Petrographic and Geochemical Characteristic of Çataldağ (Balıkesir) Granitoid

Abstract

In this study, determining of the petrographic and geochemical characteristic of Çataldağ granitoid which surfaces eastern of Susurluk (Balıkesir) is purposed. Fazlıkonağı formation which is consisted of Paleozoic marble intercalated amphibolite schist and mica schist form a basement part of the region, Karakaya formation is consisting Early Triassic conglomerate, sandstone, mudstone and Permian limestone blocks, Jurassic unidentified cristallized limestones and marbles, and all those formations and units are overlain by tectonically unconformable Yayla mélange. This group cut by Oligo-Miyocene aged Çataldağ granitoidic intrusive which is emplaced in study area. However Çataldağ pluton unconformable overlain by Neogene detritics and volcanic rocks. Holocrystalline texture has been seen predominantly in granitoid and determined with the resuts of petrographic analysis which is done. However, holocrystalline texture has been replaced by porphyritic texture especially on the rocks composed border and outcrop sections of granitoid. And cataclysm marks have shown on the porphyritic texture as a result of pressure effect on the exterior sections of granitoid. In addition plagioclase zones have also characterized rapid cooling of the exterior and border sections of granitoid. Geochemical studies has been doneon samples which is taken from Çataldağ granitoid, the pluton has high-K, calc-alkaline and peraluminous characteristics. Also Çataldağ pluton has characteristic of the post-collisional magmatizm features, and silicate versus the major elements and the trace elements like Rb, Sr, Y, and Ba correlations have shown the pluton experienced fractional crystallization, assimilation-fractional crystallization and magma mixing process

Çataldağ (Balıkesir) Granitoyidinin Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri

Abstract

Çalışma alanında stratigrafik olarak en altta bulunan Paleozoyik yaşlı mermer arakatkılı amfibolitşist ve mikaşistten oluşan Fazlıkonağı formasyonu, Permiyen yaşlı kireçtaşı bloklarını bünyesinde barındıran Alt Triyas yaşlı konglomera, kumtaşı, çamurtaşı birimlerinden oluşan Karakaya formasyonu, Jura yaşlı tanımlanmamış kristalize kireçtaşları ve mermer birimleri, ile tüm bu formasyon ve birimleri tektonik dokanakla üzerleyen Yayla Melanjı yer almaktadır. Bu topluluk çalışma alanına intrüzif olarak yerleşen Oligo-Miyosen yaşlı Çataldağ Granitoyidi tarafından kesilmektedir. Çataldağ plütonu Neojen yaşlı volkanik seriler ve çökel kayaçlar ile üzerlenmiştir. Yapılan petrografik analizler ile granitoyidin genelinde holokristalen dokunun hakim olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte holokristalen doku özellikle granitoyidin kenar ve dış yüzeyini oluşturan kayaçlarda yerini porfirik dokuya bırakırken, porfirik doku ve bu tip dokuda gözlenen katazma izleri dış zonlarda yönlenmelerin ve basınç etkisinin işareti olarak yorumlanmıştır. Ayrıca ince kesit örneklerinde izlenebilen plajiyoklaslardaki zonlanmalar, granitin özellikle dış ve kenar zonlarındaki hızlı soğumayı işaret etmektedir. Bu tip doku plütonun sokulumu sırasında meydana gelen soğumanın özellikle dış zonlarda hız kazandığını göstermektedir. Çataldağ Granitoyidinden alınan örnekler üzerinde yapılan jeokimyasal çalışmalarda, plütonun yüksek-K, kalk-alkalen ve peralümina karakterlerinde olduğu izlenmiştir. Çarpışma sonrası magmatizma özelliklerini taşıyan Çataldağ plütonunun, ana oksit elementlerinin ve Rb, Sr, Y ve Ba gibi iz elementlerin silikaya oranlamaları ile plütonun fraksiyonel kristallenme, asimilasyon-fraksiyonel kristallenme ve magma karışması süreçlerinden geçtiği belirlenmiştir

References

1. AKYÜZ, S., 1995 Manyas-Susurluk-Kepsut (Balıkesir) Civarının jeolojisi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
2. ALTUNKAYNAK, Ş., 2007 Collision-driven slab breakoff magmatism in northwestern Anatolia, Turkey, Journal of Geology vol.115 no:1, 63–82.
3. BİNGÖL, E., AKYÜREK, B. ve KORKMAZER, B., 1973 Biga yarımadasının jeolojisi ve Karakaya formasyonunun bazı özellikleri, Cumhuriyetin 50. yılı Yerbilimleri Kong. Tebliğleri, s. 70, Ankara.
4. BİNGÖL, E., 1976 Evolution Geotectonique de l'Anatolie de l'Ouest. Bull. Soc. Geol. France, ser. 7, v. 18, no. 2. p.431–450.
5. BOZTUĞ, D., HARLAVAN, Y., JONCKHEERE I., CAN, I., SARI, R., 2009 Geochemistry and K-Ar cooling ages of the Ilıca, Çataldağ (Balıkesir) and Kozak (Izmir) granitoids, west Anatolia, Turkey, Geological Journal, 44, 1, s. 79-103.
6. ERCAN, T., ERGÜL, E., AKÇAÖREN, F., ÇETİN, A., GRANIT, S., ve ASUTAY, J., 1990 Balıkesir-Bandırma Arasının Jeolojisi, Tersiyer Volkanizmasının Petrolojisi ve Bölgesel Yayılımı MTA Dergisi, 110, ss. 113-130.
7. ERGÜL, E.; ÖZTÜRK, Z.; AKÇÖREN, F. ve GÖZLER, M.Z., Balıkesir ili - Marmara denizi arasının jeolojisi, MTA Rap., (1980).
8. HARKER, A., 1909 The Natural History of Igneous Rocks, London, Metheuen, 384 pp.

