Marmara Adası'nda ilerleyen bölgesel metamorfizma ile tektonik tarihçe arasındaki ilişki

14 Pages·2005·2.85 MB·Turkish

Tiirkiye Jeoloji Biilteni Cilt. 42, Sayi 1,1-14, §ubat 1999
Geological Bulletin of Turkey Vol. 42, Number 1,1-14, February 1999
Marmara Adası'nda ilerleyen bölgesel metamorfizma ile
tektonik tarihçe arasındaki ilişki
The relationship between progressive regional metamorphism
and structural history in the Marmara Island
Rahmi Aksoy Selçuk Üniversitesi, Müh.-Mim. Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 42031 Konya
Öz
Marmara Adası'nda yüzeyleyen metamorfik kayaçların petrografik ve mikrodokusal özellikleri, bunların ayırtedilebilir üç
metamorfik faza (Mj, M, M3) sahip olduğunu gösterir. İlk iki faz (Mj, M), ilerleyen tek bir bölgesel metamorfizmanın kısımlarım
2 2
oluşturur. En son faz (M3), gerileyen metamorfizmayı temsil eder. Metamorfitlerde tipik mineralojik değişimlerin saptanması sonucu,
ilerleyen tarzdaki metamorfizmanın kuzeyden güneye doğru arttığı belirlenmiştir. Bu mineralojik değişimlere bağlı olarak bölgede üç
metamorfik fasiyes zonu ayırtedilmiştir. Bunlar yeşilşist, epidot-amfibolit ve amfibolit fasiyes zonlarıdır. Fasiyes zonları genellikle
DKD-BGB uzanımlı olup, bölgenin D deformasyon evresinde gelişen kıvrım eksen gidişlerine koşuttur. İndeks minerallerin oluşum
2
koşullarının belirlenmesiyle ilerleyen bölgesel metamorfizmanın magmatik bir yay altında 3-6 kilobar basınç ve 400-600°C sıcaklık
arasında geliştiği ortaya konmuştur. Bu koşullar altında kayaçlar aynı zamanda dört evreli deformasyona uğramıştır.
Anahtar kelimeler: Deformasyon, Marmara Adası, metamorfizma.
Abstract
Petrographic and microtextural features of the metamorphic rocks cropped out in the Marmara Island indicate that they have
three identifiable metamorphic phases (Mj, M, M). The first two phases (Mj, M) form the parts of a single progressive regional
2 } 2
metamorphic cycle. The last phase (M) represents the retrograde metamorphism. Typical mineralogical changes in the
3
metamorphics delineate that the degree of metamorphism increases from north to south. Based on these mineralogical changes, three
metamorphic fades zones have been distinguished. These are greenschist, epidote-amphibolite and amphibolite fades. These fades
zones generally run parallel to the trend of the Dfold axis in the ENE-WSW direction. By determining the formational conditions of
2
index minerals, it is found out that the progressive regional metamorphism occurred beneath a magmatic arc at pressures between 3
and 6 kbar and temperatures between 400 and 600°C. Under these conditions, the rocks have undergone four phases of deformation,
synchronous with the regional metamorphism.
Key words: Deformation, Marmara Island, metamorphism.
GIRIŞ olarak incelenmiştir. Yörenin petrografisine ve petroloji-
sine yönelik ilk çalışma Tanyolu (1979) tarafından ya-
Yazar tarafından Marmara Adası'nda (Şekil 1) yapı-
pılmıştır.
lan 1/10 000 ölçekli mesoskopik tektonik incelemeler sı-
rasında, bölgede yüzeyleyen kayaçların metamorfizma İnceleme alanının ayrıntılı stratigrafik gelişimi, yapı-
derecesinde büyük bir değişimin olduğu saptanmıştır. sal özellikleri ve deformasyon tarihçesi Aksoy (1995,
Bu kayaçların metamorfizma şartlarım aydınlatabilmek 1996) tarafından incelenmiştir. Bu makalede, bölgedeki
için mineral topluluklarının belirlenmesi çalışması yapıl- metamorfik kayaçların metamorfizma niteliğini ve ko-
mıştır. Bu nedenle, bölgedeki kayaçlardan üç yüzü aşkın şullarını belirleyici bazı ön bulgular verilecek; metamor-
kayaç örneği toplanmış ve kayaçların dokusal özellikle- fizma ile deformasyon tarihçesi arasındaki ilişki kısaca
ri ve mineralojik bileşimleri 280 ince kesit ile ayrıntılı incelenecektir.
