Alanya Masifi’nde Neotetis’in Güney Kolunun Yitimiyle İlişkili Epidot-Mavişist / Eklojit Fasiyesi Metamorfizması




Yüklə 25.29 Kb.
tarix24.04.2016
ölçüsü25.29 Kb.
Alanya Masifi’nde Neotetis’in Güney Kolunun Yitimiyle İlişkili Epidot-Mavişist / Eklojit Fasiyesi Metamorfizması
Subduction-Related Epidote-Blueschist / Eclogite-Facies Metamorphism in the Alanya Massif: A Consequence of the Closure of Southern Branch of Neotethys


Mete ÇETİNKAPLAN1 , Aral OKAY2, Osman CANDAN1, Roland OBERHÄNSLI3 ve Ersin KORALAY1
1-Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Tınaztepe Kampüsü, Buca-İzmir (mete.cetinkaplan@deu.edu.tr)

2-İstanbul Teknik Üniversitesi Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü, Maslak-İstanbul

3- Institut für Geowissenschaften, Universität Potsdam, Postfach 601553, Potsdam 14415, Germany

mete.cetinkaplan@deu.edu.tr


ÖZ

Orta Toroslar’ın güneyinde, metamorfik kayaç topluluklarının yüzlek verdiği Manavgat-Alanya-Anamur arasında kalan bölge Alanya Masifi olarak adlandırılır. Antalya Napı ile tektonik olarak altlanan Alanya Masifi üst dokanağını Hadim Napı ile yapmaktadır. Alanya Masifi’nde yüksek-basınç metamorfizmasına uğramış kayaçlar Gündoğmuş ilçesinin batısında ve Alanya’nın kuzey doğusunda yüzlek verir. Gündoğmuş bölgesindeki birimler tipik nap yığını yapısı sunar. Bu tektonik istif alttan üste doğru; 1-Üst Permiyen yaşlı mermerler, 2-Mavişist fasiyesi koşullarında başkalaşıma uğramış bloklu seri, 3-Yeşilşist fasiyesindeki fillitçe baskın, ince karbonat ve kuvarsit düzeyleri içeren düzenli seri ve 4-Üst Permiyen yaşlı mermerlerden oluşmaktadır. Gündoğmuş bölgesinde gözlenen ve yitim karmaşığı özelliği sunan (melanj) bloklu seri glaukofan-fengit şistten oluşan bir matriks içerisinde serpantinit, glaukofan-metagabro, glaukofan-granat çört, mavişist metabazit (granat-glaukofanit ve epidot-glaukofanit) ve Permiyen platformuna ait neritik mermer bloklarından yapılıdır. Benzer şekilde naplı bir yapı sunan Alanya bölgesinde alttan üstte doğru Mahmutlar, Sugözü ve Yumrudağ napları ayırtlanmıştır (Özgül 1976; Okay 1989). Yeşilşist fasiyesi metamorfizması gösteren Mahmutlar Napı baskın olan pelitik şist içerisindeki kuvarsit, dolomit ve mermer arakatkılarından oluşur. Mahmutlar ve Yumrudağ Napları arasında ince bir dilim olarak gözlenen Suğözü Napı, boyları 1 cm ye kadar ulaşabilen granatların gözlendiği granat-glaukofan-fengit şistler ile temsil edilir. Bu birim içerisinde granat-glaukofanit ve eklojit mercekleri yaygın olarak gözlenir. 6x3 metre boyutlarına ulaşabilen eklojit mercekleri yaygın bir şekilde granatlı-glaukofanit ve yeşilşist metabazitlerine dönüşüm gösterirler. Yeşilşist fasiyesinde başkalaşıma uğramış olan Yumrudağ Napı tabanda maksimum 1 km kalınlığa ulaşan metaklastik bir seri ve bunu geçişli bir dokanakla üzerleyen kalın katmanlı ve metaboksit içerikli Üst Permiyen platformuna ait dolomitik mermerlerden yapılıdır.


