Karakaya karmaşığı’nın düşük dereceli metamorfk tarihçesine klorit mineralojisi ve jeokimyası ile yaklaşımlar

Abstract

Karakaya Karmaşığı’na ait farklı tektonik konum ve evrime sahip birimlerde yaygın olarak klorit mineralleri bulunmaktadır. Bu çalışmada karmaşığın diyajenetik-metamorfk evriminin yorumlanmasında ve farklı birimlerin jeolojik tarihçelerinin aydınlatılmasında kloritlerin bir parametre olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Düşük-çok düşük dereceli metamorfk kayaçlarda birincil ve ikincil kökenli olabilen klorit mineralleri; mavi ve kahverengi girişim renklerine ve oldukça düşük çift kırıcılık gösteren optik izotropik görünüme sahiptirler. Kloritler kayaçların matriksinde, gözeneklerinde ve/veya podlarda levhamsı/yapraksı ve yer yer ışınsal biçimlerde görülmektedir. X-ışınları kırınımı (XRD) verilerine göre; bütünüyle IIb politipine sahip olan Mg-Fe kloritler (trioktahedral) brunsvigit-diyabantit-şamozit gibi farklı bileşimler sergilemektedir. Ayrıca, klorit mineralleri türedikleri kayaçlar bakımından felsik ve metabazik kökene karşılık gelmektedir. Benzer biçimde kloritlerin ana element içerikleri ve yapısal formülleri gibi jeokimyasal verileri de farklı bileşim ve kökene işaret etmektedir. Klorit minerallerinin iz ve özellikle nadir toprak element (NTE) içerikleri metamorfzma derecesi ile bulundukları kayaca bağlı olarak şistten sleyte doğru artmaktadır. Bu ilişki kondrit-normalize edilmiş iz element ve NTE dağılımlarında belirgin olarak fark edilebilmektedir. Bu değişimlerin klorit minerallerinin yapıları, oluşum mekanizmaları ve oluştukları tektonik ortamlar ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Diğer bir ifadeyle, kloritlerin farklı jeolojik tarihçeye sahip birimlerin ayırt edilmesinde anahtar bir rol oynayabileceğini düşündürmektedir.

Chlorite minerals are commonly found in the units of Karakaya Complex that refect different tectonic settings and evolution. In this study, the availability of chlorites has been investigated as a parameter on the interpretation of the diagenetic-metamorphic evolution and revealing the geological history from the different units of the complex. Primary and secondary chlorite minerals in the low-very low-grade metamorphic rocks have interference colors of blue and brown and an optical isotropic appearance with very low birefringence. Chlorites are seen in the matrix, pores and/or pods of rocks as platy/faky and partly radial forms. According to X-ray diffraction (XRD) data; Mg-Fe chlorites with entirely IIb polytype (trioctahedral) exhibit various compositions such as brunsvigite-diabantite-chamosite. Furthermore, chlorite minerals correspond to felsic and metabasic origins in terms of the rocks from which they derived. Similarly, geochemical data such as the major element contents and structural formulas of chlorites also suggest a different composition and origin. Trace and especially rare earth element (REE) concentrations of chlorite minerals increase from schist towards slate depending on their degree of metamorphism and nature of the host rocks. This relationship can be signifcantly noticed in the chondrite-normalized REE and trace element patterns. These changes show that are they are related to the structures, formation mechanisms and tectonic environments of the chlorite minerals. In other words, they suggest that chlorites may play a key role in distinguishing of units with different geological history.