BAYBURT TÜFLERİNİN PETROGRAFİK, PETROKİMYASAL VE PETROLOJİK ÖZELLİKLERİ: DOĞU PONTİD GÜNEY ZONU’NDA EOSEN KALKALKALEN FELSİK VOLKANİZMASI

Year 2005, Volume: 20 Issue: 1, 49 - 68, 01.03.2005

Mehmet Arslan Zafer Aslan Abdurrahman Dokuz

Abstract

Bayburt yöresinde Eosen havzasında yüzlek veren tüfler “Bayburt tüfleri” olarak tanımlanmışolup, kiltaşı-marn ara seviyesiyle birbirinden ayrılabilen alt ve üst olmak üzere iki düzeydenoluşmaktadır. Alt birim iki üst birim ise bir seviye içermektedir. Her bir seviye iri taneliden ince tanelitüflere doğru derecelenme göstermektedir. Tüfler, başlıca cam kıymıkları, pomza ve kristal parçaları(plajiyoklas, kuvars, biyotit, sanidin) içermektedir. İri ve ince taneli seviyeler, kristal/cam oranınındeğişmesiyle belirginleşmektedir. Modal bileşimlerine göre, iri taneli seviye vitrik-kristal tüf ve incetaneli seviye ise vitrik tüf olarak tanımlanmaktadır. Jeokimyasal olarak tüfler, riyodasitik-dasitikbileşimli, orta-K’lu kalkalkalen ve peralumin karakterlidirler. Kimyasal değişimleri, püskürme öncesimagmatik olaylardan özellikle gazların etkisiyle gelişen kristal ayrımlaşmasına işaret eder. Nadir toprakelement dağılımları, (La/Lu)N=14-20 oranıyla kaşık şekilli olup, plajiyoklas ayrımlaşmasına işaret edenbelirgin negatif Eu anomalisine sahiptir. İncelenen tüfler, gerek arazi özellikleri ve gerekse asitikbileşimleri bakımından Güney Zon’daki diğer Eosen volkanitlerinden farklıdırlar. Kayaçlarda, çok tazeve köşeli cam kıymıkları ve kristal parçalarının bolluğu buna karşın litik parçaların yokluğu, tüflerinEosen havzasında veya yakınında freatomagmatik bir püskürmeyle oluştuğuna işaret etmektedir.Ayrıca, jeokimyasal veriler kayaçların, ortaç bir magmadan (andezitik ana magma) türediklerinigöstermektedir.

Keywords

Tüf, eosen volkanitleri, jeokimya, petroloji, Doğu Pontidler, Bayburt

Petrographical, Geochemical and Petrological Characteristics of the Bayburt Tuffs: Eocene Calk-Alkaline Felsic Volcanism in the Southern Zone of Eastern Pontide

Abstract

In the Bayburt area, the tuffs named as “Bayburt tuffs” outcropping in Eocene basin aremade of two levels as bottom and upper units, interstratified with a claystone-marl interlayer. Lowerlayer contains two whereas upper one unit, and every unit show gradating from coarse towards finegrainedtuffs. Tuffs contain dominantly glass shards, pumice and crystal fragments (plagioclase, quartz,biotite, sanidine). Coarse and fine-grained levels are characterised by their crystal fragment/glass shardratio. Based on modal composition, coarse-grained level can be classified as vitric-crystal tuff and finegrainedlevel as vitric tuff. Geochemically, tuffs are rhyodacite to dacitic in composition and exhibitmedium-K calcalkaline and peraluminous characteristics. They show chemical variation trends,probably reflecting pre-eruption magmatic processes, especially crystal fractionation by volatile effect.Rare earth element patterns are spoon-like in shape, with (La/Lu)N=14-20, and pronounced Eu anomaliesindicating plagioclase fractionation. The investigated tuffs differ from the rest of Eocene volcanics in thesouthern zone by their field characteristics and acidic composition. In the tuffs, presence of very freshand angular glass shards and common crystal fragments, but lack of lithic fragments may indicatephreatomagmatic acidic volcanism in or very near to Eocene basin in the region. Furthermore,geochemical data indicate that these rocks derived from an intermediate magma source (andesiticparent).

