Istranca masifi'nin doğu kesiminde yer alan volkanikli fliş istifinin yaşı ve kökeninin araştırılması

Abstract

Istranca Masifi, batısında Balkan Zonu, doğusunda İstanbul Zonu bulunan geç Prekambriyen'den erken Kretase'ye kesintili de olsa yapıların takip edilebildiği, Tetisidlerin Paleozoik ve Mesozoik evriminin daha iyi anlaşılabilmesi için önemli konuma sahip tektonik birliktir. Bazı araştırmacılar Istranca Masifi'ni Kimmerid Orojenezi'nin bir parçası olarak görürken, bazıları da Lavrasya'nın güneyinde konumlanmış pasif kıta kenarı olarak yorumlamaktadır. Masifin stratigrafisi eski çalışmalarda 1) Permiyen öncesi kristalin "temel" ve bunlara sokulan Permiyen yaşlı Kırklareli metagranitleri ve 2) Mesozoik sedimanter "örtü" olarak basitçe ikiye ayrılmıştır. Ancak, yapılan yeni çalışmalar ile litostratigrafik birimlerin yaşları oldukça değişmiştir. Masifin doğu kısmında (Kıyıköy bölgesi), temelde geç Proterozoik metasedimanterleri ve bunları kesen Kambriyen metagranitleri gözlenmiş, bu birimlerin üzerinde, daha önce Triyas olarak yaşlandırılan, Ordovisyen-Karbonifer aralığında gelişmiş metasedimanter kayaları tespit edilmiştir. Ayrıca Karbonifer yaşlı yığışım prizması ve genelde buna sokulan magmatik yayın parçalarına ulaşılmıştır. Bu değişikliklerin ardından Masif, batıda Kırklareli Birliği, doğuda Vize Birliği, Mahya Kompleksi, Yavuzdere Kompleksi ve Jura Napı olarak beş farklı tektonostratigrafik birliğe ayrılmıştır. Geç Jura-erken Kretase döneminde gelişen bölgesel metamorfizma ile kayalar epidot-amfibolitten yeşilşiste değişen fasiyes aralığında metamorfizmaya uğramıştır ve tüm bu kayalar üzerine nüfuz eden deformasyon yapıları (S2 foliasyonları ve L2 lineasyonları) gelişmiştir. Eski dönemde gelişmiş olan deformasyonlar, geç Jura-erken Kretase deformasyonu ile üzerlenmiştir. Istranca Masifi'nin Doğu kısmının yapısı, kuzeydoğu-, kuzey- ve nadiren kuzeybatı-verjanslı napların biraraya gelmesiyle oluştuğu düşünülmektedir. Doğu kısmında genel olarak geç Jura-erken Kretase dönemine ait iki farklı deformasyon evresinde, ilk olarak S2 foliasyonları oluşmuştur. Bunların eğim yönü kuzey, kuzeydoğu ve doğuya doğrudur. L2 lineasyonları ise kuzey, kuzeydoğuya doğrudur ve kuzey-, kuzeydoğuya doğru makaslama yönü verir. İkinci evrede ise foliasyonlar, krenülasyon klivajlarınca yer yer üzerlenmiştir. İkinci evre sıkışma ile gelişmiştir, güneybatıya doğru makaslama yönü vermektedir ve kuzey-, kuzeydoğuya doğru olan ilk evredeki makaslamanın tam zıttıdır. Tüm bu eski öngörüler ile Mesozoyik döneme addedilen bu kayaç ve temsil ettikleri olayları test etmek için bu çalışma kapsamında, Istranca Masifi'nin doğu kısmında kalan, eski çalışmalarda "örtü" birimlerinin stratigrafik olarak en üst kısmını oluşturduğu düşünülen volkanikli fliş istifi olan Serves Metagrovağı ve bunun üstüne gelen Nişantaşı Metakumtaşı, Kumlukoy Metakumtaşı birimleri ayrıntılı bir şekilde çalışılmıştır. Bu kesimin yeni çalışmalar ve öngörüler ışığında stratigrafik konumu ve de geçirmiş olduğu deformasyon aydınlatılmaya çalışılmıştır. Çalışma alanında görülen en yaşlı kayalar önceki çalışmalarda Serves Metagrovağı olarak isimlendirilen birimdir. Daha yaşlı birimler ile olan ilişkisi yoğun bitki örtüsü nedeniyle net olarak ortaya konulamamıştır. Ancak eski çalışmalarda Mahya şistlerinin devamı olarak dereceli geçişli olduğu söylenmektedir. Alt kesimleri Serves Burnu'nda, açık gri, gri renkli metakumtaşları, şistler ve gri-koyu gri renkli fillatlar şeklinde görülmektedir. İnce kesitte feldspatça zengin olan ve kuvars, litik taneler, muskovit içeren, iyi foliasyon geliştirmiş kayalardır. Nişantaşı Sırtı'na yakın kısımlarda görülen kahverengi altere renkli, serizitleşmiş kaba taneli metakumtaşları ince kesitte feldspat + litik taneler + kuvars + muskovit + serizit mineralleri gözlemlenir. Feldspatların bu kadar yaygın olması, kaynak alanın magmatik bir alana yakın olmasıyla ilişkili olabilir. Serves Koyu'nda ise ayırt edici olarak yeşil renkte görülen şist, fillat, kalkşistler