HAVRAN (BALIKESİR) GÜNEYDOĞUSUNDA YER ALAN VOLKANlTLERİN EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSİYELİ

Transkript

1 MTA Dergisi 116,65-80, 1994 HAVRAN (BALIKESİR) GÜNEYDOĞUSUNDA YER ALAN VOLKANlTLERİN EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSİYELİ Şükrü KOÇ*. Selahattin ERDOĞAN" ve Yusuf Kağan KADIOĞLU ÖZ inceleme alanının en eski birimi Üst Oligosen-Alt Miyosen yaşlı Hallaçlar formasyonudur. Bu formasyona ait volkanitier yaygın bir hidrotermal alterasyon etkisi altında kalmışlardır Hallaçlar formasyonu üzerine uyumsuz olarak, hidrotermal alterasyondan etkilenmeyen Alt Miyosen yaşlı Dedetepe formasyonunun andezitik lav, tüf ve aglomeralarından oluşan volkanit birimleri gelmektedir. Volkanitier üzerinde uyumsuz olarak kiltaşı, marn, dolomit ve kireçtaşlarından oluşan Orta Miyosen-alt Pliyosen yaşlı Soma formasyonu ve en üstte de Kuvaterner alüvyonları bulunmaktadır. Hidrotermal alterasyonların etkilen sonucunda çeşitli renklere sahip olan Hallaçlar formasyonu, taze volkanitier ve altere volkanitier olarak ikiye ayrılmıştır Altere volkanitier de alterasyon özelliklerine göre; az altere volkanitier, sülfitli zon, arjilit zon ve silisleşmiş zon olmak üzere alt birimlere ayrılmıştır. Jeokimyasal analizler sonucunda, incelenen volkanitlerden sadece Hallaçlar formasyonunda epitermal iz sürücü element zenginleşmeleri bulunduğu anlaşılmıştır. Kayaçların özellikle yaygın bir şekilde silisleştiği zonlarda Au, Ag. Cu, Pb, Zn, Mo, As ve Hg anomalileri belirlenmiştir. Böylece değerli metal zenginleşmesi açısından Hallaçlar formasyonunda silısleşmiş zon olarak ayrılan kesimlerin daha önemli olabileceği ortaya çıkmıştır GiRiŞ Bu araştırma, Havran (Balıkesir) güneydoğusunda (Şek. 1) 60 km 2 'lik bir alan volkanitlerin içerdiği hidrotermal alterasyonlar ve kıymetli metal konsantrasyonlarımnın özelliklerini açıklamaktadır. Bölgede daha önce yapılan çalışmaların sonuç ve önerileri araştırmanın yapılmasında etkili olmuştur. inceleme alanı yakın çevresinde yapılan ilk çalışmalarda (Tchihatcheff, 1967; Phillipson, 1958; Kaaden, 1957, 1959 ve Kovenko, 1940) bölgenin genelleştirilmiş jeoloji haritaları ortaya çıkarılmıştır. Daha ayrıntılı jeoloji çalışmaları Akyürek ve Soysal (1978,1982) tarafından yapılmıştır. Plutonik ve volkanik kayaçların petrolojisi ve kökensel ilişkisine yönelik eski ve yeni birçok çalışma (Aslaner, 1965; Bürküt, 1966, 1975; Izdar, 1968; Ataman, 1975; Krushensky, 1976; Krushensky ve diğerleri, 1980; Bingöl ve diğerleri, 1982) mevcuttur. Maden jeolojisine yönelik çalışmalardan biri Schuiling'in (1958) radyoaktif prospeksiyon niteliğindeki araştırmasıdır ki olumsuz sonuç veren bu çalışmada ayrıca granodiyorit plutonlarının çevresinde Fe, Pb, Zn, W, Cu, Mn, ve Mo gibi element zeginleşmelerini içeren metalik cevherleşmeler olabileceği belirtilmiştir. Gonca ve diğerleri (1984) ise jeokimyasal prospeksiyon çalışmalarında Cu, Zn, Pb, Sb, Mo ve As anomalileri tespit etmişlerdir. Çalışma sahasında maden jeolojisiyle ilgili verileri içeren ilk etüt niteliğindeki çalışmalar Krushensky'e (1968, 1971, 1976) aittir. Araştırmacı bu çalışmalarında, 600 km 2 'lik bir alanda bulunan çeşitli maden zuhurları (hematit, manyetit, galenit, sfalerit, kalkopirit, molibdeni!, stibnit) hakkında kısa bilgiler vermiştir. Bu bilgiler kapsamında çalışma sahasında rastgele toplanan andezit çakıllarının 5 gr/ton altın ile 4 gr/ton gümüş içerdikleri ifade edilerek, altın ve diğer bazı element konsantrasyonları İçin önemli olabilecek hidrotermal alterasyonlar İşaret edilmiştir. Ayrıca bu araştırma sonucunda ayrıntılı arama ve haritalama çalışmaları önerilmiştir. Havran ve çevresindeki kayaçları Tersiyer volkanitleri oluşturmaktadır, inceleme alanının batısında özel sektöre ait 1-30 m. kalınlığı ve 200 m, uzunluğu olan üç adet altınlı silisleşmiş kalsit damarı bulunmaktadır. Ülkemizde Arapdağı (izmir) ve Madendağ'da (Çanakkale) bu volkanizma ile ilgili altın ve gümüş yataklarının bulunduğunu da (Erler ve Larson, 1992) dikkate alarak inceleme alanımız altın oluşumları için araştırmaya değer bulunmuştur. Volkanik etkinliklere bağlı olarak gelişebilecek mineralizasyonların parajenezini, yan kayaçlarla ve hidrotermal * Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara. ** Maden işleri Genel Müdürlüğü, Ankara.

