Geochemical Characteristics and Areal/Regional Distribution of The Tertiary Volcanism in The Surroundings of Eleşkirt (Ağrı), Eastern Turkey

Abstract

Tertiary volcanism in the surroundings of Eleşkirt, a provincial town of Ağrı, in Eastern Anatolia, commenced at the beginning of Upper Miocene and continued till to the middle of Lower Pliocene with three main/ distinct phases. Upper Miocene aged Kösedağ volcanics are represented by dacitic lavas, tuffs and agglomerates. Upper Miocene aged Sekirdağ volcanics are mainly represented by andesites with subordinate trachyandesite and dacite type lavas and pyroclastics. Upper Miocene-Lower Pliocene aged Karakurt volcanics are largely represented by dacites and locally by rhyodacite, rhyolite and andesitic lavas interbedded with tuffs and ignimbrites. The results of geochemical (carried out on this three-distincit volcanic rocks) analyses indicate a subalkaline affinity with calcalkaline characteristics and show similar chemical characteristics with that of Cascade-type calc alkaline volcanic rock. The geochemical results also indicate that the volcanic rocks of the investigated area were basically originated from a crustal magma and represents the earliest products of the post-collisional volcanism in the Eastern Anatolia, resulting from mantle uplifting underlying a thick crust that was formed in a compressional regime.

Keywords

• Geochemistry
• Volcanism
• Eleşkirt-Ağrı

Eleşkirt (Ağrı) Yöresindeki Tersiyer Yaşlı Volkanizmanın Jeokimyasal Özellikleri ve Bölgesel Yayılımı

Abstract

Doğu Anadolu'da Ağrı il merkezine bağlı Eleşkirt ilçesi dolaylarında Tersiyer yaşlı volkanizma Üst Miyosen- başlarından başlayarak farklı üç ana evre ile Alt Pliyosen ortalarına değin devam etmiştir. Üst Miyosen yaşlı Kösedağ volkanitleri dasitik lav, tüf ve aglomeralardan; Üst Miyosen yaşlı Sekirdağ volkanitleri çoğunlukla andezit, ender olarak da trakiandezit ve dasit türde lav ve piroklastiklerden; Üst Miyosen -Alt Pliyosen yaşlı Karakurt volkanitleri ise çoğun dasit, yer yer de riyodasit, riyolit ve andezit türde lavlar ve bunlarla ardalanmalı olarak gözlenen tüf ve ignimbrit yataklanmalarından meydana gelmişlerdir. Yapılan jeokimyasal çalışmalarla, her üç evreye ait volkanik kayaçların Subalkalen nitelikte olup, kalkalkalen özellikler taşıdıkları; Kaskat (Cascade) tipi kalkalkalen volkanitlerle benzer kimyasal kapsamda oldukları; esas olarak kabuksal kökenli bir magmadan türedikleri ve Doğu Anadolu'da çarpışma sonrası oluşan volkanik topluluğun ilk temsilci ürünleri olarak sıkışma rejimi ile kalınlaşan kıta kabuğu içinde manto yükselimi ile oluşabilecekleri sonucuna varılmış ve volkanizmanın bölgesel yayılımı araştırılmıştır.

Keywords

• Jeokimya
• Volkanizma
• Eleşkirt-Ağrı

References

1. Aktimur, H. T., Tekir, M. E., Yurdakul, M. E., Ercan, T., Kecer, M., Ürgün, B., Gürbüz, M., Can, B. Ve Yaşar T., 1991, Kars-Arpaçay dolayının jeolojisi ve Neojen-Kuvaterner yaşlı volkanitlerin petrolojisi: Türkiye Jeoloji Kurultayı Bült., 6, 104-117.
2. Artyushkov, E. V., 1973, Stress in the lithosphere caused by crustal thickness inhomogenities: Jour. Geophys., 78, 7675-7708.
3. Artyushkov, E. V., 1981, Mechanism of continental riftogenesis: Tectonophysics, 73, 9-14.
4. Barberi, F., Innocenti, F., Ferrara, G., Keller, J. ve Villari, L., 1974, Evolution of the Aeolian arc volcanism (Southern Tyrrhenian Sea): Earth. Planet. Sei. Lett., 21, 269-276.
5. Bayraktutan, S., 1978, Tekman havzasının sedimanter litofasiyesleri ve çökelme tarihçesi: Türkiye Jeol. Kurul. 1987 Bildiri Özleri Kitabı, 69-70.
6. Bilgin, A., 1984, Serçeme (Erzurum) deresi ve dolayındaki volkanitlerin jeokimyası: Türkiye Jeoloji Kurultayı Bült., 5, 41-50.
7. Bilgin, A., 1987, Serçeme (Erzurum) volkanitlerinin mineralojisi, petrografisi: A. Ü. Isparta Müh. Fak. Derg., 3, 47-59.
8. Buket, E., 1988, Doğu Anadolu volkanik provensinin jeokimyası; Varto (Doğu Anadolu) yöresindeki Tersiyer ve Kuvaterner yaşlı volkaniklerin ana, iz, nadir toprak element içerikleri ve Sr, Nd izotop jeokimyası: Hacettepe Üniversitesinde Yerbilimlerinin 20. Yılı Sempozyumu Bildiri Özleri Kitabı, 54.

