Upper Cretaceous Stratigraphy and Volcanism in İğneada Region, Pontides, NW Turkey

Abstract

The Pontide Upper Cretaceous magmatic arc can be traced for over 1000 km along the southern Black Sea coast from Georgia to Bulgaria. The arc extrusive sequence is wellexposed in İğneada region in Thrace close to the Bulgarian border. The Upper Cretaceous sequence in İğneada region overlies the schists and phyllites of Strandja Massif with an unconformity. The sequence consists at the base of Cenomanian shallow marine limestone, which pass up into carbonate-rich sandstone, marl and calcareous siltstone indicating deepening upwards. The sedimentary rocks pass up into a volcanic-volcaniclastic sequence of andesitic tuff, lapilli-tuff, lapillistone, agglomerate, andesitic and basaltic-andesitic lava flows. The volcanic-volcaniclastic sequence is divided into three domains for a detailed investigation and they are indicated on the prepared geological map as D1, D2 and D3. The volcaniclastic rocks are intercalated with lava flows, rare pelagic limestone and shale beds. The sequence starts with andesitic volcaniclastic rocks and lava flows, and changes to basaltic-andesitic and then, to andesitic and dacitic rocks. The calc-alkaline characteristic of volcanic rocks and negative Nb-Ta anomaly indicate a volcanic arc setting. Although it is disrupted by several normal faults, the volcanic sequence can be traced from older to younger along the coast of İğneada. The sea floor alteration, which is found in all volcaniclastic and volcanic rocks, the intercalated pelagic limestones, and turbiditic sedimentary structures show that the rocks were deposited in deep submarine conditions in an intra-arc to fore-arc environment.

Üst Kretase magmatik yayı, Pontidler boyunca gözlemlenen 1000 kilometreden uzun bir magmatik kuşaktır. Tetis’in kuzeye doğru dalması sonucu oluşan Üst Kretase yaşlı volkanik ve volkaniklastik kayalar, Trakya İğneada’da çok iyi yüzlek vermektedir. Istranca Masifi’ne ait şist ve fillatlar bölgenin temel kayasını oluşturmaktadır. Bölgede bu metamorfik temeli uyumsuzlukla örten Üst Kretase yaşlı bir istif gözlemlenmektedir. Sedimanter, volkanik ve volkaniklastik kayalardan oluşan bu istif İğneada Grubu olarak isimlendirilmiştir. İğneada Grubu’nun tabanında, en iyi İğneada liman bölgesinde yüzlek veren sığ denizel kireçtaşları ve onun üzerine gelen karbonatlı kumtaşları yer almaktadır. Daha önceki çalışmalarda, sığ denizel kireçtaşlarındaki rudist ve karbonatlı kumtaşlarındaki Orbitolina fosillerine bakılarak bu birimin yaşı Albiyen ve Senomaniyen olarak belirlenmiştir. Bu birimin üzerine gelen marn, karbonatlı silttaşı ve laminasyonlu radyolaryalı silt/kiltaşı birimleri, istifin yukarı doğru derinleştiğini göstermektedir. Bu birimlerden yapılan ince kesitlerde volkanik malzeme bulunmaması, volkanizmanın henüz başlamadığını göstermektedir.