Proje KB Anadolu’da, Sakarya Kıtası ve Menderes Masifi içerisinde gözlenen 7 plütonu (Kozak, Evciler, Eybek, Yenice, Ilıca-Şamlı, Uludağ, Baklan) zamansal ve mekânsal olarak ilişkilendirmeyi kapsamaktadır. 

Çalışma 3 önemli amaca yönelik yapılmıştır:

1. Bu plütonların genel jeokimyasal özelliklerini ortaya koymak

2. Her bir plütonun tüm kayaç 87Sr/86Sr ve 143Nd/144Nd izotop oranlarını belirlemek

3. Hornblend, biyotit gibi minerallerde 40Ar/39Ar, zirkon gibi U-Pb LA-ICP-MS ve apatit gibi minerallerde U-Th/He yaşlandırma yöntemleri ile mineral ve kayaçları yaşlandırmak

4. Elde edilen bu veriler saha çalışmalarından elde edilen gözlemlerle birleştirilerek plütonlar arasındaki zamansal ve mekânsal ilişkiyi kurmak.

Bu amaçlara yönelik olarak yapılan çalışmalardan özetle şu sonuçlar elde edilmiştir:

Bu proje kapsamında çalışılan plütonlar arasında; Kozak plütonu yaklaşık 350 km2’lik alanıyla en geniş, Baklan plütonu ise 30 km2’lik alanıyla en az yayılıma sahip plütonlardır. Plütonların Baklan plütonu hariç tümü İzmir-Ankara sütur zonu kuzeyindedir. Baklan plütonu farklı olarak bu zonun güneyindedir. Plütonlar yan kayaçlarla genellikle tektonik türde keskin sınırlara sahiptirler. Tüm plütonların yan kayaç üzerinde metamorfizma etkileri olmuştur ve tümünde skarn türü cevherleşmeler görülmektedir. Plütonlar granit, granodiyorit, monzonite, kuvarslı monzonit ve gabroik diorit fasiyesinde litotipler sahiptirler. Tüm plütonların ortak litotipi granodiyorittir. Tüm plütonlar granüler dokulu, bazı plütonlar kenar zonlarda porfirik dokuludur ve lökokratiktirler.

Mineralojik bileşimleri bakımından pek az farklılıklarla aynıdır. Uludağ plütonu farklı olarak iki mikalı plütondur, hornblend içermez. Mafik mineraller ana faza ait biyotit ve hornblend minerallerinden meydana gelmiştir. Mineral bileşimleri plajiyoklas, alkali feldspat, hornblend ve biyotit ana mineral fazları ile apatit, zirkon, titanit gibi aksesuar fazlardan ve epidot, serizit, klorit gibi ikincil mineral fazlarından meydana gelmiştir. Tüm plütonlar değişik oranlarda alterasyon ürünlerine sahiptir. En yaygın alterasyon türü serizitleşme şeklinde gelişmiştir. Diğer alterasyonlar kloritleşme, killeşme ve epidotlaşma şeklindedir. Minerallerde magma karışımı sonuçlarını görmek mümkündür. Plajiyoklaslarda zonlu ve K-feldspatlarda pertitleşme yaygındır. Mirmekitik doku çoğunlukla görülür. Plütonlarda görülen mafik mikrogranüler anklavlar mağmanın ilksel bileşimini koruyamağını gösteren mekanik karışımlardır. 

Ilıca-Şamlı, Baklan Kozak, Eybek, Evciler ve Yenice I tipi Plütonlar Metalümin’li jeokimyasal karakter gösterirken S tipi olan Uludağ Metalimin’den Peralümin’e evrilen bir jeokimyasal karaktere sahiptir. Miyosen’ de Ilıca-Şamlı Plüton’u yüksek-K kalk-alkali bir karaktere sahipken, Kozak ve Baklan Plütonları yüksek-K kalk-alkali den şoşonitiğe doğru uzanan bir seri göstermektedir. Oligosen döneminde ise Eybek ve Evciler Plütonları kalk-alkali trend sunarken, Yenice ve Uludağ Plütonları yüksek-K kalk alkalen trend sunmaktadır. Büyük iyon yarıçaplı litofil elementler (LILE) ve hafif nadir toprak elementler (HREE) bakımından zenginleşmeler tüm plütonlardaki diğer bir magma karışım olaylarını gösteren jeokimyasal verilerdir.

