SULTANSAZLIĞI (KAYSERİ) HAVZA KENARI MİYO-PLİYOSEN VOLKANİZMA ÜRÜNLERİNİN PETROLOJİK KORELASYONU
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tez Danışmanı: H. Evren Çubukçu
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Sultansazlığı Havzası (Kayseri, Türkiye) Üst Miyosen - Pliyosen istifi, doğuda ve batıda, farklı sistemlere ait kalk-alkalen (ağ.%51-69 SiO2) ile görece genç (Pliyo-Pleyistosen), nefelin normatif (ağ. %0,45 - 3,0), Na-alkalen efüzif ürünlerden ve ara katkılı piroklastik çökellerden oluşur. Havza kenarı istifinin, havza açılımından yaşlı ve eş yaşlı volkanik faaliyetin ürünleri olan farklı fizikokimyasal karakteristiklerdeki magmaları içermesi, dinamik evrim, farklılaşma süreçleri ve kökende değişiminin izlenmesi için eşsiz bir alan yaratır. Bu tez, Sultansazlığı Havzası kenarı Miyo-Pliyosen volkanik ürünlerine ait petrografik, mineralojik ve jeokimyasal ver ışığında sayısal modelleme teknikleri ile havza kenarı magmalarının, farklılaşma süreçlerini, termo-dinamik evrimlerini ve magmaların oluşumlarında etkili olan dinamik süreçlerin petrolojik açıdan değerlendirilmesi amacı taşır.
Yaygın mikrolitik-porfirik doku ve merkez-kenar normal zonlanma eğilimi ile genellikle denge durumundan sapma gösteren fazların bolluğu kapalı sistem fraksiyonlanmasına işaret eder. Artan silis ile birlikte sistematik Rb, Th, K zenginleşmesi, buna karşılık ana element oksitler (örn., MgO, CaO) ile geçiş metallerinde (örn., Ni, Cr, Ti) fakirleşme, plajiyoklaz ve ferromagnezyen fazların fraksiyonlanması ile farklı oranda kabuk asimilasyonu etkisini gösterir. Tahmin edilen rezervuar parametrelerine göre magmaların büyük bir bölümü geniş bir ΔP/ΔT gradyanı (ΔP:10-0,2 kbar / ΔT:1306-700°C) boyunca, düşük-orta oksidasyon koşulları (KFMort.: +1,09 ± 0,88 𝑙𝑜𝑔 𝑓𝑂2) altında MOHO – alt kabuk (~33-28 km) derinliklerinden yükselerek, orta-sığ derinliklere taşınır. Bu hat boyunca magmaların farklılaşmalarına yol açan, polibarik (10-5 kbar) kademeli fraksiyonlanma (~%35) ile kabuk asimilasyonu (%20-45), pMELTS ve kombine FK, AFK modelleri ile simüle edilmiştir. İlksel element karakteristiklerine göre yaklaşık MOHO derinliğinde, 1GPa basınçta, doğal bileşimlerdeki en yüksek forsteritik (XFo: 88,4 % mol) olivin ile dengede bulunduğu varsayılan ilksel eriyik bileşimi, 1323 °C likidus sıcaklığı için pMELTS ters fraksiyonlanma ile hesaplanmıştır. Hesaplanan ilksel eriyik bileşimindeki magmaların, alt-orta kabuk yüksek basınç polibarik fraksiyonlanmaları süresince, yüksek sıcaklık (~1323 °C), düşük-orta su içeriği (0,6 – 2,5 ağ. % H2O), düşük – orta oksidasyon (KFM 0 – +2 𝑙𝑜𝑔 𝑓𝑂2) koşulları altındaki evrimleri doğal bileşimlerdeki kompozit piroksenler (opx-cpx) ile yüksek An (≥75 % mol) plajiyoklazlarındaki dengesizlik dokularının varlığını açıklar. Farklılaşma süreçlerinden görece az etkilenmiş genç magma (≤ ~5,5 My) serilerinin yüksek ΔP’ye (~10 kbar) karşılık düşük ΔT (~200-300°C) değerleri, transtansiyonel kuvvetlerin etkisinin havza açılımından öncesinde görece hızlı yükselim oranına sahip daha ilksel karakterdeki magmaların oluşumunu kolaylaştırdığını göstermiştir. Bölgesel tektonizma etkisinde magmaların fizikokimyasal özelliklerinin değişimine ek olarak, havza kenarı magmalarında yaşlıdan gence, kuzeyden güneye, köken karakteristiklerinde alt-kıtasaldan (KAS) sublitosferik manto (NAB) özelliklerine doğru dereceli geçiş, manto heterojenliği ve bölgesel jeodinamizma tartışmalarına katkı sağlayacak petrolojik bir kesit sunar.