ORTAKÖY (KIRŞEHİR MASİFİ) VE ALANYA (ALANYA MASİFİ) YÖRELERİNDEKİ GRANATLARIN KİMYASAL VE MİNERALOJİK ÖZELLİKLERİ

Year 2008, Volume: 23 Issue: 1, 41 - 50, 01.03.2008

Kerim Koçak Gürsel Kansun

Abstract

Bu çalışmada geniş bir P‐T aralığında gerçekleşen metamorfik tarihçeye sahip Ortaköy (Aksaray, Kırşehir Masifi) ve Alanya (Antalya, Alanya masifi) yörelerindeki farklı kayaçlarda gelişen granatlardaki mineralojik ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi ve bunlarda gelişen kimyasal zonlanmanın yorumlanması amaçlanmıştır. Ortaköy ve Alanya örneklerinde genellikle almandin(alm)’ce zengin granatlar gelişmektedir. Ortaköy yöresindeki (Aksaray, KM) pelitik gnays ve paragnaysik granitlerde sırası ile Prb0,37‐0.65 Alm4.12‐4.92 Sps0.26‐1.33 Grs0.12‐0.27; ve Prb0,45 ‐0.47 Alm4.75‐4.78 Sps0.56‐0.62 Grs0.2 bileşiminde granatlar oluşmaktadır. Alanya örneklerindeki granatlar ise daha fazla Ca (Grs1.19‐1.65), ve daha düşük Fe2+ (Alm3.79‐4.19) ve Mn (Sps0.03‐1.4 ) içeriğine sahiptirler. Buna karşılık magmatik granatlar (Ortaköy) pelitik granatlara göre daha düşük Mg ve yüksek Fe3+ içermektedirler: Prb0,12 Alm4.83‐4.92 Sps0.91‐0.92 Grs0.04. Ortaköy pelitik restitleri ise, içerisinde yer aldığı paragnaysik granitlere göre daha fazla Prb, ve daha az Alm ve Sps içerirler. Örneklerde genel olarak iki tip mineralojik ve kimyasal zonlanma açığa çıkmaktadır; a)Alanya örneklerinde granat merkezinin Mn ve kenarlarının Mg ve Fe‘ce zenginleşmesi ile tanımlanan büyüme zonlanması b)Ortaköy restitlerinde merkezin Mg, kenarların Mn, Ca ve Fe2+‘ce zenginleşmesi ile tanımlanan zonlanma ise yüksek T ‘deki kristal hacim difüzyonu, heterojen değişim, kafes transfer reaksiyonları ve/veya sıvı akışı süreçleri ile açıklanabilmektedir. Ortaköy gnayslarında ve Ortaköy granitinde yer alan granatlarda muhtemelen önceden var olan büyüme zonlanmasının difüzyon süreçleri ile silinmesi sonucu çok zayıf bir kimyasal zonlanma gelişmiş veya hiç gelişmemiştir

Keywords

Granat, Zonlanma, Kırşehir masifi, Alanya masifi, Metamorfizma.

Chemical and Mineralogical Characteristics of The Garnets from Ortaköy (Kırşehir massif) and Alanya (Alanya Massif) Areas

Abstract

This study aims to determination of mineralogical and chemical characteristics, and interpretation of chemical zoning of the garnets, that formed in Kırşehir and Alanya massifs (KM and AM) experienced metamorphic history with wide P‐T conditions. Almandine (alm)‐rich garnet generally developed in Ortaköy and Alanya samples. The garnets grown in pelitic gneisses and paragneissic granites, have compositions of Prb0,37‐0.65 Alm4.12‐4.92 Sps0.26‐1.33 Grs0.12‐0.27, and Prb0,45 ‐0.47 Alm4.75‐4.78 Sps0.56‐0.62 Grs0.2 , repectively while garnets from Alanya samples have relatively higher Ca ( Grs1.19‐1.65 ), and lower Fe2+ (Alm3.79‐4.19 ) and Mn (Sps0.03‐1.4 ) contents. In contrast, igneous garnets contain lower Mg and higher Fe3+ contents than those formed in pelitic rocks: Prb0,12 Alm4.83‐4.92 Sps0.91‐0.92 Grs0.04. Pelitic restites are compositionally different than their hosts, with their higher Prb, and lower Alm and Sps contents. In the garnets, two types of chemical zonings were mainly distinguished: a) as exemplified by Alanya sample, growth zoning defined by enrichment of core in Mn, and consequently enrichment of rim in Mg and Fe. b) Enrichment of core in Mg, and consequently enrichment of rim in Mn, Ca and Fe2+: As examplified by Ortaköy restites, this zoning is attributed to processes of high‐T crystalline volume diffusion and heterogeneous exchange, net transfer reactions and/or fluid flow. A slight or no chemical zoning have developed in the garnets from Ortaköy gneisses and Ortaköy granite owing to destruction of previous growth zoning by diffusional processes.

Keywords

Garnet, Zoning, Kırşehir massif, Alanya massif, Metamorphism.

