ORTA ANADOLU FLUOR T PROVENS (OAFP)
FLUOR T YATAKLARININ SINIFLANDIRILMASI VE
CEVHERLE ME POTANS YEL
Ülkü KARAKURT
Temmuz, 2008
SINIFLANDIRILMASI VE CEVHERLE ME
POTANS YEL
Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi
Jeoloji Mühendisli/i Bölümü, Ekonomik Jeoloji Anabilim Dal3
Ülkü KARAKURT
Temmuz, 2008 ZM R
ii
ÜLKÜ KARAKURT taraf ndan PROF. DR. SMET ÖZGENÇ yönetiminde haz rlanan “ORTA ANADOLU FLUOR T PROVENS (OAFP) FLUOR T YATAKLARININ SINIFLANDIRILMASI VE CEVHERLE ME POTANS YEL ” ba l kl tez taraf m zdan okunmu , kapsam ve niteli i aç s ndan bir Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmi tir.
Prof. Dr. smet ÖZGENÇ
Yönetici
Jüri Üyesi Jüri Üyesi
Prof.Dr. Cahit HELVACI Müdür
iii
Çal malar m yöneten ve de erlendiren dan man m Prof. Dr. /smet ÖZGENÇ’e te ekkür ederim.
Parlak kesitlerin incelenmesinde yard mc olan Yard. Doç. Dr. Tolga OYMAN ve Ara . Gör. Mehmet AKBULUT’a, s v kapan m çal malar nda yard mc olan Yard. Doç. Dr. Fatma Nuran SÖNMEZ’e, kimyasal analiz çal malar nda yard mc olan Kimyager Nedim TATAR/’ye te ekkürlerimi sunar m.
Tezin haz rlanma a amas n n her safhas nda beni destekleyen Prof. Dr. M. Yalç n KOCA’ya, Ö r. Gör. Dr. Cem KINCAL’a, Ara . Gör. Gökçe Baysal KINCAL’a, Ara Gör. Ali Bülbül’e, Jeo. Müh. Elif B/RYILMAZ’a, Jeo Müh. /lker YILMAZ’a, aileme ve ni anl m Jeo. Yük. Müh. Gökhan KÖSE’ye te ekkür ederim.
iv ÖZ
Türkiye'de demir-çelik, kimya, seramik ve cam sanayilerinin talebini kar layacak fluorit potansiyelini belirlemek, ayr ca fluoritler ile birlikte olu an Nadir Toprak Element (NTE) potansiyelini belirlemek amac yla, bu çal ma kapsam nda mevcut fluorit yataklar incelenmi tir.
Türkiye’de en önemli fluorit yataklar K r ehir ve çevresinde olup Orta Anadolu Kristalin Kompleksi içersinde yer al r. Bu bölgede yer alan Bay nd r, /sahocal , Yeniyapan, Buzlukda , Akçakent ve Çökelik fluorit yataklar genellikle siyenit, kuvars siyenit, monzonit ve foid-siyenitlerle birlikte bulunmaktad r. Silise doygun ve yar doygun bu alkali kayaçlar n öncelikle minerolojik ve petrografik incelemesi yap lm t r.
Fluorit yataklar n n farkl olu um mekanizmalar na sahip olmas nedeniyle çal ma alan ndaki fluorit yataklar n n jenetik s n flamas yap lm ve yeni fluorit yataklar n n saptanmas için k lavuz olabilecek gerekli parametreler belirtilmi tir. Ayr ca ço unlukla hidrotermal olarak s n fland r lm bölge yataklar n n s v kapan m ve NTE de erleri bulunarak di er çal malarla korelasyonu yap lm t r.
v ABSTRACT
At the scope of this study, present fluorite deposits checked over to determine fluorite and Rare Earth Elements (REE) potential which demands Turkey’s iron-steel, chemistry and ceramic industries need.
Fluorite deposits in and around the K r ehir are the most important fluorite deposits in Turkey. They occur in the Central Anatolian Crystalline Complex. Fluorites occur within syenite, quartz – syenite, monzonite and foid-syenite in the study area which includes Bayindir, Isahocali, Yeniyapan, Buzlukdag, Akcakent and Cokelik, in this area. Priliminarly saturated and undersaturated alkaline rocks are determined of their minerological and petrographical indices.
Because of having different occuring mechanism of fluorite deposits, deposits in study area are classified in genetically and obtained parameters to investigate new fluorite deposits. In this study, the deposits which are classified generally as hydrothermal origin correlated with other deposits by fluid inclusion and REE data.
vi
Sayfa
YÜKSEK L/SANS TEZ/ SINAV SONUÇ FORMU ...ii
TEEEKKÜR ...iii
ÖZ...iv
ABSTRACT ... v
BÖLÜM B R – G R ... 1
1.1 /nceleme Alan ... 1
1.2 Çal man n Amac ... 2
1.3 Ara t rma Materyali ve Yöntemi... 4
BÖLÜM K – GENEL JEOLOJ ... 5
2.1 Orta Anadolu Kristalen Kompleksi (OAKK) Jeolojisi ... 5
2.2 /nceleme Alanlar n n Jeolojisi... 10
2.2.1 Bay nd r, Yeniyapan, /sahocal ve Buzlukda (Kaman) Bölgesi Jeolojisi... 10
2.2.2 Akçakent ve Çökelik Bölgesi Jeolojisi... 12
BÖLÜM ÜÇ – M NEROLOJ K, PETROGRAF K VE JEOK MYASAL ÇALI MALAR... 15
3.1 Minerolojik ve Petrografik Çal malar... 15
3.1.1 Bay nd r, Yeniyapan, /sahocal ve Buzlukda (Kaman Bölgesi)... 15
3.1.2 Akçakent ve Çökelik Bölgesi ... 18
3.1.3 Orta anadolu Fluorit Mineralizasyonu ... 19
3.1.3.1 Önceki Çal malar ... 19
3.2 Jeokimyasal Çal malar... 25
3.2.1 Kayaç Jeokimyas ... 25
3.3 Fluoritlerde Jeokimyasal Çal malar ... 31
3.3.1 Nadir Toprak Elementleri (NTE) Jeokimyas ... 31
BÖLÜM DÖRT – SIVI KAPANIM ÇALI MALARI... 41
vii
BÖLÜM BE – EKONOM K JEOLOJ ... 48
BÖLÜM ALTI – SONUÇLAR... 50
BÖLÜM B R G R
Bu çal ma, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisli!i Anabilim Dal ’nda Yüksek Lisans Tezi olarak haz rlanm t r.
1.1 nceleme Alan
Türkiye’de önemli fluorit yataklar Orta Anadolu Bölgesi’nde özellikle K r ehir, Yozgat ve Eski ehir yörelerinde yo!unla m t r. Bu amaçla K r ehir ili içerisinde bulunan Bay nd r, .sahocal , Yeniyapan, Buzlukda!, Akçakent ve Çökelik olmak üzere 6 bölge çal ma sahas olarak belirlenmi tir (4ekil 1.1).
4ekil 1.1 Çal ma alan yer bulduru haritas (www.earth.google.com).
Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal ve Buzlukda! fluorit ocaklar K r ehir ilinin yakla k 55 km kuzeybat s nda bulunmaktad r. Bay nd r yata! , Bay nd r Köyünün 2 -2.5 km bat s nda; Yeniyapan yata! ise Bay nd r yata! n n yakla k 900 m. kuzeybat s nda ve Yeniyapan Köyünün 700-800 m. güneybat s ndad r. Her iki yatak
da köy yollar na çok say da patika ile birbirine ba!lanm t r. .sahocal ise Hamitköy ve .sahocal köyleri aras ndaki yollar n ke isti!i yer olan .sahocal Köyünün 8 km. kuzeybat s nda bulunmaktad r. Buzlukda! yata! ise Yeniyapan, .sahocal ve Bay nd r köylerinin yakla k 20 km. do!usundad r. Bu yataklar, 1/25.000’lik topo!rafik haritalar n J31-a1, J31-b1 ve J31-b2 paftalar nda yer almaktad r.
Akçakent ilçesi, K r ehir'in Kuzey'inde il merkezine 67 km. uzakl kta olup K r ehir ilinin en da!l k k sm nda, 39 37 kuzey enlemleri ile 34 06 do!u boylamlar aras nda yer almaktad r. Çökelik köyü ise Akçakent’e 6 km uzakl ktad r.
1.2. Çal man n Amac
Fluorit, çok çe itli jeolojik ortamlarda bulunabilmekte ve bu nedenle olu umu çok de!i ik fiziksel ve kimyasal artlar alt nda gerçekle ebilmektedir (.rkeç ve Baybörü, 1983). Fluoritlerin en önemli olu um mekanizmalar ;
1. Magmatik, metamorfik ve sedimanter kayaçlarda çatlak dolgusu eklinde damarlar: Dünyada fluorit yataklar n n en s k rastlanan ekli, genellikle faylar ve y rt lma zonlar boyunca yer alan çatlak damarlar d r. 2. Karbonat kayaçlar nda stratiform ramplasman yataklar : Stratiform,
manto ve tabakal yataklar, karbonat kayaçlar nda bulunur. Eklemler veya küçük at ml faylar gibi yap sal süreksizliklerle kom u veya bunlar boyunca uzanan tabakalar ramplasmana uygundur.
3. Asit magmatik intruziflerde kontaklar boyunca karbonat kayaçlar nda ornatmalar eklindeki yataklar: Bunlar bilinen en büyük ve yüksek kalitedeki fluorit yataklar n n baz lar n olu turmaktad r.
4. K r k zonlar nda stokwork ve dolgu yataklar : Makaslama ve bre zonlar ndaki stokwork ve dolgular ola!an olu umlard r.
5. Karbonatit ve alkali kayaç komplekslerinin kenar zonlar ndaki yataklar: Fluorit, karbonatit ve alkali kayaç komplekslerinde ola!an bir mineraldir ve baz lar nda ekonomik, baz lar nda ise potansiyel yataklar olu turur.
6. Primer yataklar n yüzeysel bozunmas sonucu olu an art k konsantrasyonlar: Fluorit yataklar n n yüzeysel alterasyonu sonucu olu an ve killi-kumlu sedimanlarda depolanan fluorit, yer yer önemli, metalurjik kalitede fluorit yataklar olu turmaktad r.
7. Baz metal yataklar nda yeniden kazan labilir gang minerali olu umlar : Dünyan n birçok bölgesinde kur un-çinko damarlar nda fluorit gang minerali olarak bulunmaktad r.
8. Karstik bo luklarda dolgu olarak: Fluorit zaman zaman damarlardaki veya stratiform yataklardaki ma!arams bo luklar k smen doldurarak sark t ve dikitler olu turabilir.
9. Pegmatitlerdeki yataklar
10. Göl sedimanlar içindeki yataklar
Fluorit yataklar n n farkl olu um mekanizmalar na sahip olmas nedeniyle çal ma alan ndaki fluorit yataklar n n bu modellerden yararlan larak jenetik s n flamas n n yap lmas ve yeni fluorit yataklar n n saptanmas için k lavuz olabilecek gerekli parametrelerin elde edilmesi amaçlanm t r. Ayr ca ço!unlukla hidrotermal olarak s n fland r lm bölge yataklar n n s v kapan m ve NTE de!erlerinin di!er çal malarla korelasyonunu yapmak amaçlanm t r.
Fluorit demir-çelik, kimya, seramik ve cam sanayinin önemli hammaddesi olmas nedeniyle endüstriyel alanda oldukça fazla ekonomik bir öneme sahiptir. Türkiye'de ise ilgili sanayi dallar n n talebini kar lamak ve fluorit potansiyelini belirlemek amac yla bu çal ma kapsam nda mevcut fluorit yataklar n n incelenmesi ve
böylelikle yeni fluorit yataklar n n saptanmas nda da yol göstermesi aç s ndan önemli olacakt r.
