Harmancık (Bursa) yöresi peridotik kayaçlarının mineralojik ve petrografik özelliklerinin incelenmesi
Mineralogical and petrographical investigation of peridotitic rocks from Harmancık area (North east-Turkey, Bursa)
Yazar: AHMET DÜNDAR ŞEN
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN KARSLI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Bölümü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Mineralojik özellikler = Mineralogical properties ; Petrografi = Petrography

Özet:
Harmancık (KB-Türkiye, Bursa) yöresi ultramafik kayaçlarının ana oksit ve iz element değerleri incelenerek, Tetis Okyanusunun kalıntıları olduğu düşünülen bu kayaçların oluşumları hakkında sonuçlar çıkartılmıştır. Çalışma alanındaki ultramafik kayaçların MgO değerleri SiO2, Al2O3, CaO, V, Sc, Yb ve Lu ile negatif korelasyon göstermiştir. Al2O3 ve CaO değerleri 0.75 ? 2.21 arasındadır ve klinopiroksen içeriğindeki azalmaya paralel olarak azalma gösterirler. Olivin içerikleri Fo0.89 ? Fo0.92 arasındadır ve kimyasal zonlanma göstermez. NiO içerikleri %0.27 ila 0.53 arasında değişir ve MnO içerikleri % 0.20'ye ulaşmaktadır bu değerler manto olivinleri değerleriyle benzerlik gösterir. Ortopiroksenler yüksek Mg-numarasına (0.89 ? 0.92) sahiptirler ve ince ayrılım lamelleri şeklinde klinopiroksen içermektedirler. Ortopiroksenlerin bileşimleri En86-91 Wo0-5 ve Fs8-11 arasındadır ve düşük CaO içeriklerine sahiptirler. Al2O3 içerikleri 1.47 ila 4.95 arasında değişen geniş bir dağılım göstermektedir. Mg- numarası değerleri 0.90 ile 0.95 arasında değişen klinopiroksenlerin Al2O3 içerikleri %1.88 ? 6.09 arasındadır ve Cr2O3 içerikleri %0.45 ? 1.27 arasında değişmektedir. Klinopiroksenler ayrıca %0.17'ye kadar ulaşan TiO2 ve %0.64'e kadar ulaşan Na2O değerlerine sahiptir. Spineller genelde Al'ca zengindir ve Cr-numarası değerleri 0.18 ? 0.56, Mg-numarası değerleri ise 0.5 ? 0.79 arasında değişmektedir. Spinellerin Mg- numarası değerleri genellikle klinopiroksence zengin harzburjitlerde, tüketilmiş harzburjitlere kıyasla daha yüksektir ve Cr-numarası ile ters bir dağılım göstermektedir.Tüm kayaç MgO ve V içerikleri ve mineral kimyası özellikleri bu yörede oluşan kayaçların %5-25 arasında değişen kısmi ergime derecelerine sahip olduklarını göstermektedir. Klinopiroksenlerce zengin örnekler bu minerallerce fakir olanlara nazaran yüksek Nadir Toprak Element (NTE) içeriklerine sahiptir ve kondrite göre normalleştirilmiş örnekler azalan bir dağılım sergilemektedir. Çalışma alanı yakınlarında ekonomik değere sahip kromit yataklarının bulunmaması ve kayaçların mineral kimyası karakteristikleri Harmancık yöresi ultramafik kayaçlarının abisal peridotitlere benzerlik gösterdiği sonucuna varılmıştır. Bu kayaçların oluşumları incelenir ve yitim tip peridotitleri oldukları kabul edilirse, söz konusu kayaçların ergiyik kayaç etkileşiminden çok fazla etkilenmediği görülmektedir.

Abstract:
Whole rock major and trace element abundances and mineral phases of rock samples from Harmancik, NW-Turkey are investigated to understand the formation of the ultramafic rocks which are supposed to be remnants of lithosphere of Neotethys Ocean.MgO concentrations correlated negatively with SiO2, Al2O3, CaO, V, Sc, Yb and Lu. Al2O3 and CaO abundances are between 0.75-2.21 and 0.01-2.31 wt%, respectively and increase with the increasing of clinopyroxene abundances. Olivine compositions range from Fo0.89 to Fo0.92 and show no chemical zoning. NiO contents vary between 0.27 and 0.53 wt.%, and MnO contents reach up to 0.20 wt.%, indicating compositions similar to mantle olivine. Orthopyroxene has high Mg-number (0.89-0.92) and contains thin exsolution lamellae of clinopyroxene in some cases. Composition range between En86?91 Wo0?5 and Fs8?11, with low content of CaO (0.23?2.65 wt.%). Al2O3 concentrations show a wide variation between 1.47 and 4.95 wt.%. The Al2O3 contents in clinopyroxene vary between 1.88 and 6.09 wt.% and Cr2O3 contents between 0.45 and 1.27 wt.% with a Mg-numbers comprised in the range of 0.90 and 0.95. They also contain up to 0.17 wt.% TiO2 and 0.64 wt.% Na2O. Spinel grains are generally rich in Al, with the Cr- and Mg-numbers ranging from 0.18 to 0.56, and 0.5 to 0.79 respectively. Mg-number of spinel is usually higher in clinopyroxene-rich harzburgite than those of more depleted harzburgite and inversely correlated with the Cr-number. Whole rock MgO and V concentrations, as well as mineral chemistry imply that these rocks formed by different degrees of partial melting (%5-25). The clinopyroxene rich samples have higher REE abundances than those of clinopyroxene poor ones and all samples are depleted with respect to chondrite showing convex-downward patterns. Mineral chemistry and whole rock abundances, as well as lack of abundant chromite deposits in the investigated area, reflect that ultramafic rocks of Harmancik are similar to the abyssal peridotites and have not been affected intensively by percolating melt if SSZ origin is considered for the formation of these rocks.