Geochemical and Petrographic Features of the Miocene Volcanism Around Soma Basin, Western Anatolia, Turkey

Yıl 2012, Cilt: 33 Sayı: 1, 141 - 168, 01.02.2012

E. Yalçın Ersoy Fulya Dindi Özgür Karaoğlu Cahit Helvacı

Öz

Miocene volcanic units in the lignite-bearing Soma basin in the western Anatolia can mainly divided into three subgroups: (i) early-middle Miocene Kozak-Yuntdağı volcanites which interfinger with the basin deposits to the W, NW and SW and the Sındırgı-Gelembe volcanites of the Bigadiç volcano-sedimenter basin to the NE; (ii) Dededağ volcanites within basin and; (iii) Adilköy volcanites cutting the basin deposits. In this study, geochemical and petrographic features of the Kozak-Yuntdağı, Dededağ and Adilköy volcanites have been examined and their petrological evolution is discussed. The early-middle Miocene Kozak-Yuntdağı volcanites include medium- to high-K calc-alkaline andesite, dacite, latite, trachydacite and rhyolites. The Dededağ volcanites are composed of medium-K calc-alkaline andesites. The late Miocene Adilköy volcanites are composed of medium-K calc-alkaline basaltic andesites. On a primitive mantle-normalized multi-element spider diagram, the all volcanic units are characterized by depletions in high-field strength elements (HFSE) such as Nb, Ta and Ti over large ion lithophile elements (LILE), such as Rb and Ba. SiO2- dependent major and trace element variations and trace element ratios indicate that the Kozak-Yuntdağı volcanites were differentiated from Dededağ volcanites via fractional crystallization coupled with crustal contamination. The geochemical features of the late Miocene Adilköy volcanites show that these volcanic rocks differ from the mainly asthenosphere-derived Quaternary Kula volcanites and the other late Miocene basaltic rocks which have asthenospheric signature in their genesis in the region. In these respects, the asthenospheric contribution, considered for late Miocene to Quaternary volcanism in the region is not valid for the rocks of the Soma basin where the Miocene volcanic rocks have only lithospheric origin.

Anahtar Kelimeler

Western Anatolia, Soma basin, geochemistry, Miocene volcanism, petrogenesis

Soma Havzası ve Çevresindeki Miyosen Volkanizmasının Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri, Batı Anadolu, Türkiye

Öz

Batı Anadolu’daki önemli linyit yataklarını içeren Soma havzası ve çevresinde yüzlek veren Miyosen yaşlı volkanik birimler başlıca üç gruba ayrılır. Bunlar: (i) B, KB ve GB’da havza istifi ile kısmen giriklilik sunan ve onları uyumlu üzerleyen alt ve orta Miyosen yaşlı Kozak-Yuntdağı volkanitleri ile KD’da Bigadiç volkanosedimanter havzasına ait Sındırgı-Gelembe volkanitleri, (ii) havza içinde Dededağ volkanitleri ve (iii) havza istifini kesen geç Miyosen Adilköy volkanitleridir. Bu çalışmada Kozak-Yuntdağı ve Dededağ volkanitleri ile Adilköy volkanitlerinin petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiş ve petrolojik evrimleri tartışılmıştır. Kozak-Yuntdağı volkanitleri ortaç-yüksek potasyumlu kalk-alkali andezit, latit, dasit, trakidasit ve riyolitlerden, Dededağ volkanitleri ortaç potasyumlu kalk-alkali andezitlerden ve Adilköy volkanitleri ortaç potasyumlu kalk-alkali bazaltik andezitlerden oluşur. Tüm volkanik birimler ilksel mantoya göre normalleştirilmiş iz element diyagramlarında, Nb, Ta ve Ti gibi yüksek değerlikli katyonlar bakımından Rb ve Ba gibi geniş iyon çaplı elementlere göre tüketilme sunar. Silika içeriklerine göre incelenen ana ve iz element değişim diyagramları ve iz element oranları Kozak-Yuntdağı volkanitlerinin Dededağ volkanitlerinden ayrımlaşmalı kristalizasyon ve muhtemelen kabuksal kirlenme süreçleri eşliğinde türediğini gösterir. Geç Miyosen yaşlı Adilköy volkanitlerinin jeokimyasal özellikleri, bu volkanik birimlerin Kuvaterner Kula volkanitleri gibi başlıca astenosferik kökene sahip olan volkanik birimlerden ve diğer geç Miyosen yaşlı ve astenosferik katkı içeren volkanitlerinden farklı olduğunu gösterir. Bu yönüyle, bölgede geç Miyosen’den itibaren tüm bazaltik volkanitlerde etkisi olduğu düşünülen astenosferik katkının Soma havzası için geçerli olmadığı ve havzadaki volkanizmanın Miyosen boyunca yalnızca litosferik mantodan türediği sonucuna ulaşılmıştır

Anahtar Kelimeler

Batı Anadolu, Soma havzası, jeokimya, Miyosen volkanizması, petrojenez