ve metakumtaşları gibi metasedimanter kökenli kayalar ile bazik bileşimli metatüfler ardalanmış bir şekilde görülmektedir. İnce kesitte feldspat + amfibol + epidot + titanit + klorit + opak mineraller görülen, deformasyon sebebiyle eski dokusunu koruyamamış bu bazik kayalar petrografik olarak yeşilşist olarak adlandırılmış, arazi ilişkilerinden dolayı köken olarak tüf olarak yorumlanmıştır. Ayrıca, foliasyon düzlemlerine paralel gelişmiş ve makaslanıp kıvrımlanmış kuvars damarları, deformasyondan önceki dönemde akışkan varlığının yüksek olduğunu göstermektedir. Bu hali ile istif sedimanter anlamda türbiditik ve tektonik anlamı ile de filiş istifidir. Yaptığımız çalışmalar bu birimin Karbonifer yaşlı bir yığışım prizması ürünü olduğunu düşündürmektedir. Çalışma alanındaki metamorfik kayaların yapısal özellikleri kısa mesafelerde farklılıklar göstermektedir. Bu sebeple çalışma alanı görülen S1 foliasyonlarına göre farklı yapısal "bölgelere (zonlara)" ayrılmıştır. Güneyde, Serves Koyu'nda, foliasyonlar ortaç-dik açılarda, güneye-güneybatıya doğru eğimlidirler ve foliasyonların kıvrımlanması ile izoklinal kıvrımlar gözlemlenmektedir. Kuvars damarlarından ve kıvrımlardan çıkartılan kinematik analizlere göre bu kısımlarda güneybatı- ve batıya verjanslı makaslama hareketi görülmektedir. Foliasyonlara paralel gelişmiş milonitik sünek faylarda güney-güneybatıya doğru normal faylanma görülmektedir. Serves Burnu'nda ise hafif dalımlı, açık kıvrımlar görünmektedir. Krenülasyon kıvrımı olarak yorumlanacak bu kıvrımlar, kuzeydoğu-güneybatı taraflarından saf makaslama (sıkışma) hareketi göstermektedir. Nişantaşı Sırtı'nda ise yatık kıvrımlar görülmektedir ve asimetrik kıvrım ve kuvars damarlarından çıkartılan kinematik hareket kuzeye doğru makaslama yönü göstermektedir. Foliasyonlar ile kıvrım eksen düzlemleri paraleldir. Tüm bu yapılar bindirmelerle ilişkili yapılardır. Istranca Masifi'nin doğu kesiminden alınmış olan üç farklı metakumtaşı ve bir yeşilşist örneğinden ayırtlanan zirkonlardan yapılan U-Pb tarihlendirilmesiyle kayaların oluşum yaşı, son depolanma tarihleri ve kaynak alanları hakkında değerli verilere ulaşılmıştır. Nişantaşı Sırtı'ndan ve Mavroz Koyu'ndan alınan iki kaba taneli metakumtaşı benzer yaş sonuçları vermiştir. İlk örnekten derlenmiş 109 zirkondan elde edilmiş olan en genç yaş 342 My'dır. İkinci örnekten ayrılan 120 zirkondan en genç yaş 338.2 My'dır. Serves Koyu'ndaki metatüf örneğinden elde edilebilmiş 4 zirkon mineralinden ise en genç 324 Ma yaş elde edilmiştir. Poliçe tarafından alınan Kumlukoy Metakumtaşı'na ait örnekten ise 256 My gibi genç bir yaş elde edilmiştir. Eski çalışmalarda Jura olarak öngörülen Serves Metagrovağı'nın çökelim yaşı bu çalışmada alt Karbonifer olarak bulunmuştur. Serves Koyu'ndaki birimlerin yapısal olarak daha üstte olduğu düşünülürse daha genç yaş vermesi normal bir durumdur. Kumlukoy Metakumtaşı'nın yaşı ise Üst Permiyen-Triyas olarak verilebilir. Bu yaşlar çerçevesinde, Serves Metagrovağı'nın altta görülen kayaları Mahya ve Yavuzdere Kompleksleri'nin geliştiği yay ile ilişkili görünmektedir. Serves Koyu birimleri ise gerek petrografik, gerek yapısal ve de yaşı açısından Mahya Kompleksi ile doğrudan benzerlik göstermektedir. Daha genç çökelim yaşına sahip Kumlukoy Metakumtaşı ise batıdaki Triyas Metasedimanter istifi ile benzerlik göstermektedir. Ayrıca, Serves Metagrovağı detritiklerinin Mesoproterozoik dönemi zirkonları içermemesi bu birimlerin Gondwana'nın Kuzey Afrika kısımları ile deneştirilebileceğini gösterir. Bu çalışma sonucunda, Istranca Masifi'nin doğusunda Jura ve Kretase yaşlı olarak kabul edilen birimlerin yaşlarının Karbonifer ve Permo-Triyas olduğu saptanmıştır. Serves Metagrovağı'nın daha batıda kalan Mahya ve Yavuzdere Kompleksleri ile ilişkisi anlaşılmaya çalışılmıştır ve detritik zirkonlar yardımıyla kökenleri hakkında veriler elde edilmiştir. Ayrıca, bölgenin yapısal jeolojisi çalışılarak birimlerin kendi içerisindeki konumları aydınlatılmaya çalışılmıştır.