Kapadokya ignimbiritleri ve volkanitlerinde paleomanyetik çalışma - manyetik anomalilerin yorumuna bir yaklaşım

Abstract

Kapadokya Bölgesi son 13 milyon yıldan yakın zamana kadar (190 bin yıl öncesine kadar) volkanik etkinliğin egemen olduğu bir bölgedir. Yaklaşık 13 milyon yıl süren bu aktivite, Kapadokya Bölgesi'nde karmaşık bir jeolojik yapının oluşmasına neden olmuştur. Yüzey jeolojisi incelendiği zaman, karmaşa göze çarpmaktadır. Bu durum bölgeye ait havadan manyetik anomali haritasında da gözlemlenebilmektedir. Manyetik anomalilerde görülen bu karmaşanın çözümü için değişik jeofizik veri işlem yöntemleri uygulanmıştır. Havadan manyetik anomali haritası incelendiğinde anomalilerde kayma olduğu görülmektedir. Bu durumun giderilmesi için kutba indirgeme ve analitik sinyal uygulamaları yapılmıştır. Ancak anomalilerin pek çoğunda düzelme görülmemiştir. Bu durum, Kapadokya bölgesi ve çevresinde yoğun kalıntı mıknatıslanmanın etkili olduğunu göstermiştir. Kalıntı mıknatıslanma varlığının Kapadokya'nın geçmişteki tektonik evrimine ve günümüzdeki manyetik anomalilere etkisini araştırmak amacıyla 9 bölgeden toplam 68 numune ile paleomanyetik çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, Kapadokya bölgesi'nde bulunan bazalt, andezit gibi volkanik kayaçlarla, ignimbiritlerden alınan numuneler, Bulgaristan Bilimler Akademisi, paleomanyetizma laboratuvarında deneye tabi tutulmuştur. Buradan karakteristik kalıntı mıknatıslanma (KrKM) hesaplamaları Zijdervelt diyagramları üzerinde yapılarak geçmiş enlemler bulunmuştur. Ayrıca Kapadokya Bölgesi'ndeki ters dönmeler hesaplanmıştır. Buna göre Miyosen serilerinde 25-30° lik ve ignimbiritler üzerinde yaklaşık 12° lik dönme değerleri elde edilmiştir. Paleokutuplar Görünür manyetik Kutup (GMK) diyagramında gösterilmektedir. Bu çalışmalara ek olarak yapılan manyetik duyarlılık çalışması ile numuneler arasındaki mıknatıslanma farklılıkları incelenmiştir. Königsberger oranlan hesaplanarak kalıntı mıknatıslanma ile indüklem mıknatıslanma arasındaki ilişki araştırılmıştır. Manyetik duyarlılığın anizotropi ölçmeleri (MDA) yapılarak Kapadokya Bölgesi'ndeki volkanik etkinliğin yayılımı ve saçılımı incelenmiştir. Ancak yalnızca Acıgöl Bölgesi'nde manyetik duyarlılığın anizotropi derecesi 18 olarak elde edilmiştir. Diğer bölgelerdeki MDA değerleri Acıgöl bölgesinden daha küçük kalmıştır. Manyetik duyarlılığın anizotropi ölçümleri, manyetik dokunun anizotropisinin düşük dereceli varlığını ve birincil duyarlılık yönlerinin sabit olmayan dağılımını açıklar. Paleomanyetik analiz çalışmalarıyla Kapadokya bölgesinde baskın tektonik rejimin aydınlatılması hedeflenmiştir. Çalışma alanının saat yönünde ve saatin tersi yönündeki dönmeleri, yapılan paleomanyetik analizden belirlenmektedir. Bu durum Anadolu levhacığı üzerinde egemen konumda bulunan Avrasya ve Afrika levhalarının hareketliliği ile uyumlu bir sonucu desteklemektedir.

Cappadocia is a region that volcanic avtivity was being dominant for the last 13 million years lasting until recent times (190,000 year ago). This activity, continuing almost 13 million years, resulted in a formation of complex regional geologic structure. This complexity can immediately be noticed from the surface geology. This situation also can be observed from the aeromagnetic anomaly map of the region. Various geophysical data processing methods are utilised to solve the complex formation of the area. Distortions, observed from the aeoromagnetic anomalies, tried to be removed by employing the reduction to pole and analytic signal methods. However, the distortions seen in most of the anomalies are not properly removed, implyingexistance of some form of remanent mangnetisation. In order to investigate the effect of the remanent magnetisation into the past tectonic evolution and present day magnetic anomalies, palaeomagnetic studies in 9 zones with 68 samples were carried out. For this reason, rock samples collected from volcanic rocks, such as basalts, andesites and ignimbrites and palaeomagnetic analysis were performed at the Palaeomagnetism laboratory of the Bulgarian Academy of Sciences. Palaeolatitudes were calculated from the Characteristic Remanent Magnetisations (ChRM) with utilising the Zijdervelt diagrams. On the other hand, anti-clock wise rotations were calculated in the Cappadocia region. Calculated anti-clock wise rotations are approximately 25-30 degrees on the Miosen series and 12 degrees on the ignimbrites. Paleopoles are shown on a Virtual Geomagnetic Pole (VGP) diagram. Additionally, the magnetisation differences were investigated in between the samples by performing the magnetic susceptibility measurements. The relation between induced and remanent magnetisation was invetigated by calculating the Konigsberger ratios. Magnetic foliation and spread of volcanic activity were investigated by performing anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) measurements. However, 18 degree of AMS for only Acigöl region was obtained. The AMS values of other regions were smaller than the Acıgöl region. Anisotropy of magnetic susceptibility measurements reveal the presence of low degree of anisotropy of the magnetic fabric and non-consistent distribution of the principal susceptibility directions. Dominant tectonic regime of Cappadocia region could been tried to clarify with palaeomagnetic analysis. Clockwise and anticlockwise rotations of the study area are mainly deduced from the carried out palaeomagnetic analysis. This situation is supported movements of Eurasia and Africa acting Anatolian microplate.