ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Ebru ATA DİVRİĞİ - PINARGÖZÜ (SİVAS), HEKİMHAN (MALATYA), ATTEPE (KAYSERİ) ve FEKE (ADANA) DEMİR CEVHERLEŞMELERİNDEKİ HEMATİTLERİN KARŞILAŞTIRMALI JEOKİMYASAL İNCELENMESİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2005

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DİVRİĞİ - PINARGÖZÜ (SİVAS), HEKİMHAN (MALATYA), ATTEPE (KAYSERİ) ve FEKE (ADANA) DEMİR CEVHERLEŞMELERİNDEKİ HEMATİTLERİN KARŞILAŞTIRMALI JEOKİMYASAL İNCELENMESİ Ebru ATA YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez 22/12/2005 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. İmza... İmza... İmza.. Yrd.Doç.Dr. Mustafa AKYILDIZ Prof.Dr. Servet YAMAN Doç.Dr. Suphi URAL DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF YL.63 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ DİVRİĞİ - PINARGÖZÜ (SİVAS), HEKİMHAN (MALATYA), ATTEPE (KAYSERİ) ve FEKE (ADANA) DEMİR CEVHERLEŞMELERİNDEKİ HEMATİTLERİN KARŞILAŞTIRMALI JEOKİMYASAL İNCELENMESİ Ebru ATA ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİMDALI Danışman Jüri : Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Yıl:2005, Sayfa:95 : Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ Prof. Dr. Servet YAMAN Doç. Dr. Suphi URAL Farklı kökensel oluşuma sahip Karakuz (Hekimhan/Malatya), B-Kafa (Divriği/Sivas), Dumluca (Sivas), Pınargözü (Çetinkaya/Sivas), Feke (Adana), Attepe (Yahyalı/Kayseri) bölgelerinde bulunan demir yatak ve zuhurlarına ait hematit örnekleri jeokimyasal açıdan incelenerek benzerliklerinin ve farklılıklarının ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Hematit cevher örnekleri üzerinde ana, iz ve nadir toprak elementi analizleri yapılmıştır. Fe 2 O 3 konsantrasyonu Feke dışındaki örneklerde çok yüksek olup, birbirine yakınken, Feke örneklerinde çok düşük olup işletme tenörünün altında kalmaktadır. İz element beraberlikleri incelendiğinde Feke örneklerinde Zr, Ta, Sr, Sc, V ve Ba iz elementleri, Karakuz örneklerinde As, Na, Ca, Bi yüksek değerler verirken Pınargözü demir yatağından alınan örneklerde Sb, Sr, Fe, W, Mo ve Sn değerleri diğer örneklerden yüksek olarak belirlenmiştir. NTE analiz sonuçlarına göre, genel olarak eğriler birbirine benzer şekiller sunarken, Attepe yatağını temsil eden eğri farklıdır. Karakuz ve Attepe yataklarını temsil eden eğrilerde pozitif Eu ve negatif Ce anomalileri hidrotermal kökenli yatakları karakterize etmektedir. Negatif Ce ve Eu anomalilerine karşılık pozitif La ve Nd anomalileri skarn tipi yatakları karakterize eder. Au hemen hemen bütün yataklarda gözlenmekte olup, en çok 9,6 ppm ile Divriği B-Kafa da tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Hematit, NTE, İz elementler I

4 ABSTRACT MSc THESIS RESEARCH OF GEOCHEMİCAL HEMATİTES İN THE İRON MİNERALİZATİONS DİVRİĞİ - PINARGÖZÜ (SİVAS), HEKİMHAN (MALATYA), ATTEPE (KAYSERİ) AND FEKE (ADANA) Ebru ATA DEPARTMEN OF GEOLOGY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor Jury : Assist. Prof. Dr. Mustafa AKYILDIZ Year:2005, Pages:95 : Assist. Prof. Dr.Mustafa AKYILDIZ Prof. Dr. Servet YAMAN Assoc. Prof. Dr. Suphi URAL In this study, geochemical properties, type and genesis of the Fe ore deposits, located in the Divriği (Sivas)-Hekimhan (Malatya)-Attepe(Adana) and Payas (Hatay) were investigated. The rare and main oxide element analyses were performed from the hematite mineralization. Zr, Ta, Sr, Sc V and rare elements inthe sample of Feke, As, Na, Ca, Bi in the samples of Karakuz, Sb, Sr, Fe, W, Mo and Sn elements in the samples of Pınargözü were highed.positive and negative observed anomalies from Eu and Ce support the hydrothermal origin of the ore mineralization in the Hekimhan (Malatya) and Attepe (Adana).Negative anomalies from Ce-Eu and pozitive anomalies from La-Nd support the scarn origin of the ore mineralization in the Divriği. Key words: Hematite, REE,Rare elements. II

5 TEŞEKKÜR Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Maden Yatakları-Jeokimya Anabilim Dalı nda yapmış olduğum Yüksek Lisans Tez çalışmamda, tez süresi boyunca yapıcı öneri ve eleştirileri ile beni yönlendiren danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Mustafa AKYILDIZ a, Kimyasal analizler için örneklerin hazırlanmasında yardımlarını esirgemeyen Jeoloji Mühendisliği Bölüm Laboratuarı Kimya Teknisyeni Sayın Ertuğrul ÇANAKÇI ya, Tüm Jeoloji Mühendisliği Bölümü hocalarına, Çalışmalarım boyunca yardımlarını esirgemeyen; Hakan BAŞEĞMEZ, Tülin GEDİK, Baran ÇINAR, Edip ÖZ, Ebru YILMAZ ve Abdullah YILMAZ a, Tez çalışmam boyunca maddi ve manevi desteğini esirgemeyen ailem; Orhan ATA, Bilge ATA ve Murat ATA ya, Tez çalışmam boyunca maddi destek vererek beni teşvik eden TÜBİTAK- Bilim Adamı Yetiştirme Grubu na, Sonsuz teşekkürlerimi sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ.. I ABSTRACT II TEŞEKKÜR....III İÇİNDEKİLER... IV TABLOLAR DİZİNİ...VII ŞEKİLLER DİZİNİ..VIII 1. GİRİŞ 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL METOD Materyal Demir Yatakları Demir Cevherleri Demir Yataklarının Oluşumu Titanlı Demir Yatakları (1).Titanlı Demir Yataklarının Oluşumu ve Parajenezi Pnömatolitik Demir Yatakları Skarn Tipi demir Yatakları Volkano-Sedimanter Demir Yatakları Hidrotermal demir Yatakları Sedimanter Demir Yatakları İtibaritik Demir Yatakları (1).(a).Algoma Tipi Bantlı Demir Formasyonları (1).(b).Superior Tipi Bantlı Demir Formasyonlar (2).Oolitik Demir Yatakları (2).(a).Clinton Tipi Oolitik Demir Yatakları (2).(b). Minette Tipi Oolitik Demir Yatakları Plaser Demir Yatakları Kalıntı (Lateritik) Demir Yatakları 31 IV

