öz DOKTORA TEZİ ARGUVAN-ARAPKIR (MALATYA) ARASINDA MALATYA FAYI BOYUNCA GÖZLENEN NEOJEN VOLKANİKLERİNİN PETROLOJİSİ TANER EKİCİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Doç. Dr. Osman PARLAK Yıl:2003, Sayfa: 122 Jüri: Doç.Dr.Osman PARLAK Prof.Dr.Fikrct İŞLER Prof.Dr.Abidin TEMEL Doç.Dr.Musa ALPASLAN Doç.Dr.Ali UÇURUM Çalışma alanı Orta-Doğu Anadolu'da Malatya ilinin kuzeyinde yer almakladır. Çalışma alanında Alt Miyoscn'den Pliyo-Kuvatcrncr'e kadar değişen yaş aralığında oluşmuş litolojiler gözlenmektedir. Lav akıntıları ve piroklastiklcrden oluşan volkanitler yaygın şekilde yüzeylemcktcdirlcr. Volkanik kayaclar yaş ilişkilerine göre de iki farklı birime ayrılmışlardır. Birincisi piroklastikler ve lavlardan oluşan Üst Miyosen yaşlı Yamadağı volkanitlcri ve ikincisidc olivin toleyitler ve trakibazaltlardan oluşan Pliyosen yaşlı lavlardır. Olivin toleyitler bu çalışmada Arguvan bazaltı olarak isimlendirilmişlerdir. Yamadağı volkanitlcri lavlar, aglomeralar, lapilli ve tüflerden oluşmaktadır. Lav akıntıları bazaltik andezit'ten dasit'e kadar uzanan bir kayaç bileşimine sahiptirler. Yamadağı volkanitlcrindc plajiyoklaz-piroksen ve plajiyoklaz-hornblend şeklinde gelişen iki farklı fraksiyonlanma yönelimi izlenir. Elek dokulu plajiyoklaz, zonlu dokulu plajiyoklazlar, ortopirokscnlcr tarafından mantolanmış klinopiroksenler, klinopiroksenler tarafından manlolanmış ortopirokscnlcr, resorbe olmuş fenokristal dokuları ve iğnemsi apatitler gibi magma karışımını belirten dengelenmiş mineral toplulukları içermektedir. Lav akıntıları ve dayklar halinde gözlenen trakibazaltlar holokristalin-porfirik-interscrtal doku gösterirler ve yaygın olarak da iddingsitleşmiş olivin fcnokristallcri içerirler. Hamur ise plajiyoklaz, klinopiroksen ve opak mineral mikrolitlerinden oluşmuştur. Lav akntıları halinde gözlenen Arguvan bazaltı ise Pliyosen yaşlı sedimanter birimlerle ardalanmalı olarak gelişmiştir. Arguvan bazaltı düşük-Tİ ve yüksck-Ti bazaltları olmak üzere iki birime ayrılmaktadır. Arguvan bazaltının tüm ürünleri geçiş karakterli olup, normatif mineralojik bileşimlerine göre olivin toleyil olarak isimlendirilmişlerdir. Düşük-Ti bazatlar yalnızca plajiyoklaz ve olivin mikrofenokristallcri, yüksck-Ti bazaltlar ise olivin fcnokristallcri içermektedirler. Düşük ve yüksek Ti bazaltlar içerisindeki olivinler iddingsitleşmiş ve serpantinleşmişlerdir. Arguvan bazaltı içerisindeki boşluklar ise ikincil kalsit ve zeolit mineralleri tarafından doldurulmuşlardır. Kalkalkalin karakterdeki Yamadağı volkanitlerinin eser element karakteristikleri bu volkanitlerin dalma-batma zonu vc/veya kıtasal kabuk tarafından kirletilmiş volkanitlcrc benzerlik göstermektedir. Eser element oran diyagramı bazaltik andezit ve dasit uç üyeleri arasında magma karışımının varlığını ileri sürmektedir. Yamadağı volkanitlcri içerisndeki dasitler yaş ilişkisi ve petrografilerine göre ikiye ayrılmaktadır. Birincisi kondirite göre yapılan Zr/Nb oran diyagramında kabuksal kökeni işaret eden dasit, ikincisi ise bazaltik andezit'in fraksiyonlanma ürünü olan dasittir. K/Ar yaş tayinlerinde Yamadağı volkanitlerinin 12-15 Ma yaş aralığında olduğu anlaşılmıştır. Bu veriler magmanın litosferik delaminasyon sonucu olarak daha önceki yitim olayıyla metasomatizmaya uğramış litosferik mantodan türediğini göstermektedir. Pliyosen yaşlı volkanitler ise kimyasal karakterlerine göre trakibazaltlar ve olivin toleyitler olarak ikiye ayrılmaktadır. Trakibazaltlar dayk ve lav akıntıları halinde gözlenirken, Arguvan bazaltı ise sedimanter birimlerle ara katklılı lavlar şeklindedir. Trakibazaltlar alkalin karakter sunarken, olivin toleyit bilcşimli Arguvan bazaltı ise geçiş karakterlidir. Eser element karakteristikleri de trakibazaltlann (hawaaitc) okyanusal ada bazaltlarına benzediğini, Arguvan bazaltının ise zenginleştirilmiş MORB karakterli olduğunu göstermektedir. Bu lavlar doğrultu atımlı sağ yanal karakterli Malatya-Ovacık fay zonu ile ilişkilidir. Bu veriler Pliyosen yaşlı bazaltların üst mantoya kadar uzanan kırıklardan yüzeye çıktığını göstermektedir. Anahtar kelimeler: Yamadağı volkanitlcri, Arguvan bazaltı, zenginleşmiş litosferik manto, magma mixing, Pliyo- Kuvatcrncr bazaltları.