Keywords

Tuff, Eocene Volcanics, geochemistry, petrology, Eastern Pontide, Bayburt

References

• Adamia, S.A., Lordkipanidze, M.B. and Zakariadze, G.S., 1977, “Evolution of an active continental margin as exemplified by the Alpine history of the Caucasus”, Tectonophysics, 40, 183-199.
• Ağar, Ü., 1977, Demirözü (Bayburt) ve Köse (Kelkit) Bölgesinin Jeolojisi, Doktora Tezi, KTÜ, Trabzon.
• Aliyazıcıoğlu, İ., 1999, Kale (Gümüşhane) Yöresi Volkanik Kayaçlarının Petrografik, Jeokimyasal ve Petrolojik İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ, Trabzon, 96s.
• Arslan, M., Tüysüz, N., Korkmaz, S. and Kurt, H., 1997, “Geochemistry and petrogenesis of the Eastern Pontide volcanic rocks, Northeast Turkey” Chem Erde-Geochem, 57, 157-187.
• Arslan, M., Aslan, Z., Şen, C. and Hoskin, P.W.O. 2000a, Constraints on petrology and petrogenesis of tertiary volcanism in the Eastern Pontide paleo-arc system, NE Turkey, 10th V.M. Goldschmidt Conference, Journal of Conference Abstracts 5, 2, 157-158.
• Arslan, M., Şen, C., Aliyazıcıoğlu, İ., Kaygusuz, A. ve Aslan, Z. 2000b, Trabzon ve Gümüşhane yörelerinde (KD, Türkiye) yüzeylenen Eosen volkanitlerinin karşılaştırmalı jeolojisi, mineralojisi ve petrolojisi, Yerbilimleri ve Madencilik Kongresi Bildiriler Kitabı I, 39-53.
• Arslan, M. and Aliyazıcıoğlu, İ., 2001, “Geochemical and petrological characteristics of the Kale (Gümüşhane) volcanic rocks: Implications for the Eocene evolution of Eastern Pontide arc volcanism, Northeast Turkey, Int. Geol. Rev., 43, 595-610.
• Arslan, M. ve Aslan, Z., 2001, Doğu Pontid Kuzey (Tonya-Trabzon) ve Güney (YağmurdereGümüşhane) Zonundaki Eosen Yaşlı Granitik Sokulumların Jeokimyasal ve Petrolojik Özelliklerinin İncelenmesi, KTÜ Araştırma Fonu Projesi Raporu No:98.112.005.2, 30s.
• Arslan, M., Hoskin, P.W.O. and Aslan, Z., 2001, Continental crust formation and thermal consequences of Cenozoic thickening of the Eastern Pontides Tectonic unit: Preliminary temporal constraints and implications, Fourth International Turkish Geology Symposium (ITGS IV), 121, Adana.
• Arslan, M., Temizel, İ. and Abdioğlu, E., 2002, Subduction input versus source enrichment and role of crustal thickening in the generation of Tertiary magmatism in the Pontid Paleo-Arc setting, NE Turkey. In: B. De Vivo and R.J. Bodgar (eds.), Workshop-Short Course on Volcanic Systems, Geochemical and Geophysical Monitoring, Melt inclusions: methods, applications and problems, Napoli, Italy, 13-16.
• Arslan, M., 2003, Doğu Pontid Tersiyer volkanizmasının jeokimyasal ve petrolojik özellikleri: Jeodinamik gelişime ait bazı ipuçları, Doğu Karadeniz Bölgesinin Jeolojisi ve Maden Potansiyeli Sempozyumu, Trabzon, 103-105.
• Çamur, M.Z., Güven, İ.H. and Er, M., 1996, “Geochemical characteristics of the Eastern Pontide volcanics: An example of multiple volcanic cycles in arc evolution”, Turk. J. Earth Sci., 5, 123- 144.
• Eğin, D., Hirst, D.M. and Phillips, R., 1979, “The petrology and geochemistry of volcanic rocks from the northern Harşit river area, Pontid Volcanic Province, Northeast Turkey”, J. Volcanol. Geoth. Res., 6, 105-123
• Eskici, S., 2001, Sürmene-Of (Trabzon) Arasının Petrografik ve Jeokimyasal İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ, Trabzon (yayınlanmamış).
• Eyüboğlu, Y., 2000, Tirebolu-Doğankent (Giresun) Arasının Jeolojisi ve Jeokimyasal Özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, KTÜ, Trabzon (yayınlanmamış).