7 3.2. Metod ICP-MS Yöntemi ICP-ES Yöntemi ARAŞTIRMA BULGULARI Hekimhan-Hasançelebi (Malatya) Bölgesinin Jeolojisi ve Karakuz Demir Yatağının Konumu Karakuz Hematit Yatağının Jeolojisi ve Konumu Metamorfize Bazik Kayaçlar Trakit Mineralize Trakitler Tektonik Cevherleşme Divriği (Sivas) Bölgesinin Jeolojisi, A-B Kafa ve Dumluca Demir Yatakları Pınargözü (Sivas-Çetinkaya) Hematit Yatağı Cevher Yatağının Jeolojisi ve Tenörü Doğu Cevher Adesesi Batı Cevher Adesesi Cevherin Jenezi Feke Dağı ve Eski Feke Arasında Kalan Bölgenin Jeolojisi ve Demir Zuhurları Değirmentaş Formasyonu Armutludere Formasyonu Ayıtepe Formasyonu Şafaktepe Formasyonu Gümüşali Formasyonu Yığılıtepe Formasyonu Attepe Civarının Jeolojisi Ve Kızıl Cevherleşmesi Kızıl Cevherleşmesi Jeokimya Ana Oksit Elementleri...52 V

8 İz Elementler Nadir Toprak Elementleri SONUÇLAR..87 KAYNAKLAR.89 ÖZGEÇMİŞ.95 VI

9 TABLOLAR DİZİNİ SAYFA Tablo 4.1. Divriği B-Kafa (Sivas), Pınargözü (Sivas-Çetinkaya), Dumluca (Sivas), Karakuz (Malatya) Attepe (Kayseri-Yahaylı) demir Yatakları ve Feke (Adana) Zuhurlarından Alınan Hematit Örneklerine Ait Birincil Element Analiz Sonuçları...53 Tablo 4.2. Dünyadaki Bazı Demir Yataklarına Ait Bazı Ana Oksit Element Değerleri.60 Tablo 4.3. Divriği B-Kafa (Sivas), Pınargözü (Sivas-Çetinkaya), Dumluca (Sivas), Karakuz (Malatya) Demir Yatakları ve Feke (Adana) Zuhurlarından Alınan Hematit Örneklerine Ait İz Element Analiz Sonuçları Tablo 4.4. Divriği B-Kafa (Sivas), Pınargözü (Sivas-Çetinkaya), Dumluca (Sivas), Karakuz (Malatya) Demir Yatakları ve Feke (Adana) Zuhurlarından Alınan Hematit Örnekleri Üzerinde Yapılan Önemli İz Element Analiz Sonuçları..63 Tablo 4.5. Divriği B-Kafa (Sivas), Pınargözü (Sivas-Çetinkaya), Dumluca (Sivas), Karakuz (Malatya) Attepe (Kayseri-Yahaylı) demir Yatakları ve Feke (Adana) Zuhurlarından Alınan Hematit Örneklerine Ait Nadir Toprak Elementleri Analiz Sonuçları...83 VII

10 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1 Karakuz (Malatya) Demir Yatağının Yer Bulduru Haritası...2 Şekil 1.2. Feke ve Attepe Bölgesi Yer Bulduru Haritası..2 Şekil 1.3. Pınargözü, Divriği ve Dumluca Bölgesi Yer Bulduru Haritası...4 Şekil 4.1. Karakuz (Malatya) Demir Yatağının Jeoloji Haritası 36 Şekil 4.2. Divriği A- B Kafa, Dumluca (Sivas), Pınargözü (Sivas) Demir Yataklarının Yer Bulduru ve Jeoloji Haritası Şekil 4.3. Feke Dağı- Eski Feke Arasının Jeoloji Haritası.48 Şekil 4.4. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait SiO 2 değerleri.54 Şekil 4.5. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Al 2 O 3 değerleri 55 Şekil 4.6. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Fe 2 O 3 değerleri. 57 Şekil 4.7. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait MgO değerleri. 58 Şekil 4.8. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait CaO değerleri 59 Şekil 4.9. Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Mo değerleri..64 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Cu değerleri 65 VIII

11 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D), Pınargözü (P) Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Pb değerleri..66 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Zn Değerleri...67 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait As Değerleri 68 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Ni Değerleri 69 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Sb Değerleri 70 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Bi Değerleri 71 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Sn Değerleri...72 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait W Değerleri 72 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait V Değerleri 74 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Co Değerleri 75 IX

12 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Ga Değerleri 76 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Rb Değerleri Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Sr Değerleri. 78 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Zr Değerleri Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Ba Değerleri 80 Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Au Değerleri Şekil Divriği B-kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke Demir Yataklarından Alınan Cevher Örneklerine Ait Condrite göre normalize edilmiş nadir toprak elementi analiz sonuçları Şekil Pınargözü demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.86 Şekil Karakuz demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.86 Şekil 4.30.Attepe demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.86 X

13 Şekil Sivas demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.81 Şekil Feke demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.82 Şekil Dumluca demir yatağına ait nadir toprak elementi analiz sonuçlarının C1 condritine göre normalize edilmiş diyagramı.82 XI

14 1. GİRİŞ Ebru ATA 1.GİRİŞ Demir endüstrinin hemen hemen bütün dallarının vazgeçilmez bir hammaddesidir. İnşaat sektöründen ağır sanayiye, uçak ve roket yapımından toplu iğne imaline kadar her alanda demir veya demir alaşımlarından yararlanılmaktadır. Bu kadar geniş bir ürün yelpazesine sahip olan demire doğada nabit olarak rastlamak çok zordur. 15 kadar demir minerali yaygın olup bunlardan manyetit, hematit, götit, siderit ve limonit cevher olarak işletilmektedir. Türkiye de 2000 n üzerinde demir yatak ve zuhurları bulunmaktadır. Bu yatak ve zuhurlar coğrafik olarak Sivas Malatya bölgesi, Manisa bölgesi, Payas- Kilis bölgesi, Çanakkale Balıkesir bölgesi, Giresun bölgesi, Kayseri Adana bölgesi, İçel bölgesi ve diğer bölgeler olmak üzere sekiz bölgede toplanmış olup oldukça geniş yer kaplamaktadır. Bu bölgelerin hemen hepsinde üretim yapılmakta olup üretilen bu cevherler ülkemizdeki demir-çelik fabrikalarında değerlendirildiği gibi yurt dışına da ihraç edilmektedir. Önemli bir demir minerali olan hematit farklı oluşum kökenlerine sahip bu yataklardan bazılarında ana cevher minerali olara elde edilmektedir. İnceleme alanı altı farklı bölgeden oluşmaktadır. Bu bölgeler Hekimhan (Malatya) ilçesinin 16 km kuzeybatısında bulunan Karakuz demir yatağı (Şekil 1.1.), Sivas ın 170 km doğusunda yer alan Divriği ilçesine 18 km uzaklıktaki Divriği B kafa yatakları, Divriği (Sivas) ilçesine 12 km uzaklıktaki Dumluca madeni, Feke- Eski Feke arasında kalan demir zuhurları (Şekil 1.2.), Sivas ın Çetinkaya Bucağı nın 10 km kuzeydoğusundaki Pınargözü mevkiindeki Fe yatakları ve Elmadağ ve Karaçat Tepe (Kayseri-Yahyalı) dolaylarındaki Kızıl demir cevherleşmeleridir (Şekil 1.2.). Divriği demir yataklarında, başlıca rezervi oluşturan oluşumlarının belirlenmesi ile bölgedeki demir ardalanmalarına ışık tutacak olan, önemli iki mostraya A ve B kafa adı verilmiştir. B kafa yatağı A kafanın güneydoğusunda, kuzey güney doğrultusunda uzanır ve 65º batı - güneybatıya dalımlıdır. Yatağın tabanını doğuda metamorfik kireçtaşı oluşturur. Batıda tavanı teşkil eden kayaçlar silisleşmiş, ankeritleşmiş kireçtaşı arakatkılı serpantinitlerdir. Yatağın taban ve 1

