background image

www.geologicacarpathica.com

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

, JUNE 2014, 65, 3, 195—205                                                                doi: 10.2478/geoca-2014-0013

Introduction

Turkey is an East-West oriented peninsula formed by collision
of  the  Gondwanian  and  Eurasian  continents.  The  Neotethys
was  the  ocean  between  these  continents  in  Mesozoic  times
( engör  &  Y

l

lmaz  1981;  Stöcklin  1984;  Stampfli  2000;

Robertson et al. 2006). The suture zone that was formed due
to the closure of the Neotethys and the collision of the Laur-
asia  and  Gondwana  continents  passes  through  the  north  of
Turkey  and  generally  coincides  with  the  east—west  trending
I

·

zmir-Ankara-Erzincan  ophiolitic  belt  (Fig. 1a).  The  zone

starting from north of I

·

zmir is approximately 2000 kilometers

long and continues the Sevan-Akera Zone to the northeast and
Zagros-Neyriz-Oman Zone towards to the southeast (Okay &
Tüysüz 1999; Tekin et al. 2002). The Eldivan Ophiolite taking
place in middle parts of IAESZ, represents the remnants of the
Neotethyan  oceanic  lithosphere,  which  rifted  in  the  Upper
Triassic  and  closed  in  the  Cretaceous—Lower  Paleocene
(Bailey  &  McCallien  1953;  Akyürek  1981;  Tankut  1984;
Bragin & Tekin 1996; Göncüo˘glu et al. 2003, 2010; Rojay et.
al.  2004;  Gökten  &  Floyd  2006;  Çak

l

r  2009;  Tekin  et  al.

2009). It consists of peridotites, gabbroic rocks, isolated dol-
erite dykes, sheeted dykes and large amounts of plagiogran-
ites (e.g. Dilek & Thy 2006; Dangerfield et al. 2011).

Our study focuses on plagiogranites of the Eldivan Ophio-

lite,  located  at  upper  levels  of  a  nearly  complete  ophiolitic
sequence at the central parts of IAESZ. In this paper we doc-
ument geological structure of the Eldivan Ophiolite and pla-
giogranites  with  detailed  investigations  on  different  rock

Geochemistry and origin of plagiogranites from the Eldivan

Ophiolite, Çank

l

r

l

 (Central Anatolia, Turkey)

TIJEN ÜNER

1

, ÜNER ÇAKIR

2

, YAVUZ ÖZDEMI

·

R

1

 and I

·

REM ARAT

3

1

Department of Geological Engineering, Yuzuncu Yil University, TR-65090 Van, Turkey;   tcakici@yyu.edu.tr

2

Department of Geological Engineering, Hacettepe University, TR-06532 Ankara, Turkey

3

Department of Geological Engineering, Dumlupinar University, TR-43050 Kütahya, Turkey

(Manuscript received July 8, 2013; accepted in revised form March 11, 2014)

Abstract: The Eldivan Ophiolite, exposed around Ankara and Çank

l

r

l

 cities, is located at the central part of the I

·

zmir-

Ankara-Erzincan Suture Zone (IAESZ). It represents fragments of the Neotethyan Oceanic Lithosphere emplaced to-
wards the south over the Gondwanian continent during the Albian time. It forms nearly complete series by including
tectonites (harzburgites and rare dunites), cumulates (dunites, wherlites, pyroxenites, gabbro and plagiogranites) and
sheeted dykes from bottom to top. Imbricated slices of volcanic-sedimentary series and discontinuous tectonic slices of
ophiolitic metamorphic rocks are located at the base of tectonites. Plagiogranitic rocks of the Eldivan Ophiolite are
mainly exposed at upper levels of cumulates. They are in the form of conformable layers within layered diorites and also
dikes with variable thicknesses. Plagiogranites have granular texture and are mainly composed of quartz and plagio-
clases. The occurrences of chlorite and epidote revealed that these rocks underwent a low grade metamorphism. Eldivan
plagiogranites have high SiO

content (70—75 %) and low K

2

O content (0.5—1 %) and display flat patterns of REE with

variable negative Eu anomalies. LREE/HREE ratio of these rocks varies between 0.2—0.99. All members of the Eldivan
rocks  have  high  LILE/HFSE  ratios  with  depletion  of  Nb,  Ti  and  P  similar  to  subduction  related  tectonic  settings.
Geochemical  modelling  indicates  that  the  Eldivan  plagiogranites  could  have  been  generated  by  50—90 %  fractional
crystallization and/or 5—25 % partial melting of a hydrous basaltic magma.

Key words: Eldivan Ophiolite, Early Jurassic, plagiogranite, fractional crystallization, partial melting.

groups. A combination of petrographic and whole rock data
was used to interpret the classification, tectonic settings and
origin of Eldivan plagiogranites.

Geological outline and field relationships

The Eldivan Ophiolite, exposed around Ankara and Çank

l

r

l

cities, is located in the central part of the I

·

zmir-Ankara-Erzin-

can  Suture  Zone  (IAESZ).  It  forms  a  nearly  complete  se-
quence by including tectonites (harzburgites and rare dunites),
cumulates  (dunites,  wherlites,  pyroxenites,  gabbro  and  pla-
giogranites) and sheeted dykes from bottom to top. Imbricated
slices  of  volcanic-sedimentary  series  and  discontinuous  tec-
tonic slices of ophiolitic metamorphic rocks are located at the
base of the tectonites. Amphibolites, calcshists and rarely ob-
served  micaschists  and  quartzites  are  the  main  metamorphic
rocks.  The 

40

Ar/

39

Ar  ages  of  these  rocks  range  between

177.08 ± 0.96 Ma  and  166.9 ± 1.1 Ma  (Early  Jurassic)  and  are
interpreted as the time of an intra-oceanic subduction (Çelik et
al. 2011). A volcanic-sedimentary unit is located at the base of
the  tectonites  as  intercalations  of  sedimentary  (radiolarian
cherts,  pelagic  limestones  and  shales)  and  basic  volcanic
rocks.  The  younger  levels  of  the  volcanic-sedimentary  units
have  been  dated  as  Berriasian—Barremian  (Early  Cretaceous)
based  on  the  radiolarian  fossil  content  (Tekin  et  al.  2012).
Therefore the Eldivan Ophiolite is interpreted as a fragment of
the  Neotethyan  oceanic  lithosphere  formed  during  the  Late
Triassic and Early Cretaceous time. The emplacement time of

