Kalsik bor-silikatların duraylılık alanlarının deneysel incelenmesi: Ege bölgesi (Türkiye) hidrotermal mineralizasyon sistemlerine uygulanması
The Experimental investigation of stability field of calcic boro-silicates; application to the hydrothermal mineralisation systems of Aegean region (Turkey)
- Tez No: 98326
- Danışmanlar: PROF.DR. ÖZKAN PİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
ÖZET Afrika ve Avrasya Levhaları' nm çarpışması ve Vardar-tzmir-Ankara Okyanusu' nun kapanmasını izleyen evrede Batı Anadolu' dan Orta Anadolu' ya kadar Oligosen- Miyosen/Pliyosen magmatizması etkinliği başlamıştır. Çarpışma sonrası gelişen magmatik aktivite anılan bu zonda farklı morfojenetik tipte cevherleşmelerin oluşumuna neden olmuştur. Batı Anadolu' daki dört farklı kuşak içinde yeralan bor içerikli dört magmatik hidrotennal sistem içerdikleri bor-silikatlann kristal kimyası, gang ve cevher mineralleri ile ilişkileri temelinde karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bodrum' da monzodiyoritik plüton ile ilişkili hidrotermal aktiviteye bağlı olarak damar ve ornatım tipinde mezotermal koşullarda Pb-Zn-Cu cevherleşmeleri oluşmuştur. Monzodiyorit içinde, turmalinler hem kaya oluşturan bir mineral olarak hemde silikatları ornatır halde bulunmaktadır. Monzodiyoriti kateden turmalin içerikli damar ve damarcıklarda turmalin esas olarak epidot, amfibol, plajiyoklas ve kloriti ornatmaktadır. Bodrum turmalinleri kristal kafesinde oktaederin Y konumunda düşük Al ve yüksek Fe+Mg (Fe>Mg) oranlan, X konumunda yüksek Ca ve düşük boşluk içeriği ile karakteristiktir. Yüksek demir içerikli turmalinlere uygulanan Mössbauer Spektrometresi analizleri Fe2+ ve Fe3+ hem oktaederin Y hemde Z konumlarında varlığını kanıtlamıştır. Bu yöredeki turmalinlerin okside edici bir ortamda kristalleştiğini göstermektedir. Bununla birlikte Bodrum yöresi turmalinleri içinde göreceli yüksek alüminyum içeriğine sahip olanlara uygulanan infra-red spektrometresi çalışmaları bunların oktaederin Z konumunda Fe veya Mg içermediğini vurgulamaktadır. Sinancılar graniti Miyosen' deki genleşme tektoniği ile ilişkili ayrılma faylarının denetiminde oluşmuş sintektonik bir sokuhımdur. Sinancılar granitinin Menderes Masifi' nin örtü serileri içine sokulumu ile çevresinde turmalince zengin bir kontak metazomatik hale gelişmiştir. Sinancılar graniti yakın çevresinde turmalin oluşumları I) granit içindeki damarlarda K-feldspat ile beraber II) kontak metamorfik haleiçinde ÜT) bölgesel metamorfik kayalar içinde olmak üzere üç farklı tiptedir. Turmalinler üzerinde yapılan mikroprob analizleri, bunların bir miktar şörl bileşimi ile birlikte baskın olarak dravitik bileşim sunduğunu kanıtlamıştır. Sinancılar turmalMerinin bileşiminde önemli rol oynayan kimyasal yerdeğiştirme vektörü NaMg d -ıAl _ı olarak belirlenmiştir. Maden Adası yöresinde aksinit yaygm olarak metamorfize olmuş kınntılı ve volkano-tortul seriler içinde damar ve emprenye şeklinde esas olarak epidot-amfîbol- granat-piroksen ile birlikte kalk-silika bantları içinde oluşmuştur. Aksinitlare bu yörede volkanik kayalar içinde jeodlar halinde ve daha az miktarda hidrotermal cevherleşmelerin gang parajenezinde rastlamaktayız. Şeelit sadece skarn zonunun kalk-silika bantları içinde kalkopiritle birlikte düzensiz yığışımlar şeklinde gözlenmektedir. Maden Adası' ndaki skarn parajenezinin zenginliği, ilksel kayalann farklı mineralojik bileşimlerini yansıtmaktadır. Yörede aksinitlerin ferro-aksinit ile manganaksinit arasında geniş bir bileşimsel arahğa sahip olmalarına karşın, ferro- aksinit egemen olan uç bileşen olarak dikkat çekmektedir. Maden Adası skarn zonunun dışında volkanik kayalar içine yerleşmiş iki polimetalik damar tipi cevherleşme farklı parajenezleri ile öngörülen magmatik ısı kaynağından uzaklığı yansıtmaktadır. Sistemin ısı kaynağından uzağa doğru yanal metal zonlanması: skarn zonunda volfram şeelit ve bakır az miktarda kalkopiritle ; bakır skarn zonunun dışında Maden Adası damar zoununda