LEE- Jeoloji Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19326

Gözat

Yazar "Altunkaynak, Şafak" ile LEE- Jeoloji Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Kuzey Kapıdağ Plütonu'nun (KB Anadolu) jeolojisi ve üç boyutlu gerilme analizi yöntemi ile yapısal özelliklerinin belirlenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-12-15) Arık, Tunahan ; Altunkaynak, Şafak ; Ünal, Alp ; 505181341 ; Jeoloji Mühendisliği
    Bu tez çalışması kapsamında Kapıdağ Yarımadası'nda (Kuzeybatı Anadolu) mostra veren plütonlardan biri olan Kuzey Kapıdağ Plütonu'nun (48 My) mezo ve mikro yapısal özellikleri incelenmiş ve üç boyutlu gerilme analizi yöntemi yardımı ile deformasyonun karakteri ortaya koyulmuştur. Kuzey Kapıdağ Plütonu yaklaşık 100 km2 alanı kapsamaktadır ve Erdek Kompleksi olarak isimlendirilen metamorfik temel kayalarının içerisine sokulmuştur. Erdek Kompleksi amfibolit fasiyesinde metamorfizmaya uğramış metaultrabazit, metabazit ve metapelitler ile temsil edilmektedir. Kuzey Kapıdağ Plütonu egemen olarak granodiyorit bileşimindedir. Plüton farklı alanlarda farklı mezo ve mikro yapısal özellikler sergiler. Buna göre ikiye ayrılmıştır: Bunlar homojen granodiyorit ve deforme granodiyorit'tir. Homojen granodiyorit plütonun güney kesimlerini oluşturur, holokristalen granüler ve yer yer porfirik doku sergiler. Deforme granodiyorit ise plütonun kuzey kesimini oluşturur, bu alanda birincil magmatik dokular çoğunlukla korunamamıştır. Birim, deformasyonun azalması ile dereceli olarak homojen granodiyorite geçer. İki kaya grubu da yaygın olarak mafik mikrogranüler anklavlar içerir ve aplit daykları ile kesilir. Petrografik incelemelere göre homojen granodiyorit %35-50 plajiyoklaz, %20-25 kuvars, %10-15 alkali feldspat, %5-10 biyotit ve %5 hornblend bileşimindedir. Deforme granodiyoritte ise bu bileşime epidot (%5-10) ve nadiren muskovit eşlik etmektedir. Kuzey Kapıdağ Plütonu kuzey kesimlerinde hem mezo hem de mikro ölçekli yapısal unsurları inceleme imkanı tanımaktadır. Kuzey Kapıdağ Plütonu mika ve feldspat minerallerinin uzaması ile gelişen foliasyon ve lineasyon gösterir. Yapılan ölçümler foliasyon düzlemlerinin baskın olarak doğu-batı doğrultulu ve kuzeye eğimli olduklarını göstermektedir. Lineasyon yönelimleri de benzer olarak doğu-batı yönlüdür ancak çok zayıf dalımlıdır (<10° D). Yönlü örnekler üzerinde yapılan mikro yapısal çalışmalar, Kuzey Kapıdağ Plütonu'nun sünekten kırılgana değişen deformasyondan etkilendiğini göstermektedir. Kuvars kristallerinde gözlemlenen satranç tahtası (chess-board) yapıları, tane sınır göçleri (grain boundary migration- GBM), kuvars ve feldspat kristallerinde gelişen tane dönme yeniden kristallenmeleri (subgrain rotation- SGR) sünek deformasyonu işaret eden yapılardır. Kuvars kristallerinde gelişen tane şişme yeniden kristallenmesi (bulging recrystallization- BLG) ve ince kesitlerde izlenen mikro faylar da deformasyonun kırılgan karaktere kadar sürekli olarak devam ettiğini göstermektedir. Bu dokusal özelliklere göre deformasyon sıcaklığı 600 ile <250°C arasında değişmektedir. Hem mezo hem de mikro ölçekte gözlemlenen C-S yapıları, mika balıkları ve σ-tipindeki feldspat kristalleri makaslamanın sağ yanal ve itilme yönünün doğuya doğru olduğuna işaret etmektedir. Kuzey Kapıdağ Plütonu'nda gelişen deformasyonun niteliğini ve makaslamanın karakterini anlamak amacıyla seçilen yönlü örnekler üzerinde üç boyutlu gerilme analiz yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntem için kuvars kristalleri indeks mineral olarak seçilmiş ve Mathematica yazılım programı yardımı ile seçilen örneklerin kinematik vortisite değerleri (Wk), Flinn k değerleri, oktahedral kayma gerilmeleri ve Lode's oranları hesaplanmıştır. Bununla