background image

196

ÜNER, ÇAKIR, ÖZDEMI

·

R and ARAT

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

the Eldivan Ophiolite over the Gondwanian continent is re-
ported  as  Albian  (Akyürek  1981).  Tectonites  represent  the
major  unit  of  the  Eldivan  Ophiolite  (Fig. 1b)  and  are  com-
posed  of  harzburgites  with  regular  dunite  and  pyroxenite
bands,  irregular  dunite  zones  and  chromite  deposits.  Folia-
tion, lineation and folds in tectonites are tracers of plastic de-
formation. Gabbro, pyroxenite veinlets and isolated diabase
dykes cut tectonites along these foliation planes. Cumulates
overlying the tectonites have the form of undeformed dunite,

wherlite,  pyroxenite  and  gabbro  intercalations  (transition
zone).  Layered  gabbros,  flaser  gabbros,  massive  gabbros,
diorites  and  plagiogranites  are  distinguishable  towards  the
top  of  the  cumulates.  Plagiogranites  are  mainly  exposed  in
the upper parts of cumulates as light coloured tabular levels
and/or  pockets  within  the  mafic  layered  diorites.  They  are
also observed as dykes cutting gabbro and diorites with vari-
able  thicknesses  (Fig. 2a).  The  reported  radiometric  age  of
the  plagiogranites  in  the  Eldivan  Ophiolites  is  179 ± 15 Ma

Fig. 1.  a  –  The  delineation  of  the  I

.

zmir-Ankara-Erzincan  Suture  Zone;  b  –  Geological  map  of  the  Eldivan  ophiolite  (modified  from

Akyürek et al. 1979).

Fig. 2. Field photographs of plagiogranites. a – contact of plagiogranites and gabbros; b– diabase dykes in plagiogranites.

background image

197

GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF PLAGIOGRANITES FROM THE ELDIVAN OPHIOLITE (ANATOLIA, TURKEY)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

(Early Jurassic) (Dilek & Thy 2006). E-W trending sheeted
dykes  with  chilled  margins  cut  the  massif  gabbros,  diorites
and  plagiogranites  (Fig. 2b).  Their  thicknesses  range  be-
tween 30 cm—3 m.

Petrography

Plagiogranites  are  mainly  composed  of  quartz  (25—30 %)

and  plagioclase  (45—55 %),  and  rarely  contain  pyroxene
(3—5 %),  biotite  (2—4 %),  hornblende  (5—7 %),  epidote
(6—8 %)  and  K-feldspar  ( < 1%).  They  have  hypidiomorphic
granular texture with fine to medium sized grains (0.3—1 mm)
and  classified  as  tonalite-trondhjemite  (Fig. 3).  Moreover,
porphyritic granular texture could also be observed (Fig. 4a)

Fig. 3. Classification of the Eldivan plagiogranites in Q-A-P diagram
(Streckeisen 1973) by using normative mineralogical compositions.

Fig. 4. Microphotographs of plagiogranites in the Eldivan Ophiolite. a – Granular texture of plagiogranites with quartz, plagioclase and
pyroxene minerals; b – Epidote transformation from inner parts of plagioclases; c – Hornblende transformed in part to chlorite; d – Ac-
cessory sphene in plagiogranites. qtz – quartz, pl – plagioclase, px – pyroxene, ep – epidote, hb – hornblende, ch – chlorite.

background image

198

ÜNER, ÇAKIR, ÖZDEMI

·

R and ARAT

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

in plagiogranites. Plagioclases are found as subhedral miner-
als with medium grain size (0.5—1 mm). Quartz is generally
found as an anhedral mineral and rarely displays recrystalli-
zation  textures.  Plagioclase-quartz  intergrowths  (granophy-
ric-micrographic  textures)  are  common  and  interpreted  as
primarily  formed  textures  during  eutectic  crystallization
(Coleman  &  Donato  1979).  Plagioclase  is  saussuritized  or
sericitized.  Most  of  them  are  partly  transformed  to  sericite
and  epidote  minerals  (Fig. 4b).  Amphibole  is  partly  and/or
completely  replaced  by  actinolite,  epidote,  and  chlorite
(Fig. 4c).  Biotite  is  a  primary  phase  commonly  replaced  by
chlorite.  Most  of  the  original  pyroxene  is  replaced  by  am-
phibole but some clinopyroxene is still preserved. These al-
terations  reveal  that  hydrothermal  alteration  possibly
resulting from an ocean floor water circulation has affected
the plagiogranite rocks (Spooner & Fyfe 1973; Lecuyer et al.
1990)  or  they  have  undergone  weak  greenshist  metamor-
phism  (Coleman  &  Donato  1979).  Accessory  minerals  are
mainly zircon, apatite and sphene (Fig. 4d).

Whole rock geochemistry

Whole rock major element compositions of 13 plagiogran-

ites (Table 1) were determined by ICP-Emission Spectrome-
try  following  a  lithium  metaborate/tetraborate  fusion  and
dilute  nitric  acid  digestion  at  ACME  (Canada)  analytical
laboratories.  Trace  element  contents  (Table 2)  were  deter-
mined in the same laboratory by ICP Mass Spectrometry fol-
lowing  a  lithium  metaborate/tetrabortate  fusion  and  nitric
acid digestion.

In terms of standard chemical classification, using the stable

element ratios such as Zr/TiO

2

 diagram (Winchester & Floyd

1977),  plagiogranites  fall  within  the  rhyolite  and  dacite
fields (Fig. 5). They have SiO

2

 contents of 71.21—74.67 wt. %

and  Al

2

O

3

  contents  of  13.17—15.71 wt. %  (Table 1).  These

rocks  are  enriched  in  Na

2

O  (3.51—6.85 wt. %)  and  depleted

in  K

2

O  (0.12—0.40 wt. %)  with  the  compositions  plotted  in

the  trondhjemites  and  tonalities  fields  of  the  An-Ab-Or
(O’Connor 1965) diagram (Fig. 6) and oceanic plagiogranites
in the K

2

O vs. SiO

 diagram (Fig. 7). In terms of trace ele-

ments, plagiogranites display low Rb and Sr concentrations,
and Ba and Nb contents are relatively low for granitoids (Ta-
ble 2).  Eldivan  plagiogranites  display  similar  features  with
the  other  Tethys  ophiolites  and  plotted  within  the  volcanic
arc and border of the oceanic ridge suites in tectonic discrim-
ination diagrams (Fig. 8).

