Petrographic and Geocemical Properties of Kağizman Ophiolite Ultramafic Rocks Ağri Turkey

Abstract

Tez çalışması kapsamında, Ağrı İlinin kuzeyinde yer alan Dumanlı ve Mollaali köyleri arasında geniş yüzlekler veren manto peridotitlerinin jeolojik, petrografik ve jeokimyasal özellikleri incelenmiştir. Yapılan tez çalışması kapsamında ultramafik peridotitlerde gözlenen alterasyonlar belirlenerek bu alterasyonların oluşum mekanizmaları da irdelenmiştir. Çalışma alanı, Doğu Anadolu tektonik birliği içerisinde, Üst Kretase yaşlı Kağızman ofiyolitine ait mafik ve ultramafik birimler ve bu birimlerin üzerinde yer alan örtü kayaçlarından oluşmaktadır. Ofiyolitik birimlerin hemen üzerinde, Üst Kretase ve Miyosen dönemine ait; genellikle kırmızı-pembe, alacalı renkli ince çakıltaşı- kumtaşı, çakıllı kumtaşı, kumlu kiltaşı, silttaşı ve Kağızman Karmaşığı'na ait kayaç parçalarından oluşan örtü birimleri bulunmaktadır. Manto peridotitlerinde gözlenen olivinler forsterit bileşiminde, ortopiroksen mineralleri ise enstatit bileşimine sahiptir. Manto peridotitleri içerisinde gözlenen kromitler podiform kromitler olup boninitik bir zenginleşme sunmaktadır. Peridotitler her ne kadar abisal peridotit izleri taşıyor gibi olsa da bu kayaçlar üzerinde yapılan detaylı jeokimyasal değerlendirmeler yitim zonunu işaret eden değerler sunmaktadır. Kondrite göre normalize edilen peridotitik kayaçlar yitim zonunu işaret eden, kondrite göre hafif nadir toprak elementleri bakımından tüketilmiş ve yaklaşık U şekilli bir desen sergilemektedir. Manto peridotitlerinde yaygın olarak gözlenen alterasyon türü serpantinleşmedir. Petrolojik olarak incelenen serpantinitlerde gözlenen krizotil ve antigorit minerallerinin varlığı bu kayaçların yeşilşist ve amfibolit fasiyesine uğradıklarını göstermektedir. Kayaç içerisinde gözlenen antigorit minerallerinin varlığı alterasyon sırasında sıcaklığın 550 °C ye kadar yükseldiğini göstermektedir. Peridotitlerde gözlenen bir diğer alterasyon ürünü olarak lisvenitleşme gözlenmektedir. Kayaç içerisinde gözlenen karbonatlı ve silisli minerallerin varlıkları hidrotermal alterasyon izleri taşımaktadır. Anahtar Kelimeler: Ağrı, Alterasyon, Jeokimya, Kağızman Ofiyoliti, Kromit, UltramafikWithin the scope of the thesis study, the geological, petrographic and geochemical features of the mantle peridotites, which outcrops between Dumanlı and Mollaali villages in the north of Ağrı Province, were investigated. Within the scope of the thesis study, the alterations observed in ultramafic peridotites were determined and the formation mechanisms of these alterations were also examined. The study area consists of the mafic and ultramafic units of the Upper Cretaceous aged Kağızman ophiolite and the cover rocks overlying these units within the Eastern Anatolian tectonic unit. Just above the ophiolitic units, they belong to the Upper Cretaceous and Miocene periods; generally, there are cover units consisting of red-pink, mottled fine conglomerate-sandstone, pebbly sandstone, sandy claystone, siltstone and rock fragments belonging to the Kağızman Complex. Olivines observed in mantle peridotites have forsterite composition, and orthopyroxene minerals have enstatite composition. The chromites observed within the mantle peridotites are podiform chromites and present a boninitic enrichment. Although the peridotites seem to bear traces of abyssal peridotite, detailed geochemical evaluations on these rocks provide values indicating the subduction zone. Peridotitic rocks normalized to chondrite show a nearly U-shaped pattern, indicating a subduction zone, depleted in light rare earth elements relative to chondrite. The most common alteration type observed in mantle peridotites is serpentinization. Presence of chrysotile and antigorite minerals observed in serpentinites that were investigated petrologically indicates that these rocks have undergone greenschist and amphibolite facies. The presence of antigorite minerals observed in the rock indicates that the temperature increased up to 550 °C during alteration. Lisvenitization is observed as another alteration product observed in peridotites. The presence of carbonate and siliceous minerals observed in the rock bears traces of hydrothermal alteration. Keywords: Ağrı, Alteration, Geochemistry, Kağızman Ophiolite, Chromite, Ultramafic