazaltik kayaçlar, yaklaşık 40 m kalınlığında yeşil renkli piroksenli andezitik lav akıntısı, yaklaşık 5 m silisleşmiş bir seviye üzerinde yaklaşık 150 m kalınlığında masif piroksenli andezitik lav akıntısı, yaklaşık 20 m kalınlığında riyolit, 70 m kadar aglomeratik seviye, yaklaşık 20 m kalınlığında piroksenli andezit, 50 m kalınlıkta tane çapı 15 cm yi bulan aglomeratüfit ardalanması, yaklaşık 30 m kalınlıkta aglomere-volkanik kumtaşı ardalanması, üzerinde 15 m kadar spilitik bazaltik yastık lavlar (Şekil 4.14), yaklaşık 30 m kalınlığında aglomera, 20 m kalınlığında aşırı altere piroksenli andezit, yaklaşık 100 m kalınlığında volkanojenik kumtaşı bulunmaktadır ve uyumsuz olarak Kırkgeçit Formasyonu tarafından örtülmektedir (Şekil 4.16). Çalışma alanında yüzeyleyen volkanik breş ve tüflerden oluşan piroklastik kayalarda yer yer soğan zarı (eksolusyon) şeklinde alterasyon gelişmiştir (Şekil 4.17). 26

38 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil Spilitleşmiş bazaltik yastık lavların görüntüsü (Osmanağaköy batısı, Horhorun dere içi Bakış yönü yaklaşık batıya) Şekil Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçların ince kesit görünümü kesitte kayaç parçası içerisinde plajiyoklas kristallerinin görünümü 27

39 Şekil Osmanağaköy 1 km kuzeybatısı kuzeyden güneye birimlerde yapılan ölçeksiz stratigrafik kesit 28

40 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçlarda gelişen soğan zarı şeklinde alterasyonlar Ayrıca piroklastik kayaçlar; dasidik bileşimli dayklar tarafından kesilmektedir (Şekil 4.18). Şekil Soğanlı köyü 500 m kuzeydoğusunda andezitik piroklastikleri ve birbirlerini kesen dasidik bileşimli dayklar 29

41 (2).(b). Piroksenli Andezit Piroksenli andezitler beyazımsı alterasyon rengi gösterirler. Taze yüzeyleri açık yeşil renklidir. Aglomera ve tüfitlerle ardalanmalı olarak bulunur. Çoğunlukla lav akması şeklindedir. İyi yüzeylemeleri Osmanağaköy, Soğanlı ve İgdeli köyleri çevresinde aglomera ve tüfitlerle ardanamalı olarak bulunur. Ayrıca yastık yapılı spilitik bazaltların yoğun olduğu Fahribey, Fahribey mezrası, Topağaç köyleri çevresinde de bazaltik yastık yapılı lavlar arasında masif lav akmaları şeklinde bulunur. Doku: Hyalo-mikrolitik porfirik, Porfirik, Entersertal (Şekil 4.19). Plajiyoklas: Birinci hakim minerali oluşturur. Hem fenokristaller hem de mikrolitler halinde görülürler. Çoğunlukla albitleşmiş olarak yaklaşık % civarında yer alırlar. Piroksen: Piroksenler ojit ile temsil edilirler. Plajiyoklas mikrolitleri içerisinde yüzer konumda olup çoğunlukla subotomorf fenokristaller halinde yer alırlar. Kayaç içerisinde yaklaşık olarak % oranında bulunmaktadır. İkincil mineraller: En yaygın olarak gözlenen ikincil mineraller klorit, kalsit ve epidot tur. Kloritler piroksenlerin alterasyonuna bağlı olarak gelişmişlerdir. Lacivert-yeşil girişim renklerine ve yeşil-sarı arasında değişen pleokroizma renklerine sahip olmaları ile dikkat çekicidirler. Kalsit ve epidot ise genellikle plajiyoklasların alterasyonuna bağlı olarak gelişmiştir. Epidotlar canlı girişim renkleri ve limon sarısı pleokroizmalarıyla dikkat çekmektedirler. Kayaç içerisinde boşluk dolgusu şeklinde de görülmektedir. 30