birlikte her örneğin temsili üç boyutlu gerilme elipsoidleri de çizilmiştir. Buna göre, örnekler 1.1 ile 5.32 arasında değişen Flinn k değerleri ve -0.64 ile +0.13 arasında değişen Lode's oranları sergilemektedir. Bu değerlere göre örneklerin büyük çoğunuğu Flinn ve Hsu diyagramlarında daralmalı (constrictional) deformasyon alanında kümelenmektedir. Örneklerin hesaplanan kinematik vortisite değerleri (Wk) 0.73 ile 0.99 arasında değişmektedir ve bu değerler örneklerin baskın olarak basit makaslama kuvvetleri altında deforme olduklarını göstermektedir. Elde edilen bütün bu veriler, Kuzey Kapıdağ Plütonu'nda gelişen deformasyonda basit makaslamanın baskın olduğuna ve deformasyonun sağ yanal transtansiyonel bir rejim altında geliştiğine işaret etmektedir.
  • Öge
    Origin, age and deformation history of the Çataldağ metamorphic core complex
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Kamacı, Ömer ; Altunkaynak, Şafak ; 693613 ; Jeoloji Mühendisliği
    In this thesis, a new metamorphic core complex was identified in NW Anatolia, located between Balıkesir and Bursa cities, and named as Çataldağ Metamorphic Core Complex (ÇMCC) based on thorough field observations, meso-microstructural features, geochronology and geochemistry data. The ÇMCC is divided into three parts with different structural characteristics: (1) footwall rocks; (2) the hanging wall rocks and (3) a mylonitic shear zone separating the footwall rocks from the hanging wall rocks. The footwall rocks are made up of a granite-gneiss-migmatite complex (GGMC) in which migmatitic rocks experienced HT/LP metamorphism in amphibolite (upper amphibolite?) facies; and a synkinematic granitic intrusion (Çataldağ syn-kinematic pluton: ÇSP). The hanging wall rocks are composed of basement rocks of the Sakarya continent, supra-detachment sediments and Neogene lacustrine sediments. The mylonitic shear zone, on the other hand, consists of footwall rocks that underwent continuous ductile to brittle deformation below the Çataldağ detachment fault zone (ÇDFZ), which separates the footwall and hanging wall rocks. U-Pb zircon and monazite ages of anatectic leucogranites range from 33.8 ±0.14 Ma. to 30.1 ±0.23 Ma (Late Eocene-Early Oligocene). 40Ar/39Ar ages obtained from biotite, muscovite, and feldspar minerals of the footwall rocks and the mylonitic rocks vary from 20.7±0.1 Ma to 21.3±0.3 Ma (Early Miocene). The 40Ar/39Ar biotite ages of the ÇSP range from 20.8±0.1 Ma to 21.1±0.02 Ma. These age data clearly indicate that GGMC and ÇSP were formed in different periods (Eo-Oligocene and Early Miocene, respectively), but they uplifted together during the Early Miocene (21.3–20.7 Ma). Microstructural studies on quartz, feldspar and mica minerals show that GGMC and ÇSP underwent continuous deformation from ductile to brittle conditions during their cooling and exhumation with top‑to‑north and top‑to‑northeast sense of shear. Two main deformation zones were determined within the ÇMCC, based on the temperature and the intensity of the strain: The ductile deformation zone at the central parts of GGMC and ÇSP; and the mylonitic zone at the peripheral zones of the GGMC and ÇSP, through the ÇDFZ. Within the ductile zone, microcline twinning, myrmekite development along the K-feldspar megacrysts, flame-shaped perthite, chessboard extinction, grain boundary migration and sub-grain rotation recrystallization of quartz are observed. These microstructures indicate that dynamic recrystallization processes at high temperatures (>600oC–450oC) were dominant in the ductile zone. In the mylonitic zone, mylonitic gneiss and schists show distinct foliation which is accompanied by C-S structures in K-feldspar and micas, and ribbon