15 1. GİRİŞ Ebru ATA 2

16 1. GİRİŞ Ebru ATA tavanında turmalinli skarn zonlarına rastlanır. Yatağın üst kısımları bazalt ile örtülüdür. Divriği demir yataklarında B kafa skarn tipi oluşuma sahip olup ana cevher minerali hematittir. Dumluca demir yatağı plaser tipi oluşuma sahip olup ana cevher minerali hematittir (Koşal,1971). Hekimhan Hasançelebi bölgesindeki kayaçlar siyenit ve serpantinit mafik ve ultramafik kompleks tarafından oluşmuş Kretase ve Tersiyer sedimanter ve volkanik kayaçlar ile üstte diskordan şekilde Geç Tersiyer bazaltları bulunmaktadır. Tabanda konglemera, gre, şeyl, tüf, kalker ve bazalt ihtiva eden kalın bir mafik volkanik sedimanter sekans mevcuttur. Sekansın üst kısmı siyenit kontakları yakınlarında metazomatize olmuştur. Sekans trakit tarafından konkordan, masif kalkerler tarafından diskordan olarak örtülmüştür. Kalkerler üzerinde lokal kalker ve volkanik kayaçları ihtiva eden ve hakim unsuru konglemera ve gre olan Tersiyer sedimanter sekans bulunmaktadır. Bu seri de olivin bazalt tarafından örtülü durumdadır. Bu bölgede bulunan Karakuz demir yatağı hidrotermal kökenli olup ana cevher minerali hematittir (Özer ve Kuşçu, 1984). Pınargözü mevkiinde serpantinleşmiş ultrabazik kayaçların üzerinde Kampaniyen Mestrihtiyen yaşlı kumlu kireçtaşları ara katkılı spilitik ve bazik lavlar bulunmaktadır. Bütün bunları Eosan yaşlı mikrosiyenit- mikrodiyorit özelliğindeki kayaçlar ve bunlarla aynı kökenli trakitler kesmektedir. İstifin en üstünde ise taban konglomerasıyla başlayan Miyosen yaşlı killi kireçtaşı örtmektedir. Cevherleşme mikrosiyenit ve mikrodiyoritin içinde düzensiz kütleler veya stokwerkler şeklindedir. Ana cevher minerali hematit olup pnömatolitik kökenlidir (T.D.Ç.İ, 1989). Feke-Eski Feke arsında kalan bölgede kuvarsit, dolomit, dolomitik kireçtaşı, bitümlü şeyl, şeyl, marn, konglomera seviyelerinden oluşmuş Paleozoyik birimler gözlenmektedir. Bölgedeki en yaşlı birimi Orta Kambriyen yaşlı Değirmentaş Kireçtaşı oluşturur. Bu kireçtaşı üzerine sırasıyla Ordovisiyen yaşlı Armutludere Formasyonu, Alt Devoniyen yaşlı Ayıtepe formasyonu, Orta Devoniyen yaşlı Şafaktepe formasyonu gelmektedir. Bu formasyonun üzerine tabandan tavana doğru mercanlı kireçtaşı, şeyl, silttaşı, kumtaşı ve Brachiopoda lı kireçtaşı ardalanmasından oluşan ve en üstte limonitli kumtaşı bandı içeren Gümüşali Formasyonu gelir. Tüm 3

17 1. GİRİŞ Ebru ATA 4

18 1. GİRİŞ Ebru ATA bu birimler üzerine bir taban konglomerası ile Üst Permiyen yaşlı Yığılıtepe Kireçtaşı gelmektedir. Bölgedeki en genç birim Kuvaterner yaşlı alüvyondur. Bu bölgedeki ekonomik olmayan demir zuhurları sedimanter kökenli olup ana cevher minerali hematittir (Çetin, 1986). Attepe demir cevherleşmesi üç ayrı tipte yataklanmakta olup bunlar;sedimanter oluşumlu pirit ve hematit, hidrotermal oluşumlu hematit, siderit ve karstik demir cevherleşmesi olarak saptanmıştır. Bölgedeki cevherleşmeler Orta Kambriyen yaşlı tabanı konglomera ile başlayan ankeritik kireçtaşı, dolomitik kireçtaşı ve killi kireçtaşları ile Orta-Üst Kambriyen yaştaki alacalı renkli yumrulu kireçtaşı birimi içerisinde yer almaktadır. Siderit-ankerit ve hematit gibi birincil cevherleşmeler Paleozoyik yaşlı tüm birimler içerisinde görülebilen tamamen tektonik kontrollü damar, mercek ve düzensiz sınırlı kütleler şeklindedir. Ekonomik cevherleşmeler ise karbonatlı kayaçların kırıklarında veya bunların tektonik dokanaklarında oluşmuştur (Küpeli, 1999). Bu çalışmanın amacı belirlenen bölgelerdeki farklı kökensel oluşuma sahip hematitlerin jeokimyasal açıdan incelenerek elde edilen major, minor, iz element ve nadir toprak element analiz sonuçlarının birbirleriyle karşılaştırılarak benzerliklerinin ve farklılıklarının ortaya çıkartılmasıdır. 5

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Poldini, M. (1936), Malatya- Hekimhan-Hasançelebi civarının jeolojik etüdünü yaparak bölgede önmeli büyüklüklerde demir zuhurlarının varlığından bahsetmiştir. Ziegler, J. (1937), Hekimhan- Deveci yatağını etüt etmiş, sideriti söz konusu yapmaksızın okside cevher için ton rezerv hesaplamıştır. Pilz, R. (1937), Deveci demir yatğını Sivas Divriği ile birlikte değerlendirmiş ve lateritik demir yatakları olduklarını söylemiştir. Blumenthal, M. (1937), Hekimhan- Hasançelebi civarındaki demir zuhurları üzerine çalışmış ve bu cevherleşmenin hidrotermal-pnömatolitik olduğunu söylemiştir. Kovenko, V. (1940), Divriği yöresinde uzun süre çalışma yapmış, Divriği demir yataklarının büyük bir bölümünün siyenit kalker dokanağında oluştuğunu, kısmen de pegmatitik filonlar civarında enjeksiyon tipte oluştuğunu, görünür+muhtemel+mümkün rezervin 23 milyon ton olup, bunun jeolojik olarak 100 milyon tona ulaşabileceğini belirtmiştir. Gysin, M. (1938), gabro ve diyoritik kayaçların içerisinde granitik karakterli bir mağma intrüzyonu olduğunu, bu intrüzyonla birlikte monzonitik kayaçların oluştuğunu belirtmiştir. Wijkerslooth, P. (1939), kalkerleri Jura-Kreatase yaşlı Alt Divriği kalkerleri ve Üst Kretase yaşlı Üst Divriği kalkerleri olarak ikiye ayırmış, yeşil kayaçları da yine; altta serpantinleşmiş peridotit ve harzburjitlerden oluşmuş ultrabazik seri, üstte ise kalkerleri kesen gabro-diyoritten oluşmuş bir seri şeklinde iki bölüme ayırmıştır. Siyenitlerin Alt Kretase- Miyosen yaşlı olduğunu, yeşil kayaçları ve kalkerleri kestiğini ve dokanaklarında kontak mineralleri oluştuğunu belirtmiştir. Yılmaz, S. (1960), Hekimhan-Deveci civarının 1/5000 ölçekli haritası ile zuhurların 1/1000 ölçekli haritalarını yapmış, burada bulunan okside cevherin rezervini hesaplamak amacıyla MTA adına 20 sondaj, 5 yarma, 6 kuyu yapılmıştır. Cevherleşmenin hidrotermal metazomatik olduğundan bahsetmiş ve hematit için ton ve siderit için ton görünür+ muhtemel rezerv hesaplamıştır. 6

