Characteristics, genesis and triggers for the formation of hod maden Au-Cu mineralization system, NE Turkey
Hod maden Au-Cu cevherleşmesi sisteminin karakteri, kökeni ve oluşum mekanizmasi, KD Türkiye
- Tez No: 832969
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKAY KUŞCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Hod Maden Au-Cu yatağı, kuzeydoğu Türkiye'de doğu Pontidlerde yer alır ve son yıllarda dünya çapında en yüksek tenörlü altın-bakır (yaklaşık 4 Moz @11.1 g/t Au eşleniği) keşiflerinden birini temsil eder. Doğu Pontidler boyunca birçok Kuroko-tipi volkanojenik masif sülfit (VMS) ve epitermal yatağı da barındıran Geç Kretase yaşlı Çatak ve Kızılkaya formasyonlarının andezitik-dasitik-riyodasitik lav akıntıları, volkanoklastikleri ve volkanosedimanter sekansları tarafından barındırılır. Hod Maden diğer yataklarla benzer ana kaya ve stratigrafiyi paylaşmasına rağmen, yüksek altın tenörü ve özgün cevherleşme/alterasyon özellikleriyle diğerlerinden ayrılır. Bu nedenle, arazi haritalaması, karot loglaması, petrografik analiz, kısa-dalga kızılötesi (SWIR), elektron mikroanaliz (EPMA), QEMSCAN (minerallerin taramalı elektron mikroskobu ile kuantitatif değerlendirilmesi) çalışmaları ile, U-Pb ve Ar-Ar jeokronolojisi ve duraylı izotop (S-, O-, ve H- izotopu) verileri kullanılarak cevherleşmenin doğasını belirlemeyi ve cevher içeren hidrotermal akışkanların kaynağı ve evrimini ifade etmeyi amaçlar. Hod Maden, masif ve yarı masif mercekleri ve ağsı kuvars-sülfit (pirit-kalkopirit ± sfalerit) damarları içeren birçok cevherleşme stili içerir. Cevherli kütleler kuzeyden güneye ana zon, güney zon ve eski işletmeler zonu olmak üzere üç ayrı cevher zonu oluşturur. Ana zon altın ve bakır sülfit (pirit-kalkopirit)-kuvars damarları ile saçınımlı, yarı masif ve masif sülfit zonlarından oluşur. Cevher zonu mekansal olarak özellikle jasper içeren, klorit ve zeolit alterasyonlu yer yer hyaloklastik özellik gösteren amigdaloidal andezit breş ile serizit (ince taneli muskovit ve K-illit) ve kil (Mg-illit, kaolinit-dikit) alterasyonlu sferülitik/amigdaloidal dasit breş birimiyle ilişkilidir. Geç evre, yoğun anhidrit fazı volkanik ve önceki evre hidrotermal alterasyon dokularını siler veya ornatır şekildedir. Cevher kütlesi doğuda volkanosedimanter sekanslarla sınırlanır. Güney zon altınca zengin yarı masif damarlar, ağsı ve saçınımlı sülfit zonlarını içerir ve sferülitik/amigdaloidal, monomiktik dasit breş ve kütle akması yataklarınca barındırılır. Kuvars-pirit-kalkopirit-sfalerit damarları ve klastların üzerine gelişen sülfitler cevher kütlelerini oluşturur. Alterasyon serizit (ince taneli muskovit, K-illit), kil (dikit, kaolenit, halloysit, montmorillonit) ve geç evre kalsit, dolomit ve anhidritlerce karakterize edilir. Eski işletmeler zonu cevheri bakır ve çinko sülfit (kalkopirit-pirit-sfalerit)-kuvars damarlarını içerir. Cevher amigdaloidal andezit breş ile akma bandı dokusu da gösteren riyodasit domu ve piroklastik ürünleri (pümis içeren kristal tüf) içindedir. Kuvars-sülfit damarları yaygın klorit, serizit ve yer yer dolomit, epidot ve rodokrozit alterasyonuyla ilişkilidir. Cevher ile ilişkili volkanik kayaç dokuları: (i) ışınsal kristal fiberlerin serizit, klorit ve sülfitlerce üzerlendiği sferülitik doku; (ii) lav akıntılarının deniz suyunda ani soğuma ile hidrolik olarak parçalanmasıyla oluşan hyaloklastikler veya yalancı (yanlış) vitiklastik doku; (iii) kayaç boşluklarının klorit, kuvars, karbonat ve zeolitlerce dolduğu amigdaloidal doku; (iv) dasitik litik ve sülfit klastlı denizaltı kütle akması yatakları; (v)“tetsusekiei”(veya jasper hematit) varlığı; ile demirce zengin kloritler ve zeolitlerin mekansal dağılımı ve altın-bakır cevherleşmesini üzerleyen geç evre anhidrit fazı gibi belirleyici hidrotermal alterasyon özellikleri deniz tabanında/deniz tabanı altında gerçekleşen hidrotermal alterasyon ve cevherlşeme süreçlerinin daha iyi anlaşılmasını sağlayan önemli çıktılardır. Hidrotermal alterasyon mineralojisi çoğunlukla ana kaya kompozisyonunca (andezitik ana kayalarda kloritik, dasitik ana kayalarda serizitik alterasyon) kontrol edilir. Yüksek tenörlü altın cevherleşmesi (i) erken evre yaygın ince taneli kuvars ve klorit/kil (K-illit, kaolinit) alterasyonunu kesen (ii) ince taneli kuvars damarcıklarını ve onu takip eden (iii) iri taneli tarak dokulu pirit ve kalkopirit içeren kuvars damarları ile (v) geç evre üzerleyen şekilde veya boşluk dolgusu şeklinde