42 Şekil Piroksenli andezitlerde gözlenen entersertal doku (2).(c). Riyodasit Çalışma alanında riyodasitler; riyolitler, piroksenli andezitler, piroklastikler ile ardalanmalı olarak bulunurlar. Açık renklidirler ve genel olarak volkaniklerin üst kesimlerini temsil ederler. Piroklastik kayaçlar içerisinde belli seviyeler olarak izlenmekte ve aşınma dirençlerinden dolayı damar şeklinde gözlenmektedirler. (Şekil 4.20) Doku: Porfirik, Mikrolitik porfirik (Şekil 4.21, 4.22). Plajiyoklas: Birinci hakim minerali oluşturur. Hem fenokristaller hem de mikrolitler halinde görülürler. Plajiyoklaslar zonlu yapı sunmaktadırlar (Şekil 4.22). Çoğunlukla albitleşmiş olarak yaklaşık % civarında yer alırlar. Amfibol: Amfiboller hornblend minerali ile temsil edilmektedir. Genellikle plajiyoklas mikrolitleri içerisinde yüzer konumda olup çoğunlukla subotomorf fenokristaller halinde ve ayrıca hamur içerisinde de yer alırlar. Bazı hornblendlerin 31

43 h (100) ikizlenmesi oldukça karakteristiktir (Şekil 4.21). Kayaç içerisinde yaklaşık olarak % oranında bulunmaktadır. Kuvars: Kuvars genellikle hamur malzemesi içerisinde yer almaktadır. İkincil mineraller: En yaygın olarak gözlenen ikincil mineral klorit tir. Kloritler amfibollerin alterasyonuna bağlı olarak gelişmişlerdir. Şekil Piroklastik kayaçlar içerisinde gözlenen, soğuma yapıları sunan riyodasidik seviyeler 32

44 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil Riyodasitlerde görülen amfibollerin h (100) ikizlenmesi Şekil Riyodasidik kayaçlarda zonlu plajiyoklaz 33

45 (2).(d). Riyolit Riyolitler de inceleme alanında; piroksenli andezitler, piroklastikler ile ardalanmalı olarak bulunurlar. Açık renklidirler ve genel olarak volkaniklerin üst kesimlerini temsil ederler. Doku: Hyalo-mikrolitik porfirik, Porfirik, Sferulitik (Şekil 4.23, 4.24). Plajiyoklas: Hem fenokristaller hem de hamur malzemesi içinde mikrolitler halinde görülmektedirler. Plajiyoklasların bir kısmı zonlu yapı sunmaktadırlar Genellikle oligoklas, albit bileşimlidirler. Çoğunlukla albitleşmiş olarak yaklaşık % civarında yer alırlar. Alkali Feldspat: Yer yer mikrokristaller halinde, yer yer de orta irilikte kristallerden oluşan Alkali Feldispatların büyük çoğunluğu sferulitik dokunu bileşeni konumunda bulunmaktadır. Amfibol: Amfiboller hornblend minerali ile temsil edilmektedir. Genellikle plajiyoklas mikrolitleri içerisinde yüzer konumda olup çoğunlukla otomorf fenokristaller halinde ve ayrıca hamur içerisinde de yer alırlar. (Şekil 4.23). Kayaç içerisinde yaklaşık olarak % oranında bulunmaktadır. Kuvars: Bir kısmı fenokristal olarak orta irilikte görülmekle birlikte, çoğunlukla hamur malzemesi içerisinde mikrokristalin olarak yer almaktadır. Riyodasitlere göre daha fazla kuvars içermektedirler. İkincil mineraller: En yaygın olarak gözlenen ikincil mineraller klorit ve kalsit tir. Plajiyoklas ve mafik minerallerin dönüşümünden oluşmuşlardır. 34

46 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Cahit DÖNMEZ Şekil Mikroporfik doku sunan riyolitlerde görülen amfibol fenokristalleri Şekil Elazığ Magmatiklerine ait sferulitik doku sunan riyolit 35

47 Senozoyik Kırkgeçit Formasyonu Tipik yüzeylemeleri Van ili Kırkgeçit ilçesi çevresinde görülen birim TPAO jeologları tarafından isimlendirilmiştir (Perinçek, 1979). Stratigrafik ve paleontolojik çalışmalarda saptanan fosil içeriğine göre Lütesiyen yaşlıdır. Kırkgeçit formasyonu kumlu killi kireçtaşı, kumtaşı, şeyl ve marn litolojileri ile temsil edilir. İnceleme alanında Hazardağı T. çevresinde, Topağaç köyü ve doğusunda ve Osmanağaköy güneybatısında alt seviyelerde kumtaşı hakimdir. Bu düzeyler seyrek olarak miltaşı düzeyleri içermektedir. İstifin üst kesimlerinde ise hakim litoloji miltaşı-kiltaşıdır. Bu düzeylerde az oranda kumtaşı arakatkıları düzeyleri de görülür. Gülçatı köyü ve kuzeyinde ender kumtaşı arakatkılı kiltaşı-miltaşı ardalanmasından oluşmaktadır. Gülçatı köyü batısında (Kellik tepe çevresi) ve doğusunda genelde blok boyutunda malzemeden oluşmuş monojenik kökenli bloktaşı/çakıltaşı birimleri gözlenmektedir. Çalışma alanında Elazığ Magmatiklerini açısal uyumsuzlukla örter (Şekil 4.25). Kendisinden daha genç olan Çaybağı ve Palu formasyonları tarafından açısal uyumsuzlukla üzerlenir. Şekil Osmanağaköy 1,5 km güneyinde Elazığ Magmatiklerine ait piroklastik kayaçlar ile onları uyumsuz olarak üzerleyen Kırkgeçit formasyonunun ilişkisi (Bakış yönü Batıya) 36

