LEVHA TEKTONİĞİ VE MAGMATİZMA

LEVHA TEKTONİĞİ VE MAGMATİZMA
Levhalar, kabuk ve üst mantoyu oluşturan litosfer parçalarıdır. Bunlardan en
önemlileri; Avrasya, Afrika, Hindistan-Avustralya, Pasifik, Antartika, Kuzey ve Güney
Amerika levhalarıdır. Bunlardan Pasifik Levhası tamamen okyanusal; diğerleri ise,
kısmen kıtasal kısmen de okyanusal karakterlidir.
Litosfer; kıtasal bölgelerde yaklaşık 225 km, okyanuslarda ise yaklaşık 75 km
kalınlığa erişmekte olup, plastik özellikteki astenosfer üzerinde hareket etmektedir.
Levhaların bu hareketleri üst mantoda gelişen “konveksiyon akımları” na bağlıdır.
Levha hareketleri, yer kabuğunda önemli yapısal değişimlere ve magmatik
faaliyetlere yol açmaktadır.
Komşu iki levhanın bir birine göre olan bağıl hareketleri ile ilişkili olarak 3
değişik levha sınırı tanımlanmıştır.
1.Uzaklaşan levha sınırları,
2.Yaklaşan levha sınırları,
3.Transform faylı sınırlar (bir birinin yanından kayarak hareket eden levha
sınırları)
1
2
AKTİF LEVHA KENARLARI
3
HAREKET MEKANİZMALARINA GÖRE LEVHA SINIRLARI
1
4
2
5
Uzaklaşan levha sınırları boyunca kırık zonundan (rift bölgelerinden)
yukarı çıkan ve üst mantodan türeyen bazik bileşimli malzeme “okyanus ortası
sırtları = OOS” oluşturarak yer kabuğuna eklenmekte ve okyanus tabanına
yayılmaktadır. OOS’ lardan itibaren uzaklaşan, ancak malzeme eklenmesi ile
yenilenen levheların bu yanal hareketlerine “deniz tabanı yayılması” denir.
Örneğin, Atlantik Okyanusunda yaklaşık K-G yönünde uzanan OOS’ tan itibaren D
ve B yönünde gelişen hareketler 2 cm/yıl hıza sahiptir. Buna göre, bu hareketler
sonucunda oluşan volkanik kayaçlar OOS’ tan uzaklaştıkça yaşlanır.
Diğer taraftan, deniz tabanı yayılması ile açığa çıkan yeni malzeme,
yaklaşan levha sınırları ile dengelenir. Uzaklaşan levhalar, yer kabuğunun diğer
kesimlerinde yaklaşan levha sınırlarının gelişmesine yol açar. Bu yolla levhaların
çarpışması ve dolayısıyla da okyanusların kapanması ve/veya sıradağ
kuşaklarının gelişmesi gerçekleşir. İnce ve yoğunluğu daha yüksek olan okyanusal
levha, kıtasal levhanın altına dalarak üst mantoya ulaşır ve kısmi erğimeye
uğrayarak manto malzemesi ile karışır. Bu durum “dalma/batma” olarak
tanımlanır (Örneğin, Pasifik çevresindeki yaklaşan levha sınırları). Bu dalma
batma olayı sırasında levha sınırları arasında derin çukurlar gelişir, “hendek”
olarak tanımlanan bu çukurlarda derin deniz sedimanları gelişir. Dalan levhanın
üst yüzeyinin astenosfere girdiği bölgeden türeyen ve kabukta yükselen magma
hendeğe parelel konumda “ada yaylarının” oluşumuna neden olmaktadır. Ada
yayları; dışa kavisli kısmı, dalan levha tarafında bulunan yay şekilli ve andezitik
bileşimli volkanların sıralandığı yükseltilerdir.
6
7
8
9
10
11
12
Kıtasal levhaların iç bölgelerinde, çok derinlere ulaşan kırık sistemleri (rift
zonları gelişir. Örneğin Afrika Levhası’ nda gelişen Doğu Afrika Rift Sistemi,
Kızıldeniz’ den Türkiye’ ye kadar uzanmaktadır.
