The origin and alteration model of Afyon-Sandikli (AS) porphyry copper deposit
Afyon-Sandıklı (AS) porfiri bakır yatağının alterasyon modeli ve kökeni
- Tez No: 455491
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKAY KUŞCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 190
Özet
Bu çalışma, Afyon-Sandıklı (AS) alkalen porfiri Cu cevherleşmesinin litolojik birimlerini belirlemek ve bu birimlerin alterasyon-mineralizasyon zonlarıyla zamansal ve mekansal birlikteliklerini ortaya koymak için yapılmıştır. Cevherleşmeler feldspar porfiri monzonit, feldspar porfiri latit, K-feldspar siyenit, latit porfiri, trakit, trakitik dayk, mikromonzonit porfiri dayk, piroklastik kayaçlar ve lav akıntıları ile hidrotermal breşlerin bulunduğu bir alanda gözlenmektedir. Feldspar porfiri monzonit cevherleşminin gözlemlendiği bölgedeki en yaşlı birimdir. Bu intrüzif kayalar üzerindeki alterasyon zonları haritalanmış ve taşınır XRD cihazıyla (terraspec) ve petrografik yöntemlerle analiz edilmiştir. Potasik, fillik, propilitik ve ileri arjilik alterasyon bölgedeki ana alterasyonlardır. Potasik alterasyon baskın olarak hidrotermal biyotit içerir ve fillik alterasyon tarafından üzerlenir. Fillik alterasyon serizit, kuvars ve piritten oluşur. Bunlara ek olarak, çalışma alanının batı kesimlerinde ve özellikle hidrotermal breşler içinde turmalin oluşumları gözlemlenmekte olup turmalin hem kayaç içerisinde ince taneli kristaller, hem de damar ve breş çimentosu olmak üzere farklı formlarda bulunmaktadır. Petrografik çalışmalar, propilitik alterasyonun klorit ve epidot bakımından zengin olduğunu göstermekte olup bu alterasyon çalışma alanının kuzey ve güney bölgelerinde yüzeylemektedir. İleri arjilik alterasyona uğramış bölgelerde alterasyon mineralleri olarak alunit, kaolen ve dikit; cevherleşmenin bulunduğu potasik alterasyonun üst bölgelerinde ise pirofillit belirlenmiştir. Cevherleşme sadece potasik alterasyonda ve baskın bir şekilde fillik alterasyona has ağsı damarların yoğunlaştığı kesimlerde gözlenmektedir. Kalkozin, kalkopirit, molibdenit ve tetrahedrit? potasik alterasyonda bulunan ana bakır mineralleridir. Çalışma alanında normal faylar baskın şekilde gözlemlenir. Bu faylar genel olarak 75°- 90° eğime K-G doğrultu sunarlar. Ayrıca bu faylar çalışma alanının kuzey ve güney bölgerinde yüzlek veren silika kafalarının oluşmasında rol oynamıştır. Taze ve alterasyona uğramış kayaçlardan ayıklanmış zirkonlar üzerinde yapılan U-Pb SHRIMP analizleri, cevherleşme ve potasik alterasyonları barından monzonitik kayanın yaş aralığının 10.5-12.5 My, cevherleşme sonrası gelişen intrüzif fazının yaşının ise 10.9±0.089 My olduğunu ortaya koymaktadır. Ar-Ar yaş analizi hidrotermal alterasyonun yaşını belirlemek üzere ileri arjilik alterasyona uğramış kayaçlardaki alünitlerden yapılmıştır ve alterasyon yaşı 11.2±0.5 My olarak belirlenmiştir. Tüm yaş verileri bir arada değerlendirildiğinde cevherleşmenin yaş aralığı 10.5 ile 11.2 My olarak kabul edilebilir. Bölgedeki kayaçlardan alınan tüm örnekler alkalen karakterlidir ve şoşonitten ultrapotasiğe doğru değişen özellik gösterir. Bu kayaçlar ilksel mantoya göre LIL elemenetlerince (Ba, Cs, Rb, Th, U gibi) zenginleşmiş ve HFS elementlerince (Nb, Ta, Y, Zr, Ti gibi) tüketilmiştir. Hafif nadir toprak elementleri (La, Ce, Pr, Nd, Pm gibi) göreceli olarak ağır nadir toprak elemenlerine göre daha zengindir. Özellikle trakitik daykı en yüksek La (146,9ppm) ve Ce (286ppm) içeriğine sahiptir. Ek olarak Sr 889.9 ile 1498ppm değerleri arasında değişmektedir. Bu özellikler, magmanın oluşumu için içinde kalıntı garnet bulunan ve su bakımından fakir bir metasomatize manto kaynağını göstermektedir. Sıvı kapanım analizleri, potasik, fillik ve ileri arjilik alterasyona uğramış alanlardan alınan örneklerdeki birincil kapanımlar üzerinde yapılmıştır. Birincil kapanımlar tip 1, tip 2 ve tip 3 olmak üzere üç sınıfa ayrılmıştır. Tip 1 kapanımlar tek fazlı gaz kapanımlarıdır ve potasik alterasyondaki kuvarlars içerisinde