Akademik Veri Yönetim Sistemi
II. TOROS JEOLOJİSİ SEMPOZYUMU, Ankara, Türkiye, 28 - 30 Kasım 2022, cilt.1, sa.1, ss.174-175
Sömdiken metamorfitleri Orta Sakarya bölgesinde yer almakta ve Torit-Anatolit Platformu’nun (TAP) en kuzey temeli olarak değerlendirilmektedir. Bu birim orta Triyas-erken Kretase yaşlı metakarbonatlar ve geç Kretase yaşlı ofiyolitik melanj birimi tarafından tektonik olarak üzerlenmektedir. En genç örtü birim ise erken-orta Eosen yaşlı karbonatlı ve klastik birimler ile temsil edilmektedir. Sömdiken metamorfitleri çoğunlukla klorit şist, grafit şist, granat mika şist, kuvars mika şist ve mermer türü kayaçlardan meydana gelmektedir. Bu kayaç birliktelikleri metariyolit ve ortognays tarafından kesilmektedir.
Bu çalışma, Sömdiken metamorfitlerinin tektono-magmatik evrimini daha iyi anlamak amacıyla birim içerisindeki metasedimanter ve metamagmatik birimlerden ilk defa tüm kayaç jeokimya, kırıntılı zirkon U-Pb ve mika Ar-Ar yaş verileri sunmaktadır. Metasedimanter birimlerden elde edilen tüm kayaç jeokimya verileri, bu birimlerin aktif bir kıta kenarı üzerindeki felsik kaynaklardan türediğine işaret etmektedir. Ortognays örneklerinin jeokimyasal karakteristikleri ise bu kayaçların da aktif kıta kenarı üzerinde oluştuğunu göstermektedir. Metasedimanter birimler içerisindeki kırıntılı zirkonlardan (n=303) elde edilen uyumlu LA-ICP-MS U-Pb yaşları büyük oranda Neoproterozoyik (%64) ve daha az oranda Mezoproterozoyik (%10), Paleoproterozoyik (%9), Kambriyen (%8) ve Arkeen (%5) yaş popülasyonlarından oluşmakta ve en genç yaş pik verisine göre 491 My (geç Kambriyen; n=11) üst depolanma yaşının varlığına işaret etmektedir. Metariyolit ve ortognays örneklerinden elde edilen zirkon U-Pb analiz sonuçları, geç Kambriyen magmatizmasına işaret eden sırasıyla 503±2 ve 487±1 My kristalizasyon yaşlarınının varlığını ortaya koymaktadır. Şist örnekleri içerisindeki muskovit minerallerinin Ar-Ar yaşlandırma sonuçları 133±9 ve 111±5 My soğuma yaşlarının elde edilmesini sağlamıştır ve bu bulgular erken Kretase süresince TAP kenarının dalma-batma olayına maruz kalmasına dayandırılabilir.
Analitik verilerin birlikte değerlendirilmesi, Sömdiken metamorfitlerine ait kayaçların protolitlerinin geç Kambriyen döneminde Kadomiyen orojenezi ile ilişkili aktif kıta kenarı üzerinde geliştiğini göstermektedir. Elde edilen mika yaşları bu birimlerin kuzey Neotetis Okyanusu’nun (yani İzmir-Ankara-Erzincan kolu) kapanımı esnasında erken Kretase’de TAP’ın bir parçası olarak metamorfizmaya uğradıklarına işaret etmektedir.
The Sömdiken metamorphites is located in the Central Sakarya region and is considered the northernmost basement of the Tauride-Anatolide Platform (TAP). It is tectonically overlain by middle Triassic-early Cretaceous marble and late Cretaceous ophiolitic mélange. The earliest cover is represented by the early-middle Eocene carbonate and clastic rocks. The Sömdiken metamorphites mostly consists of chlorite schist, graphite schist, garnet mica schist, quartz schist and marble. These rock assemblages are cut by metarhyolite, and orthogneisses.
This study reports, for the first time, whole rock geochemical, detrital zircon U-Pb, and mica Ar-Ar age data from the metasedimentary and metamagmatic rocks in the Sömdiken metamorphites in order to better understand its tectono-magmatic evolution. The whole rock geochemical data from metasedimentary rocks indicate that they were derived from felsic sources in an active continental margin. The geochemical characteristics of the orthogneiss samples reveal that they were formed in an active continental margin as well. The concordant LA-ICP-MS U-Pb ages for detrital zircons (n=303) from metasedimentary rocks are mainly composed of Neoproterozoic (64%), and lesser amount of Mesoproterozoic (10%), Paleoproterozoic (9%), Cambrian (%8) and Archean (5%) age populations, and imply the presence of 491 Ma (late Cambrian, n=11) maximum depositional age based on the youngest age peak. The zircon U–Pb analyses from metarhyolite and orthogneiss samples yield 503±2 and 487±1 Ma crystallization ages, respectively, indicating late Cambrian magmatism. The Ar-Ar dating of muscovite minerals from schist samples yield 133±9 and 111±5 Ma cooling ages, and these findings may be attributed to the subduction of the TAP margin during the early Cretaceous.
The combined analytical data suggest that the protolith rocks of the Sömdiken metamorphites could have been formed at an active continental margin related to Cadomian Orogeny during the late Cambrian. The mica ages obtained here indicate that they have been metamorphosed as a part of TAP in the early Cretaceous during the closure of the northern Neotethyan Ocean (e.i. İzmir- Ankara-Erzincan branch).