Genesis of polymetallic (Pb-Zn-Cu±Ag±Au) mineralization at Yayladali and its environs (Manisa), Turkey
Manisa Yayladalı (Pb-Zn-Cu±Ag±Au) polimetalik cevherleşmesinin jenezi
- Tez No: 485178
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KUMRAL
- 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: 77
Özet
“Manisa Yayladalı (Pb-Zn-Cu±Ag±Au) polimetalik cevherleşmesinin jenezi”başlıklı çalışma, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde yüksek lisans derecesinde hazırlanmıştır. İncelenen alanlar, kuzeybatı Anadolu'da Karakaya kompleksi olarak bilinen yapısal olarak deforme olmuş Permo-Triyas kayaç birimleri ile karakterize olup, bu çalışma söz konusu alanda yeralan kayaçları iki alt birimde tanımlamayı amaçlamaktadır; Nilüfer birimi adı verilen alt Karakaya kompleksi, yapısal olarak deforme olmuş, metabazit, fillit ve mermerden oluşan temel birimidir, daha sonra, volkanik yapıda ve Permiyen yaşlı kalkerlere sahip volkanik kayalardan oluşan üst Karakaya kompleksi / Hodul birimi tarafından örtülmektedir. Yayladalı ve Türkali civarında yayılını bulan birimler, üstaki Karakaya kompleksinden granit ve granodiyorit gibi plütonik kayaçlarla, andezit, dasit kökenli Tersiyer çökelleri ve Miyosen yaylıYuntdağı volkanikleri ile ayrılırlar. KB Anadolu'da Eosen-Oligosen yaşlı volkanizma, doğudan batıya doğu sırasıyla kalk-alkalin karakterden orta alkalin karaktere doğru değişmektedir ve Tetis-Avrasya Metalojenik Bölgesi olarak bilinen bölgede Au-Ag gibi değerli metallerin Cu-Mo-Pb-Zn-Sb gibi baz metallerle çökelmesi için uygun bir ortam oluşturmaktadır. Bu alan Türkiye'den Avrupa'ya ve İran'a kadar uzanmaktadır ve sözü geçen metallerin araması için uygun bir alandır. Bu çalışma, Yayladalı'daki yaklaşık 5 km2 'lik polimetalik Zn-Pb-Cu-Au ve Ag cevherleşmesinin akışkan kökenini ve Türkali'ndeki 3 km2' lik alanda bulunan porfiri Cu-Mo ve Au-Ag (Pb-Zn) damarlarını sıvı kapanım, cevher parajenezi çalışmaları ve hidrotermal alterasyon (Ishikawa Alterasyon İndeksi (AI) ve Klorit-Karbonat-Pirit İndeksi (CCPI) kullanılarak) gibi jeokimyasal analizlerle karakterize etmeyi amaçlamaktadır. Çalışma alanında 10 gün süreyle saha jeolojik haritalaması yapıldı ve saha ilişkilerine göre taze ve değiştirilmiş litolojilerden çevresi, 80 yonga ve yengeç numunesi toplandı. Numuneler İstanbul Teknik Üniversitesi Jeokimya Araştırma Laboratuvarlarına (İTÜ/JAL) götürülmüştür. Kaya mineralojisi çalışması için polarize mikroskop (Leica- DM4500P) kullanılarak ince kesit analizleri için 50 temsilci numunesi kullanılmıştır. Cilalı mineraloji ve parajenez için cevher mikroskopu (Leica-DM4500P) kullanılarak 30 cilalı bölüm de analiz edildi. Ayrıca, Sıvı ekleme çalışmaları için, Sfalerit, kuvars, kalsit ve baritten 13 çift cilalı kesit numunesi, sıvı kapanım görüntülerini yakalamak için bir kamera ile Leica mikroskopuna bağlanan Linkam THMGS600 Isıtma / Dondurma aşamasına monte edildi. Toplam kayaç (büyük ve eser) analizleri 50 örnek üzerinde yürütülmüştür. Bir kırıcı ile 2 mm'ye ezildi, kontrollü bir sıcaklıkta 105 ° C'de 16 saat kurutuldu ve bir Tungsten Karbür halka değirmeni pulverizatörü kullanılarak toz haline getirilerek 50 um'ye kadar püskürtüldü. Eritme elementi analizi için toz halindeki numune ve Polysium kullanılmış iken peletler, büyük öğe analizleri için toz örnek, Alüminyum fincan, borik asit ve balmumu kullanılarak yapılmıştır. Hazırlanan topaklar BRUNKER S8 TIGER model X-ışını flüoresans spektrometresi kullanılarak büyük ve küçük elementler için 0.01-12 nm arasında değişen bir dalga boyu ile analiz edilmiştir. Trace, REE ve PGE'ler İndüktif Çiftleşmeli Plazma-Kütle Spektrometresi (ICP-MS) ile analiz edilmiştir. 100 mg fırında kurutulmuş toz halindeki numune iki aşamada sindirildi. İlk adım, kuvvetlice oksitlendiğinden, çözünmüş sülfit cevherlerine 6 ml% 35 HC1 ve 2 ml% 65 HNO3 (3: 1 Aqua-Regia) kullanılarak tamamlandı. 