ÇATALDAĞ GRANİT-GNAYS-MİGMATİT KOMPLEKSİ’NİN
(KB TÜRKİYE) SOĞUMA, DEFORMASYON VE YÜKSELİŞ
TARİHÇESİ
Ömer Kamacıa, Şafak Altunkaynaka
aİTÜ Ayazağa Yerleşkesi, Maden Fakültesi, 34469, Sarıyer, Istanbul
(kamaciom@itu.edu.tr)
ÖZ
Çataldağ granit-gnays-migmatit kompleksi, Eo-Oligosen (34-32 My) yaşındaki gnays-migmatit
karmaşığı (GMK) ve Erken Miyosen (21 Ma) yaşlı sinkinematik bir granitoid’ten (SG)
oluşan bir çekirdek kompleksidir (Çataldağ çekirdek kompleksi; ÇÇK). ÇÇK, Çataldağ Sıyrılma
Fay Zonu (ÇSFZ) boyunca yükselmiştir. Çataldağ Çekirdek Kompleksi’nin soğuma, deformasyon
ve yükselme süreçlerini anlamak amacıyla mikro yapısal özellikleri ve iki-feldspat
termometresi çalışılmıştır. Kuvars, K-feldispat ve mikaların mikroyapısal özellikleri GMK ve
SG’nin yükselme ve soğuma sürecinde sünekten kırılgana değişen sürekli bir deformasyona
maruz kaldıklarını göstermektedir. Deformasyonun şekli, şiddeti ve sıcaklığına göre ÇÇK içerisinde
iki ana deformasyon zonu tanımlanmıştır; Sünek deformasyon zonu ve milonitik zon.
Sünek deformasyon zonu GMK ve SG’nin merkezi zonlarında gözlenir. Bu zonda, K-Feldspat
ve kuvars minerallerinde görülen özel yapılar sırasıyla, mikroklin ikizlenmesi, K-feldspar
megakristalleri çevresinde mirmekit oluşumları, ateş-şekilli pertit; satranç tahtası sönmesi,
tane sınırı göçü ve tanecik rotasyonu yapılarıdır. Sünek zonda gözlenen mikro yapılar yüksek
sıcaklık koşullarında (>600-450°C) dinamik rekristalizasyon süreçlerinin etkin olduğunu
göstermektedir. Milonitik zon ise Çataldağ Sıyrılma Fay Zonu’na yakın alanlarda izlenen sünek
ve üzerleyen kırılgan deformasyon zonudur. Bu zonda milonitik gnays ve şistler içindeki
K-feldspat ve mikalarda C-S yapıları gözlenir, kuvarslar ise ribbon yapıları sergiler. Ayrıca,
K-feldispatlarda şişme rekristalizasyonu, feldspat balıkları ve domino tipi mikro çatlaklar gözlenir.
Tüm bu mikro yapılar, milonitik zondaki dinamik deformasyon koşullarının orta-düşük
sıcaklardan (500-<250°C) kırılgan koşullara kadar devam ettiğini göstermektedir.
İki-feldispat termometresi, mikro yapısal çalışmalardan elde edilen deformasyon sıcaklık aralıklarıyla
benzer sonuçlar vermiştir. İki-feldispat termometresi hesaplamaları ile, sünek zon
için deformasyon sıcaklığı 511-580°C (SG için ort. 544°C; GMK için ort. 517°C), milonitik
zon için ise 430-557°C (SG için ort. 484°C; GMK için ort. 436°C) olarak saptanmıştır.
Mikrotektonik, iki-feldispat jeotermometresi ve termokronoloji verileri, GMK’nın Çataldağ
sıyrılma fay zonu boyunca Eo-Oligosende yavaş, Erken Miyosen’de ise SG ile birlikte Batı
Anadolu K-G genişlemeli tektoniğinin etkisinde hızla yükseldiğini ortaya koymaktadır.
Anahtar Kelimeler: Çataldağ Çekirdek Kompleksi, KB Anadolu, mikrotektonik, iki-feldispat
termometresi
46
71. Türkiye Jeoloji Kurultayı 23-27 Nisan/April 2018 71st Geological Congress of Turkey
COOLING, DEFORMATION AND UPLIFT HISTORY OF
ÇATALDAĞ GRANITE-GNEISS-MIGMATITE COMPLEX (NW
TURKEY)
Ömer Kamacıa, Şafak Altunkaynaka
aİTÜ Ayazağa Yerleşkesi, Maden Fakültesi, 34469, Sarıyer, Istanbul
(kamaciom@itu.edu.tr)
ABSTRACT
Çataldağ granite-gneiss-migmatite complex (Çataldağ core complex; ÇCC) is formed from an
Eo-Oligocene (34-32 Ma) gneiss-migmatite complex (GMC) and an Early Miocene (21 Ma)
synkinematic granitoid (SG) which were exhumed as a dome-shaped core complex in the footwall
of the Çataldağ Detachment Fault Zone (ÇDFZ) in the Early Miocene. Microstructural
features and two-feldspar thermometer of Çataldağ Core Complex (ÇCC) has been studied to
understand the cooling, deformation and uplift mechanisms. Microtectonic studies on GMC
and SG show that quartz, feldspar and mica minerals have undergone continuous deformation
from ductile to brittle conditions during the cooling of ÇCC. According to temperature and
intensity of the strain, two main deformation zones have been determined; ductile deformation
zone at the central zones of GMC and SG and mylonitic zone at the peripheral zones of the
GMC and SG close to the ÇDFZ. Within the ductile zone, K-Feldspar and quartz displays
microcline twinning, myrmekite along the K-feldspar megacryst, flame-shaped perthite and
chessboard extinction, grain boundary migration and sub-grain rotation recrystallization, respectively.
These microstructures indicate that deformation temperatures reach about 600oC.
Microstructures in the ductile zone evolve under high intensity of strain along ÇDFZ in the
mylonitic zone. In the mylonitic zone, m ylonitic gneiss and schists show distinct foliation and
their K-feldspar and micas display C-S structures. Feldspars show bulging recrystallization,
feldspar-fishes and domino-type microfractures while quartz display ribbon structures indicating
ductile-to-brittle deformation with temperature ranging from 500oC to <250oC.
Two feldspar thermometer calculations on deformed feldspars also supports the temperature
conditions obtained from microstructural studies. Two-feldspar geothermometry provides deformation
temperatures in ductile zone as 501-588°C (avg. 544°C for SG and avg. 517°C for
GMC). Mylonitic zone has lower deformation temperature values as 430-557°C (avg. 484°C
for SG and avg.436°C for GMC).
Microtectonic, two-feldspar geothermometry and thermochronology data indicate that the
GMC uplifted along ÇDFZ slowly throughout Eo-Oligocene. GMC and SG uplifted rapidly in
Early Miocene (21 Ma) under the N-S extensional regime in the western Anatolia.
Keywords: Çataldağ Core Complex, NW Anatolia, microtectonics, two-feldspar thermometry