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA Ağar, U. (1960), Sivas iline bağlı Divriği civarının 1/ ölçekli jeoloji haritasını çıkararak bölgenin ayrıntılı jeolojisini ve stratigrafisini incelemiş ve bu bölgede yapılan demir zuhurlarının prospeksiyonu hakkında çalışmalar yapmıştır. Dumluca mevkiinin Divriği ile benzer jeolojik yapı sergilediğini ve manyetithematit- limonit cevherleşmelerinin adeseler şeklinde gözlendiğini belirtmiştir. İzdar, E. (1961), Hekimhan- Hasançelebi civarının ayrıntılı jeolojik etüdünü gerçekleştirmiştir. Aytuğ, G. (1964), Hekimhan-Hasançelebi Demir zuhurları üzerine çalışmış, Kırmızıtepe demir zuhurunun Kuzeydoğu-Güneybatı istikametinde silisiye ve dolomitize kalkerler içerisine yerleşmiş iki adeseden ibaret olduğunu belirtmiştir. Cevherdeki Fe tenörünün %60 ın üzerinde olduğunu ve cevher kalitesinin çok iyi olduğunu gözlemlemiştir. Gürkan, A. (1966), Kozan M 35 a1 ve a2 paftalarında prospeksiyon çalışmaları yapmış, ayrıca Elmadağ, Attepe, Kızıl ve Mağarabeli zuhurlarında şerit metre ile 1/1000 ve 1/500 ölçekli detay jeoloji haritaları yapmıştır. Attepe zuhurlarında ton, Mağarabeli zuhurunda ton rezerv hesaplamış ve sahalarda daha ileri araştırmalar önermiştir. Boğaz, R. (1967), Feke ve Mansurlu civarında prospeksiyon çalışması yapmıştır. Önemli gördüğü zuhurlarda detay çalışmalar önermiştir. Borchert, H. (1967), Attepe, Elmadağ ve Kızıl mevkii demir zuhurlarında yaptığı kısa süreli araştırmalarda; Attepe de ton kapasiteli bir yatağın varlığını saptamış, yatağın ekonomikliğinin demir tenörünün saptanması ile anlaşılacağını belirtmiştir. Elmadağ zuhurlarında ekonomik cevherleşmenin olmadığını ve Kızıl mevkii zuhurlarının ise moloz yığını olduğunu, ekonomik değerinin olmadığını belirtmiştir. Barutoğlu (1967), yapılan ilk çalışmaları değerlendirmiş ve A ve B kafa yataklarının toplam muhtemel rezervini 35 milyon ton olarak göstermiştir. Koşal (1968), Divriği bölgesi demir cevheri rezervinin toplam olarak %52 demir eşdeğeri 130 milyon ton civarı olduğunu bulmuştur. Arıkan, Y. (1969), Feke-Yahyalı-Adana-Kayseri bölgelerinde yaptığı çalışmalarda Mansurlu demir yataklarını Attepe, Elmadağ, Kızıl mevkii zuhurları 7

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA olarak değerlendirmiştir. Yatakların rezervlerinin belirlenmesine yönelik 13 lokasyonda sondaj yapılmasına karşın toplam derinliğin belirli olmayan yatakların ortalama tenörlerini ve rezervlerini hesaplamaya yönelik çalışmalar yapmıştır. Jacobson, S. ve diğerleri (1971), Hekimhan- Hasançelebi demir sahasının jeolojisi ve maden yatakları üzerine çalışmışlar ve sahadaki kayaçların siyenit ve serpantinize mafik ve ultramafik kompleks tarafından etkilenmiş Kretase ve Tersiyer sedimanter ve volkanik kayaçlar olduğunu, maden yataklarının iki tip magmatik kayaç ile girişik durumda olduğunu, Karakuz maden sahasındaki hematit-manyetit ve Bahçedamı-Hasançelebi sahasındaki hematit ve manyetitlerin siyenitle ilişkili olduğunu tespit etmişlerdir. Kormalı, R. (1971), Pınargözü-Davutoğlu hematit yatağı ve çevresinde yaptığı çalışmada bölgedeki Permo- Karbonifer den Kuvaterner e kadar değişen yaşta birim ayırtlamıştır. Metag (1972), Hornovil batısı, Pengürt-Cürek arasında, Dumluca kuzeydoğusunda yüzeylenme sunan mermer ara katkılı kuvarsit, klorit şistler ve hornfelslerin Paleozoyik yaşta olduklarını kabul etmişler, Hornovil köyü batısında kalkerlerin serpantinitler tarafından kesildiğini, aynı kalkerlerin Akdağ civarlarında 1200 metre kadar kalınlığa ulaştıklarını, sahanın batısında daha çok gabroları, doğusunda ise serpantinitlerin yaygın olduğunu, yeşil kayaçların Alt- Üst Kretase yaşta olduklarını belirtmişlerdir. Serpantinitlerin üzerinde limonitize ve silisifiye lateritik kabuklarının oluştuğunu, siyenitlerin ise Orta-Üst Eosen yaşta olduklarını kabul etmişlerdir. Koşal, C. (1973), Divriği havzasındaki yataklarda en uzun ve detaylı çalışmayı yapmıştır. Bölgedeki kristalize kireçtaşlarının Mesozoyik yaşta olduklarını, serpantinleşmiş ultramafiklerin intrüzyon şeklinde Triyas- Üst Kretase arsında bölgeye yerleştiğini, Eosen in bir taban konglomerası ile kristalize kireçtaşları ve serpantinleşmiş ultrabaziklerin üzerine geldiğini, asidik intrüzyonun Orta Eosen de başlayıp Eosen sonlarına kadar geliştiğini belirtmiştir. Miyosen in kalın bir taban konglomerası ile başlayarak tüm eski birimleri örttüğünü, Pliyosen de bölgede büyük bir erozyon görüldüğünü özellikle Çaltı grabeninde demir çakıllı yüzlerce metre kalınlıkta konglomeraların oluştuğunu, Orta-Üst Pliyosen de bazaltik 8

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA karakterli mağma ürünlerinin diğer birimlerin üzerine yayıldığını, A-Kafa yatağının metasomatik-pnömatolitik, B-Kafa yatağının pnömatolitik-hidrotermal, C plaserinin A-B Kafa yataklarından Çaltı vadisine taşınan cevherle oluştuğunu belirtmiştir. Bozkurt, R. ( ), Dumluca köyünün batı ve kuzeybatısındaki hornfelslerin, bölge dışında görülen killi şist ve diyoritlerin asit intrüzifler içinde kalmış anklavların kontak metamorfizmaya uğratılması sonucu oluştuğunu savunmuştur. Siyenit olarak adlandırılan kayaçların, granitten eseksite kadar değişim gösterdiğini saptamıştır. Divriği A-B Kafa ve Dumluca yataklarının pirometazomatik tipte olduğunu kabul etmiştir. Henden, İ. (1974), Adana- Saimbeyli-Beypınarı ve civarındaki fosfatlı oolitik demir zuhurlarını incelemiştir. Yıldırım, F. (1976), Attepe demir yatağını inceleyerek demir madeninin fizibilite raporunu çıkarmıştır. Özgül, N. (1976), Torosların temel jeoloji özellikleri üzerine yaptığı çalışmalarda bölgenin stratigrafisini ve tektonik birlikteliklerini incelemiştir. Yıldızeli, N. ( ), Dumluca demir yatağında detay çalışma yapmış, jenezin A-B Kafa gibi kontak-metazomatik olduğunu, intrüzyonların asit ve nötr karakterli olduğunu belirtmiştir. Pulunsur plaser yatağının Orta Pliyosen devrinde ani heyelanlarla, B Kafadan kısmen de C Plaserinden taşınan blok ve parçaların depolanmasıyla oluştuğunu belirtmiştir. Ayhan, A. ve İplikçi, E. (1978), Adana iline bağlı Kozan- Feke- Saimbeyli dolaylarının 1/25000 ölçekli jeoloji haritalarını yapmış, litostratigrafi birimlerini ve yapısal konumlarını ortaya koymuşlardır. Bölgede Alt Kambriyen den Pliyosen e kadar çeşitli kaya birimlerinin varlığını saptamışlardır. Gümüş (1979), Pınargözü Fe yatağındaki cevherleşmenin mikrosiyenit ve mikrodiyoritlerin içinde düzensiz kütleler ve stokwertler şeklinde olduğunu belirtmiştir. Yan kayaçların ileri şekilde kloritleştiğini ve dolomitleştiğini belirtmiştir. Özer, T. ve diğerleri, (1979), Deveci demir sahasının 1/2000 ölçekli 6 km² detay jeoloji haritasını yapmışlar, bu devrede 8 adet sondaj, 50 adet yarma ve 9

