Üst manto ergime proseslerinde platin grubu elementlerin davranışı
The behaviour of platinum group elements during melting proceses in the upper mantle
- Tez No: 232700
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ERCAN ALDANMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Platin Grubu elementler, peridotit, Supra-subduction Zonu, Metasomatizma
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Türkiye'nin Batı bölgesinde yeralan, ofiyolit kompleksleri supra-subduction tektonik ortamlarında oluşmuş okyanusal litosferin kalıntılarıdır. Bu peridotitlerin Platinyum Grubu Element (PGE) sistematikleri, üst mantoda ergiyik ekstraksiyonu etkileri ve yitim ilişkili magma ile okyanusal litosfer arasındaki etkileşimin doğası hakkında önemli bilgiler sağlarlar. Ofiyolitlerin manto kesiminden örneklenen peridotitler genellikle daha az miktarda spinel-lerzolitle eşlik edilen spinel-harzburjit ve dunitle temsil edilir. Tüm kaya ana-iz element ve mineral kimyasal karakteristikleri peridotitlerin değişken derecelerde (~%5-20) kısmi ergimenin kalıntı katı ürünleri olarak oluştuklarına ve daha sonra metasomatize ergiyiklerle etkileşim sonucu modifiye olduklarına işaret eder. Örnekler kondritik olmayan, fraksiyona uğramış kondrit normalize PGE patternlerine sahiptir. Ergimeyle tüketilmiş manto harzburjit ve dunitleri Palladyum-grubu elementlerde Iridyum-grubu elementlere göre belirgin zenginleşmeler ve çoğu örnekte Pt ye göre yüksek Rh ve Pd konsantrasyonları gösterirler Bu özellikler, basit ergiyik ekstraksiyonu ve mantodan sülfat fazlarının ayrılmasıyla açıklanamaz, fakat buna kaşın süregelen ergiyik perkolasyonu esnasında mobilize olan uyumsuz ve daha refrakter siderofil elementlerin, silikat ergiyikleriyle mobilitesi daha düşük olan Pt a göre, zenginleşmesine yol açan çok fazlı petrojenetik işlemlerin yansıması olarak düşünülebilir. Kantitatif model sonuçları, kalıntı katı manto ve bazaltik ergiyikler arasındaki etkileşimden kaynaklanan sülfat ilavesinin, gerek peridotitlerin supra kondritik Pd/Ir ve Ir/Os oranlarını ve gerekse ofiyolit kompleksi içinde bulunan yaygın kromit oluşumlarını açıklayabileceğini göstermektedir. Peridotitler, elementler arası sistematik PGE değişimlerine karşın, Ir-grubu PGE ler ile Mg#, Al2O3 ve CaO gibi ergiyik tüketimi indisleri arasında herhangi bir korelasyon sunmazlar. Bu özellikleri ve reaktif harzburjit ve dunitlerin yüksekçe uyumsuz litofil elementlerdeki zenginleşmiş konsantrasyonları, peridotitlerin yitim zonu ortamında ergime sonrası metasomatizma işlemlerinden etkilendiklerine işaret eder. Hf, U, Ta, Sr gibi çeşitli uyumsuz elementlerde -mantonun ergime ürünü kalıntılarında beklenene göre- gözlenen yüksek konsantrasyonlar ve akışkanlarla çözünürlüğü düşük Ta, Nb, Zr, Hf, Ti gibi HFS elementlerde gözlenen belirgin negatif anomaliler, manto metasomatizması işlemlerinde gerek silikat ergiyiklerinin ve gerekse dalan levha kökenli sulu akışkanların rol oynamış olabileceğine işaret eder. Örneklerin suprakondritik 187Os/188Os oranları, ergiyik-katı etkileşimi ve ergiyik perkolasyonu ile açıklanabilir.
