Neojen Yaşlı Şerefiye Volkanitlerinin Petrolojisi (Zara-Sivas)

The study area crops out around the town of Şerefiye in the northeastern parts of the Sivas basin. The units in the study area start with the Refahiye Complex, which consists of Upper Cretaceous aged ultramafic rocks from bottom to top. Akıncılar Formation consisting of Eocene aged sedimentary rocks overlies Refahiye complex. Middle-Upper Eocene Karataş volcanics and contemporaneous Kösedağ syenite, which has a warm contact relationship with it, overlie this formation. Onari formation, which is composed of Lower Miocene aged sedimentary rocks, also unconformably overlies these units. The Upper Miocene-Pliocene Şerefiye volcanics, which form the basis of this study, are overlain by the Onarı formation. The Kadıköy formation, which consists of carbonate and clastic sedimentary rocks, unconformably overlies the Şerefiye volcanics. Quaternary alluvium overlies all these units. The Upper Miocene-Pliocene Şerefiye volcanics, which consist of foyidites and tefrites, are generally gray-black in color and contain abundant gas cavities in their upper levels, but are quite hard and compact. The Şerefiye volcanics show two different textural features. The first of these textures is a very fine grained hypocrystalline porphyritic tissue containing plagioclase phenocrysts. The second textural feature is characteristic with its coarser grained and rich phenocryst content compared to the first texture. These phenocrysts are augite, olivine, nepheline and garnet minerals, especially plagioclase. The effects of fractional crystallization, partial melting and crustal contamination are observed geochemically in the Şerefiye volcanics, which show alkaline character. In the Santonian-Campanian period, the oceanic crust forming the northern branch of the Neo-Tethys ocean subducted briefly under the Pontides towards the bottom of the Eurasian plate. In the continuation of the subduction event, a widespread crustal thickening occurred in the region and the İzmir-Ankara-Erzincan suture zone was formed along this line. The Upper Miocene-Pliocene Şerefiye volcanics are the product of a young volcanism formed as a result of the fractures that developed in the region during the post-collisional phase.

Çalışma alanı Sivas havzasının kuzeydoğu kesimlerinde Şerefiye beldesi civarında yüzeylenmektedir. Çalışma alanında bulunan birimler alttan üste doğru Üst Kretase yaşlı ultramafik kayaçlardan oluşan Refahiye Karmaşığı ile başlamaktadır. Refahiye karmaşığını Eosen yaşlı sedimanter kayaçlardan oluşan Akıncılar Formasyonu üzerlemektedir. Bu formasyonun üzerine de Orta-Üst Eosen Karataş volkanitleri ve onunla sıcak dokanak ilişkisine sahip eş yaşlı Kösedağ siyeniti gelmektedir. Bu birimlerin üzerine de yine uyumsuızlukla Alt Miyosen yaşlı sedimanter kayaçlardan oluşan Onarı formasyonu gelir. Onarı formasyonu üzerine de İsola volkanitleri bu çalışmanın temelini oluşturan Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Şerefiye volkanitleri gelmektedir. Şerefiye volkanitlerinin üzerine de uyumsuzlukla karbonatlı ve kırıntılı sedimanter kayaçlardan oluşan Kadıköy formasyonu üzerlerken, tüm bu birimlerin üzerine ise Kuvaterner yaşlı alüvyonlar gelmektedir. Foyidit ve tefritlerden oluşan Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Şerefiye volkanitleri genellikle gri-siyah renkli ve üst seviyelerinde bol miktarda gaz boşlukları içerirken oldukça da sert ve tıkızdır. Şerefiye volkanitleri iki ayrı dokusal özellik göstermektedir. Bu dokulardan birincisi oldukça ince taneli hipokristalin porfirik doku olup, yaygın olarak plajiyoklaz fenokristalleri içermektedir. İkinci dokusal özellik ise ilk dokuya göre daha iri taneli ve zengin fenokristal içeriği ile karakteristiktir. Bu fenokristaller, plajiyoklaz başta olmak üzere ojit, olivin, nefelin ve granat mineralleridir. Alkalin karakter gösteren Şerefiye volkanitlerinde jeokimyasal olarak fraksiyonel kristalleşme, kısmi ergime ve kabuksal kirlenmenin etkileri izlenmektedir. Santoniyen-Kampaniyen döneminde, Neo-Tetis okyanusunun kuzey kolunu oluşturan okyanusal kabuk, Avrasya levhasının altına doğru kısaca Pontidlerin altına dalmaktadır. Dalma-batma olayının devamında bölgede yaygın bir kabuk kalınlaşması gerçekleşmiş ve bu hat boyunca da İzmir-Ankara-Erzincan sütur zonu oluşmuştur. Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Şerefiye volkanitleri çarpışma sonrası evrede bölgede gelişen kırıklar neticesinde oluşmuş genç bir volkanizmanın ürünüdür.