SORGUN (YOZGAT)-YILDIZELİ (SİVAS) ÖNÜLKE HAVZASININ JEOLOJİK EVRİMİ, HAVZADA ETKİN OLAN VOLKANİZMANIN PETROGRAFİK, JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE JEOKRONOLOJİSİ

THE GEOLOGICAL EVOLUTION OF SORGUN (YOZGAT)-YILDIZELİ (SİVAS) FORELAND BASIN, PETROGRAPHIC, GEOCHEMICAL ASPECTS AND GEOCHRONOLOGY OF VOLCANISM AFFECTING THE BASIN

Özet

Sorgun-Yıldızeli havzası, Neotetis’in kuzey koluna ait okyanusal kabuğun tüketilmesi ve kuzeydekiSakarya Kıtası ile güneydeki Kırşehir Bloğu’nun çarpışması sürecinde, doğu-batı uzanımlı asimetrikeksenli kenar önülke havzası olarak gelişmiş olup, bölgenin jeodinamik evrimi hakkında önemlibilgiler sunmaktadır. İnceleme alanının temelini Geç Paleozoyik-Mesozoyik yaşlı AkdağmadeniMasifi oluşturmaktadır. Senomaniyen-Maastrihtiyen yaşlı granitoyitler tarafından kesilmiş olanAkdağmadeni Masifi ’nin üzerine, İzmir-Ankara-Erzincan Kenet Kuşağı içerisinde yer alan GeçKretase yaşlı Artova ofi yolitli karışığı ve Senomaniyen-Maastrihtiyen yaşlı Darmik Formasyonutektonik dokanakla gelmektedir. Kırşehir Bloğu’nun kuzey kenarı boyunca, İzmir-Ankara-ErzincanKenet Kuşağı’nın kalıntıları üzerinde gelişmiş olan Sorgun-Yıldızeli önülke havzasında depolananvolkano-tortul istif, Boğazköy Formasyonu olarak adlandırılmıştır. Geç Paleosen-Orta Eosen yaşlıBoğazköy Formasyonunun İzmir-Ankara-Erzincan Kenet Kuşağı’na ait dilim ve olistostromlarınıiçeren, genellikle pelitik, kırıntılı ve kaba kırıntılılardan oluşan düzeyleri Dolak üyesi olarak ayırtedilmiştir. Havzanın iç kesimlerine doğru, yer yer egemen olan bazik, ortaç ve asidik bileşimli,yitim ve/veya çarpışmayla ilişkili üç farklı volkanizmanın eşlik ettiği, seyrek kireçtaşı ara seviyeleriiçeren çakıltaşı, kumtaşı, kiltaşından oluşan türbiditik istif çökelmiştir. Sorgun-Yıldızeli havzasıiçerisinde etkin olan, kalkalkalen karakterli bazalt, bazaltik andezit bileşimli lav ve piroklastiklerPazarcık volkanit üyesi, dasit, riyolit bileşimli lav ve piroklastikler Sarayözü volkanit üyesi,kalkalkalen karakterli andezit, trakiandezit bileşimli lav ve piroklastikler ise Kiremitlik volkanitüyesi olarak ayırtlanmıştır. 40Ar/39Ar jeokronolojik yaşlandırma yöntemiyle, Pazarcık volkanitüyesinden 57.2±2.0 My ve 56.7±1.8 My, Sarayözü volkanit üyesinden 48.8±1.5 My ve Kiremitlikvolkanit üyesinden 45.1±1.3 My ve 47.3±0.6 My yaşlar elde edilmiştir. Boğazköy Formasyonununüst kesimlerinde yer alan ve fazla kalınlık sunmayan resifal karakterli kireçtaşları, Kireçtaşıüyesi şeklinde ayırt edilmiştir. İstifi n en üst kesimlerinde gözlenen ve genellikle kırıntılı, kabakırıntılılardan oluşan düzeyleri ise Konacı üyesi olarak ayırt edilmiştir. Havzada sedimantasyon vevolkanik aktivite devam ederken Boğazköy Formasyonunu sıcak dokanakla keserek formasyona aitkatmanların arasına sil ve lakolit şeklinde yerleşen gabro bileşimli sığ sokulum kayaları, Yaycılargabrosu olarak ayırtlanmıştır. Yaycılar gabrosundan 40Ar/ 39Ar jeokronolojik yaşlandırma yöntemiile 51.0±0.7 My yaş elde edilmiştir. Tüketilmekte olan okyanusal kabuğun son uzantılarının OrtaEosen’de kopması (slab breakoff) sonucunda, rahatlayan masif hızla yükselmiş ve devamındagerilmeli tektonik rejim kontrolünde açılmaya başlayan çarpışma sonrası havzada Orta-Geç Eosenyaşlı Tokuş Formasyonunu oluşturan birimler, Boğazköy Formasyonunun ve yüzeyleyen temelkayaların üzerine transgresif olarak çökelmiştir. Geç Miyosen-Pliyosen (İncesu Formasyonu),Pliyosen ve Kuvaterner yaşlı karasal çökeller ise tüm istifi açısal uyumsuzlukla örtmektedir.