1.3 Ara t rma Materyali ve Yöntemi
Çal ma alan n n incelenmesi üç a amada yap lm t r. Yan kayaçlardan ve cevher zuhurlar ndan sistematik bir ekilde örnek al nm ve bu örnekler laboratuvarda amaca uygun olarak; polarizan mikroskop çal malar için ince kesitler, cevher mikroskobu çal malar için parlak kesitler ve mikrotermometrik ölçümler için s v kapan m kesitleri ile jeokimyasal çal malar için ö!ütmeler yap lm t r. Haz rlanan bu örneklerde parajenez, süksesyon, yap -doku ili kileri, petrokimyasal ve jeokimyasal özellikleri, olu um s lar ve tuzluluklar , ak kan kökeni; mikroskobi çal malar , s v kapan m analizleri, NTE (Nadir Toprak Elementleri) analizleri, yan kayaçlarda majör ve minör oksit analizleri yard m yla saptanmaya çal lm t r. Bu analizler sonucunda bölgedeki florit yataklar n n bile imi, kökeni, olu um mekanizmalar na bir yakla m yap lmaya çal lm t r.
Tez kapsam nda yap lan s v kapan m ölçümleri, D.E.Ü. Jeoloji Mühendisli!i Bölümü S v Kapan m Laboratuar nda bulunan 600 °C s tma ve -196 °C so!utma yapabilen LINKAM THMG-600 s tma – so!utma sistemi kullan larak gerçekle tirilmi tir.
Çal ma alan ndan al nan 36 adet fluorit örne!i ve 15 kayaç örne!inin majör ve iz element analizleri ACME ANALYTICAL LABORATORIES LTD. (Vancouver BC. Kanada)’da yap lm t r. Ayr ca fluorit örneklerinin % Ca analizleri D.E.Ü. Jeoloji Mühendisli!i Bölümü Jeokimya laboratuar nda yap lm t r.
BÖLÜM K GENEL JEOLOJ
2.1 Orta Anadolu Kristalen Kompleksi (OAKK) Jeolojisi
Jeolojik olarak Türkiye, yerkürenin en belirgin çarp ma zonlar ndan biri olan Alp-Himalaya sisteminin önemli bir parças d r. Bilindi!i gibi, Triyas’ta aç lm ve Üst Kretase’de kapanm olan (4engör ve Y lmaz, 1981; Poisson, 1986) Neo-Tetis okyanus kal nt s , Türkiye’nin evriminde ve dolay s yla Alp-Himalaya yak nsama sisteminde büyük öneme sahiptir. Üst Kreatase dalma - batma ve bunu izleyen Neo-Tetis okyanusal kabu!un Rodop-Pontid k r ! ile çarp mas sonucu baz jeolojik yap lar olu mu tur (4engör ve Y lmaz, 1981). Örne!in, Ankara-Erzincan sütur zonu ve do!u Pontid yay magmatizmas ; çarp ma sonras Sivas havzas (Cater ve di!., 1991; Y lmaz, 1994) ve di!er Orta Anadolu havzalar (Görür ve di!., 1984; Göncüo!lu ve di!., 1993; Y lmaz,1994) ve çarp ma sonras Granitoyid magmatizmas (Ak man ve di!., 1993; Boztu! ve di!., 1994a; Göncüo!lu ve Türeli, 1994; Erler ve Bayhan, 1995; Erler ve Göncüo!lu, 1996; .lbeyli ve Pearce, 1997; Ekici ve di!., 1997; Boztu!, 1998).
Görür ve di!. (1984) ve Poisson (1986) taraf ndan K r ehir Blo!u, Göncüo!lu ve di!. (1991) taraf ndan Orta Anadolu Kristalin Kompleksi olarak tan mlanan kabuksal metamorfik kayalara, Pre – Maestrihtiyen ya l ofiyolit melanja ve Kretase’den Alt Tersiyer’e kadar de!i en ya lardaki di!er birimlere sokulum yapan yayg n birçok alkali plüton vard r. Bu plütonlar, do!uda Dumluca, Murmana, Karakeban, Köseda!, Hasançelebi, Karaçay r ve Davulalan alkali plutonlar ile bat da E!rialan, Baranada!, Hamit, Çamsar , Durmu lu ve Bay nd r plütonlar d r (4ekil 2.1). Bu plütonlar, silis bak m ndan a r doygun alkalin karakterli siyenitik-monzonitik ve silis bak m ndan tüketilmi alkalin karakterli mafik kayaçlar da içerirler. Bu alkali mafik kayaçlar n, bu plütonlardaki felsik alkali kayaçlar olu turan magman n ilk fraksiyonlanma ürünlerinden ziyade, farkl bir magmadan itibaren meydana gelmi olduklar sonucuna var lm t r (Boztu!, 1998). Boztu! (1998), bu plütonlar
mineralojik-kimyasal özellikleri, yan kayaç, silisçe doygunluk ve birlik olu turduklar cevherle meler bak m ndan çe itli alt gruplara ay rm t r. Bu alt gruplara ay rma özelli!inin, mantodan türemi bir magma kayna! n n kat la mas s ras nda etkin olan ve böylece bile imin de!i imine neden olan baz kat la ma süreçleriyle meydana gelebilece!i gibi; manto malzemesinin, su bak m ndan fakir ortamlarda, de!i ik tip ve derecelerde k smi ergimeye u!ramas sonucu olu an de!i ik alkali magma getirimlerinden de kaynaklanabilece!ini dü ünmektedir. Farkl magma getirimleri dü üncesi, bu kayaçlar n Litofil Elementler (LIL) bak m ndan zengin olmas ve flor (F) cevherle mesi içermesi bak m ndan daha uygun görülmektedir. Orta Anadolu Alkalin Plütonlar ana ve eser element jeokimyas verilerine göre belirgin bir ekilde “geç orojenik” , “levha içi” ve “çarp ma sonras ” özellikleri gösterdi!ini belirtmi tir.
4ekil 2.1 Orta Anadolu plütonik ve metamorfik kayalar n basitle tirilmi jeolojik haritas (Boztu!, 1998: Bingöl, 1989). K saltmalar: B-H: Bay nd r – Hamit, Ea: E!rialan; Br: Baranada!; Bzd: Buzlukda!; Çz: Çaya!az ; Ka: Kurua! l; Kk: Kesikköprü; Gk: Gümü kent; Uç: Uçurumtepe; Id: .di da!; Hy: Hayriye; Kv: Kavik; Dv: Davulalan; Kç: Karaçay r; Ksd: Köseda!; Ku: Kuluncak; Hç: Hasançelebi; Dc: Dumluca; Mm: Murmana; Kkb: Karakeban.
Boztu! (1998), tüm bu verileri dikkate alarak, çarp ma sonras Orta Anadolu Alkali Plütonlar n olu umu için bir jeodinamik model önermi tir (4ekil 2.2). Bu modele göre; bu plütonizman n magma kayna! , Neo-Tetis’in kuzey kolunun, kuzeye do!ru dalma-batmaya u!ramas yla meydan gelen sütur zonu boyunca geli en Anatolid - Pontid çarp mas na ba!l kabuk kal nla mas ndan hemen sonra geli en çarp ma sonras gerilme rejimi alt ndaki litosferik incelme s ras nda, Anatolidlerin pasif kenar nda yükselmi bulunan manto malzemesinin adiyabatik dekompresyon mekanizmas ile k smi erimeye u!ramas sonucu meydana gelmi olabilir.
“K r ehir Kristalen Masifi” Anadolu plakas n n k tasal kenar nda olu mu tur (Ketin, 1954; Ketin, 1955; Tokay, 1980; 4engör ve Y lmaz, 1981). K r ehir Masifi, Lünel (1985) taraf ndan “K r ehir sokulum birli!i” olarak adland r lan heterojen bir batolitin sokulum yapt ! eski metamorfik kayalardan olu maktad r.
Masifte toplam dört ayr kaya birimi ay rtlanm t r. Seymen (1981) taraf ndan “Kaman grubu” olarak tan mlanan (4ekil 2.3) metamorfik temel; ist, amfibolit ve gnayslardan olu an Kalkanl da! Formasyonu, kalk ist, mermer ve kuvartazitlerden olu an Tamada! Formasyonu ve bunun üzerinde genel olarak mermerlerden olu an Bozçalda! Formasyonu olu mu tur (Seymen, 1982). Bu birimin üzerine tektonik dokanakla Jurasik – Kampaniyen ya l Ankara Kar ! (Melanj ) (Bailey ve McCallien, 1950) olarak bilinen, .ç Toros Ku a! ’n olu turan Orta Tetis’in (Seymen ve Ayd n, 1980) ürünü tektonosedimenter kar k ve bununla ili kili “Karakaya Ultramafiti” gelmi tir. Ankara Kar ! , okyanusal kabuk ile üzerindeki sedimanlar n kar m özelli!indedir (Seymen, 1984). Bu birimin üzerine de, Ankara Kar ! ’n uyumsuzlukla örten konglomera, kumta , çamurta biriminden olu an Üst Maestrihtiyen ya l Kartal ve eyl ve rudistli kireçta lar ndan olu an Asmabo!az Formasyonlar (Görür, 1981) gelir. Üst Kretase – Alt Paleosen ya l riyolitik-dasitik lav, tüf ve damar kayalardan olu an Kötüda! volkanikleri Ankara Kar ! üzerine yatay olarak çökelmi tir. Hem metamorfik temeli, hem de Ankara Kar ! ’n s cak dokanak yaparak kesen diyorit, granodiyorit ve kuvars monzonit bile imli derinlik kayaçlar ndan olu an “Baranada! plütonu”, nefelinli siyenit ve lösitli porfirlerden olu an “Buzlukda! plütonu” ile bunlar n s ! sokulum ve yüzey kayaçlar gelmi tir.
4ekil 2.2. Orta Anadolu çarp ma sonras alkalin plütonlar için önerilen jeodinamik model, (Boztu!, 1998).
Lünel (1985), yapt ! çal mada Anadolu plakas n n orta kesimlerinde görülen çe itli intruziflerin esas kütlesini, “K r ehir intruzif süiti” olarak adland rm t r. Ayn
ekilde Seymen (1982) taraf ndan tan mlanan metamorfik kayaçlar da “Kaman metamorfik süpersüiti” ve onun formasyonlar n n da Kalkanl da! metamorfik süiti ve
Bozçalda! Formasyonunu da içeren “Tamada! metamorfik süiti” olarak adland rm t r. Di!er taraftan “K r ehir Kristalin Masifi” yerine de, Kaman metamorfik süpersüiti ve K r ehir intrusif süitini de kapsayan “K r ehir kompleksi” terimini kullanm t r (4ekil 2.3).
4ekil 2.3 Kaman ve dolay nda Orta anadolu Masifi ve Örtüsünün genelle tirilmi dikme kesiti (Seymen, 1981)..