2 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU Şek. 1 - inceleme alanının jeoloji haritası ve dikme kesiti. aberasyonlarla ilişkisini belirleyebilmek amacıyla öncelikle inceleme alanının 1: ölçekli jeoloji haritası yapılmıştır. Bu harita hidrotermal alterasyon zonlarını da kapsamaktadır. Her volkanik birimden ve alterasyon zon undan petrografi, maden mikroskobisi ve jeokimya incelemelerinde kullanmak üzere örnekler derlenmiştir. Örnekler üzerinde yapılan çalışmalarla hidrotermal alterasyonlar tanımlanmış, farklı serilerdeki alterasyonlar birbirleriyle karşılaştırmıştır. Yan ka-

3 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ yaçlardaki ve alterasyon zonlarındaki element dağılımları belirlenmiş ve cevher mineralleri için kılavuz olabilecek elementlerin davranışları yorumlanmıştır. ÇALİŞMA ALANININ JEOLOJİSİ Çalışma sahasında en yaşlı birimi Hallaçlar formasyonu (Üst Oligosen-Alt Miyosen) oluşturmaktadır. Hallaçlar formasyonu taze ve altere andezitik, dasitik kayaçlar, silisleşmiş kayaçlar ve arjilik alterasyon killerini içermektedir. Hallaçlar formasyonu üzerine uyumsuz olarak yaşı Alt Miyosen olan Dedetepe formasyonu kayaçları gelmektedir. Dedetepe formasyonu üzerinde uyumsuz olarak Orta Miyosen-Alt Pliyosen yaşlı Soma formasyonu, en üstte ise Kuvaterner yaşlı alüvyonlar yer almaktadır (Şek. 1). Hallaçlar formasyonu Hallaçlar formasyonu çalışma sahasında gözlenmeyen Bağburun formasyonu ve Koçaçal tepe kireçtaşlan üzerinde diskordan olarak bulunur. Bu formasyon andezitik, dasitik kayaçlar, lav akıntıları, silisleşmiş kayaçlar ve bunların altere ürünlerinden oluşur. Kalınlığı yaklaşık 400 m. olan bu formasyon en tipik olarak Hallaçlar köyü çevresinde yüzeylenmektedir. Hallaçlar formasyonu yaşı Üst Oligosen-Alt Miyosendir (Krushensky, 1976). Hallaçlar formasyonu % 90 oranında andezitik lav ve % 10 oranında dasitik lav akıntılarından meydana gelmiştir. Bu formasyondaki andezit ve dasitler hidrotermal alterasyondan oldukça fazla etkilenmişlerdir. Bu etkilenme sonucu killeşme ve silisleşme meydana gelmiştir. Hallaçlar formasyonu yapılan makroskobik ve mikroskobik incelemeler sonucu taze ve altere volkanitier olarak gruplandırılmıştır. Altere volkanitier ise az altere volkanitier, sülfitli zon, arjilit zon ve silisleşmiş zon olmak üzere alt birimlere ayrılmıştır. Dedetepe formasyonu Hallaçlar formasyonu üzerine uyumsuz olarak gelen andezitik aglomera, lav, tüf ve kristal tüllerden oluşan Alt Miyosen yaşlı volkanitier Dedetepe formasyonu ismi verilmiştir (Krushensky, 1976). Bu formasyon Dedetepe civarında bütün birimleriyle temsil edilmektedir. Çalışma sahasının güneybatı kısmından başlayıp kuzeydoğusuna doğru devam eden Dedetepe formasyonunda, Dedetepe mevkiinde alttan üste doğru açık yeşil ve gri aglomeralar (andezit çakıllı), yeşil ve açık gri renkli lav ve tüfler, en üstte de tabandaki aglomeralar tekrar yer almaktadırlar. Bu birimler kendi aralarında tabakalı bir görünüm arz etmektedirler. Aglomeralardaki andezit bloklarının boyutları çok değişken olup bir kaç cm.'den cm.'ye kadar değişmektedirler. Soma formasyonu Çalışma sahasında Aşağıdamlar ve Köylüce köyleri kuzeyinde yer alan kiltaşı, marn, dolomit ve kireçtaşlarından oluşan birimler, Akyürek ve Soysal (1982) tarafından Soma formasyonu olarak adlandırılmışlardır. Soma formasyonunun yaşı, Ercan ve diğerleri (1984) tarafından Orta Miyosen-Alt Pliyosen olarak tespit edilmiştir. Köylüce köyü kuzeyinde Hallaçlar formasyonu üzerine uyumsuz olarak yerleştikleri görülen Soma formasyonu birimleri kirli sarı, bej ve grinin tonlarında bulunmaktadırlar. Köylüce köyü kuzeyinde masif ve tabakalı yapıda gözlenen çökel birimlerde, 5-50 cm. kalınlığındaki tabakalı kireçtaşı ve marnlar arasında laminalı kiltaşları mevcuttur. Az eğilimli olan tabakalar K80D doğrultuludurlar. Alüvyonlar inceleme alanı kuzeybatısında, özellikle Havran çayı civarında iri ve ince taneli çakıl ve kumlardan oluşan Kuvaterner yaşlı alüvyonlar bulunmaktadır. Çalışma sahasının tektoniği inceleme sahasında bitki örtüsünün yoğun olması ve hidrotermal çözeltilerin oldukça fazla etkili olması tektonik yapıların izlenmesinde güçlük çıkarmıştır. Çalışma sahasında genel doğrultuları K ve KD olan düşey faylar bulunmaktadır. Solak mahalle kuzeydoğusunda yaklaşık 400 m. uzunlu-