Dokusal ve mineralojik verilere dayanarak, Sugözü Napında ilerleyen ve gerileyen metamorfizmalara ilişkin 4 evre ayırtlanmıştır. Yitim ile ilişkili, ilerleyen metamorfizmanın ilk evresi epidot-mavişist fasiyesi koşullarında gelişmiştir. Bu evre eklojitlere ait granatlar içerisindeki ‘glaukofan – epidot – sfen’ kapanımlarla tanımlanmaktadır. Eklojit evresi ‘granat – omfasit – zoisit – rutil’ ile temsil edilir. Dokusal veriler, eklojitik evrede yeni granat kristalleşmelerinin yanı sıra önceki evreye ilişkin granatlar üzerine büyümenin yaygın bir şekilde gerçekleştiğini göstermektedir. Bu tür zonal büyümeli granatların kenar zonları rutil inklüzyonlarınca zengindir. Yüzeylemeyle ilişkili gerileyen metamorfizma sırasıyla, epidot-mavişist ve yeşilşist fasiyesi koşullarında gerçekleşmiştir. Omfasitin glaukofan tarafından tüketimi, omfasit uzanımlarıyla tanımlanan lineasyon üzerine oblik büyümüş özşekilli glaukofan kristalleri ve zoisitin epidota dönüşümü gerileyen evredeki epidot-mavişist koşullarında yeniden dengelenmeyi tanımlamaktadır. Glaukofanın Na-Ca-amfibol tarafından tüketimi, granatların klorit-albit-epidot-amfibol topluluğu tarafından pseudomorfik replasmanı, rutillerin sfen halkası ile çevrelenmesi yeşilşist fasiyesi koşullarındaki geri dönüşümü yansıtmaktadır.
Petrografik ve petrolojik bulgular Alanya bölgesinde sadece Sugözü napının yüksek-basınç / düşük sıcaklık metamorfizmasına uğradığını göstermektedir. Sugözü Napında eklojit fasiyesine kadar ulaşmış metamorfizmanın basınç koşulu maksimum jadeit içeriğine (XJd=45) dayalı (Holland 1980) olarak hesaplanmıştır. İlgili sıcaklık aralığına göre minimum 12 kbarlık bir basınç elde edilmiştir. Söz konusu eklojitlerde omfasitin geri dönüşüm ürünü olarak bulunan albitin varlığı bulunan basıncın minimum olarak yorumlanmasına neden olur. Omfasitin maksimum jadeit içeriği ve Jadeit(100) + quartz = albit(düşük) reaksiyonuna göre basınç koşulları 12-15 kbar olarak verilebilir. Eklojit fasiyesindeki yüksek-basınç metamorfizmasının sıcaklık koşulları Ellis ve Green (1979) göre granat (kenar) ve omfasit çifti kullanılarak 500±25°C olarak hesaplanmıştır. Mahmutlar ve Yumrudağ napları sadece tek evreli yeşilşist fasiyesi metamorfizmasından etkilenmiştir. Bu metamorfizmanın Yumrudağ Napı üzerindeki etkisi klorit oluşumuyla sınırlı kalmıştır. Mahmutlar Napı’nın Alanya – Demirtaş arasında kalan kesiminde ise koşullar yeşilşist fasiyesinin granat zonuna kadar ulaşmaktadır (6.5± kbar / 469± 13°C; Okay 1989).
Paleocoğrafik modellerde genel olarak, Paleotetis Okyanusu’nun kapanmasıyla ilişkili olarak Gondvana’nın kuzey kenarında, Permo - Triyas’ta, aralarında Anatolid – Torid platformu kalacak şekilde Neotetis Okyanusu’nun kuzey ve güney kollarının açıldığı görüşü önerilmektedir (Şengör ve Yılmaz 1981; Okay ve diğ., 2006). Neotetis’in kuzey kolunun yitimi, Anatolid’lere ait tektonik zonlarda gelişen Üst Kretase – Eosen yaşlı yüksek-basınç metamorfizmaları ile temsil edilmektedir. Alanya Masifi’ndeki mavişist-eklojit fasiyesi metamorfizması tipik bir yitim ortamını tanımlamaktadır. Paleocoğrafik konum ve Türkiye’nin tektonik çatısı, bu metamorfizmanın kuzey kolun evrimi ile ilişkilendirilmesini mümkün kılmamaktadır. Bu kapsamda, Orta Toros kuşağı içinde yer alan Alanya Masifi’ndeki metamorfik kayaçların evrimi Neotetis Okyanusu’nun güney kolunun kapanmasıyla ilişkilendirilebilir. Gündoğmuş bölgesindeki mavişist melanji yitim sırasında derine gömülmüş yığışım prizmasını tanımlamaktadır. Sugözü napının metamorfizması ise bazı dilimlerin eklojit fasiyesi koşullarında derin gömülmeye uğradığını göstermektedir. Mahmutlar ve Yumrudağ naplarını oluşturan pasif kıta kenarı çökelleri bu yitim ortamında sığ gömülme ve iç dilimlenme sonucu yeşilşist fasiyesi koşullarında başkalaşıma uğramıştır. Suğözu napı gibi bazı dilimler söz konusu metamorfizma sırasında tektonik olarak bu seri içerisine yerleşmiş ve yeşilşist fasiyesi koşullarında yeniden dengelenmiştir. Radyometrik olarak henüz yaşlandırılmamış olmasına karşın, yapısal ve stratigrafik verilere (Öztürk ve diğ., 1995) dayanarak yüksek-basınç ve izleyen evredeki orta-basınç metamorfizmasının Geç Kretase’de gerçekleştiği söylenebilir.
Anahtar kelimeler: Alanya masifi, Neotetis, eklojit, omfasit, mavişist

