Sadıklar (Hatunsaray-Konya) çevresi ignimbiritlerinin iz element ve Sr-Nd-Pb izotop jeokimyası

Abstract

Bu çalışmada Sadıklar (Hatunsaray-Konya) çevresinde yüzeyleyen ve Erenlerdağ-Alacadağ Volkanik Kompleksinin (ErAVK) bir parçası olan ignimbiritlerin saha, petrografik ve jeokimyasal (major-iz elementler ve Sr-Nd-Pb izotopları) özellikleri incelenmiştir. Çalışma alanında, Miyosen yaşlı akarsu-göl çökelleriyle ilişkili olarak üç farklı ignimbirit yüzeylemektedir. Bunlardan Bulumya ignimbiriti birincil piroklastik akıntıların genel özelliklerinden ("kaynaklanma", "devitrifikasyon", "perlitik çatlaklar", "termal oksidasyon", "sütunsal soğuma çatlakları", "pişirme zonları", "buhar-fazı kristalizasyonu", "gaz kaçış yapıları") birkaçını yansıtırken, Detse ve Sadıklar ignimbiritleri bu özelliklerden herhangi birini göstermezler. Bulumya ignimbiriti yayınlanmış yaş verisine göre 9-9.4 Myıl (K-Ar) yaşındadır. Açık renkli (krem-bej-pembemsi) Bulumya ignimbiriti, iki farklı akıntı biriminden ibaret olup, yer yer kaynaklanma ve sütunsal soğuma çatlakları göstermektedir. Baskın litolojisi masif lapilli tüf (mLT) olan birimin, makroskobik ve mikroskobik petrografi incelemelerinde değişen oranlarda pomza, kristal ve litik bileşen içerdiği tespit edilmiştir. Bulumya ignimbiriti üzerine akarsu çökelleriyle beraber Detse ignimbiriti gelmektedir. Detse ignimbiriti arazide sarımsı rengiyle tipik olup, belirgin bir kaynaklanma göstermez. Petrografik olarak, pomza ve litik bileşenlerce zengin, kristal içeriği açısından fakir olup, yoğun alterasyon göstermektedir. Detse ignimbiriti üzerine akarsu çökelleriyle beraber Sadıklar ignimbiriti gelmektedir. Sadıklar ignimbiriti açık renkli, zayıf sertleşmiş ve kaynaklanmamıştır. Sadıklar ignimbiritinin baskın litolojisi masif lapilli tüftür. Petrografik olarak bolca pomza, daha az oranda kristal ve litik bileşen içermektedir. Detse ve Sadıklar ignimbiritlerinin önceki çalışmalarda verilen K-Ar radyometrik yaşları 7.95 Myıl'dır. İncelenen ignimbiritlerden ayrılan pomzalar, Co-Th sınıflamasına göre jeokimyasal olarak dasitik bileşimde ve Yüksek-K kalkalkalen karakterlidir. Pomzalar, N-MORB'a göre normalleştirilmiş iz element diyagramında, yüksek Th/HFSE oranlarıyla çarpışma zonu orojenik kayaçlara benzeyen desenler gösterirler. Pomzalar, LREE açısından belirgin zenginleşme (LaN/LuN: >10), negatif Eu anomalisi (Eu/Eu*: 0.5-07) ve kaşık şekilli desenler (Dy/Dy*: 0.2-0.6) sergilerler. Bu özellikler pomzaların gelişiminde plajiyoklas ve amfibol kristallenmesine yorumlanabilir. Pomzaların, Sr-Nd-Pb izotopik bileşimleri birbirine oldukça benzer olup, aynı kökene işaret etmektedir. Pomzalar, izotop korelasyon diyagramlarında üst kabuk benzeri rezervuara yönseme gösterirken, bunların izotopik değişimleri asimilasyon-fraksiyonel kristalleşme (AFC) denetimli bir diferansiyasyona işaret etmektedir. Sr-Nd-Pb izotopik özellikleri, pomzaların gelişimindeki üst kabuk asimilasyonunun etkisine yorumlanmıştır. Yapılan AFC modellemesi, pomzaların, mafik bir ana magmanın üst kabuk benzeri bir litolojiyi asimile etmesiyle (asimilasyon/fraksiyonel kristalleşme oranı, r: 0.4) oluşabileceğine işaret etmektedir.

Field, petrographic and geochemical (e.g. major-trace elements and Sr-Nd-Pb isotopes) characteristics of the ignimbrites from the Sadıklar (Hatunsaray-Konya) area, which is a part of the Erenlerdağ-Alacadağ Volcanic Complex (ErAVC) were investigated in this study. Three distinct ignimbrites that are interbedded with the Miocene fluvio-lacustrine deposits crop out in the study area. Of these, the Bulumya ignimbrite display some characteristics those of primary pyroclastic flow deposits (e.g. welding, thermal oxidation, columnar jointing, baked contacts, vapour-phase crystallisation, degassing structures etc.) whereas the Detse and Sadıklar ignimbrites show none of these features The Bulumya ignimbrite is age of 9.0 to 9.4 Ma (K-Ar method) according to the published age data. The Bulumya ignimbrite being light coloured (e.g. cream-beige-pinkish) is composed of two distinct flow units, and displays sometimes welding and columnar jointings. Dominant lithology of this unit is massive lapilli tuff, and it has been determined that it includes pumice, crystal and lithic component in varying amounts according to the macroscopic and microscopic petrographic investigations. The Detse ignimbrite and fluvial deposits overlie the Bulumya ignimbrite. The Detse ignimbrite characterized by yellow colour does not display any obvious welding. It is petrographically rich in pumice and lithic component, but poor in crystal content, and shows strong alteration. The Sadıklar ignimbrite and fluvial deposits overlie the Detse ignimbrite. The Sadıklar ignimbrite is light coloured, weakly indurated and not welded. Dominant lithology of the Sadıklar unit is massive lapilli tuff. It petrographically includes abundant pumice, and lesser crystal and lithic component. Based on the published K-Ar age data, the Detse and Sadıklar ignimbrites are age of 7.95 Ma. Separated pumices from the investigated ignimbrites are geochemically dacitic in composition and high-K calc-alkaline in character according to the Co-Th classification. On the N-MORB-normalized trace element diagram, the pumices with high Th/HFSE ratios display patterns similar to those of orogenic rocks from collision zones. The pumices show enrichments in LREE (LaN/LuN: >10), negative Eu anomaly (Eu/Eu*: 0.5-07) and spoon-shaped REE patterns (Dy/Dy*: 0.2-0.6). These features may be interpreted to plagioclase and amphibole crystallization in their evolution. Sr-Nd-Pb isotopic compositions of the pumices resemble each other, which points to a common origin. The pumices show trending to a reservoir similar to upper crust in isotope correlation diagrams, and their isotopic variations suggest an assimilation-fractional crystallization (AFC)-dominated differentiation. These isotopic features were interpreted to upper crust assimilation in their evolution. AFC modelling suggests that the pumices may have formed by assimilation of an upper crust-like lithology by a mafic parent magma.