Geochemical and petrologic evolution of Otlakbaşı basaltic volcanism to the east of Lake Van

Van Gölü’nün doğusundaki Otlakbaşı bazaltik volkanizmasının petrolojik ve jeokimyasal evrimi

Abstract

Collision-related Otlakbaşı volcanism to the east of Lake Van occurred by eruptions from extensional fi ssures. In this study, it is investigated new Ar-Ar age data and major, trace and rare earth elements characteristics of the Otlakbaşı basaltic volcanism. The Ar-Ar age data indicate that this basaltic volcanism erupted in Early Pliocene time in contrast to its previously known as Quaternary age. The volcanic products are basaltic composition and close to alkaline-subalkaline division line. Results of fractional crystallization accompanied by assimilation (AFC) modelling imply that fractional crystallisation can be negligible compared to crustal contamination in the evolution processes of the magma chamber and ratio of the crustal contamination to the fractional crystallisation (r values) varies from 0.1 to 0.35. Enrichment of large ion lithophile elements (LILE) and light rare earth elements (LREE) relative to high strength fi eld elements (HFSE) and behaviour of mobile elements (Ba and Th) reveal that the mantle source region of the Otlakbaşı basaltic volcanism might have been enriched by melts that were derived from subducted sediments. Depletion in Rb and K elements of the fractionated-corrected samples indicate that amphibole and/or phlogopite could be presence in the mantle source. Results of partial melting model studies show that this basaltic volcanism can be predominantly produced by the melting of the spinel peridotite source. Metasomatized spinel bearing lithospheric mantle may be responsible for the eruption of the Otlakbaşı basaltic volcanism.

Özet

Van Gölü’nün doğusundaki çarpışma ile ilişkili Otlakbaşı volkanizması farklı açılma çatlaklarındanpüskürerek meydana gelmiştir. Bu çalışmada, Otlakbaşı bazaltik volkanizmasının yeni yaş verisive ana oksit, iz ve nadir toprak element jeokimyasal karakteristikleri incelenmiştir. Ar-Ar yaş verisibu bazaltik volkanizmanın bilinen Kuvaterner yaşının aksine Erken Pliyosende püskürdüğüneişaret eder. Volkanik ürünleri alkali-subalkali ayrım çizgisine yakın ve bazaltik bileşimdedirler.Fraksiyonel kristallenme ile birleşik kıtasal kirlenme (AFC) modellerinin sonuçları, magmaodası evrim süreçlerinde fraksiyonel kristallenmenin kıtasal kirlenmeye göre ihmal edilebilirolduğuna ve kıtasal kirlenmenin fraksiyonel krsitallemeye oranının (r değeri) 0.1 ile 0.35 arasındadeğiştiğine işaret eder. Büyük iyon yarıçaplı litofi l elementlerin ve (BİYL) hafif nadir toprakelementlerin (HNTE) yüksek alan şiddetli elementlere (YAŞE) göre zenginleşmesi ve hareketliiz elementlerin (Ba, Th) davranışı, Otlakbaşı bazaltik volkanizmasının manto kaynak bölgesinindalmış sedimentlerden türeyen ergiyikler ile zenginleştiğini ortaya koymuştur. Fraksiyonlanmadoğrulaması yapılan örneklerin Rb ve K elementlerindeki tüketilme, manto kaynak alanında fl ogopitve/veya amfi bolün var olabileceğine işaret eder. Kısmi ergime modelleme çalışmalarının sonuçları,bu bazaltik volkanizmanın baskın olarak spinel peridotit kaynağının ergimesi ile üretilebileceğinigöstermiştir. Metasomatize olmuş spinelce zengin litosferik mantonun ergimesi, Otlakbaşı bazaltikvolkanizmasının püskürmesinden sorumlu olabilir.