Maden Karmaşığı'nın (Doğu Toroslar-Türkiye) petrolojik özellikleri

Çalışma alanı, Maden Karmaşığının en yaygın olduğu bölge olan Elazığ-Maden ilçesi ile Malatya-Kale-Pütürge arasındaki bölgeyi kapsamaktadır. Maden Karmaşığı doğuda Guleman Ofiyoliti üzerine uyumsuz olarak gelirken batıda ise Pütürge Metamorfitlerine göre iki farklı pozisyonda bulunmaktadır. Ergani-Maden bölgesinde Maden Karmaşığı, birbirleriyle düşey geçişli alt volkano-sedimanter birim ve üst volkanik birim olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Alt volkano-sedimanter birim, taban konglomerasının üzerine kireçtaşı blokları içeren mafik volkanitler, çamurtaşları, pelajik kireçtaşlarından oluşmaktadır. Üst volkanik birim ise, bazalt, bazaltik andezit, andezit, dasit, diyabaz ve piroklastik kayaçlardan oluşmaktadır. Kale-Pütürge Bölgesinde ise Maden Karmaşığı, güneyde Koçali Ofiyolitleri üzerine uyumsuz olarak gelirken, Pütürge Metamorfitleri tarafından tektonik olarak üzerlenmektedir. Pütürge Metamorfitlerinin kuzeyinde ise bu karmaşık Pütürge Metamorfitlerini uyumsuz olarak üzerlemektedir. Maden Karmaşığı bu bölgede alttan üste doğru Ceffan, Arbo, Melefan ve Karadere olmak üzere dört formasyona ayrılmıştır. Ceffan Formasyonu, Pütürge Metamorfitleri üzerine uyumsuz olarak gelirken, Arbo Formasyonu tarafından uyumlu olarak örtülür. Birim Kireçtaşı, şeyl, kumtaşı ve konglomeralardan oluşmaktadır. Arbo Formasyonu, Ceffan Formasyonu üzerine uyumlu olarak gelirken, Melefan Formasyonu tarafından uyumlu olarak üzerlenmektedir. Birim Nummulites sp. ve foraminfer fosilleri içeren Lütesiyen yaşlı kireçtaşlarından oluşmaktadır. Melefan Formasyonu, Arbo Formasyonu üzerine uyumlu olarak gelirken, Karadere Formasyonu tarafından uyumlu olarak üzerlenmektedir. Birim çamurtaşı, marn, spilitik bazalt ve pelajik kireçtaşlarından meydana gelmektedir. Karadere Formasyonu, Melefan Formasyonu üzerine uyumlu olarak gelirken, İspendere Ofiyolitleri ve Elazığ Magmatitleri tarafından tektonik olarak üzerlenmiştir. Karadere Formasyonu bazalt, diyabaz ve piroklastik kayaçlardan oluşmaktadır. Jeokimyasal incelemeler sonucunda, karmaşığa ait magmatik kayaçlarda N-MORB'a göre normalize edilmiş diyagramlarda Büyük İyon Yarıçaplı Litofil Elementlerce (LILE) zenginleşme, Yüksek Alan Enerjili Elementlerce (HFSE) tüketilme ve aşırı pozitif Pb anomalisi farklı kayaç türleri için benzer desen karakteristikleri sunmaktadır. Kayaçların kondrit'e göre normalize edilmiş Nadir Toprak Element (NTE) desenleri incelendiğinde, Hafif Nadir Toprak Elementlerce (HNTE) zenginleşme, Ağır Nadir Toprak Elementlerce (ANTE) değerleri yatay ve yataya yakın dağılımlara sahip oldukları görülmektedir. İncelenen volkanik kayaçların 87Sr/86Sr(i) oranları 0.70352-0.70748 arasında, 143Nd/144Nd(i) oranları ise 0.51207-0.51292 arasında değişmektedir. Ayrıca, kayaçların ε(Nd)(T) değerleri -10.0 ile 6.7 arasındadır. İncelenen volkanik ve sub-volkanik kayaçların iz element, nadir toprak element ve Sr-Nd izotopik sonuçları, Orta Eosen yaşlı Maden Karmaşığı'nı oluşturan magmanın daha önceki yitim bileşenlerince zenginleşmiş E-MORB ve N-MORB benzeri bir kaynaktan türemiş olduğunu göstermektedir. Ayrıca, bu durum kayaçların gelişiminde etkin olan mekanizmanın fraksiyonel kristalleşmesinin yanında kabuksal kirlenme süreçlerinin de etkin bir rol oynadığını göstermektedir. Bölgede meydana gelen Geç Kretase sonrası çarpışması ile ofiyolitler Arap Levhası üzerine, Pütürge-Bitlis Metamorfik Masifleri ise ofiyolitler üzerine bindirmiş ve önemli bir kabuk kalınlaşması meydana gelmiştir. Geç Kretase yitim zonunun ve Bitlis-Pütürge Metamorfitlerinin taban kısmı ile alttaki ofiyolitlerin astenosfer içerisine doğru sürüklenmesi sonucu oluşan boşluk astenosfer tarafından doldurulmuştur. Adiyabatik olarak yükselen astenosferin, çöken kısımdan açığa çıkan uçucuların etkisiyle kısmi ergimesi ile oluşan magma yükselerek bazı bölgelerde Pütürge Metamorfitleri üzerinde, bazı bölgelerde de ofiyolitler üzerinde Maden Karmaşığını oluşturmuştur. Anahtar Kelimeler: Maden Karmaşığı, Doğu Toroslar, Magmatizma, E-MORB ve N-MORB, Fraksiyonel Kristalleşme, Kabuk Kirlenmesi.