1

MARMARA ADASFNDA İLERLEYEN BÖLGESEL METAMORFIZMA
JEOLOJİK KONUM 1) mikaşistlerde,
Biga Masifi'nin kuzeyinde yeralan Marmara Ada- - Kuvars + muskovit + biyotit ± plajioklas ± turma-
sı 'nda, Permiyen öncesi yaşlı (Aksoy, 1995) metamorfik lin ± sfen ± granat ± opak
kay açlar yüzeyler (Şekil 1). - Kuvars + muskovit + biyotit ± plajioklas + stavro-
Bölgede en yaşlı oluşukları bir kıta kenarında çöke- lit + granat ± dişten ± opak
len Gündoğdu Metamorfitleri teşkil eder (Aksoy, 1995). şeklindeki mineral topluluklan oluşmuştur. Kuvarslar,
Düzenli bir istiflenme sunan bu birim, mikaşist, kalkşist dalgalı sönmeli, girik sınırlı ve yapraklanmaya koşut
ve mermerlerden oluşur. Gündoğdu Metamorfitleri üze- uzamış taneler şeklindedir. Muskovit ve kırmızı renkli
rine, onu metmorfizma öncesi tektonik bir dokanak ile biyotit, yönlü ve yer yer porfiroblastlan sarar durumda-
üzerleyen ve onunla çağdaş olan Erdek Karmaşığı gelir. dır. İdiyoblastik-hipidiyoblastik stavrolit ve granat porfi-
Erdek Karmaşığı, bir okyanusal kabuk ürünü olan meta- roblastlan pre- ve sintektonik büyümüşlerdir. Hipidi-
ultramafİt, metagabro, metabazalt ve bunlar ile karışmış yoblastik şekilli distenin varlığı ilk kez bu çalışmada
aslen pelitik, yan pelitik ve psammitik kayaçlar ile kireç- saptanmıştır (Levha I, Şekil 1,2, 3).
taşı olistolitlerinden meydana gelir. Erdek Karmaşığını
Mikaşistleri yanal ve düşey geçişli olarak sık kıvnm-
açılı bir uyumsuzluk ile duraylı bir şelf ortamında çökel-
lı, akma yapılı kalkşistler izler. Gündoğdu köyü çevre-
miş Marmara Mermeri örter. Marmara Mermerini bir
sinde yaygın olarak izlenen bu kayaçlarda,
yay önü ya da bir yay ardı havzada gelişen flişoyid Sa-
raylar Karmaşığı izler (Aksoy, 1995). Bu birim, bazik ve
ortaç kökenli metavolkanitler ile arakatkılı egzotik mer-
mer bloklu, kökende türbiditik nitelikli çamurtaşı, kum-
taşı, konglomera ve kireçtaşı ardışımından oluşur. Kal-
kalkali bileşimli İlyasdağı Metagranodiyoriti, alttaki tüm
birimleri metamorfizma öncesinde, çok sayıda aplit,
pegmatit ve kuvars damarlarıyla sıcak dokanaklar bo-
yunca kesmiştir.
Bu birimlerin ayrıntılı tanımları, stratigrafik ilişkile-
ri, tektonik özellikleri ve yaşlan üzerine görüşler daha
önce verildiğinden (Aksoy, 1995,1996), burada yeniden
değinilmeyecektir. Bu bölümde, bu çalışma ile elde edi-
len önemli litolojik veriler ve birimlerin herbirine ilişkin
ilerleyen bölgesel metamorfizma şartlarını yansıtan pet-
rografik bulgular kısaca özetlenecektir.
Gündoğdu Metamorfitleri
Metamorfik temelin en yaşlı birimi olup, Marmara il-
çesi ile Topağaç köyü güneyinde Mera Burnu'na kadar
uzanır (Şekil 1). Metamorfitleri oluşturan birimler çeşit- Şekil 2. Gündoğdu MetamorfMeriyle Erdek ve Saraylar
le boyutlarda kıvnmlanmış kıvrım yapılan gösteren, ku- Karmaşığına (a), Marmara Mermerine (b) ve îlyasdağı
zey doğu-güneybatı yönelimli, antiformal bir antiklinor- Metagranodiyoritine (c) ait S! düzlemlerinin doku
yumun çekirdeğinde yer alırlar (Aksoy, 1995). diyagramları. Konturlar: a) %0.36-1.1 -2.6-4.2-6.3 (8.7) (n=
Gündoğdu Metamorfitleri, başlıca mikaşistler, bun- 962); b) %0.24-2.1-4.6-9.9 (15) (n= 207); c) %0.63-1.9-3.7-
lar ile ardalanmalı olarak daha az yayılım gösteren, ince 9.1 (12.5) (n= 552).
kuvars-feldispatik şist aradüzeyli kalkşistler ve mermer- Figure 2. Contours of poles to S foliation Gündoğdu
If
lerden oluşur. Birimin metamorfizma öncesinde pelitik, Metamorphics, Erdek and Saraylar Complex (a); Marmara
yan pelitik, psammitik kayaçlar, bunlar ile arakatkılı or- Marble (b); İlyasdağı Metagranodiorite (c); Contour intervals
tokuvarsit ve karbonatlar ile saf karbonatlardan oluştuğu are 036-1.1-2.6-4.2-63 (8.7)%, (n= 962); 0.24-2.1-4.6-9.9
söylenebilir. (15)%, (n= 207); c) %0.63-1.9-3.7-9.1 (12.5)%, (n= 552),
Lepidoblastik, lepido-porfiroblastik dokulu (Levha respectively.
3
AKSOY
muskovit ± opak
- Plajiyoklas + hornblend + epidot ± biyotit ± sfen
- Talk + tremolit ± klorit ± antigorit ± kalık piroksen
ile belirlenen mineral toplulukları izlenir. Hornblendler
idiyoblastik - hipidiyoblastik prizmatik şekillerden hipi-
diyoblastik tabüler şekiller arasında değişim gösterir.