Özet (Çeviri)
West Anatolian ophiolites complexes, represents remants of oceanic lithosphere interpreted to have formed in a supra-subduction setting. Platinum group element (PGE) studies of peridotites from the supra-subduction zone (SSZ) ophiolites of West Anatolia provide evidence for the nature of melt extraction within the uppermost mantle and interactions between subduction-related magma and oceanic lithosphere. The peridotite samples from the mantle section of the ophiolites are mainly spinelharzburgites and dunites accompanied by subordinate amount of spinel-lherzolites. Whole-rock major-trace element and mineral chemical characteristics indicate that the peridotites originated as the solid residues of varying degrees of partial melting (~5 to ~20%) and were subsequently modified by interaction with metasomatizing melts. The samples have non-chondritic, fractionated chondrite-normalized PGE patterns. Melt depleted mantle harzburgites and dunites show moderate to strong enrichments in the Palladium-group relative to the Iridium-group PGEs and in most samples, pronounced Rh and Pd enhancements relative to Pt. These signatures cannot be reconciled with a simple in-situ melt extraction and removal of sulphide phases, but most likely reflect a multi-stage petrogenetic process which selectively enriches the local mantle environment in incompatible and less refractory siderophile elements that are mobilized during continuous melt percolation, while relatively depleting the mantle wedge in Pt which is not as effectively mobilized by silicate melts (or fluids). The results of quantitative model calculations indicate that the addition of sulphides originated from interaction between solid mantle and percolating hydrous basaltic melts may account for the strongly supra-chondritic ratios of both Pd/Ir and Ir/Os, as well as for the formation of abundant chromite deposits within the ophiolite complex. The peridotites show no systematic variation of Ir-group PGE (Ir, Ru, Os; I-PGE) abundances relative to melt depletion indices such as Mg#, Al2O3, CaO or spinel Cr#, despite their remarkable inter-element PGE variations. These along with the elevated values of strongly incompatible lithophile elements (e.g. Ba, U and LREE) in the reactive harzburgites and dunites suggest a post-melting metasomatism and melt impregnation in a suprasubduction zone environment. Enrichment in various incompatible elements (Hf, U, Ta, Sr) relative to the expected values for melt-depleted mantle residues and pronounced negative anomalies in fluid-insoluble high field strength elements (Ta, Nb, Zr, Hf, Ti) further suggest that both siliceous melts and slab-derived hydrous fluids were involved in the processes of mantle metasomatism. Superchondritic 187Os/188Os ratios can most likely be explained by melt percolation and melt-solid interaction. Keyword: Platin group elements, peridotite, supra-subduction zone, metasomatism
Benzer Tezler
- Orta Sakarya bölgesinde Sakarya kıta kabuğunun erken mesozoyik öncesi tektonik gelişimi
Pre-early mesozoic tectonic development of Sakarya continental crust in the central Sakarya region
OKŞAN GÖKÇEN UĞURCAN
Doktora
Türkçe
2022
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TİMUR USTAÖMER
- Kars volkanik platosu'nun Çıldır (Ardahan ili) kuzeyindeki bölümünün volkanostratigrafisi, petrolojisi ve jeokimyası
Volcanostratigraphy, petrology and geochemistry of the Kars volcanic plateau in the north of Çıldır (Ardahan city)
OLGUN DURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KESKİN
- Muğla (Güney batı-Türkiye) üst manto peridotitleri ve ofiyolitik kromititlerinin petrolojileri: Mineral kimyası, ana oksit-iz element-NTE-PGE jeokimyası, pge mineralojisi ve Re-Os izotop sistematikleri
Petrology of upper mantle peridotite and ophiolitic chromitites from the Muğla (South western-Turkey): Implications from mineral chemistry, major-trace-rare earth elements (REE)-platinum-group elements (PGE) geochemistry, pge mineralogy and Re-Os isotope systematics
İBRAHİM UYSAL
Doktora
Türkçe
2007
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BURHAN SADIKLAR
- Supra-subduction zon (SSZ) tipi çok fazlı ergime istemlerinde iz element ve OS izotop davranışlarının modellenmesi: Torid kuşağı ofiyolit komplekslerinden örnekler
Modeling of trace element and OS isotope behaviors in supra-subduction zone (SSZ) type multi-phase melting systems: Examples from tauride belt ophiolite complexes
ÖZLEM YILDIZ YÜKSEKOL
Doktora
Türkçe
2021
Jeoloji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN ALDANMAZ
- Trakya ve Batı Anadolu miyosen-kuvaterner alkalen volkanik kayalarında üst manto-kaynaklı asal gaz (helyum) izotop değişimlerinin incelenmesi
Investigation of upper mantle-derived noble gas (helium) isotopic variations in Thrace and West Anatolia miocene quaternary alkaline volcanic rocks
DURU CESUR
Doktora
Türkçe
2016
Jeoloji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR SARIİZ