4 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU ğunda iki, Çakal tepe batısında altere volkanitier içinde yaklaşık 300 m. uzunluğunda K-G istikametinde uzanan bir düşey fay mevcuttur. Çalışma sahası güneyinde; Hallaçlar formasyonu ile Dedetepe formasyonu arasında KD-GB doğrultulu düşey bir fay ile Karaoğlanlar ve Asmaçam tepe kuzeyinde KD-GB doğrultulu düşey bir fay yer almaktadır. Volkanik kayaçlarda ayrıca değişik yönlerde çatlaklar gelişmiştir. Hallaçlar formasyonundaki kayaçların bu çatlaklı yapısı hidrotermal alterasyonların gelişmesine imkân sağlamıştır. HİDROTERMAL ALTERASYONLAR Çalışma sahasında kırık tektoniğine bağlı olarak gelişen hidrotermal alterasyonlar çeşitli renklenmelerle kolayca ayırt edilebilmektedir. Özellikle andezit ve dasitlerden oluşan Hallaçlar formasyonunda çok etkili olan hidrotermal çözeltiler, birçok kesimde yaygın silisleşme ve killeşmelere sebep olmuşlardır. Örneğin Sarı tepe, Büyüksan tepe, Domuzalanı tepe gibi yerlerde kiremit ve gri renkli sert silisleşmiş kayaçlar, Küçük Karatepe tepe ve Karalar köyü doğusunda bej, gri ve kirli sarı renkli killeşmeler izlenmektedir. Arazi gözlemleri ve ince kesit incelemeleri birlikte değerlendirilerek Hallaçlar formasyonu aşağıdaki alt birimlere ayrılmıştır. a- Taze volkanitier b- Altere volkanitier (Az altere volkanitier, sülfitli zon, arjilit zon ve silisleşmiş zon). a-taze volkanitier: Arazi gözlemlerinde hidrotermal alterasyondan çok az veya hiç etkilenmemiş görülen, andezit ve dasitlerden oluşan taze volkanitier koyu gri, kirli sarı ve bej renklerde izlenmektedirler. Çalışma sahasında Çoban tepe ve Hallaçlar köyü civarında yaygın olarak görülen taze volkanitlerin diğer birimlerle sınırları çok belirgin olmayıp, çok yerde geçişlidirler. Taze volkanik kayaçların ince kesit incelemelerinde şu ortak özellikler tespit edilmiştir: Genel olarak hiyalopilitik dokuda olan bu kayaçlarda, diyorit porfirler holokristalin porfirik doku Özelliği göstermektedirler. Plajiyoklazlarda albit, periklin ve karlspat ikizlenmesi görülmektedir. Porfirik dokulu kayaçlarda plajiyoklazlar fenokristaller halinde bulunmaktadır. Mafik mineraller olarak piroksen, amfibol ve biyotitler bulunmakta, bu mineraller yer yer opasitleşme göstermektedirler. Ayrıca az miktarlarda hematitleşme, kloritleşme, epidotlaşma ve zeolitleşme mevcuttur. Dasitik kayaçlarda öz şekilli kuvars fenokristalleri bulunmaktadır. b-altere volkanitiler: Az altere volkanitier.- Hidrotermal alterasyondan fazla miktarda etkilenen soluk sarı, açık yeşil ve grinin tonlarında bulunan bu kayaçlar çalışma sahasında Köylüce köyü ve Eseli mahallesi çevresinde yaygın olarak gözlenmişlerdir. Arjilit, sülfitli ve silisleşmiş zonlara oranla daha az altere olan bu birimlerde hidrotermal çözeltilerin etkili olduğu kırık ve çevresi tamamen altere olurken bu kesimlerden uzaklaştıkça alterasyonun etkisi azalmaktadır. Altere olmuş bu kayaçlarda değişen oranlarda silisleşme mevcuttur. Altere olmuş volkanik birimler ile taze volkanitier birbirleriyle geçişlidirler. Az altere volkanitlerin ince kesit incelemelerinde minerallerin öz şekillerinin bozulduğu görülmüştür, ilksel kayalar ancak mineral kalıntılarından tahmin edilebilmektedir. Andezit ve dasit kökenli olan bu kayaçlarda hematitleşme, limonitleşme, silisleşme ve kloritleşme görülmektedir. Plajiyoklazlar kloritleşmiş, silisleşmiş, sossüritleşmiş, killeşmiş yer yer serisitleşmiş ve karbonatlaşmıştır. Mafik mineraller uralitleşmiş, opaklaşmıştır. Bu kayaçlardan yapılan XRD analizleri sonucu albit, sanidin, kuvars, kaolinit ve az miktarlarda illit, hematit mineralleri görülmüştür (Şek. 2a). Arjilit zon.- Hidrotermal çözeltilerin ileri derecede etkilemiş olduğu bu kayaçlar kirli sarı, bej ve gri renklerde bulunmaktadırlar. Hallaçlar köyü batısı ve Karalar köyü doğusunda çok iyi gözlenen bu birimler tamamen killeşmişlerdir. Arjilit zon birimleri de altere volkanitier ve silisleşmiş kayaçlarla geçişlidirler.

5 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPİTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ Şek. 2- Hallaçlar formasyonuna ait XRD diyagramları (ö-örnek no.; Q-Kuvars; K-Kaolinit; l-illit: F-Feldispat; M-Montmorillonit; J-Jarosil; A-Albit; S-Sanidin; D-Dikit; P-Pirit; C-Krislobalit; Z-Zeolit). a-az altere volkanitier; b-altere volkanitlerin arjilit zonu: c-altere volkanitlerin sülfitlik zonu; d-altere volkanitlerin silisleşmiş zonu.