Bunlar yapraklanmaya koşut dizilmişlerdir. Adanın ku-
zeyinden güneyine doğru birim içinde hornblendlerin
rengi yeşilden kahverengiye doğru değişim gösterir. Ku-
varslar ince taneli, dalgalı sönmeli ve yapraklanmaya
koşut uzamış taneler şeklindedir. Plajiyoklaslar sık albit,
Şekil 3: Gündoğdu Metamorfitleri, Erdek ve Saraylar periklin, albit-karlsbad bileşik ikizli, ksenoblastik şekilli
Karmaşığına ilişkin (a) mesoskpik kıvrım eksenlerinin (n= ve yer yer zonlu büyümüşlerdir. Aktinolitler genellikle
143) ve (b) eksen düzlemlerinin (n= 126) doku diyagramları. yapraklanmaya koşut yönelmişlerdir. Ancak yer yer bi-
Figure 3: Stereographic equal-area projections for for rincil dilinim düzlemlerine dik yönde gelişmiş, ikincil
Gündoğdu Metamorphics, Erdek and Saraylar Complex dilinim düzlemine koşut dizilmiş aktinolitler de olağan-
structural data, a) Poles to mesoscopic fold axes, n= 143. b) dır (Levha II, Şekil 1).
Poles to axial planes of folds, n= 126.
Karmaşık içindeki mikaşistler, Topağaç köyü ile Aş-
malı köyü arasında ve adanın doğusunda yüzlek verirler.
- Kalsit + plajiyoklas + kuvars ± biyotit ± muskovit
Bunlar, metabazitler ile ardalanmalı olarak bulunurlar.
± fligopit ± hornblend ± sfen ± opak
Lepidoblastik dokulu mikaşistlerde,
ile belirlenen mineral toplulukları özgündür.
- Kuvars + biyotit + muskovit + plajiyoklas ± granat
Mermerler, birimin diğer litolojileri üzerine uyumlu
± turmalin ± opak
olarak gelirler. Mermerler tamamen kalsitten oluşan mi-
- Kuvars + biyotit + muskovit + plajiyoklas + stavro-
neralojik bir bileşim gösterir. Birim süreksiz ve uzun
lit + granat ± dişten ± turmalin ± opak
kütleler şeklinde mostra verir.
şeklindeki mineral toplulukları izlenir. Bunlarda, birbir-
leriyle girik sınırlar yaparak merceksel geometrili agre-
Erdek Karmaşığı
galar oluşturan, dalgalı yanıp sönmeli ve uzamış taneler
Marmara Adası 'nın güneyinde ve değişik kesimle-
şeklindeki kuvars; yönlenmiş muskovit ile kırmızı-kah-
rinde geniş alanlarda yüzeyleyen, okyanusal kabuk ürü-
verenkli biyotit önemli bileşenlerdir. Stavrolitler, pre-ve
nü bazik ve ultrabazikler ile karışmış volkanosedimanter
sintektonik büyümüşlerdir. Bu şistlerde, inceleme ala-
bir birim yeralır (Şekil 1). Büyük bir bölümü metabazit-
nında ilk kez bu çalışmada saptanan dişten, yapraklan-
lerden oluşan, daha az oranda mikaşist, kalkşist ve mer-
maya koşut dizilmiştir (Levha II, Şekil 2).
mer blokları içeren bu kayaç topluluğu, Erdek Karmaşı-
Erdek Karmaşığını oluşturan bu kayaçlar dışında ser-
ğı olarak isimlendirilmiştir (Aksoy, 1995).
pantinitlere Gündoğdu ve Aşmalı Köyleri doğusunda
Metabazitlerde yer yer yastık lav yapısı ile içlerinde
rastlanılmıştır. Karmaşığı oluşturan diğer litolojiler ile
metapsammit ve pelajik kireçtaşlanndan türeme mer-
birlikte metamorfizma geçirmiş olan serpantinitler, anti-
merli seviyeler izlenir. Değişik kökenli olan bu kayaç
gorit, krizotil, klorit, kalık piroksen, talk ve opaktan olu-
topluluğu, metamorfîzma öncesi melanj niteliğinde olan
şur.