ABSTRACT PhD Thesis THE PETROLOGICAL OF NEOJEN VOLCANICS MALATYA FAULT AHEAD BETWEEN ARGUVAN AND ARAPKİR (MALATYA) TANER EKİCİ DEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY ÇUKUROVA Supervisor: Doç.Dr.Osman PARLAK Year: 2003 Page: 122 Jury: Assoc.Prof.Dr. Osman PARLAK Prof. Dr. Fikret İŞLER Prof.Dr.Abidin TEMEL Assoc.Prof.Dr. Musa ALPASLAN Assoc.Prof.Dr. Ali UÇURUM Study arca takes place al the north of the Malatya province in the Central-Eastern Anatolia. Lithological units arc outcroping in study area, ranging from Lower Miocene to Plio-Quatcrnary in age. Volcanic rocks which arc composed of lava flows and pyroclastics, have extensively been seen. Volcanics have been divided into two distinct units based on their age relationships. First is Upper Miocene Yamadağı volcanics which are composed of lava flows and pyroclastics, and the second is Pliocene lava flows consisting of the trachybasalts (hawaites) and olivine tholciitcs. In this study olivine tholciitcs have been named as Arguvan basalt. Yamadağı volcanics occur as lava flows, agglomerates, lapilli and tuffs. They consist of rock types ranging from basaltic andesites to dacitcs. They exhibit two different crystal fractionation trends which arc the plagioclasc-pyroxcnc and plagioclase-hornblcndc fractionations. They also show the disequilibrium mineral associations implying the magma mixing such as sicvc-tcxturcd plagioclascs, plagieolases with complex zonning patterns, elinopyroxene mantled by orthopyroxene, orthopyroxene mantled by clinopyroxene, resorption features on pchocrysts, and acicular apatites. Trachybasalts occurs as dykes and lava flows. They have a holocrystalline-porphyritie-interscrtal texture, and include the iddingsitizated olivine phenocrysts. Groundmass is composed of plagioclasc, clinopyroxene and opaque mineral microlithes. Arguvan basalt occurs as lava flows, can be distinguished four lava flows within the Plio-Quatcrnary sedimentary sequence. They were also divided into two separate units according to their Ti contents, such as low- Ti and high-Ti basalts. All basalts belonging to Arguvan basalt have a transitional character, and arc named as olivine Iholeeites in normative mineralogy. Low-Ti basalts only have plagioclasc and olivine micrpohenocrysts, whereas high-Ti basalts have the olivine phenocrysts. Olivines in the low- and high-Ti basalts were iddingsitizatcd and serpentinizated, respectively. Vesicles in the Arguvan basalt arc filled by secondary calcitc and zeolite minerals. Yamadağı volcanics have a calk-alkaline character, and trace clement characteristics exhibit that the volcanics resemble to subduction zone volcanics and/or volcanics assimilated by continental crust. Trace element ratio diagrams show the presence of mixing between basaltic andesite and dacitc end members. Presence of two different dacitic volcanics can be inferred in their pctrographical and age relationships in the Yamadağı volcanics. First dacite have the chondritic Zr/Nb ratios resembling to crustal values, implying the crustal origin, and the second display the fractionation product of the basaltic andesite end member. K/Ar age determinations display that the Yamadağı volcanics have been formed at 12±0.5-I5±0.5 Ma interval. These data indicate that the magma were originated from the subcontinental mantle, and mctasomatized by former subduction event as a result of lithosphcric dclamination. Pliocene lava flows can be separated into two categories in their chemical character, such as tyrachybasalls and olivine tholciitcs. Trachybasalts occur as dykes and lava flows, whereas Arguvan basalt occurs as lava flows intercalating with sedimentary units. Trachybasalts exhibit the alkaline character whereas olivine tholciitcs (Arguvan basalt) show transitional character. Trace element characteristics indicate that the trachybasalts (hawaaitc) have a source like to ocean island basalt (OIB), whereas Arguvan basalt has an enriched MORB characteristics. These lava flows have close relationships to right hand strike-slip Malatya-Ovacik fault zone. Therefore, magmas have to ascent to the surface from fissures reaching to mantle beneath the continental crust during the Plio-Quatcrnary time. Keywords: Yamadağı volcanics, Arguvan basalt, enriched subcontinental mantle, Magma Mixing, Plio- Quatcrnary basalts II.