ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Nail YILDIRIM TEKMAN-PASİNLER (ERZURUM) ARASINDA YÜZEYLEYEN OFİYOLİTİK BİRİMLERİN JEOLOJİSİ VE PETROGRAFİK ÖZELLİKLERİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2008

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEKMAN-PASİNLER (ERZURUM) ARASINDA YÜZEYLEYEN OFİYOLİTİK BİRİMLERİN JEOLOJİSİ VE PETROGRAFİK ÖZELLİKLERİ Nail YILDIRIM YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez 24/04/2008 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği İle Kabul Edilmiştir. İmza:.. İmza:.. İmza:.. Prof. 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: MMF2006YL39 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 TEKMAN-PASİNLER (ERZURUM) ARASINDA YÜZEYLEYEN OFİYOLİTİK BİRİMLERİN JEOLOJİSİ VE PETROGRAFİK ÖZELLİKLERİ Nail YILDIRIM ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof.Dr. Osman PARLAK Yıl : 2008, Sayfa : 91 Juri : Prof.Dr. Osman PARLAK Prof.Dr. Fikret İŞLER Doç.Dr. Ergül YAŞAR Tekman-Pasinler arasındaki çalışmada temeli, Triyas yaşlı Karataştepe Metamorfitleri oluşturmaktadır. Triyas-Senomaniyen arasında değişen yaş aralığına sahip Bozyokuştepe Karışığı, Metamorfitlerin üzerinde stratigrafik ilişkili olarak yer almakta ve üste doğru Kampaniyen yaşlı Üzümpınar Formasyonu na geçmektedir. Çalışmanın ana konusu olan ofiyolit napları, Şahvelet Ofiyoliti olarak adlandırılmıştır. Birim; tektonitlere karşılık gelen, serpantinit ve harzburjitler ile kümülatlara karşılık gelen, tabakalı gabro ve izotrop gabrolarla, tektonitleri ve kümalatları kesen izole diyabaz dayklarından oluşmuştur. Ayrıca yer yer izlenen yastık yapılı ve akma dokusunun geliştiği bazaltların ofiyolitlerin volkanitlerine karşılık geldikleri düşünülmüştür. Ofiyolitlere karşılık gelen bu kayaç türleri arasındaki ilişkiler tektonik olup, sadece izole diyabazlar daha altta yer alan birimleri kesmektedir. Bu nedenle söz konusu birimlerin, düzenli bir ofiyolitik diziye karşılık gelmediği, daha çok ofiyolitik bir karmaşığa karşılık geldiği söylenebilir. Maestrihtiyen ile Pliyosen yaş aralığındaki kayaçlar daha yaşlı birimleri uyumsuzlukla örterler. Arazi gözlemleri ve jeokimyasal analizler neticesinde Şahvelet Ofiyolitlerine ait kayaçların; dalma-batma zonunda oluşmuş IAT (ada-yayı toleyitik) karakterli bir magmadan türedikleri ve Neotetis in kuzey kolunun Üst Kretase den itibaren kuzeye doğru dalmaya başlaması ile bu okyanus kabuğu üzerindeki, okyanusal kabukta gelişen yeni okyanus kabuğu (Suprasubduction) ürünleri olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Tekman-Pasinler, Şahvelet Ofiyolitleri, suprasubduction, ada-yayı toleyitik. I

4 ABSTRACT MSc. THESIS GEOLOGY AND PETROGRAPHY PROPERTİES OF THE OPHIOLITIC UNITS OUTCROPING BETWEEN TEKMAN-PASİNLER (ERZURUM) Nail YILDIRIM DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof.Dr. Osman PARLAK Year : 2008, Sayfa : 91 Jury : Prof.Dr. Osman PARLAK Prof.Dr. Fikret İŞLER Doç.Dr. Ergül YAŞAR In this study between Tekman-Pasinler, the oldest unit Triasic Karataştepe Metamorphics. Triassic-Cenomanian Bozyokuştepe Complex overlies this unit conformably. Campanian Üzümpınar Formation take part above Bozyokuştepe Complex. The ophiolite nappes, major subject of this study, called as Şahvelet Ophiolites. Serpantinite and harzburgite, bearing layered gabbros and isolated diabase dykes cut off the cumulates are being formed of this unit, It was thought that the pillow lavas and the basalts showing flow texture, are belong to the volcanites of ophiolites. The relationship between these rock types, belong to the ophiolites, are tectonic. Only isolated diabase dykes cut off the units take part at the bottom. Because of this there isn t any regular ophiolotic series, it is like an ophioilitic complex. The older aged units are covered with Maetriction-Pliocen aged rocks with discorformity. It was found that the rocks of Şahvelet Ophiolite derived from Island arc-tholeitic (IAT) magma from land observations and geochemical analyses. These rocks was formed as follows; during Upper Cretaceous a South to North subduction commenced, Neotethis Ocean closed and the new occenic crust products was formed on this oceanic crust. Key Words: Tekman-Pasinler, Şahvelet Ophiolites, suprasubduction, Island arc-tholeitic. II

5 TEŞEKKÜR Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans çalışması olarak yapılmış ve Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından MMF2006YL39 no lu proje kapsamında desteklenmiştir. Bu projeyi destekleyen Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi ne teşekkür ederim. Çalışmanın her safhasında yardımlarını esirgemeyen ve çalışmanın tamamlanmasında büyük pay sahibi olan değerli hocam Prof.Dr. Osman PARLAK a teşekkürü bir borç bilirim. Her an fikir danıştığım ve değerli katkılarını gördüğüm Fırat Üniversitesi Jeoloji Mühendisliğinde araştırma görevlisi olarak görev yapan sevgili eşim Esra YILDIRIM a teşekkür ederim. Tezin çeşitli aşamalarında desteklerini gördüğüm MTA Maden Etüt ve Arama Dairesinde görevli İlhan ODABAŞI na, Aydın ÇOLAKOĞLU na, Aytekin TÜRKEL e, Cahit DÖNMEZ e ve MTA Orta Anadolu 4. Bölge Müdürlüğü nde görevli Bülent KALI ve Ali AYDIN a önemli katkılarından dolayı teşekkür ederim. Juride yer alarak tezimi okuyan ve yapıcı eleştirileriyle tezin şekillenmesini sağlayan Prof.Dr. Fikret İŞLER ve Doç.Dr. Ergül YAŞAR a 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 Labaratuvar Çalışmaları Büro Çalışmaları ARAŞTIRMA BULGULARI Bölgesel Jeoloji Stratigrafi Pre-Maestrihtiyen Akdağ Metamorfitleri Karataştepe Metamorfitleri Bozyokuştepe Metamorfitleri Üzümpınar Formasyonu Şahvelet Ofiyoliti Tozluyayla Granitoidleri Maestrihtiyen-Paleosen-Eosen Aziziye Grubu Alibaba Volkanitleri Oligosen-Alt Miyosen Ağcakoca Formasyonu Orta-Üst Miyosen-Pliyosen Bingöldağı Volkanitleri 32 IV

7 Kuvaterner Yapısal Jeoloji Petrografi Tektonitler Serpantinit Harzburjit Kümülatlar Bantlı Gabro İzotrop Gabro Diyabaz Bazalt Jeokimya Analiz Yöntemleri İnceleme Alanındaki Kayaçların Jeokimyasal Özellikleri Mağmatik Kayaçların Adlandırılması Mağmatik Kayaçların Tektonik Ortamı Ekonomik Jeoloji SONUÇLAR 83 KAYNAKLAR 85 ÖZGEÇMİŞ. 91 V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 4.1. ACME Laboratories ltd. (Kanada) deteksiyon limitleri Çizelge 4.2. Şahvelet Ofiyolitlerine ait izole diyabazların ana oksit içerikleri Çizelge 4.3. Şahvelet Ofiyolitlerine ait izole diyabazların iz element içerikleri Çizelge 4.4. Şahvelet Ofiyolitlerine ait izole diyabazların nadir toprak element içerikleri VI

