Comparison of the K-Ar and 40Ar-39Ar dating methods: Examples from the metamorphic sole rocks of the southern Turkish ophiolites

Yıl 2008, Cilt: 29 Sayı: 3, 101 - 110, 01.04.2008

Ömer Faruk Çelik

Öz

Anahtar Kelimeler

-

K-Ar ve 40Ar-39Ar yaş tayini yöntemlerinin karşılaştırılması: Güney Türkiye ofiyolit tabanı metamorfiklerinden örnekler

Öz

Bu çalışmada, Toros Kuşağı ofiyolitlerinin, metamorfik taban kayaçlarına ait amfibolitlerinden ve mikaşistlerinden ayıklanan amfibol ve mika mineralleri için K-Ar ve 40Ar-39Ar yaş tayini yöntemleri uygulanmıştır. K-Ar yaş tayini yöntemi ile amfiboller 82.3 ± 5 My ile 124.2 ± 3 My arasında değişen geniş bir yaş aralığı vermiştir. Aynı yöntemle mika minerallerinden 83.9 ± 2 My ile 93.7 ± 2 My arasında değişen yaşlar elde edilmiştir. Buna karşın, aynı kayaçlardan seçilen amfibollerden 40Ar-39Ar yöntemi kullanılarak, 90.7 ± 0.5 My ile 93.8 ± 1.7 My arasında yaşlar elde edilmiştir. Aynı yöntemle mikalar 91.2 ± 2.3 My ile 93.6 ± 0.8 My arasında yaş sonuçları vermişlerdir. Adı geçen iki yöntemi karşılaştırabilmek, ya da K-Ar yaş tayini yönteminin güvenilirliğini anlayabilmek için aynı kayaçlardan amfibol ya da mika mineralleri analiz edilmiş ve sonuçların genellikle uyumsuz oldukları saptanmıştır. Örneğin, Beyşehir ofiyolitik melanjı içinde yeralan bir amfibolitten elde edilen amfibol minerallerinden K-Ar yöntemi ile 107.8 ± 4 My yaş sonucuna ulaşılmışken, aynı kayaçtaki amfibollerden 40Ar-39Ar yöntemi ile 90.9 ± 1.3 My elde edilmiştir. Her iki yöntemden elde edilen yaş verilerinin birbirleriyle uyuşmamasının başlıca nedenleri; analiz edilen minerallerin heterojenliği ve düşük potasyum içerikleri, ısıl (örn., hidrotermal alterasyon) süreçler ya da dış etkenler (örn., yeraltısuyu) ile sistemden 40Ar kaybı yada ilavesi ve bu etkilerin K-Ar yöntemi ile belirlenememesi olarak sayılabilir. Ayrıca K-Ar yönteminde 40Ar ve 40K içeriklerinin farklı yöntemlerle saptanması, analitik hata olasılığını yükseltmektedir

Anahtar Kelimeler

Amfibol, 40Ar-39Ar, jeokronoloji, K-Ar, mika, ofiyolit

Kaynakça

• Aldrich, L.T., and Nier, A.O., 1948. Argon 40 in potassium minerals. Physical Review Letters, 74, 876-877.
• Çelik, Ö.F., 2002. Geochemical, petrological and geochronological observations on the metamorphic rocks of the Tauride Belt ophiolites (S.Turkey). PhD Thesis, Gene- va University, Terre and Environment 39.
• Çelik, Ö.F., 2007. Metamorphic sole rocks and their mafic dykes in the eastern Tauride belt ophiolites (southern Turkey): impli- cations for OIB type magma generation following slab break–off. Geological Magazine, 144, 849-866.
• Çelik, Ö.F., and Delaloye, M., 2003. Origin of metamorphic sole rocks and their post- kinematic mafic dyke swarms in the An- talya and Lycian ophiolites, SW Turkey. Geological Journal, 38, 235-256.
• Çelik, Ö.F., and Delaloye, M., 2006. Character- istics of ophiolite-related metamorphic rocks in the Beyşehir ophiolitic mélange (Central Taurides, Turkey), deduced from whole rock and mineral chemistry. Journal of Asian Earth Sciences, 26, 461-476.
• Çelik, Ö.F., Delaloye, M., and Feraud, G., 2006. Precise 40Ar-39Ar ages from the meta- morphic sole rocks of the Tauride Belt ophiolites, southern Turkey: implica- tions for the rapid cooling history. Geo- logical Magazine, 143 (2), 213-227.
• Dalrymple, G.B., and Lanphere, M.A., 1969. Po- tassium-argon dating. Freeman, W.H., San Francisco.
• Dickin, A.P., 1995. Radiogenic Isotope Geol- ogy. Cambridge University Press., New York.
• Dilek, Y., Thy, P., Hacker, B., and Grundvig, S., 1999. Structure and petrology of Tauride ophiolites and mafic dyke in- trusions (Turkey): Implications for the Neotethyan ocean. Geological Society of America Bulletin, 111, 1192-1216.
• Faure, G., 1977. Principles of Isotope Geology. Smith-Wyllie Intermediate Geology Se- ries. John Wiley & Sons, New York.
• Fuhrmann, U., Lippolt, H. and Hess, J.C., 1987. HD-B1 biotite reference material for K–Ar chronometry. Chemical Geology, 66, 41-51.
• Goodman, C., and Evans, R.D., 1941. Age meas- urements by radioactivity. Geological Society America Bulletin, 52, 491-544.
• Harris, N.B., Kelley, S., and Okay, A.I., 1994. Post-collision magmatism and tecton- ics in northwest Anatolia. Contribution to Mineralogy and Petrology, 117, 241– 252.
• Heier, K.S., and Adams, J.A.S., 1964. The geo- chemistry of the alkali metals. Physics and Chemistry of the Earth, 5, 253-381.
• McDougall, I., and Harrison, T.M., 1988. Geo- chronology and Thermochronology by the 40Ar-Ar method. Oxford Mono- graphs on Geology and Geophysics, New York.
• Odin, G.S., and 35 Collaborators, 1982. Interlab- oratory standards for dating purposes. In: Odin, G.S. (ed.), Numerical Dating in Stratigraphy, Chichester, John Wiley, pp. 123-149.
• Önen, A.P., 2003. Neotethyan ophiolitic rocks of the Anatolides of NW Turkey and com- parison with Tauride ophiolites. Journal of the Geological Society, London, 160, 947-962.
• Parlak, O., and Delaloye, M., 1999. Precise 40Ar- 39Ar ages from the metamorphic sole of the Mersin ophiolite (Southern Turkey). Tectonophysics, 301, 145-158.
• Parlak, O., Delaloye, M., and Bingöl, E., 1995. Origin of sub-ophiolitic metamorphic rocks beneath the Mersin ophiolite, southern Turkey. Ofioliti, 20, 97-110.
• Steiger, R.H., and Jäeger, E., 1977. Subcommis- sion on geochronology: convention on the use of decay constants in geo-and cosmo-chronology. Earth and Planetary Science Letters, 55, 359-362.
• Thuizat, R., Whitechurch, H., Montigny, R., and Juteau, T. 1981. K-Ar dating of some in- fra-ophiolitic metamorphic soles from the eastern Mediterranean: New evi- dence for oceanic thrusting before ob- duction. Earth and Planetary Science Letters, 52, 302-310.
• Yılmaz, P.O., and Maxwell, J.C., 1982. K-Ar in- vestigations from the Antalya Complex ophiolites, SW Turkey. Ofioliti, 7, 527- 538.
• Yılmaz, P.O., and Maxwell, J.C., 1984. An exam- ple of an obduction mélange: The Alakır Çay unit, Antalya Complex, southwest Turkey. Geological Society of America Special Publications, 198, 139-152.