9. Buket, E., 1989, Petrology and major element geochemistrg of Tertiary and Quaternary volcanics from Varto region, Eastern Turkey: Metu Journal of Pure and applied sciences, 22/3, 69-89.
10. Di Giralomo, P., 1984, Magmatic character and geotectonic setting of some Tertiary-Quaternary Italian volcanic rocks; Orogenic, Anorogenic and transitional association-A review: Bull. Volcan., 47/3, 421-432.
11. Ercan, T., 1986, Anadolu'nun sönmüş volkanları yeniden püskürecekler mi?: Tübitak Bilim ve Teknik Derg., 222 , 17-19.
12. Ercan, T., Fujitani, T., Matsuda, J-İ., Notsu, K., Tokel, S. ve Ui, T., 1990, Doğu ve Güneydoğu Anadolu Neojen-Kuvaterner volkanitlerine ilişkin yeni jeokimyasal, radyometrik ve izotopik verilerin yorumu: MTA Derg., 110, 143-164.
13. Ercan, T., Tokel, S., Matsuda, J.İ., Ui, T., Notsu, K. Ve Fujitani, T., 1992, Hasandağı-Karacadağ (Orta Anadolu) Kuvaterner volkanizmasına ilişkin yeni jeokimyasal izotopik ve radyometrik veriler: Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 7, 8-21.
14. Ercan, T. ve Asutay, H. J., 1993, Malatya-Elazığ-Tunceli-Bingöl-Diyarbakır, dolaylarındaki Neojen Kuvaterner yaşlı volkanitlerin petrolojisi: AÜFF Jeoloji Böl. Suat Erk Sempozyumu Bildiriler Kitabı 291-302.
15. Gottini, V., 1968, The Tİ02 Frequency in volcanic rocks: Geol. Rdsch., 57, 930-935.
16. Gottini, V., 1969, Serial character of the volcanic rocks of Pantelleria: Bull. Volcan., 3, 818-827.
17. Gülen, L., 1980, Strontium isotope geochemistry of mount Ararat, and Süphan volcanics, Eastern Turkey: EOS, Transactions American Geophysical Union, 61,17.
18. Gülen, L., 1988, Van gölü civarı çarpışma zonu volkanizması; bir izotop jeokimya çalışması: Hacettepe Üniv. Yerbilimleri 20. Yılı Sempozyumu Bildiri Özleri Kitabı, 53.
19. Güner, Y. ve Şaroğlu, F., 1987, Doğu Anadolu'da Kuvaterner volkanizması ve jeotermal enerji açısından önemi: Türkiye 7. Petrol Kong. Bildiriler Kitabı, 371-383.
20. Irvine, T. N. ve Baragar, W. R. A., 1971, A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks: Canad. Jour. Earth. Scien., 8.523-548.
21. Innocenti, F., Mazzuoli, R., Pasquare, G., Radicati, F., ve Villari, L., 1976, Evolution of the volcanism in the area of interaction between the Arabian, Anatolian and Iranian plates (Lake Van, Eastern Turkey): Journal of Volcan. Geoth. Research., 1, 103-112.
22. Innocenti, F., Mazzuoli, R., Pasquare, G., Şerri, G. Ve Villari, L., 1980, Geology of the volcanic area North of Lake Van (Turkey): Geol. Rdsch., 69/1, 292-323.
23. Innocenti, F., Manetti, P., Mazzuoli, R., Pasquare, G., ve Villari, L., 1981, Anatolia and northwestern İran: R. S. Thorpe Ed., Andesites: Orogenic andesites and related rocks da. Wiley, Newyork, N. Y., 327-349.
24. Innocenti, F.,’Mazzuoli, R., Pasquare, G., Radicati,F. Ve Villari, L., 1982, Tertiary and Quaternary volcanism of the Erzurum-Kars area (Eastern Turkey), Geochronological data and geodynamic evolution: Jour. Volcan. Geoth. Res., 13, 223-240.
25. Kamanlı, A., 1975, Sarıkamış-Pasinler civarında perlit imkanları hakkında rapor: MTA Rap. No: 5369 (yayınlanmamış), Ankara
26. Kamanlı, A., 1977, Sarıkamış Perlitlerinin jeoloji ve jenezi: TJK I. Ulusal Perlit Kong. Bildiriler Kitabı, 148-152.
