Kop Dağları Erzincan-Erzurum-Bayburt ultramafik ve mafik kayaçlarının jeolojik, petrolojik ve metallojenik incelemesi

Abstract

ÖZET İnceleme alam Kopdağlan (Erzincan-Erzurum-Bayburt) silsilesinin önemli bir bölümünü kapsar. Doğu Pontid Güney Zonu ile Anatolid tektonik birlikleri arasındaki ortak noktayı temsil eden inceleme alanında bugüne kadar detaylı bir jeolojik çalışma yapılamamıştır. Genelde ültramafik kayaç gruplarının yüzeylendiği bu alanda tortul ve metamorfîk kayaçlardan başka diğer magmatitler de yeralır. Ültramafik kayaçlar başlıca dünit, harzburjit, lerzolit ve daha az oranda da verlit ve piroksenitlerden oluşurlar. Tortul kayaçlara gelince; Liyas, volkano-sedimanter kayaçlarla; Malm- Alt Kretase, kireçtaşlarıyle; Üst Kretase, kınntılı-karbonatlı kayaçlarla; Eosen, kalın ve masif konglomeralarla; Miyosen ise kırıntılı araseviyelerin de bulunduğu karbonatlı kayaçlarla temsil edilirler. Metamorfîk kayaçlar ise; rejyonal metamorfizma ürünü gnays, mikaşist, amfibolit, kloritşist ve serisitşistlerden oluşurlar. Gnays ve mikaşistlerin köken kayaçlarmı pelitler ve kumtaşlan, amfiboliüerinkini ise eski bazaltik kayaçlarla grovaklar oluştururlar. Ültramafit haricindeki diğer magmatik kayaçlar ise bazik (gabro, diyabaz, bazalt), ortaç (diyorit, andezit), ve asit (tonalit, kuvarslı diyorit, granofir, dasit) kayaçlardan ibarettir. Rejyonal metamorfîk karakterli olan gnays, amfibolit, mikaşist ve diğer metamorfitler inceleme alanının en yaşlı kayaç grubunu oluşturup kıtasal kabuğa karşılık gelirler. Sübkontinental karakterli oldukları belirlenen ültramafik kayaçlar sözkonusu metamorfitler içerisine sokulum yapmışlardır. Bazaltlar hariç diğer tüm asit, ortaç ve bazik magmatik kayaçlar kalkal kalen ve VAG karakterlidirler. Bazaltlar ise toleyitik ve MORB+WPB karakter sunarlar. İnceleme alanındaki bütün kayaçlar tektonik olarak güneye doğru itilmişlerdir. Öyle ki en yaşlı birimleri en üstte, en genç olanları da en altta görmek mümkündür. Kabuk kalınlaşması olarak bilinen bu durum K-G yönünde büyük bir sıkışma rejimi ile açıklanır. vnYukarda sözü edilen ültramafîtler ve beraberindeki magmatik kayaçlar ark gerisi bir havzanın ürünleridirler. Sözkonusu bu kayaçlar ark gerisi bir havzada kıta kabuğuna sokulum yapmışlardır. Kabuğun Liyas öncesinde açılmaya başlanması ve Üst Kretase öncesinde sıkışmaya uğrayarak üst manto yükseüminin sona ermesi, kıtasal bir kabuğun rifüeşerek okyanusal bir kabuğun geUşiminin ilk aşaması olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca ültramafiüerin yerleşim yaşının Jura- Alt Kretase, yüzeylerime yaşının ise Üst Kretase öncesi olduğu sonucuna varılmıştır. Kromit madenciliği açısından bölge son derece verimlidir. Önemli kromit yatakları dünit, nadiren de harzburjitler içinde bulunur. Dünit içerisindeki kromit kütlelerinin rezervi bir kaç yüz tondan 70 bin tona, tenörleri ise (0*203 %) en çok % 55' e kadar değişir. Harzburjitler içindeki kromit kütleleri en çok Mbin tona, tenörleri ise en çok % 62'ye kadar değişir. Kromitler ile ilgili yapılan çalışmalar sonucu, bunların kökenleri, cevher-yan kayaç ilişkileri, yataklanma şekilleri, strüktürleri, mikrokimyasal özellikleri, birbirleriyle olan ilişkileri ortaya çıkarılmıştır. Anahtar Kelimeler: Ültramafik kayaç, Subkontinental peridotit, Kromit, Kop dağlan, Türkiye. vm

SUMMARY GEOLOGICAL, PETROLOGICAL AND METALOGENIC INVESTIGATIONS OF ULTRAMAFIC AND MAFIC ROCKS OF KOP MOUNTAINS (ERZINCAN- ERZURUM-BAYBURT) The investigation area comprises an important part of the Kop mountain chain (Erzincan-Erzurum-Bayburt). It represents the common point of southern zone of eastern Pontid and Anatolid tectonic units where no detail geological study has been done so far. Although sedimentary, metamorphic and magmatic rocks are present, ultramafic rock groups are dominant in the studied area. The ultramafic rock groups include dunit, harzburgite, lherzolite and a lesser extend wherlite and pyroxenite. Sedimentary rocks are represented by Liassic volcano-sedimentary rocks, Malm- Lower Cretaceous limestones, Upper Cretaceous detritial carbonates, Eocene conglomerates and Miocene detritial inter bedded carbonates. Metamorphic rocks are gneises, mica-schists, amhibolites, chlorite schists and serisite schists all of which are product of regional metamorphism. Gneisses and micaschists were originated from pelites and sandstones whereas metamorphism of old basic rocks formed amphibolites. Magmatic rocks with the exception of ultramafics are basic (gabbro, diabaz, basalt), intermediate (diorite, andesite) and acid (tonalite, quartz- diorite, granophire, dacite) rocks. The oldest rock groups of the study area are regional metamorphic rocks correspond to continental crust Ultramafic rocks show subcontinental character and intruded into the metamorphic rocks. All magmatic rocks except for basalts, display calc-alkaline and VAG characteristics. However basalts are tholeiitic and exhibit MORB+WPB characteristics. Ultramafics and associated magmatic rocks are products of a back-arc basin. These rocks intruded into a continental crust within the back-arc basin. rxThe continental crust started to open Pre-Liyas (Jura), and then compressed with the cease of upper mantle rise before Upper Cretaceous, all of which suggest initial stage of an oceanic crust evolution with rifting of a continental crust. In addition, it is concluded that the setting age of ultramafics is Jura-Lower Cretaceous, and cropping out age of Pre-Upper Cretaceous. The study area is important for chromite mining. The most significant chromite deposits are associated with dunites and rarely harzburgites. Tonnage of the chromite deposits in dunites ranges from a couple of hundred tonnes to seventy thousand tonnes with tenor most 55 % Q2O3. However, tonnage of chromite deposits in harzburgites is at most two thousand tonnes with tenor 62 % Cr203. In this study, origin, ore-country rock relationships, depositional forms, petrography, microchemical characteristics of chromites are also found out Keywords: Ultramafic rocks, Subcontinental peridotit, Chromite, Kop mauntains, Turkey. X