9 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. İnceleme alanına ait yer bulduru haritası.. 2 Şekil 1.2. İnceleme alanı ve yakın çevresini gösteren uydu görüntüsü (Google Earth, 2005). 3 Şekil 4.1. Türkiye nin tektonik birlikleri (Ketin,1966). 10 Şekil 4.2. Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz,1999) Şekil 4.3. İnceleme alanı ve çevresinin bölgesel jeoloji haritası (1/ ölçekli Türkiye jeoloji haritası Erzurum-Trabzon-Van paftalarından sadeleştirilerek alınmıştır, MTA 2002) Şekil 4.4. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (Yılmaz ve ark.,1989) Şekil 4.5. İnceleme alanının 1/ ölçekli jeoloji haritası (Yılmaz ve ark.,1989 ile Çolakoğlu ve ark., 2008; 1/ ölçekli jeoloji haritalarından değiştirilerek hazırlanmıştır).. 16 Şekil 4.6. İnceleme alanındaki ofiyolitlli birimlerin genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (Yılmaz ve ark.,1989) 19 Şekil 4.7. Bozyokuştepe Karmaşığından görünüm. (Kale Tepe kuzeydoğusu) Şekil 4.8. Bozyokuştepe Karmaşığı içerisindeki irili, ufaklı ve farklı kökenli bloklar (Kale Tepe, bakış güneybatıya).. 22 Şekil 4.9. Bozyokuştepe Karmaşığı içerisindeki kristalize kireçtaşı blokları ve onları kesen diyabazlar (İnceleme alanı dışındaki eski bir mozaik ocağı).. 22 Şekil Harzburjit ve lerzolit tipi ofiyolitlerin şematik kesiti (Nicolas,1989). 23 Şekil Doğu Akdeniz in doğusundaki Jura yaşlı Neo-Tetis ofiyolitlerinin dağılımı(dilek ve Moores,1990; Lippard ve ark.,1986).. 24 Şekil İnceleme alanı doğusunda ki Dikilitaş yöresinde yüzeyleyen birimlerin birbirleriyle olan ilişkileri (bakış doğuya). 26 VII

10 Şekil Gürbüzler Komu yakınında yüzeyleyen Şahvelet Ofiyolitleri ile Bozyokuştepe Karmaşığı arasındaki ilişki (bakış güneydoğuya) Şekil Şahvelet Ofiyolitlerine ait serpantin-harzburjit ve onları kesen izole diyabaz daykları 27 Şekil Şahvelet Ofiyolitlerine ait serpantin-harzburjit ve onları kesen oldukça yoğun izole diyabaz daykları.. 28 Şekil Ofiyolitlerin iç yapısını gösterir şematik kesit (Çolakoğlu ve ark.,2006).. 35 Şekil Serpantinitler içerisinde izlenen kalıntı halindeki birincil mineraller Şekil Serpantinitler içerisindeki piroksenlerin bastitleşmesi.. 37 Şekil Olivinlerin alterasyon etkisiyle, serpantin minerallerinden lizardit ve krizotile dönüşmesi Şekil Serpantinitlerde görülen ağsı (mesh) dokunun mikroskopta görünümü.. 38 Şekil Serpantinleşme sırasında açığa çıkan demiroksitlerin çift nikoldeki görünümü Şekil Serpantinleşme sırasında açığa çıkan demiroksit ve opak minerallerin tek nikoldeki görünümü. 39 Şekil Tek yönde dilinim ve bu dilinim izlerine göre paralel sönme gösteren ortopiroksenlerin mikroskop görünümü Şekil Ortopiroksenlerde izlenen plastik deformasyona ait tipik eğilip, bükülmeler ve harzburjitlerde görülen heterogranüler doku Şekil Yatalarbaşı Tepe kuzeybatısında yüzeyleyen bantlı gabrolardan görünüm (Bakış kuzeye). 43 Şekil Bantlı gabroların yakından görünümü Şekil Klinopiroksenlerin uralitleşmesi sunucu oluşmuş tremolit ve aktinolitin çift nikoldeki görünümü. 44 Şekil Klinopiroksenlerin uralitleşmesi sunucu oluşmuş tremolit ve aktilonitin tek nikoldeki görünümü.. 44 Şekil Bantlı gabrolarda görülen özşekilli ve yarı özşekilli kromit tanelerinin mikroskop görünümü. 45 VIII

11 Şekil Bantlı gabrolarda görülen mezokümülat doku Şekil İzotrop gabrolarda gelişen pegmatitik gabro Şekil Plajiyoklaslar içerisindeki piroksen kapantıları ve izotrop gabrolardaki heterogranüler doku.. 47 Şekil Şahvelet Ofiyolitlerine ait harzburjit ve serpantinitleri kesen izole diyabaz dayklarının yakın görünümü. 48 Şekil Plajiyoklaslarda izlenen albit-karslbat ikizlenmesi ile zonlu plajiyoklaslar ve diyabazlarda izlenen intergranüler doku Şekil Plajiyoklasların alterasyonu ile oluşan karbonatlaşma ve serizitleşmenin mikroskop görünümü 50 Şekil Tekil diyabaz dayklarında, yeşil renkli paleokrizma gösteren amfibollerin mikroskop görünümü Şekil Amfibollerde (Hornblend) izlenen kötü gelişmiş tek ve çift yöndeki dilinimlerin çift nikolde görünümü Şekil Amfibollerde (Hornblend) izlenen kötü gelişmiş tek ve çift yöndeki dilinimlerin tek nikolde görünümü 51 Şekil Tekil diyabaz dayklarında gelişen ikincil kuvars damarı 52 Şekil Tekil diyabaz (metadiyabaz) dayklarında izlenen nematoblastik doku. Ç.N. X Şekil Tekil diyabaz (metadiyabaz) dayklarında izlenen nematoblastik doku. T.N. X Şekil Kale Tepe de yüzeyleyen altere yastık lavlar 54 Şekil Yatalarbaşı Tepe kuzeyinde pelajikleri kesen volkanitler (Bakış kuzeye) 55 Şekil Pelajikleri kesen volkanitlerden yakın görünüm 55 Şekil Pelajiklere ait çamurtaşlarının mikroskoptaki görünümü Şekil Bazaltlarda görülen mikrolitik dokunun çift nikol görünümü Şekil Bazaltlarda görülen ikincil kuvars ve kalsit damarlarının mikroskop görünümü Şekil Bazaltlarda görülen amigdelar doku ve ikincil klorit, zeolit ve kalsit dolgularının mikroskop görünümü 57 IX

12 Şekil Bazaltlarda görülen ikincil klorit ve zeolit dolgularının çift nikoldeki görünümü.. 58 Şekil Bazaltlarda görülen ikincil klorit ve zeolit dolgularının tek nikoldeki görünümü Şekil İnceleme alanının 1/ ölçekli jeoloji haritasına işlenen numune alım noktaları Şekil İnceleme alanındaki Şahvelet Ofiyolitlerine ait kayaçların ana element oksitlerinin Harker diyagramındaki dağılımı.. 65 Şekil İnceleme alanındaki Şahvelet Ofiyolitlerine ait kayaçların iz element oksitlerinin Harker diyagramındaki dağılımı Şekil SiO 2 içeriğine karşı alkali elementlerin (Na 2 O+K 2 O) dağılımına göre volkanik kayaçların adlandırılması (Cox ve diğerleri,1979).. 69 Şekil SiO 2 içeriğine karşı K 2 O dağılımına göre volkanik kayaçların adlandırılması (Le Maitre,1989).. 69 Şekil Zr/TiO 2 * Nb/Y oranlarına göre kaya sınıflama diyagramı (Winchester ve Floyd,1977). 70 Şekil SiO 2 -Zr/TiO 2 * oranlarına göre kaya sınıflama diyagramı (Winchester ve Floyd,1977) Şekil Zr-TiO 2 değişim diyagramına göre kaya sınıflaması 71 Şekil Na 2 O+K 2 O-SiO 2 oranlarına göre kaya sınıflama diyagramı (Winchester ve Floyd,1977) 72 Şekil Volkanik kayaçların K 2 O-SiO 2 içeriklerine göre sınıflandırılması (Peccerillo ve Taylor,1976) Şekil Volkanik kayaçların Ti-Cr içeriklerine göre sınıflandırılması (Peccerillo ve Taylor,1976) Şekil Ti-Zr-Y değişim diyagramı (Pearce ve Cann,1973).. 74 Şekil Zr/Y-Zr değişim diyagramı (Pearce ve Norry,1979).. 75 Şekil Th-Hf/3-Nb/16 üçgen diyagramı (Wood,1980).. 76 Şekil Th-Hf/3-Ta üçgen diyagramı (Wood,1980) 76 X