23 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA teknolojik detay için 10 ton siderit numunesi alarak yaptıkları çalışmalar sonucunda daha önce yapılan rezerv hesaplarının yanlış olduğunu tespit etmişlerdir. Özer, T., Kuşçu, A. Ve Kaya, A. (1980), Deveci demir sahasında siderit için %36,48 Fe ve %3,70 Mn tenöründe ton görünür, %36,73 Fe ve %3,70 Mn tenörlü ton muhtemel rezerv, hematit için %50 Fe tenörlü ton görünür+muhtemel rezerv hesaplamışlardır. Özer, T. ve Kuşçu, A. (1982), Malatya- Hekimhan civarındaki demir yatakları üzerine ayrıntılı çalışmalar yapmışlar, bölgenin stratigrafisinin Üst Kretase yaşlı konglomera, filiş ve bazik volkanik sedimanter seri ile Tersiyer yaşlı konglomeradan oluştuğunu belirtmişlerdir. Magmatitlerin ultrabazik kayaçlar, silisleşmiş, karbonatlaşmış ultrabazikler, andezit, trakiandezit ve trakitlerden oluştuğunu tespit etmişlerdir. Primer cevherin siderit, sekonder cevherin ise limonit, götit ve hematit olduğunu belirtmişlerdir. Gümüş, A. (1983), Pınargözü-Davutoğlu hematit yatağı üzerine ayrıntılı çalışmalar yapmış, bölgenin 1/1000 ve 1/25000 lik jeoloji haritalarını hazırlamış, ortalama tenörü %52,11 demir cevherleşmesinin işletilmek için uygun olduğunu belirtmiştir. Özer ve Kuşçu (1984), Karakuz demir yatağının Üst Kretase öncesinde yerleşen ve serpantinit, proksenit, peridotit, gabro, diabas ve bazaltlarla temsil edilen bir ofiyolitik seviyenin üzerine trakitlerin gelerek oluşturduğu alt bazik seri ve bunun üzerine gelen Tersiyer yaşlı konglomeralardan oluştuğu düşüncesinde birleşmiştir. Özer ve Kuşçu (1984), Karakuz hematit yataklarında %54 Fe tenörlü 15 milyon tonun üzerinde olabileceğini ileri sürmüşlerdir. Köprübaşı, N. (1985), Cürek granitoyidinin intrüzif olarak Üst Eosen- Oligosen süresince yerleştiğini ve yitim zonlarına özgü, S-Tipi Granitoyit olduğunu kabul etmiştir. Tökel ve Köprübaşı (1986), Divriği granitoyidinin Eosen sonu, Oligosen başı, makro ekaylanmalarla ilgili S-tipi granitoyit olduğunu, demir cevherleşmesinin ise granitoyitlerin, ultrabaziklerdeki, silika demiri çözmesiyle oluştuğunu savunmuşlardır. 10

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA Ünlü ve Stendal (1986), Divriği demir yatağının bazik ve ultrabazik kayaçların serpantinleşmesi sonucu açığa çıkan demir elementinin, hidrotermal fazların etkisiyle zenginleşmesi sonucu oluştuğunu öne sürmüşlerdir. Çetin, H. (1986), Feke- Eski Feke arasını incelemiş, bu bölgenin 1/25000 ölçekli jeoloji haritasını yaparak, ölçeksiz genelleştirilmiş stratigrafi kesiti ve bölgenin jeolojik ve topoğrafik blok diyagramlarını hazırlamış, çalışma bölgesinde kuvarsit, dolomit, dolomitik kireçtaşı, bitümlü şeyl, şeyl, marn ve konglomera seviyelerinden oluşmuş paleozoyik birimleri geldiğini bölgenin en yaşlı biriminin Orta Kambriyen yaşlı Değirmentaş Kireçtaşı olduğunu bunun üzerine sırasıyla Ordovisiyen yaşlı Armutludere Formasyonu, Buruşuk Kuvarsit Üyesi, Çardak Kuvarsit Üyesi, Kızkapan Dolomitik Kireçtaşı Üyesi, Kızkapan Şeyl Üyesi, Çıkak Dolomitik Kireçtaşı Üyesi, Kızkapan Kuvarsit Üyesi, Şafaktepe Kireçtaşı ile Tbakhane Dolomitik Kireçtaşı Üyesi, Tabakhane Kuvarsit Üyesini içeren Gümüşali Formasyonunun geldiğini belirtmiştir. Tüm bu birimler üzerine bir taban konglomerası ile Üst Permiyen yaşlı Yığıltepe Formasyonunun kireçtaşı şeklinde geldiğini sahada bulunan en genç birimin Kuvaterner yaşlı alüvyon olduğunu belirtmiştir. Zeck ve Ünlü (1987), Murmano plütonunun, bileşimi kuvars siyenitlediyorit arasında değişen karışık bir karaktere sahip olmakla beraber, hakim kayacın monzonit olduğunu, yaptıkları Rb-Sr izotop ölçümleri sonucu yaşının 110±5 milyon yıl olarak belirlediklerini söylemişlerdir. Daha önce birçok araştırmacı tarafından gabro olarak kabul edilen murmano plütonunun güneybatısında yer alan kayaçların diyoritler olduğunu, skapolitçe zengin kayaçların ise 0,5-1 metre kalınlıkta dayklar şeklinde bulunduğunu belirtmişlerdir. Serpantinitleşmiş ultrabaziklerin bölgeye yerleşim yaşının Albiyen-Apsiyen olabileceğini savunmuşlardır. Aktimur, H.T. ve diğerleri (1988), Divriği nin kuzey ve doğusunda kalan Munzur Dağları ile Çavuş Dağları arasında kalan bölgenin jeolojisini çalışmışlardır. Akdağ ve Göldağındaki kireçtaşlarını Munzurların devamı olarak kabul etmişler, yaşını Üst Triyas- Üst Kretase vermişlerdir. Serpantinleşmiş ultrabazik kayaçları Refahiye ofiyolitli karışığına dahil etmişler ve kireçtaşlarına uyumsuzlukla yerleştiklerini belirtmişlerdir. Yerleşim yaşının Alt Kampaniyen- Meastrihtiyen 11

