The Stratigraphic and Petrographic Characteristics of Metamorphites of Alanya Unit, and the Porphyroblast - Foliation Relationships in Sugözü Complex (Middle Nappe), Anamur-MersinTurkey

Abstract

The study area is located in the southern part of the Central Taurus in Anamur (Mersin) vicinity. The Alanya Unit consisting of completely metamorphites consists of threeimbricate metamorphic nappes. Lower-Middle Cambrian aged the Mahmutlar group (lower nappe) is composed of widespread mica schists containing crystallized limestone, cherty dolomite, quartzite interlevels and greenschist lenses. Precambrian aged Sugözü complex (middle nappe) contains kyanite-sillimanite-staurolite mica schists and widespread garnet-mica schists, which contain greenschist-amphibolite-amphibol schist bands-lenses and metagabro-metadiabase dykes-interlevels. In the middle nappe, Cambrian and Permian blocks belonging to Alanya Unit are observed. The Yumrudağ group (upper nappe) begins with Lower-Middle Cambrian aged mica schists containing cherty dolomite, crystallized limestone, quartzite interlevels and greenschist lenses. Higher up with an unconformity pass into the Upper Permian aged alternation of quartz schist - calc schist - crystallized limestone - phyllite and thick bituminous crystallized limestone containing greenschist lenses. Barite, copper and galenite formations take place in upper nappe lithologies (Ağzıkara formation). Upper Paleocene - Middle Eocene aged Kötekler formation unconformably overlies the Alanya Unit. Alanya Unit has been subjected to multi-stage deformations in connection with intense tectonic movements. Especially, biotite (brown, green) + muscovite + garnet (prop-almandine-grossular) + quartz ± chlorite (ripidolite-picnochlorite, pennin-clinochlore) ± kyanite ± staurolite ± sillimanite + plagioclase (albite-oligoclase-andesine) ± epidote ± zoisite/clinozoisite ± orthoclase + tourmaline (green, brown) ± graphite ± sphene ± rutile ± apatite mineral paragenesis are observed in metapelitic and metasemipelitic rocks belonging to Sugözü complex (middle nappe). Amphibolites and amphibole schists of this complex contain hornblende (tchermacite, ferro-tchermacite, magnesio-hornblende and edenite) + garnet + plagioclase (albite-oligoclase-andezine) ± relic clinopyroxene (augite-pigeonite) + chlorite (ripidolite, clinochlore) ± orthoclase ± epidote ± zoisite/clinozoisite ± biotite (green, brown) ± actinolite ± muscovite ± quartz ± calcite ± sphene ± apatite ± rutile mineral assemblage. Hornblende (tchermacite, ferro-tchermacite) + plagioclase (albite-oligoclase-andesine) + relic clinopyroxene (augite) ± garnet + quartz + chlorite (ripidolite, pennin-clinochlore) ± actinolite ± zoisite/clinozoisite ± epidote ± calcite ± sphene ± apatite is observed in metagabbros and metadiabases. The greenschists are characterized by tremolite + actinolite + chlorite (ripidolite-picnochlorite) + plagioclase (albite) ± garnet + zoisite / clinozoisite + epidote ± quartz ± microcline ± relic clinopyroxene (augite) ± calcite + sphene ± apatite mineral assemblage. Especially when the index minerals, different mineral paragenesis and deformation-metamorphism relations within the Sugözü complex take into account, it has been seen that Alanya unity underwent three phases of metamorphism which follow one another.