The  chondrite-normalized  REE  patterns  of  the  Eldivan

plagiogranites are shown with Troodos Oceanic Plagiogran-
ites,  Precambrian  Saganaga  Tonalite  and  Jabal  Turf  Conti-
nental Granophyre in Figure 9a. The REE concentrations of
the Eldivan plagiogranites have similar trends with Troodos
oceanic plagiogranite and display flat patterns with variable
negative  Eu  anomalies.  The  HREE  contents  of  the  Eldivan
rocks are slightly enriched over LREE contents with La/Yb

N

ranging between 0.2—0.99. The presence of the negative Eu
anomaly  in  most  of  the  Eldivan  rocks  indicates  removal  of
plagioclase by fractional crystallization or partial melting of
a rock in which feldspar is retained in the source. Relatively

low content of normative  anortite when compared with the
experimentally  obtained  felsic  melts  (Koepke  et  al.  2004)
(Fig. 6) could also be related to plagioclase fractionation.

The  multi-element  spider  diagram  of  Eldivan  plagiogran-

ites normalized to normal mid-ocean ridge basalt (N-MORB)
(Fig. 9b)  reveals  enrichment  of  Large  Ion  Lithophile  Ele-
ments  (LILE)  over  High  Field  Strength  Elements  (HFSE).
The most striking feature of the diagram is the depletion of
Nb, Ti and P. These negative anomalies are likely to be related

Fig. 5.  Plagiogranites  plotted  in  SiO

2

  vs.  Zr/TiO

2

  diagram  (Win-

chester & Floyd 1977).

Fig. 6.  Feldspar  normative  An-Ab-Or  diagram  (after  O’Conner
1965) for the Eldivan plagiogranites. The field of experimental melt
compositions for felsic melts produced during the partial melting of
hydrated  gabbro  was  taken  from  Koepke  et  al.  (2004).  To  –  to-
nalite, Tdh – trondjemite, Gd – granodiorite, Gr – granite.

background image

199

GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF PLAGIOGRANITES FROM THE ELDIVAN OPHIOLITE (ANATOLIA, TURKEY)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Table 1: Major element contents of Eldivan plagiogranites.

Sample SB-1  SB-5  SB-22  SB-6  SB-27  ELD-14B  ELD-14F  ELD-16  ELD-21  ELD-26  ELD-29  SBK-3B SBK-14B  ELD-14e 

SiO

2

 

 73.7   73.19    73.52   73.71    73.83       73.83 

    74.67 

   72.86     73.89     71.31     71.21      74.26 

    73.82 

    48.77 

TiO

2

 

   0.72     0.67      0.48     0.59      0.46         0.36 

      0.25 

     0.25       0.27       0.84       0.8 

      0.9 

      0.51 

      0.23 

Al

2

O

3

 

 13.85   13.25    14.52   13.85    13.08       14.82 

    13.75 

   13.34     15.71     13.82     14.69      13.17 

    14.34 

    16.26 

FeO 

   2.3     1.14      1.72     1.21      1.41         1.64 

      1.05 

     2.22       2.32       1.88       1.6 

      0.86 

      1.76 

      8.41 

MnO 

   0.04     0.02      0.04     0.06      0.07         0 

      0.05 

     0.1 

     0.04       0.08       0.04        0.07 

      0.04 

      0.14 

MgO 

   0.38     0.75      0.35     1.96      0.81         0.16 

      0.85 

     3 

     0.39       0.52       0.74        0.48 

      0.43 

      9.95 

CaO 

   0.87     5.62      2.67     2.61      3.67         3.93 

      2.87 

     3.49       1.51       3.48       4.61        4.09 

      2.9 

    12.59 

Na

2

   5.83     4.05      5.37     5.3      6.02         4.29 

      4.64 

     3.51       4.56       6.85       4.56        5.03 

      4.87 

      1.08 

K

2

   0.2     0.31      0.25     0.17      0.12         0.21 

      0.4 

     0.15       0.39       0.14       0.33        0.2 

      0.35 

      0.04 

P

2

O

5

 

   0.07     0.07      0.08     0.05      0.08         0.04 

      0.07 

     0.03       0.05       0.05       0.04        0.04 

      0.04 

      0.03 

LOI 

   1.9     1.1      0.8     0.7      0.9         1.3 

      1.4 

     0.9 

     1.1 

     1.3 

     0.9 

      0.8 

      1.1 

      2.3 

Total 

 98.63   98.79    98.81   99.52    99.45       99.28 

    98.69 

   98.97     99.13     99.31     99.05      99.1 

    98.76 

    99.78 

 

 36.14   38.36    35.15   33.89    30.77       39.23 

    39.73 

   38.82     41.92     24.36     33.78      37.09 

    37.63 

   2.63     0.00      0.75     0.32      0.00         0.485        0.63 

     1.13       5.16       0.00       0.00        0.00 

      0.77 

Ab 

 49.33   34.27    45.44   44.85    50.94       36.30 

    39.26 

   29.70     38.58     57.96     38.58      42.56 

    41.21 

An 

   3.86   17.06    12.72   12.62      8.31       19.24 

    13.78 

   17.12       7.16       6.55     18.64      12.77 

    14.13 

Wo 

   0.00     4.02      0.00     0.00      2.64         0.00 

      0.00 

     0.00       0.00       3.37       1.19        2.99 

      0.00 

Il 

   1.37     1.27      0.91     1.12      0.87         0.68 

      0.48 

     0.48       0.51       1.60       1.52        1.71 

      0.97 

Ap 

   0.17     0.17      0.19     0.12      0.19         0.10 

      0.17 

     0.07       0.12       0.12       0.10        0.10 

      0.10 

Bi 

   1.98     2.81      2.46     1.50      1.12         2.13 

      3.69 

     1.36       3.90       1.35       3.07        1.75 

      3.41 

Ho 

   0.00     1.11      0.00     0.00      4.70         0.00 

      0.00 

     0.00       0.00       3.67       1.75        0.14 

      0.00 

 

 

Sample 

SB-1  SB-5 SB-22 SB-6 SB-27 

ELD-14B  ELD-14F  ELD-16 ELD-21 ELD-26 ELD-29  SBK-3B  SBK-14B  ELD-14e 

Sc 

   11.0      13.00      11.00      12.00      16.00       12.00       10.00      21.00      15.00      15.00      18.00       14.00       11.00       46 

Ba 

   24.0      23.00      14.00      27.00      24.00       16.00       48.00      62.00      72.00      56.00      49.00       31.00       19.40       41 

Co 

   18.9      26.30      28.00      23.40      15.00       29.90       29.80      27.20      20.40      23.00      14.00       16.10       12.90       50.5 

