Magma interaction processes inferred from Fe-Ti oxide compositions in the Dölek and Sarıçiçek plutons, Eastern Turkey
Küçük Resim Yok
Tarih
2008
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Doğu Türkiye’de, yüksek-K’lu kalk-alkalin Dölek ve Sarıçiçek plütonlarındaki manyetit-ulvospinel ve ilmenithematit katı ergiyik ürünleri mikroprop analizleri ile incelenmiştir. Oksijen kısmi basıncı ve sıcaklık tahminleri için, plütonlarda anklav ve ana kayaçlardan toplanan yirmi sekiz örneğin bileşimleri kullanılmıştır. İlmenit ve ulvöspinel, ana kayaçlardaki titanomanyetitlerde bazı kristalografik yüzeyler boyunca düzenli bir biçimde ayrılım lamelleri halinde oluşmuşlardır. Ancak, bu oluşum, mafik mikrogranular enklavların titanomanyetitlerinde bulunmamaktadır. Titanomanyetit ve ilmenit sırasıyla, $Mt_{98-70}Usp_{02-30}$ ve $Ilm_{99-65}Hm_{01-35}$ bileşimindedir. Titanomanyetit-ilmenit termometre/oksijen barometresi kullanılarak elde edilen oksijen fugasitesi tahminleri, ana kayaçlarda -15.30 logfO2 ila -20.48 log fO2 arasında, mafik mikrogranular enklavlarda -15.39 log fO2 ila -20.80 log fO2 arasındadır. Sıcaklık tahminleri ise, ana kayaçlarda; 617 ± 6 ila 758±23 °C arasında, mafik mikrogranular enklavlarda ise 622±6 ile 735±24 °C arasındadır. Sıcaklık değerleri, yüksek olasılıkla kristalleşme sırasındaki değerlerini temsil ederler. Granitoyid kayaçlar üzerinde yapılan bu titanomanyetit-ilmenit jeotermometresi, lamel biçimli ilmenit çiftleri üzerinde de denenmiştir ve ortalama 679±18 °C oluşum sıcaklığı belirlenmiştir. Fe-Ti oksitlerin spesifik kristal biçimleri, kimyasal özellikleri ve ana kayaç ve mafik mikrogranular anklavlardan (MME) alınan Fe-Ti oksit çiftlerinden hasaplanan sıcaklık ve oksijen fugasitesi değerlerindeki benzerlikler, bu plütonların kristalizasyonu süresince, dinamik bir magma odasında muhtemelen bir felsik ile bir mafik magmanın çeşitli oranlarda karışmış olabileceğini ve bu iki tezat magma arasında yüksek olasılıkla termal dengenin sağlanmış olabileceğine işaret etmektedir. Hibrit plütonların oluşumlarında, büyük olasılıkla, yükselen sıcak magmanın manto-kabuk sınırına yerleşerek magma odası oluşturması mekanizması etkili olmuştur. Litosferik üst manto (mafik uç üye) ve alt kabuktan (felsik uç üye) türeyen eşyaşlı magmaların karışabilme modelinin gerçekleşebilmesi için sıcaklık kaynağının tanımlanması gerekir. Sıcak astenosferin yükselmesi neticesinde, sıcaklık değişimi meydana gelir ve litosferik manto ergimiş olabilir. Daha sonra, litosferik mantodan türeyen sıcak magma alt kabuğu ergitir ve felsik magma meydana gelir. Alt kabuk ve üst manto kaynaklı magmaların karışımı bu hibrit plütonları oluşturmuştur. Bu olay Doğu Pontidler’de Eosen sürecinde, çarpışma sonrası genişlemeli bir tektonik ortamın varlığını gerektirir.