bir oluşuk halindedir. Metabazitler, amfibolşist, amfibo-
lit, yeşilşist, metabazalt ve talkşistlerden oluşur. Bunlar-
da, Marmara Mermeri
- Hornblend + plajiyoklas ± kuvars ± epidot ± lökok- Adanın kuzeyinde doğu-batı doğrultusunda 2,5 - 3,5
sen ± opak km eninde bir kuşak boyunca uzanan mermerler, en yay-
gın kaya türünü oluştururlar (Şekil 1). Kayaçta kalsitin
- Epidot + kuvars + plajiyoklas ± hornblend ± lökok-
dışında grafit bulunur. Mermerlerdeki ana petrografik
sen ± opak
değişimler metamorfizma derecesine bağlı olarak kuzey-
- Aktinolit/tremolit ± kuvars ± plajiyoklas ± epidot ±
den güneye doğru tane boyundaki kısmi artış ve kuzey-
4
MARMARA ADASI'NDA İLERLEYEN BÖLGESEL METAMORFİZMA
de gözlenen dolomitik mermerlerin güneye doğru gözle- nın artık ürünleri olan aplit, pegmatit ve kuvars damarla-
nememesidir. Bu özellik metamorfizma derecesinin ada- rı metamorfizma öncesinde hem bu birimi ve hem de alt-
da kuzeyden güneye doğru arttığını gösterir. taki birimleri çeşitli doğrultularda kesmişlerdir. Grano-
diyoritik magma yükselimi sırasında yankayaçlardan ko-
pardığı kayaç parçalarını bünyesinde kapanım olarak
Saraylar Karmaşığı
içermiştir. Kataklastik-mortar dokulu metagranadiyorit-
Marmara Mermerini, konkordan olarak bazik ve or-
ler,
taç kökenli metavolkanitler ile arakatkılı, ekzotik mer-
- Kuvars + plajiyoklas + hornblend + epidot + klorit
mer ve metabazit bloklu, metapsammit, metapelit ve
± biyotit ± muskovit ± mikroklin ± granat ± sfen ± opak
kalkşist arkalanmasından oluşan kay açlar izler. Karma-
şığı oluşturan litolojiler yanal ve düşey yönde değişimler mineral topluluğundan oluşmuştur. Bunlarda ince taneli,
gösterir. Bir yay önü ya da bir yay ardı havzada bloklu dalgalı sönmeli, birbirleriyle girik sınırlar oluşturarak
fliş fasiyesinde ve ortaç volkanizma eşliğinde gelişen bi- yapraklanmaya koşut uzamış taneler şeklindeki kuvars
rimin (Aksoy, 1995) egemen litolojisini metapsammit ve ile sık albit, karisbad, periklin, albit-karisbad ve albit-pe-
metapelitler oluşturur. Bunlarda, riklin birleşik ikizli, yer yer zonlu büyümüş, hipidiyob-
lastik-ksenoblastik şekilli plajiyoklas poyikiloklastları
- Kuvars + plajiyoklas + muskovit ± biyotit ± turma-
önemli bileşenlerdir. Kuvarsların plajiyoklaslarla olan
lin ± klorit ± epidot + opak
sınırlarında büyük bir olasılıkla birincil mirmekitik ve
şeklindeki mineral topluluğu izlenir.
grafik büyümeler gözlenir (Levha II, Şekil 3). Açık sa-
Yeşilşistlerde, rımsı yeşil-yeşil renklerde pleokroyit, yer yer ikizli yapı-
- Epidot + kuvars + klorit ± antinolit ± biyotit ± pla- da, yapraklanmaya koşut dizilmiş hipidiyoblastik şekilli
jiyoklas ± kalsit hornblend heteroblastlarıyla, kırmızı-kahverenkli, yön-
lenmiş ve post-tektonik etkiler ile yer yer kinkleşmiş bi-
talkşistlerde,
yotitler yaygın olarak izlenir. Bazı örneklerde, ilerleyen
- Talk + klorit + tremolit
metamorfizmayı belgeleyen, kloritten türemiş biyotitler
metaspilitlerde, gözlenmiştir. K-feldispatlar, kafes şeklinde tipik poli-
- Albit + epidot + kalsit sentetik ikizlenme gösteren, ksenoklastik şekilli mikrok-
linden ibarettir. Epidotlar açık sarı, sarımsı yeşil renkte
metaandezitlerde,
pleokroyik, yer yer zonlu ve ışınsal büyümüş taneler
- Albit + hornblend + biyotit ± klorit ± epidot
şeklindedir. Ayrıca, açık sarımsı yeşil enkte pleokroyik
Metabazit bloklarında ise, klorit ve yönlenmiş pulcuklar şeklinde muskovit ve mi-
- Klorit + epidot ± kuvars ± albit ± lökoksen ± biyo- metik büyüyen, porfiroblastik şekilli granat da olağandır
tit (Levha II, Şekil 4).
- Aktinolit + klorit + lökoksen
- Epidot + klorit + kuvars ± aktinolit ± hornblend ± METAMORFİZMA
klinozoizit ± plajiyoklas ± muskovit ± lökoksen ± kalık
Bölgesel metamorfizma izleri inceleme almmda yü-
piroksen + kalsit ± opak
zeyleyen tüm birimlerde görülmüştür. Birimlerde sapta-
şeklindeki mineral toplulukları karakteristiktir. Bu ka- nan mineral toplulukları ve bunların yöredeki dağılımla-
yaçlarda yeralan biyotitler, ince taneli, kahverenkli olup, rı ilerleyen bölgesel metamorfizma niteliğini belirleyici
yapraklanmaya koşut uzamış, taneler şeklindedir. Akti- özelliktedir (Çizelge 1). Kay açların petrografik incelen-
nolitler, hipidiyoblastik şekilli ve yapraklanmaya koşut mesi ayrıca, inceleme alanında ilerleyen metamorfizma-
yönlenmişlerdir. Epidotlar ince taneli ve anormal girişim nın gerileyen metamorfizma tarafından izlenmiş olduğu-
renklidir. Kloritler, san yeşil-yeşil renklerde pleokroyik, nu gösterir (Aksoy, 1995).
lifsi, anormal mavi girişim renkli ve yönlenmişlerdir.