baskın şekilde gözlenir. Tip 2 kapanımlar sıvı-gaz içeriğine sahip çift fazlı kapanımlardır. Bu kapanımlar içerdikleri sıvı ve gaz kapanımlarının oranına göre tip 2a ve tip 2b olmak üzere iki alt bölüme ayrılmıştır. Tip 3 kapanımlar sıvı-gaz ve katı fazların bir arada gözlemlemdiği kapanımlardır. Bu kapanımlar içerdikleri katı minerallerin cinsine göre; halit yavru minerali içeren S-G-KH kapanımlar tip 3a ve halit ile beraber silvit yavru mineralleri içeren S-G-KH-KS kapanımlar ise tip 3b olarak alt gruplara ayrılmıştır. Fillik alterasyona ait kapanımlardan elde edilen homojenleşme sıcaklıklarının ortalama değeri (Th °C) 381°C olarak hesaplanmıştır. Potasik alterasyona ait kapanımlardan elde edilen homojenleşme sıcaklıklarının ortalama değeri ise (Th °C) 590°C olarak hesaplanmıştır. Magmatik suyun kaynaması ve akabinde soğuması bu alterasyonlardan elde edilen homojenleşme sıcaklıkları ve tuzluluk değerlerine bağlı olarak gözlemlenen tutarlı bir süreçtir. Serizit içeren PHY-1 ve PHY-2 numunelerinin akışkana göre hesaplanmış δ18O(akışkan) değerleri 1,34‰ ve 3,74‰'tür. Aynı minerallerin akışkana göre hesaplanmış δD(akışkan) değerleri sırasıyla -96‰ ve -94‰'tür. İkincil biyotitler için hesaplanan δ18O(akışkan) ve δD(akışkan) değerleri ise sırasıyla 10,63‰ ve -31,36‰dir. Hesaplanan değerler göz önüne alındığında fillik alterasyonu meydana getiren akışkanlardaki değişim sürecinin yüzey sularının karışımı etkisinden daha çok yan kayaç etkileşimi sonucu oluştuğu, öte yandan potasik alterasyonu oluşturan magmatik suların ise kaynama evresinde bulunduğu söylebilir. Potasik alterasyondan alınmış piritlerden elde edilen δ34S değeri -1.8‰ dir. δ34S analizi sonucu kükürtün magmatik kökenli olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to identify the spatial and temporal association between the timing and emplacement of precursor intrusions and alteration-mineralization within the AS (Afyon-Sandıklı) porphyry Cu deposits, an alkalic porphyry Cu deposit. The mineralization is hosted by a magmatic suite consisting of feldspar porphyry monzonite, feldspar porphyry latite, K-feldspar syenite, latite porphyry, trachyte, trachytic dike, micromonzonite porphyry dike, pyroclastic rocks and lava flows, and hydrothermal breccia. Feldspar porphyry monzonite is the oldest intrusive phase in the prospect, and is host to the alterations and mineralization. The intrusive rocks were subjected to varying degrees of hydrothermal alterations, that are mapped and identified by portable XRD device (terraspec) and petrographic analyses. The potassic, phyllic, propylitic and advanced argillic alterations are the main alteration types in the AS porphyry deposit. The potassic alteration consists primarily of hydrothermal biotite, and overprinted by phyllic alteration. Phyllic alteration consists mainly of sericite, quartz and pyrite. Additionally, tourmaline that forms discrete fine grained crystals, veins, and as breccia cement was identified at western part of the ore body as integral part of the phyllic alteration. Chlorite and epidote was identified as dominant mineral pair within propylitic alteration. The predominant mineral assemblages within the advanced argillic alteration, are alunite, kaolinite and dickite. Besides, pyrophyllite was also been defined at the levels above of the potassic alteration. Mineralization is observed only in the potassic alteration and partly within the levels in where stockwork veins predominate at the phyllic alteration. Chalcocite, chalcopyrite, molybdenite and tetrahedrite? are common ore minerals in the potassic alteration. The predominant structures in the study area are high angle normal faults. These faults trend mostly in N-S direction with a dip angle of 75° to 90°. These faults appear to acted as channelways for the emplacement of silica ledges exposed at northern and southern part of the area. The U-Pb SHRIMP geochronological analyses on zircon separates from fresh and altered rocks showed that the host