6 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU XRD analizleri sonucu ileri arjilitleşmenin de görüldüğü bu kayaçlarda montmorillonit, kaolinit, kuvars, dikit, illit, albit, sanidin ve daha az miktarlarda jarosit, feldispat ve kristobalit mineralleri tespit edilmiştir (Şek. 2b). Sülfitleşmiş zon Çalışma sahasında Mazılıtepeler doğusunda, Dereoba mahallesi kuzeyinde ve Asmaçam tepe güneybatısında gözlenen bu birimler (Şek. 1) gri ve kirli sarı renk tonlarında bulunmaktadırlar. Killeşmiş ve silisleşmiş durumda bulunan bu kayaçlarda makroskobik olarak dissemine pirit tanecikleri gözlenmiştir. Sülfitleşmiş kayaçlardan alınan numuneler üzerinde yapılan XRD analizleri sonucu kuvars, kristobalit, pirit, albit, ortaklaz ve illit görülmüştür (Şek. 2c). Silisleşmiş zon Çalışma sahasının hemen hemen bütün yüksek kesimlerinde (San tepe, Büyüksan tepe, Domuzalanı tepe) silisleşmiş kayaçlar gözlenmiştir. Silisleşmiş kayaçlar gri, sarımsı kahve ve kiremit renklerde bulunmaktadırlar. Kahverengimsi renkler bu kayaçların hematitleşmesinden ileri gelmektedir. Tamamen silisleşmiş kayaçlar (Sarı tepe, Domuzalanı tepe) çok sert ölüp, tamamen silisleşmemiş olan dasit ve andezit kökenli kayaçlar ise daha az sertliktedirler (Kara tepe, Hacımahmutlar kuzeyi). Bazı bölgelerde (Solak mahallesi) silisleşme ve killeşmeler iç içe bulunmaktadırlar. Silisleşmiş kayaçların ince kesit incelemelerinde, kriptokristalin kuvars taneciklerinden oluşan matriks içinde yer yer kuvars fenokristalleri de izlenmektedir. Silisleşmiş kayaçlarda tarak dokusu, sferolitik doku ve kelfitik kuşaklar gözlenmiştir. Bu kayaçlarda çoğunluk birinci nesil olmakla birlikte yer yer ikincil silisleşmeler de görülmektedir. Silisleşmiş kayaçlarda demir oksitleşme, zeolitleşme, killeşme, karbonatlaşma ve opaklaşma gözlenmiştir. Silisleşmiş kayaçların XRD analizleri sonucunda esas mineral olarak kuvars belirlenmiş olup, bunun yanında tali olarak kalsedon, dikit, zeolit, jarosit ve kristobalit mineralleri gözlenmiştir (Şek. 2d). MADEN MİKROSKOBİSİ İNCELEMELERİ Çalışma sahasında farklı formasyon ve birimleri karakterize eden örneklerin parlatmaları maden mikroskobunda incelenmiştir, incelemeler sonucu farklı numunelerde pirit, limonit, hematit, manyetit, rutil, anatas, kalkopirit ve altın tespit edilmiştir. Bu minerallerden pirit, limonit ve altın dışındakiler çok nadir bulunduklarından yalnızca isimleri verilmiştir. Pirit: Birçok örnekte, özellikle sülfitli zondaki kayaçlarda çok izlenen mineraldir. Pirit, öz ve yarı öz şekilli, sünger yapılı, konsantrik kabuklu, böbreğimsi yapıda ufak taneli ve saçınımlı bir şekilde bulunmaktadır. Pirit tanecikleri yer yer kenar ve çatlak zonları boyunca limonite dönüşmüşlerdir. Limonit: Kayaçların kırık ve çatlaklarına yerleşmiş limonitler çoğu zaman kayaçlarda boyamalar şeklinde bulunmaktadır. Yer yer pirit ve hematitin dönüşüm ürünü olarak ortaya çıkmışlardır. Altın: Çalışma sahasında, silisleşmiş kayaçlarda mikroskopta 5-10 mikron büyüklüğünde altın tanecikleri görülmüştür. JEOKİMYASAL VE JEOİSTATİSTİKSEL İNCE- LEMELER Formasyonların jeokimyasal özellikleri Volkanik kayaçlarda izlenen hidrotermal alterasyonlar Au, Ag gibi kıymetli metal oluşumlarını işaret edebilmektedir. Alterasyonların niteliğini ve kıymetli metal oluşumlarının zenginleşebilmesini, volkanik kayacın bileşimi ve hidrotermal çözeltilerin özellikleri belirlemektedir. Çözeltilerin kayaç içinde dolaşımı sürecinde bünyesine birçok element yanında Au ve Ag gibi kıymetli metalleri de aldığı ve uygun ortamlarda çökelttiği bilinmektedir. Bu yüzden özellikle alterasyonun yaygın olarak görüldüğü volkanik kayaçların kaynak kayaç olup olamayacaklarının anlaşılması için onların jeokimyasal özelliklerinin açıklanması gerekmektedir.

7 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ Çizelge -1 Altere olmamış volkanik kayaçların Au, Ag ve bu elementler için iz sürücü element olarak bilinen As, Sb, Hg gibi element içerikleri Çizelge 1a'da (Böyle, 1979), ana oksit içerikleri ise Çizelge 1b'de (Jakes ve White, 1972) verilmiştir. Çalışma sahasındaki birimlerden yapılan kimyasal analizler Çizelge 2'de ve bu analiz sonuçlarının minimum, maksimum, standart sapma ve ortalama değerleri Çizelge 3'te verilmiştir. Hallaçlar formasyonunu oluşturan volkanik kayaçlar ve altere zonların oksit içerikleri, bazı elementlerin normal değerlerden ayrıldığını göstermektedir. Örnek olarak SiO 2 'in miktarı taze volkanitier şeklinde tanımlanan kayaçlarda % 63'tür. Bu değer, volkanitlerin silisçe zengin olduğunu göstermektedir. Çizelge 1b ile karşılaştırıldığında Al 2 O 3 miktarlarının arjilit zon haricindeki birimlerde düşük, CaO ve Na 2 O içeriğinin alterasyona uğramış birimlerde ve MgO içeriğinin ise bütün birimlerde düşük olduğu görülmektedir. K 2 O az altere volkanitlerde, sülfitli fazın geliştiği fasiyeslerde ve kayaçların büyük oranda silisleştiği kesimlerde normal değerlerin altında kalırken, arjilit zon ile taze volkanitlerde yüksek değerlerdedir (Çiz. 2). Toplam demir miktarının birimlere göre dağılımında bir monotonluk gözlenmektedir. Şekil 3'teki çizgi diyagramında bu durum kolaylıka izlenebilmektedir. Volkanik kayaçların ortalama demir içeriği (% 7.7) dikkate alındığında kimyasal analizi yapılan örneklerin çoğu bu değerin altında kalmaktadır. Örneklere ait ortalama değerlerin verildiği Çizelge 3'te sadece sülfitli zondaki demirin ortalamasının yüksek (% 8) olduğu görülmektedir. Volkanik kayaçlarda S'ün bulunma oranı % 0.40'tır (Çizelge 1b), Hallaçlar formasyonuna ait birimlerin S içerikleri bu değerle karşılaştırıldığında çok yüksek değerlerdedir. Bu veriler (Çizelge 3) ve çizgisel diyagram (Şek. 3), S'ün alterasyonla artma gösterdiğini ve büyük oranda silisleşmeye uğramış kayaçlarda bile biraz azalma göstermesine karşılık yine de normal ortalama değerden yüksek değerlerde olduğuna işaret etmektedir. Dedetepe formasyonunda ise S miktarının Hallaçlar formasyonuna göre çok azaldığı açıkça görülmektedir. Dedetepe formasyonunda SİO 2, AI 2 O 3. CaO ve Na 2 O normal değerlere yakın, K 2 O ise yüksek değerlerdedir. Ana elementlerin, volkanitier ve alterasyon birimlerine göre dağılımlarının gösterildiği Şekil 3'te aynı zamanda elementlerin