bornit, küprit, nabit bakır, kalkopirit şeklinde pirit, arsenopirit, barit ve daha az oranda galen ve çinkoblend ile; Alibey Adası damar zonunda galen ana sülfid minerali olmak üzere çinkoblend, pirit, kalkopirit, rutil, ve bizmut sülfotuzları şeklindedir. Efemçukuru yöresinde dayk ve dom şeklindeki riyolitik sokulumlar Geç Kretase- Paleojen yaşh filiş fasiyesi kayalarım keserek katetmektedir. Altın cevherleşmesi geç magmatik hidrotermal aktiviteye bağlı olarak riyolitik daykların yükseldiği kırık zordan izleyen damarlara ilişik hidrolik breşler ve riyolit donumun çevresindeki stovörk zonunda yoğunlaşmıştır. Hidrotermal breş rotasyona uğramış yan kaya ve cevher parçaları ve bunları çevreleyerek yer yer kokard yapılar oluşturan silika ve/veya rodonit-aksinit-kuvars bantlarından oluşmuştur. Stokvörk zonunda yanVI kayayı kat eden bantlı rodonit-aksinit-kuvars topluluğu aynı minerallerden oluşan damarcıklar tararından kesilmiştir. Bu ağsal damarcıklar arasında kalan filişe ait tortul kayalar aksinit tyarafindan ornatılmıştır. Aksinit yüksek manganez içeriğine (formül basma 0,39-1,25) bağlı olarak manganaksinit bileşimindedir. Kalsiyum içeriğindeki azalmaya bağlı olarak (formül başına 1,69-2 pfu) doğan boşluk manganezce zengin hidrotermal sıvılara bağlı olarak bu mineral ile dengelenmektedir. Kalsiyumun yerini yüksek oranda manganezin alması Efemçukuru hidrotermal sistemi içindeki aksinitlerin büeşiminin manganaksinit- tinzenit katı çözelti serisi içinde yeraldığını göstermektedir. Kuvars örnekleri üzerinde yapılmış olan sıvı kapanım çalışmalarından elde edilen 200-300 °C arasındaki homojenleşme sıcaklıkları cevherleşmenin öngörülen magmatik ısı kaynağından uzakta epkermal bir ortamda gerçekleştiğni kamtlar. Sıvı kapanımlarımn tuzluklarının göreceli olarak geniş bir aralığa yayılımı (0-9 % NaCl) Efemçukuru cevherleşmesinin düşük sülfidasyon epitermal yatakların sülfit parajenezine göre zenginliğini açıklamaktadır. Efemçukuru yöresinde farklı tipteki cevherli zonlarda yapılan parajenetik çahşmalarda şu cevher mineralleri belirlenmiştir. Arsenopirit, çinkoblend I, pirit I, kalkopirit, pirotin, pirit II, çinkoblend n, fahlerz grubu ve daha az oranda sfen, rutil, altm birincil minerallerdir. Pirolüzit, psilomelan, manganit,markazit, limonit (götit, lepidokrozit) hematit, kovellin-kalkozin, malakit ve azurit ikincil minerallerdir. Aksinit, üvit ve diğer skarn mineralleri arasındaki denge koşullarım araştırmak üzere hidrotermal sentez çalışmaları, 400 °C ile 600 °C sıcaklık ve 40 ile 70 Mpa basınç aralığında epidot, borik asit, farklı bileşimdeki plajiyoklaslar, klorit, amfibol ve prehnitinde içinde bulunduğu birçok fârkh karışımdan altm kapsüller kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerin süresi 400 °C için 270 gün, 500 °C için 70 gün ve 600 °C için 30 gün olarak uygulanmıştır. Sonuç ürünler XRD ile belirlenmiş ve kimyasal analizleri SEM ile gerçeMeştirilmiştir. Deneyler sonucunda hem 400 °C hem de 500 °C de epidot ve anortitin ana mineraller olduğu karışımdan aksinit elde edilmştir. 400° C de epidot + brüsit albit + borik asit karışımından birlikte oluşan sentetik aksinit + üvit + plajiyoklas topluluğuvu elde edilmiştir. 500 °C de ise klorite eşlik eden epidot, albit, anortit ve aksinit kanşımlannın tümünden Ca veya Na-turmalin elde edilmiştir. Kalsiyum turmalin oluşumunda sıcaklığın yam sıra karışımın Na/Ca oram başlıca kontroldür. Aksinit tek ürün olarak sadece 500 °C de prehnit+brüsit+borik asit karışımından elde edilmiştir. Aksinit+datolit birlikteliği 500 °C de prehnit + tremolit + borik asit, tremolit + plajiyoklas + brüsit + borik asit ve tremolit + klorit + borik asit karışımlarından elde edilmiştir. 