135 ° C'de bir Berghoff Mikrodalga fırını ile bir Teflon tüpü (pek çok aside atıl) kullanarak, kontrollü bir basınç ve sıcaklıkta silikat minerallerini çözmek için Aqua Regia solüsyonuna 1 ml% 38-40'lık HF ilave edildi. İkinci aşama, çökelen metal Flourid'in çözülmesi için 6 ml% 5 Borik asit çözeltisi ilave edilerek tamamlanmıştır. ELAN DRC-e Perkin Elmer modeli ICP-MS, bu çözümü, iz, REE ve PGE analizleri için kullandı. Kayaçların ana ve iz element jeokimyası incelenmiş ve volkanik kayaçların sınıflandırılması andezitik, bazalt-andezit, trakiandezit ve dasitten oluşmuştur. Diğer ana elementlere karşı SiO2 varyasyon diyagramı, A2O3, K2O, TiO2 ve P2O3 için pozitif eğilimler ve Na2O, MgO, CaO ve Fe2O3 için negatif eğilimler vermektedir; bu durum, magmatik kirliliği veya fraksiyonel kristalleşme ile magma karışımı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, örümcek diyagramı, küçük ve eser elementlerin jeolojik davranışlarını anlamak için kullanılır. Yedi volkanik ve granitik kayaç seçilmiş ve ilkel manto normalize edilmiş Nadir Toprak Elementleri (NTE) modelleri üzerine çizilmiştir. Diyagram, baryum (Ba), stronsiyum (Sr) ve kurşun (Pb) kabuksal kontaminasyonu işaret ederken, Europium (Eu) ise eriyik içindeki plajiyoklas ve k-feldspatın fraksiyonel kristalleşmesini gösteren bir tepe noktası vermektedir. P, apatit tarafından Kontrol edilir ve ergiyik içinde tükenirken, Ilmenit tarafından Ti de kabuksal kontaminasyona işaret eder. NTE, hava koşullarında veya hidrotermal esnada en az çözünebilir hale gelirler ve bu durum NTE'ni diğer eser elementlere göre nispeten hareketsiz hale getirir. Jeokimyasal verilere göre, Türkali'deki kayaların çoğunlukla bakır, antimon, kurşun, barit, gümüş ve altınlarla zengin olduğu, Yayladali'deki kayaçların ise daha fazla kurşun, çinko, gümüş, altın ve barit ile zenginleştiği görülmüştür. Hidrotermal alterasyon kloritleşme, serisitleşme, silisleşme ve karbonatleşme olarak karakterize edilebilir. Klorit ve serisit alterasyonu çoğunlukla cevher yataklanmasına yakın ve muhtemelen yataklanma sırasında sıvının sıcak olduğunu göstermektedir. Serisit, sodyumlu plajiyoklazın sodyum tükenmesi ve potasyum zenginleşmesinin hidrotermal evredeki etkilerini göstermektedir. AI-CCPI kutu çizelgesi, numunelerin hidrotermal kökenini ve sözü edilen alterasyon tiplerinin üstüne daha yakın olan diyagonal çizginin üstündeki numuneleri göstermektedir. Cevher parajenezi, iri taneli, sfalerit, galen, pirit, kalkopirit ve tennantit, tetrahedrite, realgar, orpiment gibi diğer sülfit minerallerinden oluşmaktadır. Kalkopiritler, sfalerit içinde çözülerek eksolüsyon veya epitaksiyel büyüme gösteren kalıntı birikimler meydana getirir. Cevher parajezisi, kırıklar içinde baz metallerin zenginleşmiş akışkan maddesinin sporadik birikimine işaret eden kompleks bir yapıdadır. Doku muhtemelen yüksek (H) ila ortaç (I) sülfidasyon cevherleşmesindeki sıvı özelliklerinde değişikliğe işaret eden ve hidrotermal damar replasmanı veya açık alan dolguları şeklinde ortaya çıkan sülfit minerallerinin kolloform bantlanmasını göstermektedir. Ayrıca, ana maden mineralleri, kuvars, barit ve karbonatlar ile süperjen zenginleşme bölgelerinde malakit, azurit, kovelit, serumit, smitsonit ve anglesittir. Bunun yanında, barit muhtemelen azalan sıcaklık ve oksitleyici koşullar altında akışkan birikimini karakterize etmektedir. Porfir Cu-Mo muhtemelen bir yay havzasının çoğu Cu-Mo çökelti kaynağı olan Türkali granodiyorit stoklarından türetilmiştir. Hidrotermal breş ve damar bölgelerinin bulunması, sokuluma bağlı Au-Ag (Pb-Zn) stoklarının üst katmanları olduğunu göstermektedir. Sfalerit, kuvars, barit ve kalsit damarları üzerine sıvı kapanım çalışmaları, yüksek homojenleşme sıcaklığı (197.5-280.1 °C ve 191.5-250.1 °C) ve yoğunluğa bağlı olarak sıvıda gelişen yüksek tuzluluğu ortaya koymuştur (% 2.4-15.47 wt ve % 5.86-17.96 wt.) ve yoğunluğu Türkali ve Yayladali için bu parametreler genellikle klorit kompleksleri olarak taşınan Zn-Pb gibi bazik metallerin mineralizasyonu / çökelmesi / birikimi için uygundur ve orta derecede bir epithermal sülfidasyon damarı tipi mineralizasyon gösterirler. Buna ek olarak, sıvı yoğunluğu 0.794-1.056 g/cm3 aralığında değişir ve muhtemelen