Çelikhan Adıyaman Civarında Yüzeyleyen Metamorfik ve Magmatik Kayaların Petrolojisi

Year 2010, Volume: 53 Issue: 2-3, 129 - 158, 01.08.2010

Özlem Şahin Veysel Işık

Abstract

GD Anadolu kuşağı, geniş yayılımlara sahip metamorfik kayalar ile bu metamorfitlere sokulum yapan değişen bileşimdeki magmatik kayaları içerir. İnceleme alanı, bölgede yaygın yüzeylemeleri bulunan Pütürge ve Malatya metamorfitlerine ait litolojileri ihtiva eder. Maden karmaşığına ait kayalar ile yersel intrüzyonlar inceleme alanının diğer litolojilerini oluşturmaktadır.

Petrografik incelemeler, Pütürge metamorfitlerinin mika şist/mika gnays, granat mika şist/granat mika gnays, kalk-silikatik şist/kalk-silikatik gnays, kuvarso-feldispatik mika gnays, kuvarsitik şist/kuvarsit, mermer ve amfibolit türü kayalardan oluştuğunu ortaya koyar. Bu kayalarda granat, stavrolit, disten, sillimanit mineralleri Barroviyen zonunu temsil eden tipik indeks mineralleri oluşturur. Elde edilen mineral birliktelikleri, Pütürge metamorfitlerinin bölgesel metamorfizmanın ilerleyen üst yeşilşist ve amfibolit fasiyesi metamorfizma koşullarında geliştiğini ortaya koymaktadır. Bu durum, Pütürge metamorfitlerinin ~700 °C sıcaklık ve 9 kbar basınç metamorfizma koşullarında ve ~25 km’ye erişen kabuk derinliklerinde gelişmiş olabileceğini gösterir.

Malatya metamorfitleri yaygın olarak mermerlerden, az oranda sleyt, fillit ile şist türü kayalardan oluşmaktadır. Şist ve fillitlerde gözlenen kloritoyid, epidot ve tremolit/aktinolit mineralleri, Malatya metamorfitlerinin ~500 °C sıcaklık ve 6 kbar basınç metamorfizma koşullarına kadar erişmiş olduğunu ve bu koşulların da ~15 km derinliklere kadar uzandığını belirtmektedir.

İnceleme alanı içerisindeki metamorfitlerde ilerleyen bu bölgesel metamorfizma gerileyen metamorfizma tarafından üzerlenmiştir. Gerileyen metamorfizma oluşukları, bu metamorfitlerin yüzeye çıkma exhumation süreci ve bölgedeki neo-tektonik olaylar ile yakından ilişkilidir

Keywords

Metamorfik kaya, indeks mineral, amfibolit fasiyesi, Pütürge, Güneydoğu Anadolu

Petrology of Metamorphic and Magmatic rocks in the Vicinity of Çelikhan Adıyaman , Turkey

Abstract

SE Anatolia contains large exposed metamorphic rocks and intruded igneous rocks of various compositions. The study area described here includes Pütürge and Malatya metamorphites with large exposing in the region. Rocks of the Maden complex and local intrusion bodies constitute other lithologies of the area.

Based on petrographic studies, Pütürge metamorphites consist of mica schist/mica gneiss, garnet mica schist/garnet mica gneiss, calc-silicatic schist/ calc-silicatic gneiss, quartzo-feldspathic mica gneiss, quartz schist/quartzite, marble and amphibolite. Typical index minerals such as garnet, staurolite, kyanite, and sillimanite in these rocks characterize Barrovian zones. Mineral assemblages of these rocks indicate that the Pütürge metamorphites were metamorphosed by the upper greenschist and amphibolite facies conditions of the regional metamorphism. In this respect, estimates for peak temperature and pressure have been estimated as ~700 °C and 9 kbar, respectively, which implies a depth of at least 25 km. The Malatya metamorphites include mainly marble and lesser amounts of slates, phyllites and schists. The presence of chloritoid, epidote and tremolite/actinolite minerals in the Malatya metamorphites suggest a temperature of ~500 °C and a pressure of approximately 6 kbar, which coincides with a ~15 km depth.

