Petrogenesis of the Çiçekdağ igneous complex, N of Kırşehir, Central Anatolia, Turkey

Abstract

Orta Anadolu, çarpışma zonunu karakterize eden jeolojik özelliklerin bazılarının korunarak birlikte gözlenebildiği bir bölgedir. Orta Anadolu'daki bu çarpışma zonu, Maestrihtiyen'de Neo-tetis'in kuzey kolunun Avrasya plakası (Pontik basement) altına, kuzeye dalması ile oluşan Ankara-Erzincan sütur zonu boyunca Anatolid-Pontid çarpışmasının Anatolid pasif kenarında oluşmuş bazı jeolojik olaylar ile karakterize edilmektedir. Bu jeolojik olaylar şunlardır: Terslenmiş metamorfizma, ana sütur zonundan türemiş ofiyolit dilimleri, çarpışmayla eşzamanlı ve $S/C_{ST}$ tipi magmatizma, çarpışma sonrası, yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid ve $I/H_{L0}$ tipi magmatizma, çarpışma sonrası, levha içi, A-tipi alkalin magmatizma ve çarpışma sonrası Orta Anadolu basenleridir. Bu jeolojik oluşumlardan, Ankara-Erzincan sütur zonundan türemiş ofiyolitik dilimler ile çarpışma sonrası yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid $I/H_{L0}$ tipi magmatizma ve çarpışma sonrası levha içi A-tipi alkalin magmatizma Orta Anadolu'da Çiçekdağ bölgesinde zaman-konum bakımından iyi bir beraberlik sunarlar. Orta Anadolu- ofiyoliti olarak isimlendirilen ofiyolitik dilim, çalışma alanında Çökelik volkaniti ve Akçakent gabrosu olarak, haritalanabilir iki birimden oluşmaktadır. Akçakent gabrosu, bazı lokasyonlarda Çökelik volkaniti içerisinde gabroyik intrüzyonlar şeklinde gözlenmektedir. Bununla beraber, bu iki birim arasında, Akçakent gabrosunun Çökelik volkaniti üzerine doğudan-batıya doğru bindirdiği faylı bir sınır tanımlanmaktadır. Akçakent gabrosu kayaçları ofitik dokulu olup, uralit gabro olarak isimlendirilebilecek bir mineralojik bileşime sahiptir. Bazı major ve iz element jeokimyası verilerine göre, bileşim olarak tüketilmiş mantodan türeyen düşük K'lu toleyitik bir karakter sergilemektedir. Halaçlı monzograniti, çarpışma sonrası, yüksek K'lu kalkalkalin, hibrid ve $I/H_{L0}$- tipi magmatizmadan oluşan bir özelliğe sahip olup, kısmen Çökelik volkanitinden türemiş bazı kontakt metamorfik hornfelslerin varlığıyla da belirlenen, Orta Anadolu Ofiyolitleri içerisine sokulum yapmıştır. Halaçlı monzograniti kayaçlarında K-feldispat megakristallerinin varlığıyla faneritik-porfiritik bir doku tanımlanmıştır. Ana kayaç yapıcı mineralleri, kuvars + K-feldipat + plajiyoklaz $(An_{32-44})$ + hornblend + ojit + biyotitten oluşur. Çarpışma sonrası levha içi A-tipi magmatizmanın bir üyesi olan Eğrialan siyeniti, Orta Anadolu ofiyolitleri ve Halaçlı monzograniti içerisine sokulum yapmış olarak görülmektedir. Bu siyenitik kütlenin kayaçları, dokusal özellikleri göz önüne alınarak orta-iri taneli ve orta taneli kayaçlar olarak alt sınıflara ayrılmıştır. Ana kayaç yapıcı mineralleri ortoklaz + plajiyoklaz $(An_{32-40})$ ± nefelin + ribekit/arfvedsonit + eğirin + biyotit ± melanit granattan oluşmaktadır. Aksesuvar mineral olarak titanit + apatit + xenotim + monazit + allanit + zirkon + florit mineralleri bulunur. Eğrialan siyeniti, siyenitik kütleler içerisinde ve gabrolar ile kontakt oluşturan kesimlerde florit mineralizasyonları içerirler.

Central Anatolia typically represents well-preserved geological features of a collision zone. This collision zone is characterized by some geological events occurred in the Anatolide passive margin of the Anatolide-Pontide collision along the Ankara Erzincan suture zone. This suture zone is commonly known to be formed by the pre-Maastrichtian northward subduction of the northern branch of Neo-Tethys beneath the Pontides which was constituting the southernmost tip of Eurasiain plate at that time. These geological occurrences are inverted metamorphism; ophiolitic slabs derived from main suture zone; syn-collisional and S/CST type magmatism; post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid and $I/H_{L0}$ type magmatism; post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism; and post-collisional Central Anatolian basins. Among these geological occurrences, the ophiolitic slabs derived from Ankara-Erzincan suture zone; post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid $I/H_{L0}$ type magmatism; and post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism are observed as a good association in space and time in the Çiçekdağ region in Central Anatolia. The ophiolitic slab, named as Central Anatolian ophiolite, is composed of two mapable units which are called Çökelik volcanics and Akçakent gabbro. There are some gabbroic intrusions within the Çökelik volcanics in some localities, however, the major boundary between these two units is a thrust fault along which the Akçakent gabbro thrusted onto the Çökelik volcanics from east to west. The rocks of Akçakent gabbro possess a preserved ophitic texture and mineralogical composition which can lead one to call them uralite-gabbro. Some major and trace element geochemical data determine a depleted mantle and low-K tholeiitic characteristics in composition. The Halaçlı monzogranite, characterizing the post-collisional, high-K calcalkaline, hybrid $I/H_{L0}$ type magmatism, intrudes the Central Anatolian Ophiolite by forming some contact metamorphic hornfelses derived particularly from the Çökelik volcanics. The phaneritic-porphyritic texture is a recognizing feature in the rocks of Halaçlı monzogranite due particularly to existence of common K-feldspar megacrysts. The major rock forming minerals are composed of quartz+K-feldspar + plagioclase $(An_{32-44})$ +hornblende + augite +biotite association. The Eğrialan syenite, part of post-collisional, within-plate, A-type alkaline magmatism, is seen to intrude both of the Central Anatolian Ophiolite and Halaçlı monzogranite. The rocks of this syenitic body can be subdivided into medium to coarse-grained and medium-grained rocks on the basis of texture. The major rock forming minerals consist of orthoclase+plagioclase$(An_{32-40})$ ± nepheline + riebekite / arfvedsonite+aegirine+biotite±melanite garnet; as for the accessory constituents they are composed of sphene+apatite+xenotime+monazite+allanite+zircon+fluorite minerals. The Eğrialan syenite includes some fluorite mineralizations within the syenitic body itself, and also at the contact with gabbros.