gelişen anhidrit, epidot ve karbonat fazının temsil ettiği hidrotermal altrasyon süreçleriyle ilişkilidir. Hod Maden yatağında birçok cevherleşme/alterasyon stili ve ana kaya litolojilerinin ışığında kuzeyden güneye ana zon, güney zon ve eski işletmeler zonu olmak üzere üç ayrı cevher zonu tanımlanmıştır. Volkanik kayaçlarda gerçekleştirilen U-Pb zirkon jeokronoloji ve hem ana zon hem de güney zondaki cevherleşmelerden elde edilen serizitler üzerinde gerçekleştirilen Ar-Ar jeokronolojisi, Hod Maden altın-bakır yatağının oluşumunda Geç Kretase volkanik ve hidrotermal aktivitesinin sorumlu olduğu görüşünü destekler. Sülfit minerallerinden (kalkopirit, pirit, sfalerit ve galen) elde edilen sülfür izotopik kompozisyonlarının çoğınluğu (δ34S değerleri) -0.81 ve +3.33 ‰ VCDT (Viyana Canon-Diablo Troilite) aralığında değişir ve bir magmatik kökeni (magmatik su ve/veya deniz suyunun var olan ana kaya volkanik kayaçlarla etkileşimi) ifade eder. Sülfat (anhidrit) minerallerinden elde edilen δ34S değerleri 17.06 ve 19.93 ‰ VCDT aralığındadir ve Geç Kretase deniz suyu değerleriyle örtüşmektedir. Mineral-su fraksiyonlanma denklemleri kullanılarak hidrotermal akışkan ile denge halinde olan klorit ve serizitlerden δ18Osu ve δDsu değerleri hesaplanmıştır. Akışkan imzaları, klorit ve serizit topluluklarını oluşturan akışkanın kayaç etkileşimi ve muhtemel magmatik su katkısı ile Kretase deniz suyundan evrildiğini gösterir. Kloritçe zengi ana zon alterasyon fazları +1.7 ile +4.7 ‰ aralığında δ18Osu ve -8 ile -24 ‰ aralığında δDsu değerlerine sahiptir.
Özet (Çeviri)
Hod Maden Au-Cu deposit is located in eastern Pontides, in northeastern Turkey, and represents one of the highest-grade gold-copper (approximately 4 Moz @11.1 g/t AuEq) discoveries made globally in recent years. It is hosted by steeply east dipping Late Cretaceous andesitic to dacitic-rhyodacitic lava flows, volcaniclastic and volcano-sedimentary sequences of Çatak and Kızılkaya formations which host several Kuroko-type volcanogenic massive sulfide (VMS) and epithermal deposits throughout the region. Although Hod Maden shares similar host rock, stratigraphy, and age characteristics with these deposits, it differs significantly in terms of its elevated gold grades and unique mineralization/alteration styles. Thus, this study aims to investigate the mineralization nature, and the origin and evolution of the ore-bearing hydrothermal fluids through field mapping, drill core logging, petrographic investigation, short-wave infrared (SWIR), EPMA (electron probe microanalyzer), QEMSCAN (quantitative evaluation of minerals by scanning electron microscopy) work as well as U-Pb and Ar-Ar geochronology, and stable isotope (S-, O-, and H-isotope) analyses. Hod Maden consists of various mineralization styles including massive sulfide to semi-massive sulfide lenses and stockwork quartz-sulfide (pyrite-chalcopyrite ± sphalerite) veins. The ore zones form three distinct ore bodies that are from north to south, main zone, south zone and old workings zone. Main Zone consists gold and copper sulfide (pyrite-chalcopyrite)-quartz veins and zones of disseminated to semimassive and massive sulfides. The ore zone is spatially associated with jasper-bearing, chlorite and zeolite altered amygdaloidal andesite breccia with occasional hyaloclastite and sericite (fine-grained muscovite and K-illite) and clay (Mg-illite, kaolinite-dickite) altered spherulitic, amygdaloidal dacite breccia units. A late, intense anhydrite phase overprints the pre-existing volcanic and hydrothermal alteration textures. The orebody is bounded by the volcanosedimentary sequences in east. South Zone consists of auriferous semimassive veins, zones of sulfide stringers and disseminated sulfides that are hosted in spherulitic/amygdaloidal, monomictic dacite breccia and mass flow deposits. Quartz-pyrite-chalcopyrite sphalerite veins and clasts replaced by sulfides form the mineralized bodies. The alteration consists of an assemblage of sericite (fine-grained muscovite, K- illite), clay (dickite, kaolinite, halloysite, montmorillonite) and late calcite, dolomite and anhydrite overprint. Old workings zone consists of copper and zinc sulfide (chalcopyrite-pyrite-sphalerite)-quartz veins. The ore zone is hosted in amygdaloidal andesite breccia and rhyodacitic dome with banded lava flow and pyroclastic products (pumice-bearing crystal tuff). Quartz-sulfide veins are accompanied by pervasive