Metamorphites with progressive regional metamorphism in the study area were overprinted by products of retrograde metamorphism. The formation of the products of retrograde metamorphism has been closely related with the exhumation process of metamorphites and neo-tectonic events in the region

Keywords

Metamorphic rocks, index mineral, amphibolite facies, Pütürge, Southeast Anatolia

References

• Asutay, H.J., 1985. Baskil (Elazığ) çevresinin jeolojik ve petrografik incelenmesi. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara, Doktora Tezi, 156 s (yayınlanmamış).
• Barker, A.J., 1990., Introduction to Metamorphic Textures and Microstructures. Blackie&Son Limited, New York, 170 p.
• Bingöl, A.F., 1984. Geology of the Elazığ area in the eastern Taurus region. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 209-217.
• Boray, A., 1975. Bitlis dolayının yapısı ve metamorfizması. Türkiye Jeoloji Bülteni, 18, 81-84.
• Çağlayan, M.A., İnal, R.N., Şengün, M. and Yurtsever, A., 1984. Structural setting of the Bitlis massive. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 245-254.
• Dewey, J.F., Pitman, W.C., Ryan, W.B.F. and Bonnin, J., 1973. Plate tectonics and the evolution of the Alpine system. Geological Society of America Bulletin, 84, 3137-3180.
• Erdem, E. 1994. Pütürge (Malatya) metamorfitlerinin petrografik ve petrolojik özellikleri. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Doktora Tezi, 119 s.
• Erdem, E. ve Bingöl, A.F., 1997. Pütürge (Malatya) masifindeki gnaysların petrografik ve petrolojik özellikleri. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi 20. Yıl Jeoloji Sempozyumu, 217-227.
• Erdoğan, B. ve Dora, O.Ö., 1983. Bitlis masifi apatitli demir yataklarının jeolojisi ve oluşumu. Türkiye Jeoloji Bülteni, 26, 133-144.
• Flöttmann, T., 1991. Fibrolitic sillimanite in retrograd shear zones of the Central Schwarzwald basement (Southwest Germany): Deformation-dehydration interaction: microstructural implications. Journal of Metamorphic Geology, 9, 162-175.
• Genç, S., 1990. Bitlis masifi, Çökekyazı-Gökay (Hizan, Bitlis) yöresi metamorfitlerinin petrografisi, metamorfizması ve kökeni. Türkiye Jeoloji Bülteni, 33, 1-14.
• Göncüoğlu, M.C. and Turhan, N., 1984. Geology of the Bitlis metamorfik belt. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 237-244.
• Grambling, J.A., 1981. Kyanite, andalusite, sillimanite, and related mineral assemblages in the Truchas Peaks region,New Mexico. American Mineralogist, 66, 702–722.
• Hall, R., 1976. Ophiolite emplacement and evolution of the Taurus suture zone, Southeastern Turkey. Geological Society of America Bulletin, 87, 1078-1088.
• Helvacı, C., 1983. Bitlis masifi Avnik (Bingöl) bölgesi metamorfik kayaçlarının petrojenezi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 26 (2), 117- 132.
• Helvacı, C. and Griffin, W.L., 1984. Rb-Sr geochronology of the Bitlis massif, Avnik (Bingöl) area, SE Turkey. In: Dixon, J.E. and Robertson, A.H.F. (eds). Geological Evolution of the Eastern Mediterranean. Special Publication of the Geological Society of London, 17, 403-413.
• Hempton, M.R., 1984. Results of detailed mapping near leak Hazar (Eastern Taurus Mountains. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 223-228.
• Hsu, L.C., 1968. Selected phase relationships in the system AlMn-Fe-Si-O; a model for garnet equilibria. Journal of Petrology, 9, 40-83.
• Karaman, T., Poyraz, N., Bakırhan, B., Alan, İ., Kadınkız, G., Yılmaz, H. ve Kılınç, F., 1993. Malatya-Doğanşehir-Çelikhan dolayının jeolojisi. MTA Derleme No: 9587, 57 s.
• Kerrick, D.M., 1990. The Al2SiO5 polymorphs. Mineralogical Society of America Reviews in Mineralogy, 22, 406 s.
• Ketin, İ., 1966. Anadolu’nun tektonik birlikleri. MTA Dergisi, 66, 20-34.