13 Şekil Zr/4-Nb*2-Y üçgen diyagramı (Meschade,1986) Şekil MnO*10-P *10-TiO 2 üçgen diyagramı (Mullen,1983). 78 Şekil V-Ti değişim diyagramı (Sherveis,1982).. 78 Şekil Nb/Th-Y diyagramı (Jenner ve ark.,1991) Şekil Th/Yb-Ta/Yb değişim diyagramı (Pearce.,1982) Şekil Şahvelet Ofiyolitlerine ait izole diyabazlara ait nadir toprak elementlerinin kondrite göre normalize edilmiş örümcek diyagramı (Sun ve Mc Donough,1989).80 Şekil Şahvelet Ofiyolitlerine ait izole diyabazların N-MORB a göre normalize edilmiş örümcek diyagramı (Sun ve Mc Donough,1989) 81 XI

14 1. GİRİŞ Nail YILDIRIM 1. GİRİŞ İnceleme alanı; Doğu Anadolu bölgesinde, Erzurum iline bağlı Pasinler ve Tekman ilçeleri arasında yaklaşık 200 km 2 lik bir alanı kapsamakta, Erzurum I-46 b 3 paftasının tamamı ile I-46 b 4 paftasının bir bölümünü içermektedir (Şekil 1.1). İnceleme alanında önemli yerleşim birimi olarak Hacınail Komu, Aziziye Köyü, Gürbüzler Komu, Hacımerter Komu ve Hasanağa Komu yer almaktadır. İnceleme alanına ulaşım Erzurum-Tekman karayolundan sağlanabilmekte ve yerleşim yerleri arasındaki yollar stabilize ve toprak yol şeklindedir. Bu nedenle ulaşım kış mevsimlerinde uzun süre kapalı ve güçlükle sağlanmaktadır. İnceleme alanında; Doğu Anadolu Bölgesi genelinde hüküm süren karasal iklim görülmektedir. Yaz ayları oldukça kısa sürerken, kış ayları oldukça soğuk ve kar yağışlı geçmektedir. Başlıca geçim kaynağı hayvancılıktır. Az da olsa tarım işleri de yapılmaktadır. İnceleme alanının büyük bir bölümü hayvancılıkla uğraşanlarca yayla olarak kullanılmakta, küçük ve büyükbaş hayvancılık önemli yer tutmaktadır. İnceleme alanı oldukça yüksek ve dağlık topografya sunmaktadır. İnceleme alanındaki başlıca yükseltiler; Yerlidağ Tepe (2874), Mustafamezarı Tepe (2735), Çataldağ Tepe (2482), Yıkıkdağ Tepe (2790), Danagölü Tepe (2758), Alibaba Tepe (2931), Yatalarbaşı Tepe (2927), Boz Tepe (2761), Aktaştürbe Tepe (2583) ve Kale Tepe (2728) dir (Şekil 1.2). İnceleme alanının güneyinde Türkiye nin aktif tektoniğinde önemli yeri olan KAF ile DAF nın kesiştiği alan yer almaktadır. Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın amacı; inceleme alanında yüzeyleyen ofiyolit birimlerini ayırtlayıp, petrografik ve jeokimyasal özelliklerini belirleyip, stratigrafik ve tektonik özelliklerini sergileyerek yapısal evrimlerini irdelemektir. 1

15 1. GİRİŞ Nail YILDIRIM Şekil 1.1. İnceleme alanına ait yer bulduru haritası 2

16 1. GİRİŞ Nail YILDIRIM Şekil 1.2. İnceleme alanı ve yakın çevresini gösteren uydu görüntüsü (Google Earth, 2007) 3

17 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nail YILDIRIM 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Alpin Orojenik Kuşağı içerisinde yer alan Türkiye ana karası, Ketin (1996) tarafından kuzeyden güneye doğru Pontidler, Anatolidler, Toridler ve Kenar Kıvrımları olmak üzere dört tektonik birliğe ayrılmıştır. İnceleme alanı Pontidleri güneyden sınırlayan ofiyolitli kuşağın üzerinde yer almaktadır. İnceleme alanı ve yakın çevresinde farklı amaçlarla çeşitli sayıda çalışmalar yapılmıştır. Ancak ofiyolitlerin petrografisi ve jeokimyası üzerine şimdiye kadar herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Önceki çalışmalar aşağıda kısaca özetlenmektedir. Bölgenin öncü jeoloji çalışmaları; Mercier (1948), Erentöz (1949) ve Altınlı (1963,1964) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucu bölgenin önemli kaya türleri ve stratigrafisi genel çizgileriyle belirlenmiştir. İnceleme alanında daha sonra, amaçları faklı 1/ ölçekli ayrıntıda pek çok çalışma da yapılmıştır. Pamir ve Baykal (1943), Tekman yöresinde yaptığı çalışmalarında, altta Paleozoik yaşlı metamorfik kompleks ve onun üstünde yer alan serpantin kompleksinin varlığından söz etmiştir. Erentöz (1945), bölgede yaptığı çalışmada, yeşil kayaçlar kompleksi olarak tanımladığı ofiyolitlerin Anadolu da geniş sahalarda yayılmış olduğunu ve bunların bazik ve ultrabazik intrüzyonlar, pillow lav, spilitler, diyabazlar, serpantinize olmuş peridotit, radyolarit, killi şist, gre veya kalker adeselerinden oluşmuş bir kompleks olarak tanımlamıştır. Demirtaşlı ve ark. (1965), Tekman yöresinde yaptığı çalışmada, alttaki metamorfik kompleksi Akdağ Metamorfitleri olarak tanımlamış ve bunların üzerinde Mesozoyik yaşlı ofiyolitli serinin bulunduğunu belirtmiştir. İlker (1966), Hacıömer yöresinde yaptığı çalışmada, temeldeki metamorfitleri Akdağ-Karadağ Masifi olarak tanımlamış ve bu metamorfitlerin üzerinde Üst Kretase yaşlı ofiyolitlerin olduğunu söylemiştir. Aziz (1971), Palandöken yöresinde yaptığı incelemede, temeli oluşturan metamorfitleri Akdağ Metamorfitleri, üstteki ofiyolitleri ise ofiyolitik seri olarak tanımlamıştır. 4

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nail YILDIRIM Tanrıverdi (1971), Söylemez yöresinde yaptığı çalışmada ofiyolitleri, ofiyolitik seri olarak adlandırmıştır. Havur (1972), Söylemez ve Hacıömer yöresinde yaptığı çalışmasında, ofiyolitlerin Akdağ Metamorfitleri ile birlikte havzanın temelini oluşturduklarını ve genellikle koyu yeşil renkli, bileşimleri oldukça değişim gösteren bu birimi oluşturan kaya tiplerinin peridotit, gabro, norit, diyabaz ve spilitler olduğunu belirtmiştir. Ayrıca kahverengi-gri kireçtaşı, sarımsı bej renkli dolomitik kireçtaşı, kahve renkli silisifiye kumtaşı, şarabi renkli kalsit damarlı ve radyolaritli kireçtaşı ara tabakalarını kapsadıklarını ve bir karmaşık halinde bulunduklarını belirtmiş ve ofiyolitik karmaşık olarak tanımlamıştır. Erdoğan (1972), Söylemez ve Karayazı yöresinde yaptığı çalışmada, ofiyolitlerin Akdağ Metamorfitleri ile birlikte havzanın temelini teşkil ettiğini söylemiştir. Ofiyolitlerin genellikle koyu yeşil renkli, çok çatlaklı ve serpantinleşmiş olduğunu belirtmiş ve genellikle peridotit, gabro, norit, diyabaz ve spilit bileşimde olduğunu söylemiştir. Bu karmaşığın alt yaşının Neokomien e kadar indiğini içinde bulunan fosilli kalker anklavları yardımıyla olduğunu, üst yaşının ise Maestrihtiyen olduğunu belirtmiştir. Ofiyolitik faaliyetlerin Maestrihtiyen ortalarına kadar devam ettiğini ve karmaşığın bundan sonra kısmen dahi olsa yükselerek aşınmaya maruz kaldığını belirtmiştir. Koçyiğit (1985), bölgede Karayazı Fayı ile ilgili yaptığı çalışmasında, Anadolu ofiyolitli karışığın tüm Anadolu da yaygın olan, tektono-sedimanter kökenli, allokton bir birim olduğunu söylemiştir. Özellikle Doğu Anadolu bölgesinde ofiyolitlerin genç karasal tortullar ve volkanitlerce örtülmüş olmasına karşın, aşınmış pencereler, tektonik klipler ve fay kuşakları boyunca yüzeylediğini belirtmiştir. Değişik derecede tektonizma ve başkalaşıma uğramış serpantinit, peridotit, gabro, kuvars-diyorit, olivinli bazalt, yastık lav, spilit, diyabaz, tüf, pelajik kireçtaşı, radyolarit, değişik yaş ve dokulu kireçtaşı blokları (Jura-Kretase yaşlı olanlar egemen) ve türbiditik kumtaşlarının tektono-sedimanter karışımı olduğunu söylemiştir. Gedik (1985), Tekman yöresinde yaptığı çalışmada ofiyolitli birimi, ilk kez Şahvelet Ofiyolit Karışığı olarak adlandırmıştır. Koyu yeşil renkli, okyanus tabanı malzemesi olan serpantinit, peridotit, piroksenit, gabro, yastık lav, spilit, diyabaz ile 5

