Dokuz, Abdurrahman; Külekçi, Elif; Aydinçakir, Emre; Kandemir, Raif; Alçiçek, M. Cihat; Pecha, Mark E.; Sünnetçi, Kadir

The Cebre Rhyolite with an outcropping area up to 12 km(2) is one of the rare extrusions in the Variscan basement of the Sakarya Zone. The unit consists of high-K calc alkaline rhyolites (SiO2 = 74-82 wt.%). Abundant phenocrysts of quartz and K-feldspar are accompanied by subordinate cordierite phenocrysts, rare muscovite microphenocrysts and biotite microcrysts set in a fine-grained groundmass. Three types of rock fragments (xenoliths) have been recognized; (i) porphyritic, (ii) equigranular hypabyssal and (iii) hypocrystalline fragments. Zircon U-Pb dating indicates that the Cebre Rhyolite was extruded at 332.8 +/- 4.38 Ma, which post-dates the Variscan low temperature metamorphism and pre-dates the emplacement of I-type granitic intrusions (325-303 Ma).The samples are strongly peraluminous with A/CNK values ranging from 1.48 to 2.95 and A/NK from 1.49 to 2.99. They have very high K2O (3.72-7.42 wt.%) and Al2O3 (10.77-14.11 wt.%) contents, but very low CaO (0.02-0.21 wt.%), Na2O (0.05-0.78 wt.%) and MgO (0.3-0.21 wt.%) contents. The samples show geochemical affinity with the upper continental crust, e.g., enrichment of large ion lithophile elements (LILEs; K, Rb, U, Th, Pb), depletion of high field strength elements (HFSEs; Nb, Ta, Ti), Sr, P and Eu, but epsilon Nd-(t) values (- 3.06 to - 8.75) and isotope ratios of Sr-(t)((87) Sr/Sr-86 = 0.70499-0.70915) and Pb-(t) (Pb-206/Pb-204 = 16.41-17.570, Pb-207/Pb-204 = 15.54-15.59, Pb-208/Pb-204 = 36.20-37.22) are similar to those of the lower crust. Geochemical and isotope data indicate that the Cebre Rhyolite was generated by melting of metapelitic rocks with some addition of intermediate metaigneous derived magma. As a geodynamic model, we propose that the Variscan Orogeny in Turkey was occurred by collision of Gondwana with an arc/terrane separated from the southern margin of Laurussia. This collision was followed shortly after by splitting of oceanic lithosphere into two pieces and sinking down into asthenosphere. Rapid upwelling of asthenosphere to space emptied by previous oceanic lithosphere provided heat for high temperature metamorphism and anatexis of metasedimentary rocks in the crust. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

Elif Külekçi

Demirözü (Bayburt) civarında yüzeyleyen Cebre Riyoliti'ne ait kayaçlar petrografik, jeokimyasal ve izotopik açıdan incelendikten sonra elde edilen bulgular bu tez kapsamında petrolojik ve tektonik açıdan yorumlanmaya çalışılmıştır. Yaklaşık 12 km2lik bir alanda yüzeyleyen Cebre Riyoliti, Variskan orojenezi sırasında oluşan çok az sayıdaki yüzey kayalarından biridir. Zirkon U-Pb verileri Cebre Riyoliti'nin 332.8±4.38 my kabuğa yerleştiğini öngörmektedir. Hyaloporfirik ve mikrogranü porfirik dokuların baskın olduğu birimde yer yer akma bandı dokusu da gözlenir. Cebre Riyoliti ana mineral fazları olarak bol miktarda kuvars ve alkali feldispat, az olarak da kordiyerit fenokristalleri ve nadir olarak da muskovit ve biyotit mikro fenokristalleri içerir. Kristaller genellikle kenarları boyunca matriksle etkileşime işaret eden dengesizlik dokuları gösterirler Kordiyerit tamamen pinitleşmiş olup, fenokristalleri yer yer poikilitik dokulu zirkon içerir. Zirkon, titanit, apatit ve Fe-Ti oksit mineralleri tali fazlar olarak bulunurlar. Cebre Riyoliti'ne ait örnekler oldukça yüksek SiO2 (%74.23-80.62), K2O (% 3.72-7.42) ve Al2O3 (% 10.77-14.11) içeriklerine sahiptirler. Buna karşılık CaO (% 0.02-0.21), Na2O (% 0.05-0.78) ve MgO (% 0.3-0.21) içerikleri ise oldukça düşük miktarlardadır. Örnekler 1.48 ilâ 2.95 arasında değişen A/CNK değerleri ve 1.49 ilâ 2.99 arasında değişen A/NK değerleri ile güçlü peralumin özellik sunmaktadır. Ana ve iz elementlerin büyük bir çoğunluğu artan SiO2 içeriği ile negatif bir korelasyon sunmaktadır. Hafif nadir toprak elementler (HNTE), ağır nadir toprak elementlere (ANTE) göre az/orta oranlarda zenginleşmiş (LaN/YbN= 4-11) ve güçlü negatif Eu anomalisi gösterirler (Eu*/Eu=0.04-0.25). Belirgin negatif Nb, Ta, Sr, P ve Ti anomalileri, örneklerde gözlenen diğer jeokimyasal özelliklerdir. Petrografik ve jeokimyasal özellikler, kesirli kristallenmenin, özellikle de K'lu feldispat ve daha az olarak da plajiyoklas ayrımlaşmasının, Cebre Riyoliti'nin bileşimsel aralığının oluşmasında önemli bir rol oynadığına işaret etmektedir. Yukarıda değinilen jeokimyasal özelliklere ilave olarak Cebre Riyoliti'nde kordiyerit ve muskovit gibi alüminyumca zengin mineral fazlarının bulunması, kaynak alan olarak tortul kayaçlara işaret etmektedir. Reyik Okyanusu'nun Erken Karbonifer'de yay-kıta çarpışması şeklinde kapanmasını takiben meydana gelen yiten dilimin kopması astenosferik manto yükselimine yol açtığı ve kabuksal malzemenin ergimesi için gerekli ısıyı sağladığı öngörülmektedir. Anahtar Kelimeler: Demirözü, Jeokimya, Kordiyerit, S-tipi Riyolit, Sakarya Zonu, U-Pb zirkon yaşı, Variskan Orojenezi