GD ANADOLU OROJENİK KUŞAĞI OFİYOLİTLERİNİN MANTO PERİDOTİTLERİ BİLEŞİMLERİ VE PETROLOJİSİ: ANA ELEMENT, İZ ELEMENT JEOKİMYASI, MİNERAL KİMYASI VE FE, MG VE OS İZOTOPLARI

Abstract

Kızıldağ, Koçali ve Guleman Ofiyolitleri Güneydoğu Anadolu Orojenik Kuşağı'nın en önemli ofiyolitik masifleridir. Bu kuşaktaki ofiyolitik kayaçların incelenmesi Neo-Tetis'in güney kolunun Mesozoyik'teki tektonik evrimini açıklamada anahtar öneme sahiptir. Bu çalışma, üst mantoda gerçekleşen kısmi ergime, ergiyik-kayaç, metazomatizma olayları ve ofiyolitlerin tektonik ortamının belirlenmesi açısından oldukça önemlidir. Bu nedenle yapılan petrografik çalışmalardan sonra, toplam kayaç ana oksit, iz ve Lantan Grubu Element, Platin Grubu Element, Re-Os izotop jeokimyası analizleri; toplam kayaç ve minerallerde Fe ve Mg izotop analizleri yapılmıştır. Ofiyolitlerin manto peridotitleri Al2O3, CaO ve TiO2 içerikleri bakımından ilksel mantoya göre tüketilmiş, yüksek spinel Cr# değerleri ile temsil edilirler. Jeokimyasal veriler, ofiyotitlerin manto peridotitlerinin oldukça tüketilmiş olduğunu ve yitim zonunun yay önü kısmında oluştuğunu göstermektedir. Büyük İyon Çaplı Elementler, Yüksek Çekim Alanlı Elementlerin ve Platin Grubu Elementlerin bazılarında görülen zenginleşmeler, dalan kabuktan türeyen akışkanların manto kamasını metazomatizmaya uğratmasından kaynaklanmaktadır. Guleman manto peridotitlerinde bazı örneklerin 187Os/188Os değerinin ilksel manto değerinin üzerinde olması, dalan levhadaki sedimanlardan türeyen radyojenik Os ilavesi ile açıklanmaktadır. Yüksek Fe izotopu değerleri, dalan kabuktan ayrılan akışkanların manto kamasının oksijen fugasitesini yükseltmesinin bir sonucudur. İncelenen ofiyolitler Üst Kretase'de Neo-Tetis'in güney kolu içerisinde meydana gelen kuzeye doğru dalımla yitim zonu üzerinde oluşmuş ve Kretase sonunda güneye doğru Arap levhası üzerine bindirmiştir. Anahtar Kelimeler: Kızıldağ-Koçali-Guleman Ophiolites, Mantle Peridotites, Partial Melting, Geochemistry, Os Isotope, Fe-Mg Isotope

Kızıldağ, Koçali and Guleman Ophiolites are the most important ophiolitic massifs of the Southeastern Anatolian Orogenic Belt. The investigation of ophiolitic rocks in this belt is key to explaining the tectonic evolution of Neo-Tethys southern branch in Mesozoic. This study is very important for the determination of the partial melting, melt-rock interaction, metasomatism events and tectonic environment of ophiolites in upper mantle. Therefore, after petrographic studies, geochemical analysis of whole rock main oxide, trace and Lanthanum Group Elements, Os, Fe-Mg isotope analysis performed on whole rock and minerals. The mantle peridotites from the investigated ophiolites are generally represented by high spinel Cr# values, with the Al2O3, CaO and TiO2 contents are depleted compared to the primitive mantle. Geochemical data indicate that the mantle peridotites of the relevant ophiolites are highly depleted, and were formed in forearc region of supra-subduction zone. The enrichments seen in some of the Large Ion Lithophile Elements, High Field Strength Elements and Platinum Group Elements are due to the metamomism of the slab-derived fluids to the mantle wedge. Some Guleman peridotites 187Os/188Os values are higher than primitive mantle, which are explained by the addition of radiogenic Os derived from the sediments in subducting slab. High Fe isotope values are a result of fluids derived from subducted slab increasing the oxygen fugacity. The investigated ophiolites, formed in supra-subduction zone with a northward subduction in the southern branch of Neo-Tethys in the Upper Cretaceous, and overlaid the Arabian plate to the south at the end of the Cretaceous. Keywords: Kızıldağ-Koçali-Guleman Ophiolites, Mantle Peridotites, Partial Melting, Geochemistry, Os Isotope, Fe-Mg Isotope