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nail YILDIRIM okyanus tabanı üzerinde gelişen şarabi renkli radyolarit, kalsit damarlı-çörtlü pelajik kireçtaşlarından oluştuğunu belirtmiştir. Şahvelet Ofiyolit Karışığının, okyanus tabanı malzemesi ve bunların üzerinde oluşan kireçtaşlarının tektonik karışımından ibaret olduğunu ve Doğu Anadolu da yaygın olan bu birimin Neotetis in kuzey kolunun ürünü olduğu Şengör (1980) ile Şengör ve diğerleri (1980), tarafından belirtilmiştir. Yılmaz ve ark. (1986, 1989), Erzurum güneydoğusunda (Hınıs-Tekman- Karayazı ve Sakaltutan Dağı Yöresi) yaptıkları çalışmalarda, ofiyolitli birimleri farklı ortamların ürünü üç yapısal birime ayırtlamışlardır. Bunlar alttan üste doğru; metamorfitler, ofiyolitli karışık ve karışığın örtüsü ile ofiyolit napları olmak üzere sıralanmıştır. Metamorfitleri Karataştepe Metamorfitleri olarak adlandırmışlar ve bunların Triyas yaşlı pelajik meta volkano-tortul dizi niteliğinde olup yeşilşist fasiyesinde bir metamorfizma geçirdiklerini söyleyerek bu birimi Akdağ Metamorfitlerinden ayırmışlardır. Ofiyolitli Karışığı, Bozyokuştepe Karışığı olarak adlandırmış ve çoğunlukla volkano-tortul bir hamur ve yaşı Triyas ile Senomaniyen arasında değişen farklı kökene sahip bloklardan oluştuğunu söylemişlerdir. Karışığın, metamorfitlerin üzerinde stratigrafik ilişkili olarak yer aldığını ve üste doğru Kampaniyen yaşlı pelajik kireçtaşlarının egemen olduğu birime de (Üzümpınar Formasyonu) uyumlu olarak geçtiğini belirtmişlerdir. Ofiyolit naplarını Şahvelet Ofiyoliti olarak adlandırmışlar ve başlıca serpantinit, peridotit, gabro ve bunları kesen diyabaz dayklarından oluştuğunu ve yukarıda sunulan birimlerin üzerinde yer aldığını belirtmişlerdir. Ofiyolitli karışığın, Senomaniyen-Kampaniyen aralığında, okyanus kabuğunun sıkışıp dilimlenmesine bağlı olarak oluştuğu ve buna koşut olarak ofiyolit naplarının yerleştiğini ileri sürmüşlerdir. Ofiyolitli birimler, Maestrihtiyen-Eosen sırasında yeniden sıkışıp yükselirken, bu dönemde oluşan havzaya da yeniden aktarılmış ve Oligosen başında tümüyle su yüzü olduklarını söylemişlerdir. Şaroğlu ve Yılmaz (1986), Doğu Anadulu da Neotektonik Dönemdeki Jeolojik Evrim ve Havza Modelleri adlı çalışmalarında, sıkışma tektonik rejimi ile karakterize olan Doğu Anadolu da, Neotektonik dönem boyunca kıvrımlar, bindirmeler, doğrultu atımlı faylar ve açılma çatlaklarının geliştiğini belirtmişlerdir. Bu yapıların denetimin 6

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Nail YILDIRIM de dağ arası ve çek-ayır olmak üzere iki tür havzanın geliştiğini söylemiş ve Muş, Ahlat-Adilcevaz, Karayazı-Tekman havzaları dağ arası, Kağızman-Tuzluca havzası ise çek-ayır türünde havzalar olduğunu ve Erzurum-Pasinler-Horosan havzasının da doğrultu atımlı fayların da etkili olduğu bir tür dağ arası havza olduğunu belirtmişlerdir. 7

21 3. MATERYAL VE METOD Nail YILDIRIM 3. MATERYAL VE METOD İnceleme alanı, Doğu Anadolu Bölgesinde, Erzurum iline bağlı Pasinler ve Tekman arasında, I-46 b 3 ve I-46 b 4 paftaları içinde yaklaşık 200 km 2 lik bir alanı kapsamaktadır. Çalışma yılları arasında arazi çalışmaları, laboratuar çalışmaları ve büro çalışmaları olmak üzere birbirini takip eden üç aşamada gerçekleşmiştir Arazi Çalışmaları Arazi çalışmaları 2006 yılı Temmuz-Ağustos-Eylül 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 kesitler çıkarılmış ve 1/ ölçekte jeoloji haritası yapılmıştır. İnceleme alanında yüzeyleyen jeolojik birimlerin karakteristik özellikleri resimlenmiştir Laboratuar Çalışmaları Araziden derlenen el örneklerinden ince kesitler hazırlanmış ve polarizan mikroskopta ayrıntılı olarak petrografik determinasyonları yapılmıştır. Gerekli görülenlerden fotoğraflar çekilmiştir. İnceleme alanında yüzeyleyen Şahvelet Ofiyoliti ne ait izole diyabaz daykalarından toplam 20 adet örnek kırma-öğütme işleminden geçirilmiş, Kanada ACME laboratuarına gönderilerek ana oksit ve eser element analizleri yapılmıştır Büro Çalışmaları Arazi çalışmaları öncesinde literatür derlemesi yapılmıştır. Arazi ve laboratuarda yapılan çalışmalar neticesinde bölgenin jeolojik haritası ve stratigrafik 8

22 3. MATERYAL VE METOD Nail YILDIRIM kesitleri tamamlanmış, kimyasal analiz sonuçları çeşitli diyagramlarda değerlendirilerek rapor yazımına başlanmıştır. 9

23 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Bölgesel Jeoloji Bu bölümde inceleme alanında yer alan birimlerle ilgili kısa bilgilere yer verilecektir. Ketin (1966), yaptığı çalışmasında, 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). İnceleme alanı, Pontidleri güneyden sınırlayan ofiyolitli kuşağın üzerinde yer almaktadır. Şekil 4.1. Türkiye nin tektonik birlikleri (Ketin,1966) Okay ve Tüysüz (1999) ün Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birliklerini irdeleyen çalışmasına göre ise inceleme alanı Anatolid-Torid bloğu içerisinde yer almaktadır (Şekil 4.2). Doğu Anadolu genelinde, metamorfitler en alt düzeyde bulunup, iki ayrı fasiyeste gelişmiştir. Doğu Anadolu nun orta ve güney kesimlerinde amfibolit fasiyesinde metamorfizma geçirmiş, yaşı bilinmeyen (Maestrihtiyen öncesi yaşta) gnays, amfibolit, şist ve mermer dizisi, kuzey kesiminde ise yeşil şist fasiyesinde metamorfizma geçirmiş kısmen Triyas yaşlı pelajik metavolkano-tortul dizisi yer alır. İki dizinin ilişkisi incelenememektedir (Yılmaz ve ark. 1986). 10

24 Şekil 4.2. Türkiye ve yakın çevresinin tektonik birlikleri (Okay ve Tüysüz, 1999) 11

