Analytical studies on the hand specimens from the Blagojev Kamen W-Au ore field: An approach to its ore genesis
Blagojev Kmen W-Au cevher sahasına ait el örneklerinde yapılan analitik çalışmalar: Cevher jenezine bir yaklaşım
- Tez No: 733295
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN ÇİFTÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Doğu Sırbistan'da bulunan Blagojev Kamen, diğer adıyla Grabova Reka, 1950-1960'larda Yugoslavya'nın W-Au ve yer yer Sn ve Ag gibi önemli metallerin yeraltında işletilmesinde önemli bir rol oynadı ve bu maden daha sonra durduruldu. Şu anda maden su basmış bir halde bulunmaktadır. EIT (Avrupa Teknoloji Enstitüsü) tarafından desteklenen iTARG3T (İnovatif Hedefleme ve W–Sn–Ta–Li Cevherlerinin İşlenmesi) projesi kapsamında, bölgedeki potansiyel tungsten ve altın birlikteliklerinin ortaya çıkarılmasına yönelik beklentiyi yeniden canlandırmak amacıyla kapsamlı bir çalışma yürütülmüştür. Çalışma alanı, Romanya, Sırbistan ve Bulgaristan'ı kapsayan Doğu Sırp Karpato-Balkanitlerinin orojenik kuşağına aittir ve Doğu Sırbistan'ın Neresnica-Beljanica metalojenik bölgesine bağlıdır. Geçmişte, Blagojev Kamen ve yakın lokalitelerinde altın ± şeelit yataklarının ekonomik değere sahip olduğu kaydedilmiştir. Erken Paleozoik mafik volkano-tortul kompleksinde ve yeşil şistte çok sayıda şeelit içerikli kuvars-altın damarları bulunmaktadır. Cevher damarları yeşil şist foliyasyonları boyunca oluşmuştur. Nabit altın ve şeelit, ana cevher mineralleri olarak gözlemlenirken, minör pirit (bazen yeşil şistte bulunur) ve bunlara eşlik eden tali sfalerit, galen ve nadiren de pirarjirit bulunmaktadır. Tartışmalı olarak, birincil safhada oluşmuş olan altının volkano-sedimanter kökenli olduğu düşünülmektedir. Pek deresindeki Kuvaterner çökelleri, nihayetinde plaser altın çökelimini ve Neresnica granitoidi üzerinde oluşan plaserde monazitin varlığını ortaya koymaktadır. Literatürde, bu altın alüvyon plaserlerinin Blagojev Kamen cevher sahasına ait kuvars damarlarından dere suyu tarafından taşındığı ve çökeldiği belirtilmektedir. Prekambriyen dönemine ve Fanerozik çağa ait yeşil şist ve amfibolit metamorfik fasiyesleri ve mafik volkano-tortul sekansı, nihayetinde sisteme çeşitli metalik mineraller katan Variskan granitoyidleri tarafından kesilmiştir. Bu metamorfik fasiyesler, alınan numunelerin lokasyonları boyunca güneye doğru basınç ve sıcaklıkta kademeli bir artışa işaret etmektedir. Ana kayaç toplulukları esas olarak klorit şist, magmatik kökenli kloritik şist ve bazı meta-volkanoklastiklerden oluşmaktadır. Öne çıkan hidrotermal faaliyetler, yeşil şistteki kırık ve çatlaklar boyunca kuvars damarlarında ve ağsı yapılarda tungsten ve altın cevherleşmelerine yol açmıştır. Bu damarlar 0,2 m ila 1.1 m kalınlıkta ve 100 m ila 200 m arasında uzukluklara sahiptirler. Tüm damar mineralizasyonlarında piritleşmeye rastlanılmaktadır. Çoğu kez ana kaya litolojisi, magmatik kökenli klorit şist ve kloritik şist ve meta-volkanoklastikler (meta-volkan-tortul) olarak gözlenmektedir. Pek deresi boyunca alınan el örneklerinde plaser altın değerleri 30 g/ton'a kadar (ortalama 10 g/ton) ve WO3 içeriği ise ağırlıkça 0,2 ile 2,0 % arasında değişmektedir. Jeokimyasal analizlerde gözlemlenen konsantrasyonuna bakılınca, inceleme alanının yakınlarında bulunan Pb-Zn cevher kütlelerinin W-Au içeren kuvars damarlarını kontamine ettiği düşünülmektedir. Blagojev Kamen civarında yer alan mostralardan toplam yirmi adet el numunesi mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin analizlerle ortaya konabilmesi için temin edilmiştir. İlk olarak, önemli metalik mineralleri barındırma olasılığına sahip olabilecek kayaç örnekleri tespit edilmiş ve X-ışını difraktometresi ile analiz edilmiştir. T10-D numunesi, XRD çözümlemesinde pirolüzit olarak adlandırılan manganez diyoksit minerali için dikkate değer bir konsantrasyon göstermiştir. XRD analizlerine göre, dört ana alterasyon tipi karakterize edilmiştir: (1) Propilitik (kuvars, Ca bakımından zengin albit, Ca bakımından zengin anortit, pargazit, ferropargazit, dravit (Mg bakımından zengin turmalin), tremolit (amfibol grubu), flogopit (biyotitin son üye minerali), klinoklor (klorit), montmorillonit ve epidot; (2) arjilik (kuvars, muskovit mika ve kil mineralleri); (3) serisitik (fillik) (kuvars ve muskovit mika); (4) potassik (kuvars, K-feldispat, biyotit ve anortit). Ayrıca, seçilmiş örneklerde piritleşme ve serisitleşme gözlemlenmiştir. Cevher mikroskobunda yeşil şist ve amfibolitin parlak kesitlerinde pirit, kalkopirit, götit, sfalerit, ilmenit (?) ve pirolüzit minerallerine rastlanmıştır. En