akışkan karıştırma ile çok az etkiye sahip olan epi-termal mineral tortularının çökelmesinde ana süreç olan cevher akış hızı evrim sürecinin hakimidir. Derin kökenli magmatik uçucular oluşumlarının ilk evrelerinde yüzeye yükselir (evrimleşir) ve çevredeki meteorik suyla reaksiyona girerek, Oligo-Miosen yaşlı sıyrılma fayları ve doğrultu atımlı faylar yoluyla göç eden ve erken Miyosen yaşlı litik şapka tamamen geçer ve ortaç sülfid karakterli daha az bir asidik sıvı oluşturur. Çevredeki andezit ve dasit, arjillik altersyon komşu veya distal bölgedeki damar tipi cevherleşmelere neden olmaktadır. Buna ek olarak, derin yerleştirilmiş ortaç sülfidasyon asitli sıvı litik şapka göç etmiş olabilir ve bu sıvıyı nötralize ederek bir ortaç sülfidasyon damarları oluşturarak su-kayaç etkileşimiyle yoluyla hareket edebilmektedir. Sonuç olarak, saha gözlemleri, jeokimya, alterasyon endeksleri, cevher mikroskopisi, sıvı kapanım çalışmaları ve literatür taramalarına dayanarak; cevher akışkanının oluşumu muhtemelen Yayladalı ve Porfiri Cu-Mo'da polimetalik ara geçiş epitermal damarları türü Zn-Pb-Cu-Ag-Au mineralizasyonu ile, Türkali'de Pb-Zn-Au-Ag damarları ile oluşmuştur.
Özet (Çeviri)
This research title“Genesis of polymetallic Pb-Zn-Cu±Ag±Au mineralization at Yayladali and its environs Manisa, Turkey”include a partial fulfilment for the award of a masters degree at the Graduate School of Science and Technology, Istanbul Technical University (ITU), Turkey. The studied area is structurally characterised by deformed Permo-Triassic rock unit known as the Karakaya complex in northwestern Anatolia which intends divided into two sub-units; lower Karakaya complex also called Nilüfer unit is the basement with structurally deformed rock; metabasite, phyllite and marble, then overlaid by upper Karakaya complex/ Hodul unit that consists of volcaniclastics and volcanic rocks with exotic block of Permian limestones. Yayaladali and Türkali fall within upper Karakaya complex and Miocene Yuntdağ volcanic rocks consisting of andesite and dacite and Tertiary sediments from Soma formation with plutonic rocks such as granite and granodiorite. The aim of this study is to characterise fluid origin of polymetallic Pb-Zn-Cu-Ag and Au mineralization at Yayladali approximately 5 km2 and Porphyry Cu-Mo-Au-Ag (Pb-Zn-) breccias and veins at Türkali 3 km2 by deciphering geochemistry, fluid inclusion and ore paragenesis studies and hydrothermal alteration ( using Ishikawa Alteration Index (AI) and Chlorite-Carbonate-Pyrite Index (CCPI). Hydrothermal alteration could be characterised as chloritization, sericitization, silicification and carbonitization. The alteration of chlorite and sericite alteration have been observed close to the ore body and probably indicate fluid was hot at the time of deposition or hydrothermal effect. The presence of sericite shows hydrothermal breakdown of sodic plagioclase sodium depletion and potassium enrichment. The AI-CCPI box- plot show samples plot above the diagonal line indicating hydrothermal origin of the samples and closer to the above said alteration types. Ore paragenesis show coarse-grained to massive aggregates of sphalerite, galena, pyrite, chalcopyrite and other sulphide minerals like tennantite, tetrahedrite, realgar, orpiment. Chalcopyrites occur as row inclusions blebs within sphalerite showing exsolution or epitaxial growth. Ore paragenesis is complex indicating sporadic deposition of base metals riched fluid within fractures. The texture shows colloform banding of sulphide minerals which probably indicate a change in fluid characteristics from high (H) to intermediate (I) sulphidation mineralization and occur as hydrothermal veins replacement or open space fillings. Also, the main gauge minerals are quartz, carbonates and barite with supergene enrichment zones of malachite, azurite, covellite, cerussite, smithsonite and anglesite. Furthermore, barite probably characterised deposition of fluid under decreasing temperature and oxidising conditions. Porphyry Cu-Mo is probably derived from the Türkali granodiorite stock which is from a post rift setting and is presumably source of most Cu-Mo deposit. The presence of hydrothermal breccia and vein zones indicate an overprint of intrusion-related Au-Ag (Pb-Zn) stockwork. Fluid inclusion studies on sphalerite, quartz, barite and calcite veins reveal high salinity fluid (2.4-15.47 wt.