25 Ofiyolitli karışık ise kısmen metamorfik olan volkanotortul bir hamur ve ofiyolitlerin yanı sıra yaşı Triyas-Senomaniyen aralığında olan bazı kireçtaşı olistolitlerini kapsar. Karışık, metavolkano-tortul dizi üzerinde uyumlu olarak yer alır ve üste doğru Kampaniyen yaşlı pelajik kireçtaşının egemen olduğu örtü birimine uyumlu olarak geçer. Başlıca serpantin, peridotit, gabro ve diyabaz dayklarından oluşan ofiyolitler ise, yukarıda belirtilen tüm birimlerin üzerinde nap halinde bulunur. Metamorfitler ve ofiyolitler yer yer granotoyidler tarafından kesilmiştir. Maestrihtiyen ile Pliyosen yaş aralığındaki kayalar, birbirini düzenli izleyen transgresif ve regresif dizilerden oluşur ve daha yaşlı birimleri uyumsuzlukla örter. İnceleme alanı, Orta?-Üst Miyosen sırasında karasal niteliğe bürünmüştür (Yılmaz ve diğerleri, 1986 ve 1987). Tortul örtünün üzerinde yer alan andezitler, Oligosen yaşlı istifte, ince andezitik bazalt ara katkılar, Miyosen-Pliyosen istifinde başlangıç dasit-andezit arası volkanitler, sonra sıra ile andezitik, bazaltik piroklastikler ve lavlardan oluşmuştur. Miyosen sonu ve sonrasında gelişen sıkışma olaylarının ürünü olarak yaklaşık doğu-batı uzanımlı kıvrım ve bindirmelerin yanı sıra kuzeybatı-güneydoğu doğrultulu sağ yanal atımlı ve güneybatı-kuzeydoğu doğrultulu sol yanal atımlı koşut ve verev fay kuşakları oluşmuştur. Doğrultu atımın egemen olduğu verev fay kuşaklarının denetiminde yeni havzalar biçimlenmiştir. Gedik (1985) e göre inceleme alanının güneyinde yüzeyleyen Akdağ Metamorfitleri havzanın temelini oluşturur. Şahvelet Ofiyolit Karışığı, Akdağ Metamorfitleri üzerinde tektonik olarak yer alır. Neotetis in kuzey kolunun yitim ürünü olan Şahvelet Ofiyolit Karışığı, Palandöken yükselimi üzerinde geniş alanlarda gözlenir. Önce derin, sonra sığ ortamda çökelmiş olan Derviş Halit Formasyonu, Şahvelet Ofiyolit Karışığı üzerine uyumsuz olarak gelir. Haytakomu Formasyonu ise derin denizel ortamda çökelmiştir. Tekman havzasında Paleosen in olmayışı, bu dönemde Üst Kretase ye ait formasyonların yükselerek su yüzüne çıktığını, karasal şartların ve erozyon safhasının hüküm sürdüğünü gösterir (Şekil 4.3). 12

26 Şekil 4.3. İnceleme alanı ve çevresinin bölgesel jeoloji haritası (1/ ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası Erzurum-Trabzon-Van paftasından sadeleştirilerek alınmıştır, MTA 2002) 13

27 4.2. Stratigrafi İnceleme alanında yer alan birimler, Pre-Maestrihtiyen, Maestrihtiyen- Paleosen-Eosen, Oligosen-Alt Miyosen, Orta-Üst Miyosen-Pliyosen ve Kuvaterner yaş aralıkları içerisinde incelenecektir (Şekil 4.4, 4.5) Pre-Maestrihtiyen İnceleme alanında en altta yer alan kayaçlar, altı birim halinde irdelenebilir. Bunlar; - Akdağ Metamorfitleri - Karataştepe Metamorfitleri - Bozyokuştepe Karışığı - Üzümpınar Formasyonu - Şahvelet Ofiyolitleri - Tozluyayla Granotoyidleri Akdağ Metamorfitleri Tanım : İsimlendirme Demirtaşlı ve ark. (1965) tarafından yapılmış, Havur (1972) ve Erdoğan (1972) da aynı ad altında incelemiştir. İlker (1966), Akdağ- Karadağ Masifi olarak tanımlamıştır. Dağılımı ve Konumu: İnceleme alanı içerisinde yüzeylememesine karşın havzanın temelini oluşturduğu için özellikle bahsedilmiştir. İnceleme alanının güney kesiminde yer alan ve doğu-batı uzanımlı metamorfitlerin tüm düzeylerine karşılık gelen kaya birimleri, Akdağ ın batısındaki Karadağ yöresinde ve Karadağ ın özellikle güney-batı yamacında tip yüzeylemeler sunar. Akdağ Metamorfitlerinin alt dokanağı gözlenememekle beraber, üst dokanağı ise, kendisinden daha genç birimler ile (Maestrihtiyen-Paleosen yaşlı oluşuklar) açısal uyumsuzlukla örtülür. Ofiyolitli Karışık ile dokanağı ise tektoniktir (Şaroğlu ve Yılmaz, 1985). 14

28 Şekil 4.4. İnceleme alanının genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (Yılmaz ve ark.,1989). 15

29 Şekil 4.5. İnceleme alanının 1/ ölçekli jeoloji haritası (Yılmaz ve ark., 1989 ile Çolakoğlu ve ark., 2008; 1/ ölçekli jeoloji haritalarından değiştirilerek hazırlanmıştır). 16

30 Litoloji : Alt kesimi gnays, amfibolit ve mikaşist; üst kesimi mermer ve yer yer kalkşistten oluşan metamorfitler, genellikle iyi gelişmiş yapraklanmalı ve bol kıvrımlılardır. Yılmaz ve ark. (1989), yaptıkları petrografik incelemelerde amfibolgnays, amfibol-piroksen gnays, granat-biyotit gnays, granat-sillimanit-biyotit gnays, kordiyerit-almandin-sillimanit gnays, granat-sillimanit-biyotit gnays, kuvarsoligoklas-diyopsit-amfibol gnays, amfibolit, granat mikaşist, kuvars-kordiyerit mikaşist, kalkşist ve şekerimsi dokulu mermer gibi kaya türleri belirlemişlerdir. Akdağ Metamorfitleri, alttan üste doğru; volkanit, kuvarsca zengin kumtaşı, kiltaşı, silttaşı ve kireçtaşına doğru değişim gösteren bir istifin ileri düzeyde metamorfizması sonucu oluşmuş bir birimdir (Yılmaz ve ark., 1989). Yaş : Akdağ Metamorfitlerinin yaşı Pamir ve Baykal (1943), Demirtaşlı ve ark. (1965), İlker (1966), Havur (1972), Erdoğan (1972) tarafından Paleozoyik; Şaroğlu ve Güner (1981), Şaroğlu ve Yılmaz (1985) tarafından ise Paleozoyik-Alt Mesozoyik olarak belirtilmiştir Karataştepe Metamorfitleri Tanım : İsimlendirme Yılmaz ve ark. (1989), tarafından yapılmıştır. Bu metamorfitlerin, stratigrafik dizilim ve metamorfizma derecesi yönüyle Akdağ Metamorfitlerinden farklı olduğunu belirtmişlerdir. Dağılımı ve Konumu: Sakaltutan Dağı güney yamaçlarında, Karataştepe dolayında tip yüzeylemeler sunan metavolkano-turtul dizi, inceleme alanının güneyinde Sakaltutan Tepe, Kurç Tepe dolaylarında ve Hacımerter Komu batısı ile Hasanağa Komu kuzeybatısında mostra vermektedir. Genelde yeşilşist fasiyesinde metamorfizma geçirmiş olan Karataştepe Metamorfitleri, inceleme alanında yüzeylemiş formasyonların en alt düzeyi durumundadır. Bozyokuştepe Karışığı birimin üzerine uyumlu olarak gelmektedir. Litoloji : Başlıca şist, metabazit, metatüf, metakumtaşı, metaşeyl ve metaçört ardalanmasından oluşan birim, yer yer metakarbonat ara katkıları da kapsar. Yılmaz ve ark. (1989), yaptıkları petrografik incelemelerde seyrek olarak görülenen granat- 17