Abstract

Sorgun-Yıldızeli basin is an east-west trending asymmetric marginal foreland (peripheral foreland basin) formed as a result of the consumption of oceanic crust of the northern branch of Neotethys due to the collision of Sakarya continent in the north and Kırşehir Block in the south. It provides much information about the geodynamic evolution of the region. The basement of the study area consists of Late Palaeozoic-Mesozoic Akdağmadeni Massif. Akdağmadeni Massif was intruded by Cenomanian-Maastrichtian granitoids and is overlain tectonically by Late Cretaceous Artova ophiolitic melange within the İzmir-Ankara-Erzincan suture zone and by Cenomanian-Maastrichtian Darmik Formation. The volcano-sedimentary sequence deposited in Sorgun-Yıldızeli foreland basin developed on the relicts of the İzmir-Ankara-Erzincan Suture Zone along the northern margin of Kırşehir Block and was named the Boğazköy Formation. The pelitic, clastic and coarse clastic levels of Upper Palaeocene-Middle Eocene Boğazköy Formation including İzmir-Ankara-Erzincan Suture Zone slices and olistostromes are differentiated as the Dolak member. Toward the inner part of the basin, a turbiditic sequence of conglomerate, sandstone, claystone including rare limestone beds was deposited, consisting of conglomerate, sandstone, claystone, rarely limestone and alternations of three different volcanic rocks (acidic, basic and intermediate) related to subduction and/or collision. Calc-alkaline lava and pyroclastics of basaltic and basalt-andesite composition were differentiated as the Pazarcık volcanic member, with lava and pyroclastics of dacitic and rhyolitic composition called the Sarayözü volcanic member and calc-alkaline lava and pyroclastics of andesitic, trachyandesitic and dacitic composition called Kiremitlik volcanic member in Sorgun-Yıldızeli basin. According to the 40Ar/39Ar geochronologic method, the ages of 57.2±2.0 Ma and 56.7±1.8 Ma were obtained for Pazarcık volcanics, 48.8±1.5 Ma for Sarayözü volcanics and 45.1±1.3 Ma and 47.3±0.6 Ma for Kiremitlik volcanics. The reefal limestones which are not thick and occur in higher parts of the Boğazköy Formation were called the Limestone member. The uppermost section of the sequence which consists of generally clastic and coarse clastics is named the Konacı member. When the sedimentation and volcanism continued in the basin, gabbroic intrusions occurred as sills and laccoliths cutting the Boğazköy Formation. These gabbroic rocks were named the Yaycılar Gabbro. The age of 51.0 ± 0.7 Ma was found for the Yaycılar Gabbro with the 40Ar/39Ar geochronologic method. As a result of slab breakoff, the relicts of the consumed oceanic crust and the released massif were uplifted rapidly and the units of Middle-Late Eocene Tokuş Formation were deposited transgressively on the Boğazköy Formation and on outcropping basement rocks in the basin which was controlled by an extensional tectonic regime. Upper Miocene-Pliocene (İncesu Formation), Pliocene and Quaternary terrestrial sediments were deposited unconformably on all older units.