Mineralogy and geochemistry of gossans developed on selected Kuroko–type VMS deposits occuring in eastern pontides (NE Turkey)
Doğu pontitler (KD Türkiye)'de bulunan seçilmiş bazı Kuroko-tipi VMS yatakları üzerinde gelişen gossanların mineralojisi ve jeokimyası
- Tez No: 467252
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN ÇİFTÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Doğu Pontitler, Türkiye'nin kuzeydoğusunda, uzunluğu 500 km, genişliği 100 km olan bir dağ zinciri oluşturmaktadır. Doğu Pontitlerin doğu-batı yönelimli tektonik zonları Beldağ havzası, ofiyolit kuşağı, Yıldızeli Havzası ve magmatik kuşaktır. Permiyen granitoyidleri ve Devoniyen-Karbonifer yaşlı metamorfik kayaçlar, bölgedeki temel kayaları oluşturan en eski kayalardır. Doğu Karadeniz Bölgesi Kaledoniyen, Hersiniyen ve Alpin orojenilerinin etkisinde kalmıştır. Bölgede Alpin yaşlı volkanizma Jurada başlar ve Üst Kretase-Eosen zamanlarında çok şiddetli ve yaygın bir şekil alır. Jura başında Doğu Pontidler'in güneyinde Kuzey Anadolu Tetisi açılmaya başlamıştır. Alt Kretase başında Kuzey Anadolu Tetis kabuğunun Pontidler'in altına dalmaya başladığını gösteren açık veriler vardır. Üst Kretase volkanizması bu dalma batma olayının sonucu gelişmiştir. Tetisin kuzey kolu, Paleosen ile Lütesiyen arasındaki dönemde, Oligosende kapanmıştır. Alp-Himalaya orojenik kuşağının bir parçası olan Anadolu yarımadası kuzeyden güneye dört tektonik kuşaktan oluşur: Pontidler, Anatolidler, Toridler ve Kenar Kıvrımlar kuşağı. Doğu Pontitler, Türkiye'nin dört büyük tektonik biriminden biri olan oldukça karmaşık bir volkanik yay sistemini kapsar. Magmatik yay, kuzeye doğru ilerleyen Neotetyan okyanusal plakası üzerinde gelişmiştir. Volkanik istifler 3 km kalınlığa kadar uzanabilir ve felsik akışlarla yönlendirilen kesitin üst kısmında piroklastik birikintiler ve breşler bulunurken, alt kısımda mafik ve ara lavlar bulunur. Üst bölüm olan Geç Kretase bölüm felsik volkanik kayaçları VMS ile ilişkilidir. Doğu Karadeniz Bölgesinde Mesozoyik-Tersiyer döneminde üç magmatik evre tanımlanmıştır. İlk evre Erken-Orta Jurasik toleyitik karakterli olup rifleşme ile ilintilidir. Subalkalen karakterli Türoniyen-Maastrihtiyen magmatizması ikinci evreyi temsil eder ve yitim ile ilişkilidir. Kretase volkanizması tamamen denizel olup çoğunlukla subalkalendir ve tipik ada yayı ürünleridir. Kalk-alkalen Orta Eosen magmatizması son evre magmatizmayı temsil eder ve olasılıkla açılmalı rejim ile ilintilidir. Doğu Pontitlerde altmışdan fazla VMS bulunmaktadır. Kretase bimodal volkanizmasının ürünleri olan bölgedeki VMS yatakları ada yayı ortamında gelişmiş dairesel yapılar ve fay kontrollü çöküntü alanları ile ilişkilidir. Yapısal kontrollü bu VMS yatakları dasitik/riyolitik domların yakın kesimlerinde oluşmuştur. Doğu Karadeniz kuşağında tanımlanan tüm VMS yatakları çok kalın olmayan dasitik/ riyolitik kayaçlar içerisinde oluşmuştur ve bu yataklar değişik kalınlıklarda dasit, andezit, bazalt ve volkanosedimanter istifler ile üzerlenir. Yataklar genelde dasitik/riyolitik kayaçların en üst kesimlerinde veya üzerleyen kayaçların en alt kesiminde yer alır. Masif sülfid yatakları bir çok araştırmacı tarafından farklı özellikleri göz önünde bulundurularak sınıflandırılmıştır. Hacim olarak yaklaşık %50-60 dan fazla sülfid içeren bir kayaç yığışımı için masif sülfid kütlesi terimi kullanılmaktadır. Okyanus diplerinde-tabanlarında gelişen volkanizmayla yakı ilişki içinde olan masif sülfid yataklar, kalk-alkali magmatizmanın ürünüdürler. İlişkide oldukları yan kayaçlar hem bazalt, diyabaz, vb mafik hem de dasit, andezit, riyodasit, riyolit vb felsik volkanik kayaçlar olabilir. Ancak her yatakta volkaniklarla direkt ilişki gözlenmez. Örneğin Kanada'daki Sullivan yatağında bu ilişki belirgin değildir. Masif sülfidlerin bünyesinde bulunan sülfür ve metallerin ana kaynağının manto olduğu kabul edilir, ancak Peter Rona'nın modelinde açıklandığı gibi deniz suyu ve