References

• Carswell, D.A. (1990). Eclogites and the eclogite facies: Definitions and classi‐fications, In eclogite facies  rocks (ed. Carswell, D.A.), Blackie and Son Itd., 396 pp.
• Christensen, J.N., Rosenfeld, J. ve  DePaolo, D.J. (1989). Rates of tectonometamorphic processes from  rubidium and strontium isotopes in garnet. Science, 244, 1465ˉ1469.
• Chernoff, C.B. ve Carlson W.D. (1997). Disequilibrium for Ca during growth of pelitic garnet, Journal of  Metamorphic Geology, 15, 4, 421‐438.
• Cygan, R.T. ve Lasaga, A.C. (1982). Crystal growth and the formation of chemical zoning in garnets,   Cont. Min. Pet., 79, 187‐200.  Erkan,  Y.  (1978).  Kırşehir  masifinde  granat  minerallerinin  kimyasal  bileşimi  ile  metamorfizma  arasındaki ilişkiler, Türkiye Jeol. Kur. Bült., 21, 43‐50.
• Estrada,  J.R.  (2000).  Homogenization  of  high‐T  garnets  during  deformation,  fluid  flow  and  metasomatism  Catalonian  Coastal  Ranges,  NE  Iberian  Peninsula,  Journal  of  Geochemical  Exploration, 69‐70, 557‐60.
• Ganguly, J., Dasgupta, S , Cheng, W ve Neogi, S. (2000). Exhumation history of a section of the Sikkim  Himalayas, India: records in the metamorphic mineral equilibria and compositional zoning of  garnet, Earth and Planetary Science Letters, 183, 3‐4, 471‐486.
• Getty, S.R. Selverstone J., Wernicke, B.P. Jacobsen, S.B. Aliberti E. ve Lux, D.R. (1993). SmˉNd dating  of  multiple  garnet  growth  events  in  an  arcˉcontinent  collision  zone,  northwestern  U.S.  Cordillera, Contributions to Mineralogy and Petrology, 115, 1, 45ˉ57.
• Hames, W.E. ve Menard, T. (1993). Fluid‐assisted modification of garnet composition along rims, cracks,  and  mineral  inclusion  boundaries  in  samples  of  amphibolite  facies  schists,  American  Mineralogist, 78, 3‐4, 338‐344.
• Ikeda, T. (1993). Compositional zoning patterns of garnet during prograde metamorphism from the  Yanai district, Ryoke metamorphic belt, southwest Japan,  Lithos, 30, 2, 109‐121.
• Kansun, G. (2000). Alanya‐Demirtaş‐Bucak‐Kızılcaşehir (ANTALYA) civarının stratigrafi, petrografi ve  jeokimyasal incelenmesi. Doktora Tezi, S.Ü. Fen Bil. Enst., Konya, 334 s.
• Koçak, K. (1993). The petrology and geochemistry of the Ortaköy area, Central Turkey: PhD thesis,  Glasgow Uni., Scotland, 280.
• Koçak, K. (2000). Regional metamorphism of the detritic rocks in Ortaköy (Aksaray) area, Bul. Min. Res.  Exp., 122, 31‐39.
• Kocak, K. ve Leake, B.E. (1994). The petrology of the Ortaköy district and its ophiolite at the western  edge of the Middle Anatolian Massif, Turkey, Jour.A.Earth Sciences, 18, 2, 163‐174.
• Korikovsky, S.P. ve Hovorka, D. (2001). Two types of garnet‐clinopyroxene‐plagioclase metabasites in  the Mala Fatra Mountains crystalline complex, Western Carpathians: Metamorphic evolution, PT conditions, symplectitic and kelyphitic textures,  Petrology, 9, 2, 119‐141.
• Loomis , T.P. (1975). Reaction zoning of garnet, Con. Min. Pet., 52, 285‐305.
• Loomis, T.P., Ganguly, J. ve Elphick, S.C. (1985). Experimental determination of cation diffusivities in  alumino silicate garnets: II. Multicomponent simulation and tracer diffusion coefficients, Con.  Min. Pet., 90, 45ˉ51.
• Mezger , K., Hanson, G.N.  ve Bohlen,  S.R. (1989). UˉPb systematics of garnet: dating the growth of  garnet in the Late Archaean Pikwitonei granulite domain at Cauchon and Natawahuna Lakes,  Manitoba, Canada, Contrib. Mineral. Petrol., 101, 136ˉ148.
• Spear, F.S. (1993). Metamorphic phase equilibria and pressure –temperature‐time paths,  Mineralogical  Society of America Monograph, 799p.
• Spear F.S ve Daniel C.G. (2001). Diffusion control of garnet growth, Harpswell Neck, Maine, USA,  Journal of Metamorphic Geology, 19, 2, 179‐195.
• Vance,  D.,  Strachan  R.A.  ve  Jones,  K.A.  (1998).  Extensional  versus  compressional  settings  for  metamorphism:  garnet  chronometry  and  pressureˉtemperatureˉtime  histories  in  the  Moine  Supergroup, northwest Scotland. Geology, 26, 10,  927ˉ930.
• Whitney, D.L., Mechum, T.A., Dilek, Y. ve Kuehner, S.M. (1996). Modification of garnet by fluid  infiltration during regional metamorphism in garnet through sillimanite‐zone rocks, Dutchess  County, New York, American Mineralogist, 81,  696ˉ705.
• Yang, P ve Rivers, T. (2001).  Chromium and manganese zoning in pelitic garnet and kyanite: Spiral,  overprint,  and  oscillatory  (?)  zoning  patterns  and  the  role  of  growth  rate,  Journal  of  Metamorphic Geology, 19, 4, 455‐474.
• Young, E.D. ve Rumble, D. (1993). The origin of correlated variations in insitu 18O/16O and elemental  concentrations  in  metamorphic  garnet  from  southeastern  Vermont,  USA,  Geochimica  et  Cosmochimica Acta, 57, 11, 2585‐2597.