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA olduğunu savunmuşlardır. İntrüziflerin yaşının Eosen veya daha genç olması gerektiğini belirtmişlerdir. Ünlü, T. Ve diğerleri (1989), Divriği yöresinde granitik kayaç, yan kayaç ilişkisine yönelik çalışma yapmışlardır. Serpantinleşmiş ultrabazik kayaçlarla kireçtaşlarının tektonik konumlu olduklarını granitik kayaçların sahada üç ayrı plüton şeklinde bulunduklarını, bileşimlerinin gabro-diyoritten-granite kadar değiştiğini belirtmişlerdir. Eosen in taban konglomerası içinde mağmatik kayaç çakılları gördüklerini, dolayısıyla intrüzyonun Alt Kretase den Genç Eosen den önce olduğunu savunmuşlardır. Doğan, H. ve diğerleri (1989), Divriği çevresinde TDÇİ adına detay jeoloji ve jeofizik etütlerle, daha önceki yıllarda yapılan sondajların determinasyonunu yapmışlardır. Cevherleşmenin granitik kayaç- serpantinit dokanağında çoğunlukla kontak felsler içinde yer aldığını belirtmişlerdir. Cevher oluşumu olarak A-B Kafa ve Dumluca yataklarının serpantinleşmiş ultrabazik kayaçlardaki manyetitin, granitik intrüzyon ile yan kayaç içinde oluşan sıcak su dolaşımlarının etkisiyle çözünmesi ve kontak felsler içine metazomatoz yoluyla yerleşmesi şeklinde kabul etmişlerdir. Ünlü ve Stendal (1989), Divriği bölgesine ait 160 adet örnekteki 24 elemente jeoistatistik analizler yaparak kayaç gruplarının sınıflandırılmasına ve birçok element beraberliklerini ortaya koymaya çalışmışlardır. Jeoistatistik yöntemler olarak önce tek değişkenli analiz, sonra çift değişkenli analiz ve son olarak da çok değişkenli analizlerden; diskriminant-cluster ve faktör analizlerini kullanmışlardır ve element beraberliklerinin tüm örnekler içindeki çeşitli kayaç gruplarının ayırtlanmasını sağlayabildiğini belirtmişlerdir. Tek başlarına kayaç gruplarının element beraberliklerinin serpantinleşme ve hidrotermal değişme gibi jeolojik işlevlerin anlaşılmasına yardımcı olabileceğini, bu element beraberliklerinin Divriği ve yöresi demir yataklarının ultrabazik ve bazik kayaçların serpantinleşmesi ve daha sonraki birçok hidrotermal fazın yarattığı değişmelerin birlikte etkimesi sonucunda oluşabileceğine işaret ettiğini belirtmişlerdir. Çopuroğlu (1990), A kafa cevherlerinde %45 65 Fe, %4 15 SiO 2, %1 6 Se bulunduğunu belirlemiştir. B kafa cevherlerinde ise bu oranlar %48 65 Fe, %4-5 SiO 2, %2-2,5 Se şeklinde olduğunu belirlemiştir. Al 2 O 3 miktarı her iki kafada da 12

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA %1-10 arasında, P, As, Mn, Ti gibi istenmeyen bileşenlerin miktarlarını yeterince düşük olarak bulmuştur. A kafada 73 milyon ton görünür rezerv 12 milyon ton muhtemel rezerv olmak üzere 85 milyon ton, B kafada 25 milyon ton görünür olmak üzere 27 milyon ton demir rezervi olabileceğini hesaplamıştır. Çopuroğlu, İ. (1991), Hasançelebi demir yatağı civarında yaptığı çalışmalarda yatağı oluşturan intrüzyon karakterdeki cevher magmasının pegmatitikpnömatolitik gazları gabroyik kayaçlar içerisine nüfuz ederek, onların plajiyoklaslarını skapolitleştirdiğini belirtmiştir. Küpeli, Ş. (1999), Attepe (Mansurlu-Feke- Adana) demir yatağı ile yakın çevresindeki cevher oluşum tiplerini ve bazı jeokimyasal özelliklerini inceleyerek bunları karşılaştırmıştır. Yörede jenetik yönden birbirleri ile ilişkili fakat yataklanma şekli ve zaman bakımından birbirinden farklı olan üç ayrı cevher tipi belirlemiştir. Bunların sedimanter pirit ve hematiti oluşukları, hidrotermal siderit ve hematit oluşukları ile karstik demir cevherleri olduklarını belirtmiştir. I. Tip cevherlerin (piritler ve hematiter ) sırasıyla İnfrakambriyen yaşlı bitümlü şeyl-fillit ve meta kuvarsitler içinde çökeldiklerini, II. Tip cevherlerin Miyosen den daha yaşlı metakarbonatlar içerisinde yer aldığını, bunların hidrotermal prosesler sonunda muhtemelen sedimanter pirit ve hematitten türediklerini bu hidrotermal cevherlerin çok evreli, endokarstik süreçlerle ayrışması sonucunda da başlıca limonit, götit ve ikincil hematitlerden oluşan III. Tip karstik demir cevherlerinin ortaya çıktığını öne sürmüştür. Hidrotermal siderit cevherlerinin %51,45 FeO, %7,52 CaO, %5,3 SiO 2, %0,99 K 2 O, karstik cevherlerin %58,17 Fe 2 O 3, %3,85 SiO 2, %0,69 Al 2 O 3, %0,81 CaO, %0,25 MgO ve %0,09 K 2 O içerdiklerini, karstik cevherlerin sideritlere göre Fe bakımından zenginleşirken CaO, SiO 2 ve K 2 O bakımından fakirleştiğini, siderit damarlarındaki hidrotermal piritlerin Ni konsantrasyonlarının sedimanter piritlere göre daha düşük, Cu, Se, Hg, Sb içeriklerinin ise yüksek olduğunu, siderit cevherlerindeki Cr, Co, Ni ve Cu içeriklerinin çok düşük oluşu nedeniyle II. Tip cevherlerin bazik magmatik bir kökenle ilişkili olamayacağına işaret ettiğini belirtmektedir. 13

27 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA Kadıoğlu ve Tufan, (2000), Murmano plütonunun petrolojisi ve demir cevherleşmesiyle olan ilişkisi üzerine yaptıkları çalışmalarında Murmano plütonunun kendi içerisinde 6 tane alt birime ayrıldığını ve zonlu plüton özelliği gösterdiğini, bu alt birimlerin gabro, diyorit, monzodiyorit, monzonit, kuvars monzonit ve siyenit bileşiminde olduğunu, gabrodiyorit ve monzodiyoritlerin, monzonit ve kuvarsmonzonitler sırasıyla birbirleriyle tedrici dokanak ilişkisi gösterdiğini, plütonun kenar kısmından merkeze doğru gidildikçe, mafik bileşimden felsik bileşime kadar düzenli bir geçiş göstermekte olduğunu, monzodiyorit, monzonit, kuvarsmonzonit ve siyenitlerin boyutları 1-5 cm arasında mafik, magmatik ve 1-30 cm arasında metamorfik anklav içerdiğini belirtmişlerdir. Demir cevherleşmelerinin, Murmano plütonunun güney ve güneydoğu kesimlerinde, siyenit bileşimindeki kayaçların ofiyolitik birimler ve kireçtaşıyla olan dokunaklarında odaklaştığını, Murmano plütonunda gabro, diyorit, monzodiyorit, monzonit ve kuvars monzonitlerin ofiyolitik ve kireçtaşı ile olan dokanaklarında ise demir cevherleşmesi görülmediğini gözlemlemişlerdir. Kuşçu, ve diğerleri, (2003), Divriği A-B Kafa cevherleşmelerinin Murmano Plütonu, Akdağ Kireçtaşları ve Güneş Ofiyolitine ait serpantinleşmiş ultramafik kayaçlar ile stratigrafik ve tektonik ilişkili olduğunu, cevherleşmeyi kontrol eden magmatik- hidrotermal sistemin Geç Kretase yaşlı Murmano Plütonunun yerleşme, kristallenme ve soğuma süreçleri ile kontrol edildiğini, bölgedeki plütonik kayaçların çok yagın bir alkali metasomatizması ile önce skapolitleştiğini daha sonra ikincil K- feldispat oluşumları ile belirginleşen potassik alterasyona maruz kaldığını, cevherleşmenin bu tür metazomatik kayaçlar içinde oluştuğunu ve endoskarn özellikler gösterdiğini belirtmişlerdir. Somarin, K. (2003), Doğu Azerbaycan da bulunan ekonomik olmayan Marano yataklarını incelemiş, Marano bölgesinde 5 adet volkanik dom olduğunu belirtmiştir. Bölgedeki kayaçların I- Tipi magmadan kristallendiğini, Fe mineralizasyonunun bu volkanik domlar çevresinde meydana geldiğini, Marano Fe yataklarının Miyosen de oluşan riyolitik- dasitik domlarla ilgili hidrotermal aktivite sonucu oluştuğunu, Fe 2 O 3 konsantrasyonlarının %66 nın üzerinde olduğunu belirtmiştir. 14