Keywords

• Anamur (Mersin)
• Alanya Unit
• Stratigraphy-petrography
• High temperature - middle pressure metamorphism
• Deformation - metamorphism relationship

Alanya Birliği Metamorfitlerinin Stratigrafik ve Petrografik Karekteristikleri ve Sugözü Karışığında (Orta Nap) Porfiroblast - Foliasyon İlişkileri, Anamur-Mersin-Türkiye

Öz

Çalışma alanı Orta Toroslar'ın güney kesiminde Anamur (Mersin) civarında yer alır. Çalışma alanında tabanda tamamen metamorfitlerden oluşan Alanya Birliği gözlenir. Alanya Birliği üst üste duran üç metamorfik naptan ibarettir. Mahmutlar grubu (alt nap), Alt-Orta Kambriyen yaşlı kristalize kireçtaşı, çörtlü dolomit, kuvarsit ara seviyeleri ve yeşilşist mercekleri içeren yaygın mika şistlerden oluşur. Prekambriyen yaşlı Sugözü karışığı (orta nap) yeşilşist-amfibolit-amfibolşist bantları-mercekleri ve metagabro-metadiyabaz dayk–ara düzeyleri içeren distenli-sillimanitli-stavrolitli mika şistleri ve yaygın granatlı mika şistleri içerir. Birim içerisinde Alanya birliğine ait Kambriyen ve Permiyen yaşlı bloklar gözlenir. Yumrudağ grubu (üst nap), altta Alt-Orta Kambriyen yaşlı çörtlü dolomit, kristalize kireçtaşı, kuvarsit ara seviyeleri ve yeşilşist mercekleri içeren mika şistlerle başlar. Üste doğru uyumsuzlukla, yeşilşist mercekleri içeren Üst Permiyen yaşlı kuvarsşist-kalkşist-kristalize kireçtaşı-fillit ardalanması ve kalın bitümlü kristalize kireçtaşları gözlenir. Üst nap litolojileri (Ağzıkara formasyonu) içerisinde barit, bakır ve galenit oluşumları yeralır. Çalışma alanında Üst Paleosen – Orta Eosen yaşlı Kötekler formasyonu Alanya Birliği’ni uyumsuzlukla örter. Alanya Birliği yoğun tektonik hareketlerle ilişkili olarak çok evreli deformasyonlara maruz kalmıştır. Özellikle orta napı oluşturan Sugözü karışığı içerisinde metapelitik ve metasemipelitik kayaçlarda biyotit (kahve, yeşil) + muskovit + granat (prop-almandin-grossular) + kuvars ± klorit (ripidolit-piknoklorit, pennin-klinoklor) ± disten ± stavrolit ± sillimanit + plajioklas (albit-oligoklas-andezin) ± epidot ± zoisit/klinozoisit ± ortoklas + turmalin (yeşil, kahve) ± grafit ± sfen ± rutil ± apatit mineral parajenezi yeralır. Bu karışığa ait amfibolitler ve amfibol şistler hornblend (çermakit, ferro-çermakit, magnesio-hornblend ve edenit) + granat + plajioklas (albit-oligoklas-andezin)  relikt klinoproksen (ojit-pijeonit) + klorit (ripidolit, klinoklor)  ortoklas  epidot  zoisit/klinozoisit  biyotit (yeşil, kahve)  aktinolit  muskovit  kuvars  kalsit  sfen  apatit  rutil mineral topluluğu içerir. Metagabrolar ve metadiyabazlarda hornblend (çermakit, ferro-çermakit) + plajioklas (albit-oligoklas-andezin) + relikt klinoproksen (ojit)  granat + kuvars + klorit (ripidolit, pennin-klinoklor)  aktinolit  zoisit/klinozoisit  epidot  kalsit  sfen  apatit gözlenir. Yeşilşistler tremolit + aktinolit + klorit (ripidolit-piknoklorit) + plajioklas (albit)  granat + zoisit/klinozoisit + epidot  kuvars  mikroklin  klinoproksen (ojit) (relikt)  kalsit + sfen  apatit mineral topluluğu ile belirgindir. Özellikle Sugözü karışığı içerisindeki indeks mineraller, farklı mineral parajenezleri ve deformasyon-metamorfizma ilişkileri gözönüne alındığında Alanya Birliği’nin birbirini takip eden üç evreli metamorfizmaya uğradığı görülür.