600 °C deki sentez deneylerinden sentetik bor silikat elde edilemeyişi 600 °C nin bor silikat oluşumunda kritik bir sıcaklık olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Following the closure of the Vardar-Izmir- Ankara Ocean and the collision of the Afro-Arabian and Eurasian Plates, Oligocene-Miocene/Pliocene magmatism proceeded from western Anatolia to Central Anatolia. Post collosional magmatic activity also gave rise to occur different morphogenetic types of mineralizations in this belt. Four different types of boron bearing magmatic-hydrothermal systems in the Aegean Region were compared on the basis of their bor-silicate compositions and relationship with borosilicates with oreandgangue paragenesis. In Bodrum due to hydrothermal activity associated with monzodioritic pluton, vein and replacement types of Pb-Zn-Cu mineralization was occurred. Monzodiorite contains tourmaline either as rock forming mineral or product of replacements. Tourmaline bearing veins and veinlets where tourmaline associated with epidote, amphibole, plagioclase crosscut monzodiorite. Most of the Bodrum tourmalines exhibite low Al and high Fe+Mg (Fe>Mg) ratios in Y and high Ca and low vacance in X site. Chemical substitution in Bodrum tourmalines involve the exchange vector CaFe Na.ıAl _ı. Mössbauer spectrometry of these tourmalines indicate the presence of Fe 2+ and Fe 3+ either in the Y or the Z sites with intervalent iron delocaized between these sites. This can be explained by formation of tourmaline in a oxidizing environment. However infra red spectrometry of Al rich phase of the Bodrum tourmalines do not show any Fe or Mg in the Z site. This two different trend in tourmaline compositions can be explained by existence of two different hydrothermal fluids in system. S inancılar granite emplaced syn-tectonicly by the control of a detachment fault system during the extensional tectonic regime in Miocene. Due to its intrusion into cover series of Menderes Massif a contact metasomatic haloe formed around it. Tourmaline from Sinancilar granite is identified in three main types including I) inIX tourmaline and K-feldspar bearing veins II) in contact metamorfic haloe with HI) in regional metamorphic haloes. The tourmaline have dominantly dravitic composition with a lesser extent schorl component. Chemical substitution in Sinancilar tourmalines involve the exchange vector NaMg d -ıAl.1. In Maden Adası axinite is located as veins and impregnation in metamorphosed volcanosedimentary units where it is associated with epidote-amphibole-gamet- pyroxene bearing calc-silicate bands. Scheelite and chalcopyrite occur as irregular concentrations in these units. The large interval of the paragenesis of the calc-silicate bands reflect the different mineralogical compositions of the protholith. Although the large compositional range from ferroaxinites to manganaxinites, ferro-axinite is the dominant end-member in this region. Further from the skarn zone of Maden Adası two base metal veins with different paragenesis reflecting the distance from the heat source were emplaced in volcanic rocks. Lateral metal zoning from the skarn to hydrothermal veins is as follows: tungsten is enriched as scheelite at the skarn zone; copper is enriched outward from the skarn in Maden Adası Vein as bornite, cuprite, native copper, chalcopyrite with pyrite, arsenopyrite, barite and less amounts of galena and sphalerite; in Alibey Vein galena is the main sulphid mineral with sphalerite, pyrite, chalcopyrite, rutile, bizmut sulphosalts. In Efemçukuru felsic rhyolitic dykes and small dome shape intrusions crosscut flysch facies rocks of Late Cretaceous-Paleogene. Gold mineralization is associated with late pulses of magmatic hydrothermal activity is documented as either hydraulic brecciation adjacent to veins or stockwork zones around dome shape intrusion. Hydrothermal breccia comprise rotated angular clasts of wall rocks and ore which are cemented by either silica or banded rhodonite-axinite-quartz assemblage as cocarde structures. In stockwork zone banded rhodonite-axinite-quartz assemblage crosscut by veinlets of the same minerals. Axinite commonly replaces the host sedimentary rocks in the network. The axinite shows a high Mn content (between 0,39-1,25 pfu) with Mn is