BİTLİS İGNİMBİRİTLERİNİN PETROGRAFİK VE JEOLOJİK ÖZELLİKLERİ

Abstract

Bu tez çalışmasında, Doğu Anadolu Bölgesi'nde Bitlis ili ve çevresinde yeralan Bitlis ignimbiritlerinin özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma, Nemrut volkanizması piroklastiklerini temsil eden Bitlis ignimbiritinin petrografik özelliklerini, jeokimyasını ve izotop jeokimyasını içerir. Bitlis ignimbiritinde yapılan incelemelerde farklı renk, bileşim ve kalınlığa sahip üç seviye belirlenmiştir. Bu seviyeler arasında bileşen türü ve oranı bakımından farklılık vardır. Farklı boyutta litik parçalar, pümis, kayaç parçacıkları, fiamme, mineraller kül boyutlu matriks içerisinde bulunur. Mikroskobik incelemeler, petrografik tanımlamalar, mineral kimyası (Raman spektroskopisi, elektron mikropirob) verileri ignimbiritlerin tanımlanması ve oluşum ortamının belirlenmesi amacıyla yapılmış çalışmalar olup, bu çalışmalar sonucunda ignimbiritlerin plajiyoklaz, sanidin, anortoklaz, ojit, olivin, biyotit, hematit, kuvars ve ilmenit mineralleri belirlenmiştir. Volkanik yay, yay gerisi veya kıta içi alanlarda, fonolit, trakit ve riyolit bileşimli magmanın püskürmesi veya kıta içi çatlaklarda yükselen magmanın kirlenmesi sonucu oluşan ignimbirit kayaçları, alkali bazaltların trakit bileşimli ürünleridir. Bitlis ignimbiritlerinde belirlenen ve nadiren gözlenen fayalitler Fe2SiO4 bileşimlidir. Demirli fayalitler ojitle birlikte mikrokristaller halinde bulunur ve trakit bileşimli ignimbiritlerin en belirgin özelliğidir. Bitlis ignimbiritinin farklı seviyeleri benzer iz element oranlarına sahiptir. Bu özellik, aynı kaynak magmadan kristalleşmeye işaret eder. Uyumsuz iz elementlerden Rb/Sr (0.22-0.30 ppm) ve Th/U (3,22-3,47 ppm) oranları, eriyik tam uzaklaşmadan ve püskürmenin hemen öncesinde gelişen kristalizasyonunu işaret eder. Zr/Ba (0.57-0.90), Nb/U (6.21-6.50), Zr/Ba >0.5'in üzerinde olması astenosferik kaynağın işaretidir. İgnimbiritlerin oluşumunda, farklı kristalizasyon süreçleri, devitrifikasyon, oksidasyon ve kısmen kabuksal kirlenmenin gelişmiş olması, farklı renk seviyelerine sebep olarak gösterilebilir.In this thesis, it is aimed to determine the characteristics of Bitlis ignimbrites located in the province of Bitlis and its surroundings in the Eastern Anatolia Region. The study covers the petrographic properties, geochemistry and isotope chemistry of Bitlis ignimbrite representing the pyroclastics of Nemrut volcanism. In the examinations made in Bitlis ignimbrite, three levels were determined as lower, middle and upper, with different color, composition and thickness. Although there is a difference between the levels in terms of component type and ratio, each level comprise characteristic of being in different sizes of lytic fragments, pumice and rock particles, fiamme and minerals in ash matrix. The microscopic studies, petrographic nomenclatures, mineral chemistry (Raman spectroscopy, electron-micropirob analysis) data are methods used to identify ignimbrites and determine the formation environment. As a result of these studies, it was determined that the ignimbrites contain plagioclase, sanidine, anorthoclase, augite, olivine, biotite, hematite, quartz and ilmenite minerals. The volcanic arc can be formed results of eruption of magma with phonolite, trachyte and rhyolite composition in the back-arc or interior regions or by contamination of magma rising in the intercontinental cracks. It is a trachyte compound product formed by the assimilation of sediments mixed with alkali basalts. In Raman spectra of Bitlis ignimbrite samples, it has been determined that fayalites have Fe2SiO4 composition. In addition, the presence of ferrous fayalites together with augite as microcrystals is distinctive feature of ignimbrites with trachyte composition. The fact that different levels of Bitlis ignimbrite have similar trace element ratios indicates crystallization from the same source magma. The ratios of Rb/Sr (0.22-0.30 ppm) and Th/U (3.22-3.47 ppm) from incompatible trace elements are indicative of crystallization that develops immediately before removal of the eutactic crystallization/melt. The Zr / Ba ratio (0.57-0.90), Nb / U ratio (6.21-6.50) and Zr / Ba ratio> 0.5 indicate of asthenospheric source. However, different crystallization processes, devitrification, oxidation and partial crustal fouling in the formation of ignimbrites have caused the formation of different color levels.