Anahtar Kelimeler

• Anamur (Mersin)
• Alanya Birliği
• Stratigrafi-petrografi
• Yüksek sıcaklık - yüksek basınç metamorfizması
• Deformasyon-metamorfizma ilişkisi

References

1. Atalay, İ. (1987). Introduction to geomorphology of Turkey (in Turkish). Ege University publications, İzmir-Turkey.
2. Blumenthal, M. M. (1951). Batı Toroslar'da Alanya ard ülkesinde jeolojik araştırmalar. MTA Yayınları, Ankara-Turkey, 139, 58.
3. Blumenthal, M. M. (1963). Le systeme structural du Taurus Sud-Anadolian. Livre a la Memoire du Prof. P. Fallot da. Mem. hs. ser., Soci Geol. de France, 11, pp. 611-662.
4. Caran, Ş. (1999). Uşak-Banaz-Sivaslı arasında kalan bölgenin jeoloji, mineraloji ve petrografisi [Unpublished doctoral dissertation]. Süleyman Demirel University, Isparta-Turkey, 211 p.
5. Çetinkaplan, M. (2018). Anamur (Alanya Masifi, Mersin) Bölgesinde Yer Alan Prekambriyen Yaşlı Kayaçların Çok Evreli P-T-t Evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 61, pp. 91-130.
6. Demirtaşlı, E. (1987). Silifke batısında Hacı İshaklı, Büyükeceli, Korucuk ve Akdere köyleri arasında kalan bölgenin jeolojisi (Report No:8769). MTA Enstitüsü, Ankara-Turkey.
7. Erbay, G. (1998). Demirtaş-Gazipaşa civarının jeolojik, mineralojik ve petrografik özellikleri [Unpublished doctoral dissertation]. Süleyman Demirel University, Isparta-Turkey, 161 p.
8. Etheridge, M. A., & Hopps, B. E. (1974). Chemical and deformational controls on recrystallization of mica. Contrib. Mineral. Petrol. 43, 111-124.