structures in quartz. In addition, feldspars show bulging recrystallization, feldspar-fishes and domino-type microfractures. These microstructures indicate that the dynamic deformation within the mylonitic zone was continuous from the mid-temperature (500oC–<250oC) to brittle conditions. Two-feldspar thermometer calculations estimated that the deformation temperatures for the ductile and mylonitic zone were 501–588°C (avg. 544°C for ÇSP and avg. 517°C for GGMC) and 430–557°C (avg. 484°C for ÇSP and avg.436°C for GGMC), respectively. Microstructures, two-feldspar geothermometry and thermochronology data show that the GGMC cooled slowly (<50 °C/my) during the Eo-Oligocene and then rapidly (> 500 °C/my) during the Early Miocene (21 Ma) along the ÇDFZ. The ÇSP, on the other hand, was gradually deformed from sub-magmatic to brittle conditions and cooled rapidly (> 500 °C/my) in the Early Miocene (21 Ma). ). The Early Miocene granodioritic intrusion was considered as a "synkinematic" pluton (Çataldağ Syn-kinematic pluton: ÇSP) which was emplaced at shallow depths along the ÇDFZ due to its progressive sub-solidus deformation, C-S fabrics, and spatiotemporal link with the ÇDFZ, The Eo-Oligocene granites within the GGMC are represented by peraluminous garnet-bearing leucogranite and two-mica leucogranite. Garnet-bearing leucogranites consist of quartz (30-35%) + plagioclase (25-30%) + K-Feldspar (25-30%) + muscovite (5%) + garnet (2%) ± biotite, while two-mica leucogranites is formed from quartz (30-35%) + plagioclase (25-30%) + K-Feldspar (20-22%) + biotite (5-8%) + muscovite (3%) ± garnet. Both leucogranite types are enriched in LREE (Rb, U, K, Pb) and depleted in HFSE (Nb, Ta, Zr, Ti). Their 87Sr/86Sr, 206Pb/204Pb and 207Pb/204Pb initial isotope values range from 0.7094 to 0.7113, 18.79 to 18.91, and 15.71 to 15.73, respectively, and εNd(33) values vary between -5.13 and -7.79. On the other hand, gabbroic syn-plutonic dykes show similar isotopic characteristics (87Sr/86Sr(33) = 0.7055, εNd(33) = -1.8 and 206Pb/204Pb = 18.8) to enriched mantle melts. Trace element and isotope models show that the leucogranites have a dominant crustal melt component (85-70%) and a minor mantle component (<30%). Partial melting modeling (via PhasePlot/MELTS) and Ti-in-zircon thermometer calculations indicate that the leucogranitic melt was formed by water-absent muscovite dehydration melting of a mica-schist source (a melt fraction of max. 35%) at ≥ 7–10 kb and 739–840 °C. The inherited zircon core ages of the leucogranites change between Precambrian and Cambrian. TDM model ages of the leucogranites are relatively high (> 1.2 Ga). Whole-rock geochemistry, isotopic features, TDM ages, and inherited zircon chronology combined with the geology of the region indicate that leucogranitic melts were formed by the partial melting of the Anatolide-Tauride continental crust which was underthrusted below the Sakarya Continent along the İzmir-Ankara Suture Zone. The source of the syn-plutonic mafic (gabbro-diorite) dykes within the core of the ÇMCC, on the other hand, is inferred to be derived from the enriched mantle (EMII) beneath western Anatolia. It is inferred that the migmatization and melt generation which produced leucogranites were most likely caused by thermal weakening and partial removal of the western Anatolian young orogenic lithosphere during the transitional phase between the latest phase of collision and the earliest phase of extension, in the Eo-Oligocene. The exhumation of GGMC and ÇSP as a domal-shaped core complex at the footwall of the Çataldag detachment fault was developed under the back-arc extension driven by slab rollback beneath the Hellenic arc during the Early Miocene.