Trans-Himalaya (Hindistan), Leh (Ladakh Batoliti) bölgesinde yeralan intrüzif kayaçların petrografisi, jeokimyas ve petrojenezi
Petrography, geochemistry and petrogenesis of the intrusive rocks in the Leh (Ladakh batholith) region, Trans-Himalaya (India)
Yazar: AZIMUDDIN MIRZA
Danışman: DOÇ. DR. NURDANE İLBEYLİ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mineraloji Petrografi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Trans-Himalaya Plutonik Kuşağı içerisinde, Jammu ve Keşmir (Hindistan) bölgesinde bulunan Ladakh Batoliti, dalma-batmaya bağlı And-tipi magmatizma ve bir ada yayını temsil eden, genellikle I-tipi karakterli, bir kaç intrüzif kütleden oluşmaktadır. Bu batolit BKB-DGD yönelimli, ~600 km uzunluğunda, 30-80 km genişliğinde, 3 km kalınlığında olup; kuzeyde Shyok ve güneyde ise İndus kenet kuşağı sınırlanmıştır.
Ladakh Batolitinin Basgo, Nimu, Umla ve Taru bölgesi ve civarının intrüzif kayaçları orta-iri taneli genellikle grimsi renkli monzodiyoritden-granite kadar farklı bileşimler sunmaktadırlar. Bu kayaçlar içerisinde mafik magmatik anklavlar yaygındır ve bu kayaçları farklı doğrultularda kesen dayklar bulunmaktadır. 
Basgo, Nimu, Umla ve Taru bölgesi intrüzif kayaçlarında genellikle orta-iri taneli holokristalen tanesel ve hipidiyomorfik doku yaygındır. Bu kayaçların ana minerallerini K-feldispat, plajiyoklas, kuvars, biyotit, hornblend oluştururken; sfen, apatit, zirkon, Fe-Ti oksit ise aksesorik mineralleri oluşturmaktadır. 
Bu intrüzif kayaçların plajiyoklas içerikleri An55-99 arasında değişirken K-feldispat içerikleri de Or85-99 aralığındadır. Amfibollerin bileşimleri esas olarak edenit, magnesio-hornblend ve hastingsitdir. Al-Mg-Fe(t) içeriğine göre annit bileşiminde gözlenen biyotitler, Mg'den daha fazla Fe içeriklerine sahiptir. İntrüzif kayaçların jeotermobarometre sonuçları, 452-628°C arasında değişen kristalleşme sıcaklıkları, 2.3-3.9 kbar aralığında değişen basınç değerleri sunmaktadır. Al-Hornblende barometri kristallenme derinliğini diyorit için 12.8 km ve granodiyorit için 8.3 km civarında olduğunu gösterir.
Monzodiyoritten granite kadar bileşimsel farklılık sunan intrüzif kayaçların 0.87 ile 1.31 olan A/CNK oranları, pekçok örnek için I-tipi graniti işaret etmektedir. Bazı örneklerin değerleri ise I- ile S-tipi granitoyitler arasında geçişi işaret etmektedir. Ladakh Batolitine ait örneklerin SiO2 değerleri %51.8 ile 75.8 arasında değişim sergilemektedir. Artan silika değerlerine karşı çizilen Al2O3, TiO2, Fe2O3t, MgO, CaO, Na2O, P2O5 Harker ikili diyagramları güçlü negatif korelasyon göstermekte iken; ve K2O değerlerinde ise güçlü pozitif korelasyon vardır. 
İntrüzif kayaç örneklerinin kondrite göre normalize REE desenleri, LREE açısından zenginleşme gösterirken HREE açısında tüketilmeye işaret etmektedir. İntrüzif kayaç örneklerinin toplam REE içerikleri 20-181 ppm arasında değişim sunarken, (La/Yb)N=3.75-45.95 aralığında değişen oranları ile LREE açısından orta-yüksek zenginleşme göstermektedir. Negatif Eu anomalileri (Eu/Eu*=0.35-4.97) ve (Gd/Yb)N=0.83-4.40 oranları orta HREE ayrımlaşmasını göstermektedir. 
Ladakh Batoliti örneklerin Sr ve Nd izotopik analiz değerleri 87Sr/86Sr(i) (0.70414-0.70544) ve 143Nd/144Nd(i) (0.512647- 0.512695) aralıklarında değerler sunmaktadır. Sri-Ndi diyagramında örnekler düşük Sr ve yüksek Nd alanında yer alırken, bazı granodiyorit bileşimli örnekler ise yüksek Sr ve yüksek Nd kadranı temsil eden alanda yer almaktadır. 1.68 ile 2.62 aralığında değişen Nd(t) değerlere sahiptir.
Petrografi, kayaç ve izotop jeokimyası göstermektedir ki, Ladakh intrüzif kayaçlarının oluşumunda fraksiyonel kristalleşme ve magma mixing/mingling süreçleri etkilidir.