bol bulunan pirit, genellikle özşekilli ile yarı özşekilli kübik kristal yapılara sahiptir ve parlak kesitlerin birinde epijenetik kataklastik bir doku sergilemektedir. XRD difraktogramında gözlemlenen pirolüzit anomalisi, mikroskobik incelemeler ile de doğrulanmıştır. Sfalerit, piritin ve bazen de kalkopiritin ornatım ürünü olarak görülmektedir. Metamorfik kayaç örneklerinin jeokimyasal bileşimleri tespit edilmiştir. Sonuçlar çok düşük konsantrasyonlarda W (ortalama 9.28 ppm) ve Mn (ortalama 1052 ppm) göstermiştir ve ayrıca örneklerin hiçbirinde Au değerine rastlanılmamıştır. Az miktarda bulunan Pb konsantrasyonu, komşu Pb-Zn cevher kütlelerinden kaynaklanan kontaminasyona atfedilebilir. S ve O izotop oranlarının tespiti için kararlı izotop analizleri yapılmıştır. Blagojev Kamen cevher yatağı için 34S/32S (pirit) ve 18O/16O (kuvars) değerleri ortalama 2,15‰ ve 11,60‰'a karşılık gelmektedir. Sırasıyla, δ18Osu 3,24‰ ve δDsu 35,92‰ olarak hesaplanmıştır. Bu değerlere ve varsayımlara dayanarak, kükürt bakımından zengin akışkanlar magmatik bir kökene sahipken, metalik cevher minerallerinin çökelmesine katkıda bulunan su, metamorfik bir oluşumdan gelmektedir. Cevherli akışkanların tuzluluk ve sıcaklık koşullarının ortaya konulması amacıyla, çalışma alanından alınan metamorfik kayaların kuvars mineralleri üzerine sıvı kapanım çalışmaları yapılmıştır. Ölçüm sonuçları, birincil kapanımlar için düşük ila orta tuzluluk değerlerine (2.57 – 13.29 eşdeğer ağırlıkça NaCl) ve orta derece homojenizasyon sıcaklık aralığına (186.1 oC – 390.3 oC) işaret etmiştir. Hem birincil hem de ikincil kapanımların Th-Tuzluluk grafiği, metalik cevher minerallerinin mineralizasyon aşaması sırasında olası bir geriye dönük kaynama olayının meydana gelmiş olabileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, bazı kapanımların Tm değerleri +0 oC – ila +10 oC aralığında yer aldığından dolayı bu kapanımlarda mevcut bir CO2-Klatrat gaz karışımının varlığına yorumlanmıştır. Buhar basınçları ve yoğunlukları ile ilişkili termal profiller kullanılarak, Blagojev Kamen W-Au cevher yatağı için şu faktörler ortaya konmuştur: (1) Akışkan basıncı≈ 61 bar (6,1 MPa); (2) Akışkan derinliği≈ 695m; ve (3) Akışkan yoğunluğu≈ 0,82 g/cm3. Blagojev Kamen yatağınındaki W-Au cevherleşmesinin arkasındaki önemli mekanizmanın, cevher oluşturan çözeltilerin ana kayadaki kırıklar ve mikro çatlaklar yoluyla taşınmasına sebebiyet veren bölgesel metamorfizm ile ilişkili olduğuna inanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
The Blagojev Kamen, a.k.a. Grabova Reka, deposit located in Eastern Serbia played a key role in the underground exploitation of the significant metals like W-Au and occasionally Sn and Ag in the 1950-1960s of Yugoslavia, which was later to be ceased. The mine is currently flooded. So as to rekindle the expectancy for revealing the potential W-Au in the area, a comprehensive study has been conducted in the scope of iTARG3T (Innovative Targeting & Processing of W–Sn–Ta–Li Ores) project supported by EIT (European Institute of Technology). The study area belongs in the orogenic belt of East Serbian Carpatho-Balkanides that spans through Romania, Serbia and Bulgaria, and is affiliated with the Neresnica-Beljanica metallogenic zone of Eastern Serbia. The metamorphic facies of green schist and amphibolite of Precambrian period and of Phanerozoic eon and mafic volcano-sedimentary sequence are intruded by Variscan granitoids that ultimately introduced a variety of metallic minerals into the system. These metamorphic facies mark a progressive increase in pressure and temperature southwards along the sampling locations. The host rock assemblages consist principally of chlorite schist, chloritic schist of an igneous origin and some meta-volcanoclastics. The prominent hydrothermal activities led to wolfram and gold mineralizations within quartz veins and stockworks along the fractures of green schist. The placer gold obtained that were obtained along the River Pek values up to 30g/ton (10g/ton on average), and WO3 content varies between 0.2 and 2.0 wt. %. In the vicinity of the study area are also Pb-Zn ore bodies which are believed to have contaminated the W-Au bearing quartz veins judging by the peak anomalies observed in the geochemical analyses. A total of twenty hand specimens have been procured from the outcrops that are situated in the vicinity of Blagojev Kamen in order that their mineralogical, petrographical and geochemical characteristics could be revealed via analyses. To start off, rock samples that might have had the possibility of bearing