ABSTRACT

Metamorphic rocks which crop out in the south of Central Taurides among Manavgat-Alanya-Anamur are called as Alanya Massif. The Alanya Massif which is tectonically overlain by Hadim Nappe rests on the Antalya Nappe with a thrust contact. The high-pressure rocks of the Alanya Massif are exposed in north of Gündoğmuş and north-east of Alanya. The units in Gündoğmuş area show typical nappe-stack structure. This nappe stacking consists of, from bottom to top, 1- Upper Permian marble, 2- blocky series metamorphosed under blueschist-facies, 3- greenschist coherent series, made up dominantly of phyllite with thin carbonate and quartzite layers and 4- Upper Permian marble. Blocky series (mélange) in Gündoğmuş area which represents a subduction-accretion complex consists of serpentinite, glaucophane-metagabbro, glaucophane-garnet chert, blueschist metabasite (garnet-glaucophanite and epidote glaucophanite) and Permian neritic marble blocks embedded in glaucophane-phengite schist matrix. In Alanya area which shows similar nappe structure, from bottom to top, three nappe units, consisting of Mahmutlar, Suğözü and Yumrudağ Nappes have been distinguished (Özgül 1976; Okay 1989). Mahmutlar Nappe metamorphosed in greenschist-facies consists dominantly of pelitic schist with quartzite, dolomite and marble intercalations. Suğözü Nappe occurring as a thin slice sandwiched between Mahmutlar and Yumrudağ Nappes is defined by garnet-glaucophane schist with garnet porphyroblasts, up to 1 cm in size. Garnet-glaucophanite and eclogite lenses are recognized commonly in this nappe. Eclogite lenses, up to 6x3 m in size are strongly transformed into garnet-glaucophanite and greenschist metabasite. Yumrudağ Nappe which underwent greenschist-facies metamorphism starts at the base with a metaclastic series up to 1 km thick and passes gradually into thick layered, platform-type Upper Permian dolomitic marbles with metabauxite lenses.
Based on textural and mineralogical evidence during the prograde and retrograde metamorphic evolution of the Suğözü Nappe high-pressure rocks, four stages can be recognized. In the first stage of the prograde metamorphism, the Suğözü Nappe was affected by an early epidote-blueschist facies metamorphism during the subduction. This stage is represented by ‘glaucophane-epidote-sphene’ inclusions in the garnet of the eclogites. Eclogite stage is characterized by ‘garnet-omphacite-zoisite-rutile’ mineral assemblage. Textural evidence shows that besides new garnet generation in eclogite, the garnets of epidote-blueschist stage are commonly rimmed by eclogite-facies garnets. These rims are rich-in rutile inclusions. The retrograde metamorphism related with the exhumation occurred in two stages, epidote-blueschist and following greenschist facies. The textural evidence such as replacement of omphacite by glaucophane, oblique growth of idiomorphic glaucophane crystals on pre-existing lineation of omphacite and replacement of zoisite by epidote indicate that the eclogite-facies assemblage was overprinted by epidote-blueschist facies metamorphism during the retrograde stage. The consumption of glaucophane by Na-Ca amphibole, pseudomorphic replacement of garnet by chlorite-albite-epidote-amphibole assemblage, sphene corona around rutile mark the gradual retrogression into greenschist-facies rocks.
Petrographic and petrological data reveal that only Suğözü Nappe in Alanya area has been undergone to high-pressure / low-temperature metamorphism. In Suğözü Nappe, minimum pressure condition of eclogite-facies metamorphism based on the maximum jadeite (XJd=45) content of omphacites (Holland 1980) is estimated as 12 kbar. Furthermore, the jadeite(100) + quartz = albit(low) reaction gives an upper limit for pressure as 15 kbar. The temperature conditions of high-pressure metamorphism in eclogite -facies estimated using Ellis and Green (1979) yielded temperatures of 500±25°C for garnet (rim) – omphacite pairs. Mahmutlar and Yumrudağ Nappes are free of high-pressure evidence and have been affected by single stage greenschist-facies metamorphism. The effects of this metamorphism on Yumrudağ Nappe are only restricted to chlorite formation. Whereas, in the Mahmutlar Nappe between Alanya and Demirtaş, P-T conditions reach up to garnet zone of greenschist-facies metamorphism (6.5± kbar / 469± 13°C; Okay 1989).
In the Permo-Triassic palaeogeographical reconstructions of the Tethyan oceans, it is generally assumed that northern and southern branches of the Neotethys opened along the northern margin of the Gondwana as consequence of the closure of the Paleotethys and these oceanic basins separated the Anatolid – Tauride platform from Gondwana (Şengör and Yılmaz 1981; Okay et al., 2006). The subduction history of the northern branches of the Neotethys is marked by high-pressure metamorphisms which occurred in the tectonic zones of the Anatolides during Late Cretaceous – Eocene times. The blueschist-eclogite facies metamorphism of the Alanya Massif represents a typical subduction environment. The palaeogeographical position of the Alanya Massif and general tectonic framework of Turkey preclude attributing this event to the evolution of the northern branch of the Neotethys. In this case, the poly-metamorphic evolution of the Alanya Massif which is included within the Central Tauride belt can be ascribed to the closure of the southern branch of the Neotethys. Blueschist mélange in Gündoğmuş area can be interpreted as the tectonic slices of an accretionary complex which were buried during the subduction. The occurrence of eclogites in Suğözü Nappe shows that some of slices which were derived from the shallow-water sediments reached also a depth of 50 km during this subduction. Whereas, the passive continental margin sediments of the Mahmutlar and Yumrudağ Nappes were buried to shallow depths and have undergone Barrovian metamorphism. During the exhumation, some of the deeply buried slices (e.g. Suğözü Nappe) were tectonically emplaced into these medium-pressure units and were strongly overprinted by the same greenschist metamorphism. Although it has not been dated radiometrically yet, based on the structural and stratigraphical constrains (Öztürk et al., 1995) the age of the high-pressure metamorphism in the Alanya Massif can be anticipated as Late Cretaceous.
Key words: Alanya massif, Neotethys, eclogite, omphacite, blueschist


