Guleman ofiyoliti'ndeki (Gd, Türkiye) kromit cevheri içeren peridotitlerin petrojenezi
Chromite ore in guleman ophiolite (Se, Türkiye) petrogenesis of peridotites containing
Yazar: RAŞİT KARAKUZU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ERDEM
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Türkiye'deki ekonomik krom cevheri oluşumlarının en önemlisi; Güneydoğu Anadolu–Zagros Sütur Kuşağı'nın içerisinde yer alan ve Neotetis ofiyolitlerinin en büyüklerinden olan Guleman Ofiyolitidir. Ofiyolit içerisinde gözlemlenen kromitler genel olarak harzburjitler içerisinde yer alan dünit kılıfları ile birlikte bulunmaktadır. Bu araştırma kromitlerin kökensel oluşumu ile ilişkili manto süreçleri ve tektonik aktiviteleri daha iyi anlamak ve de peridotitlerin manto kaynağı bölgesi, ergiyik–kayaç etkileşimi ve tektonik ortamını incelemek amacıyla yapılmış olunup, Guleman Ofiyoliti içerisinde yer alan 4 farklı bölgeden alınan kromit ve yan kayaç örneklerine ait mineral kimyası verilerini ve petrografik değerlendirmeleri sunmaktadır.
Kromitler içerisinde mevcut olan Cr-spineller yüksek Cr# [(Cr/ (Cr + Al)) = 0.619-0.802] ve Mg# [(Mg/ (Mg + Fe+2)) = 0.66-0.72] ile düşük TiO2 (0.09-0.24) ve göreceli olarak değişken Al2O3 (10.23-20.40) içerikleri ile yer almaktadır. Burada sunulan mineral kimyası analizlerine göre, tüm Cr-spinellerin kompozisyonları magneziyokromitler ile uyumludur ve kimyasal olarak iki farklı grubun varlığına işaret etmektedir. İlk grup yüksek-Cr kromitler olup göreceli olarak daha yüksek Cr# (0.74-0.80) oranları ile temsil edilirken, ikinci grup ise ortaç-Cr kromitler olup yine göreceli olarak daha düşük Cr# (0.612-0.624) içerikleri ile karakterize edilmektedir. İlk grubun kimyasal kompozisyonu, kromitlerin ana ergiyiklerinin yay önü bir tektonik ortamdaki tipik boninitik ergiyiklerle benzer olduğuna işaret etmektedir. Buna karşın, ikinci grubun göreceli olarak daha düşük Cr# içerikleri, kromitlerin kökeni için heterojen bir kaynak içerisinde okyanus ortası sırtı bazaltları (OOSB) veya ada yayı toleyitleri (AYT) benzeri ana ergiyiklerin dahil olmasına işaret edebilir.
Yine bu çalışmada ofiyolitin önemli bir bileşeni pozisyonunda bulunan ve bahsi geçen diyabaz, gabro ve kromitleri ihtiva eden yan kayaçlar üzerinde de ayrıntılı mineral kimyası çalışmaları yürütülmüştür. Yan kayaç örneklemeleri de kromitler ile aynı lokasyonlardan yapılmıştır. Yapılan bu çalışmada bahsi geçen harzburjitlerin nasıl bir tektonik ortamda oluştukları ve aynı zamanda kromit üretebilme potansiyeli bölgeler bazında irdelenmiştir.
Yapılan çalışmalar ve çıkarımlar neticesinde, Güney Neotetis okyanusunun jeodinamik evrimi için yayınlanmış ayrıntılı jeolojik, jeokimyasal ve jeokronolojik veriler, Guleman ofiyoliti içerisindeki kromit ve yan kayaçların kökeni için yay önü ortamı, yay veya yay ardı açılımının erken evresi ortamları dahil bir okyanus içi dalma-batma zonunda oluşmuş olabileceğine işaret etmektedir.
Guleman Ofiyoliti içerisindeki ultramafik kayaçlar ve kromit örnekleri üzerinde yürütülen petrografi çalışmalarında ise, kromit örnekleri dışında, ofiyolitin önemli bir bileşeni pozisyonununda olan yan kayaçlar (harzburjit) üzerinde de ayrıntılı petrografik çalışmalarında bulunulmuştur. Bu kapsamda 4 farklı bölgeden yan kayaç, harzburjit örnekleride alınarak, bu örnekler içerisindeki olivin, piroksen ve spinel minerallerinin EPMA (elektron mikroprob) yöntemi ile kimyasal kompozisyonları belirlenmiştir.

Abstract:
The most important economic chrome ore formations in Turkey; The Guleman Ophiolite is located within the Southeastern Anatolia–Zagros Suture Belt and is one of the largest Neotethys ophiolites. Chromites observed in ophiolite are generally found together with dunite casings in harzburgites. This research was sustained to better understand the mantle processes and tectonic regimes associated with the original formation of chromites and to examine the mantle source region, melt-rock interaction and tectonic environment of peridotites. It provides chemical data and petrographic evaluations.
Cr-spinels in chromites contain high Cr# [(Cr/ (Cr + Al)) = 0.619-0.802] and Mg# [(Mg/ (Mg + Fe+2)) = 0.66-0.72], low TiO2 (0.09-0.24) and relatively variable Al2O3.  (10.23-20.40) is characterized by its contents. According to the mineral chemistry analysis presented here, the compositions of all Cr-spinels are compatible with magnesiochromites, indicating the existence of two chemically distinct groups. The first group is high-Cr chromites and is represented by relatively higher Cr# (0.74-0.80) rates, while the second group is medium-Cr chromites and is characterized by relatively lower Cr# (0.612-0.624) contents. The chemical composition of the first group indicates that the main melts of chromites are similar to typical boninitic melts in a front-arc tectonic environment. On the other hand, the relatively lower Cr# contents of the second group may indicate the inclusion of main melts such as mid-ocean ridge basalts (OOSB) or island arc tholeiites (AYT) in a heterogeneous source for the origin of chromites.
Again in this study, detailed mineral chemistry studies were carried out on the host rocks containing the mentioned diabase, gabbro and chromites, which are an important component of the ophiolite. Host rock samples were made from the same locations as chromites. In this study, the tectonic environment in which the mentioned harzburgites were formed and their potential to produce chromite were examined on a regional basis.
As a result of the studies and conclusions, detailed geological, geochemical and geochronological data published for the geodynamic evolution of the Southern Neotethys ocean, an intra-oceanic subduction including front-arc environment, arc or early stage of back-arc expansion environments for the origin of chromite and host rocks in the Guleman ophiolite. This indicates that it may have formed in the zone.
In the petrography studies carried out on ultramafic rocks and chromite samples in the Guleman Ophiolite, detailed petrographic studies were also carried out on the host rocks (harzburgite), which is an important component of the ophiolite, in addition to the chromite samples. In this context, host rock and harzburgite samples were taken from 4 different regions and the chemical compositions of olivine, pyroxene and spinel minerals in these samples were determined by the EPMA (electron microprobe) method.