31 mikaşistlerde az oranda kuvars ve muskovit, bol oranda feldispat bulunduğunu ve yer yer turmalin, zirkon ve rutil izlendiğini belirtmişlerdir. Metavolkanitlerde yapraklanma iyi gelişmiş, dokuları çoğunlukla kaybolmuş ve ince kesitlerinde kalsit dolguların yanı sıra epidot, klorit ve albitleşmiş plajiyoklas izlendiğini ve metakırıntılı kayalarda ise ince taneli kumlu ve kloritli bir hamur içinde az kuvars, feldispat egemen ve volkanit kırıntıların yanı sıra uralitleşmiş piroksenlerin yer aldığını söylemişlerdir. Yaş : Karataştepe Metamorfitlerinin yaşı, Yılmaz ve ark. (1989), tarafından metavolkano-tortul dizinin metakarbonat ara katkılarından alınan fosil örnekleri neticesinde birimin en azından bir bölümünün Triyas yaşta olduğunu belirtmişlerdir Bozyokuştepe Karışığı Tanım : Volkanik ve volkanitlerden türemiş kırıntılı kayalardan oluşan bir hamur ve bu hamur içinde yer yer yüzer durumda olan farklı kökenli bloklardan oluşan kaya türü ilk kez Yılmaz ve ark., (1989), tarafından isimlendirilmiştir. Ayırtlanan bu birim, Koçyiğit (1985) ve Gedik in (1986) Karışık olarak yorumladığı birimlerin bir kısmına karşılık gelmektedir. Tektonitleri ve kümalatları ile ayırtlanabilen Şahvelet Ofiyoliti, Bozyokuştepe Karışığı ndan ayrı tutulmuştur. Dağılımı ve Konumu: Bozyokuştepe dolaylarında tip yüzeyleme veren bu birim, inceleme alanı içerisinde oldukça yoğun mostra vermektedir. Bozyokuştepe Karışığı, Karataştepe Metamorfitleri üzerine stratigrafik bir ilişki ile gelmektedir. Bu nedenle karışığın, metamorfitlerin çökelimini izleyen bir evrede oluşmaya başladığı söylenebilir (Yılmaz ve ark.,1989). Birimin üzerine, Kampaniyen yaşlı Üzümpınar Formasyonu uyumlu olarak gelirken, Tersiyer yaşlı çökeller ile volkanitler ise uyumsuzlukla gelmektedir. Şahvelet Ofiyoliti ile olan ilişkisi tektoniktir ve birim inceleme alanında genellikle tektonik pencere şeklinde yüzeylemektedir (Şekil 4.6). 18

32 Şekil 4.6. İnceleme alanındaki ofiyolitlli birimlerin genelleştirilmiş stratigrafik dikme kesiti (Yılmaz ve ark.,1989) 19

33 Litoloji : Ofiyolitli karışığın hamuru durumunda olan volkanitler ve kırıntılı düzeyler, düşük derecede metamorfizma geçirmiştir. Özellikle alt düzeylerde, metavolkano-tortul diziden ayırtlanamayacak ölçüde yapraklanma gelişmiştir. Ayrıca yastık yapılı volkanitlerde, iyice kloritleşmiş mikrolitli bir hamur içinde, glokofanik izler taşıyan aktinolit, piroksen simplektit ve iyice ayrışmış feldispat ile opak mineraller izlenir (Yılmaz ve ark.,1989). Kırıntılı düzeylerde yer yer yapraklanma gelişmiştir. Bu kayaçlarda, yer yer yönlü bir yapı gösteren az kuvars ve feldispat, piroksen, çört ve kireçtaşı taneleri killi-kumlu bir hamur içinde yer almaktadır. Hamur konumunda olan bu birimin bazı kesimlerinde kütle akmasına karşılık gelebilecek polijenik çakıltaşı ara katkıları da izlenir. Ayrıca dereceli tabakalanma, akıntı yapıları ve devrik kıvrımlanma, milonitleşme, breşleşme gibi sedimanter ve tektonik yapılar yer yer tipik görüntüler sunar. Bu nedenle Yılmaz ve ark., (1989), karışığın sıkışma olaylarının denetiminde oluşan sedimanter bir birim olarak yorumlanmasını benimsemişlerdir. Şekil 4.7.Bozyokuştepe Karmaşığından görünüm (Kale Tepe kuzeydoğusu). 20

34 Ofiyolitli karışık içinde irili ufaklı serpantin, peridotit, gabro, diyabaz, şist, mermer ve farklı kireçtaşı blokları yüzer durumdadır. Özellikle ofiyolit blokları üst düzeylere doğru irileşmektedir. Blokların alt dokanaklarında milonitleşme ve ezilme daha belirgindir. Bloklar boyut olarak en çok 100 m ye kadar ulaşmakta ve genellikle mercek biçimindedir (Şekil 4.8,4.9). Yaş : Yılmaz ve ark. (1989), tarafından ofiyolitli karışık içinde blok konumunda yer alan bazı kireçtaşlarından alınan fosil örneklerine göre karışıkta yer alan blokların yaşı Triyas-Senomaniyen arasında değişmektedir. Bu verilere göre ofiyolitli karışığın yaşı Üst Kretase nin alt düzeylerine karşılık gelmektedir Üzümpınar Formasyonu Tanım : Genellikle kırmızımsı pelajik kireçtaşlarından oluşan ve yer yer kırıntılı düzeyler de kapsayan Üst Kampaniyen-Alt Maestrihtiyen yaşlı kayaç topluluğu Erdoğan ve Soytürk (1974) tarafından Üzümpınar Formasyonu olarak adlandırılmıştır. Dağılımı ve Konumu: Birim, Karayazı ilçesinin güneyinde Kösehasan ve Üzümpınarı Tepe dolaylarında tip yüzeylemelerini verirken, inceleme alanı içerisinde ise Aziziye Köyü kuzeyinde, Mendek Tepe civarında mostra vermektedir. Üzümpınarı Formasyonu, Bozyokuştepe Karışığı nın üzerine uyumlu ve geçişli olarak gelmektedir. Litoloji : Kırmızımsı, yer yer gri ya da yeşilimsi, orta ve ince katmanlı, katmanlanmanın düzenli olduğu kireçtaşları bol oranda kırıklı ve çatlaklıdır. Kireçtaşlarının arasında yer yer kiltaşı, kumtaşı arakatkıları da izlenir. Kırıntılı ara katkılar alt seviyelerde daha yaygındır. Bu seviyeler, yer yer gereçleri ofiyolitlerden türemiş olitostromal bir yapıdadır. Yaş : Yılmaz ve ark., (1989) tarafından birime ait kireçtaşlarından alınan fosil örneklerinden, Üst Senoniyen (olasılı Kampaniyen) yaşı alınmıştır. 21

35 Şekil4.8.Bozyokuştepe Karmaşığı içerisindeki irili, ufaklı ve farklı kökenli bloklar (Kale Tepe, bakış güneybatıya). Şekil 4.9. Bozyokuştepe Karmaşığı içerisindeki kristalize kireçtaşı blokları ve onları kesen diyabazlar (İnceleme alanı dışındaki eski bir mozaik ocağı). 22

36 Şahvelet Ofiyolitleri İlk defa Steinman (1926), tarafından Ligıire deki serpantin-gabro-spilit topluluğunu belirlemek için kullanılan ofiyolit terimi yeşil taşlar, ofiyolit topluluğu, ofiyolit birliği veya ofiyolit karmaşığı terimleri şeklinde kullanılmıştır. Ancak, bugünkü anlamda eksiksiz bir ofiyolit terimi ve ofiyolitlerin oluşum modelleri 1972 yılında Avrupalı ve Amerikalı jeologlar tarafından, ofiyolitlerin mafik ve ultramafik kayaçlar topluluğu olduğu, sadece bir kayaç adı olarak kullanılamayacağı ve harita alımında bir litolojik birim olarak düşünüleceği şeklinde açıklanmıştır. Eksiksiz bir ofiyolit istifi tabandan tavana doğru; esas olarak harzburjit ve az oranda dünit ve lerzolitten oluşmuş metamorfik dokulu tektonitler, dünit, verlit, klinopiroksenit, gabro ve tabakalı gabrolardan oluşan kümülatlar, tabakalı gabroların üzerinde izotrop gabrolar, diyabazlardan oluşan levha dayk karmaşığı, bazaltik yastık lavlar ve bunlarla birlikte bulunan sedimanlardan oluşur. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda (Boudier ve Nicolas, 1985; Nicolas, 1989) ofiyolitleri litolojik özellikleri ve göstermiş oldukları plastik deformasyon yapılarına göre Harzburjit tipi ofiyolitler (HOT) ve Lerzolit tipi ofiyolitler (LOT) olmak üzere iki gruba ayırmıştır (4.10). Şekil 4.10.Harzburjit ve lerzolit tipi ofiyolitlerin şematik kesiti (Nicolas,1989). 23