Metamorfitlerde petrografik ve mikrodokusal verile-
re dayanılarak üç ayrı metamorfik faz (M M, M) tes-
]; 2 3
İlyasdağı Metagranodiyoriti bit edilmiştir. Bunlar ilerleyen bölgesel metamorfizma
ile onu izleyen gerileyen metamorfizmanın ve bunlara
Marmara Adası'nm bileşimi metagranit - metagrano-
eşlik eden deformasyonların bir sonucu olarak gelişmiş-
diyorit arasında değişen (Tanyolu, 1979) metamorfik ka-
tir. M] metamorfizmasma ilişkin mineral topluluğu ve
yalar yer alır (Şekil 1). Granodiyoritik bileşimli magma-
5
AKSOY
C l. Marmara Adasi'nda metamorfik fasiyeslerdeki ilerleyen mineral degi§imleri.
Table 1. Progressive mineral changes in metamorphic fades of the Marmara Island.
MARMARA ADASFNDA İLERLEYEN BÖLGESEL METAMORFIZMA
ayrıca, basınç gölgesi oluşmuştur. Stavrolit kristalleri
genellikle iç foliyasyonu tanımlayan opak, kuvars ve
muskovit inklüzyonlan içermektedir (Levha I, Şekil 1).
Çoğu örneklerde iç foliyasyon helisitik yapılı olmasına
rağmen (Levha I, Şekil 2), bazı örneklerde dış foliyas-
yonla yüksek açılı, genellikle lineer ve süreksiz bir ilişki
içindedir. Plajiyoklas, granat ve stavrolit porfiroblastla-
rındaki basınç gölgesi ve iç foliyasyon - dış foliyasyon
ilişkisi bu minerallerin ana foliyasyona (S^ göre pre-
tektonik olarak büyüdüklerini gösterir.
Bazı mikaşist örneklerinde biyotit, kuvars ve musko-
Şekil 4: Gündoğdu Metamorfitleriyle Erdek Karmaşığına vit, granat ve stavrolit porfiroblastlannm çevresini sara-
(a) ve îlyasdağı Metagranodiyoritine (b) ilişkin mineral rak basınç gölgesi oluşturmuşlardır (Levha I, Şekil 1).
yönelim lineasyonlarının doku diyagramları. Konturlar: (a) Biyotit, kuvars ve muskovit diğer metakristaller gibi,
%0.14-0.84-8.52-9.72 (11.52) (n= 358), (b) %0.12-3.72-7.32-
ana bölgesel foliyasyona (S) M fazmdaki granat ve
9.72 (10.8) (n= 434). t x
stavrolitin büyümesinden hemen sonra, ikinci metamor-
Figure 4: Contours of poles to mineral orientation lineations. fik fazda (M), metamorfizmanın en şiddetli olduğu za-
2
(a) Gündoğdu Metamorphics and Erdek Complex (n= 358). manda meydana gelmiştir. M fazında, granat ve stavro-
2
Contour intervals are 0.14-0.84-8.52-9.72 (11.52)%, b) litin büyümesini devam ettirmesi ve ayrıca distenin bü-
îlyasdağı Metagranodiorite (n= 434). Contour intervals are yümesi (Levha I, Şekil 2-3) ile ana kristallenme dönemi
0.12-3.72-7.32-9.72 (10.8)%. başlamıştır. Bazı mikaşist örneklerinde granat ve stavro-
lit porfiroblastları hem pre-tektonik (M^ ve İıemde sin-
mikroyapılar daha çok kuvars - feldispatik şistlerde ve
tektonik (M) olarak büyümüşlerdir. Ayrıca M fazını
mikaşistlerde görülmektedir. İkinci metamorfik hadise 2 l
temsil eden plajiyoklas, granat ve stavrolit porfiroblast-
(M) Mj mineral topluluğunu üzerlemekte ve şistlerdeki
2 larmın içerdikleri inklüzyonlann oluşturduğu iç foliyas-
Mj mineral topluluğunu kısmen koruyan metamorfik
yonda kırışma ve buruşmanın gözlenmemesi, metamor-
fazdan ayırt edilebilmektedir. S - şistozite ve foliyasyon
x fizma ve deformasyonun eş zamanlı olduğunu ve prog-
düzlemleri M metamorfîzması sırasında gelişmiştir. Bu
2 resif olarak geliştiğini kanıtlamaktadır. Bu özellikler
evrede, adanın kuzeyinden güneyine doğru gidildiğinde
ilerleyen metamorfizma ve eş zamanlı deformasyonun
kayaçlardaki metamorfik minerallerin tane boylarının
ilk evresinde plajiyoklas, granat ve stavrolitin büyüdü-
belirgin bir şekilde büyüdüğü ve yüksek metamorfizma
ğünü ve daha sonra deformasyonun ilerleyen evrelerinde
koşullarını simgeleyen parajenezlerin daha yaygın ola-
deforme olarak pre-tektonik mineral gibi davrandıklan-
rak izlendiği görülmektedir. İlk iki faz (M M) ilerle-
1? 2 nı gösterir.