ANAHTAR KELİMELER: Jammu ve Keşmir, Hindistan, Trans-Himalaya, Ladakh Batoliti, İntrüzif Kayaç, Mineral Kimyası, Jeokimya, Radyojenik İzotop Jeokimyası, Petrojenez, Fraksiyonel Kristallenme, Magma Mixing/Mingling

Abstract:
The Ladakh Batholith ia a part of the Trans-Himalayan Plutonic Belt located in Jammu & Kashmir (India), which represents subduction-related And-type magmatism, intruding an island arc setting. The Shyok tectonic zone lies to the north and Indus suture zone to the south of the Ladakh batholith that extends with WNW-ESE direction having ~600 km in length, 30-80 km in width and 3 km in thickness.
The intrusive rocks of the Basgo, Nimu, Umla, and Taru regions of the Ladakh batholith and its surroundings show different compositions ranging from medium-coarse-grained to generally grayish colored monzodiorite to granitic rocks. These rocks are having common mafic magmatic enclaves and dykes that cut these rocks in different directions.
The intrusive rocks of Basgo, Nimu, Umla and Taru region are medium to coarse grained with having common holocrystalline and hypidiomorphic granular texture. The main minerals of these rocks are K-feldspar, plagioclase, quartz, biotite, hornblende; sphene, apatite, zircon, Fe-Ti oxide forms accessory minerals.
Petrographically, they are fine to medium grained monzonite, monzodiorite, diorite, granodiorite and granite rocks. They consist of plagioclase (An55-99), K-feldspar (Or85-99). Amphiboles are mainly Edenite, Magnesio-Hornblende and Hastingsite in composition. In terms of Al-Mg-Fe(t) content, all samples are plotted in field of annite have relatively more Fe content than Mg. Biotites from all granitoids were accompanied with amphibole group of minerals, which is a typical characteristic of calc-alkaline subduction related metaluminous (I-type) granitoids. Fe-Ti oxide with poikilitic, perthitic, myrmekitic textures and graphic textures. The geothermobarometry results of intrusive rocks have crystallization temperatures ranging from 452 to 628°C and pressures ranging from 2.3 to 3.9 kbar. Al-in-hornblende barometry indicates the depth of crystallization for the diorite to be 12.8 km and granodiorite to be around 8.3 km.
The calc-alkaline rocks are metaluminous/peraluminous I-to S-type of pluton ranging from monzodiorite to granite. A/CNK (0.87-1.31) indicating I-type parental magma for most of the samples, whereas some samples shows transition between I & S- type granitoids. SiO2 values of Ladakh Batholith samples are vary between 51.8% and 75.8%. Binary Harker diagrams show a strong negative correlation when Al2O3, TiO2, Fe2O3t, MgO, CaO, Na2O, P2O5 are plotted against the increasing amount of silica, while K2O values have strong positive correlation.
Chondrite-normalized REE patterns of intrusive rocks shows enrichment in LREE pattern whereas depletion in HREE pattern. They have total REE content of 20–181 ppm, and are moderately to highly LREE enrichment, with (La/Yb)N = 3.75–45.95. These granites show prominently negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.35–4.97) and moderately HREE fractionation with (Gd/Yb)N = 0.83–4.40.
Sr-Nd isotope analyses of the Ladakh intrusive rocks fall within a narrow range for initial 87Sr/86Sr(i) (0.70414 to 0.70544) and 143Nd/144Nd(i) (0.512647 to 0.512695) ratios with slightly positive εNd(t) values (+1.68 to +2.62), similar to I-type granites generated in an arc setting. In the Sri-Ndi diagram, samples are located in the low Sr and high Nd area, while some granodiorite composition samples are located in the area representing the high Sr and high Nd area. 
Petrography, rock and isotope geochemistry shows the fractional crystallization and magma mixing / mingling processes are effective in the formation of Ladakh intrusive rocks.

KEYWORDS: Jammu and Kashmir, India, Trans-Himalaya, Ladakh Batholith, Intrusive Rock, Mineral Chemistry, Geochemistry, Radiogenic Isotope Geochemistry, Petrogenesis, Fractional Crystallization, Magma Mixing/Mingling