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA Yılmaz ve diğerleri, (2004), Hekimhan yöresindeki demir yataklarının jeolojik konumlarını incelemişler ve Hekimhan yöresinde temeli Jura yaşlı ofiyolitik kayalar ve Üst Jura- Alt Kretase yaşlı kristalize kireçtaşlarının oluşturduğunu, bu temelin üzerinde açılı uyumsuzlukla Kampaniyen- Meastrihtiyen yaşlı volkanotortul bir dizinin yer aldığını, birimin alt kesimlerinde bazaltik ve trakitik volkanik kayalarla yanal geçişli konglomera- kumtaşı- çamurtaşı ardalanması görüldüğünü, kaya topluluğunun bazı seviyelerinde ise resifal kireçtaşları gözlendiğini belirtmişlerdir. Birimdeki volkanik ara katkıların yukarıya doğru azalırken orta kesimlerde çamurtaşı-marn ve kiltaşları ardalanmasının yer aldığını, bu birimin üste doğru Meastrihtiyen yaşlı kireçtaşlarına geçtiğini, bu volkano-tortul dizinin özellikle sığ denizel kesimlerinde ve özelliklede resifal bölümünde ana minerali siderit olan, katmanlanmaya uyumlu cevher kütleleri bulunduğunu belirtmişlerdir. Paleosen de yörede siyenitik bir mağmatik etkinlik gerçekleştiğini, Üst Kretase yaşlı volkanotortul dizinin Hasançelebi yakınlarında yanal olarak bol miktarda siyenitik dayklarca kesilmiş ve metazomatizmaya uğramış olduğunu gözlemlemişlerdir. Ana minerali manyetit olan Hasançelebi demir yatağının bu birimin içinde bulunduğunu ve yöredeki en önemli demir yatağı ana minerali hematit olan Karakuz demir yatağının Hasançelebi demir yatağını da kesen Orta Miyosen- Pliyosen yaşlı volknikler içinde yer aldığını belirtmektedirler. Ay ve diğerleri, (2004), MTA Genel Müdürlüğü tarafından Yukarı Fırat Havzası Maden Aramaları Projesi kapsamında yıllarında Hasançelebi, Karakuz, Kuluncak Fe ve Kuluncak NTE-U-Th cevherleşmelerini incelemişler ve geçmişte demir arama amacıyla yapılan sondajların karotlarını gözden geçirmişlerdir. Bölgede iki tip cevherleşme olduğunu I.tip cevherleşmenin Meastrihtiyen- Paleosen yaşlı alkali siyenitlerle ilişkili kontakt metasomatizma ve devamındaki hidrotermal etkinliğin ürünü olduğunu, kontakt metasomatizmanın başlangıç evresinde Nametasomatizması (skapolitleşme) ve manyetit cevherleşmesi, gerileyen evresinde ise K- metasomatizması (flogopit, biotit ve K-feldispat) ve sülfit cevherleşmeleri oluştuğunu başlangıç evresinde oluşan skapolitleşmenin daha sonraki hidrotermal etkilerle oluşan potassik alterasyon tarafından yer yer maskelendiğini belirtmişlerdir. Gerileyen evre alterasyonuyla ilişkili olarak pirit, kalkopirit, arsenopirit, kovellin 15

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ebru ATA gibi sülfid mineralleri ve altın oluştuğunu yüzeyden ve demir arama galerilerinden alınan örneklerde en yüksek % 0,8 Cu ve 2 ppm Au değerleri saptamışlardır. II. Tip demir cevherleşmesinin ise Orta Miyosen Pliyosen yaşlı alkali magmatizma ile ilişkili olup manyetit, hematit ve spekülarit cevherleşmeleri olduğunu bu evrede 1.7 ppm e ulaşan Au değerleri saptamışlardır. Yılmaz, H. ve Yılmaz, A. (2005), Divriği Çetinkaya dolaylarındaki demir yataklarının jeolojik konumlarını incelemişler ve Divriği A-B kafada, Dumluca ve Ekinbaşı da yer alan yatağın yörede oldukça yer kaplayan ofiyolitli karmaşığın içinde yer aldığını, daha sonra gelişen granitoyid magmatizmasının ofiyolit, kireçtaşı ve metamorfik kaya bloklarının arasındaki zayıf tektonik zonlardan yükseldiğini ancak demir yataklarının olasılıklı ofiyolitli dizinin üst kesimlerinde volkanizmaya yada platformu temsil eden karbonatların oluşumuna etki ederek oluştuğunu ve daha sonra bu birimlerin ofiyolitli karışığa aktarıldığını ileri sürmüşlerdir. Pınargözü demir yatağının Meastrihtiyen yaşlı volkano-tortul dizinin oluşumuna koşut olarak oluştuğunu ve Akdağ demir yatağının ise Eosen yaşlı bir havzada çökelen kırıntılı düzeyde yer alarak oldukça iyi yuvarlaklaşmış demir çakıllarının varlığı ile cevherin taşınmış olduğunu ve bununda yatağın daha eski çökel ortamda oluşmuş bir yatağı temsil ettiğini belirtmişlerdir. 16