Ga 

   12.70      13.80      12.70      12.00      14.60       12.30       13.90      13.50      13.30      13.10      12.30       12.60         3.80       11.9 

Hf 

2.40        2.80        2.10        2.80        2.20         3.00         2.20        2.90        2.70        2.73        3.30         3.10         2.81         0.3 

Nb 

1.20        1.10        1.20        1.30        2.40         1.30         1.70        1.90        1.30        2.70        2.40         1.30         2.30         0.2 

Rb 

3.80        1.20        3.50        2.10        1.10         1.30         4.90        3.10        4.70        2.00        4.30         1.80         4.50         1.7 

Sr 

 108.50    108.00      88.00      93.10    144.50       74.90     124.10    117.30    110.70      99.00    128.00       79.60       90.20       84.8 

Ta 

     0.30        0.40        0.50        0.50        0.20         0.40         0.40        0.20        0.40        0.14        0.16         0.30         0.70 

nd 

Th 

     0.40        0.50        0.60        0.70        0.40         0.50         0.20        0.00        0.50        0.40        0.60         0.60         0.30 

nd 

     0.20        0.30        0.40        0.30        0.20         0.30         0.20        0.00        0.20        0.20        0.40         0.30         0.60 

nd 

     7.00      35.00        6.00      <8 

    23.00         4.00       11.00    104.00      23.00      29.00      17.00       <8 

   320.10     230 

 178.4    246.30    237.30    330.10    157.50     284.60     255.90    115.20    260.80    185.80    194.40     224.40       99.90       35.9 

Zr 

   66.80      65.90      34.10      76.50      55.00       78.80       63.80      24.70      83.60      84.00      96.00       80.80       29.00         7.7 

   21.60      32.20      39.20      27.90      22.00       33.30       18.50      16.90      20.60      19.40      22.60       34.20       32.30         5.7 

La 

     0.60        2.50        6.90        2.80        1.80         3.70         1.60        1.00        1.80        6.10        4.80         2.70         6.80         0.3 

Ce 

     2.00        7.10      11.60        7.50        6.20         9.60         5.40        3.00        5.00        4.60        5.41         8.30         9.09         1 

Pr 

     0.38        1.25        2.07        1.22        0.93         1.66         0.89        0.49        0.73        0.51        0.62         1.35         1.50         0.16 

Nd 

     1.90        7.10      10.80        6.60        5.60         8.20         4.70        2.70        3.60        5.78      10.60         8.60         2.31         1 

Sm 

     0.83        2.52        3.43        2.58        2.09         3.10         1.86        1.13        1.03        2.14        3.36         3.07         0.78         0.45 

Eu 

     0.25        0.61        0.69        0.79        1.03         0.67         0.60        0.47        0.42        0.73        1.20         0.90         0.64         0.22 

Gd 

     1.24        3.90        5.76        3.75        3.08         4.34         2.41        1.66        1.22        3.82        4.28         4.77         1.77         0.74 

Tb 

     0.27        0.81        1.55        0.77        0.60         0.86         0.52        0.35        0.23        0.57        1.27         0.97         1.46         0.15 

Dy 

     1.70        4.86        7.39        4.95        3.96         5.10         2.93        2.29        1.18        3.83        8.72         6.12         4.12         0.98 

Ho 

     0.38        1.14        1.66        1.09        0.84         1.21         0.62        0.51        0.29        0.84        1.92         1.44         2.31         0.22 

Er 

     1.27        3.34        6.30        3.23        2.52         3.68         1.74        1.61        0.96        2.42        5.85         4.47         3.55         0.68 

Tm 

     0.21        0.54        1.00        0.51        0.40         0.61         0.30        0.24        0.16        0.37        0.68         0.68         0.62         0.1 

Yb 

     1.60        3.51        4.63        3.55        2.46         3.85         2.01        1.63        1.70        2.26        4.21         4.17         4.56         0.7 

Lu 

     0.26        0.55        0.93        0.56        0.40         0.61         0.30        0.25        0.17        0.35        0.86         0.70         0.20         0.11 

Mo 

     0.30        0.30        0.20        0.20        0.20         0.30         0.30        0.00        0.30        0.30        0.30         0.20       25.30         0 

Cu 

   19.60        4.30        0.90        0.30      16.80         0.80         1.40        3.00        1.00      18.10      21.60       93.10         0.50       39.5 

Pb 

     0.40        0.10        0.30        0.20        0.40         0.20         0.50        0.40        0.30        0.20        0.40         0.10         0.70         0.2 

Zn 

   28.00        3.00      23.00        6.00      30.00         0.00       33.00      24.00      27.00      18.00      36.00       20.00         1.00       11 

Ni 

     0.50        1.60        0.30        0.30        2.70         0.10         0.20        6.80        0.60        2.70        1.30         1.10         1.20         6.4 

 

Table 2: Trace element content of Eldivan plagiogranites.

background image

200

ÜNER, ÇAKIR, ÖZDEMI

·

R and ARAT

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Fig. 7. Semi logarithmic K

2

O—SiO

diagram of Eldivan plagiogranites (Coleman

1977). Continental rock types are also shown for comparison.

Fig. 8.  Tectonic  environment  diagrams  of  the  Eldivan  plagiogran-
ites;  Rb  versus  Y + Nb  diagram  (after  Pearce  et  al.  1984).  Data
source:
 Troodos – Aldiss (1978); Semail – Alabaster et al. (1982);
Antalya – Cocherie (1978) and Magganas (2007). ORG – ocean
ridge  granite,  VAG  –  volcanic  arc  granite,  WPG  –  within  plate
granite, syn-COLG – syn-collisional granite.

to hornblend, Fe-Ti oxides and apatite fractionation, respec-
tively.  The  high  ratio  of  LILE/HFSE  and  especially  pro-
nounced  depletion  of  Nb  are  characteristics  of  arc-related
ophiolitic plagiogranites.

Classification of Eldivan plagiogranites as identical rocks

in Figures 3, 5, 6 and also well organised REE-MORB norm-
alised patterns with a few exceptions suggest that most of the
elements  have  not  been  mobilized  significantly,  although
these rocks have experienced isochemical alteration.