chlorite, sericite and occasional dolomite, epidote, rhodochrosite alteration. The volcanic textures of the host rocks including (i) spherulitic texture, replacements of radiating fibers of crystals by later sericite, chlorite and sulfides; (ii) hyaloclastites or false vitriclastic textures (hydraulic fragmentation of quenched lava flows); (iii) amygdaloidal texture, infilling of vugs and replacement of lithic clasts by chlorite, quartz, carbonates and zeolites; (iv) subaqueous mass flow deposits with dacitic lithic clasts and sulfide clasts; (v) presence of“tetsusekiei”(or jasper-hematite); and hydrothermal alteration features such as spatial zonation of Fe-rich chlorites and zeolites, and the late anhydrite phase overprinting gold-copper mineralization provide a better understanding toward the formation of seafloor/subseafloor hydrothermal alteration and mineralization. Hydrothermal alteration mineralogy is mainly controlled by the host rock composition (chloritic alteration with andesitic host or sericitic-clay alteration with dacitic host). High grade Au mineralization is associated with the hydrothermal alteration sequence starting with an (i) early stage pervasive fine-grained quartz and chlorite/clay (K-illite, kaolinite) alteration cut by (ii) fine-grained quartz veinlets followed by (iii) comb coarse-quartz veins bearing pyrite and chalcopyrite and with the (iv) late stage anhydrite, epidote and carbonate phase as overprint or open space filling. With respect to the presence of various mineralization/alteration styles and host rock lithologies in Hod Maden deposit the ore zones form three distinct ore bodies that are from north to south, Main Zone, South Zone and Old Workings Zone. New zircon U-Pb dating clarifies that columnar dacites (evaluated as the same volcanic phase with the host dacite breccias at the South Zone) formed at 84.78 ± 0.43 Ma while the rhyodacitic unit of Old Workings Zone has been dated at 84.00 ± 0.44 Ma. In addition, the volcanic clasts of a red conglomerate unit of Öğdem Formation, a marker horizon in the region, yielded the age of 163.65 ± 0.69 Ma. The majority of the sulfur isotopic compositions (δ34S values) of sulfide minerals (chalcopyrite, pyrite, sphalerite and galena) record minor deviations between -0.81 and +3.33 ‰ VCDT and represents a magmatic source (magmatic water and/or seawater interaction with pre-existing host volcanic rocks). The δ34S values of sulfate minerals (anhydrite) display variations between 17.06 and 19.93 ‰ VCDT and overlap with the sulfur isotopic composition of Late Cretaceous seawater sulfate. δ18Owater and δDwater values of the hydrothermal fluids in equilibrium with chlorite and sericite are calculated using mineral-water fractionation equations. Fluid signatures indicate the fluid responsible for chlorite and sericite assemblages was evolved from Cretaceous seawater as a result of fluid-rock interactions and a possible magmatic water input. Chlorite-rich Main Zone alteration phases have δ18Owater between -2.7 to +4.3 ‰ and δDwater ‰ values between -33 to -3.
Benzer Tezler
- Envisioning plural futures through narratives and design
Anlatılar ve tasarım ekseninde çoklu gelecek tahayyülleri
ELİF GÖZDE ÖZTOPRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PELİN DURSUN ÇEBİ
- Organizational resilience in maritime business: Complex adaptive systems approach
Deniz işletmeciliğinde örgütsel dayanıklılığın kompleks adaptif sistemler yaklaşımı ile incelenmesi
HATİCE AKPINAR
Doktora
İngilizce
2021
DenizcilikDokuz Eylül ÜniversitesiDenizcilik İşletmeleri Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM ÖZER ÇAYLAN
- Sütleğen bölgesi (Kaş, Antalya) boksit yataklarının jenezi ve ekonomik özellikleri
The genesis and economic characteristics of the sütleğen region (Kaş, Antalya) bauxite deposits
ÖZGE ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜRHAN YALÇIN
- Kapadokya (Nevşehir-Kayseri) bölgesi kaolinitik tüflerin oluşumu ve hammadde potansiyeli
Genesis and raw material potential of the kaolinitic tuffs in the cappadocia (Nevşehir-Kayseri) region
NESRİN ERTEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Jeoloji MühendisliğiMersin ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ ÖNER
- Çanakkale yöresindeki granitik toprakların genesisi ve bazı özellikleri
The genesis and some characteristics of granitic soils in Çanakkale region
UĞUR TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN EKİNCİ