27. Keskin, M., 1992-a, Erzurum-Kars platosunun çarpışma kökenli volkanizmasının jeokimyasal karakteristikleri. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bildiri Özleri Kitabı, 49.
28. Keskin, M., 1992-b, Collision volcanism on the Erzurum-Kars plateau, northeastern Anatolia, Türkiye: Work in Progress on the Geology of Türkiye Abstracts, 38, Keele University Department of Geology, England.
29. Kıral, K. ve Çağlayan, A., 1980, Kağızman (Kars)-Ağrı- Taşlıçay (Ağrı) dolayının jeolojisi: MTA Rapor No: (Yayınlanmamış), Ankara. Lambert, J., Holland, J. G. ve Owen, P., F, 1974, Chemical petrology of a suite calc-alkaline lavas from mount Ararat, Turkey: Jour. Geol.,82, 419-438.
30. Le Bass, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen, A., ve Zanettin, B., 1986, A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali-silica diagram: Journal of Petrology, 27/3, 745-750.
31. Macdonald, G. A. ve Katsura, J., 1964, Chemical composition of Hawaiian lavas: Journal of Petrology, 5, 83-133.
32. Matsuda, J. İ., 1990, K-Ar Ages of Turkey volcanics; Geochemical Study of Collision volcanism at the plate boundary in Turkey, 63-68.
33. Nagao, K„ Matsuda, J. İ., Kita, İ. ve Ercan, T„ 1989, Noble gas and carbon isotopic composition in Quaternary volcanic area in Turkey: Jeomorfoloji Derg., 17, 101-110.
34. Özgür, N. ve Bilgin, A., 1990, Sarıkamış-Kars perlit ve obsidiyenlerinin jeokimyası, jenezi ve ekonomik önemi: Jeomorfoloji Derg., 18, 25-38.
35. Pearce, J. A., Bender, J. F., de Long, S. E., Kidd, W. S. F., Low, P. J., Güner, Y., Şaroğlu, F., Yılmaz, Y., Moorbath, S. and Mitchell, J. G., 1990, Genesis of collision volcanism in Eastern Anatolia, Turkey: Jour. Volcan. Geoth. Res., 44, 189-229.
36. Peccerillo, A. ve Taylor, S. R., 1976, Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu aerea, northern Turkey: Contrib. Mineral. Petrol., 58, 63-81.
37. Rittmann, A., 1962, Volcanoes and their activity: John Wiley and sons, Newyork, London, 305 pp.
38. Rittmann, A. ve Villari, L., 1979, Volcanism as a tracer in geodynamic processes: Geologie en Münbouw, 58/2, 225-230.
39. Sanver, M., 1968, A palaeomagnetic study of Quaternary volcanic rocks from Turkey: Phys. Earth. Planet. Interiors, 1, 403-421.
40. Savcı, G., 1980, Doğu Anadolu volkanizmasının neotektonik önemi: Yeryuvarı ve İnsan, 5/34, 4649.
41. Şaroğlu, F., Güner, Y., Kidd, W.S. F. ve Şengör, A. M.C., 1980, Neotectonics of Eastern Turkey; New evidence for crustal shortening and thickening in a collisional zone: EOS, Transactions American Geophysical Union, 61, 17, 360.
42. Şaroğlu, F. ve Yılmaz, Y., 1984, Doğu Anadolu'nun tektoniği ve ilgili magmatizması: Türkiye Jeoloji Kurumu Ketin Simp. Bildiriler Kitabı, 149-162.
43. Şaroğlu,F. ve Yılmaz, Y., 1991,Geology of the Karlıova region; Intersection of the north Anatolion and East. Anatolian transfrom faults: Bull. Tech. Univ. Istanbul, 44/34, 475-493.
44. Şengör, A.M.C. ve Kidd, W.S.F. 1979, Post-collisional tectonic of the Turkish-İranian, plateau and a comparison with Tibet: Tectonophysics, 55, 361-376.
45. Taner, M.F., 1977, Etude geologique et petrographique de la region de Güneyce-İkizdere, situee au sud de Rize (Pontides orientales, Turquie): Doktora tezi, Cenevre Üniv., İsviçre, 180 s. (Yayınlanmamış)
