Sarıhan (Bayburt) plütonu'nun petrografik ve jeokimyasal özellikleri

Tez kapsamında Sarıhan Plütonu'nun petrografik ve jeokimyasal özelliklerinden yararlanarak kütleyi oluşturan ana magmanın yerleşim zamanı, kaynak alanı, tektonik ortamı fraksiyonel kristallenme ve magma karışımı gibi petrojenetik süreçleri ele alınmaktadır. Sarıhan Plütonu, Sarıhan Köyü'nden (Bayburt) başlayarak güneye doğru olan yaklaşık 20 km2'lik bir alanda dairesel şekilli bir kütle olarak mostra vermektedir. Erken Eosen'de (53 My) kıtasal kabuğa yerleşen plüton genellikle kuvarslı diyorit, tonalit, monzonit, kuvars monzonit ve granodiyorit bileşimli kayaçlardan oluşmaktadır. Yer yer gözlenen mafik mikrogranüler anklavlar (MMA) monzodiyorit, aplit daykları ise granitik bileşimlimlidir. Orta ve ince taneli dokuya sahip kayaçlarda poikilitik, monzonitik, anti-rapakivi ve mirmekitik gibi mineral dokuları yaygındır. SiO2 içeriğindeki artışa karşı ana ve iz elementlerde (MgO, Fe2O3, CaO, TiO2, P2O5, La, Sr, Eu, Nb, Y, Yb) gözlenen negatif trendler plüton içindeki bileşimsel değişimin oluşmasında kesirli kristallenme (amfibol, plajiyoklas, Fe-Ti oksit, apatit) ve magma karışımının önemli rol oynadığını ifade etmektedir. MMA'ların varlığı magma karışımını desteklemektedir. Trendlerin çizgisel oluşu aynı kökenden gelen magmaların karışımı ile uyumludur. Yukarıda değinilen jeokimyasal özellikler kaynak alan olarak bazik kayaları öngörmektedir. Bu kaynak alan kayalarının alt kıtasal kabukta mı, yoksa okyanusal kabukta mı yer aldığı sorusu halen devam eden bir tartışma konusudur. Stratigrafik, sedimantolojik, yapısal verilerin yanı sıra Kretase-sonrası yaşanan kısa süreli sıkışma ve devamındaki açılma rejimi Sakarya Zonu kıtasal kabuğunun erken Eosen'deki 45 km'den çok az bir kalınlığa sahip olduğunu öngörmektedir. Bütün bunlar çarpışma sırasında dilim kopması (slab breakoff) veya okyanus ortası sırtın yitimi gibi okyanusal litosfere ait kayaların kısmi ergimesini öngören modelleri öne çıkarmaktadır.

Within the context of this thesis, the time of intrusion, source area, tectonic setting of the parental magma as well as the petrogenetic processes such as fractional crystallization and magma mixing are investigated based on the petrographic and geochemical characteristics of the Sarıhan Pluton. The Sarıhan Pluton outcrops as a circular shaped body in an area of approximately 20 km2 towards the south of Sarıhan Village (Bayburt). The pluton, which emplaced in the early Eocene (53 Ma) into the continental crust, generally consists of quartz diorite, tonalite, monzonite, quartz monzonite and granodiorite. The locally observed mafic microgranular enclaves (MMA) are monzodiorite in composition, while the aplite dykes consist of granites. Mineral textures such as poikilitic, monzonitic, anti-rapakivi and myrmekitic are common in the medium- and fine-grained rocks. Negative trends observed in major and trace element contents (MgO, Fe2O3, CaO, TiO2, P2O5, La, Sr, Eu, Nb, Y, Yb) with increasing SiO2 content imply that fractional crystallization (amphibole, plagioclase, Fe-Ti oxide, apatite) and magma mixing play an important role in the formation of compositional range in the pluton. The presence of MMAs supports magma mixing. The linear trends are compatible with the mixing of magmas coming from the same origin. The geochemical features mentioned above suggest the occurrence of basic rocks in the source area. The question of whether these source area rocks are located in the lower crust or subducted oceanic crust is still a matter of ongoing debate. Stratigraphic, sedimentological and structural data, as well as the short-term compression following the Late Cretaceous and the subsequent extensional regime in the middle Eocene suggest that the Sakarya Zone has had crust thickness in the early Eocene less than 45 km. All these highlight the models such as slab breakoff or mid-ocean ridge subduction that propose partial melting of basic rocks in oceanic lithosphere.