9. IRVINE, T.N., and BARAGAR, W.R.A., 1971 A guide to the chemical classification of the common volkanic rocks, Canadian Journal of Earth Sciences, 8, 523-548.
10. IŞIK, V., TEKELİ, O. and Seyitoğlu, G., 2004 The 40Ar/39 Ar age of extensional ductile deformation and granitoid intrusions in the northern Menderes core complex: Implications for the initiation of extensional tectonics in western Turkey, Journal of Asian Earth Science 23, 555-566.
11. KAYA, O., ÜNAY, E., GÖKTAŞ, F., SARAÇ, G.,. 2007 Early Miocene stratigraphy of Central West Anatolia, Turkey: implications for the tectonic evolution of the Eastern Aegean area. Geological Journal, 42, 85-109.
12. KÖPRÜBAŞI , N., and ALDANMAZ, E., 2004 Geochemical Constraints on the Petrogenesis of Cenozoic I-Type Granitoids in Northwest Anatolia, Turkey: Evidence for Magma Generation by Lithospheric Delamination in a Post-Collisional Setting, International Geology Review, 46: 8, 705- 729.
13. Le MAITRE, R.W., BATEMAN P., DUDEK A., KELLER, J., LAMEYRE Le BAS, M.J., SABİNE, P.A., SCHMİD R., SORENSEN H., STRECKEİSEN, A., WOOLLEY, A.R., ZANETTİN B., 1989 A classification of igneus rocks and glossary of terms Blackwell, Oxford.
14. MANIAR PD., PICCOLI PM., 1989 Tectonic discrimination of granitoids. Geol. Soc. Am. Bull. 101, 635–643
15. MIYASHIRO, A., 1978 Nature of alkalic volcanic Rocks series immobile elements, Chemical Geology, 20, Contrib.Mineral Petrol., 66, 91 – 104.
16. OKAY, A.I., 1989, Tectonic units and sutures in the Pontides, northern Turkey: ed. A.M.C. Şengör, Tectonic Evolution of the Tethyan Region, Kluwer Academic Publ., 109-116.
17. OKAY, A. I., ŞENGÖR, A.M.C. ve GÖRÜR, N., 1994 Kinematic history of the opening of the Black Sea and its effect oen the surrounding regions, Geology, 22, 267-270.
18. ORHAN, A., MUTLU, H., 2009 Susurluk (Balıkesir) Skarn Yatağının Mineralojik ve Petrografik Özellikleri, Eskişehir OGU Müh. Mim. Fak. Dergisi, 22(II), 65-90. PEACOCK, M. A., 1931 Classification of igneous rock series, Journal of Geology, v. 39, 54–67, (1931).
19. PEARCE, J.A., HARRIS, N.B.W., and TINDLE, A.G., 1984 Trace element discrimination diagram for the tectonic interpretation of granitic rocks, Journal of Petrology, 25, 956-983.
20. PURVIS, M., ROPBERTSON, A.H.F., PRINGLE, M., 2004. 39Ar–40Ar dating of biotite and sanidine in tuffaceous sediments and related intrusive rocks: implications for the early Miocene evolution of the Gfrdes and Selendi basins, W Turkey. Geol. J.
21. RICKWOOD, P.C., 1989 Boundary lines within petrological diagrams which use oxides of major and minor elements, Lithos, 22, 247-263.
22. SEYİTOĞLU G. ve SCOTT, B.C., 1992 The age of the Büyük Menderes graben (west Turkey) and its tectonic implications, Geological Magazine, 129, 239-242.
23. SEYİTOĞLU, G. ve Scott, B.C., 1996 Age of Alaşehir graben (west Turkey) and its tectonic implications, Geological Journal, 31, 1-11.
24. SUN, S.S., McDONOUGH, W.F., 1989 Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes, In: Saunders, A.D., Norry, M.J. (Eds.). Magmatism in the Ocean Basins, Geol. Soc., London, Spec. Publ., 42, 313-345.
25. STRECKEISEN, A., and Le MAITRE, R. W., 1979 A chemical approximation of the modal QAPF classification of the igneous rocks, Neues Jahrbuch für Mineralogie Abhandlungen v. 136, 169– 206.
26. ŞENGÖR, A.M.C., ve YILMAZ, Y., 1981 Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach, Tectonophysics, 75, 181-241.
27. ŞENGÖR, A.M.C., YILMAZ, Y. ve KETİN, T., 1982 Remnants of a pre - late Jurassic ocean in northern Turkey, Fragments of Permian - Triassic Paleo - Tethys? Reply : Geol. Soc. America Bull., 93,932 – 936.
28. WILSON, M., 1989 Igneous Petrogenesis, Unwin Hyman Press, London, 456 pp.