Kuzey Kapıdağ Plütonu'nun (KB Anadolu) jeolojisi ve üç boyutlu gerilme analizi yöntemi ile yapısal özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

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.