Tüm plütonların evriminde fraksiyonel kristallenme önemli rol oynamaktadır. Hem Miyosen hem de Oligosen plütonizmasının evriminde fraksiyonal kristallenme gözlenmektedir. SiO2’e karşı MgO, CaO ve Al2O3 azalma gösterirken, Na2O ve K2O’de belirgin bir artış vardır. Na2O ve K2O’de ki zenginleşme Oligosen plütonizmasında Miyosen’e oranla daha fazladır. SiO2’e karşı Sr diyagramında Baklan ve Kozak Plütonları azalan bir trend sunarken, Ilıca-Şamlı yatay bir trend göstermektedir. Rb elementi Yenice Plüton’unda diğer Plütonlara görece oldukça fazla zenginleşme sunmaktadır. İlksel mantoya göre normalize edilen diyagramda Oligosen yaşlı (Evciler-Eybek-Uludağ-Yenice) Plütonları homojen bir dağılım göstermekte olup kökensel olarak aralarında benzerlik olduğuna işaret etmektedir. Pb’deki zenginleşme kabuksal kirlenmeye işaret ederken, Eu’da ki artış plajioklas birikmesine dikkat çekmektedir. Ilıca-Şamlı Plüton’u, Baklan ve Kozak Plütonları jeokronolojik olarak aynı yaşta olmalarına rağmen ilksel mantoya göre normalize edilen diyagram gösteriyor ki Ilıca-Şamlı Plüton’u Baklan ve Kozak Plüton’una göre farklılık sunuyor. Bu da Baklan ve Kozak Plüton’una göre farklı bir magmadan evrildiğini göstermektedir. Miyosen ve Oligosen Plütonlarının ana kayaçları Kondrite göre normalize edildiğinde, Oligosen Plütonları İlksel Manto’ da olduğu gibi homojen bir dağılım sunarken, Ilıca-Şamlı Plüton’u Baklan ve Kozak Plütonlarına göre farklılık sunmaktadır. 

TIMS cihazıyla LA-ICPMS metoduyla elde edilen zircon U-Pb jeokronolojik çalışmalar göz önünde bulundurulduğunda; Uludağ, Evciler, Eybek ve Yenice plütonlarıdır. Bunların yaş verileri 29-24 My arasındadır. Miyosen plütonları ise 22-19 My aralığında kristallenme yaşları veren Ilıca-Şamlı, Kozak ve Baklan plütonlarıdır. Tüm bunlar birlikte düşünüldüğünde en kuzeyde yer alan Uludağ plütonu ilke kristallenmeye başlayan pluton olurken, en güneydeki ve İzmir-Ankara kenet kuşağının da güneyinde yer alan Baklan plütonu en geç kristallenme yaşı veren plütondur. Genel yaygın kanı olan Neo-Tetisin kuzeye dalımı düşünüldüğünde dalma-batma zonuna en uzak olan pluton ilk evrenin ürünüdür. 

Plütonlardan elde edilen ve mağmatizmada soğuma süreçleriyle ilgili ipuçları veren biyotit ve hornblend Ar/Ar jeokronolojik sonuçlar irdelendiğinde en uzun soğuma süresine sahip olan yani en uzun sürede soğuyan Uludağ plütonu iken en kısa soğuma süresi yani en hızlı soğumasını tamalayan pluton Baklan plütonudur. Bu aynı zamanda Baklan plütonunun 12 km2’lik alanıyla en küçük hacimli pluton olmasıyla da ilgilidir.

Tüm Plütonlar Miyosen döneminde yükselim (19-13My) göstermiştir. Eviler ve Yenice Plütonları Oligosen döneminde soğumalarını tamamlamış ve yaklaşık 4My yüzeylenmeyi beklemiştir. Yükselim için en uzun süre bekleyen Plüton Kozak plütonudur. Bu Kozak plütonun büyüklüğü düşünüldüğünde beklenen bir sonuçtur. 

Plütonlarda yapılan Sr ve Nd izotopları ve ilksel Sr ve Nd oranlarına göre plütonların birbirleriyle ve içerdikleri mafik mikrogranüler anklavlar ile homojen-uyumlu değerler göstermeleri plütonların ve içerdikleri anklavların jenetik olarak ilişkili olduklarını gösterir. İzotopların diğer bir verisi de diğer jeokimyasal verilere ek olarak; mağmanın evrimleşme süreçlerinde fraksiyonel kristallenmenin yanısıra asimilasyon-fraksiyonel kristallenmenin ve magma karışım olaylarının ve kısmi ergimelerinde rol oynadığını gösterir.