37 Türkiye de geniş bir yayılım sunan ofiyolitler, Kuzey Kuşak, Orta veya Toros Kuşağı ve Güney Kuşak olmak üzere başlıca üç büyük kuşakta toplanmaktadır (Şekil 4.11). Kuzey Kuşak : İzmir den başlayıp, Orhaneli ve Mihallıcık Masifleri nden Anakar ve Erzincan a kadar uzanmaktadır. Bu kuşaktaki ofiyolitler genellikle mavi şist ve yeşil şist fasiyeslerinde metamorfize olmuş ve granodiyoritik plutonlarla kesilmiştir. Orta veya Toros Kuşağı : Batıdan doğuya doğru Marmaris, Fethiye, Antalya, Mersin ve Pozantı-Karsantı ofiyolitlerini kapsamaktadır. Güney Kuşak : Kızıldağ, Bahçe-Kahramanmaraş, Göksun-Elbistan, Karanlıkdere, İspendere, Kömürhan, Guleman, Koçali, Kulp, Gevaş, Cilo (Oraman) ve Karadağ ofiyolitlerini kapsamaktadır (Juteau 1979). Şekil 4.11.Doğu Akdeniz in doğusundaki Jura yaşlı Neo-Tetis ofiyolitlerinin dağılımı (Dilek ve Moores, 1990; Lippard ve ark., 1986) İnceleme konusunu oluşturan Şahvelet Ofiyolitleri, Kuzey Kuşak ofiyolitleri içerisinde yer almaktadır. Daha önce yapılan çalışmalarda bu ofiyoliitlerin koyu yeşil renkli, okyanus tabanı malzemesi olan serpantinit, peridotit, piroksenit, gabro, yastık lav, spilit, diyabaz ile okyanus tabanı üzerinde gelişen şarabi renkli radyolarit, kalsit damarlı-çörtlü pelajik kireçtaşlarından oluştuğu belirtilmiştir. 24

38 Ofiyolitli karışığın, okyanus tabanı malzemesi ve bunların üzerinde oluşan kireçtaşlarının tektonik karışımından ibaret olduğu ve Doğu Anadolu da yaygın olan bu birimin Neotetis in kuzey kolunun ürünü olduğu Şengör (1980) ile Şengör ve ark. (1980), tarafından belirtilmiştir. Yılmaz ve diğerleri (1989), inceleme alanındaki ofiyolit naplarını Şahvelet Ofiyoliti olarak adlandırmış ve başlıca serpantinit, peridotit, gabro ve bunları kesen izole diyabaz dayklarından oluştuğunu söylemişlerdir. Tanım : Başlıca serpantin, peridotit, gabro ve bu birimleri kesen izole diyabaz dayklarından oluşan ofiyolitlerin en iyi yüzeylediği yerlerden biri Şahvelet Silsilesidir. Onun için inceleme alanında ayırtlanmış olan ofiyolitler, ilk kez Yılmaz ve ark. (1989), tarafından Şahvelet Ofiyolitleri olarak adlandırılmıştır. Dağılımı ve Konumu: Birimin en iyi yüzeylediği yer yukarıda da bahsedildiği gibi Şahvelet Silsilesidir. Birim inceleme alanının kuzeyinde Yatalarbaşı Tepe, Bent Tepe ve Aydınlı Tepe dolaylarında ve Aziziye Köyü ile Gürbüzler Komu arasında doğu-batı uzanımlı geniş bir yayılım sunmaktadır. Ayrıca inceleme alanının güneydoğusunda Fakiryusuf Tepe ve Çokar Tepe civarında da mostra vermektedir. Şahvelet Ofiyolitleri, Karataştepe Metamorfitleri ve Bozyokuştepe Karışığı ile Üzümpınar Formasyonu üzerinde naplar halinde yer almaktadır. Tersiyer yaşlı çökeller ve volkanikler, birimin üzerine uyumsuzlukla gelmektedir. Ancak Eosen sonu evrede ofiyolitli birimler, güneyindeki ve kuzeyindeki Maestrihtiyen-Eosen yaş aralığına sahip birimlerin üzerinde tektonik olarak bulunmaktadır (Şekil 4.12,4.13). Litoloji : Serpantinler en yaygın kayaç birimidir. Serpantinler içinde yer yer bastitleşmiş ortopiroksen ile olivin taneleri izlenmektedir. Peridotitler ise harzburjit türünde olup, esas olarak olivin ve ortopiroksen içermektedir. Gabrolar, yer yer kümülat türde olup, olivin, klinopiroksen ve plajiyoklas içeren klinopiroksenli gabro olarak adlandırılabilir. İzole diyabaz daykları ise ince, uzun, çubuksu plajiyoklas kristalleri ve amfibol mineralleri içermekte, intergranüler ve nematoblastik doku göstermektedir. Ayrıca yer yer izlenen yastık yapılı ve akma dokusunun geliştiği, başlıca olivin, klinopiroksen, ortopiroksen ve plajiyoklas çubuklarını kapsayan camsı hamur malzemesinden oluşmuş spilitik bazaltlar da ofiyolitlerin bazaltlarına karşılık gelebilir. Şahvelet Ofiyolitleri içerisinde küçük ölçekte listvenit oluşumları da izlenmektedir. 25

39 Şekil 4.12.İnceleme alanı doğusunda ki Dikilitaş yöresinde yüzeyleyen birimlerin birbirleriyle olan ilişkileri (bakış doğuya) Şekil 4.13.Gürbüzler Komu yakınında yüzeyleyen Şahvelet Ofiyolitleri ile Bozyokuştepe Karmaşığı arasındaki ilişki (bakış güneydoğuya) 26

40 Ofiyolitlere karşılık gelen bu kayaç türleri arasındaki ilişkiler tektoniktir. Yalnızca izole diyabazlar, daha altta yer alan birimleri kesmektedir (Şekil 4.14, 4.15). Bu nedenle söz konusu birimlerin, düzenli bir ofiyolitik diziye karşılık gelmediği, daha çok ofiyolitik bir karmaşığa karşılık geldiği söylenebilir. Ofiyolitler bazen belirgin bir metamorfizma sunmaktadır. Gabrolarda yer yer klorit, aktinolit, tremolit oluşmuş; diyabazlarda ise plajiyoklaslar ayrışmış, piroksenler amfibole dönüşmüş ve yer yer epidot ve klorit oluşmuştur. Yeşilşist fasiyesinde gelişebilecek bu değişimler, ofiyolitlerin ilksel konumunda gelişmiş olabileceği gibi bindirme etkisiyle dinamo metamorfizma da gelişmiş olabilir. Ancak ofiyolit naplarının özellikle alt dokanağında belirgin kataklastik metamorfizma izleri görülmektedir. Örneğin, Şahvelet Silsilesi ve daha kuzeydeki Yatalarbaşı Tepe nin doğusunda, ofiyolit naplarının altında yer alan melanjın kırıntılı düzeyleri şistik bir yapı sunmaktadır (Yılmaz ve ark., 1989). Şekil 4.14.Şahvelet Ofiyolitlerine ait serpantin-harzburjit ve onları kesen izole diyabaz daykları 27

41 Şekil 4.15.Şahvelet Ofiyolitlerine ait serpantin-harzburjit ve onları kesen oldukça yoğun izole diyabaz daykları Yaş : Yılmaz ve ark. (1989), birimin Üst Senoniyen yaşlı olduğunu belirtirken, Gedik (1985), bölgede yaptığı çalışmasında birimin Liyas yaşlı olduğunu, yerleşim yaşının ise olasılı Liyas sonrası Kampaniyen öncesi olduğunu söylemiştir Tozluyayla Granitoidleri Tanım : Yılmaz ve ark. (1989), granit ile diyorit arasında değişim gösteren asidik sokulumları ilk kez Tozluyayla Granitodileri olarak adlandırmışlardır. Dağılım ve Konumu : İnceleme alanı içerisinde çok yaygın olmayan bu birim, ender olarak Bozyokuştepe Karışığı içinde dayk ve siller şeklinde izlenmektedir. Yılmaz ve ark. (1989), birimin inceleme alanı dışında metamorfitleri ve ofiyolitleri birlikte kestiğini belirtmiştir. 28