30 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA 3. MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal Hekimhan Hasançelebi bölgesindeki hematit cevheri kırmızımsı koyu kahve ve kirli sarı renkte olup demir tenörünün düşük olduğu yerde renk, trakit ve bazik kayaç görünümünü vermektedir. Yüksek tenörlü cevher kama biçiminde derine dalmaktadır ve derinlerde düşük tenörlü cevherle geçiş gösterir. Cevher masif görünümüne karşın oldukça poroz yapıdadır. Karakuz açık işletmesi maden ocağından 5 adet hematit numunesi alınmıştır. Pınargözü nde cevherleşme mikrosiyenit ve mikrodiyorit içinde düzensiz kütleler veya stokwerkler şeklindedir. Cevher hematitten oluşmaktadır. Daha çok sert, masif, siyahımsı kırmızı rengi ile gözlenen hematit yer yer breşik ve bol gözeneklidir. Bazı hallerde tamamen toz olarak çıkmaktadır. Cevher bazı yerlerde silisli bazı yerlerde ise limonitleşmiş olarak gözlenmiştir. Tabanda hematite dönüşen manyetit, ayrıca pirit ve kalkopirit ikincil olarak, kalsit, kuvars ve kahverengi demirli opal mineralleri bulunmaktadır. Doğu kesimin cevheri batıya göre daha kompaktır. Batı kısımda alterasyon daha fazla olup limonitleşme gözlenmektedir. Şu anda işletmeye kapalı durumda olan bu ocaktan 5 adet hematit numunesi alınmıştır. Feke-Eski Feke arsında kalan bölgedeki ekonomik olmayan demir zuhurları sedimanter kökenli olup, ana cevher minerali hematittir. Hematitler kireçtaşları içinde oolitik olarak gözlenmektedir. Burada bulunan demir zuhurlarından üç adet hematit örneği alınmıştır. Attepe demir cevherleşmesi üç ayrı tipte yataklanmakta olup bunlar;sedimanter oluşumlu pirit ve hematit, hidrotermal oluşumlu hematit, siderit ve karstik demir cevherleşmesi olarak saptanmıştır. Birincil cevherleşmeyi temsil eden hematit damarı yaklaşık 50 m uzunluğunda ve 15 m genişliktedir. Kuvars ve barit gibi gang mineralleri içeren masif yapılı hematitli kısımlar, çatlak ve kırıkları boyunca limonitlere veya götitlere dönüşmüşlerdir. Ayrışma olaylarından korunabilmiş, yan kayaçlar içerisinde görülen birincil cevher mineralleri siderit, ankerit ve hematitlerle, bunlara eşlik eden kalsit, kuvars ve baritlerden oluşan gang 17

31 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA mineralleridir. Cevher orta- kalın tabakalı, kırıklı ve bloklu, Alt-Orta Kambriyen yaşlı dolomitik kireçtaşlarının içinde yer almaktadır. İnceleme alanından beş adet cevher numunesi temin edilmiştir. Divriği demir yataklarında, başlıca rezervi oluşturan oluşumların belirlenmesi ile bölgedeki demir ardalanmalarına ışık tutacak olan, önemli iki mostraya A ve B kafa adı verilmiştir. B kafa yatağı A kafanın güneydoğusunda, kuzey güney doğrultusunda uzanır ve 65º batı güneybatıya dalımlıdır. B kafa hematitlerinde yer yer martitileşme gözlenmiştir. Çalışmamız için B Kafa dan 5 adet hematit numunesi alınmıştır. Divriği Dumluca demir yataklarının yer aldığı bölgede kireçtaşı, serpantinit, siyenit, Pliyosen örtü konglomerası ve bazalt görülür. Kuzey ve güney kafa olarak gösterilen cevherleşme siyenit serpantinit kontağında oluşmuştur. Güneydeki yatağı Pliyosen karasal konglomeraları kısmen örtmekte ve konglomeralarda bazalt örtüsü ile korunmaktadır. Yatakların uzanımı kuzeybatı güneydoğu yönündedir. Kuzey yatağı siyenit içine sıkışmış gibi görünen serpantinit, porfirik siyenit arasında batısında fayla sınırlanan metre kalınlığında bir damar görünümündedir. Güney yatağı içinde kireçtaşı blokları içeren serpantinit ve siyenit kontağında yer alır. Bu ocaktan 3 adet hematit numunesi alınmıştır. İşletmeye kapalı durumda olan Dumluca ocağından alınan hematit örnekleri mat, koyu kırmızı görünümlü ve oldukça yuvarlaklaşmış kütleler halindedir Demir Yatakları Demir; atom numarası 26, atom ağırlığı 55,85 olan baz metal grubu bir elementtir. Periyodik cetvelde Co ve Ni ile birlikte VIII B grubunun birinci sütununu meydana getirirler. Bu grupta Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu ve Zn elementleri bulunur. Bunların bir kısmı endojen, bir kısmı da eksojen cevher oluşumlarında genellikle demire eşlik ederler. Elementlerin jeokimyasal sınıflandırmasında demir siderofil elementler grubuna dahil edilmektedir. Siderofil elementler en son halkasından bir önceki halkası doygun olmayan elementlerdir. Demir kalkofillik derecesi (kükürde karşı 18

32 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA ilgisi) bakımından ise mangandan sonra en zayıf kalkofil metaldir. Yani demir sülfid minerallerinin çözünme yetenekleri oldukça fazladır. Dolayısıyla demir sülfidler çözünürken Ag, Cu, Hg, Pb, Cd, Mo, Ni, Co, Zn ve W elementlerinin diğer bileşiklerini sülfide dönüştürerek çöktürebilmektedir. Jaeger tarafından yapılan sınıflamada ise demir ayrı bir familya olarak ele alınmaktadır. Bu familyadaki elementler iç elektron halkaları doygun olmayan oksijen ve kükürt ile eşdeğer kombinasyonlar verirler. Silisyum yardımıyla titanla, fosfor yardımıyla da vanadyumla bileşik oluştururlar (Gümüş, 1979). Yerkabuğunda en fazla bulunan ilk dört elementten biri olan demir alüminyumdan sonra en yaygın metaldir. Klark konsantrasyonu %5,4 tür. Ultramafik kayaçlarda %9,4, mafik kayaçlarda %8,7, granitik kayaçlarda %1,4, kireç taşlarında %0,4, kumtaşlarında %1, şeyllerde de %4,7 ortalama değerleri vermektedir (Gökçe 1995). Fe +2 ve Fe +3 olmak üzere iki farklı iyona sahiptir. Endojen ortamlarda Fe +2, eksojen ortamlarda Fe +3 iyonu daha yaygındır. Demire nabit olarak çok ender rastlanır. Tabiatta kendiliğinden oluşabilen 400 den fazla demir minerali belirlenmiştir. Bunlar; oksitler, karbonatlar, sülfitler, silikatlar, fosfatlar, arsenatlar ve tuzlar olmak üzere 7 grupta toplanabilirler. 15 kadar demir minerali yaygın olup bunlardan manyetit, hematit, götit, siderit ve demir hidroksit (Limonit) cevher olarak işletilmektedir. Demir sülfit minerallerinin zaman zaman demir cevheri olarak değerlendirilebilmesine rağmen bunlar esas itibari ile kükürt cevheri şeklinde alınmakta ve talî olarak demir elde edilmektedir Demir Cevherleri Demir, oksitleştiğinden tabiatta nabit olarak ender bulunur. Nabit demire dünyada bir iki yerde rastlanmaktadır. Bunlar arsında Grönland adasında Ovifak ta bazaltlar içinde büyük kitleler halindeki demirin bileşiminde az miktarda karbon, kükürt ve nikel vardır. Amerika da Arizona da bulunan nabit demir içinde elmasa rastlanmaktadır. Ayrıca Yeni Zelanda da serpantinler içinde nikel ile karışık olarak nabit demir bulunmuştur. Zaman zaman düşen meteoritlerde de nabit demire 19

33 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA rastlanmaktadır. Bu demirlerin bileşiminde %20 ye kadar çıkan nikel ve az miktarda krom, kobalt, silisyum, fosfor bulunur. Nabit demir 1500 o C de ve HCl de erir. Manyetit: Demir siyahı renginde, yağlı metal parlaklığında, porselen üzerinde siyah çizgi bırakan, gevrek yapılı, kuvvetli manyetik özellik gösteren bir mineraldir. Sertliği 5,5 ve yoğunluğu 4,9-5,2 arasındadır. Saf halde %72 demir ihtiva edebilir. Kübik sistemde kristaller verir. Yoğun HCl de yavaş, üfleçte güç erir. Oksitleyici alevde mayetik hassasiyetini kaybederek spekülarite dönüşür. