Muğla (Güney batı-Türkiye) üst manto peridotitleri ve ofiyolitik kromititlerinin petrolojileri: Mineral kimyası, ana oksit-iz element-NTE-PGE jeokimyası, pge mineralojisi ve Re-Os izotop sistematikleri
Petrology of upper mantle peridotite and ophiolitic chromitites from the Muğla (South western-Turkey): Implications from mineral chemistry, major-trace-rare earth elements (REE)-platinum-group elements (PGE) geochemistry, pge mineralogy and Re-Os isotope systematics
Yazar: İBRAHİM UYSAL
Danışman: PROF. DR. M. BURHAN SADIKLAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Muğla ili (GB-Türkiye) ve yakın civarında yüzeyleyen manto peridotitleri; modal bollukları, jeokimyasal özellikleri ve mineral kimyaları dikkate alınarak Kpir-harzburjit, tüketilmiş harzburjit ve dunitler olmak üzere üç alt gruba ayrılmıştır. Kpir-harzburjitler, tüketilmiş harzburjit ve dunitlere göre yüksek Ca, Al ve NTE içeriklerinin yanı sıra Al bakımından daha zengin ortopiroksen ve klinopiroksen ve Cr# değerleri düşük spineller ile karakteristiktir. Kpir-harzburjitlerin, okyanus açılması esnasında, yaklaşık %10?luk bir kısmî ergime sonucu oluşan ve 187Os/188Os oranları bakımından zengin yüksek-Al kromititlerini kristallendiren OOSB-tip ergiyiklerin mantodan ayrılmasıyla geride kalan manto kayaları oldukları düşünülmektedir. Buna karşılık, tüketilmiş harzburjitlerin bir yitim zonunda, dalan okyanusal kabuktan türeyen sıvıların, daha önceden kısmen tüketilmiş Kpir-harzburjitleri tekrar ergitmesiyle oluşan ve 187Os/188Os oranları bakımından yüksek-Al kromititlerine oranla kısmen daha fakir yüksek-Cr kromititlerini kristallendiren boninit karakterli sulu ergiyiklerin ayrılmasıyla geride kalan manto kalıntıları oldukları, bu ergiyikler ile manto kayalarının etkileşimi sonucu ise dunitlerin oluştuğu savunulmaktadır.
Söz konusu kromititler çoklukla yüksek-Cr içerikli olup Plâtin Grubu Element (PGE) bollukları 61-1305 ppb arasındadır ve genellikle PPGE (Rh, Pt, Pd)lere nazaran IPGE (Os, Ir, Ru) içerikleri bakımından daha zengindir. Buna bağlı olarak kromit kristalleri bünyesinde en sık rastlanan PGM olarak, değişik miktarlarda Os içeriğine sahip laurit-erliçmanit serisi mineraller gözlenmiştir. Os-Ir-Ru ve Ru-Fe-Os alaşımları, irarsit ve kaşinit?in yanı sıra ofiyolitik kromititler için karakteristik olmayan Pt-Fe alaşımları da (izoferroplâtin) birincil kapanımlar olarak belirlenmiştir. Kısmen altere olmuş bir kromitit örneğinde, alterasyonun kromit kristalleri bünyesinde kapanımlar durumunda olan laurit minerallerini etkilediği ve Ru-oksit fazlarına dönüştürdüğü gözlenmiştir. Ayrıca, yüksek-Cr kromititlerine ait kromit kristalleri bünyesinde birincil kapanımlar olarak tespit edilen olivin ve klinopiroksen minerallerinin yanı sıra, amfibol ve flogopit gibi sulu silikatların varlığı, bu kromititlerin bir yitim zonunda oluşan sulu ergiyiklerden itibaren kristallendiğini desteklemektedir.

Abstract:
Mantle peridotites around the city of Muğla in SW-Turkey are classified into three subgroups, namely Cpx-harzburgite, depleted harzburgite and dunite, on the basis of their modal mineralogy, geochemical features and mineral chemistry. Cpx-harzburgites are characterized by their higher Ca, Al and REE contents, and contain Al-rich orthopyroxene and clinopyroxene with lower Cr# spinel compared to depleted harzburgite and dunite. Cpx-harzburgites are thought to be the residua left after extraction of MORB-type basalt, produced by %10 partial melting of fertile upper mantle, from which high-Al chromitite with high radiogenic Os content crystallized. However, depleted harzburgites are assumed to be residua left after extraction of hydrous boninitic melt, produced by second stage partial melting of already depleted mantle due to subducting slab, from which high-Cr chromitites with lower radiogenic Os content were crystallized as a result of melt-rock interaction in a suprasubduction environment. Dunites around the chromite deposits are considered to be the product of melt-peridotite interaction.
Most of the chromitites contain high-Cr chromite and display enrichment in IPGE (Os, Ir, Ru) over PPGE (Rh, Pt, Pd), with concentrations of PGE between 61 and 1305 ppb. Consistently, laurite-erlichmanite serie minerals with various Os contents are found to be the most abundant PGM in chromite. In addition to Os-Ir-Ru and Ru-Fe-Os alloys, irarsite and kashinite, Pt-Fe alloys (isoferroplatinum) which is not common in ophiolitic chromitites were also detected as primary inclusions in chromite. In partly altered chromitite sample, laurite grains were found to be affected by alteration and transformed to the Ru-oxide phases. The presence of olivine and clinopyroxene as well as hydrous silicate inclusions such as amphibole and phlogopite in high-Cr chromitite support the idea that high-Cr chromitites were formed in a suprasubduction environment.