Metamict zircon and structural characters: Pütürge metamorphite example

Abstract

Mineralogical studies (rock named, zircon separate), geochemical analysis(LA-ICPMS) and cathodoluminescence (CL) image were applied to samples of the Pütürge metamorphites representing different facies such as amphibolites and greenschiste. Pütürge metamorphites are made up of pelite/semi-pelite, psammite, metagranite gneisse, schist, amphibolite, marble and quartzite type rocks. Mineral paragenesis, the transformation of the garnet mineral advancing on the kyanite-almandine-muscovite and staurolite-almandine sub-facies of the amphibolite facies of the massive to chlorite and biotite minerals along with the transformation of the kyanite mineral to muscovite mineral show that the massive has undergone two retrograde metamorphisms on the greenschist facies. The exhumation process of the metamorphites is seen as the cause of the retrograde metamorphism. The cathodoluminescence images of zircon minerals show a zoning that indicates a metamorphic growth where partial radiation damage in the shape of oscillatory zoning and porous structure also occurs pointing out the magmatic root. A zircon type with different textural and chemical components which might be called partially metamictte has developed. The luminescence feature in partially radiated zircon particles rich in radiogenetic minerals is rather high in comparison with other zircon particles. High temperature during the metamorphism of the massive and the ratio of the radiogenetic elements like U and Th in the mineral are effective in the textural and chemical difference between the core and rims of zircons

Pütürge metamorfitlerinde mineralojik (kayaç adlandırılması, zirkon ayrımı), jeokimyasal (LA-ICPMS) ve Kathödölüminesans (CL) incelemeleri Pütürge metamorfitlerinin amfibolit ve yeşilşist fasiyesi gibi farklı fasiyesleirn özelliğini yansıtacak örneklerden alınmıştır. Pütürge metamorfitleri, pelit/semi-pelit, pisamit, metagranit, gnays, şist, amfibolit, mermer ve kuvarsitten oluşur. Mineral parajenezleri, masifin amfibolit fasiyesinin disten-almandin-muskovit ve stavrolit-almandin alt fasiyeslerinde ilerleyen, granat mineralinin klorit ve biyotit minerallerine dönüşümleri ve disten mineralinin muskovit mineralinine dönüşümü gibi özelliklerden yeşilşist fasiyesinde gerileyen türden iki metamorfizma geçirmiş olduğunu göstermektedir. Gerileyen metamorfizmaya metamorfitlerin yükselme süreci sebep olarak görülmektedir. Zirkon minerallerinin kathödölüminesans görüntülerinde, magmatik kökeni işaret eden ilksel (oscilatory) zonlanma ve gözenekli yapı şeklinde, kısmen radyasyon hasarının da geliştiği büyüme zonlanması görülür. Dokusal ve kimyasal bileşimleri farklı olan, kısmen metamikt diyebileceğimiz zirkon değişimi gelişmiştir. Radyojenetik kapantı minerallerince zengin metamikt zirkon tanelerinde, luminesans özellik diğer zirkon tanelerine nazaran yüksektir. Zirkonda, çekirdek ve kenar kısımları arasındaki dokusal ve kimyasal farklılığa, masifin metamorfizması sırasındaki yüksek sıcaklık ve U, Th gibi radyojenetik elementlerin mineral içerisindeki oranı etkili olmuştur.