Levhaların yapısal konumlarına ve hareketlerine bağlı olarak ortaya çıkan
magmatik faaliyetlerin gelişme ortamlarını 4 grup altında toplamak mümkündür.
1. Bir birinden uzaklaşan levhaların sınırlarında (OOS, yay ardı bölgeler) gelişen
magmatizma
2. Okyanusal levhaların iç bölgelerinde gelişen magmatizma
3. Yaklaşan levha sınırlarında (aktif kıta kenarları ve ada yayları) gelişen
magmatizma
4. Kıtasal levhaların iç bölgelerinde gelişen magmatizma (kıtasal örtü bazaltı
bölgelerini, kıtasal rift bölgelerini, rift bölgeleri ile ilişkili olmayan alkali
magmatizmayı kapsamaktadır).
13
14
1. Uzaklaşan levhaların sınırlarında (OOS, yay ardı bölgeler) gelişen
magmatizma
OOS bölgelerinde üst mantoya kadar uzanan kırık zonlarından (rift
bölgelerinden) yer yüzeyine büyük miktarda magma boşalımı olmaktadır. Yapılan
hesaplamalarda, her yıl yaklaşık 3 km3 dolayında bazalt; 18 km3 dolayındada
intrüzif kütlenin okyanus kabuğuna eklendiği görülmüştür.
OOS bölgesinde oluşan volkanikler “toleyitik bazalt” bileşimli olup,
MORB (okyanus ortası sırt bazaltları) olarak tanımlanır. Örneğin, Atlantik
Okyanusunda, tabanda büyük bir yükselti oluşturarak yaklaşık K-G
doğrultusunda uzanan çatlak sistemi, K İzlanda’ da deniz yüzeyine çıkmakta
olup; olivin-toleyid karakterde bir volkanik faaliyet göstermektedir.
MORB, 30-40 km derinlikte üst mantoya ait spinel –lerzolitlerin kısmi
erğimesinden türemiştir. MORB olarak tanımlanan, yoğunluğu peridoditlere göre
daha düşük olan bu magma, yukarı doğru yükselerek magma odalarında
birikmektedir. Aynı magma, farklılaşma ve kristalleşme süreçleri ile intrüzif özellikli
gabro, üstünde dayk sistemi ve en üsttede okyanus tabanına yayılan yastık
yapılı lavları oluşturmaktadır.
15
16
Bazaltlar için, MORB’ nın mineral parajenezi; camsıdan, porfirik
dokuya kadar değişen bir aralıkta dokusal özellik sunan bu bileşim
aşağıdaki gibidir;
Olivin + Mg-Cr spinel;
Plajiyoklaz (%An = 40-90) + Olivin + Mg-Cr spinel;
Plajiyoklaz (%An = 40-90) + Olivin + ojit
Ojite ender olarak rastlanmakla birlikte, amfibol bulunmaz.
Gabrolar da bazaltlara benzer bir mineral parajenezi sunmakta
olup; plajiyoklaz, olivin, klinopiroksen, ortopiroksen, tali bileşen olarak da
titanit, hornblend, apatit ve titanomanyetit içerirler
Kimyasal bileşimlerinde, MgO ve CaO yüksek; TiO2, P2O5 ve K2O
içerikleri düşüktür.
Deniz suyu ile etkileşen MORM, örneğin Na2O getirimi ile spilit
oluşumuna yol açabilir. Yine bu bileşime ait kayaç grupları, alçak
sıcaklık/alçak basınç altında gelişen Okyanus Tabanı Metamorfizması
yansıtırlar.
17
2. Okyanus levhalarının iç bölgelerinde gelişen magmatizma
Okyanus kabuğunda rift dışında, mevcut bazı çatlak sistemleri boyunca da
volkanik faaliyetler grlişmekte ve bunlara bağlı olarak volkanik adalar veya ada
grupları ortaya çıkmaktadır. Bu bölgelerde OOS bölgelerine nazaran daha az
miktarda ve farklı özellikte volkanik kayaçlar ortaya çıkar, Volkanizma sonucunda,
deniz tabanında volkan konileri oluşmaktadır.