Discussion

The  IAESZ  is  a  major  tectonic  boundary  in

northern Turkey, which (e.g. Rojay 2013) sepa-
rates  the  Pontides,  to  the  north,  from  the  Ana-
tolide—Tauride  and  the  K

l

r ehir  blocks  to  the

south  (e.g.  engör  &  Y

l

lmaz  1981;  Dilek  &

Moores  1990;  Okay  &  Tüysüz  1999;  Rojay
2013; Çelik et al. 2013). Çelik et al. (2013) state
that  it  has  a  critical  position  between  the  Juras-
sic—Lower  Cretaceous  Neotethyan  ophiolites  of
the Balkans and those in Armenia and Iran. The
Eldivan  Ophiolite,  part  of  the  Ankara  mélange
within the center of the IAESZ is composed of
various  types  of  igneous  rocks  and  displays
N-MORB, OIB and supra—subduction magmatic
affinities  (e.g.  Dilek  et  al.  2007;  Dangerfield  et
al.  2011;  Çelik  et  al.  2013).  The  negative  Nb
anomalies  shown  in  Figure 9  are  diagnostic  for
arc-related petrogenesis in the source of the El-
divan  plagiogranites.  It  is  consistent  with  the
earlier  geochemical  and  tectonic  models  and
suggests that the plagiogranites from the Eldivan
Ophiolite are likely to have evolved in a supra—
subduction zone environment (e.g. Tankut et al.

1998;  Dilek  et  al.  2007;  Dangerfield  et  al.  2011;  Çelik  et  al.
2013).  A  recent  study  of  Çelik  et  al.  2013  proposed  that  the
Eldivan  Ophiolite  makes  the  bridge  between  the  discontinu-
ous outcrops of Upper Jurassic Ophiolite of the Hellenide—Di-
narides to the West and those of Armenia and Iran to the East.

In  this  part  we  discuss  the  plagiogranite  formation  in  the

Eldivan Ophiolite from a gabroic parent which has a subduc-
tion related magmatic affinity.

Plagiogranite petrogenesis

The term plagiogranite is used for leucocratic rocks contain-

ing mainly quartz, plagioclases and rarely ferromagnesian min-
erals  (Coleman  &  Peterman  1975;  Coleman  &  Donato  1979;
Amri et al. 1996; Rao et al. 2004; Kour & Mehta 2005). Several
models have been put forward to explain the plagiogranite for-
mation. Koepke et al. (2007) summarized the generally accep-
ted models. The first one involves late stage differentiation of
low-K tholeiitic MORB magmas (Coleman & Peterman 1975;
Coleman & Donato 1979; Pallister & Knight 1981; Floyd et al.
2000).  The  second  model  assumes  hydrous  partial  melting  of
gabbro or similar melts in a MOR setting (Gerlach et al. 1981;
Spulber & Rutherford 1983; Floyd et al. 2000). Liquid immisci-
bility in an evolved MORB liquid has been suggested as third
scenario  for  the  plagiogranite  generation  (Phillpotts  1976;
Dixon & Rutherford 1979; Floyd et al. 2000). In our subsequent
discussion we assess the viability of the first two processes in
explaining the major element and REE data of plagiogranites.

Fractional crystallization

Differentiation of MORB or low K-tholeiite type parental

melt has been proposed to explain the origin of plagiogran-
ites  in  several  ophiolitic  complexes.  In  order  to  see  if  the

background image

201

GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF PLAGIOGRANITES FROM THE ELDIVAN OPHIOLITE (ANATOLIA, TURKEY)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Fig. 9. Chondrite normalized (a) and N-MORB normalized (b) spider diagrams of Eldivan Plagiogranites. Data sources: Continental gra-
nophyre samples – Coles (1974); oceanic plagiogranite – Kay & Senechal (1976); Saganata tonalite – Arth & Hanson (1972).

Eldivan plagiogranites originate from the late stage differen-
tiation  product  of  a  gabbroic/basaltic  magma,  we  used
MELTS code of Ghiorso & Sack (1995). MELTS allows the
modelling of liquid lines of descent of silicate magmas as a
function of P, T, O

2

 and H

2

O. In our modelling we used a

tholeiitic gabbroic sample with a MgO content of 9.95 wt. %
(Sample Eld 14e, Table 1) which is the most mafic member
of the Eldivan Ophiolite. The crystallization temperature in-
terval  is  1000—800 °C  and  O

2

  value  is  chosen  as  QFM + 1 .

The modelling performed under hydrous and anhydrous con-
ditions.  The  modelled  dry  and  hydrous  differentiation  trends
and  Eldivan  plagiogranites  are  shown  in  Figure 10.  The  best
match  between  modelled  and  observed  differentiation  trends
was  obtained  for  P = 1 kbar,  H

2

O = 1 wt. %.  In  all  major  ele-

ment  contents  plagiogranites  seem  to  be  a  result  of  fraction-
ation of a gabbroic end member under hydrous conditions. On

this basis, namely that some plagiogranites could be generated
by fractional crystallization of gabbros, a further attempt was
done  by  using  the  normalized  REE  patterns  of  the  Eldivan
gabbro and Eldivan plagiogranites and the equation of modal
Rayleigh fractionation. The model is carried out for a hydrous
gabbro  “parent”  with  a  mineral  composition  and  proportions
of  0.1

olivine

+ 0.5

plagioclase

+ 0.3

clinopyroxene

+ 0.1

hornblende

  (Sample

Eld  14e)

.

  As  seen  in  Figure 11,  the  modelled  patterns  com-

prise  50—90 %  fractionation  of  a  tholeiitic  gabbro  and  fall
within the plagiogranite envelope with the development of a
small Eu anomaly.

Partial melting

Numerous  experimental  studies  on  the  dehydration  melt-

ing  of  amphibolites  or  basaltic  melts  have  been  performed

background image

202

ÜNER, ÇAKIR, ÖZDEMI

·

R and ARAT

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Fig. 10. FeO

T

, CaO, Al

2

O

3

 and MgO vs. SiO

2

 for Eldivan plagio-

granites  and  MELTS  (Ghiorso  &  Sack  1995)  fractional  crystalli-
zation  modelling  curves.  Crystallization  temperature  interval  is
1000—800 °C and O

2

 value is chosen as QFM  + 1. Calculation pa-

rameters;  1 kbar  hydrous  (1 %  H

2

O)  (black  continuous  curve),

1 kbar anhydrous (0 % H

2

O) (black dashed curve).