9. Işık, V., & Tekeli, O. (1995). Alanya metamorfitlerinin doğu kesiminde yeni petrografik bulgular (Anamur). MTA Dergisi, 117, pp. 105-113.
10. Kansun, G. (1993). Alanya - Demirtaş (Antalya) arasının, jeolojisi ve mineralojik-petrografik incelemesi [Unpublished master’s thesis]. Selcuk University, Konya-Turkey, 135 p.
11. Kansun, G. (2000). Alanya-Demirtaş-Bucak-Kızılcaşehir (Antalya) civarının stratigrafi, petrografi ve jeokimyası [Unpublished doctoral dissertation], Selcuk University, Konya-Turkey, 334 p.
12. Kansun, G., & Deli, S. (2011). Anamur (Mersin) civarındaki Alanya birliği metamorfitlerinin jeolojisi ve metamorfizma özellikleri (Number: 10201037). Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri.
13. Kansun, G., Delikan, A., & Öztürk, A. (2017). Anamur-Silifke (Mersin) civarındaki Alanya birliği metamorfitlerinin stratigrafik-petrografik ve jeokimyasal özellikleri (Number: 2002-116). Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri.
14. Kansun, G., Koçak, K., & Işık, F. (2018). Sugözü karışığının (Anamur-Mersin) magmatik ve metamorfik petrolojisi (Number: 2003-123). Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri.
15. Ketin, İ. (1966). Tectonic Units of Anatolia (Asia Minor). MTA Bült., 66, pp. 23-35.
16. Monod, O. (1977). Recherches geologique dans le Taurus occidental au sud de Beyşehir (Turquie) [Unpublished doctoral dissertation]. These Univ. Paris-Sud Orsay, 442 p.
17. Okay, A. I., & Özgül, N. (1982). Blueschists and eclogites from the Alanya Masif, Turkey. Abstr. The Geological evolution of the Eastren Mediterranean, Edinburg 1982, p. 82.
18. Okay, A. I. (1986). High-pressure/low-temperature metamorphic rocks of Turkey. In Blueschists and Eclogites. The Geol. Soc. America Mem., 164, pp. 333-348.
19. Okay, A. I., & Tüysüz, O. (1999). Tethyan sutures of northern Turkey. In: Durand, B., Jolivet, L., Hovarth, F. and Séranne, M. (ed.), The Mediterranean Basins: Tertiary Extension within the Alpine Orogen, Geological Society of London, Special Publication, 156, pp. 475-515.
20. Özgül, N., & Arpat, E. (1973). Structural units of the Taurus orogenic belt and their continuation in neighbouring regions. Selection of papers on the Eastren Mediterranean region, presented at the 23rd congress of CIESM in Athens, November 1972, Bull. Geol. Soci., Greece, 10-1, pp. 156-164.
21. Özgül, N. (1976). Torosların bazı temel jeoloji özellikleri. Türkiye Jeol. Kur. Bült., 19, pp. 65-78.
22. Özgül, N. (1984). Alanya Tektonik Penceresi ve batı kesiminin jeolojisi. Türkiye Jeol. Kur. Yay., Ketin Simpozyumu, Şubat 1984, pp. 97-120.
23. Özgül, N., Bölükbaşı, S., Alkan, H., Öztaş, M., & Korucu, M. (1991). Tectonostrati-graphic units of the lake district, Western Taurides. Ozan Sungurlu Simpozyumu Bildirileri, TPJD, Ankara-Turkey, pp. 213-237.
24. Öztürk, E. M., Öztürk, Z., Acar, Ş., & Ayaroğlu, A. (1981). Şarkikaraağaç (Isparta) ve Dolayının Jeolojisi (Report No:7045). MTA Enstitüsü, Ankara-Turkey.
25. Öztürk, E. M., Akdeniz, N., Bedri, Y., Sönmez, İ., Usta, D., Kuru, K., & Erbay, G. (1995). Alanya napının stratigrafisine farklı bir yaklaşım. Türkiye Jeol. Kur. Bült., 10, pp. 2-10.
26. Peyronnet, P. de. (1965). Observations sur la Geologie du Taurus au Nord D'Alanya (Turquie). Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 65.
27. Peyronnet, P. de. (1971). Alanya bölgesinin (Güney Toroslar) Jeolojisi, metamorfik oksitin kökeni. MTA Enstitüsü Dergisi, 76, pp. 98-123.
28. Ricou, L. E., Argyriadis, I., & Marcoux, J. (1974). Proposition d'une origine interne pour les nappes d'Antalya et la massif d'Alanya (Taurides occidentales, Turquie). Bull. Soci. Geol., France, (7) 16, 2, pp. 107-111.
29. Şahin, S. Y. (2002). Türkiye jeolojisi, Department of Geophysics Engineering, lecture Notes, Turkey.
30. Şenel, M. (1992). Eğridir-Yenişarbademli-Gebiz ve Geriş-Köprülü (Isparta-Antalya) arasında kalan alanın jeolojisi (Report No: 9390). MTA Enstitüsü, Ankara-Turkey.
31. Şengül, M., Acarlar, M., Çetin, F., Doğan, O. Z., & Gök, A. (1978). Alanya Masifi'nin yapısal konumu. TMMOB Jeol. Müh. Odası Derg., 6, pp. 39-44.
32. Turan, A. (2007). Bozyazı (Mersin) ve kuzey kesiminin tektono-stratigrafisi. Selçuk Üniversitesi Müh.-Mim. Fak. Dergisi, 23, pp. 1-2.
33. Winkler, H. G. F. (1979). Petrogenesis of metamorphic rocks. 5th ed., Springer-Verlag, New York-Berlin, p. 348.