Geochemical and Petrographical Properties of Granioidic Rocks Located Between Geyve Gorge and Pamukova

Abstract

The metamorphic rocks cropping out at the northern part of Pamukova and Geyve gorge in NW Turkey were cut by the rocks in granitoidic origin. These rocks are observed as dyke, sill and lenses in the study area and they have not large dimentions. The rocks of the region were highly affected by metamorphism and tectonism. Major, trace and REE geochemistry of the rocks in the granitoidic origin show that they have I-type, metaluminous-peraluminous calc-alkaline characteristics. The ratio of the molecular A/CNK of the granitoidic rocks ranges from 0,88 and 1,1. These ratios indicate to the I-type granites. According to MORB-normalized muti-elements spider diagram, the granitoidic rocks display large-ion lithophile element (LILE; e.g. Rb, Ba, U, Th and K) enrichments compared to high field strength element (HFSE; e.g. Zr, Ti, Hf, Nb and Ta). Chondrite-normalized rare earth elements (REE) exhibit flat [(La/Yb)N=0.63] or light rare earth element (LREE) enrichment patterns [(La/Yb)N = 1,4 - 11,66]. The REE and MORBnormalized multi-element patterns and tectonomagmatic discrimination diagrams of the rocks in granitoidic origin, suggest that these rocks were formed in a volcanic arc setting

Geyve Boğazı ve Pamukova Arasında Yer alan Granitoyitik Kayaçların Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri

Öz

Kuzeybatı Türkiye’de Geyve Boğazı’nda ve Pamukova’nın kuzey bölümlerinde yüzlek veren metamorfik kayaçlar granitoyitik kökenli kayaçlar tarafından kesilmektedir. Bu kayaçların boyutları çok fazla olmayıp dayk, sil ve merceksi yapıdadırlar. Bölge kayaçları metamorfizma ve tektonizmadan önemli şekilde etkilenmişlerdir. Ana, iz ve nadir toprak elementleri jeokimyasına göre, granitik kökenli kayaçların I-tipi, metalumino-peralumino kalk-alkali özellikte oldukları anlaşılmaktadır. Kayaçların A/CNK moloküler oranları 0,88 ile 1,1 arasında değişmekte olup I-tipi granitlere işaret etmektedirler. Kayaçların MORB’a göre normalleştirilmiş çoklu element örümcek diagramında büyük iyonlu litofil elementlerin (LILE; ör. Rb, Ba, U, Th ve K), kalıcılığı yüksek elementlere (HFSE; ör. Zr, Ti, Hf, Nb ve Ta) göre zenginleştiği görülmektedir. Kondrit’e göre normalleştirlmiş nadir toprak elemenleri (REE) yaklaşık düz [(La/Yb)N=0.63] ya da hafif nadir toprak elementlerinde (LREE) zenginleşme [(La/Yb)N = 1,4 - 11,66] desenleri sunarlar. Granitoyit kökenli kayaçların REE ve MORB’a göre normalize edilmiş çoklu element desenleri ile birlikte tektonomagmatik ayırım diyagramları, bu kayaçların volkanik yay ortam koşullarında oluştuklarını gösterir