2.2 nceleme alan n n Jeolojisi
2.2.1 Bay nd r, Yeniyapan, sahocal ve Buzlukda (Kaman) Bölgesi Jeolojisi
Kaman’ n bat s nda ve kuzeybat s nda yer alan Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal ve Buzlukda! bölgelerinde genel olarak üç ana kaya toplulu!u görülmektedir. Temelde metamorfik kayaçlar Kaman Grubu’nun (Seymen, 1981) bir bölümünü olu turmakta olup, ba l ca ist, kalk ist, mermer, kalksilikatik hornfels ve fels türü kayaçlardan meydan gelmektedir. Bu birimin üzerine gelen magmatik kompleks en yayg n kayaç toplulu!unu olu turmakta ve yayg n yüzlek vermektedir. Magmatik kompleks Karatombak gabroik kayaçlar , Bay nd r Plütonu ve genç dayklardan olu maktad r. Bay nd r plütonu ve genç dayklar Karatombak gabrosu ve metamorfik kayaçlar kesmektedir. Bütün bu birimleri uyumsuz olarak K z l rmak formasyonu ve alüvyonlar taraf ndan örtülmektedir (Özmen ve Koç, 2006) (4ekil 2.4).
Kaman’ n 5 km. güneydo!usunda bulunan Baranada!’da felsik türü sokulum kayalar bulunmaktad r. Bu kayalar K r ehir sokulum birli!inin orta ve bat bölümünü olu turur. Birçok çal mac Kaman ve çevresini çal m t r. Borchardt (1953 - 1956), bölgenin 1/100.000 ölçekli haritas n yaparak Baranada! sokulumunu monzonit-siyenit, monzonit ve siyenit-granodiyorit olarak tan mlam t r. Ayan (1963), yapt ! kimyasal ve petrolojik çal mada, kayalar n monzonitik granit ve granodiyorit; Baranada!’ n güney bat s ndaki Cefal k Da! sokulum kayalar n n genel olarak granitik ve granodiyoritik bile imde oldu!unu tespit etmi tir.
K r ehir Sokulum Birli!i, d zonu silisçe a r doygun granitik kayalardan, iç ve orta zonu silisçe doygun ve doygun olmayan siyenitik kayalardan olu an, bile imsel kaba bir zonlanma gösterir. Granitik aplit ila dolerite kadar de!i en de!i ik bile imde dayklar batoliti ve temel kayalar kesmektedir. Hamitköy civar nda, silisçe doygun olmayan psödolösitli mikro - siyenitik dayklar bulunmaktad r (Lünel ve Ak man, 1986).
Seymen (1981), Kaman (K r ehir) dolaylar nda yapt ! çal mada K r ehir Masifi’nin stratigrafisini ve metamorfizmas n incelemi , diyorit, granodiyorit ve kuvars monzonit bile imli derinlik kayaçlar ndan olu mu “Baranada! Plütonu”, nefelinli siyenit ve lösitli porfirlerden olu an “Buzlukda! Plütonu” ile bunlar n s ! sokulum ta lar ve yüzey kayaçlar n n “Kaman Grubu” olarak adland rd ! metamorfik temeli ve Ankara Kar ! n s cak dokanak yaparak kesti!ini belirtmektedir. Buzlukda! Plütonuna ba!l geli en nefelinli ve lösitli trakit dayklar Baranada! Plütonuna ait ta lar kesmekte, Eosen ya l çökelleri ise kesti!i bölgede görülmemesinden dolay Buzlukda! Plütonunun da Eosen öncesinde, belki Üst Paleosende yerle ti!ini varsaym t r.
2.2.2 Akçakent ve Çökelik Bölgesi Jeolojisi
Çiçekda! bölgesi ve magmatik kayalar Ketin (1955, 1959); jeokimyasal ön çal malar Erdo!an ve di!. (1996) taraf ndan çal lm t r. Ketin (1959), Çiçekda! masifinin volkanik fasiyeste geli ti!ini, Üst Kretase ya l birimler ile bunlar kesen asit ve bazik plütonik kayaçlardan olu tu!unu, Paleosen ya verilen plütonik kayaçlar granit, siyenit ve gabro türevlerinden olu tu!unu ve masifin Eosen, Oligosen ve Neojen ya l sedimanter formasyonlarla çepe çevre örtülü oldu!unu belirtmi tir.
Bölgedeki en ya l birimler Orta Anadolu Ofiyolitinin (Göncüo!lu ve di!. 1991) bir bölümünü olu turan Çökelik volkanitleri ve Akçakent gabrolar d r (4ekil 2.5). Erdo!an ve di!. (1996) taraf ndan Çökelik köyü çevresinde bulunan Çökelik Volkanikleri olarak adland rd klar birim, silisli-killi-kalkerli sedimentlerle ardalanan iyi korunmu bazaltik lavlardan olu mu tur. Erdo!an ve di!. (1996) bu sedimentler içinde Turoniyen - Santoniyen ya n belirten fosiller bulmu lard r. Haritalama s ras nda sedimentlerden elde edilen en önemli bilgi, denizalt mafik magmatizmay gösteren mafik yast k lavlarla ili kili oldu!udur. Alan köyü çevresinde Çökelik volkanitleri içerisinde porfiritik siyenit, monzonit ve monzogranit dayklar bulunmaktad r. Hem Çökelik volkanikleri hem de Akçakent gabrolar , Erler ve
Bayhan (1995) taraf ndan Üst Kretase ofiyolit melanj n n bir parças , Göncüo!lu ve Türeli (1994) ise .zmir - Ankara okyanusundan kalan bir ensimatik (volkanik) yay n parças oldu!unu dü ünmektedirler.
Y lmaz ve Boztu! (1998), yapt ! çal mada Çökelik volkaniklerinin klorit, albit, kalsit, epidot, kal nt piroksen, plajioklas, tremolit/aktinolit ve opak minerallerden olu an altere diyabaz ve altere bazaltlardan olu tu!unu belirtmi tir. Çökelik volkanikleri kontak metamorfik dönü üme ek olarak, ayr ma ve hidrotermal alterasyona u!ram t r.
Özellikle Akçakent köyü çevresinde gözlenen Akçakent gabro temel olarak izotropik gabro ve az miktarda kümülat gabrolardan olu maktad r (Y lmaz ve Boztu!, 1998). Çökelik volkanikleri ile Akçakent gabro aras ndaki kontak ters fay olup, do!udan bat ya do!ru Çökelik volkaniklerini Akçakent gabro üstlemektedir. Bununla birlikte, Kabak tepe ve Höbekkaya tepe çevresinde, Çökelik volkanikleri içinde küçük gabroik sokulumlar bulunmaktad r.
Akçakent gabro temel olarak, gabro, uralit-gabro ve nadir olarak mikrodiorit, diorit bile imdedir (Y lmaz ve Boztu!, 1998). Ara t rmac lar gabroik kayalar n genellikle orta taneli ve yar ofitik dokuda oldu!unu ve ana kayaç yap c minerallerin öjit ve plajioklas (An48-56) oldu!unu saptam lard r. Birçok Akçakent gabro
örne!inde, öjitin tremolit – aktinolite dönü tü!ü uralitle me ile talk ve epidot grubu mineraller gibi dü ük s cakl k mineral de!i imleri gözlemi lerdir. Ara t rmac lar bu mineralojik de!i imlerin E!rialan siyenitinin sokulumuyla olu an kontak metamorfik etki sonucu olu tu!unu savunmu lard r. Akçakent gabro, genellikle SiO2 ve K2O
içeriklerinin s ras yla %50’den ve % 40’dan dü ük olan subalkalin-toleyitik kimyadad r. MORB’a göre normalize edilmi iz element spider diyagram nda Akçakent gabrolar , tüm örneklerde Rb ve baz örneklerde Th zenginle meleri d nda tipik tüketilmi manto malzemesi e!risi göstermi tir.
BÖLÜM ÜÇ
M NEROLOJ K, PETROGRAF K VE JEOK MYASAL ÇALI MALAR
3.1 Minerolojik ve Petrografik Çal malar
Bölgede silise doygun ve yar doygun alkali kayaç türlerinden siyenitten monzonite kadar de!i en kayaçlar n bulunmas nedeniyle kayaçlar n öncelikle minerolojik ve petrografik incelemesi yap lm t r.
3.1.1 Bay nd r, Yeniyapan, sahocal ve Buzlukda (Kaman Bölgesi)
Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal bölgesi kayaçlar nda alkali feldspat, plajioklas, nefelin ve Na-piroksenden olu an ana mineraller ile ejirin – öjit, fluorit, biotit, piroksenden dönü en hastingsit türü tali mineraller görülmü tür. Kayaç holokristalin ve porfirik dokuda olup nefelinler K-feldspat içinde kal p biçiminde bulunmaktad r. Ortoklaslar pertitik dokuda olup ejirin – öjitler Na-amfibollere (hastingsite) dönü ür (4ekil 3.1, 3.2). Aksesuar minerali olarak da melanit türü granat mineralleri gözlenmi tir. Bayhan (1988) Kaman bölgesinde yapt ! çal mada kayaçlar n mikroskopta holokristalin taneli ve holokristalin-porfirik doku gösterdi!ini, mineralojik bile imlerinin plajiyoklas, ortoklas, kuvars, aktinolit-hastingisit, diyopsitik-ojit ve biyotit ile tali olarak titanit, zirkon, apatit, allanit ve floritten olu tu!unu belirtmi tir. Bölgedeki fluorit damarlar genellikle foid-siyenitlerle birlikte bulunmaktad r.
4ekil 3.2 A) Öz ekilli nefelin kristali, Ne: nefelin, B) zonlu piroksen kristali, Prx:piroksen, C) amfibole dönü en klinopiroksen kristali, Amf: amfibol, Prx: piroksen.
Buzlukda! bölgesi kayaçlar siyenit, kuvars siyenit ve monzonit türünde olup, plajioklas, kuvars, biotit, piroksen türü ana mineraller gözlenmi tir. Aksesuar mineral olarak da özellikle Buzlukda!’ n kuzeybat yamaçlar nda siyenitlerde melanit ve korund saptanm t r (4ekil 3.3).
4ekil 3.3 Korund ve melanit siyenitlerden bir görünüm (Buzlukda!’ n KB’s ).
3.1.2 Akçakent ve Çökelik Bölgesi
Akçakent bölgesindeki kayaçlar ise siyenit-foid siyenit ve monzonit türünde olup ba l ca plajioklas, ortoklas, az kuvars ve sodik amfibollerden olu maktad r. Aksesuar olarak melanit, titanit, apatit görülmü tür. Genellikle feldspatlar pertitik yap da olup kayaç holokristalin porfirik doku göstermektedir (4ekil 3.4).
4ekil 3.4. A) Titanit kristali, Ttn: titanit; B) Sodik amfibol, Amp: amfibol; C) pertitik doku gösteren feldspat kristalleri.
3.1.3 Orta Anadolu Fluorit Mineralizasyonu
3.1.3.1 Önceki Çal malar
Zeschke (1953/1954), K r ehir ili Kaman ilçesinin radyoaktif fluorit yataklar n n tespitine yönelik çal an ilk ki i olup haz rlam oldu!u raporda, fluorit damarlar n n yanta lar n n alkali - siyenitten olu tu!unu belirtmi tir. Bölgede alkali siyenit içinde
kalker inklüzyonlar skarn ve kalsiyumsilikat olu umlar varoldu!unu, kalker ve skarn asimilasyonu etkisi ile granitik magman n bir hibridasyona u!rayabilece!inin muhtemel oldu!unu ve bu suretle fluorit fenokristallerinin alkali siyenit içinde meydana geldi!ini belirtmi tir.
