Amanos dağlarında Osmaniye-Kahramanmaraş arasındaki bölgede yüzeyleyen magmatik kayaçların jeokimyası, jeokronolojisi ve tektonik önemi
Geochemistry, geochronology and tectonic significance of igneous rocks outcropping in the region between Osmaniye and Kahramanmaraş in the Emanos mountains
Yazar: SERKAN AKBAY
Danışman: PROF. DR. OSMAN PARLAK
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Amanos ofiyoliti Arap platformunun KD kenarında yer almaktadır. Amanos ofiyoliti eksikli bir ofiyolit istifi ile temsil edilmekte olup Arap platformu üzerinde tabandan tavana doğru; ofiyolitik melanj, metamorfik dilim, manto tektonitleri ve kümülatlardan oluşmaktadır. Manto tektonitleri etrafı dunitik zarflarla çevrili kromitit oluşumları içermekte olup farklı yapısal seviyelerde diyabaz daykları tarafından kesilmektedirler. Ofiyolitik birimler arasındaki dokanak ilişkisi tektoniktir. Amanos Dağlarında Arap platformunun temelini oluşturan Paleozoyik yaşlı kırıntılı istif Mesozoyik platform karbonatları tarafından uyumsuz olarak üzerlenmektedir. Çalışma alanında sedimanter melanj, serpantinit matriks melanj, heterojen melanj ve çamur diyapiri olmak üzere dört farklı melanj türü bulunmaktadır. Amanos ofiyolitinin tabanındaki metamorfik dilime ait amfibolitler kökensel olarak ada yayı toleyitlerine (AYT) benzerlik sunarlar. Bu kayaçlar okyanus içi yitim zonunda 548±3 oC ile 571±9 oC sıcaklık ve 5.8± 0.6 ile 4.1±0.5 kbar  basınç koşullarında Geç Kretase (Zirkon U-Pb: 94.60±6.62 My) döneminde metamorfizmaya uğramışlardır. Tüm kayaç ana-iz element ve mineral kimyası analizleri ile manto peridotitlerinin; ilki Geç Triyas-Alt Kretase döneminde okyanus ortası sırtı ortamda verimli okyanusal manto (lerzolit) peridotitlerin %15-18 ve ikincisi ise Geç Kretase'de yayönü ortamda tüketilmiş peridotitlerin (harzburjit) ≥%25 kısmi ergimesi sonucu iki aşamalı  kısmi ergimeye maruz kaldıkları anlaşılmaktadır. Kromititler içerisindeki krom spinellerin yüksek Cr# (76.65) ve TiO2 (%0.21) değerleri ile genel olarak tüketilmiş peridotit alanında yer aldıkları ve oluşumları sırasında boninitik magma ile etkileşimde bulundukları görülmektedir. Kümülat gabro ve diyabaz dayk kayaçlarının tüm kayaç ana-iz ve mineral kimyası içerikleri hem okyanus içi yitim zonunda yay-önü ortamında oluşan boninitik magmatizma hem de yitim gerilemesi veya dalan levhanın yırtılması sonucu oluşan zenginleşmiş manto ürünü alkalen magmatizmadan türediklerini desteklemektedir. Erken Miyosen yaşlı bazaltik volkanizmanın hem toleyitik hem de alkalen magma ürünü olduğu tespit edilmiştir. Volkanikler, zenginleşmiş manto kaynağından itibaren (granat ve spinel) sırasıyla %3-4 (alkali) ve %8-10 (toleyitik-alkali) arasındaki kısmi ergimeye bağlı oluşmuşlardır. Tüm bu olaylar Geç Triyas-Miyosen döneminde Güney Neotetis okyanusunun açılma ve kapanma süreçlerinde meydana gelmiştir.

Abstract:
The Amanos ophiolite is located on the NE edge of the Arabian platform. It is represented by an incomplete ophiolite sequence, tectonically on the top of the Arabian platform, from bottom to top, namely an ophiolitic mélange, metamorphic sole, mantle tectonites and cumulates. The mantle tectonites contain chromitite occurences surrounded by dunitic envelopes and are cut by individual diabase dykes at different structural levels. Contact relationship between ophiolitic units is tectonic. The Paleozoic clastic sequence, which forms the basis of the Arabian platform in the Amanos Mountains, is unconformably overlain by Mesozoic platform carbonates. Four different mélange types in the study area such as sedimentary mélange, serpentinite matrix mélange, heterogeneous mélange and mud diapir are exist. Amphibolites belonging to the metamorphic sole at the base of the Amanos ophiolite are similar in origin to island arc tholeiites (IAT). These rocks underwent metamorphism in the intra-oceanic subduction zone during the Late Cretaceous (Zircon U-Pb: 94.60±6.62 Ma) at 548 to 571 oC temperature and 4.1 to 5.8 kbar pressure. Whole rock major-trace element and mineral chemistry analyses of mantle peridotites suggest two-stage partial melting; firstly 15-18% partial melting of fertile oceanic mantle (lherzolite) peridotites in the mid-ocean ridge environment during the Late Triassic-Lower Cretaceous period, and secondly ≥25% partial melting of depleted peridotites (harzburgite) in the fore-arc environment in the Late Cretaceous. Chromium spinels in chromitites from the depleted harzburgites are represented by high Cr# (76.65) and TiO2 (%0.21) values and boninitic magma interacted during their genesis. Whole rock parent-trace and mineral chemistry contents of cumulate gabbro and isolated diabase dyke rocks indicates that they are derived from both boninitic magmatism derived from the fore-arc environment and alkaline magmatism from an enriched mantle source resulting from subduction roll-back or rupture of the subducting plate. Lower Miocene basaltic volcanism is the product of both tholeiitic and alkaline magma. Volcanics were formed due to partial melting of the enriched mantle source (garnet and spinel) for alkaline (3-4%) and for tholeiitic-alkaline (8-10%) products. All these events occurred during the opening-closing stages of the S. Neotethyan ocean in the Late Triassic-Miocene period.