% and 5.86-17.96 wt.%) with corresponding high homogenization temperature (197.5-280.1 °C and 191.5-250.1 °C), and density for Türkali and Yayladali respectively. These parameters are favourable for the mineralization/precipitation/deposition of more base metals like Zn-Pb which are usually transported as chloride complexes and indicate an intermediate epithermal sulphidation vein type mineralization. In addition, the fluid density ranges from 0.794-1.056 g/cm3 and trend shows probably dominating ore fluid evolution process to be boiling which is also the main process in the precipitation of epithermal mineral deposits with little effect by fluid mixing. The polymetallic intermediate epithermal vein is sourced probably from the Türkali pluton and surrounding. Early forming deep-seated magmatic volatiles ascent (evolve) to the surface and react with surrounding water (meteoric) to form an acidic fluid which migrate through Oligo-Miocene detachment faults and strike-slip during Early Miocene bypassing the lithocap completely, to generate intermediate sulphidation less acidic fluid within the surrounding andesite and dacite which give rise to intermediate sulphidation mineralization veins adjacent or distal to the argillic alteration. In addition, deep-seated intermediate sulphidation acidic fluid might have migrated to the lithocap and move through wall rock water reaction by neutralising and reducing this fluid to form an intermediate sulphidation veins. Conclusively, based on the above characteristics from field observations, geochemistry, alteration index, ore microscopy, fluid inclusion studies and literature reviews; the genesis of ore fluid is probably hydrothermal and with polymetallic intermediate epithermal vein-type Zn-Pb-Cu-±Ag±Au mineralization at Yayladali and Porphyry Cu-Mo with Pb-Zn-Au-Ag veins at Türkali.
Benzer Tezler
- Kızıltoprak tepe yöresindeki (Gümüşhane, kd Türkiye) porfiri sokulumların ve ilişkili porfiri-epitermal polimetalik cevherleşmenin jeokronolojisi, jeokimyası, jenezi ve jeodinamik evrimi
Geochronology, geochemistry, genesis and geodynamic evolution of porphyry intrusions and associated porphyry-epithermal polymetallic mineralization in the area of kiziltoprak tepe (Gümüşhane, kd Türkiye)
SİMGE OĞUZ SAKA
Doktora
Türkçe
2024
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK AYDİN
- Çorum güneybatısındaki volkanik kayaçların jeolojik ve petrolojik özellikleri ve Alaca Höyük kazısında jeoarkeolojik çalışmalar
Geological and petrological characteristics of volcanic rocks at southwest of Çorum and geoarcheological studies at Alaca Höyük excavation site
EVREN ATAKAY GÜNDOĞDU
Doktora
Türkçe
2009
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. SÖNMEZ SAYILI
- Koyunoba Plutonu (Simav-Kütahya) Karakoca yöresi polimetalik damar tipi cevherleşmesinin jenetik incelenmesi
Genesis of polymetallic vein-type mineralization of Karakoca area Koyunoba Pluton (Simav-Kütahya)
BİROL AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. İSMET ÖZGENÇ
- Koru Köyü (Lapseki-Çanakkale) Pb-Zn-Ag yatağının jenetik incelenmesi
Genesis of Pb-Zn-Ag deposit of Koru Village (Lapseki-Çanakkale)
DENİZ BEŞİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN PİŞKİN
- Eğrigöz masifi kuzey ve batı kesimi (Tavşanlı/Kütahya) polimetalik cevherleşmelerinin jenetik incelenmesi ve jeodinamik ortam koşullarının tanımlanması
Genesis of polymetallic mineralization in the west and northern of Eğrigöz massif (Tavşanlı/Kütahya) and definition of their geodynamic environmental conditions
ÖMER ALBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEkonomik Jeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET ÖZGENÇ