yen bölgesel bir metamorfizmanın, tek bir metamorfik
devrenin kısımlarını oluşturur. M M metamorfizma Metamorfıtlerde biyotit ve stavrolitten türemiş yeşi-
l5 2
fazları yeşilşistten - amfîbolit fasiyesine kadar değişen limsi kahverenkli, mavi girişim renkli kloritler ile hornb-
metamorfizma koşullarında gerçekleşmiştir. Üçüncü lendlerden dönüşen ince uzun, çubuksu aktinolit/termo-
metamorfik faz (M), masifin yükselmesi ve soğuması litler gözlenmektedir. Bu minecilerin ana mineraller ile
3
sonucu gelişen gerileyen metamorfizma ile ilgilidir. olan parajenetik ilişkileri, akt^nolit/tremolitin sin- ve
Aşağıdaki paragraflarda bu üç metamorfik olaya ilişkin post-tektonik büyümeleri (M) {Levha II, Şekil 1) ilerle-
3
deliller tanımlanacaktır. yen metamorfizmanın gerileyen metamorfizma tarafın-
dan izlenmiş olduğunu göstermektedir.
Gündoğdu metamorfitleri ve Erdek karmaşığına ait
mikaşistler, M! metamorfik fazın mineralojisini (plaji-
ypklas, granat ve stavrolit) ve dokusal özelliklerini koru- Metamorfik Zoniar
maktadır. Albit, albit-karisbad birleşik ikizli, ksenoblas-
İnceleme alanındaki tipik indeks minerallerin dağı-
tik şekilli plajiyoklas kristallerinde opak inklüzyonlann
lımlanna dayanarak bölgede üç ayn metamorfik fasiyes
oluşturduğu iç foliyasyon dış foliyasyona obliktir. Gra-
zonu ayırtlanabilmiştir: yeşilşist, epidot-amfibolit ve
nat genellikle idiyoblastik-hipidiyoblastik kristaller şek-
amfibolit fasiyes zonlan (Şekil 1). Belirlenen bu fasiyes
lindedir. Bunlar bazen kuvars, biyotit, apatit ve opak
zonlan genellikle doğu-batı uzanımlı olup, yöredeki bi-
inklüzyonlan içerir. Bazı granat tanelerinin çevresinde
AKSOY
rinci kıvnm yönelimine az çok paralel gelişmişlerdir lit fasiyes zonunda saptanan indeks minerallerin oluşa-
{Aksoy, 1996). bilmesi için sıcaklığın yüksek, olması gerekir. Miyashiro
(1973)'ya göre, bu koşullarda sıcaklık 600-650°C olma-
lıdır. Yeşilşist fasiyesindeki koşullar1 dikkate alındığın-
Yeşilşîst Fasiyes Zone.
da, yüksek sıcaklık durumundaki basınç değerleri, bu fa-
Yeşilşist fasiyesi, Marmara Adası kuzeyinde epidot,
siyeste sıcaklığın 400-55Q°C arasında olduğunu, göster-
aktinolit, klorit, talk., biyotit: ve muskovitten oluşan, mi-
mektedir (Turner, 1981).
neral topluluğu ile temsil olunur. Bu zon içinde saptanan
Böylece» inceleme alanındaki, ilerleyen bölgesel me-
minerallerin tane boyu genelde çok küçüktür. Zon için-
tamorfizmanın en azından 4ÖÖ-650°C sıcaklık ve 3-6
deki metapeliflerde biyotinin bulunması, zonun yeşilşist
kbar basınç- koşullarında gerçekleştiği, anlaşılmaktadır.
fasiyesinio yüksek sıcaklık kesimine (Miyashiro, 1973)
Gerileyen metamorfizmaya ait. mineral topluluğu ile ter-
karşılık geldiğini gösteril (biyotit, alt. fasiyesi) (Yartfley,
sinme olayının amfibolit fasiyesinden yeşilşist fasiyesi-
1.989). Bu fasiyes zonu, adanın en kuzeyinden güneye
ne doğru geliştiği belgelenmektedir,.
doğru gidildikçe aktinolitin kaybolması ve yeşil .hornb-
lendin ortaya çıkması ile son bulur.
METAMORFİZMA VE YAH ARASINDAKİ İLİŞKİ
Epidot-Amfibolit Faseyis Zonu İnceleme alanında yüzeyleyen kayaçlarda sa.pta.oao
mineral bileşimlerindeki değişim, metamorfizma dere-
Yeşilşist fasiyes zonundan güneye doğru, gidildiğin-
cesinin adanın kuzeyinden güneyine doğru progresif ola-
de, mineral topluluklarında izlenen değişimler ile epidot-
rak .arttığını göstermektedir.. Metamorflk kayaçlar yeşil-
amfibolit fasiyes zonuna geçilir {Çizelge 1). Bu zon baş-
şist, epidot-amfibolit ve amfiboi.it fasiyeslerini karakteri-
lıca yeşil hornblende kahvereogi-kımızı biyotit.» granat
ze eden tektonik özellikleri gösterir (Aksoy, 1.996), Bu
ve K-feldispatın ortaya çıkması ile karak.teri.ze edilir.
kayaçlar, tabakalanma düzeylerini ve birincil dokumlarını
Klorit, talk ve aktinolitler kaybolurlar. Epidotun varlığı
tümüyle yitirmişler ve yeniden kristallencnişlerdir. Âna
bu zon içinde de devam etmektedir,
kay aç bileşimine bağlı olarak,,, birimlerdeki, deformasyon
etkileri, kendini farklı şekilde göstermektedir.