Bazaltik bileşimde olan ve “okyanus adaları alkali bazaltı =OAAB”
olarak tanımlanan bu kayaçlar;
MORB’ na kıyasla daha düşük SiO2 içeriğine sahiptir,
Az miktarda normatif nefelin bulunabilir,
Porfirik dokuludur,
Plajiyoklaz ve titanojit içermektedir, olivin sadece hamurda bulunabilir,
Bu kayaçları oluşturan lav çıkışının son evreleri ile ilişkili olaraknefelinit
ve lösitit gibi alkali volkanik kayaçlar da oluşabilmektedir.
Bazen OIAB ile birlikte “okyanus adaları toleyitik bazaltı =OATB” da
görülebilir.
18
19
20
3. Yaklaşan levhalarının sınırlarında gelişen magmatizma
Okyanusal levhanın kıtasal levhanın altına girerek mantoya daldığı
dalma/batna zonuna ilişkin magmatik faaliyetler oldukça karmaşıktır. Sıkışma
rejiminin etkin olduğu bu bölgelerde gelişen orojenik süreçler ve magmatik
faaliyetler nedeniyle kıtasal kabuk giderek kalınlaşır.
Adayaları ile ilişkili magmatik faaliyetlerin başlangıcında bazaltik
andezit bileşiminde “adayayı toleyitleri” olarak adlanan kayaçlar oluşur. Bunlar
MORB’ a göre silisçe daha zengindir. Mafik mineral içerikleri ise, daha azdır.
Magmatizmanın ileri aşamalarında, kalkalkali seriye ait plütonik ve volkanik
kayaçlar oluşur. Bazalt veya andezit > dasit > riyodasit > riyolit şeklinde
gelişen bu magmatik farklılaşma derinlik ile ilişkilidir.
Adayayı volkanikleri belirgin bir porfirik dokuya sahiptir,
Anortitçe zengin plajiyoklaz, olivin, klinopiroksen, ortopiroksen ve bazen
de amfibol ve biyotit fenokristalleri içerir.
Dalma/batma zonunun bulunduğu kıtasal levha kenarlarına yerleşen
plütonik kayaçlar, daha çok I-tipi granitoyid türüdür. Bunlar hornblend
içerirler ve kimyasal bileşiminde Na ve Ca miktarı nispeten düşüktür.
Sedimanter kayaçların kısmi ergimesi ile oluşan ve Al2O3’ çe zengin
olan S-tipi granitoyidler ise, kıtasal levha kenarlarına uzak bölgelerde
yer alırlar.
Mineralojik bileşimlerinde, biyotitin yanısıra muskovit de içerir.
Adayayları yakınlarında ise, nispeten daha az oranda üst manto kökenli
M-tipi granitoyidler bulunur.
21
22
4. Kıtasal levhalarının iç bölgelerinde gelişen magmatizma
Nispeten duraylı kıtasal levhalardaki büyük kırık zonlarından çok büyük
miktarlarda toleyitik bazalt çıkmaları gerçekleşmektedir. “Plato bazaltları veya örtü
bazaltları” bu bazalt akıntıları 15 km kadar bir kalınlık gösterebilir. Bu kıtasal
toleyitik bazaltlar, OOST’ ne göre daha alkalidir; Ti ve P içerikleri de yüksektir.
kıtalarda horst-graben oluşumlarına yol açan büyük kırık sistemlerine
bağlı olarak daha çok alkali karakterde olduğu saptanan bir magmatik faaliyet ile
kıtasal rift bölgesi kayaçları gelişmektedir.
Üst manto derinliklerinden türeyen magmanın niteliği ve kabuktaki
yerleşme aşamalarında geçirdiği magmatik farklılaşma süreçleri değişik kayaç
gruplarının oluşumuna neden olmaktadır. Bu şekilde alkali olivin bazalt karakterli
magmadan > trakit ve > alkali riyolitler; olivin-nefelinitik magmadan > fonalit ve >
nefelinitler oluşabilir. Kabuğun derinlerinde de alkali plütonikler oluşur.
Kıtasal kabuktaki levha içi magmatizmanın diğer diğer bir tüt olan “alkali
magmatizma” çok derinlere kadar ulaşan kırık sistemleri ile ilişkili kanallara bağlı
olarak gelişmektedir.
23