Yaman (1984), Bay nd r (Kaman) çevresindeki fluorit filonlar nda yapt ! termo-optik analizler sonucunda, bu bölgenin K r ehir Kristalen masifi siyenitleri içerisinde yer ald ! n , filonlar n genellikle KD-GB do!rultulu olup de!i ik kal nl kta bre ik ve bantl yap l mor, ye il, beyaz fluorit dolgusu içerdiklerini belirtir. Fluoritlerin birbirini takip eden ve her biri tektonik ezilmelerle son bulan iki a amada olu tu!unu belirtir. Kapan mlar n homojenle me s cakl klar benzer hidrotermal yataklarda en s k saptanan de!erler aras nda yer ald ! n , rastlanan yüksek s cakl k ve de!i ik tuzluluk de!erleri, tektonik verilerin yan s ra bölge filonlar n n birçok a amada geli tiklerini, ayr ca birincil yataklanma seviyelerinde durup durmad klar na i aret olabilece!ini söyler. Bay nd r fluoritlerinde birincil kapan mlar gözlenemedi!inden Yaman (1984)’ n verdi!i s cakl klar 110-1200C aras nda olup epitermal evreye i aret eder.
Yaman (1985), Akçakent (Çiçekda! – K r ehir) yöresi fluorit yataklar Üst Paleosen sonunda olas l kla en son tektonik hareketlerin yönlendirdi!i siyenit çat lar ndaki k r k hatlar boyunca yerle meye ba lad ! n , fluorit cevherle mesinin bundan sonra de!i ik ko ullarda Eosen’de devam etti!ini belirtmi tir. Fluorit yataklar siyenitler içerisinde “damar tipi” hidrotermal kökenli yataklar oldu!unu ve bölgedeki ye il fluoritlerin masif ve bre ik yap da 140 – 1500C ve % 4 NaCl tuzluluktaki bir ortamda asimetrik bir damar eklinde yerle ti!ini belirtmi tir.
Koç ve di!. ( 2003) Kaman bölgesindeki Bay nd r, .sahocal , Yeniyapan ve Ali ar ocaklar n içeren çal ma alan nda fluoritlerin siyenit, nefelin – siyenit ve monzo – siyenitler içerisinde k r k ve çatlaklarda, saç n m eklinde olu tu!unu belirtmi lerdir. Bu lokasyonlardaki fluoritlerin homojenle me s cakl klar n n Th=110-3300C aras nda de!i mekte ve hidrotermal kökenli oldu!unu; .sahocal fluoritlerinin Th = 180-2900C olup, epitermal-mezotermal evreyi gösterdi!ini, Yeniyapan fluoritlerinin
koyu pembe olanlar nda Th= 3030C, aç k pembe olanlar nda ise Th=138-2790C ölçüldü!ünü belirterek tüm bu ölçümler sonucunda Kaman fluoritlerinin Th=110-3500C aras nda geni bir aral kta olmas epitermal-mezotermal evre aral ! n gösterdi!ini söylemi lerdir.
Yaman (1987), Yaylagöze (Y ld zeli-Sivas) bölgesindeki florit damarlar n n metamorfik temeli kesen küçük çaptaki monzonitik “Kavik Plütonu” içerisinde yer ald ! n , floritlerin damar veya damar a!c klar eklinde plüton içerisinde ve bre elemanlar eklinde skarn zonlar içerisinde yerle tiklerini, s v kapan m çal malar nda damar tipi fluoritlerin iki fazl , homojen da! l m az tuzlu s v kapan mlarda 155-1700C homojenle me s cakl ! ölçüldü!ünü, bu bölgedeki fluoritlerin hidrotermal kökenli olduklar n ve derin dere damarlar n n ekonomik öneme sahip olurken skarn fluoritlerinin gang minerali özellikte oldu!unu vurgulamaktad r. Bu çal mada incelenen cevherle melerin minerolojik içerikleri ve jeolojik konumlar yla Orta Anadolu masiflerinde görülen di!er fluorit damarlar yla benzer özellikler gösterdi!ini belirtmi tir.
Orta Anadolu’da fluorit olu umlar (Bay nd r, Akçakent, Ali ar, 4efaatli, Kavik vs.) temel olarak Üst Kretase – Paleosen granitoidleri ve siyenitoidleri ile kom u olarak damar tipi zenginle melerdir (Genç, 2006).
Önceki çal mac lar n bölge fluoritleri ile yapt klar çal malarda ve bu çal mada elde edilen yan kayaç, cevherle me ya , homojenle me s cakl ! (Th0C) ve tuzlulu!u (% NaCl) ile köken verileri Tablo 3.1’de verilmi tir.
Bölgedeki fluorit yataklar n n olu umu hemen hemen ayn magmatik s v lardan türedi!i ve ya olarak da ayn tür kayaçlarla ba!lant l oldu!u görülmü tür. Bu nedenle hangi olu um s ras içinde yerle ti!ini tan mlamak üzere fluorit cevherle melerinden NTE analizleri yap lm t r. Yap lan çal mada fluorit olu umlar basit bir parajenez sunmaktad r. Fluoritler mor, aç k mor, ye il ve beyaz renklerde olup, özellikle Bozada Tepe’de gang minerali olarak kuvars gözlenmi tir. Bozada bölgesi di!er fluorit yataklar ndan farkl olup Buzlukda!’ n güneydo!usunda
Bozçalda! Formasyonu ile yapt ! kontak zonunda geli en bir fluorit damar olup ayr ca molibdenit, titanit, pirit ve kalkopirit mineralleri de saptanm t r (4ekil 3.5).
4ekil 3.5 A) Çinkoblend ve pirit. Çinkoblendler içinde bulunan eksolüsyonlar halinde çok ince taneli kalkopiritler, 20 x 0,45; B) I nsal büyümü molibden, 5 x 0,15; C) Öz ekilli ve götite dönü en piritler, 10 x 0,30; D) götite dönü en piritler ve yer yer kal nt piritler, 20 x 0,45.
Akçakent bölgesinde öz ekilli kübik manyetitler, hematite dönü erek martitle me geli mi tir (4ekil 3.6). Bu durum yükseltgen ortam ifade eder. Martitle me yo!un bir ekilde olup, ayr ca rutil de gözlenmi tir.
4ekil 3.6 A) Martitle me 10 x 0,30; B) manyetit ve rutil, 20x; C) Ilmenit rutile dönü mü , 10x; D) Bol miktarda saç n m halinde öz ekilli piritler, 20x.
Tablo 3.1 Önceki çal malar ve bu çal mada saptanan çal ma alan fluoritlerine ait yan kayaç, cevherle me ya , homojenle me s cakl ! (Th0C)
ve tuzlulu!u (%NaCl) ile köken verileri.
LOKASYON YAN KAYAÇ HOMOJENLE ME SICAKLIFI (Th0C),
TUZLULUFU (%NaCl eq.) KÖKEN ARA TIRMACI
Alkali siyenit,
Alkali biotitli siyenit 90-160
0C, %8-12 NaCl Hidrotermal Yaman (1984)
Bay nd r Siyenit, Kuvars
Siyenit, Monzonit 125-354
0C (B); 0-8,8 % NaCl Hidrotermal Bu çal ma
Siyenit, nefelin-siyenit, Monzo-siyenit 180-2900C Hidrotermal Koç ve di ., (2007) Isahocal Siyenit, Kuvars Siyenit, Monzonit 140-386
0C (B); 0-7,3 % NaCl Hidrotermal Bu çal ma
Siyenit, nefelin-siyenit, Monzo-siyenit
3030C (koyu pembe)
138-2790C (aç k pembe) Hidrotermal Koç ve di ., (2007)
Yeniyapan Siyenit, Kuvars
Siyenit, Monzonit 117-392
0C (B); 0-4,5 % NaCl Hidrotermal Bu çal ma
Kaman
Buzlukda Siyenit, KuvarsSiyenit, Monzonit 147,5–390
0C (B); 1,2-9,1 % NaCl, Hidrotermal Bu çal ma
Siyenit 140 – 1500C ve % 4 NaCl Hidrotermal Yaman (1985)
ÇiçekdaL Akçakent Siyenit, Foyit Siyenit,
Monzonit 112 – 350
0C (B); 0-6,5 % NaCl
3.2 Jeokimyasal Çal malar
3.2.1 Kayaç Jeokimyas
Çal ma alan na ait 15 kayaç örne!inin tüm kaya ana, NTE ve baz iz element analiz ölçümleri ACME ANALYTICAL LABORATORIES LTD. (Vancouver BC. Kanada)’da yap lm t r. Tüm kaya ana ve baz iz element analiz sonuçlar Tablo 3.2’de verilmi tir. Bu verilere göre çizilen toplam alkali ve silika diyagram nda (Irvine ve Baragar 1971).
Çal ma alan intrüzif kayaçlar sübalkalen ve alkalen alan aras nda yeral rken (4ekil 3.7 A), AFM diyagram nda (4ekil 3.7 B) ise bu kayaçlar A kö esinde yer al r. Shand (1951) alüminyum doygunluk diyagram nda, bu intrüzif kayaçlar genelde metalümin ve peralümin alan nda bulunur (4ekil 3.8).
Tablo 3.2 Çal ma alan na ait kayalar n major oksit ve baz iz element analiz de!erleri.
BUZ 35 BUZ 46 BUZ 69 BUZ 74 BUZ 85 IS 7 IS 10 YEN 15K YEN 17 BAY 9 BAY 5 AK 11 AK 31 AK 9 AK 21
SiO2 69,22 64,06 63,98 62,91 62,54 52,83 58,1 67,27 57,56 59,21 63,81 56,04 62,17 62,62 64,21 Al2O3 15,25 19,02 18,28 18,96 18,24 21,77 20,67 16,96 15,82 21,49 19,38 17,38 18,86 17,68 16,52 Fe2O3 1,56 1,8 1,42 1,45 1,98 3,84 2,11 1,78 7,37 1,75 1,62 4,48 2,99 3,28 2,62 MgO 0,09 0,07 0,08 0,1 0,05 0,74 0,12 0,11 4,48 0,06 0,14 0,72 0,1 0,09 0,46 CaO 2,02 0,4 1,57 1,84 2,59 3,76 1,43 0,76 7,8 1,07 0,92 5,45 1,75 1,77 2,62 Na2O 4,77 5,07 5,41 4,89 4,67 3,96 5,11 5,99 3,63 8,44 4,53 3,6 4,92 5,26 4,54 K2O 5,84 8,61 7,9 8,23 8,41 10,57 10,07 5,67 0,71 6,23 6,97 6,77 7,6 7,76 6,58 TiO2 0,12 0,14 0,08 0,11 0,21 0,41 0,28 0,15 0,74 0,09 0,18 0,58 0,47 0,29 0,41 P2O5 0,02 0,03 0,03 0,04 0,06 0,17 0,03 <.01 0,23 0,01 0,01 0,24 0,09 0,02 0,11 MnO 0,05 0,04 0,06 0,06 0,06 0,11 0,09 0,02 0,11 0,11 0,01 0,17 0,03 0,15 0,08 Cr2O3 0,002 <.001 0,002 0,001 <.001 <.001 0,003 <.001 0,018 <.001 <.001 0,002 0,004 0,001 0,003 Ni <5 <5 <5 7 <5 <5 6 <5 29 <5 10 <5 27 <5 10 Sc 1 <1 <1 <1 <1 1 <1 <1 13 <1 <1 3 1 1 2 LOI 0,9 0,6 1 1,1 0,9 1,4 1,9 1,2 1,4 1,5 2,3 4,1 0,8 0,8 1,6 SUM 99,84 99,83 99,81 99,7 99,72 99,56 99,92 99,92 99,88 99,97 99,88 99,53 99,79 99,72 99,76
4ekil 3.9’da intrüzif kayaç örneklerinde SiO2artarken, TiO2, Al2O3, MgO ve P2O5
içeriklerinde azalma görülür. Bu de!i meler klinopiroksen, amfibol, biyotit minerallerinin kristalle mesini belirtmektedir. Ayr ca Ni, Rb ve Sr diyagramlar nda (4ekil 3.9) ise intrüzif kayaçlarda artan silika de!erleri ile Ni ve Sr azalmakta, Rb da ise art görülmekte olup, yukar da belirtilen minerallerin kristalle ti!ini do!rulamaktad r.