42 Litoloji : Asidik kayaların yüzeylemeleri, sarımsı renkleriyle komşu kayalardan ayırt edilir. Genellikle kuvars-diyorit ya da monzo-diyorit olarak adlanabilen diyoritik kayaçlar, holokristalin dokulu olup kuvars, bol oranda albitoligoklas ve piroksen içerir (Yılmaz ve ark., 1989). Yaş : Yılmaz ve ark. (1989), Tozluyayla Granitoyitlerinin, Akdağ Metamorfitleri ve ofiyolitli birimler gibi Maestrihtiyen-Paleosen öncesi, olasılıkla Üst Kretase yaşlı olabileceğini belirtmişler ve Maestrihtiyen-Paleosen yaşlı çakıltaşı ve kumtaşlarında asidik kökenli çakılların seyrek olarak görülmesinin de belirtilen yaşın lehine bir veri olduğunu söylemişlerdir Maestrihtiyen-Paleosen-Eosen İnceleme alanında Şahvelet Ofiyolitleri nin üzerine uyumsuzlukla gelen Maestrihtiyen-Pliyosen yaş aralığındaki kayaçlar, birbirini düzenli izleyen transgresif ve regresif dizilerden oluşur. Maestrihtiyen-Eosen yaşlı kesim, yer yer olistostromal düzeyler kapsayan kumtaşı, kiltaşı, şeyl ardışımlı Aziziye Grubu dur. İnceleme alanında bu diziyi, şeylden oluşan Ağcakoca Formasyonu izlemektedir (Yılmaz ve ark., 1986; Gedik, 1986). İnceleme alanı, Orta?-Üst Miyosen sırasında karasal niteliğe bürünmüştür. Tortul örtünün Eosen yaşlı istifinde andezit, Oligosen yaşlı istifinde andezitik bazalt, Miyosen-Pliyosen istifinde ise ilkin dasit ve andezit arası volkanitler, sonra sıra ile andezitik, bazaltik piroklastikler ve lavlar bulunmaktadır (Yılmaz ve ark., 1989) Aziziye Grubu Tanım : Gedik (1986), bölgede yaptığı çalışmasında, kumtaşı, kiltaşı ve şeyl ardalanmasından oluşan Üst Kretase yaşlı kayaç birimlerini Derviş Halit Formasyonu (Aziz, 1971) ve Eyüpler Formasyonu (Tanrıverdi, 1971) olarak adlandırmıştır. Tanrıverdi (1971), benzer kayaç türlerinden oluşan Eosen yaşlı birimler ile birlikte Gökçeharman Formasyonu ve Musakomu Formasyonu adlarını da kullanmıştır. 29

43 Yılmaz ve ark. (1989), yaptıkları incelemede yaşı Maestrhtiyen ile Eosen arasında değişen ve yer yer olistostromal düzeyler kapsayan kaya birimlerini bir bütün halinde Aziziye Grubu olarak adlandırmışlardır. Maestrihtiyen ile Eosen arasında yer yer Paleosen e karşılık gelen kırıntılı düzeyler de saptamış ve istifin sürekli olduğu sonucuna varmışlardır. Bu çalışmada da birimin Aziziye Grubu olarak tanımlanması uygun görülmüştür. Dağılım ve Konumu : Birim, Palandöken Silsilesi ile Aziziye köyü arasında yüzeyleme vermekte ve adını da buradan almaktadır. Aziziye Grubu, ofiyolitli karışığın üzerine uyumsuzlukla gelmektedir. Ancak uyumsuzluğun verileri yeterince açık olmamakla beraber ofiyolitli karışığın yakın bölümlerinde dokanaklar bindirmelidir. Birimin üzerine ise Tersiyer yaşlı volkanitler gelmektedir. Litoloji : Gri, yeşilimsi gri, orta ve kalın katmanlı, kumtaşı, kiltaşı ve şeyl ardalanması egemen kayaç birimidir. Kumtaşı yer yer küresel yapı sunmaktadır. Kumlu, çakıllı kireçtaşı düzeyleri kalın katmanlar halinde görülmektedir. Ayrıca ofiyolitli karışığın yakın bölümlerinde dokanaklar bindirmeli ve çoğunlukla karışıktan türemiş bloklar kapsamaktadır (Yılmaz ve diğerleri, 1989). Yaş : Yılmaz ve ark. (1989), birime ait kumtaşı ve kumlu kireçtaşı örneklerini incelemiş ve saptadıkları fosillere göre, birimin yaşının Maestrihtiyen ile Eosen arasında değiştiğini belirtmişlerdir Alibaba Volkanitleri Tanım : İlk kez Sungurlu (1971) tarafından belirlenmiş ve bu volkanitler Yılmaz ve ark., (1989), tarafından daha genç olan volkanitlerden ayırtlanarak Alibaba Volkanitleri olarak adlandırılmıştır. Dağılım ve Konumu : İnceleme alanının kuzeyinde, Hacınail komu, Yıkıkdağ Tepe, Danagölü Tepe ve Alibaba Tepe dolaylarında mostra vermektedir. Bu volkanitlerin dokanakları genelde faylı olmakla beraber, Aziziye Grubu nun üzerine gelmekte ve Bingöldağı volkanitlerince örtülmektedir. 30

44 Litoloji : Ağırlıklı olarak andezitlerden oluşan birim, gri, koyu gri, morumsu, çok eklemli, ince taneli ve yer yer katmanlı bir görünümdedir. Yılmaz ve ark. (1989), yaptıkları petrografik incelemelerde; andezitlerin genel olarak porfirik dokuda, yer yer akma dokusu belirgin, ayrışmış ve mikrolitli bir hamur içinde kuvars, mika, mafik elemanlar ve plajiyoklas çubuklarından oluştuğunu belirtmişlerdir. Yaş : Yılmaz ve ark. (1989), yaptıkları çalışmalarında birimin Eosen yaşlı olduğunu söylemişlerdir Oligosen-Alt Miyosen Ağcakoca Formasyonu Tanım : Birim için farklı isimlendirmeler kullanılmıştır. Erdoğan (1967) ın Molakulaç Dere Formasyonu, Rathur (1965), İlker (1966a), Erdoğan (1966,1972) ve Havur un (1972) Çığılgan Formasyonu, Aziz in (1971) Ağcakoca Formasyonu, Soytürk (1973) ile Erdoğan ve Soytürk ün (1974) Gümüşali Formasyonu adını verdiği birimin en tipik yüzeylemelerinin ve alt-üst dokanak ilişkilerinin incelenebildiği yörenin inceleme alanının dışında yer alan Ağcakoca Köyü dolayı olmasından ötürü Ağcakoca Formasyonu ismi (Aziz, 1971) benimsenmiştir. Dağılım ve Konumu : İnceleme alanının doğusunda, Kale Tepe dolaylarında küçük bir alanda mostra vermektedir. Yörede çalışanların tümü birimin, altındaki karasal oluşukların üzerine uyumlu ve geçişli olarak geldiğini kabul etmektedir. Litoloji : Formasyon içinde; şeyl, kiltaşı ve marn egemen, yer yer çakıllı kumtaşı kanalları ve killi-kumlu kireçtaşı katmanları izlenmektedir. Birimin üst düzeylerinde yer yer jipsli ara katkılar da gözlenmektedir. Ağcakoca Formasyonu genel olarak yeşilimsi, mavimsi, ince ve orta kalınlıkta tabakalı olup, çakıllı kumtaşı ise kalın tabakalıdır. Birimin içinde taban yapıları, derecelenme, kum yumruları izlenmektedir. Yer yer bitki kırıntılı ve bol oranda makro yada mikro fosilli olup, seyrek olarak andezitik bazalt ara katkıları izlenir (Yılmaz ve ark., 1989). 31