48 Çaybağı Formasyonu İnceleme alanının güney kesimlerinde özellikle Çaybağı çevresinde, Salkımlı ve Hacımekke köyleri güneyinde doğu-batı doğrultulu olarak uzanmaktadır. İlk defa Türkmen (1991) tarafından tanımlanan birim Elazığ ın doğusunda Doğu-Batı doğrultusunda uzanmaktadır. En iyi yüzeylemeleri Çaybağı ve çevresinde olduğundan araştırmacı bu adlandırmayı uygun bulmuştur. Konglomera, kumtaşı, kömür arakatkılı kiltaşı, tüfit ve kireçtaşlarından oluşur. Türkmen (1991) e göre ölçülebilen kalınlığı 700 m dir. Kumtaşı, marn ve kireçtaşlarından alınan örneklerde Unio indet, Ostracoda, Gastropoda, Anniclida Potamida (?); konglomera çakıllarından alınan örneklerde ise Gypsina sp., Amphistegina sp., Nummilites sp.,textularidae Chapmanina gassinensis Silvestri, Asterigerina sp., Rotalidae, Fabiania cassis Oppenheim, Acervulinidae, Europertia manga Le Calvez, Miliolidae, Orbitorides fosillerinin saptanması bu çakıllara Lütesiyen- Üst Eosen yaşı verilmiş olup bunlar Kırkgeçit Formasyonundan kaynaklanmıştır. Ancak formasyona kesin yaş verebilecek bir fosil bulunamamış olup; konglomera çakıllarından alınan fosiller Kırkgeçit Formasyonunu işaret etmiştir. Kırkgeçit formasyonunun yaşının inceleme alanı ve çevresinde Üst Oligosene kadar çıktığı bilinmektedir (Tuna, 1979; Kerey ve Türkmen, 1991). Ayrıca birim içerisinde tüf seviyeleri görülmektedir. Doğu Anadolu da Üst Eosen den Alt Miyosen sonlarına kadar volkanizma oldukça kıt olup bu tüflü seviyeler genellikle Üst Miyosen ve daha sonra gelişen volkanizmanın ürünüdür (Şaroğlu ve Güner, 1981). İnceleme alanının yakın çevresinde bulunan Üst Miyosen yaşlı Karabakır Formasyonunda da benzer tüflü seviyeler görülmektedir (Sungurlu ve ark., 1985). Kerey ve Türkmen (1991) bu verilere dayanarak birimin yaşını olası Üst Miyosen-Pliyosen? olarak benimsemiştir. 37

49 Palu Formasyonu Çalışma alanında Palu Formasyonu Hacımekke ve Avlağı köyleri çevresinde alüvyon yelpazesi ortamında çökelmiştir. Güneye doğru ise örgülü nehir fasiyesine geçer. Ayrıca İgdeli köyü kuzey batısında, Horhoron deresi, Değirmen deresi, Avlağı deresi ve çalışma alanının güneydoğusundaki Gümüşlü dere boyunca alüvyal koşullarda çökelmiş olan çakıltaşı yığışımları mevcuttur. Palu Formasyonu konglomera, kumtaşı ve çamurtaşlarından oluşmuştur. Birim ilk defa Kovancılar ve Palu yöresinde Çetindağ (1985), tarafından Palu Formasyonu olarak adlanmıştır. Araştırmacı birimin stratigrafik konumuna göre Pliyosen-Kuvaterner yaşlı olduğunu söylemiştir. Tuna (1979), Çaybağı yöresinde yaptığı çalışmalarda birim için Pliyo-Kuvaterner çökelleri, Türkmen (1988) ise Palu Formasyonu adlamasını kullanmıştır. Palu formasyonu çalışma alanında yüzeyleyen en genç birim olup Elazığ Magmatikleri, Kırkgeçit Formasyonu ve Çaybağı formasyonunu açısal uyumsuzlukla örtmektedir (Şekil 4.26). Şekil Osmanağaköy 2 km güneyinde Kırkgeçit Formasyonuna ait kum taşlarını uyumsuz olarak üzerleyen Palu Formasyonu (Bakış yönü Batıya ) 38