• Gedik, İ., Kırmacı, M.Z., Çapkınoğlu, S., Özer, E., ve Eren, M., 1996, Doğu Pontidlerin jeolojik gelişimi, KTÜ Jeoloji Müh. Böl. 30. Yıl Semp. Bil., 2, 654-677.
• Görür, N., Şengör, A.M.C., Akkök, R. ve Yılmaz, Y., 1983, Pontidlerde Neotetisin Kuzey kolunun açılmasına ilişkin sedimantolojik veriler”, B. Geol. Soc. Turkey, 26, 11-19.
• Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971, A guide to the chemical classification of common volcanic rocks, Can. J. Earth Sci., 8, 523-548.
• Kazmin, V.G., Sbortshikov, I.M., Ricou, L.E., Zonenshain, L.P., Boulin, J. and Knipper, A.L., 1986, “Volcanic belts as markers of the Mesozoic-Cenozoic Evolution of Tethys”, Tectonophysics, 123, 123-152.
• Ketin, İ., 1951, “Bayburt bölgesinin jeolojisi“, İÜ Fen Fak. Mecmuası- B, 16, 2, 113-127. Kırmacı, M.Z., 1992, Alucra-Gümüşhane-Bayburt Yörelerindeki (Doğu Pontid Güney Zonu) Üst JuraAlt Kretase Yaşlı Berdiga Kireçtaşının Sedimantolojik İncelenmesi, Doktora Tezi, KTÜ, Trabzon, 256s.
• Kırmacı, M.Z., 1998, Uluçayır (Bayburt) yöresinde Üst Jura-Alt Kretase yaşlı Berdiga kireçtaşlarındaki kondanse sekansın gelişimi ve sedimantolojik önemi, FÜ Jeoloji Müh. Eğt. 20. Yılı Semp. Bil. Özleri, 74-75.
• Kırmacı, M.Z., 2000, “Geç Jura yaşlı karbonat platformunun litofasiyes özellikleri ve evrimi, Uluçayır yöresi (Bayburt, Doğu Pontidler)“, Türkiye Jeoloji Bülteni, 43, 2, 33-49.
• Korkmaz, S. ve Baki, Z., 1984, Demirözü (Bayburt) Güneyinin stratigrafisi, Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, 5, 107-115.
• Le Maitre, R.W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre, J., Le Bas, M.J., Sabine, P.A., Schmid, R., Sorensen, H., Streckeisen, A., Wooley, A.R. and Zanettin, B., 1989, A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms, Blackwell, Oxford, 193s.
• Maniar, P.D. and Piccolli, P.M., 1989, “Tectonic discrimination of granitoids”, Geol. Soc. Am. Bull., 101, 635-643.
• Özer, E., 1984, “Bayburt (Gümüşhane) yöresinin jeolojisi”, Karadeniz Üniversitesi Dergisi, 3, 1-2, 77-89. Pearce, J,A., Harris, N.B.W. and Tindle, A.G.W., 1984, “Trace element discrimination diagrams for tectonic interpretation of granitic rocks”, J. Petrol., 25, 956-983.
• Pelin, S., 1977, Alucra (Giresun) Güneydoğu Yöresinin Petrol Olanakları Bakımından İncelenmesi, Doçentlik Tezi, Trabzon.
• Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989, Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: A.D. Saunders and M.J. Norry (eds) Magmatism in Ocean basins, Geological Society Special Publication, 42, 313-345.
• Tarhan, F. ve Bulut, F., 1989, “Yapı taşı olarak Bayburt tüflerinin jeomekanik özellikleri”, Doğa, 13, 3, 485-498.
• Taylor, S.R. and McLennan, S.M., 1985, The Continental Crust: Its Composition and Evolution, Blackwell, Oxford, 312s.
• Temizel, İ., 2002, İkizce (Ünye-Ordu) Yöresi Volkanik Kayaçlarının Petrografik, Jeokimyasal ve Petrolojik İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ, Trabzon, 151s. (yayınlanmamış).
• Tokel, S., 1972, Stratigraphical and Volcanic History of the Gümüşhane Region (NE Turkey), Doktora Tezi, Univ. Col. of London, UK.
• Topuz, G., Altherr, R., Satır, M. and Schwarz, W., 2001, Age and metamorphic conditions of low-grade metamorphism in the Pulur Massif, NE Turkey, Fourth International Turkish Geology Symposium (ITGS IV), September 24– 28, Adana-Turkey, p. 215.
• Winchester, J.A. and Floyd, P.A., 1977, “Geochemical discrimination of different magma series and their differantiation products using immobile e