46. Taylor, S. R., ve Mc Lennan, M. S. 1981, The composition and evolution of the continental crust; rare earth element evidence from sedimentary rocks: Phil. Trans. Roy. Soc. London, A 301, 388-399.
47. Tokel, S., 1979, Erzurum-Kars yöresindeki Neojen çöküntüsüyle ilgili volkanizmanın incelenmesi: Doçentlik tezi, Karadeniz Teknik Üniv., 106 s. (Yayınlanmamış), Trabzon.
48. Tokel, S., 1980-a, Doğu Anadolu’da Neojen volkanizmasının jeokimyası: Türkiye Jeol. Kur. 34. Türkiye Jeoloji Bilimsel ve Teknik Kurultayı Bildiri Özleri Kitabı, 33.
49. Tokel, S., 1980-b, İz ve ana element ayırtman diyagramlarıyla Anadolu'da Neojen volkanizmasının tektonik yerleşiminin incelenmesi: Tübitak 7. Bilim Kong. Yerbilimleri Seksiyonu Tebliğleri Kitabı, 1-10.
50. Tokel, S., 1981, Plaka tektoniğinde magmatik yerleşimler ve jeokimya; Türkiye'den örnekler: Yeryuvarı ve İnsan, 6/3-4, 53-65.
51. Tokel, S., 1984, Doğu Anadolu'da kabuk deformasyon mekanizması ve gen ç volkanitlerin petrojenezi: Türkiye Jeoloji Kur. Ketin Simp. Bildiriler Kitabı, 121-130.
52. Tokel, S., 1985, Post collision Neogene volcanism in Eastern Anatolia; implications for their petrogenetic mechanism: IAVCEI 1985 İlmi Toplantısı Bildiri Özleri Kitabı, Giardini-Naxos, İtalya.
53. Tokel, S., Ercan, T., Akbaşlı, A., Yıldırım, T., Fişekçi, A., Selvi, Y., Ölmez, M., ve Can. B., 1988, Neogene tholeiitic province of Central Anatolia; implication for magma genesis and post-collision lithospheric dynamics: Metu Jour. Pure Appl. Scien., 21/1-3, 461-477.
54. Tokel, S. ve Ercan, T., 1992, Anadolu'da çarpışma sonu volkanizmasının jeokimyasal ayırtman özellikleri; yiten blok-manto etkileşimi: Türkiye Jeoloji kurultayı 1992 Bildiri Özleri Kitabı, 36.
55. Turcotte, D. L., 1983, Mehanism of crustal deformation: J. Geol. Soc. London, 140, 701-724.
56. Turcotte, D. L. ve Emerman, S.H., 1983, Mechanism of active and passive rifting: Tectonophysics, 79, 39-50.
57. Turner, F. J. ve Verhoogen, J., 1960, Igneous and metamorphic petrology: Me Graw-Hill Book Co., Newyork.
58. Türkecan, A., 1991, Muş yöresindeki Pliyosen yaşlı volkanitlerin petrolojisi: MTA Derg., 112, 85-102.
59. Türkecan, A. Dönmez, M., Özgür, î. B., Mutlu, G., Sevin, D. ve Bulut, V., 1992-a, Patnos-Tutak-Hamur (Ağrı) yöresinin jeolojisi ve volkanik kayaçların petrolojisi: MTA Rap. No: (yayınlanmamış).
60. Türkecan, A., Dönmez, M., Sevin, D., Özgür, I. B. Ve Mutlu, G., 1992-b, Perakalen volkanizma ve Doğu Anadolu'daki örnekleri: Türkiye Jeolojisi Kurultayı Bülteni 7, 108-115.
61. Wager, L. R., 1960, The major element variation of the Layered series of the Skaergaard intrusion: Journal of Petrology, 1, 364-398.
62. Wedepohl, K. H., 1975, The contribution of chemical data to assumptions about the origin of magmas from the mantle: Fortschr. Miner., 52/2, 141-172.
63. Yılmaz, Y., 1984, Türkiye'nin jeolojik tarihinde magmatik etkinlik ve tektonik evrimle ilişkisi: Türkiye Jeoloji Kurumu Ketin Simp. Bildiriler Kitabı, 63-81.
64. Yılmaz, Y., Şaroğlu, F. ve Güner, Y., 1987-a, Initation of the neomagmatism in East Anatolia: Tectonophysics, 134, 177-199.
65. Yılmaz, Y., Şaroğlu, F. ve Güner, Y., 1987-b, Doğu Anadolu'da Solhan (Muş) volkanitlerinin petrojenetik incelenmesi: Hacettepe Yerbilimleri, 14, 133-163.