Abstract: Magnetite-ulvöspinel and ilmenite-hematite solid solution intergrowths from the high-K calc-alkaline Dölek and Sarıçiçek plutons, Eastern Turkey, were investigated using microprobe analyses. Compositions of twenty-eight samples from the host rocks and their enclaves in the plutons were used to estimate the oxygen fugacity and temperature. The ilmenite and ulvöspinel component exsolves out along certain preferred crystallographic planes in the titanomagnetite of the host rocks, while they are always absent in those of the mafic microgranular enclaves. The titanomagnetite and ilmenite show variations as $Mt_{98-70}Usp_{02-30}$ and $Ilm_{99-65}Hm_{01-35}$ in composition, respectively. Estimations of oxygen fugacity and temperature using the titanomagnetite-ilmenite thermometry/oxygen barometry range from log fO2 of -15.30 to -20.48 in host rocks, logfO2 of -15.39 to -20.80 in the mafic microgranular enclaves and 617±6 to 758±23 °C in host rocks, 622±6 to 735±24 °C in the mafic microgranular enclaves, possibly indicating crystallisation temperature. Applying magnetite-ilmenite thermometry/oxygen barometry to the granitoid rocks also involves microprobe analyses of ilmenite lamellae in titanomagnetite and this method yielded mean temperatures of 679±18 °C. The specific forms and chemical properties of Fe-Ti oxides, and similarities in crystallization temperature and oxygen fugacity of the host rocks and the mafic microgranular enclaves (MME) obtained from the Fe-Ti oxide pairs imply that thermal equilibrium probably occurred between two contrasted magmas, which mixed in various proportions so that possibly a felsic and a more mafic magma interaction occurred in a convectively dynamic magma chamber during crystallization of the plutons. Probably, underplating may be responsible for genesis of the hybrid plutons. Thus, for mixing of coeval magmas derived from a lithospheric upper mantle (mafic end-member) and lower crust (felsic end-member), a thermal anomaly should be supplied. Upwelling of hot asthenospheric material results in thermal perturbation and melting of lithospheric mantle. Intrusion of hot lithospheric mantle-derived mafic magma then induced lower crustal melting, producing felsic melt. Mixing of the lower crust-derived melt and lithospheric mantle-derived magma formed the hybrid plutons. This process requires a post-collisional extensional tectonic setting during the Eocene in the Eastern Pontides.
Abstract: Magnetite-ulvöspinel and ilmenite-hematite solid solution intergrowths from the high-K calc-alkaline Dölek and Sarıçiçek plutons, Eastern Turkey, were investigated using microprobe analyses. Compositions of twenty-eight samples from the host rocks and their enclaves in the plutons were used to estimate the oxygen fugacity and temperature. The ilmenite and ulvöspinel component exsolves out along certain preferred crystallographic planes in the titanomagnetite of the host rocks, while they are always absent in those of the mafic microgranular enclaves. The titanomagnetite and ilmenite show variations as $Mt_{98-70}Usp_{02-30}$ and $Ilm_{99-65}Hm_{01-35}$ in composition, respectively. Estimations of oxygen fugacity and temperature using the titanomagnetite-ilmenite thermometry/oxygen barometry range from log fO2 of -15.30 to -20.48 in host rocks, logfO2 of -15.39 to -20.80 in the mafic microgranular enclaves and 617±6 to 758±23 °C in host rocks, 622±6 to 735±24 °C in the mafic microgranular enclaves, possibly indicating crystallisation temperature. Applying magnetite-ilmenite thermometry/oxygen barometry to the granitoid rocks also involves microprobe analyses of ilmenite lamellae in titanomagnetite and this method yielded mean temperatures of 679±18 °C. The specific forms and chemical properties of Fe-Ti oxides, and similarities in crystallization temperature and oxygen fugacity of the host rocks and the mafic microgranular enclaves (MME) obtained from the Fe-Ti oxide pairs imply that thermal equilibrium probably occurred between two contrasted magmas, which mixed in various proportions so that possibly a felsic and a more mafic magma interaction occurred in a convectively dynamic magma chamber during crystallization of the plutons. Probably, underplating may be responsible for genesis of the hybrid plutons. Thus, for mixing of coeval magmas derived from a lithospheric upper mantle (mafic end-member) and lower crust (felsic end-member), a thermal anomaly should be supplied. Upwelling of hot asthenospheric material results in thermal perturbation and melting of lithospheric mantle. Intrusion of hot lithospheric mantle-derived mafic magma then induced lower crustal melting, producing felsic melt. Mixing of the lower crust-derived melt and lithospheric mantle-derived magma formed the hybrid plutons. This process requires a post-collisional extensional tectonic setting during the Eocene in the Eastern Pontides.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Jeoloji, Yerbilimleri, Ortak Disiplinler
Kaynak
Turkish Journal of Earth Sciences
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
17
Sayı
2