Amfibolit Fasiyes Zonu
Metamorfik kayaçların birincil, tabaka yapılarını yi-
Epîdot-amfibolit fasiyes zonundan güneye doğru gi- tirmeleri ve yapraklanma kazanmaları ilerleyen defor-
dildikçe metamorfizme, derecesinin arttığını gösteren masyonun bir sonucudur (Ramsay, 1967; Ramsay ve
önemli mineralojik değişimler gözlenir,. Bu değişimler Hubber, 1989). Tabaka yapılarının (S) bozulmasıyla
o
metapelitlerde gözlenen stavrolit. ve disteoin ortya çık- metamofitlerde en. yaygın yapısal eleman olan şistozite
ması ile. başlar (Şekil 1). Bu. zon içinde granatın yaygın- ve foliyasyon düzlemlerinin {S ) gelişmesi, bu çalışma-
:1
laştığı, biyotitin kırmızıya ve hornblendin, kahverengiye da D| deformasyon evresi olarak nitelendirilmiştir. Böl-
dönmüş oldukları görülür. Kayaçlarda izlenen bu mine- gesel foliyasyon. ve şistozite düzlemleri (Sj) M meta-
:2
ralojik bulgular; bu zonun, amfibolit fasiyesinin düşük-
morfızması sırasında gelişmiştir. Aksoy (1996), S)-düz-
oıta sıcaklık kesimine: karşılık geldiğini, gösterir {Miyas-
lemlerinin tüm metamorfik birimlerin süreksizliğe uğra-
hiro, 1973),.
madan ve birimlerin sıoiflannı aykırı olarak kestiklerini
Marmara Adası'nda daha önce incelemelerde bulu- göstermiştir. Buradan, Gündoğdu Metamorfikleri, Erdek
nan Tanyolu (1979), .metam.orfıtleri.n. Barrow tipi yeşil- Karmaşığı, Marmara Mermeri ve Saraylar Karmaşığında
şist fasiyesi ve amfibolit fasiyesi koşullarında başkala- gözlenen şistozite ve foliyasyon (S,) düzlemlerinin, İl-
şım geçirdiğini, ileri sürmüştür, Tanyolu (1979), yörede- yasdağı. Metagranodiyoritinin yöreye yerleşmesinden.
ki metamorfizma koşullanılın, basıncın 1,5-6 kbar ve sı- sonra geliştikleri anlaşılmaktadır. Şistlerde gözlenen şis-
caklığın 40Q-600°C arasında olduğunu belirtmiştir. tozite ve foliyasyon düzlemleri, M fazıyla koşut
2
yürüyen ve D deformasyon evresini izleyen, deformas-
İnceleme alanında saptanan ve yukarıda belirtilen x
özgün, mineral topluluğu, bölgesel, başkalaşımın orta ba- yonlar ile (D,, D D) çok evreli olarak kıvnmlanımş-
2 3t 4
sınç/oıta-yüksek sıcaklık koşullarında gerçekleştiğini laıdır.
gösterir (Miyashiro, 1973; Turner, 1981; Williams ve di- Metamorfîtlerdeki şistozite ve foliyasyon ölçüm-
ğerleri, 1.982)., Bu araştırmacılar, bu koşullarda basıncın lerine ilişkin döke. diyagramları, izoklinal bir kıvrım
3-6 kbar .arasında olabileceğini belirtmişlerdir. Amfibo- yapışım karakterize edeo aksiyal doku simetrisi vermek-
8
MARMARA ADASFNDA İLERLEYEN BÖLGESEL METAMORFİZMA
tedir (Şekil 2), tlyasdağı Metagranodiyoriti dışındaki (Mı, M) orta basınç/arta-yüksek sıcaklık koşullarında
2
birimlere Şişkin K79°D gidişli kıvran ekseni (F,), D ilerleyen, tarzda bölgesel başkalaşım geçken aynı bir
2
deformasyon evresinde gelişen kıvrım geometrisini yan- metamorfîk evrenin kısımları olarak gelişmiştir. Son
sıtır. Ayrıca, mesoskopik kıvrım eksenlerinin nokta. metamorfik faz (M), masifin yükselmesi ve soğumasına
3
dağılımı (Şekil 3a), S düzlemlerinin çok evreli alarak bağlı olarak gelişen, gerileyen bir metamorfîzmayı temsil
x
kıvnmlandığım belgeler. Şekil Sb'den D kıvomlarının eder. Araştırmalar, metamorfizma koşullannın kuzeyden
2
ekseni F = K34°D,.8°KD konumlu olao D kıvrımları güneye doğru arttığını göstermiştir:. İnceleme alanında,
2 3
ile ve D krvnnrianmn da F = K82°B, 30°KB konumlu. bölgesel metamorfîzmayla gelişmiş ancak, önceki, araş-
3 3
D kıvrımları ile yeniden, kıvamlandıktan görülmek- tırmalarda belirtilmeyen, dişten ve serpantin mineralleri.
4
tedir. Aynı şekilde D evresi ile ¥ kıvnm eksenine koşut tesbit edilmiştir.. Metamorfitlerde belirlenen tipik indeks
2 t
mineral, yönelim lineasyonlarımn de geliştiği izlenmek- minerallere dayanılarak bölgesel metamorfizmamn
tedir (Şekil 4). Yukarıda tanımlanan yapısal elemanlara yeşilşist, epidot-amfibolit ve amfibolit fasiyeslerinde
Çizelge2. Marmara Adası'nın defomasyon tarihçesi ve yapılarınım özeti..
Table 2. Summary of structures and deformation history of the Marmara Island.
bağlı olarak gelişmiş kırışma lineasyonlan, kalem geliştiği saptanmıştır,. Amfibolit fasiyesioe kadar iler-
yapılan ve buruşma klivajlan da izlenir. leyen bölgesel metamorfizmamn daha sonra, yeşilşist
fasiyesine kadar gerilediği belirlenmiştir.
Böylece, Marmara Ada&ı'nda izlenen kayaçlann or-
ta basınç/orta-yüksek sıcaklık koşullarında gerçekleşen Metamorfitlerin ilerleyen bölgesel, metamorfızması
metamorfizmasına dört plastik-plastikoviskoz deformas- şuasında onunla çağdaş olarak, gelişen enformasyonlar
yon evrcsiııin eşlik ettiği anlaşılmaktadır. Boraya kadar sonucu, bölgede dört evreli plastik defoarmasyon geçir-
anlatılan yapısal öğeler her defonnasyon evresi için. diği saptanmıştır. Birinci (Dj) deformasyon evresinde,
Çizelge T de özetlenmiştir. bölgesel, başkalaşım olaylarına bağlı olarak, kay açların,
şiddetli deformasyon. geçirerek, yeniden kristallenme ve.
akma. sonucu birincil tabakalarıma (S) yapılarını
SONUÇLAR
yitirerek, akmalı ve sık düze gelişmiş yapraklanma ve
Petrografik ve mlkrodokısal veriler, adada üç föliyasyon düzlemleri kazandıkları görülmüştür. Bum,
metamorfik. fazın varlığını ortaya koymuştur. İlk iki faz izleyen deformasyon evrelerinde ise, kay açlar1 çok evreli
9
AKSOY
olarak kıvnmlanmışlardır. Miyashiro, A., 1973, Metamorphism and metamorphic belts:
Belirlenen fasiyes zonlan, birimlerin D deformas- Allen and Unwin Ltd., London, 492p.
2
yon evresindeki kıvrım eksen gidişlerine koşuttur. Ramsay, J.G., 1967, Folding and fracturing of rocks: New
Fasiyes zonlannın sınırlan daha sonraki deformasyon
York, McGraw-Hill Book Company, 568p.
evrelerinde yeniden kıvnmlanmışlar ve yer yer yayvari
Ramsay, J.G. ve Hubber, M. I., 199, The techniques of modern
bir şekil kazanmıştır.
structural geology, volume 2: folds and fractures:
Academic press, London, p. 309-700.
DEĞİNİLEN BELGELER
Tanyolu, E., 1979, Marmara Adası metamorfik serilerinin pet-
Aksoy, R., 1995, Marmara Adası ve Kapıdağı Yarımadası'nın
rolojik etüdü: Zonguldak Devlet Mühendislik Mimar-
stratigrafisi: Türkiye Petrol Jeologları Derneği Bül-
teni, C 7/1, 33-49. lık Akademisi Maden Bölümü, Zonguldak, 108 s.
Aksoy, R., 1996, Marmara Adası ve Kapıdağı Yarımadası'nın Turner, F. J., 1981, Metamorphic petrology (second edition):
Mesoskopik Tektonik Özellikleri: Turkish Journal of McGraw-Hill Bok Company, New York, 524 p.
Earth Sciences, V. 5, p. 187-195.
Williams, H. Francis, J.T., ve Gilbert', CM., 1982, petrography
Johnson, S. E., 1993, Unravelling the spirals: a serial thin-sec-
(second edition): Freeman and Company, New York,
tion study and three+dimensional computer+aided
626 p.
reconstruction of spiral shaped inclusion trails in gar-
net prophyroblasts: Journal of Metamorphic Geology, Yardley, B.W.D., 1989, An introduction to Metamorphic Pet-
11, p. 621-634 rology: Longman, Hariow, 248 p.
Makalenin geliş tarihi: 15.05.1997
Makalenin yayına kabul edildiği tarih: 05.09.1998
Received: May 15,1997
Accepted: September 05,1998
10