• Kipman, E., 1981. Keban’ın jeolojisi ve Keban şariyajı. İstanbul Üniversitesi Yerbilimleri Dergisi, 1, 75-81.
• Mason, R., 1975. Bitlis masifinin tektonik durumu. Cumhuriyetin 50. yılı Yerbilimleri Kongresi, Özetler, 31-41.
• Michard, A., Whitechurch, H., Ricou, I.E., Montigny, R. and Yazgan, E., 1984. Tauric subduction (Malatya-Elazığ provinces) and its bearing on tectonics of the Tethyan realm in Turkey. In: Dixon, J.E. and Robertson, A.H.F. (eds). Geological Evolution of the Eastern Mediterranean. Special Publication of the Geological Society of London, 17, 361-374.
• Miyashiro, A., 1972. Metamorphism and Metamorphic Belts. George Allen&Unwin, London, 492 p.
• Özgül, N. and Turşucu, A., 1984. Stratigraphy of the Mesozoic carbonate sequence of the Munzur Mountains (Eastern Taurides). International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 173-180.
• Özkaya, İ., 1982. Upper Cretaceous plate rupture and development of leaky transcurrent fault ophiolites in SE Turkey. Tectonophysics, 88, 103-116.
• Perinçek, D., 1979. Geological investigation of the ÇelikhanSincik-Koçali area (Adıyaman province). İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, Seri B44, 127-147.
• Perinçek, D., 1980, Arabistan Kıtası Kuzeyindeki Tektonik Evrimin Kıta Üzerinde Çökelen İstifteki Etkileri. Türkiye 5. Petrol Kongresi Bildirileri, 77-93.
• Ricou, L.E., Marcoux, J. and Whitechurch, H., 1984. The Mesozoic organization of the Taurides: one or several oceanic basins. In: Dixon, J.E., Robertson, A.H.F. (eds.), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean. Special Publication of the Geological Society of London, 17, 349-360.
• Robertson, A.H.F. and Dixon, J.E., 1984. Intruduction: Aspects of the Geological Evolution of the Eastern Mediterranean. Special Publication of the Geological Society of London, 17, 1-74.
• Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.
• Şengün, M., 1984. Tatvan güneyinin (Bitlis masifi) jeolojik/petrografik incelenmesi. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Ankara, Doktora Tezi, 157 s.
• Şengün, M., 1993. Bitlis masifinin metamorfizması ve örtü çekirdek ilişkisi. MTA Dergisi, 115, 1-13.
• Vidal, O., Goffe, B., Bousquet, R. and Parra, T., 1999. Calibration and testing of an empirical chloritoid-chlorite Mg-Fe exhance thermometer and thermodynamic data for daphnite. Journal of Metamorphic Geology, 17, 25-39.
• Winkler, H.G.F., 1979. Petrogenesis of Metamorphic Rocks. 4th ed., Springer-Verlag, New York, 348 p.
• Wintsch R.H. and Andrews, M.S., 1988. Deformation induced growth of sillimanite:’stress’ minerals revisited. Journal of Geology, 96, 143-161.
• Yardley, B.W.D., 1989. An Introduction to Metamorphic Petrology. Longman Scientific &Technical, New York, 248 p.
• Yazgan, E., 1984. Geodynamic evolution of the Eastern Taurus region. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 199-208.
• Yazgan, E. and Chessex, R., 1991. Geology and tectonic evolution of the Southeastern Taurides in the region of Malatya. Turkish Association of Petroleum Geologists Bulletin, 3 (1), 1-42.
• Yılmaz, H., 1999. Doğu Toroslar’da Sürgü (Doğanşehir-Malatya) çevresinin jeolojisi. Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri A-Yerbilimleri, 16 (1), 95-106.
• Yılmaz, O., 1975. Cacas bölgesi (Bitlis masifi) kayalarının petrografik ve stratigrafik incelemesi. Türkiye Jeoloji Bülteni, 18, 33-40.
• Yılmaz, Y., Yiğitbaş, E. ve Yıldırım, M., 1987. Güneydoğu Anadolu’da Triyas sonu tektonizması ve bunun jeolojik anlamı. Türkiye 7. Petrol Kongresi, 65-77.
• Yılmaz, Y., Yiğitbaş, E., Yıldırım, M. ve Genç, Ş.C., 1992. Güneydoğu Anadolu metamorfik masiflerinin kökeni. Türkiye 9. Petrol Kongresi, 296-306.