8 Çizelge -2 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU

9 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ Çizelge -3 birbirleri arasındaki ilişkiler de izlenebilmektedir.sio 2 eğrisi, bütün örnek/erde birimlerin silis içeriğinin % 60'ın üstünde kaldığını, alterasyonun farklı geliştiği birimlerde arttığını ve özellikle silisleşmiş zonda maksimum değerlere (% 95.9) ulaştığını göstermektedir. Dedetepe formasyonunda silisin örnekten örneğe fazla değişmeyip yaklaşık sabit bir değerde kaldığı (% 63), eğrinin düzleşmesinden de anlaşılabilmektedir. AI 2 O 3 ile SiO 2 eğrileri karşılaştırıldığında AI ve Si elementlerinin ters ilişki gösterdikleri göze çarpmaktadır. K elementi Hallaçlar formasyonunda, volkanitlerde bulunan normal ortalama değerlerin (% 2) üzerindedir. Ca ve Na elementleri, Hallaçlar formasyonunun alterasyona uğramış birimlerinde normal değerlerden daha düşük yüzdelerde bulunmaktadır. Mg ise tüm birimlerde normal değerlerin altında kalmıştır. Her üç element de alterasyon derecesinin artmasına karşılık azalmaktadır. Eğriler takip edildiğinde taze volkanitlerden silisleşmiş zona doğru Ca, Mg ve Na elementlerinin azaldığı izlenebilmektedir. Dedetepe formasyonunda ise Ca normal değerlere yakın olup (ort. % 6.12), Na ve daha çok Mg biraz azalma göstermektedir. Hallaçlar formasyonunda izlenen dissemine pirit oluşumları, (Asmaçam tepe batısı, Dereoba köyü kuzeyi) demir ve kükürtün bu zonda yüksek oluşunun nedeni olabilir. Demirin en az değerde (ort. % 2.61) ve hemen hemen sabit kaldığı birim arjilit zondur. Çalışma alanında volkanitier ve alterasyon zonlarından derlenen Örneklerde Au, Ag, As, Hg, Mo, Pb, Zn, Cu gibi elementlerin kimyasal analiz değerleri Çizelge 2'de, değişim diyagramları Şekil 3'te görülmektedir. Çizgisel değişim diyagramında Cu, Zn ve Pb'un, alterasyonun geliştiği bütün zonlarda bir artış gösterdiği izlenebilmektedir,

10 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU Şek. 3- Hallaçlar ve Dedetepe formasyonlarına ait ana ve eser elementlerin çizgi diyagramı.

11 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ Şek. 4- Volkanik kayaçların altın içerdikleri (Hedenquist ve Reid, 1986). Az altere volkanitlerde çok az bir artış gösteren Mo ve As silisleşmiş zonda en yüksek değerlere ( ppm) ulaşmaktadır. Buna karşılık Au, Ag ve Hg değerleri yalnızca silisleşmiş zonda izlenebilmektedir (Şek. 3). Altının çeşitli kayalardaki dağılım değeri incelendiğinde, bu kıymetli metalin genelde volkanik kayaçlarda bulunma miktarlarına (Şek. 4) yakın olduğu ortaya çıkmaktadır. Gümüş elementi ise genellikle dedeksiyon limitinin (1 ppm) altında kalmıştır. Değişim diyagramlarında da görüldüğü gibi çalışma sahasının yalnızca Hallaçlar formasyonunun silisleşmiş zonunda Au (en yüksek 3300 ppb) ve Ag (en yüksek 8 ppm) için önemli değerler söz konusudur. Altere olmamış volkanik kayaçların içerdiği değerlere göre Zn (93 ppm), inceleme alanındaki bütün birimlerde düşüktür. Cu ise silisleşmiş kesimlerde normal değerlerin üzerine çıkmıştır. Örnek olarak volkanik kayaçlardaki normal değeri 80 ppm olan Cu, silisleşmiş zonda ppm'lik bir ortalama değere ulaşmıştır. Diğer birimlerde ise normal değerin altında kalmıştır. Mo alterasyona uğramış kesimlerde normal değerlerin (1.8 ppm) üzerine, silisleşmiş zonda ise maksimuma (ort. 9 ppm) ulaşmıştır. Porfirik dokulu kayaçlarda hidrotermal çözeltilerin porfiri bakır ve molibden zenginleşmelerine neden olabilecekleri bilinmektedir. Volkanik kayaçların yıkanması ile çözeltiler Cu ve Mo elementlerince zenginleşerek bu elementleri silisleşmiş zonda biriktirdiklerinden anomali değerleri ortaya çıkmaktadır. Pb elementi ise, az altere volkanitlerde (ort ppm), arjilit zon (ort. 107 ppm) ve sülfidik zonda (ort ppm) önemli artışlar göstermiştir. As, Sb ve Hg elementlerinden Sb ve Hg genellikle dedeksiyon limitinin (Sb: 4, Hg: 1 ppm) altında kalırken, Hg yalnızca silisleşmiş zonda bir canlılık göstermektedir. As ise taze volkanitier dışındaki birimlerde çok fazla artış göstermiştir. Bu artış özellikle silisleşmiş zonda normal değerlerin 8 katı, sülfitli zonda ise 12 katı olarak gerçekleşmiştir. Mo elementi ise silisleşmiş zondaki birkaç örnek dışında genellikle normal değerlerin (ort. 1.8 ppm) üzerine çıkmıştır.

12

13 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ Jeoistatistiksel değerlendirme Elementlerin birbirleriyle olan jeokimyasal ilgileri, korelasyon katsayıları yöntemiyle belirlenebilmektedir. Korelasyon katsayılarının doğru neticelere varabilmesinin, yapılan analizlerin sayısına bağlı olduğu bilinmektedir. Bu araştırmada, yaptırabilen analizlerin çok az olmasına karşılık, bir yöntem olarak uygulanması ve diğer verilerle birlikte değerlendirildiğinde anlam kazanabileceği dikkate alınarak korelasyon Katsayılarından (Çizelge 4) yararlanılmıştır. Elementlerin birbirleriyle olan ilişkilerinin hidrotermal alterasyon sürecinde ne şekilde etkilenebildiğin! belirleyebilmek amacıyla elde edilen bütün bu verilerin formasyonlar ve onların alt birimleri kapsamında özetlenerek gözden geçirilmesi konunun toparlanması açısından yararlı olacaktır. Hallaçlar formasyonu taze volkanitlerinde, Şekil 3 ve Çizelge 4'te görülebileceği gibi Si-Al, Si-Fe, Si-Cu, Si-Ca, S-Mo, K-Mo arasında negatif, Fe-Cu, Fe-Mg, S-K. Ca-Mg, Mg-Cu ara sında pozitif bir ilişki bulunmaktadır. Az altere volkanitier olarak tanımlanan birimlerde Si-Al, Si-Zn element çiftleri arasında negatif, AI-Mg ve Mg-Zn arasında pozitif ilişki izlenmektedir. Tamamen kiiieşmenin oluştuğu arjilit zonda Fe-Ca, Ca-Mg, arasında negatif, Si-Pb, S-Na, Cu-As, Fe-Mo, Mo-As ve Fe-Mg elementleri arasında ise pozitif bir korelasyon görülmektedir. Silisleşmiş kayaçlarda AI-Si arasında negatif, Ca-Mg, Cu-Zn, ve Au-Pb arasında pozitif bir korelasyon bulunmaktadır. Dedetepe volkanitlerinde Si-(AI, Na, Mg, Fe. Pb), Al-Ca, S-K, Ca-Na, Ca-Zn, Na-Cu ve Zn-Cu arasında negatif, Sİ-K, AI-(Na, Mg. Fe, Pb, Zn), Fe-(Na, Mg, Zn, Pb), Ca-Cu, Mg-Pb, Na-Zn elementleri arasında pozitif bir korelasyon bulunmaktadır. TARTIŞMA VE SONUÇLAR Epitermal altın ve diğer kıymetli metal yataklarının oluşumunu sağlayan akışkanların içerdiği elementlerin büyük bir bölümü kaynak kayaç ya da kayaçlardan kazanılmaktadır (Hedenquıst ve Henley, 1985). Çeşitli altın yataklarının hemen bitişiğindeki yan kayaçların analiz sonuçlan, cevher taşıyıcı sıvıların bunlar içine girdiğini ve bu kayaçların bileşimlerini görünür bir şekilde değiştirdiğini İspatlamaktadır (Krauskopf, 1967). Gerek arazi çalışmaları ve gerekse mikroskobik ve kaya jeokimyası incelemeleri, araştırma alanındaki formasyonlardan sadece Hallaçlar formasyonunda hidrotermal çözeltilere bağlı alterasyonların geliştiğini ortaya koymaktadır. Hallaçlar formasyonu, hidrotermal alterasyonların çeşitli gelişim biçimlerine göre; taze volkanitier, az altere volkanitier, arjilit zon, silisleşmiş zon ve sülfitli zon gibi alt birimlere ayrılmıştır. Benzer bir ayırım Erdoğan (1993) tarafından da açıklanmıştır. Arazı çalışmaları sırasında taze volkanitier olarak tanımlanan ancak mikroskop ve XRD incelemeleri sırasında az da olsa hidrotermal alterasyondan etkilendiği belirlenen volkanitier silisçe zengin kayaçlarda. Bu kayaçlarda K elementi, volkanitlerin normal K içeriğinin üzerindedir. Buna karşılık arjilit zon dışındaki birimlerde AI, tüm birimlerdeyse Mg elementi volkanitlerde bulunması gereken değerlerden düşüktür. Ca ve Na değerleriyse alterasyon ile birlikte azalmaktadır. Hidrotermal çözeltiler tarafından etkilenen volkanik kayaçlarda, diğerlerine göre daha kolay etkilendiği bilinen bu elementlerin (Ca, Mg, Na) alterasyonun derecesine (az altere volkanitier, arjilit zon, silisleşmiş zon) göre azalmaları (Çizelge 2; Şek. 3} doğal bir sonuçtur. K elementi bunlardan farklı olarak taze volkanitlerde normal değerlerin üzerine çıkmakta, arjilit zonda normal değerlere yakın olmakta, silisleşmiş zondaysa bir düşüş göstermektedir. X ışınları difraktogramlarında belirlenen montmorillonit ve illit mineralle-

14 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU rinin K elementiyle ilgileri arjilit zondaki K fazlalığını açıklayabilmektedir. Kil minerallerinde AI ve Si'in yerine Fe ve Mg gibi iyonların kolayca geçebilmesine karşılık, arjilit zonda Fe, Mg, Ca ve Na gibi elementlerin azalma göstermeleri alterasyona neden olan çözeltilerin belirtilen elementlerce zengin olmadığına işaret etmektedir. Volkanik kayaçlarda gelişen hidrotermal alterasyonlar ve bunlarla aynı jenetik süreçlere bağlı olarak oluşan kıymetli metal zenginleşmeleri, özellikle içinde bulundukları kaynak kayaçların metal içerikleriyle ilişkilidirler (Hedenquist ve Henley, 1985). Kaynak kayacın Au, Ag gibi kıymetli metal içerikleri yanında, Pb, Zn, Cu, As. Sb, Hg, Bi, Te gibi iz sürücü element içerikleri ve bunların dağılımları cevherleşmeleri İşaret edebilen özelliklerdir. Epitermal sistemlerde varlığı bilinen düşey ve yanal zonlanma (Hollister, 1985; Berger ve Eiman, 1982) anılan bu elementlerin önemini göstermektedir. incelenen volkanitlerden yalnızca Hallaçlar formasyonunda hidrotermal alterasyonlar ve iz sürücü element anomalileri bulunmaktadır. Hidrotermal çözeltiler, Dedetepe ve diğer genç formasyonlarda etkili olmamıştır. Geniş bir alanda gözlenen ve jeokimyasal verilerle de desteklenen bu durum, hidrotermal etkinliğin Dedetepe formasyonunun oluşumundan önce (Alt Miyosen) son bulduğunu, aksi takdirde bu formasyonlarda da alterasyonlara rastlanılması gerektiğini ortaya koymaktadır. Hallaçlar formasyonunun silisleşmiş zonu hariç tutulursa, diğer birimlerde Au, Ag, Cu, Mo ve Hg elementleri normal değerlerden daha düşük miktarlarda kalmışlardır. Buna karşılık. As ve Pb elementleri bu formasyonun bütün birimlerinde anomali göstermişlerdir. Kayaçların yaygın bir şekilde silisleştiği zonlarda ise Au. Ag, Cu. Pb, Mo, As ve Hg elementleri normal değerlerin üzerinde kalarak anomali dağılımları oluşturmuşlardır. Elementlerin volkanitlerde ve alterasyon zonlarındaki bu davranış şekilleri ve dağılımları, kıymetli melal zenginleşmelerini barındırabileceği düşünülen Hallaçlar formasyonunda silisleşmiş zon olarak ayrılan kesimlerin daha önemli olduğunu ortaya çıkarmıştır. Epitermal sistemlerde altının taşınmasında ph'sı, nötre yakın olan ve bünyesinde önemli miktarlarda çözünmüş gazlar bulunduran H 2 S'li ve kloritli suların etkin rol oynadığı bilinmektedir. (Hedenquist, 1983). Bu solüsyonların yer ve zamana bağlı olarak kaynaması, soğuması ve karışması, metallerin ekonomik öneme sahip zenginleşmelerini oluşturan mekanizmalardır. Isı kaynağına kadar ulaşabilen meteorik suların kaynaması ve buharlaşmasıyle oluşan buhar ve gaz karışımının yüzeye yakın ya da derinlerde yoğunlaşması farklı mineralleşmelere sebep olmaktadır. Yüzeye yakın yoğunlaşma proseslerine bağlı olarak kaolinit, alünit. kristobalit ve amorf silis ile nabit sülfür depolanmaktadır. Buhar ve gazdan oluşan karışım yüzeyden çok derinlerde yoğunlaşmışsa montmorillonit, illit ve kaolinif mineralleri oluşacaklardır (Hedenguist ve Reid, 1986). inceleme alanındaki örneklerin X ışınlan dıfraktogramları, kıl mineralleri olarak daha çok montmorillonit, illit ve kaolinitin oluştuğunu göstermektedir. Bu durumda buhar ve gaz karışımının yüzeyden çok derinde yoğunlaştığı sonucuna gidilebilir. Buna bağlı olarak derinlerde oluşan yoğunlaşmanın cevherleşme açısından negatif bir gelişme sayılması (Hedenquıst ve Reid, 1986) belki de inceleme alanının bulunduğu bölgede kıymetli metal zenginleşmesinin az ya da hiç olmayışını açıklayabilmektedir. Ancak böyle bir süreçte meydana gelen buhar yoğunlaşması olayı, diğer taraftan cevher taşıyıcı kloritli solüsyonların seyreltıcisı olduğundan seyreltmenin gerçekleştiği kesimlerde baz metallerin çökelmesini sağlayabilmektedir. Sonuç olarak, inceleme alanında herhangi bir kıymetli metal zenginleşmesine rastlanamamasına karşılık, belirlenen hidrotermal alterasyonların mineralojik ve jeokimyasal özeliklerinin daha ayrıntılı çalışmalar için ümit verici olduğu düşünülmektedir. Epitermal cevherleşmeler için iz sürücü oldukları bilinen elementlerin belirgin bir artış gösterdiği silisleşmiş kesimler, doğrudan cevherleşmelere eşlik etmeseler de hidrotermal çözeltilerin bu kesimlerde dikkate değer bir ölçüde dolaşım yapmış olduğunu göstermesi açısından önem kazanmak-

15 HAVRAN VOLKANİTLERİ EPlTERMAL CEVHERLEŞME POTANSiYELİ tadır. Ayrıca yaygın silisleşmenin kayaçların birincil geçirgenliğini azaltması, buna bağlı olarak sıvı akımının belirli kesimlerde sınırlanarak bir hazne oluşturması ve sonraki aşamalarda kırık- (anmalara ve breşleşmelere neden olabilmesi özellikle bu birimin önemini artırmaktadır, inceleme alanında silisleşmiş zonlara ek olarak, ileri arjilitleşmeye uğramış zonlar da cevherleşmeler açısından dikkate değer görülmektedir. Araştırmaya konu olan arazinin yakınında tektonik hatlara yerleşmiş bulunan silisleşmiş altınlı kalsit damarları da göz önüne alınırsa bölgede ayrıntılı bir tektonik çalışma yapılması vazgeçilmez hale gelmektedir. Yapılan ve Önerilen bu çalışmaların arkasından, kıymetli metal içermesi açısından hedeflenen kesimlerde (silisleşmiş ve ileri arjilitleşmiş zonlar) mineralizasyonun düşey özelliklerinin belirlenmeline yönelik araştırmalar planlanmalıdır. KATKI BELİRTME Bu araştırma Ankara Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından desteklenen ve Şükrü Koç'un yönetıci'igmdü sonuçlandırılan no.lu projenin bir bölümünü içermektedir, Proje aynı zamanda Selahattin Erdoğan'ın yüksek lisans çalışmalarını da kapsamaktadır. Yazarlar, araştır mayı destekleyen A.Ü. Araştırma Fonuna, arazı çalışmaları sırasında kamp imkânı sağlayan MTA Genel Müdürlüğüne, bilimsel katkılarından dolayı Ankara Untversitesi Öğretim Üyesi Y Doç. Dr l Sönmez Sayılı'ya teşekkür ederler. DEĞİNİLEN BELGELER Yayınaverildiği tarih. 9 Haziran 1994 Akyürek. B. ve Soysal. Y Kırkağaç-Soma (Manisa, Savaştepe-Korucu-Ayvalık (Balıkesir), Bergama (izmir) civarının jeolojisi: MTA Rap., 6432 (yayımlanmamış), Ankara.. ve, 1982, Biga yarımadası güneyinin (Savaştepe-Kırkağaç-Bayramiç-Ayvalık) temel jeoloji özellikleri: MTA Derg., 95/96, Aslaner, M., Etüde geologique et petrographiques de la region d' Edremit-Havran: MTA Yayl. no. 110, 98 s. Ankara. Ataman, G, 1975, Plütonısme calc-alcahn d'age Alpin Anatolia du Nord Ouest. C.R. Acad. Sc. Paris, 280. ser. D Berger, B.R ve Eiman, P.L., 1982, Comparative models of epithermal precious-metal deposits: AIME Preprınt s. Bingöl, E.; Delaloye, M. ve Ataman, G., 1982, Granitic intrusions in western Anatolia; a contribution to the geodynamic study of this area: Eclogea Geol. Helv,, 7572, Böyle, R.W., 1979, The Geochemistry ot The Gold and its Deposits: Geol. Survey Canada Bulletin 280, 584 s. Bürküt, Y., 1966, Kuzeybatı Anadolu'da Yer Alan Plütonların Mukayeseli Jenetik Etüdü: itü Yayl. istanbul. 272 s Kuzeybatı Anadolu'da granitik plutonlar içindeki Ti, P, Zr. Mn tayini ve dağılımı: MTA Derg. 84, Ercan. T.; Erdoğdu. G. ve Türkecan. A , Edremit Korucu yöresinin (Balıkesir) Tersiyer stratigrafi sı, magmatik kayaçların petrolojisi ve kökensel yorumu: Türkiye Jeol Kur. Bült., 27, Erdoğan. S, Köylüce ve Hallaçlar volkanitlerinde (Havran-Balıkesir) hidrotermal alterasyonlar: Yüksek lisans tezi, A.U. Fen Bilimleri Ens., 68 s., (yayımlanmamış) Ankara. Lri»jf. A ve t ar<-on."i. T, 199I*. Gttnatic dassification of oold occufröncös of the Aegan region of Turkey: '!" >'.A -yjo Prooöödinç!? "n!. ; 1?-1?. Lifmua, Ş,, Anüiç. T. ' m C.'.yîM ruzıi (i'asifı Wf'-. Ra ;!öaenguısı. J,W, lâbj, üîiıöius,'' LI.:II"Ö goid rt:ineralrzaiiı_-fı in the Wuitapu gnoineımoj by&tem. New Zeland. Aus. I.M.VV. Perth and Kalgoorie Regıonal conf., 9 s. ve Henley, R.W Evidences from active Systems and implications for epithermal öre de position: Econ. Geol, ve Reid, F., 1986, Epithermal gold: unpublished course notes, Manila, 318 s. Hollister, F.V., 19B5, Discoveries of epithermal prectous metal deposits: AIME, Case Histories ot Mineral Discoveries, V. 1., 163 s. Izdar, E., 1968, Kozak intrüzif masifi petrolojisi ve Pale zoık çevre kayaçları ile jeolojik bağıntıları: Türkiyt- JöO). Kur. Bült.. 11 (1-2)

16 Şükrü KOÇ; Selahattin ERDOĞAN ve Yusuf Kağan KADIOĞLU Jakes, P. ve VVhite, A., Majör and trace element abundances in volcanic rocks of orogenic areas: Geol. Soc. Amer. Bull., Kaaden, G.V.D., 1957, Çanakkale Biga Edremit yarımadası bölgesindeki jeolojik etüt çalışmaları: MTA Rap., 2661 (yayımlanmamış) Ankara., 1959, Anadolunun kuzeybatı kesiminde yer alan metamorfik olaylarla magmatik faaliyetler arasındaki yas münasebetleri: MTA Derg., 52, Kovenko, V., 1940, Balya kurşun madenleri: MTA Derg., 4/21, Ankara. Krauskopf, K.B., 1967, Introduction to Geochemistry: Mc. Graw Hill, Newyork. 721 s. Krushensky. R., 1968, Balıkesir 18 d3 ve 18 c4 paftalarının Jeolojisi: MTA Rap., 4615 (yayımlanmamış) Ankara. Krushensky, R Edremitin doğusunda kalan bir sahanın jeolojisi: MTA Rap., 5646 (yayımlanmamış) Ankara., 1976, Neogene calc-alcaline extrusive rocks of the Karalar-Yeşiller area Northwest Anatolia: Bulletin of Volcanology, ; Akçay, Y. ve Karaege. E., Geology of the Karalar-Yeşiller area, northwest Anatolia; U.S. Geol. Survey Bulletin 1461, 72 s. Phillipson, A., 1958, Handbuch der Regionalen Geologie: Heidelberg Carl Winters Universtatsbuchhandlung, 183 s. Schuiling, R., 1958, Edremit bölgesinde yapılan radyoaktif istikşaf: MTA Rap., 8666 (yayımlanmamış) Ankara. Tchihatcheff. P , Reisen in Kleinasien und Armenien : Patermans Geog. Min, 68, 69 s.