(e.g.  Spulber  &  Rutherford  1983;  Beard  &  Lofgren  1991;
Wyllie & Wolf 1993). These studies reveal that partial melt-
ing of basic rocks could produce silicic melts. Firstly, Koepke
et al. (2004) performed hydrous partial melting experiments
at  low  pressures  under  slightly  oxidizing  conditions  on  dif-
ferent oceanic gabbros. The result of this experimental study
indicates that plagiogranites can be generated by low degree
partial melting of oceanic gabbros. To test the hypothesis that
plagiogranites may form by partial melting of gabbroic source
rocks under hydrous conditions, modal equilibrium batch par-
tial melting equations (Shaw 1970) were applied to the REE
data  of  the  Eldivan  Ophiolites.  A  tholeiitic  gabbroic  sample
(Sample Eld 14e, Table 2) was taken as a mafic end member
due  to  its  primitive  nature  for  the  modelling.  Mineral/liquid
partition  coefficients  for  REE  are  taken  from  Rollingson
(1993).  The  partial  melting  model  of  gabbro  and  Eldivan
plagiogranites  are  given  in  Figure 12.  The  results  of  the
model reveal that 5, 10, 15 % partial melting of the gabbroic
source can reproduce some of the Eldivan plagiogranites, al-
though  the  model  cannot  generate  the  plagiogranites  with
higher REE content.

In  summary,  both  fractional  crystallization  and  partial

melting of gabbroic ‘parent material’ could provide the ini-
tial generation of plagiogranitic melts. However, the former
process  is  more  likely  to  produce  most  of  the  range  of  pla-
giogranite compositions observed.

Conclusions

The  I

·

zmir-Ankara-Erzincan  suture  zone  in  northern  Tur-

key is a remnant of the I

·

zmir-Ankara-Erzincan Ocean branch

of the Neotethys that formed during collision of the K

l

r ehir

block  and  Tauride-Anatolide  platforms.  This  suture  zone
consists of ophiolitic material and forms the Ankara mélange
in its central parts.

The  Eldivan  Ophiolite  is  a  part  of  Ankara  mélange  repre-

senting  remnants  of  Neotethyan  oceanic  lithosphere  which
rifted during Late Triassic. It consists of peridotites, gabbroic
rocks,  dolerite  dykes,  sheeted  dykes  and  a  large  amount  of
plagiogranites.  The  plagiogranites  of  the  Eldivan  Ophiolite
have the form of conformable layers within the layered dior-
ites and also dykes with variable thicknesses. They have gran-
ular texture and display traces of low grade metamorphism in
their mineralogical content. Tectonic discrimination diagrams
and high LILE/HFSE ratios with pronounced Nb depletion in-
dicate the presence of subduction component related to island
arc activity in the source region of the Eldivan plagiogranites.
In terms of their origin, plagiogranitic melts could have been
generated by either fractional crystallization under moderately
hydrated (H

2

O = 1 wt. %) and QFM  + 1 (quartz-fayalite-magne-

tite) conditions at 1 kbar pressure with 50—90 % fractionation
or  5—25 %  partial  melting  of  a  gabbroic  material.  However,
the fractional crystallization model is more likely to produce
most of the range of observed plagiogranite compositions.

Acknowledgments: This study was financially supported by
Yüzüncü  Y

l

l  University  Scientific  Research  Foundation

(BAP,  Project  No. 2008-FBE-D006).  We  would  like  to

background image

203

GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF PLAGIOGRANITES FROM THE ELDIVAN OPHIOLITE (ANATOLIA, TURKEY)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Fig. 12. Model REE patterns of plagiogranite generation by modal equilibrium batch melting of a gabbro parent (Sample Eld 14e, Table 2)
with  a  mineral  assemblage  of  0.1

olivine

+ 0.5

plagioclase

+ 0.3

clinopyroxene

+ 0.1

hornblende

.  Mineral/liquid  partition  coefficients  for  REE  are  from

Rollingson (1993).

Fig. 11.  Model  REE  patterns  of  plagiogranite  generation  by  fractionation  of  a  gabbro  parent  (Sample  Eld  14e,  Table 1)  with  a  mineral
assemblage of 0.1

olivine

+ 0.5

plagioclase

+ 0.3

clinopyroxene

+ 0.1

hornblende

. Distribution coefficients are from Rollingson (1993).

thank Eva Chorvátová and two anonymous reviewers for ex-
tremely helpful and constructive comments.

References

Akyürek B. 1981: Fundamental characteristics of the northern part

of  Ankara  Melange.  [Ankara  Melanj

l

n

l

n  Kuzey  Bölümünün

Temel Jeoloji Özellikleri.] Symposium on the Geology of Cen-

tral Anatolia. TJK 35th Science and Technical Meeting, 41—45
(in Turkish).

Akyürek B., Bilginer E., Dager Z., Soysal Y. & Sunu  O. 1979: Evi-

dences  for  the  ophiolite  emplacement  around  Eldivanli—Sa-
banözü. Chamber of Geological Engineers 9, 5—11 (in Turkish).

Alabaster T., Pearce J.A. & Malpas J. 1982: The volcanic stratig-

raphy and petrogenesis of the Oman ophiolite. Contr. Mineral.
Petrology
 81, 168—183.

Aldiss D.T. 1978: Granitic rocks of ophiolites: Ph.D. Thesis. Open

University, UK, 1—198.

background image

204

ÜNER, ÇAKIR, ÖZDEMI

·

R and ARAT

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Amri  I.,  Benoit  M.  &  Ceuleneer  G.  1996:  Tectonic  setting  for  the

genesis  of  oceanic  plagiogranites:  evidence  from  a  paleo-
spreading  structure  in  the  Oman  ophiolite.  Earth  Planet.  Sci.
Lett. 
139, 177—194.

Arth J.G. & Hanson G.N. 1972: Quartz diorites delivered by partial

melting  of  eclogite  or  amphibolite  at  mantle  depths.  Contr.
Mineral. Petrology
 37, 161—174

Bailey  E.B.  &  McCallien  C.  1953:  Serpentine  lavas,  the  Ankara

Melange  and  the  Anatolian  Thrust,  Trans.  Roy.  Soc.,  Edin-
burgh 62, 403—442.

Beard  J.S.  &  Lofgren  G.E.  1991:  Dehydration  melting  and  water-

saturated melting of basaltic and andesitic greenstones and am-
phibolites at 1, 3 and 6.9 kb.  J. Petrology 32, 365—401.

Bragin  N.Y.  &  Tekin  U.K.  1996:  Age  of  radiolarian-chert  blocks

from the Senonian Ophiolitic Melange (Ankara, Turkey). The
Island Arc
 5, 114—122.

Cocherie  A.  1978:  Geochimie  des  terres  rares  dam  les  granitoids.

Ph.D. ThesisRennes University, France, 1—207.

Coleman  R.G.  1977:  Ophiolites  –  Ancient  lithosphere?  Springer,

Berlin, New York, 1—229.

