Dereli-Şebinkarahisar (Giresun güneyi) arasında yüzeylenen Doğu Pontid plütonizması petrojenezinde magma karışımı, fraksiyonel kristalleşme, kabuksal kirlenme ve kısmi erime süreçleri

Abstract

Doğu Pontidlerin orta kesimlerinin çoğunlukla kuzey zonunda, Dereli-Şebinkarahisar (G Giresun) arasında yüzeylenen Üst Kretase-Eosen yaş aralığında yerleşmiş olan plütonik kayaçlar üç farklı plütonik faz olarak tanımlanmıştır. Bunlar Tamdere kuvars mozoniti, Sürmen granodiyoriti ve Aksu biyotit monzogranitinden oluşan I. faz (Üst Kretase); Şebinkarahisar kuvars siyeniti ve Gökçebel siyenitinden oluşan II. faz (Paleosen) ile Yücedere diyorit/gabrosundan oluşan III. faz (Eosen) olarak haritalanmıştır. Bu fazların, aynı zamanda, tüm Doğu Pontid plütonizması için de geçerli olabileceği önerilmektedir. Bu plütonik fazlar üzerinde yürütülen arazi, mineralojik-petrografik ve jeokimyasal çalışmalar sonucunda elde edilen veriler, çeşitli fazlara ait magmaların, farklı kaynak malzemelerin farklı jeodinamik ortamlarda ve farklı kısmi erime koşulları altında meydana geldiklerini göstermiştir. Diğer taraftan, bu magma kaynaklarının katılaşmaları sırasında ilksel bileşimlerini değiştiren magma mingling/mixing, fraksiyonel kristalleşme ve kabuksal kirlenme gibi süreçlerin etkin olduğu da belirlenmiştir. Yay magmatizması ürünü olan I. plütonik fazın magması, eş yaşlı felsik ve mafik magmaların heterojen (mingling) ve homojen karışımı (mixing) sonucu meydana gelen hibrid bir magma karakterinde olup, fraksiyonel kristalleşme süreci ile haritalanabilir üç alt kayaç birimi (Tamdere kuvars monzoniti, Sürmen granodiyoriti ve Aksu biyotit monzograniti) oluşturmuştur. Çarpışma sonrası alkali magma karakteri göstermesinden dolayı tüketilmemiş üst manto malzemesinin kısmen yüksek basınç (>10 Kbar) ve düşük dereceli kısmi erime (<% 20) koşulları altında erimeye uğraması sonucu meydana gelebileceği düşünülen II. faz magmasının katılaşması sırasında çevre kayaçlarında yaygın bir metasomatik alterasyon zonu gelişmiştir. Çarpışma sonrası toleyitik mafik magma özelliğinden dolayı üst manto malzemesinin kısmen yüksek dereceli (>%20) kısmi erime koşulları altında meydana gelebileceği önerilen III. faz magmasının ise %5-10 arasında bir kabuksal kirlenmeye uğramış olduğu belirlenmiştir.

Plutonic rock units of Upper Cretaceous-Eocene in age, outcropped between Dereli and Şebinkarahisar towns of Giresun city located mainly in the outer zone of the central parts of the Eastern Pontides, have been identified as three different plutonic phases. These are as follow: First plutonic phase consisting of Tamdere quartz monzonite, S&uuml;rmen granodiorite and Aksu biotite monzogranite (Upper Cretaceous); second plutonic phase comprising of Şebinkarahisar quartz syenite and G&ouml;k&ccedil;ebel syenite (Paleocene); and third plutonic phase composed solely of Y&uuml;cedere dioritel gabbro (Eocene). These plutonic phases are suggested to be valid for the igneous geology of not only the Giresun area but also for the entirely Eastern Pontides. Field, mineralogical -petrographical and geochemical data on these plutonic phases have concluded that the magmas of different phases have been generated by different partial melting of different sources in different geodynamics. On the other hand, these data have also shown some solidification processes such as magma mingling/mixing,fractional crystallisation and crustal assimilation which have modified the primary compositions of the magmas. The magma of first plutonic phase, representing the characteristics of hybrid and arc related magmatism, has been derived from the mingling/mixing of co-eval felsic and mafic magmas. Solidification of this magma has yielded three mapable subunits by fractional crystallisation. The magma of second phase is thought to be derived from the enriched upper mantle by the partial melting under the conditions of relatively high P (&gt;10 Kbar) and low degree partial melting (&lt; 20%) due to its post-collisional alkaline magma character. It has also developed an intensive metasomatism in the wall-rocks. The magma of third phase is suggested to be sourced from the high degree (&gt; 20%) partial melting of the upper mantle rocks because of having been post-collisional tholeiitic mafic magma character. It has also been contaminated with a degree of 5-10 % by the assimilation of crustal rocks during the ascending and solidification of the magma.