Değinilen Belgeler

Ellis, D.J. & Green, D.H. (1979) An experimental study of the effect of Ca upon garnet-clinopyroxene Fe-Mg exchange equilibria. Contrib. Mineral. Petrol., 71, 13-22.

Holland, T.J.B. (1980) The reaction albite=jadeite+quartz determined experimentlly in the range 600-1200°C. American Mineralogist, 65, 129-134.

Okay, A.I. (1989) An exotic / blueschist slice in a Barrovian style metamorphic terrain, Alanya Nappes, Southern Turkey. Journal of Petrology, v.30, pp. 107-432.

Okay, A.I. , Tüysüz, O., Satır, M., Özkan-Altıner, S., Altıner, D., Sherlock, S., & Eren, R.H. (2006) Cretaceous and Triassic subduction-accretion, HP/LT metamorphism and continental growth in the Central Pontides, Turkey. Geological Society of America Bulletin, 118, 1247-1269.

Özgül, N. (1976) Torosların bazı tmel jeolojik özellikleri. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, s. 19, 65-78

Öztürk E.M. Akdeniz, N. Bedi, Y. Sönmez, İ. Usta, D. Kuru, K. Ve Erbay, G. (1995) Alanya Napının stratigrafisine farklı bir yaklaşım. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni, s. 10, 2-10.

Şengör, A.M.C., Yılmaz, Y., (1981) Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach. Tectonophysics, 75, 181-241.


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə