Van Gölü Kuzey ve Kuzeydoğusundaki Pliyosen Bazaltik Volkanizmasının Manto Kaynak Alanı ve Kısmi Ergime Süreçleri


OYAN V., KESKİN M. , ÖZDEMİR Y.

66. Türkiye Jeoloji Kongresi, Ankara, Türkiye, 1 - 04 April 2013, cilt.66, ss.382-383

  • Cilt numarası: 66
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayısı: ss.382-383

Özet

Van Gölü havzasında geniş alanlarda gözlenebilen Pliyosen bazaltik volkanizması çoğunlukla lokal erüpsiyon merkezlerinden püskürmüş olmasına karşın, plato oluşturan geniş bazalt akışları şeklinde de ürünler vermiştir. Van Gölü’nün kuzeyinde ve kuzeydoğusundaki bu volkanizmanın ürünleri birçok lokasyonda kendinden daha genç olan Geç Pliyosen ve Kuvaterner lavları ile örtülüdürler. Literatür K-Ar yaş verileri (Lebedev ve diğ., 2010) Etrüsk volkanının güneybatısı ve kuzeyinde gözlenen bu bazaltik volkanizmanın 4.90 ile 4.50 My yaş aralığında püskürdüğüne işaret eder. Buna göre yaşı Zanclean’dır (Erken Pliyosen). Alkali-subalkali bazalt ve hawaiit bileşiminde olan bu lavlar olivin, ojit, titanojit ve plajiyoklaz fenokristal ve mikrofenokristalleri içerirler. Lavların hamuru, aynı mineral topluluğunun mikrolitleri ve volkan camından oluşmakta ve porfirik, glomeroporfirik, intersertal ve hyalopilitik gibi çeşitli dokusal karakteristikler sergilemektedirler.

Pliyosen bazaltik lavların FC, AFC ve EC-AFC modelleme çalışmaları lavların kıtasal kirlenme ve fraksiyonel kristallenmeden az oranda etkilendiklerini göstermektedir. AFC ve FC etkilerini minimize etmek amacıyla bu lavlar üzerinde MgO % 9’a fraksiyonlanma doğrulaması yapılmıştır. MgO % 9’a doğrulanan verilerin MORB’a normalize diyagramlarında Nb ve Ta gibi HFS elementler LREE (La ve Ce) ve LIL elementlere nazaran belirgin bir tüketilme sergilerler. Bu bulgu, Pliyosen’de püskürmüş olan bazaltik volkanizmanın belirgin bir yitim bileşeni içeren manto kaynak alanından türediğine işaret eder. Manto kaynağındaki yitim bileşeninin türünü ortaya çıkarmak için üretilmiş olan değişim diyagramları, akışkanlar ile zenginleşmiş mantolardan ziyade sedimentlerin ergimesi ile zenginleşmiş manto kaynak alanlarının varlığına işaret etmektedir.

Pliyosen bazaltik volkanizması için yapılan ergime modellemesinin sonuçları, söz konusu magmaların oluşumunda derin ve sığ kökenli mantoların farklı oranlarda ergimesinin belirleyici olduğunu ve kaynak alanın zaman içinde spinel peridotit bileşimine doğru değiştiğini; bu sırada türeyen magmaların ise alkaliden subalkali karakterine doğru yöneldiğini göstermiştir. Petrolojik modellerimiz, Pliyosen bazaltik volkanizmasında ergime derecelerinin yaklaşık % 0.8 ile % 5 arasında değiştiğine işaret etmektedir.  Manto kaynağındaki spinel katkısı ve ergime derecesinin zaman içinde giderek artması, türeyen bazaltik magmaların karakterlerinin alkaliden subalkaliye değişmesine neden olmuştur.

Anahtar Kelimeler: Doğu Anadolu, Pliyosen, bazalt, yitim bileşeni, ergime

Pliocene basaltic volcanism around the Lake Van Basin erupted not only from local central eruption centers, but also from fissures creating large basaltic plateaus. Products of basaltic volcanism in the north and northeast of the Lake Van are covered by younger lavas of Late Pliocene and Quaternary in age.  Available K-Ar ages (Lebedev et.al 2010) indicate that basaltic volcanism observed in north and southeast of the Etrüsk volcano erupted in a period between 4.90 and 4.50 Ma corresponding to Zanclean (Pliocene). Alkaline-subalkaline basalts and hawaiites consist of olivine, augite, titanoaugite and plagioclase phenocrysts and micro-phenocrystals. The groundmass of these lavas contains the microcrystals of the same mineral assemblages and volcanic glass. They display porphyritic, glomeroporphyritic, intersertal and hyalopilitic textures.

Results of our FC, AFC and EC-AFC modelings indicate that the Pliocene basaltic lavas were slightly influenced by crustal contamination and fractional crystallization. In order to minimize the effects of the FC and AFC, fractionation correction procedure have been applied to all basic lava samples by calculating the element concentrations for 9 % MgO. MORB patterns of corrected data show that some HFS elements such as Nb and Ta are depleted relative to LIL and LREE (La-Ce). This observation indicate that basaltic volcanism erupted in Pliocene could have been derived from a mantle source with a distinct subduction component. Variation diagrams produced for the aim of revealing the type of subduction component in the mantle source imply that the source region of the Pliocene basalts was enriched predominantly by the melts derived from sediments rather than the fluids coming from subducted sediments.

Results of our melting models indicate that the Pliocene basaltic rocks were derived from both shallow and deep mantle sources with different melting degrees ranging between 0.8 - 5 %. The percentage of spinel seems to have increased in the lerzolitic mantle source of the basaltic lavas. Accordingly, chemical character of the lavas turned from alkaline to subalkaline in time. We argue that the temporal increase of spinel contribution and the melting degree in the mantle source region was responsible for transition from alkaline to subalkaline character in the lava chemistry in time.

Keywords: Eastern Anatolia, Pliocene, basalt, subduction component, melting