Bozaniç (Sarıcakaya-Mihalgazi, Eskişehir) eosen volkanitlerinin petrolojisi ve jeodinamik evrimi

Abstract

Bu çalışmada, Sakarya Zonu'ndaki (Sarıcakaya-Mihalgazi, Eskişehir) Neotetis okyanusunun kapanmasına yol açan kıta-kıta çarpışması sonucunda meydana gelmiş Eosen yaşlı Bozaniç volkanitlerinin petrolojik özellikleri incelenmiş ve bölgedeki Eosen magmatizmasının jeodinamik evrimi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bölgede önceki araştırmacılar tarafından yapılan önemli çalışmalar olmasına rağmen, bu volkanitlerin oluşumuna kaynaklık eden magmanın kökeni ve gelişimi ile ilgili soruların cevapları tam olarak bilinmemektedir. Bu amaçla, öncelikle çalışma alanının 1/25.000'lik jeolojik haritası çizilerek; volkanitlerden sistematik olarak derlenen örnekler üzerinde petrografik, jeokimyasal ve mineral kimyası analizleri ile radyometrik ve radyojenik izotop analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; bölgede hemen hemen aynı hat üzerinde sıralanmış, D-B uzanımlı dört ayrı volkan bacasından çıkan lav ve piroklastitler şeklinde yüzeyleme veren Bozaniç volkanitleri genellikle andezit bileşimindedirler. Plajiyoklaz, klinopiroksen, hornblend, biyotit fenokristalleri ile titano-manyetit ve sanidin içermektedirler. Petrografik olarak; hipokristalen porfirik, mikrolitik porfirik, trakitik ve hipohyalin porfirik dokular gösterirler. Jeokimyasal olarak, kalk-alkalen karakterli olup, orta-yüksek K içermektedirler. Kayaçların gelişimlerinde fraksiyonel kristalleşme sürecinin önemli ölçüde rol oynadığı tespit edilmiştir. Tektonik ortam olarak, Bozaniç volkanitlerinin oluşumuna kaynaklık eden magmanın zenginleşmiş litosferik mantodan türediği tespit edilmiştir. 40Ar/39Ar yaşlandırmasına göre, 48.13±0.15-48.78±0.23 My aralığında plato yaşları elde edilmiştir. Sonuç olarak; bu çalışmayla beraber Sakarya Zonu'ndaki çarpışma sonrası kalk-alkalen volkanizmasının ilk ürünlerinin ortaya çıkış zamanının Erken Eosen'e kadar indiği verisi elde edilmiş ve oluşumlarına kaynaklık eden magmanın detaylı petrolojik özellikleri ortaya konularak, bölgenin jeodinamik evrimi modellenmiştir.

In this study, petrologic characteristics of Eocene aged Bozaniç volcanic rocks resulting from continent-continent collision causing closure of Neotethys ocean in the Central Sakarya region (Sarıcakaya-Mihalgazi, Eskişehir) were investigated and geodynamic evolution of Eocene magmatism in the region was evaluated. Altough important studies conducted by the previous researchers were existed in the region, the questions related to the origin and development of the magma constituting these volcanic rocks are still unclear. For that purpose, 1/25.000 scaled geological map of the study area was firstly drawn and petrografic, geochemical, mineral chemistry, radiometric and radiogenic analyses were carried out on the samples collected systematically from volcanic rocks. According to the obtained results; Bozaniç volcanic rocks outcropping as lavas and pyroclastics erupted from nearly E-W trending line from four different volcanic cones have typically andesite. They contain plagioclase, clinopyroxene, hornblende, biotite phenocrysts as well as titano-magnetite and sanidine. Petrographically, they represent hypocrystalline porphyric, microlitic porphyric, trachytic, and hypohyaline porphyric textures. Geochemically, they are calc-alkaline in character and contain middle-high K. Fractional crystallization process was effective in development of the rocks. As the tectonic environment, the magma forming Bozaniç volcanic rocks was derived from the enriched lithospheric mantle. According to 40Ar/39Ar dating, the range of 48.13±0.15-48.78±0.23 Ma plateau ages were obtained. Consequently; the data that time of occurrence of initial products of the post-collisional calc-alkaline volcanism in the Central Sakarya region goes down to the Early Eocene was achieved and geodynamic evolution of the region was modeled through introducing detailed petrologic properties of the magma.