4ekil 3.9 SiO2’nin, TiO2, Al2O3, MgO, P2O5ve Ni, Rb, Sr’a göre de!i im
Kondritlere göre normalize edilmi REE da! l mlar , 4ekil 3.10 ’de görüldü!ü gibi LREE zenginle mi bir da! l m gösterir. Kayaçlar negatif Eu anomali de!erlerine sahiptir (Eu/Eu*=0.3-0.9).
4ekil 3.10 Kondritlere göre normalize edilmi NTE da! l m diyagramlar .
Kayaç örnekleri ORG’a göre normalize edildi!inde ise, tüm örneklerin HFSE’ye (Ta, Nb, Hf, Zr, Y ve Yb) göre LILE (K, Rb, Ba, Th) ve LREE (Ce, Sm) zenginle mi oldu!u görülmektedir (4ekil 3.11). HFSE’ye nazaran LILE ve LREE elementlerinde zenginle me, AFC (kabuk kirlenmesi ve fraksiyonel kristalle me) (Hildreth ve Moorbath 1988) ve/veya manto bölgesinin kabuk malzemesi ile zenginle mesi (Gill 1981, Sun ve McDonough 1989) olaylar yla ili kili olabilir.
4ekil 3.11 Okyanus S rt Granitlerine (ORG) göre normalize edilen kayaç örnekleri.
Kayaç örnekleri (>%5 modal kuvars içeren örnekler) hem Nb-Y hem de Rb-(Y+Nb) tektonik ortam ay rtan diyagramlarda (Pearce ve di!. 1984) WPG alan içerisinde yeral r (4ekil 3.12).
3.3 Fluoritlerde Jeokimyasal Çal malar
3.3.1 Nadir Toprak Elementleri (NTE) Jeokimyas
Bilindi!i gibi NTE’lerin davran lar cevher getirici ak kanlar n evrim sürecini ortaya koymak için kullan lan önemli bir parametredir. Çal man n amaçlar ndan bir di!eri de Kaman ve Akçakent bölgelerindeki fluorit yataklar n n çökelme s ralar n ortaya koymakt r. Bu amaçla Kaman, Buzlukda! ve Akçakent (K r ehir) bölgelerinden al nan 36 adet fluorit örne!i küçük boyutlara bölünerek binoküler mikroskop alt nda yan kayaçtan ayr larak zenginle tirilerek, örneklerin Nadir Toprak Elementleri (NTE) analizleri ACME ANALYTICAL LABORATORIES LTD. (Vancouver BC. Kanada) laboratuar nda ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer) cihaz yla yap lm t r. Fluorit örnekleri halkal de!irmende ö!ütülerek toz hale getirildikten sonra ACME laboratuar na gönderilmi tir. NTE analizleri. LiBO2/LiB4O7 füzyonu ile haz rlanm çözeltilerde yap lm t r. NTE’lerin
ölçüm s n rlar , La, Ce, Tb, Tm ve Lu için 0.01 ppm; Pr, Eu, Ho için 0.02 ppm; Nd, 0.3 ppm; Sm, Gd, Dy, ve Yb için 0.05 ppm; Er için 0.03 ppm’dir. Analizi yap lm fluoritlerin NTE (ppm) bile imleri Tablo 3’de verilmi tir.
Kaman yöresi (.sahocal , Yeniyapan ve Bay nd r) fluoritlerinin toplam NTE içerikleri 22.4 ile 192.88 ppm aras nda de!i mekte olup, ortalamas 92,89 ppm’dir (Tablo 3.3). Seryum/Yitterbiyum (Ce/Yb) oranlar fluoritlerin HNTE’ce (Hafif Nadir Toprak Elementleri) zenginle me gösterdiklerini belirtir (Constantopoulos, 1988; Özgenç,1993). .sahocal oca! Ce/Yb oran (8.37 – 22.59), Yeniyapan oca! (2.86 – 19.70), Bay nd r oca! (11.81 – 145.00), Buzlukda! oca! (60.25 – 192.9) de!erleri aras nda de!i mektedir (Tablo 3.3). HNTE zenginle mesi, Buzlukda! ve Bay nd r oca! nda oldukça fazla olup .sahocal ve Yeniyapan ocaklar na do!ru azalmaktad r.
Akçakent yöresi fluoritleri toplam NTE içerikleri ise 70.46 ile 235.67 ppm aras nda de!i mekte olup, ortalamas 145.63’dir (Tablo 3.3). Akçakent yata! Ce/Yb de!eri 2.04 – 26.88, Çökelik yata! Ce/Yb 8,97 – 10,43 aras nda de!i mektedir (Tablo 3.3).
Tablo 3.3 Kaman ve Akçakent (K r ehir) yöresi fluoritlerine ait NTE analiz de!erleri ve oranlar .
Örnek
No Lokasyon La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y Ce/Yb NTE Ce/Ce*2 Eu/Eu*3 Tb/La Tb/Ca
IS14A Isahocal 12 26.9 3.24 11.1 3.67 0.99 4.17 1.1 5 0.96 2.45 0.38 1.87 0.26 48.2 14.39 122.29 1.01 0.77 0.092 2.24 x 10-6 IS14B Isahocal 16.2 36.1 4.44 15.8 5.13 1.37 6.28 1.66 7.58 1.51 3.51 0.56 2.51 0.36 79.6 14.38 182.61 1.00 0.74 0.102 3.31 x 10-6 IS14C Isahocal 15.4 32.4 3.73 14.1 4.21 1.18 5.6 1.67 8.19 1.69 4.57 0.73 3.87 0.56 80.3 8.37 178.20 1.00 0.74 0.108 3.35 x 10-6 IS3 Isahocal 12.9 27.9 3.4 13 3.66 1.13 4.3 1.1 4.42 0.8 1.84 0.26 1.31 0.17 45 21.30 121.19 0.99 0.87 0.085 2.17 x 10-6 IS4 Isahocal 11.8 27.6 3.29 13.1 4.19 1.27 5.17 1.38 5.76 1.08 2.46 0.33 1.55 0.22 60.3 17.81 139.50 1.04 0.83 0.117 2.77 x 10-6 IS5 Isahocal 12.2 26.2 3.12 11.1 3.63 1.09 4.03 0.99 3.9 0.71 1.73 0.24 1.16 0.17 40 22.59 110.27 1.00 0.87 0.081 1.98 x 10-6 Ort. 0.098 2.63 x 10-6 YEN11 Yeniyapan 4.9 6.8 0.61 2 0.55 0.18 0.7 0.19 1.05 0.21 0.53 0.08 0.39 0.07 9.5 17.44 27.76 0.92 0.89 0.039 0.38 x 10-6 YEN14 Yeniyapan 4.6 6.5 0.52 1.6 0.35 0.12 0.46 0.12 0.53 0.13 0.34 0.05 0.33 0.05 6.7 19.70 22.40 0.99 0.91 0.026 0.24 x 10-6 YEN15 Yeniyapan 1.4 3.6 0.43 1.4 0.61 0.25 1.11 0.33 1.95 0.4 1.17 0.21 1.26 0.18 13.2 2.86 27.50 1.09 0.93 0.236 0.67 x 10-6 Ort. 0.100 0.43 x 10-6 BAY3 Bay nd r 22.2 29 1.88 3.6 0.34 0.12 0.35 0.08 0.28 0.08 0.2 0.04 0.2 0.04 3.2 145.00 61.61 1.05 1.06 0.004 0.16 x 10-6 BAY7 Bay nd r 25.2 38.2 3.7 10.5 1.79 0.42 1.66 0.32 1.72 0.32 0.87 0.12 0.8 0.13 16.2 47.75 101.95 0.93 0.74 0.013 0.64 x 10-6 BAY8 Bay nd r 32.6 48.4 5.25 15 2.52 0.63 2.49 0.53 2.46 0.57 1.34 0.25 1.17 0.2 26.9 41.37 140.31 0.87 0.77 0.016 1.07 x 10-6 BAY19 Bay nd r 17.9 28.2 2.04 4.5 0.69 0.17 0.73 0.12 0.82 0.15 0.38 0.07 0.48 0.07 7.1 58.75 63.42 1.09 0.73 0.007 0.24 x 10-6 BAY15 Bay nd r 7.5 11.1 1.19 3.3 0.99 0.31 1.4 0.33 1.89 0.42 1.13 0.18 0.94 0.17 16.9 11.81 47.75 0.87 0.80 0.044 0.66 x 10-6 BAY16 Bay nd r 7.6 11.7 1.17 4 0.88 0.26 1.11 0.25 1.46 0.34 0.79 0.13 0.84 0.14 13 13.93 43.67 0.92 0.80 0.033 0.50 x 10-6 BAY17 Bay nd r 11.8 22.1 2.29 6.1 1.62 0.4 1.74 0.38 2.16 0.49 1.12 0.21 1.26 0.21 18.7 17.54 70.58 1.00 0.73 0.032 0.76 x 10-6 Ort. 0.021 0.57 x 10-6
Tablo 3.3 devam . BUZ41 Buzlukda! 8 19.4 2.73 10 1.35 0.33 1.1 0.15 0.61 0.15 0.41 0.07 0.31 0.04 15.6 62.58 60.25 0.97 0.83 0.019 0.30 x 10-6 BUZ40 Buzlukda! 9.5 23.2 3.28 13.4 1.89 0.48 1.64 0.23 0.95 0.22 0.58 0.1 0.41 0.06 22.8 56.59 78.74 0.97 0.83 0.024 0.45 x 10-6 BUZ79 Buzlukda! 49.4 75.4 7.78 22.6 2.61 0.75 2.25 0.38 1.75 0.37 0.98 0.15 0.67 0.09 27.7 112.54 192.88 0.90 0.95 0.008 0.79 x 10-6 BUZ83 Buzlukda! 19.5 37.8 4.41 15.2 1.99 0.4 1.57 0.19 0.65 0.13 0.31 0.05 0.19 0.03 12.4 198.95 94.82 0.96 0.69 0.010 0.39 x 10-6 BOZ5 Buzlukda! 7.2 16.6 2.45 9.9 1.36 0.32 1.47 0.2 0.92 0.19 0.58 0.08 0.4 0.05 21.4 41.50 63.12 0.93 0.69 0.028 0.40 x 10-6 Ort. 0.018 0.47 x 10-6 AK24 Akçakent 3.7 10 1.35 5.8 1.99 0.88 4.3 1.17 7.29 1.73 4.98 0.85 4.9 0.71 95.5 2.04 145.15 1.05 0.92 0.316 2.35 x 10-6 AK30 Akçakent 8.5 21.6 3.05 12.4 4.41 1.59 6.69 1.58 8.71 2.13 6.03 1.09 5.47 0.83 102.50 3.95 186.58 1.00 0.89 0.186 3.16 x 10-6 AKCA Akçakent 3.9 8.9 1.28 5 1.52 0.76 2.57 0.6 3.77 0.89 2.32 0.4 1.87 0.26 38.9 4.76 72.94 0.93 1.18 0.154 1.19 x 10-6 AK14 Akçakent 20.9 29.3 2.55 7.3 0.77 0.27 0.94 0.19 1.14 0.34 1.13 0.2 1.09 0.16 42.1 26.88 108.38 0.94 0.97 0.009 0.38 x 10-6 IST-1-2 Akçakent 19.4 47.8 6.24 23.1 5.04 1.39 4.53 0.92 4.69 1.13 2.94 0.47 2.82 0.42 44.2 16.95 165.09 1.02 0.89 0.047 1.85 x 10-6 IST-2-9 Akçakent 8.4 20.8 2.85 10.9 3.24 1.13 4.69 1.01 5.72 1.39 3.95 0.71 3.56 0.46 93.1 5.84 161.91 1.00 0.89 0.120 2.01 x 10-6 HO-6 Akçakent 7.3 17.6 2.7 11.6 4.43 2.14 7.64 1.85 10.93 2.39 6.08 0.95 4.39 0.6 142.4 4.01 223 0.93 1.12 0.253 3.75 x 10-6 HT-5 Akçakent 12.8 31.4 4.07 16.3 4.37 1.56 6.36 1.58 9.07 2.12 6.27 1.14 6.47 1.06 131.1 4.85 235.67 1.02 0.90 0.123 3.22 x 10-6 IST-1-9 Akçakent 11.4 28.8 3.84 15.2 4.13 1.45 5.9 1.34 7.68 1.84 5.16 0.94 5.21 0.78 86.4 5.53 180.07 1.02 0.90 0.118 2.67 x 10-6 HT1 Akçakent 7.4 13.6 1.86 7.7 1.89 0.77 2.8 0.53 2.79 0.59 1.43 0.21 0.97 0.14 33 14.02 75.68 0.86 1.02 0.072 1.05 x 10-6 Ort. 0.140 2.163x10-6 COKP Çökelik 6.2 12 1.56 7.3 1.66 0.78 3.02 0.64 3.22 0.67 1.54 0.24 1.15 0.18 30.3 10.43 70.46 0.91 1.06 0.103 1.28 x 10-6 COKH Çökelik 8.6 19.1 3.22 15.5 5.67 2.66 8.33 1.47 7.22 1.45 3.08 0.4 2.13 0.33 43.5 8.97 122.66 0.85 1.18 0.171 2.94 x 10-6 Ort. 0.137 2.11 x10-6
Terbiyum (Tb) ve Lantanyum (La) fluorit taraf ndan yo!un bir ayr mla maya u!rar ve Tb/La - Tb/Ca oranlar n n de!i im diyagramlar , fluoritin olu um ortam n n ve ayr mlanma derecesinin saptanmas nda kullan labilir (Schneider ve di!., 1975; Möller ve di!., 1976; Möller ve Morteani, 1983). NTE bile iklerinin farkl denge alanlar na sahip olmalar n n bir sonucu olarak ilk kristalle en fluoritler La bak m ndan zengin ve Tb bak m ndan fakirdir ve bu da dü ük Tb/La oran n gösterir. Fluorit kristallizasyonu devam etmesi halinde, s v içerisindeki flor konsantrasyonu h zl bir ekilde tüketilir ve TbF+2 ve di!er NTE-floro komplekslerinin bozunumuna yol açar. Bu s rada La’n n büyük bir k sm kullan ld ! ndan son olu an fluoritler Tb bak m ndan zenginle ir ve fluorit yüksek Tb/La oran na sahip olur (Constantopoulos, 1988).
