Kurtoğlu meta-graniti'nin (Gümüşhane) jeokimyasal ve izotopik özellikleri

Gümüşhane yöresi, Sakarya Zonu'na ait Variscan metamorfik temel kayaçlarının yüzeylediği lokasyonlardan biridir. Genişliği 0.5 ila 3 km ve yaklaşık 28 km uzunluğa sahip bu metamorfitler Kırıklı Köyü civarından başlayarak güneybatı yönünde Tersun Dağı'na kadar uzanan bir alanda mostra verir. Kayaçlar erken-orta Karbonifer'de bölgesel metamorfik koşulların etkisi altında kalarak düşük-orta derecelerde başkalaşmışlardır. Kurtoğlu Metamorfitleri olarak bilinen kayaçlar başlıca iki tektonik birimden oluşmaktadır: (i) mikaşist, gnays ve bunları keserek yerleşen meta-granitler, (ii) fillat ve kalkşistler. Bu çalışmaya konu olarak seçilen meta-granitler petrografik, jeokimyasal ve jeokronolojik özellikleri bakımından incelenmiştir. Petrografik olarak muskovit ve biyotit meta-granitler olmak üzere iki alt gruba ayrılmaktadırlar. U-Pb SHRIMP yöntemi ile biyotit meta-granit (KU-35) örneğindeki zirkonlardan elde edilen yaşlar 511-452 m.y. (Geç Kambriyen-Geç Ordovisiyen) arasında değişmektedir. Muskovit meta-granitler bileşimsel değişimin felsik ucunda toplanırken (SiO2: % 72.8−77.8), biyotit meta-granitler nispeten geniş bir bileşimsel aralık sunmaktadır (SiO2: % 67.46−78.44). Granodiyoritik bileşime sahip iki adet biyotit meta-granit hariç, tüm örnekler granitik bileşime sahiptir. Örneklerin hepsi güçlü peralumin karaktere sahip olup, yüksek K'lu kalk-alkali'den şoşonitik'e kadar değişen bir jeokimyasal bileşime sahiptir ve % 1.02 ila 4.41 arasında değişen normatif korendon içermektedirler. Bazı biyotit meta-granit örneklerinde S-tipi granit/riyolitler için karakteristik olan granat ve sillimanit bulunur. Örneklerin oldukça radyojenik Sr izotop oranları (0.712-0.745), negatif εNd(t) değerleri (-5.13 ̶ -8.55) ve Pb izotop oranları kesin olarak kıtasal kabukta yer alan bir kaynağa götürmektedir. CaO/Na2O, Al2O3/TiO2, Rb/Sr ve Rb/Ba oranları ise biyotit ve muskovit meta-granitlerin sırasıyla kilce-fakir ve kilce-zengin sedimanter kaynaklardan itibaren oluştuğuklarına işaret etmektedir. Artan SiO2'ye karşılık azalan MgO, Fe2O3 ve TiO2 içerikleri gibi korelasyonlar, Kurtoğlu meta-granitinin oluşumu sırasında kesirli kristallenmenin baskın bir rol oynadığını ve muskovit meta-granitlerin biyotit meta-granitlerden itibaren fraksiyonlaşma yoluyla oluştuğunu ima etmektedir. Hafifçe sağa eğik nadir toprak element profilleri, negatif Nb, Ta, Ti ve pozitif Pb anomalileri yitim ilişkili bir tektonik ortamı ima etmekle birlikte, tektonik ortam ayırım diyagramları genellikle çarpışma eş yaşlı ve çarpışma sonrası tektonik ortamlara işaret etmektedir.