monzonitic rocks yielded an age range between 10.5-12.5 Ma., whereas the post-mineral intrusive phase has an age of 10.9±0.089 Ma. The Ar-Ar geochronology on alunite was carried out to find out the timing of hydrothermal alteration, and yielded an age of 11.2 ± 0.5 Ma. As the alterations are intruded by fresh, post-mineral dikes, the age of mineralization is accepted as 10.5 to 11.2 Ma. All samples from the magmatic rocks are alkaline in nature and show shoshonite to ultra potassic affinity. They are enriched in large ion lithophile elements (LILE e.g. Ba, Cs, Rb, Th, U), and are depleted in high field strength elements (HFSE e.g. Nb, Ta, Y, Zr, Ti) with respect to primitive mantle. The light rare earth elements (LREE such as La, Ce, Pr, Nd, Pm) are relatively enriched compared to heavy rare earth elements (HREE). These features suggest a metasomatized mantle source with residual garnet and lower hydrous phase for the magma. The fluid inclusion studies involve analyses of primary inclusions on the samples from potassic, phyllic and advanced argillic alterations. The primary inclusions are classified into three principal types as type 1, type 2, type 3. Type 1 refers essentially to single-phase (monophase) vapor (V) inclusions, and are the most abundant type particularly in the quartz crystals within the potassic alterations. Type 2 refers to two-phases (diphase) liquid-vapor (L-V) inclusions. They are subdivided into two types as type 2a and type 2b based on relative abundance of liquid - vapor in the inclusions. Type 3 refers to three phase (multi-phase) inclusions. They are subdivided into two as; type 3a if contains a single halite crystal (SH) (L-V-SH), and type 3b if contains two daughter crystals (halite and sylvite). The mean value of homogenization temperatures for inclusions from the phyllic alteration is calculated as 381°C. The mean value of homogenization temperatures for inclusions from potassic alteration is calculated as 590°C. Boiling and subsequent cooling of a magmatic water is a viable mechanism based on the available homogenization temperatures and salinites for inclusions from these alterations. The calculated of δ18O(fluid) values for sericite-bearing samples are 1,34‰ and 3,74‰, respectively. δD(fluid) values for sericite-bearing samples are -96‰ and -94‰, respectively. The calculated δ18O(fluid) and δD(fluid) values for secondary biotites are 10,63‰ and -31,36‰, respectively. Stable isotope data indicate that wall rock interaction is a favored mechanism that changed the composition of fluid that formed phyllic alterations while boiling appears to be more valid mechanism for a magmatic water that formed potassic alterations. The δ34S value for pyrite is -1.8‰. The δ34S value from the pyrite suggests a magmatic sulfur.
Benzer Tezler
- Geyikdağı Birliği kambriyen yaşlı metaklastik kayaçların petrolojik incelenmesi
Petrologic investigation of cambrian aged metaclastic rocks of Geyikdaği Unit
MÜSLÜM KODAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER BOZKAYA
- Germencik (Aydın- Türkiye) jeotermal sahasının, jeolojik, jeokimyasal ve hidrojeolojik modelinin araştırılması
Germencik (Aydin-E Turkey ) geothermal field, geology, geochemicals and hydrogeological studies
MEHMET ŞİŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeoloji MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLDEMİN DARBAŞ
- Murgul bakır yatağında bulunan jips oluşumlarının kökeni
Origin of gypsum formation in the murgul copper deposits
ALİ SAİT ÇOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeoloji MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT ÖZGÜR
- Burdur-Salda Gölü güncel magnezyumlu çökellerin oluşumu
The Formation mechanism and genesis of actual magnesium carbonate precipitations
MELEK DEMİRAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET SUNER
- Streptozotosin ile deneysel diabet oluşturulan hayvanlarda bazı kan parametrelerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
BELKİS ÜNVER