Kaynakça

1. AKSAY, A., PEHLİVAN, S., GEDİK, I., BİLGİNER, E., DURU, M., AKBAŞ, B., ALTUN, I., 2002. Türkiye Jeoloji Haritası, Zonguldak paftası, ölçek 1:500 000. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
2. AKARTUNA, M., 1968. Armutlu yarımadasının jeolojisi. İstanbul Üniv. Fen. Fak. Monog. 20, 1 – 105.
3. AKARTUNA, M., ve ATAN, O.R., 1981. Geyve-İkramiye-Fındıksuyu (Sakarya) dolayının jeolojisi; S.Ü. Fen Fakültesi, Yer Bilimleri Dergisi, 1, 25-46. BOZCU, M., 1992. Geyve (Adapazarı ili) Sapanca dolayının jeolojik ve petrolojik incelemesi. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 247p.
4. BROWN, G.C, THORPE., R.S., and WEBB, P.C ., 1984. The geochemical characteristics of granitoids in contrasting arcs and comments on magma sources. J Geol Soc Lond 141, 413–426.
5. CHAPPELL, B.W., and WHITE, A.J.R., 1974. Two contrasting granite types. Pac. Geol. 8, 173– 174.
6. GÖNCÜOĞLU, M.C., ERENDİL, M., TEKELİ, O., ÜRGÜN, B.M., AKSAY, A., ve KUŞÇU, G., 1986. Armutlu Yarımadası’nın doğu kesiminin jeolojisi. MTA Rapor, No. 7786 43p.
7. GÖNCÜOĞLU, M.C., ERENDİL, M., TEKELİ, O., AKSAY, A., KUŞÇU, A., and ÜRGÜN, B., 1987. Geology of the Armutlu Peninsula. Correlations of Variscan and Pre-variscan Events in the Alpine–Himalayan Mountain Belt. Field Meeting. Turkey. Guide Book for the Field Excursion Along Western Anatolia, Turkey. IGCP Project, MTA. 5, 12–18.
8. GÖNCÜOĞLU, M.C., ERENDİL, M., TEKELİ, O., AKSAY, A., KUŞÇU, and A., ÜRGÜN, B., 1992. Introduction to the geology of the Armutlu Peninsula. ISGB-92, Guide Book, pp. 26–36.

9. HARRIS, N.B.W, PEARCE, J.A., and TINDLE, A.G., 1986. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism. In: Coward MP, Ries AC (eds) Collision tectonics. Geological Society of London Special Publication, 19, 67–81.
10. IRVINE, T.N., BARAGAR, W.R.A., 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Can. J. Earth Sci. 8, 523–548.
11. LE MAITRE, R.W., 1989. A classification of igneous rocks and glossary of terms: Oxford, UK, Blackwell, 193 p. MANIAR, P.D., and PICCOLLI, P.M., 1989. Tectonic discrimination of granitoids. Bull Geol Soc Am 101, 636–643.
12. MCCULLOCH, M.T., and GAMBLE, J.A., 1991. Geochemical and geodynamical constraints on subduction zone magmatism. Earth and Planetary Science Letters, 102, 358–374.
13. OKAY, A.I., BOZKURT, E., SATIR, M., YİĞİTBAŞ, E., CROWLEY, Q.G., and SHANG, C.K., 2008. Defining the southern margin of Avalonia in the Pontides: Geochronological data from the Late Proterozoic and Ordovician granitoids from NW Turkey. Tectonophysics. 461, 252-264.
14. PEARCE, J. A., 1996. Sources and settings of granitic rocks. Episodes, 19, 120–125.
15. PEARCE, J.A., HARRIS, N.B.W., and TINDLE, A.G., 1984. Trace element discrimination the tectonic interpretation of granitic rocks. J. Petrol. 25, 956–983
16. ROBERTSON, A.H.F., and USTAÖMER, T., 2004. Tectonic evolution of the Intra-Pontide suture zone in the Armutlu Peninsula, NW Turkey. Tectonophysics 381, 175–209.
17. SUN, S.S., and MCDONOUGH, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD, Norry MJ (eds) Magmatism in the ocean basins. Geological Society of London Special Publication. 42, 313–347.
18. ŞENGÖR, A.M.C., and YILMAZ, Y., 1981. Tethyan evolution of Turkey: A plate tectonic approach: Tectonophysics, 75, 181-241.
19. TÜRKECAN, A., YURTSEVER, A., 2002. Türkiye Jeoloji Haritası, Zonguldak paftası, ölçek 1:500 000. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara.
20. YILMAZ, K., 1992. Mekece (Adapazarı) – Bahçecik (Kocaeli) Dolayının jeolojik ve petrolojik incelemesi. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi. 260p.
21. YILMAZ, Y., GENÇ, Ş.C., YİĞİTBAŞ, E., BOZCU, M., and YILMAZ, K., 1995. Geological evolution of the Late Mesozoic continental magrin of Northwestern Anatolia. Tectonophysics, 243, 155-171.