Tb/Ca oran olu um ortam n n belirlenmesinde index olarak kullan labilmektedir (Schneider ve di!., 1975; Möller ve di!., 1976; Möller ve Morteani, 1983). Olu um ortam n n bir fonksiyonu olarak fluoritlerin NTE içerikleri Ca konsantrasyonu ile de!i mektedir. Yüksek Tb/Ca oran pegmatitik fluoritlerde, dü ük Tb/Ca oran , NTE içeri!inin okyanus suyuna yakla t ! yerdeki sedimanter kökenli fluoritlerde, orta Tb/Ca oran ise orta de!erli NTE konsantrasyonu ile hidrotermal fluoritlerde bulunur (Constantopoulos, 1988).
Buzlukda! ve Bay nd r yata! ortalama Tb/La de!erleri s ras yla 0.018 ve 0.021’dir (Tablo 3.3). Bu de!erlerin birbirine çok yak n olmas bu iki yata! n e zamanda olu abilece!ini gösterir. .sahocal ve Yeniyapan yata! ortalama Tb/La de!erleri s ras yla 0,098 ve 0,100’dir (Tablo 3.3). Yine bu iki yata! n birbirine yak n de!erlere sahip olmas bunlar n da e zamanda olu abilece!ini gösterir. Buzlukda! ve Bay nd r yataklar n n dü ük Tb/La de!erlerine sahip olmas bu iki yata! n ilk olu an yataklar oldu!unu, .sahocal ve Yeniyapan yataklar n n ise son olu tuklar söylenebilir.
Akçakent ve Çökelik yata! fluoritlerinin ortalama Tb/La de!erleri s ras yla 0.140 ve 0.137 olup oldukça yak n de!erlerdedir. Bu durumda, bu iki yata! n e zamanl olu abilece!i söylenebilir.
K sacas ilk olu an Buzlukda! ve Bay nd r, ikinci olarak .sahocal ve Yeniyapan, ve son olarak da Akçakent ve Çökelik yataklar n n olu abilece!i söylenebilir (4ekil 3.13).
4ekil 3.13 Orta Anadolu Fluorit Kompleksi .çerisindeki fluorit yataklar n n olu um s ras .
Buzlukda!, Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal ve Akçakent, Çökelik fluorit yataklar na ait fluorit örneklerinin Tb/La ve Tb/Ca oranlar , daha önceki çal mac lar n da saptad ! gibi (Koç ve di!., 2003; Koç ve Reçber, 2001) Möller ve Morteani (1983) taraf ndan önerilen diyagrama ta nd ! nda bu iki bölge fluoritlerinin hidrotermal alana dü tükleri görülmü tür (4ekil 3.14).
4ekil 3.14 Kaman ve Akçakent bölgesi fluoritlerine ait Tb/Ca – Tb/La diyagram (Möller ve Morteani, 1983).
Ce/Ce* ve Eu/Eu* oranlar , Ce ve Eu anomalilerinin büyüklüklerine bir yakla m yapmak amac yla hesaplama yöntemiyle bulunmu tur (Tablo 3.3). Ce* de!eri, La ve Sm’un kondrite göre normalize de!erinden, Eu* de!eri, Tb ve Sm’un kondrite göre normalize de!erinden ekstrapolasyon yoluyla hesaplanm t r.
Tüm yataklar n kondrite göre normalize edilmi NTE diyagramlar na bak ld ! nda hafif bir pozitif Ce anomalisi görülmektedir (4ekil 3.15). Pozitif Ce anomalisi hidrotermal s v lar n kayna! nda dü ük oksijen fugasitesinin varl ! n , negatif Eu anomalisi ise bu ko ullar n cevherle me ortam nda da devam etti!ini gösterir (Möller ve Morteani, 1983; Brookins, 1989). Negatif Ce anomalisi ise hidrotermal s v lar n kaynakta yüksek oksijen fugasitesine sahip olduklar n gösterir. Bunun sonucu olarak da Ce+3, okside olarak Ce+4 eklinde kaynak ortam nda kalmakta ve fluoritlerde negatif Ce anomalisi ortaya ç kmaktad r.
4ekil 3.15’de Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal ve Buzlukda! fluorit yataklar na ait örneklerin kondrite göre normalize edilmi NTE diyagramlar na bak ld ! nda bu yataklarda negatif Eu anomalisi görülmekte ve dolay s yla ortamda Eu+2’nin varl ! n ve dü ük oksijen fugasitesinin varl ! n gösterir. Eu+2 nin büyük yar çapa sahip olmas , fluoritin bünyesindeki Ca+2’un yerini almas n engeller ve negatif anomali göstermesine neden olur. Buna kar n Akçakent ve Çökelik yataklar na ait diyagrama
bak ld ! nda hafif pozitif Eu anomalisi görülmektedir. Bu da pozitif Eu anomalisi ortamda feldspat y k m n n varl ! na i aret eder (Möller ve di!., 1976; Möller ve Morteani, 1983). Feldspatlar genel olarak pozitif Eu anomalisine sahiptir. E!er fluoritin çökelmesini sa!layan çözeltiler feldspat n çözülmesiyle ili kili ise, Eu fluoritin çökelme alan na ta nabilir. E!er ortamda oksidasyon ko ullar var ise, feldspattan gelen Eu+2 Eu+3’e dönü ür ve fluoritler pozitif anomali sunar.
4ekil 3.16’da görüldü!ü gibi, Y/Ho diyagram (Bau ve Dulski; 1995) fluoritlerin olu um ortamlar n magmatik, denizsuyu, hidrotermal ve sedimanter alanlar olarak ay rmaktad r. Tüm Bay nd r, .sahocal , Yeniyapan, Buzlukda!, Akçakent, Çökelik ve Pöhrenk fluorit örnekleri kondrit de!erlerinin üzerinde Y/Ho oranlar ile hidrotermal alana dü mü tür. E!er hidrotermal çözeltilerin kar m na rastlan lmam olsayd , Y/Ho oran sabit olurdu (Giese ve di!., 1993). E!er ili kili yan kayaçlar n alterasyon ürünleri ve yüzey suyu çözelti bile imi içinde kar m ise, daha sonra Y ve NTE içerikleri de!i im gösterebilir (Bau ve Dulski; 1995). Buna ek olarak, ortam s cakl ! n n, bas nc n, pH’ n ve oksijen fugasite de!erlerindeki de!i imler, Y ve Ho’un fraksiyonla ma derecesini de!i tirebilece!i bilinmektedir (Wood, 1990; Haas ve di!., 1993).
4ekil 3.16 Çal ma alan fluoritleri Y/Ho de!erlerinin, magmatik kayalar (1-3), deniz suyu (4), hidrotermal fluoritler (5), C1: Kondritler, PAAS: post-Arkeen Avustralya 4eylleri ile kar la t r lmas , (Bau ve Dulski; 1995).
Çal ma alan na ait fluoritlerin Y ve Ho element de!erleri aras nda do!rusal bir ili ki vard r (4ekil 3.17). Y ve Ho’un böyle bir da! l m , fluoritin çökelmesinden önce yüzey suyu ve alterasyon ürünlerinin olu turdu!u hidrotermal çözeltilerin yer alm olabiliece!ini gösterir.
4ekil 3.17 Çal ma alan na ait fluoritlerin Y – Ho element diyagram (Bau ve Dulski, 1995).
La/Ho ve Y/Ho diyagram bize fluorit yataklar hakk nda bilgi verir (4ekil 3.18). E!er senjenetik (e ya l ) mineralizasyonlar de!iller ise, bu oranlar aras nda negatif bir korelasyon beklenebilir (Bau ve Dulski, 1995; Chesley ve di!., 1991). 4ekil 3.18’de görüldü!ü gibi, bölge fluoritlerinin Y/Ho de!erleri, büyük oranda rekristalize olmu ve senjenetik i levler sunmas dü ünülen benzer oranlara sahiptir. La/Ho oranlar , yatayda 2.14 ile 133.51, Y/Ho de!erleri ise dü eyde 30 ile 123.82 aras nda de!i mektedir.
BÖLÜM DÖRT
SIVI KAPANIM ÇALI MALARI
Mineraller kristalle me sürecinde olu tuklar ortam n özelliklerini yans tan büyüme düzensizlikleri içerirler. Kristal büyümesinin herhangi bir nedenle durmas , yön de!i tirmesi veya yava lamas kristalle me s ras nda s k görülen olaylard r. Bu nedenlerle olu an kristallerin birim kafes yap s ndaki düzensizlikler, büyümenin yeniden ba lamas ile daha da geli irler ve kristal içi bo luklar olu tururlar. Mineralleri olu turan çe itli eriyiklerin damlac klar günümüze kadar bu bo luklarda korunmu lard r. Bu ekilde korunan eriyiklere “s v kapan m” ad verilir. Örne!in süt kuvarslar n beyaz rengi s v ve gaz içeren say s z küçük bo luklar n varl ! ndan kaynaklanmaktad r. “S v kapan m” terimi s v fazdan itibaren kapanlanm günümüz ko ullar nda s v , gaz ve kat fazlar içeren bütün kapan mlar (eriyik kapan mlar, s v kapan mlar, gaz kapan mlar, hidrokarbonlu kapan mlar, vb.) ifade etmek için kullan lan genel bir terimdir. S v kapan m çal malar saydam (kuvars, kalsit, fluorit, barit vs.), yar saydam (çinkoblend) mineraller ile baz opak cevher minerallerinde (antimonit, pirit) yap labilmektedir.
4.1 S v Kapan m Kesitlerinin Haz rlanmas
S v kapan m kesiti, mikrotermometrik çal malar n yap labilece!i minerallerden haz rlanm , iki taraf parlat lm 90-120 mm kal nl ! nda ve 3x5 cm boyutlar ndaki levhalard r. Bu s v kapan m kesitlerinin haz rlanma a amas u ekilde s ralan r:
1. Örnekten 0,5-1,0 cm kal nl ! nda yakla k 3x5 cm boyutlar nda plakalar kesilir,
2. Plakalar n bir yüzeyi öncelikle Struers marka RotoPol 35 ve PdM-Force 20’den olu an parlatma cihaz (4ekil 4.1) ile Lapping diskte daha sonra SiC z mpara ka! tlar nda a nd r l r,
3. Daha sonra Md-DUR ve Md-NAP solüsyonlar ile bunlara ait keçelerde parlat l r,
4. Parlat lm yüzey üzerine so!uk yap t r c (Entellan) ile lam yap t r l r ve 2-3 gün kurumas beklenir,
5. Daha sonra numunelerin parlat lmam olan di!er yüzeyleri öncelikle Lapping diskte daha sonra SiC z mpara ka! tlar nda a nd r l r. Daha sonra Md-DUR ve Md-NAP keçelerinde parlat l r. Bu a ama sonucunda numunenin kal nl ! yakla k 90-120 mm olmal d r,
6. .ki yüzeyi de parlam olan numuneyi lamdan ay rmak için ise Xylene yada Aseton banyosuna b rak l r.
4ekil 4.1 Struers marka RotoPol 35 ve PdM-Force 20 ‘den olu an parlatma cihaz .
Tez kapsam nda s v kapan m ölçümlerinin gerçekle tirilmesinde kullan lan, LINKAM THMG-600 s tma – so!utma sistemi (4ekil 4.2). LEICA DMLP polarizan mikroskop üzerine monte edilmi tir. Is tma ve so!utma i lemleri hem manuel hem de LINKSYS-32 DV bilgisayar program ile otomatik olarak kontrol edilebilmektedir. Bu program ile s tma ve so!utma için farkl ad mlar programlanarak, bu ad mlar için farkl s cakl klar belirlenebilmekte, bu s cakl k de!i imlerini grafik ortam na aktarabilmektedir. Ayr ca mikroskop üzerinde görüntünün an nda bilgisayara
aktar lmas n sa!layan digital bir kamera da bulunmaktad r. Bu kamera yard m yla istenilen s cakl klarda ve faz de!i imi durumlar nda foto!raf çekimi yapabilmektedir.
4ekil 4.2 600 °C s tma ve -196 °C so!utma yapabilen LINKAM THMG-600 s tma – so!utma sistemi.
4.2 Mikrotermometrik Analizler
S v kapan mlar n homojenle me s cakl klar n (Th0C) ve tuzluluk de!erlerini (%NaCl) saptamak amac yla s tma ve so!utma deneylerinden olu an mikrotermometrik analizler yap lmaktad r. Is tma deneyinin amac , s v kapan mlar n ilk olu tuklar s cakl klara kadar s t p s v kapan m içindeki fazlar n s v ya veya gaza homojenle ti!i s cakl klar n n ölçülmesidir. S v kapan mlar içindeki çe itli fazlar n s v veya gaz faz na dönü tükleri s cakl klara homojenle me s cakl ! (Th 0C) denir. So!utma deneyi ile oda s cakl ! alt ndaki s cakl klarda s v kapan mlar n kat faza geçi leri gözlenmektedir. H2O-NaCl sulu sisteminde, saf suyun donma derecesindeki
dü ü ler yard m yla çözelti sistemi içindeki tuzun cinsi, miktar %’de NaCl e de!eri olarak belirlenmektedir (Kuru, 2006).
Tuzluluk de!erleri hesaplama yolu ile belirlenmektedir (Bodnar, 1983).
% NaCl=(-1.78*Tm)-(0.0442*(Tm)2)+ (0.000557*(Tm)3) , (Bodnar, 1983). %NaCl: E de!eri Tuzluluk de!eri
Orta Anadolu Fluorit Provensi (OAFP) içerisinde bulunan 6 fluorit oca! n n fiziko-kimyasal ko ullar n saptamak için s v kapan m çal malar yap lm t r. Ölçümler toplam 231 adet birincil ve 9 adet ikincil kapan m üzerinde gerçekle tirilmi tir. Birincil ve ikincil kapan mlar n birbirinden ayr lmalar ise Roedder (1979)’in belirledi!i kriterlere göre yap lm t r.
Cihaz, hem elektronik kalibrasyon soketleriyle (-196.5 0C, - 44.5 0C, 0.0 0C, 117.2
0C, 336.7 0C, 557.7 0C) hem de (- 0C) de!erler için % 5’lik, % 3’lük, %1’lik NaCl
çözeltisi ile, (0.0 0C) de!eri için ultra saf su ile, (+ 0C) de!erler için vanilya kristali ve NaH2PO4kimyasal maddesi ile kalibre edilmi tir.
Çal ma alan fluoritleri genelde s v ve gazdan olu an iki fazl , geometrik ekilli kapan mlardan olu maktad r (4ekil 4.3). Kapan mlar H2O-NaCl sisteminde
geli mi lerdir.
Önceki çal malarda bu yataklarda ölçülen homojenle me s caklar (Th 0C) ve saptanan tuzluluk de!erleri (% NaCl) Tablo 2’de verilmi tir. Bu tez kapsam nda, bu 6 yataktan al nan örneklerin yeniden s v kapan m çal malar yap lm ve elde edilen homojenle me s cakl klar (Th 0C) ile tuzluluk de!erleri (% NaCl) Tablo 2’de verilmi tir.
Homojenle me s cal klar (Th 0C), Bay nd r oca! birincil (B.) kapan mlar 125-3540C, .sahocal 140-3860C, Yeniyapan 117-392 0C, Buzlukda! 147,5–3900C, Akçakent 112 – 350 0C, ve Akçakent ikincil (.) kapan mlar homojenle me s cal klar (Th 0C) 1100C -3700C aras nda ölçülmü tür. Geni bir aral kta so!uma göstermi tir (4ekil 4.4).
4ekil 4.4 Bay nd r, .sahocal Yeniyapan, Buzlukda! ve Akçakent fluorit yataklar örneklerinden elde edilen birincil ve ikincil kapan mlara ait s v kapan m histogramlar .
Tuzluluk de!erleri ise Akçakent birincil (B) kapan mlar 0-6,5; ikincil (.) kapan mlar 0,4-5,3 % NaCl, Buzlukda! (B) 1,2-9,1 % NaCl, Bay nd r (B) 0-8,8 % NaCl, .sahocal (B) 0-7,3 % NaCl ve Yeniyapan (B) 0-4,5 % NaCl aras nda ölçülmü tür (4ekil 4.5).
4ekil 4.5 Bay nd r, .sahocal Yeniyapan, Buzlukda! ve Akçakent fluorit yataklar örneklerinden elde edilen birincil ve ikincil kapan mlara ait tuzluluk (%NaCl) histogramlar .
Dü ük durayl tuzluluk de!erleri cevher getirici eriyiklerin ileri derecede evrim geçirmi oldu!unu belirtmektedir.
Elde edilen homojenle me s cakl klar bölgelerin olu um s ralar ile uyumlu olup önce olu an yataklar n homojenle me s cakl klar daha yüksek ve daha sonraki yataklar n ise azalarak s cakl k de!erlerindeki dü menin verileridir. Bu veriler Lantanid elementlerinin ölçümü ile ortaya ç kan Tb/La de!erlerinin de göreceli olarak ilk olu an yataktan son olu an yata!a kadar göreceli olarak dü mesi ile uyumludur. Özellikle 4ekil 4.6’da belirtilen yatak tipleri göz önüne al nd ! nda çal ma alan ndaki yataklar n Au içerikli mezotermal yataklarla benzerlik gösterdi!i görülmektedir. Örne!in .sahocal ve Yeniyapan yataklar nda 250-1600 ppb aral ! nda Au anomalileri saptanm olmas ekonomik anlamda bu bölgelerde metalik element deri imlerinin olu abilece!ini göstermektedir.
BÖLÜM BE EKONOM K JEOLOJ
Fluorit ba l ca demir-çelik sanayinde, alüminyum sanayinde, kimya sanayinde (HF asit ve türevleri yap m nda) ve seramik sanayinde olmak üzere cam, mobilya ve çimento sanayi dahil 30’dan fazla sanayi dal nda kullan l r. Hidrofluorik asit (HF) asit kalitesindeki fluoritin f r nda H2SO4 ile reaksiyonundan elde edilir. HF asitten ise sentetik kriyolit elde edilir. HF asit ayr ca uçak ve otomobiller için yüksek oktanl benzin imali ve çelik parlat lmas dahil birçok kimya endüstrisinde kullan lmaktad r.
Demir-Çelik sanayinde, yüksek f r nlarda demir ve elektrik f r nlar nda çelik elde ederken curufu ak kanla t r c olarak fluorit kullan lmakta ve böylece demirdeki kükürt ve fosfor curufa kar m olmaktad r.
Fluorit seramik sanayinde s r yap m nda, cam sanayinde beyaz ve renkli opal cam imalinde, portland çimentosu imalinde klinker elde etmek amac yla, soba, buzdolab ve pi irme araçlar n n çelik k s mlar n n kaplanmas nda, suni kauçuk ve aerosol üretimi olmak üzere birçok sanayi dal nda kullan ld ! gibi elektrod kaplamalar nda rutil yerine ikame maddesi olarak da kullan lmaktad r.
Fluorit demir-çelik, kimya, seramik ve cam sanayinin önemli hammaddesi olmas nedeniyle endüstriyel alanda oldukça fazla ekonomik bir öneme sahiptir.
Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlü!ü’nün K r ehir ili maden ve enerji kaynaklar hakk nda yapt ! çal mada, Tablo 5.1’de belirtilen tenör ve rezervde fluorit saptanm t r (http://www.mta.gov.tr/madenler/liste.htm).
Tablo 5.1 K r ehir ili fluorit tenör ve rezervleri (http://www.mta.gov.tr/madenler/liste.htm).
Tenör: Rezerv: Kaman-Karah d r,
Bozada
Florit, kalsit, barit ve kuvars. 21 500 ton mümkün Kaman-Ali ar,
K z lburun
% 20-70 CaF2 cevher kaolen ve Mo ile birlikte.
30 000 ton
görünür + muhtemel
Kaman-Bay nd r % 35 CaF2 125 000 ton
görünür + muhtemel Kaman-Yeniyapan % 75 CaF2 18 000 ton muhtemel
Kaman-Isahocal % 67 CaF2 42 000 ton
görünür + muhtemel Kaman-Hamitköy Belli de!il. 11 500 ton
görünür + muhtemel Kaman-Durmu lu,
Toprakkaya
% 55 CaF2 27 000 ton muhtemel,
5000 ton mümkün ÇiçekdaL-Solaku aL % 80 CaF2 200 000 ton
görünür + muhtemel Yap lan çal malarda yukar da bahsedilen tabloda özellikle yataklar n olas potansiyellerini artt rman n önemli yollar ndan biri fluorit yataklar na yan kayaçl k yapan özellikle foid-siyenitlerin ayr nt l olarak haritalanmas ve bölgedeki alkali kayaçlar içinde foid-siyenitlerin sistematik bir biçimde ayr labilmesi ve ayr ca bölgedeki mevcut yataklar ve çevresinde jeofizik çal malar na a! rl k verilmelidir. Di!er taraftan bölgedeki tüm fluorit yataklar ayn zamanda önemli radyoaktif anomaliler vermektedir. Bu nedenle bölgede do!rudan arazi üzerinde radyoaktif anomaliler ölçülmelidir.
BÖLÜM ALTI SONUÇLAR
Bu çal ma sonucunda a a! daki bulgular saptanm t r:
1. Kaman yöresi fluoritlerinin toplam NTE içerikleri 22,4 – 192,88 ppm aras nda de!i mekte olup, ortalama 92,89 ppm’dir. HNTE zenginle mesi Buzlukda! ve Bay nd r oca! nda oldukça fazla olup .sahocal ve Yeniyapan ocaklar na do!ru azalmakta oldu!u saptanm t r.
2. Akçakent yöresi fluoritleri toplam NTE içerikleri ise 70,46 – 235,67 ppm aras nda de!i mekte olup ortalama 145,63 ppm’dir. Buna göre Akçakent HNTE zenginle mesi Akçakent’ten Çökelik’e do!ru azalmaktad r.
3. Tb/La de!erlerine bak larak çal ma alandaki fluorit yataklar olu um s ras nda öncelikle Buzlukda! ve Bay nd r, ikinci olarak .sahocal ve Yeniyapan ve son olarak da Akçakent ve Çökelik yataklar olu mu tur. 4. Kaman ve Akçakent fluoritlerinin Tb/La ve Tb/Ca diyagram na bak ld ! nda
tüm yataklar n hidrotermal alana dü tükleri görülmü tür.
5. Bay nd r, Yeniyapan, .sahocal ve Buzlukda! fluorit yataklar na ait örneklerin kondrite göre normalize edilmi NTE diyagramlar na bak ld ! nda negatif Eu anomalisi görülmekte ve dolay s yla ortamda Eu+2’nin varl ! n ve dü ük oksijen fugasitesinin varl ! n gösterir. Buna kar n Akçakent ve Çökelik yataklar na ait diyagrama bak ld ! nda hafif pozitif Eu anomalisi görülmektedir. Bu da pozitif Eu anomalisi ortamda feldspat y k m n n varl ! na i aret eder.
6. Tüm yataklar n kondrite göre normalize edilmi NTE diyagramlar na bak ld ! nda hafif bir pozitif Ce anomalisi görülmekte ve bu da hidrotermal
s v lar n kayna! nda dü ük oksijen fugasitesinin varl ! n , negatif Eu anomalisi ise bu ko ullar n cevherle me ortam nda da devam etti!ini gösterir. 7. Fuorit yataklar n n olas potansiyellerini artt rman n önemli yollar ndan biri
fluorit yataklar na yan kayaçl k yapan özellikle foid-siyenitlerin ayr nt l olarak haritalanmas ve bölgedeki alkali kayaçlar içinde foid-siyenitlerin sistematik bir biçimde ayr labilmesi ve ayr ca bölgedeki mevcut yataklar ve çevresinde jeofizik çal malar na a! rl k verilmelidir.
8. Di!er taraftan bölgedeki tüm fluorit yataklar ayn zamanda önemli radyoaktif anomaliler vermektedir. Bu nedenle bölgede do!rudan arazi üzerinde radyoaktif anomaliler ölçülmelidir.
KAYNAKLAR
Ak man, O., Erler, A., Göncüoglu, M.C., Güleç, N., Geven, A., Türeli, T.K. and Kadoglu, Y.K. (1993). Geochemical characteristics of granitoids along the western margin of the Central Anatolian Crystalline Complex and their tectonic implications. Geological Journal, 28, 371-382.
Ayan, M. (1963). Contribution a l’etude pétrographique et géologique de la région situee au nordest de Kaman: M. T.A. Yay n , No.115, 332 s.
Bailey, E.B. ve McCallien, W. C. (1950). Ankara melanj ve anadolu ariyaj . MTA
Dergisi, 40, 12-16.
Bau, M. and Dulski, P. (1995). “Comparative study of yttrium and rare-earth element behaviors in fluorine-rich hydrothermal fluids”, Contrib. Mineral.
Petrol., 119: 213-223,
Bayhan, H. (1988). Bay nd r-Akp nar (Kaman) yöresindeki alkali kayaçlar n
jeokimyas ve kökensel yorumu, Türkiye Jeol. Kur. Bült.,31,59-70.
Bingöl, E. (1989). 1/2.000.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritas , MTA Yay n , Ankara.
Bodnar, R.J. (1983). A method of calculating fluid inclusion volumes based on vapor bubble diameters and PVTX properties of inclusion fluids. Econ. Geol. 78, 535-542.
Boztu!, D. (1998). Post-Collisional Central Anatolian Alkaline Plutonism, Turkey.
Turkish Journal of Earth Sciences, 145-165.
Boztug, D., Y lmaz, S. and Öztürk, A. (1994a). Post-collisional alkaline plutonism in the Central-Eastern Anatolia, Turkey. International Volcanological Congress,
IAVCEI'94, 12-16 September 1994, METU Ankara, Turkey, Abstract Volume, Theme 1, Collision Related Magmatism.
Brookins, D.G. (1989). Aqueous geochemistry of rare earth elements. In: B.R Lipin and G.A. McKay (eds), Geochemistry and minerology of rare earth elements., Mineral. Soc. of America, Reviews in Minerology, 21, 201 – 225.
Burchardt, W. S. (1953-1956). Yaz aylar nda Orta Anadolu’da yap lan 1:100 000 ölçekli jeolojik harita çal malar hakk nda rapor, MTA no:2675, bölüm 1, Ankara (yay nlanmam ).
Cater, J.M.L., Hanna, S.S., Ries, A.C. and Turner, P. (1991). Tertiary evolution of the Sivas basin, Central Turkey, Tectonophysics, 195, 29-46.
Chesley, J.T., Halliday, A. N. and Scrivener, R. C., (1991). Samarium – Neodymium Direct Dating of Fluorite Mineralisation, Science, 252, pp. 949-951. Constantopoulos, J. (1988). Fluid Inclusions and Rare Earth Element Geochemistry
of Fluorite from South-Central Idaho, Economic Geology, v. 83, p. 626-636. Ekici, T., Boztug, D., Tatar, S. and Otlu, N. (1997). The co-existency of the
syn-COLG and post-syn-COLG granitoids in the Yozgat batholith from passive margin of the Anatolide-Pontide collision. EUG-9, Strasbourg- France, 23-27 March 1997,
Symposium 55: Post-Collisional Magmatism, Abstracts, 503.
Erdo!an B., Akay, E. And U!ur, M.4. (1996). Geology of the Yozgat Region and Evolution of the Collisional Cankiri Basin. International Geology Review. Vol.38; p. 788-806.
Erler, A. ve Bayhan, H. (1995). Orta Anadolu Granitoidleri’nin genel de!erlendirilmesi ve sorunlar . Yerbilimler, 17, 49-67.
Erler, A. and Göncüoglu, M.C. (1996). Geologic and tectonic setting of the Yozgat batholith, Northern Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey.
International Geology Review, 38, 8, 714-726.
Genç, Y., (2006). Genesis of the Neogene interstratal karst-type Pöhrenk fluorite– barite (±lead) deposit (K r ehir, Central Anatolia, Turkey), Ore Geology Reviews, 29, 105– 117
Giese, U., Möller, P. and Dulski, P. (1993). “Mobile metals in the Harz Granites”, In: Möller P., Lüders V., (eds) Formation of hydrothermal vein deposit,
Borntrager, Berlin, 265-277,
Gill, J. B., 1981. Orogenic andesites and plate tectonics. Springer-Verlag, New York, 370 pp.
Göncüo!lu, M.C., Toprak, V., Erler, A. and Ku çu, I. (1991), Orta Anadolu bat kesiminin jeolojisi, Bölüm I, Güney Kesim. TPAO Rap. No 2909, 176 pp, (yay nlanmam ).
Göncüo!lu, M.C., Toprak, V., Olgun, E., Ku çu, I., Erler, A., and Yal n z, K. (1993). Tertiary Evolution of Central K z l rmak Basin. 8th Meeting, Assoc. European Geological Soc., 19-26 Sept., Budapest, Abstracts, 19.
Göncüo!lu, M.C. ve Türeli, T.K. (1994). Alpine collisional-type granitoids from Western Central Anatolian Crystalline Complex, Turkey. Jour. of Kocaeli Univ.
Earth Sci., 1, 39-46.
Görür, N. (1981). Tuz Gölü – Haymana havzas n n stratigrafik analizi, Türkiye Jeol. Kur. 35. Bilimsel ve Teknik Kurultay , .ç Anadolu’nun Jeolojisi Sempozyumu. Görür, N., Oktay, F.Y., Seymen, I. and 4engör, A.M.C. (1984). Paleotectonic
Neo-tethyan closure. In: Dixon, J.E. and Robertson, A.H.F., (eds.), The Geological Evolution of the Eastern Mediterranean, Blackwell Sci. Publ., Edinburgh, 467-482.
Haas, J., Shock, E. And Sadsani, D., (1993). Predictions of High-Temperature Stability Constant for Aqueous Complexes of the Rare Earth elements, Geol. Soc.
America Annual Meeting, Boston, Abstracts vol. A437.
Hildreth W. and Moorbath S. (1988). Crustal contributions to arc magmatism in the Andes of Central Chile. Contributions to Mineralogy and Petrology, 98: 455 - 489.
Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A. (1971). A Guide to the chemical classification of the common volcanic rocks, Can.J. Earth Sci., v.8, 523-548.
.lbeyli, N. ve Pearce, J., A. (1997). Petrogenesis of the collision-related Anatolian Granitoids, Turkey. European Union of Geosciences (EUG) 9, Strasbourg - France, 502.
.rkeç, A. T. ve Baybörü, R. (1983). Fluorit Jeolojisi, Dünyada ve Türkiye’deki Durumu, Türkiye Jeol. Kong. Bült., 4, 131-136.
Ketin, ., (1954). Yozgat bölgesinin jeolojik lövesi hakk nda memuar (Yozgat bölgesinin 1:100 000 lik 59/1,2,3 paftalar, Jeolojik lövesi ait memuar): MTA Rap., 2141 (yay mlanmam ) Ankara.
Ketin, .. (1955). Yozgat Bölgesinin Jeolojisi ve Orta Anadolu Masifinin Tektonik Durumu: Türkiye Jeol. Kur. Bült., 6, 1-28.
Ketin, .. (1959). Über Alter Und Art der kritallinen Gesteine und Erzlagerstaetten in Zentral-Anatolien: Berg. und Hüttenm Monatsh, 104, 8.