greater than Fe" The declination in Ca content (between 1,69-2 pfu) is compensed mainly by Mn due to Mn rich hydrothermal fluids. The substitution of Ca by Mn refers that the composition of the axinite is betweenmanganaxinite and tinzenite solid-solution serie. The homogenization temparatures of 200-300 °C refer emplacement of ore distant from inferred magmatic heat in epithermal environment with locally boiling in the upper part of the system. Due to wide range in salinity of the fluids (0-9 eq.wt % NaCl) sulphide paragenesis of the deposit is rather rich than the low-sulphidation epithermal systems. In this study each type of mineralization has been studied with the aim of clarifying the paragenetic relationships among the different mineral phases. Pyrite (marcasite), sphalerite, galena, chalcopyrite are the main minerals with pyrothite, arsenopyrite, fahlore group, sphene, rutile and gold occuring as accesorries. Pyrolusite, psilomelane, manganite, limonite (goethite, lepidocrocite), hematite, covellite-chalcocite, malachite, azurite are of secondary origin. In order to study the equilibrium conditions of axinite, uvite and other skarn minerals, hydrothermal synthesis was performed in gold sealed capsules at temparatures from 400 °C to 600 °C with pressures from 40 to 70 Mpa using epidote+boric acid, epidot+boric acid+albite or anortbite or plagioclase mixtures of various compositions involving chlorite, amphibole and prehnite. Duration of the experiments was 270 days at 400 °C, 70 days at 500 °C and 30 days at 600 °C. Products of synthesis were characterised by XRD. Chemical analyses of synthetic minerals were performed using SEM. Experiments with only epidote or epidote+anorthite as primary minerals produced axinite at 400 °C and 500 °C. At 400 °C a mixture of epidote+brucite+albite+boric acid produced coexistent axinite+uvite+plagioclase. At 500 °C various mixtures of chlorite with epidot, albite, anorthite and axinite always produce either Ca- tourmaline or Na-tourmaline. The formation of calcium-tourmaline was related to Na/Ca ratio in the primary mixture. The mixture with only prehnite+brucite+boric acide produced axinite at 500 °C. Axinite+datolite association always crystallized from the mixtures of prehnite + tremolite + boric acide, tremolite + plagioclase + brucite + boric acide and tremolite + chlorite + boric acide. The last serie of the experiments lack of any synthetic boro-silicate at 600 °C thought us this is a critical temparature in equilibrium of boro-silicates.
Benzer Tezler
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ
- Geç neolitik dönem Köşkhöyük (Niğde) seramik örneklerinin spektroskopik ve termal analiz yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of late neolitic period Köşk höyük (Nigde) ceramic samples using spectroscopic and thermal analysis methods
SERHAT ÖZKÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaAnkara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ATAKOL
DR. ÖĞR. ÜYESİ KOZAN UZUN
- Brode endüstrisi atık sularında elektrooksidasyon prosesi ile toplam organik karbon giderimi
Total organic carbon removal in brode industry wastewater by electrooxidation process
HASAN HÜSEYİN AYHAN
- Emet (Kütahya) neojen havzası bor prospeksiyonu: Hedef saptamada jeokimyasal yöntem geliştirme
Soil survey for borate exploration in Emet (Kütahya) neogene basin: Optimizing geochemical techniques for target definition
CAFER ÖZKUL
Doktora
Türkçe
2008
Jeoloji MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK TOKEL
- İnsan testiküler germ hücre tümörlerinde uygulanan klasik bep tedavisinde bor'un tedaviyi arttırıcı etkinliğinin araştırılması: İn vitro çalışma
The evaluation of the favourable effect of boron on classical bep treatment in human testicular germ cell tumour: An in vitro study
MERVE ŞENGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Histoloji ve EmbriyolojiAfyonkarahisar Sağlık Bilimleri ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TOSUN