Geology, geochemistry and genesis of Girelbelen (Bodrum, Muğla) skarn mineralization

Bu çalışma Bodrum Yarımadası'nda bulunan Girelbelen skarn zuhurunun petrografik, jeokimyasal ve alterasyon- mineralizasyon karakteristiklerini ortaya koymayı amaçlamaktadır. Alt Kratese yaşlı, farklı seviyelerde filiş blokları içeren dolomitik kireçtaşı Girelbelen bölgesi civarında orta miyosen yaşlı monzodiyoritik plüton tarafından katedilir. İntrüzyonlar filişler içerisinde kalk-silikat hornfels, dolomitik kireçtaşları içerisinde ise skarn oluşumlarına neden olur. Skarn zonları içerisinde hem endoskarn hem de ekzoskarn zonları gelişmiştir. Endoskarn zonu zuhur içerisinde kısıtlı bir alanda gözlenmekle birlikte başlıca granat ve piroksen minerallerinden meydana gelir. Aktinolit ve epidot bu mineralleri ornatarak retrograd zonu teşkil ederler. Ekzoskarn zonu kısmen daha geniş bir alanda gözlenir ve intrüzyondan dolomitik kireçtaşına doğru granat skarn, granat-piroksen skarn, piroksen-granat-vezuviyanit skarn ve forsterite-piroksen-vezuviyanit skarn zonlanması gösterir. Aktinolit, tremolit, epidot, kalsit ve kuvars ekzoskarn içerisinde retrograd mineral fazlarını oluştururlar. Ekzoskarn zonunun forsterit, aktinolit ve diyopsit gibi magnezyumlu mineraller içermesi, skarnın magnezyan karakterli olduğunu gösterir. Sülfit cevherleşmesi hem endoskarn hem de ekzoskarn zonlarında gözlenir. Kalkopirit cevherleşmesi endoskarn içerisinde granat ve piroksen ile yakın ilişkili olarak prograd evrede gelişir. Kalkopirit oranı ekzoskarn dokanağına doğru azalır ve kalkosit tarafından ornatılır. Galen ve sfalerit eş oluşumlu mineraller olarak ekzoskarn zonu içindeki aktinolit, tremolite ve epidote mineralleri ile birlikte gözlenir. Elektron mikroprob analiz sonuçları ekzoskarn zonundaki granatların grosularit ((Gro44.97-93.4-Ad0-35.36-Pyr0.42-21.7) açısından zengin olduklarını ve mineral merkezinden kenar kısımlara doğru grosularit oranının arttığını gösterir. Piroksenler düşük hedenberjit içerikli diyopsit (Di85-94Hd5.6-15Jo0.3-5.4) açısından zengin bileşime sahiptir. Kalk-silikat minerallerinin içerikleri ve piroksenlerin Mn/Fe oranları Au-Fe ve Cu skarnlarının özelliklerini yansıtmaktadır. Girelbelen bölgesinde bulunan intrüzyonlar çoğunlukla monzodiyoritik bileşime sahip ve kalkalkalin, metalüminyumlu, I-tipi karakterlidirler. İntrüzyonlar ilksel manto normalizasyonuna göre büyük iyon yarıçaplı elementler (örneğin; Ba, Cs, Rb, Th, U) açısından zengin ve yüksek alan mukavemetli elementler (örneğin Nb, Ta, Y, Zr, Ti) açısından fakirdirler. Bu özellikler magma oluşumunun dalma-batma zonları ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Girelbelen granitoyidinin toplam alkali içeriği Au, Fe ve Cu skarn granitoyidlerinin toplam alkali değerleri ile iyi bir korelasyon göstermektedir. Sıvı kapanım çalışmaları ekzoskarn zonuna ait tip 1, tip 2 ve tip 3 olarak belirlenen birincil kapanımlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Prograd evredeki granatların homojenleşme sıcaklıkları (Thº) ve tuzluluk oranları (wt.% NaCI eq.) sırasıyla 496 > 600ºC ve 10.86-16.99% wt.% NaCI eq olarak hesaplanmıştır. Retrograd fazın başlangıç evrelerinde oluşan vezuviyanitin homojenleşme sıcaklıkları (Thº) ve tuzluluk oranları sırasıyla 338-394ºC homojenleşme sıcaklığı ve 7.45-9.60% (wt.% NaCI eq.), cevherleşme ile eş oluşumlu kalsitlerin homojenleşme sıcaklıkları (Thº) ve tuzluluk oranları (wt.% NaCI eq.) sırasıyla 287-343Cº ve 2.24-7.45% (wt.% NaCI eq.) olarak hesaplanmıştır. Elde edilen homojenleşme sıcaklıkları ve tuzluluk değerleri dünyadaki diğer Pb-Zn skarnları ile uyumluluk göstermektedir. Granatların hesaplanmış δ18O(sıvı) değerleri 12.04‰ ve 11.94‰ olarak hesaplanmıştır. Granatların izotopik bileşimleri prograd evre skarn minerallerinin çoğunlukla magmatik kökenli akışkanlardan kaynaklandığını göstermektedir. Galen üzerinde yapılan kükürt izotop analizlerinde δ34S değeri -1.6‰ olarak bulunmuştur. Bu değer kükürtlerin magmatik kökenli olduğunu göstermektedir. Duraylı izotop çalışmaları ve sıvı kapanımı çalışmaları birlikte değerlendirildiğinde retrograd evrede magmatik ve meteorik akışkanların karıştığı sonucu ortaya çıkmaktadır. Anahtar Kelimeler: Monzodiyorit, Endoskarn, Ekzoskarn, Sıvı Kapanımı, Duraylı İzotop