BÜYÜK AĞRI STRATOVOLKANININ PETROLOJİSİ,JEOKİMYASI VE MAGMA ODASI EVRİMİ,DOĞU ANADOLU

Abstract

Büyük Ağrı dağı, Doğu Anadolu’daki tipik koni şeklini koruyan en yüksek (5165 m) ve

~40 km taban çapı ve ~1250 km2 yüzey alanı ile en büyük strato-volkandır. Volkanın ana

gövdesinin büyük bölümünü Kuvaterner yaşlı lavlar oluşturur. Piroklastik döküntü birimleri

ise volkanın kuzey ve kuzeydoğu yamaç/eteklerinde ve zirveye yakın kesimlerde geniş

alanlarda yüzeylenir. Büyük Ağrı volkanını oluşturan lavlar, kalkalkali karakterlidirler ve

bazalt ve trakibazalt’tan riyolit’e kadar uzanan geniş bir bileşim aralığı sergilerler. Hacimce

en yaygın olanları porfirik dokulu andezitlerdir. Ağrı volkanında SiO2 açısından çok zengin

lavların bile volkandan uzak mesafelere akabildikleri görülmektedir. Örneğin volkanın

GD’sundaki en genç ve taze lavlardan biri olan vitrofirik dasit lavı, zirve yakınlarından

püskürerek GD’ya ovadaki bazalt lavları ve alüvyon üstüne kadar akmak suretiyle 12-15 km

kadar mesafe kat etmiştir. Söz konusu lav, kenar duvarları (levee) ile ayrılan lav lobları içeren

~100 m kalınlığında, 8 km eninde ve ~55 km2 alan kaplayan bir lav alanı oluşturmuştur. Bu

değerler, asit bileşimli lavlar için olağan kabul edilen değerlerden çok daha büyük rakamlardır

ve neredeyse (lav kalınlığı hariç) çok daha akışkan bazaltik lavların değerlerine yakındırlar.

Dasit lavının lav kimyasından beklenenden çok daha geniş bir alan kaplaması ve görünüm

oranının (aspect ratio) ~2,5 gibi çok düşük bir değer taşıması, bu lavın olağanüstü yüksek

püskürme sıcaklığına (high temperature lava) sahip olmasından kaynaklanmaktadır.

108Y222 nolu TÜBİTAK-RFBR projesi kapsamında geçekleştirilen arazi ve petrografik

çalışmaları, jeokimyasal analiz sonuçlarından ve uydu görüntülerinden yararlanılarak

bu çalışmada volkanın ayrıntılı bir haritası üretilmiştir. Lavlar, TAS diyagramında alkalisubalkali

ayırım çizgisine yakın ancak subalkali alanda yer alırlar. Ağrı lavlarının ana

element Harker diyagramlarında, tüm elementler SiO2’ye karşı oldukça düz trendler

izlerler. Sc, V, Co ve Ni artan SiO2’e karşı düzenli olarak azalırlar. Sr, ~%57 SiO2’ye kadar

artarken, bu değerden sonra azalmaya başlar. Ba’da benzeri bir negatif trend görülmez. Sr ve

Ba’un davranışı, Ağrı volkanı altında yer almış magma odasındaki kristallenme evriminde

plajioklasın giderek artan önemini ve alkali feldspatın kristallenmediğini gösterir. Y artan

SiO2 ile hafifçe azalırken, Zr, Nb hemen hemen sabit konsantrasyonlarda kalır. Y’un

azalması az oranda amfibol kristallenmesine bağlanabilir. MORB’a normalize çoklu element

paternleri, bu lavların belirgin bir yitim bileşeni sunduklarını ancak bu bileşenin tipik ada yayı lavlarının multi-element desenlerinde görülene nazaran daha zenginleşmiş bir kaynak alana

eklendiğini göstermektedir. Kondrite normalize REE paternleri, LREE’lerin zenginleştiği,

MREE’lerin ise HREE ve LREE’lere göre hafifçe fakirleştiği yukarı konkav bir desen sunar.

Bu, ortaç/asit bileşimli magmalarda az oranda amfibol kristallenmesinin etkisini gösteriyor

olabilir. Ayırımsal kristallenme ve magma karışımı (mixing) işlemlerini test etmek için

kurguladığımız petrolojik modellemelerimiz, Ağrı volkanının magma odasında evrimleşmiş

magmanın primitif bazik magma tarafından periyodik olarak tazelenmiş olması gerektiğini

göstermiştir. Büyük Ağrı volkanındaki lavların büyük bölümünün ortaç bileşimde olması ve

Harker diyagramları üzerinde neredeyse yatay trendler izlemeleri, magma tazelenmesi işlemi

ile homojenleşmeye bağlı olmalıdır. AFC modellemelerimiz, Büyük Ağrı lavları için kabuksal

özümseme oranlarının değişken olduğunu (De Paolo’nun, 1981 sistematiğine göre azami

r=0.7) ancak çoğunlukla orta-düşük r değerleri içerdiklerini göstermiştir. Veri noktalarının

büyük bölümünün modellenmiş eğriler üzerinde çok dar bir F aralığında (F: geriye kalan

ergiyik oranı) kümelenmiş olması, magma odası evrimi süresince magma tazelemesi

işleminin bir fonksiyonu olarak yorumlanabilir. Primitif magma tazelemesinin egemen

olması, hem asimilasyon derecesinin düşük olmasını ve hem de lavların homojenleşmesini

sağlayan temel etken olmuştur.

Anahtar Kelimeler: Kuvaterner volkanizması, magma tazelelesi, homojenleşme, AFC,

Petrolojik modelleme