bazaltik kayalarda önemli oranda sülfür (bazaltların ortalama sülfür içeriği 800 ppm dir) ve metal kaynağı olabilmektedir. Bütün bu kaynaklardan gelen metallerin oluşturduğu masif sülfid maden yatakları açık derin deniz ortamlarında sedimanter kayaçlara bağlı olarak gelişebileceği gibi (örneğin Sulivan ve Beşi Tipi yataklar) yine derin deniz ortamı olarak nitelendirilen okyanus ortası sırtlarda meydana gelen ofiyolitik bileşimli kayaçlara bağlı olarak da oluşabilirler. Jeotektonik sistematiklerine göre masif sülfid yatakları 4 grup altında incelenmektedir: Kuroko Tipi Masif Sülfid Yatakları, Kıbrıs Tipi, Sullivan Tipi, Basshi Tipi. Ada yayı oluşumunun daha ileri bir evresinde ortaya çıkan ve daha falsik volkaniklerle ilişkili yatakların en tipik örneği Japonya'da aynı isimli bölgedeki Kuroko yataklarıdır. Bu tür yataklar sığ denizel ortamlarda oluşmuşlardır. Kuroko tipi cevherleşmeler dasit ve riyodasit bileşimli kırkılanmış denizaltı volkanizmasıyla zaman ve mekan açısından yakın ilişki içersindedir. Gerilme tektoniğinin bir özelliği olarak bu tip yataklara çok az oranda bazaltik kayaçlarda eşlik edebilmektedir. Bu yatakların metal parajenezinde (metal içeriklerinde) Pb, Zn, Cu, Au ve Ag yaygın olarak bulunur ve ilişkili olarak büyük miktarlarda barit, kuvars ve jips de bunlara eşlik eder. Her ne kadar Kuroko tipi yatakların geometrisinde ve metal içeriğinde bazı değişiklikler varsa da, bu tip yataklarda 3 tür cevherleşme gözlenir. Bunlar Keiko, Oko, ve Kuroko tipi masif sülfit yataklarıdır. Kuroko (Siyah cevher): Cevher zonunun en üst kesiminde yer alır. Değişen oranlarda kalkopirit ve pirit ile birlikte galen, sfalerit ve barit içerie. Galen den dolayı siyah cevher olarakda isimlendirilir. Mercek şeklindeki Kuroko cevher kütlesi üzerinde Barit (BaSO4) ve demirli çörtler yer alır. Bu kesimde ayrıca çok az miktarda Arsenik (Realgar ve Orpiment), Au, Ag ve Ni mineralleride bulunur. Kuroko tipi masif sülfid yataklarında çoğu cevher kompakt ve masiftir. Ancak tabakalı, breşli veya koloform (bakteri yapılı) dokularada rastlanır. Bu tip yataklarda Zeolit fasiyesinde bölgesel metamorfizmaya fazlaca rastlanır. Ayrıca yoğun ayrışma sonucu dasitler, kuvars ve serisit birliklerine dönüşmüştür. Kuroko tipi yatakları diğer masif sülfid yataklardan ayırt etmek için Co/Ni oranından yararlanılır. Kuroko tipi yataklarda bu oran 1'in altındadır. Bu tip yataklarda kuvars, sfalerit ve barit üzerinde yapılan sıvı kapanım çalışmalarında 200-300oC lik ısı aralıkları saptanmıştır. Ayrıca bu sıvılar üzerinde yapılan duraylı izotop çalışmalarında , cevher oluşturan başlıca akışkanın deniz suyu olduğu ancak cevher oluşumu sırasında diğer akışkanlarında cevher oluşumuna katkıda bulunduğu ortaya konmuştur. Bu akışkanların en önemlisi manto kökenli hidrotermalitlerdir. Çalışılan örnekler İsrail, Cerattepe, Killik, Karaerik ve Kızılkaya yataklarından alınmıştır. Gossan, cevher yatağının bol miktarda oksit ve hidroksit içeren yıpranmış kısmıdır. Gossan, çevrenin yüksek oksidasyon potansiyeline bağlı olarak sülfürlerin çözünmesiyle oluşur. Gossan genel olarak demir oksitlerden oluşur ki, bunların enyaygını götit ve hematitdir. Gossanların jeokimyasal içeriği ise süperjen zenginleştirme, sülfür çözünümü ve ikincil minerallerin oluşumu gibi süreçlerinlerin sonucudur. Bunun dışında en yaygın mineral gossanlarda kuvars olarak gözlemlenmiştir. Gossan örneklerinin mineralojik ve jeokimyasal olarak karakterizasyonu için XRD, XRF, Cevher Mikroskobisi ve EPMA kullanılmıştır. Yüksek ve tutarlı varlık gösteren ana mineraller demir oksitler, kuvars, sülfatlar ve bazı kil minerallerini içerir. Demir oksitlerden genel olarak hematit ve götit gözlemlendi. Kil meinerallerini ise ağırlıklı olarak kaolinitin temsil etdiyi gözlemlendi. Taliden esere değişen bolluklarda sülfür (pirit gibi) ve nabit elementler (altın ve gümüş gibi) gözlenmiştir. XRF sonuçlarına göre Au 1.105 ppm-le en yüksek Cerattepe'de, Ag ise 16.3 ppm ile en yüksek İsrail'de gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Eastern Pontides form a mountain chain through northeastern Turkey which is 500 km in length and 100 km in width. East-west-trending tectonic zones of Eastern Pontides are Beldağ basin fill, the ophiolite belt, Yıldızeli Basin fill, and the magmatic belt. Permian granitoids and Devonian-Carboniferous metamorphic rocks are the oldest rocks in the region forming the basement rocks. Eastern Pontides implicate a highly complex volcanic arc system which is one of the four major tectonic units of Turkey. The magmatic arc developed over the northward-subducting Neotethyan oceanic plate. Volcanic sequences may reach up to 3 km in thickness and it subsists of a upper portion of the section led by felsic flows pyroclastic deposits and breccias while the lower portion led by mafic and intermediate lavas. Late Cretaceous section felsics volcanic rocks which are upper part are associated with the VMS. Volcanogenic massive sulphide (VMS) deposits, also known as volcanic-associated, volcanic-hosted, and volcanosedimentary - hosted massive sulphide deposits, are major sources of Zn, Cu, Pb, Ag, and Au, and significant sources for Co, Sn, Se, Mn, Cd, In, Bi, Te, Ga, and Ge. They typically occur as lenses of polymetallic massive sulphide that form at or near the seafloor in submarine volcanic environments, and are classified according to base metal content, gold content, or host-rock lithology. There are over sixty VMS occurrences in the Eastern Pontides. Studied samples were taken from İsrail, Cerattepe, Killik, Karaerik, and Kızılkaya deposits. Gossan is the weathered portion of an ore deposit which contains plenty of oxides and hydroxides. Gossan is formed by the dissolving of sulfides due to high oxidation potential of the environment. For mineralogical and geochemical characterization of gossan samples, XRD, XRF, Ore Microscopy, and EPMA have been used. Major minerals that have high and consistent presence include iron oxides, quartz, sulfates and some clay minerals. Minor to trace sulfides (e.g., pyrite) and native elements (e.g., gold and silver) were also observed. According to XRF results the highest Au was observed with 1.105 ppm in Cerattepe however highest Ag was observed in İsrail with 16.3 ppm.
Benzer Tezler
- Koçali (Adıyaman) bölgesindeki bakır cevherleşmelerinin mineralojisi, jeokimyası ve kökeni
Mineralogy, geochemistry and origin of copper mineralizations in Koçali (Adiyaman) vicinity
ÖMER NEDİM ALÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Jeoloji MühendisliğiFırat ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHARREM AKGÜL
- Himmetli-Elmalı-Kızılören (Niğde) civarı kayaçlarının mineralojik ve jeokimyasal özellikleri
Mineralogy and geochemistry of Himmetli-Elmalı-Kızılören (Niğde) area rocks
MUSTAFA KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Jeoloji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN KURT
- Maden karmaşığı (Elazığ) içerisindeki barit oluşumlarının mineralojik ve jeokimyasal özellikleri
Mineralogy and geochemistry of barite mineralizations in maden complex (Elazığ)
NURDAN ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeoloji MühendisliğiFırat ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ŞAŞMAZ
- Doğu Toroslardaki (Sarı-Tufanbeyli-Saimbeyli Yöreleri) sedimanter ve çok düşük dereceli matasedimanter kayaçların mineralojisi ve jeokimyası
Mineralogy and geochemistry of sedimantary and very-low grade metasedimentary rocks from Sarız-Tufanbeyli-Saimbeyli District, Eastern Taurus
ÖMER BOZKAYA
Doktora
Türkçe
1995
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HÜSEYİN YALÇIN
- Zigana dağı (Torul-Gümüşhane) volkanitlerindeki hidrotermal ayrışmaların mineraloji ve jeokimyası
Mineralogy and geochemistry of hydrothermal alterations in Zigana mountain (Torul-Gümüşhane) volcanics
FERKAN SİPAHİ
Doktora
Türkçe
2005
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BURHAN SADIKLAR