The importance of rock magnetic studies determining stable paleomagnetic directions; the galatean volcanic massive

Duraylı paleomağnetik doğrultuların belirlenmesinde kaya mağnetizması çalışmalarının önemi; Galatya volkanik masifi

Abstract

In this study the stability of magnetization vectors are predicted for using in paleomagnetic studies from volcanic rock samples taken at 30 sites which ages varies between 9.5-20 Ma. of the Galatean massive, Western Pontides. Petrographical investigations have shown that the volcanic rocks consist of basalt-andesite-dacite with opaque phases. The opaque phases are found to be of magnetite, maghemite, hematite which are minerals that are responsible from the magnetization. The stability of the magnetic vectors which obtained after paleomagnetic measurements depent on the properties of magnetic minerals that are responsible from the magnetization. In this point rock magnetic measuremets are made to predict the magnetic composition, domain states, Curie points and alteration degree of the magnetic minerals. According to rock magnetic study, isothermal rémanent magnetization (IRM) and anhysteretic remanent magnetization (ARM) acquisition experiments are made for each sample which natural rémanent magnetization is removed followed by stepwise alternative magnetic field demagnetization procedure. Thus, both characteristics of magnetic minerals and their domain states are predicted. Most Miocene age samples showed a stable paleomagnetic component after demagnetization and relatively small secondary components, that is probably a viscous remanent magnetization (VRM) of low coercivity were easily removed during thermal or AF demagnetization applying 100 °C or 15mT

Özet

Bu çalışmada Batı Karadeniz Bölgesindeki Galatya masifinden yaşları 9.5-20 M.Y. arasında değişen 30 farklı mevkiden elde edilen volkanik kayaç örneklerinden paleomağnetik incelemeler için kullanılacak mıknatıslanma vektörlerinin duraylılığı saptanmıştır. Petrografik incelemeler sonucunda volkanik kayaçların bazalt-andezit-dasit'den oluştuğu görülmüştür. Parlatılmış kesitler; volkanik kayaçlar içerisinde kayacın kalıntı mıknatıslanmasına neden olan magnetit, maghemit ve hematitin varlığını ortaya koymaktadır. Paleomağnetik ölçümler sonucunda elde edilen kalıntı mıknatıslanma vektörlerinin duraylı olup olmadıkları mağnetik minerallerin özelliklerine bağlıdır. Bu çerçevede kaya mağnetizması çalışmaları yapılarak mağnetik minerallerin bileşimi, domen yapıları, Curie sıcaklıkları ve bozuşma dereceleri belirlenmiştir. Kaya mağnetizma çalışması kapsamında doğal kalıntı mıknatıslanması yok edilmiş her bir örneğe eş-ısıl kalıntı mıknatıslanma (isothermal rémanent magnetization-IRM) ve anhisteritik kalıntı mıknatıslanma (anhysteretic remanent magnetization-ARM) kazandırılıp adım adım alternatif mağnetik alanda temizlenmiştir. Böylece mağnetik mineraller hem tanımlanmış hem de domen yapıları belirlenmiştir. Uygulanan ısısal ve alternatif mağnetik alan temizleme işlemi sonucunda Miyosen yaşlı örneklerin çoğu duraylı bir mıknatıslanma göstermektedir. Olası olarak yapışkan (vizkoz) kalıntı mıknatıslanma içeren bu örneklerin küçük ikincil mıknatıslanmalarının ise 100°C'de veya 15mT'da ısısal veya alternatif mağnetik alan ile temizlendiği görülmüştür.