Coleman R.G. & Donato M.M. 1979: Oceanic plagiogranite revisited.

In:  Barker  F.  (Ed.):  Trondhjemites,  dacites  and  related  rocks.
Elsevier, Amsterdam, 149—168.

Coleman  R.G.  &  Peterman  Z.E.  1975:  Oceanic  plagiogranite.  J.

Geophys. Res. 80, 1099—1108.

Coles R.L. 1974: Two magnetic anomaly interpretation methods us-

ing rectangular prisms. Department of Energy, Mines and Re-
sources  of  Canada,  Geophysics  Branch,  Geomagnetic  report
,
No. 3.

Çak

l

r  Ü.  2009:  Structural  and  geochronological  relationships  of

metamorphic soles of eastern Mediterranean ophiolites to sur-
rounding units: indicators of intra oceanic subduction and em-
placement. Int. Geol. Rev. 51, 3, 189—215.

Celik Ö.F., Marzoli M., Zeki Billor A. & Marschik Z.R. 2013: The

Eldivan  Ophiolite  and  volcanic  rocks  in  the  I

·

zmir-Ankara-

Erzincan  suture  zone,  Northern  Turkey:  Geochronology,
whole-rock geochemical and Nd-Sr-Pb isotope characteristics.
Lithos 172—173, 31—46.

Çelik Ö.F., Marzoli A., Marschik R., Chiaradia M., Neubauer F. &

Öz I

·

. 2011: Early—Middle Jurassic intra-oceanic subduction in

the I

·

zmir-Ankara-Erzincan Ocean, Northern Turkey. Tectono-

physics 509, 120—134.

Dangerfield A., Harris R., Sar

l

fak

l

og˘lu E. & Dilek Y. 2011: Tectonic

evolution  of  the  Ankara  mélange  and  associated  Eldivan
Ophiolite near Hançili, central Turkey. In: Wakabayashi J. &
Dilek Y. (Eds.): Melange: Processes of formation and societal
significance. Geol. Soc. Amer., Spec. Pap. 480, 143—169.

Dilek  Y.  &  Moores  E.M.  1990:  Regional  tectonics  of  the  Eastern

Mediterranean ophiolites. In: Malpas J., Moores E., Panayiotou
A.  &  Xenophontos  C.  (Eds.):  Ophiolites  and  oceanic  crustal
analogues.  Proceeding  of  the  Symposium  ‘Troodos  1987’,
Geol. SurvDepartment, Nicosia, Cyprus, 295—309.

Dilek Y. & Thy P. 2006: Age and petrogenesis of plagiogranite in-

trusions in the Ankara Melange, central Turkey. Island Arc 15,
44—57.

Dilek Y., Furnes H. & Shallo M. 2007: Suprasubduction zone ophio-

lite  formation  along  the  periphery  of  Mesozoic  Gondwana.
Gondwana Res. 11, 453—475.

Dixon S. & Rutherford M.J. 1979: Plagiogranites as late stage im-

miscible  liquids  in  ophiolite  and  mid-ocean  ridge  suites:  An
experimental study. Earth Planet. Sci. Lett. 45, 45—60.

Floyd P., Göncüog˘lu M.C., Winchester J.A. & Yal

l

n

l

z M.K. 2000:

Geochemical  character  and  tectonic  environment  of  Neo-
tethyan ophiolitic fragments and metabasites in the Central Ana-
tolian Crystalline Complex, Turkey. In: Bozkurt E., Winchester
J.  &  Piper  J.A.  (Eds.):  Tectonics  and  magmatism  in  Turkey

and the surrounding area. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 173,
182—202.

Gerlach D.C., Leeman W.P. & Lallement A.H.G. 1981: Petrology

and geochemistry in the Canyon Mountain ophiolite, Orogens.
Contr. Mineral. Petrology 77, 82—92.

Ghiorso  M.S.  &  Sack  R.O.  1995:  Chemical  transfer  in  magmatic

processes  IV.  A  revised  and  internally  consistent  thermody-
namic model for the interpolation and extrapolation of liquid-
solid equilibria in magmatic systems at elevated temperatures
and pressures. Contr. Mineral. Petrology 119, 197—212.

Gökten  E.  &  Floyd  P.A.  2006:  Stratigraphy  and  geochemistry  of

Pillow Basalts within the Ophiolitic melange of the I

·

zmir-An-

kara-Erzincan  Suture  Zone:  Implications  for  the  geotectonic
character  of  the  Northern  Branch  of  Neotethys.  Int.  J.  Earth
Sci., 
(Geology Rundsch) 96, 725—741.

Göncüog˘lu M.C., Turhan N. & Tekin K. 2003: Evidence for the Tri-

assic  rifting  and  opening  of  the  Neotethyan  Izmir-Ankara
Ocean, northern edge of the Tauride-Anatolide Platform, Tur-
key. Boll. Soc. Geol. Ital., Spec. Vol. 2, 203—212.

Göncüog˘lu M.C., Sayit K. & Tekin U.K. 2010: Oceanization of the

northern  Neotethys:  Geochemical  evidence  from  ophiolitic
melange basalts within the I

·

zmir-Ankara suture belt, NW Tur-

key. Lithos 116, 175—187.

Kay  R.W.  &  Senechal  R.G.  1976:  Rare  earth  geochemistry  of  the

Troodos Ophiolite. J. Geophys. Res. 81, 964—970.

Koepke  J.,  Feig  S.T.,  Snow  J.  &  Freise  M.  2004:  Petrogenesis  of

oceanic plagiogranites by partial melting of gabbros: an exper-
imental study. Contr. Mineral. Petrology 146, 414—432.

Koepke J., Berndt J., Feig S.T. & Holtz F. 2007: The formation of

SiO

2

-rich melts within the deep oceanic crust by hydrous par-

tial melting of gabbros. Contr. Mineral. Petrology 153, 67—84.

Kour G. & Mehta P.K. 2005: The Gothara plagiogranite: evidence for

oceanic magmatism in a non-ophiolitic association, North Khetri
Copper Belt, Rajasthan, India? J. Asian Earth Sci. 25, 805—819.

Lecuyer C., Grandjean P., O’Neil J.R., Cappetta H. & Martineau F.

1990: Thermal excursion in the ocean at the Cretaceous-Tertiary
boundary  (northern  Morocco): 

δ

18

O  record  of  phosphatic  fish

debris. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 105, 235—243.

Magganas  A.  2007:  Plagiogranitic  rocks  of  Evros  Ophiolite,  NE

Greece, Bull. Geol. Soc. Greece 40, 884—898.

