Abstract

Different types of chromitite, including texturally massive, disseminated and banded varieties, are present in the Kop ophiolitic ultramafic rocks, which extend from Erzincan to Erzurum in northeastern Turkey. The chemical composition of the chromian spinel in these deposits is relatively homogeneous, with 0.64 < Cr# < 0.81 and 0.56 < Mg# < 0.70. The calculated parental composition of melts (10.1–13.5 wt% Al2O3 and FeO/MgO values in the range 0.71–1.12) from which the Kop chromitites precipitated is very similar to picritic basalt and boninite, in distinct contrast to MORB-type magma. Total contents of platinum-group elements (PGE) in different deposits range from 87 to 520 ppb, with an average of 199 ppb. Values normalized to chondrite (CI) show negatively sloping PGE patterns with slight positive Ru and Pd anomalies. Primary solid inclusions of silicates consist of olivine, amphibole, phlogopite and rare clinopyroxene, randomly distributed within the chromitites. Chlorite and a few grains of garnet were also identified as secondary phases. Mostly IPGE-dominated single and composite inclusions of sulfides and alloys are the main PGM phases in chromian spinel. Some PPGE phases, which are uncommon for ophiolitic chromitites, also were found as inclusions in unaltered chromian spinel. Stabilization of PGE alloys and laurite during the early stage of PGM crystallization in the Kop chromitites is explained by the relatively high temperature (T) and low fugacity of sulfur f(S2) of the melt during the precipitation of the chromian spinel. Low-temperature in situ alteration and modification of PGM by loss of S and addition of base metals led to the transformation of laurite to alloys or S-depleted laurite in some samples of chromitite. The calculated composition of the parental melts, the high-Cr content (Cr# > 0.60) and low values of Ti in the chromian spinel in the presence of primary hydrous silicate inclusions suggest that the chromian spinel crystallized from a hydrous melt, enriched in Na and K, formed as a result of high degree of partial melting of upper mantle or of peridotite–melt interaction, probably in a suprasubduction setting.

Abstract

De différentes sortes de chromitite, ayant une texture massive, disseminée ou rubannée, sont présentes dans les roches ultramafiques de l’ophiolite de Kop, allant de Erzincan à Erzurum dans le nord-est de la Turquie. La composition chimique du spinelle chromifère de ces accumulations est relativement homogène, avec 0.64 < Cr# < 0.81 et 0.56 < Mg# < 0.70. La composition calculée des magmas parentaux (10.1–13.5% Al2O3 et des valeurs FeO/MgO dans l’intervalle 0.71–1.12) de ces chromitites ressemble davantage à un basalte picritique et à une boninite qu’à un magma de type MORB. Les teneurs totales en éléments du groupe du platine (EGP) des divers gisements vont de 87 à 520 ppb, en moyenne 199 ppb. Les valeurs normalisées par rapport à une chondrite (CI) possèdent des tracés des EGP à pente négative avec de légères anomalies positives en Ru et en Pd. Les inclusions solides de silicates primaires, soit l’olivine, l’amphibole, la phlogopite et, plus rarement, le clinopyroxène, sont distribuées de façon aléatoire dans les chromitites. La chlorite et quelques grains de grenat ont aussi été identifiés comme phases secondaires. En général, on trouve surtout des inclusions simples ou composites de sulfures et d’alliages du groupe iridium des EGP dans le spinelle chromifère. Quelques phases du groupe platine des EGP, inhabituelles dans les chromitites d’ophiolites, sont aussi incluses dans le spinelle chromifère sain. La stabilisation des alliages des EGP et de la laurite au cours des stades précoces de la cristallisation des minéraux du groupe du platine (MGP) résulterait de la température relativement élevée et la faible fugacité en soufre du bain fondu lors de la précipitation du spinelle chromifère. Une altération et modification in situ à basse température des MGP par perte de S et ajout de métaux de base ont mené à la transformation de la laurite en alliages ou en laurite déficitaire en S dans certains échantillons de chromitite. D’après la composition calculée des liquides parentaux, la teneur élevée en Cr (Cr# > 0.60) et les faibles valeurs de Ti dans le spinelle chromifère en présence des inclusions de silicates hydratés primaires, il semble que le spinelle chromifère se soit formé à partir d’une bain fondu contenant H2O, enrichi en Na et K, et formé suite à un degré élevé de fusion partielle du manteau supérieur ou bien suite à une réaction péridotite – bain fondu, probablement dans un contexte de suprasubduction.

(Traduit par la Rédaction)

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