New Geochronological and Geochemical Evidence for the Active Continental Margin of the Paleo-Tethys Ocean in the Biga Peninsula (NW Anatolia)


Tunç İ. O.

76. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, Turkey, 15 - 19 April 2024, pp.142

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.142
  • Çanakkale Onsekiz Mart University Affiliated: Yes

Abstract

The pre-Liassic basement of the Biga Peninsula, located in the westernmost part of the Sakarya Zone, consists of metamorphic assemblages that were considered to represent different continental basements in the north and south, and the suture (ophiolitic/mélange) zone(s) between them. The Çetmi mélange, defined as between these continental fragments (the Kazdağ Massif in the south and the Çamlıca Massif in the north) was evaluated as a subduction accretionary mélange of the Intra-Pontide ocean and it was assumed that a suture passed through this part of the peninsula. This study was carried out on the most widely distributed outcrops of the Çetmi mélange(?) on the northwest flank of the Kazdağ Massif.

These units, which are named the Örenli metamorphics, are represented by a succession of low-grade metamorphic volcanic-volcaniclastic rocks and alternating metasedimentary rocks and recrystallized limestones. The tectonostratigraphically lowermost levels of the Örenli metamorphics are a blocky-chaotic assemblage, whereas the uppermost levels are a regular metavolcanic-metapelite succession, which passes upward into the Late Triassic recrystallized limestones, and is cut by very low-grade metamorphic diabase dykes of 165.81 ± 1.55 Ma age. Furthermore, metavolcanic rocks of this succession show a calc-alkaline association of Basalt-Andesite-Dacite-Rhyolite (BADR) pattern in the chemical classification diagram, which is the signature volcanic rock suite of convergent margins. In addition, all the metavolcanic rock samples show a significant enrichment in terms of incompatible elements and LIL elements and negative Nb and Ti anomalies on the MORB normalized multi-element spider diagram, which indicates that these rocks characterize high-K calc-alkaline volcanism at the active continental margins.

Field relationships, zircon U-Pb geochronology and geochemical data support that these units, outcropping in the study area, represent a Triassic active continental margin, most probably a fore-arc setting, related to the Paleo-Tethyan subduction, but not the subduction mélange of the Intra-Pontide Ocean.

Sakarya Zonu'nun en batısında yer alan Biga Yarımadası'nın Liyas öncesi temeli, kuzey ve güneydeki farklı kıta temellerini temsil ettiği düşünülen metamorfik topluluklardan ve bunlar arasındaki sütur (ofiyolitik/mélange) zon(lar)ından oluşmaktadır. Bu kıta parçaları (güneyde Kazdağ Masifi ve kuzeyde Çamlıca Masifi) arasında tanımlanan Çetmi melanjı, Intra-Pontid Okyanusunun bir yığışım melanjı olarak değerlendirilmiş ve yarımadanın bu kısmından bir sütur geçtiği varsayılmıştır. Bu çalışma, Kazdağ Masifi'nin kuzeybatı kanadındaki Çetmi melanjının(?) en geniş yayılımlı mostraları üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Örenli metamorfikleri olarak adlandırılan bu birimler, düşük dereceli metamorfik volkanik-volkaniklastik kayaçlar ile bunlarla ardalanan metasedimenter kayaçlar ve rekristalize kireçtaşları ile temsil edilmektedir. Örenli metamorfiklerinin tektonostratigrafik olarak en alt seviyeleri bloklu-kaotik bir topluluk iken, en üst seviyeleri düzenli bir metavolkanik-metapelit istifidir. Bu istif üste doğru Geç Triyas rekristalize kireçtaşlarına geçer ve 165.81 ± 1.55 My yaşlı çok düşük dereceli metamorfik diyabaz daykları tarafından kesilir. Bu istifin metavolkanik kayaçları, kimyasal sınıflandırma diyagramında, yakınsak kıta kenarlarının karakteristik kayaç topluluğu olan kalk-alkalin Bazalt-Andezit-Dasit-Riyolit (BADR) deseni göstermektedir. Buna ek olarak, tüm metavolkanik kayaç örnekleri, uyumsuz elementler ve LIL (Büyük İyon Litofil) elementleri açısından önemli bir zenginleşme ve MORB’a göre normalize edilmiş çoklu element örümcek diyagramında negatif Nb ve Ti anomalileri göstermektedir, bu da bu kayaçların aktif kıta kenarlarında yüksek-K kalk-alkalin volkanizmasını karakterize ettiğini göstermektedir.

Saha ilişkileri, zirkon U-Pb jeokronolojisi ve jeokimyasal veriler, çalışma alanında mostra veren bu birimlerin, Intra Pontid Okyanusu'nun dalma-batma melanjını değil, Paleo-Tetis okyanusal kabuğunun dalmasıyla ilişkili (büyük olasılıkla bir yay önü ortamı) bir Triyas aktif kıta kenarını temsil ettiğini göstermektedir.