O’Connor  J.T.  1965:  A  classification  for  quartz-rich  igneous  rock

based  upon  feldspar  ratios.  U.S.G.S. Professional Pap.  525B,
B79—B84.

Okay A.I. & Tüysüz O. 1999: Tethyan sutures of northern Turkey.

In: Durand B., Jolivet L., Horvath F. & Seranne M. (Eds.): The
Mediterranean  basins:  Tertiary  extension  within  the  Alpine
orogen. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 156, 475—515.

Pallister J.S. & ve Knight R.J. 1981: Rare-earth element geochem-

istry of the Samail ophiolite near Ibra, Oman. J. Geophys. Res.
86, 2673—2697.

Pearce J.A., Harris N.B.W. & Tindle A.G. 1984: Trace element dis-

crimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic
rocks. J. Petrology 25, 956—983.

Phillpotts A.R. 1976: Silicate liquid immiscibility: Its probable extent

and petrogenetic significance. Amer. J. Sci. 276, 1147—1177.

Rau D.R., Rai H.R. & Kumar J.S. 2004: Origin of oceanic plagio-

granite in the Nidar ophiolitic sequence of eastern Ladakh, India.
Current Science 87, 7, 999—1005.

Robertson  A.H.F.  2006:  Contrasting  modes  of  ophiolite  emplace-

ment  in  the  Eastern  Mediterranean  region.  In:  Robertson
A.H.F. & Mountrakis D. (Eds.): Tectonic development of the
Eastern Mediterranean Region. Geol. Soc. London, Spec. Publ.
260, 235—261.

Rojay B. 2013: Tectonic evolution of the Cretaceous Ankara Ophio-

litic Mélange during the Late Cretaceous to pre-Miocene inter-
val in Central Anatolia, Turkey. J. Geodynamics 65, 66—81.

background image

205

GEOCHEMISTRY AND ORIGIN OF PLAGIOGRANITES FROM THE ELDIVAN OPHIOLITE (ANATOLIA, TURKEY)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2014, 65, 3, 195—205

Rojay  B.,  Alt

l

ner  D.,  Özkan-Alt

l

ner  S.,  Önen  A.P.,  James  S.  &

Thirlwall M.F. 2004: Geodynamic significance of Cretaceous
Pillow  basalts  from  North  Anatolian  Ophiolitic  Melange  Belt
(Central Anatolia, Turkey). Geodynamica Acta, 349—361.

Rollinson  H.  1993:  Using  geochemical  data:  evaluation,  presenta-

tion, interpretation. Longman Group, UK, 1—352.

Shaw  D.M.  1970:  Trace  element  fractionation  during  anatexis.

Geochim. Cosmochim. Acta 34, 237—243.

Spooner E.T.C. & Fyfe W.S. 1973: Sub-seafloor metamorphism, heat

and mass transfer. Contr. Mineral. Petrology 42, 287—304.

Spulber  S.D.  &  Rutherford  M.J.  1983:  The  origin  of  rhyolite  and

plagiogranite  inoceanic  crust:  An  experimental  study.  J.  Pe-
trology 
24, 1—25.

Stampfli G.M. 2000: Tethyan oceans. In: Bozkurt E., Winchester

J.  &  Piper  J.A.  (Eds.):  Tectonics  and  magmatism  in  Turkey
and the surrounding area. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 173,
1—24.

Streickeisen  A.  1973:  Classification  and  numenclature  of  plutonic

rocks-IUGS  subcommission  on  systematics  of  igneous  rocks.
Geotimes 18, 10, 26—30.

Stöcklin  J.  1984:  Possible  ancient  continental  margin  in  Iran.  In:

Drake C.L. (Ed.): The geology of continental margins. Springer
Verlag
, 873—887.

engör A.M.C. & Y

l

lmaz Y. 1981: Tethyan evolution of Turkey: A

plate tectonic approach. Tectonophysics 75, 181—241.

Tankut  A.  1984:  Basic  and  ultrabasic  rocks  from  the  Ankara  Me-

lange, Turkey. In: Dixon J.E. & Robertson A.H.F. (Eds.): The
geological  evolution  of  eastern  Mediterranean.  J.  Geol.  Soc.
London, Spec. Publ
. 17, 441—447.

Tankut A. & Gorton M.P. 1990: Geochemistry of a mafic-ultramafic

body in the Ankara Melange, Anatolia, Turkey: Evidence for a
fragment of Oceanic Lithosphere. Ophiolites, Oceanic Crustal
Analogues, Troodos, 1987, Symp. Proc.
, 339—349.

Tankut A., Wilson M. & Yihunie T. 1998: Geochemistry and tec-

tonic setting of Tertiary volcanism in the Güvem area, Anatolia,
Turkey. J. Volcanol. Geotherm. Res. 85, 285—301.

Tekin  U.K.  &  Göncüog˘lu  M.C.  2009:  Late  Middle  Jurassic  (Late

Bathonian—Early  Callovian)  radiolarian  cherts  from  the  Neo-
tethyan Bornova Flysch Zone, Spil Mountains, Western Turkey.
Stratigraphy and Geological Correlation 17, 3, 298—308.

Tekin U.K., Göncüog˘lu M.C. & Turhan N. 2002: First evidence of

Late Carnian radiolarians from the I

·

zmir-Ankara Suture Com-

plex, central Sakarya, Turkey: implications for the opening age
of the Izmir-Ankara branch of Neo-Tethys.  Geobios, Villuer-
banne 35, 1, 127—135.

Tekin U.K., Çelik S., Üner T. & Arat I

·

. 2012: Radiolarian biochro-

nology of Early Jurassic—Early Cretaceous Pelagic Deposits in
I

·

zmir-Ankara-Erzincan Suture Complex, NE and SW Çank

l

r

l

,

Northhern  Turkey:  Remarks  on  the  evolution  of  Northern
Branch of Neotethys. Proceedings of 13th INTERRAD, 25—29
March 2012, v: 28, 243—244.

Winchester J.A. & Floyd P.A. 1977: Geochemical discrimination of

different magma series and their differentiation products using
immobile elements. Chem. Geol. 20, 325—43.

Wyllie P.J. & Wolf M.B. 1993: Amphibolite dehydration-melting:

Sorting out the problem. In: Alabaster H.M., Harris N.B.W. &
Neary  C.R.  (Eds.):  Magmatic  processes  and  plate  tectonics.
Geol. Soc. Spec. Publ. 76, 405—416.