important metallic minerals have been determined and analyzed. The sample T10-D has showed a notable concentration for the manganese dioxide mineral termed pyrolusite in the XRD profile. According to the XRD analyses, four major alteration types have been characterized: (1) Propylitic (quartz, Ca-rich albite, Ca-rich anorthite, pargasite, ferropargasite, dravite (Mg-rich tourmaline), tremolite (amphibole group), phlogopite (end-member of biotite), clinochlore (chlorite), montmorillonite and epidote; (2) argillic (quartz, muscovite mica and clay minerals); (3) sericitic (phyllic) (quartz and muscovite mica); (4) potassic (quartz, K-feldspar, biotite and anorthite). In addition, pyritization and sericitization have been distinguished in the select samples. Pyrite, chalcopyrite, goethite, sphalerite, ilmenite (?) and pyrolusite minerals have been encountered in the polished sections of the green schist and amphibolite under the ore microscopy. Pyrite, being the most abundant, usually has euhedral to subhedral cubic crystal structures, while showing off a epigenetic cataclastic texture in one of the sections. The pyrolusite anomaly seen in the XRD diffractogram has been verified by microscopic observations, as well. Sphalerite shows as a replacement product of pyrite and on occassion, of chalcopyrite. The chemical compositions of the metamorphic rock samples have been found out. The results yielded very low concentrations of W (9.28 ppm on average) and Mn (1052 ppm on average) meanwhile Au has been detected in none of the samples. A small amount of Pb concentration could be attributed to the contamination from the neighbouring Pb-Zn ore bodies. Stable isotope analyses for S and O isotope ratios have been carried out. 34S/32S (pyrite) and 18O/16O (quartz) values for the Blagojev Kamen deposit correspond to an average of 2.15‰ and 11.60‰, respectively. δ18Owater has been calculated to be 3.24‰ and δDwater to be 35.92‰. Based on these values and assumptions, the sulfur-rich fluids have an igneous origin while the water that contributed to the precipitation of the metallic ore minerals originated from a metamorphic genesis. For the purpose that the salinity and temperature conditions of the ore-bearing fluids could be presented, fluid inclusion studies have been conducted on the quartz minerals of the hand specimens. The measurement results indicated a low to intermediate salinity window (2.57 – 13.29 equiv. wt.% NaCl) and an intermediate homogenization temperature range (186.1 oC – 390.3 oC) for primary inclusions. The Th-Salinty plot of both primary and secondary inclusions illustrated that a likely retrograde boiling event might have occurred during the mineralization stage of the metallic ore minerals. However, some inclusions have been interpreted to contain a noticeable CO2-Clathrate gas combination as the Tm values for these inclusions fall in the +0 oC - +10 oC array. Utilizing the thermal profiles correlated with vapor pressures and densities, the following factors for the Blagojev Kamen W-Au deposit have been deduced: (1) Fluid pressure≈ 61 bar (6.1 MPa); (2) Fluid depth≈ 695m; and (3) Fluid density≈ 0.82 g/cm3. The crucial mechanism behind the W-Au mineralization for the Blagojev Kamen deposit is believed to be interconnected with regional metamorphism that caused the ore-forming solutions to be transported through fractures and micro-cracks in the host rock.
Benzer Tezler
- Dolgu barajların tasarımında temel ilkeler ve İ.T.Ü. Göleti
Small earth fill dams and I.T.Ü. Dam
SERHAT BATMAZ
- Tarihi tuğlalarla örülen yığma kolonların harç takviyeli bazalt lifli kumaşlar ile sargılanması
External jacketing of historical walls with basalt fiber mesh reinforced mortar
İREM AYŞE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Çeşitli kalem mürekkeplerinin fiziksel, kimyasal ve biyolojik koşullarda moleküler dönüşümlerinin incelenmesi
Examination of molecular transformations of various pen inks under physical, chemical and biological conditions
FATMA ÇAVUŞ YONAR
- Dikdörtgen kolon - kirişsiz betonarme döşeme birleşimlerinin zımbalama göçme davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi
Modeling of punching failure behavior of rectangular column - flat plate joints by finite element method
SAMET YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKocaeli Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ERDOĞAN
- Betonarme perdelerin deformasyon kapasitesinin incelenmesi
Investigation of reinforced concrete wall deformation capacity
ÇAĞRI BAŞDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ZEYNEP DEĞER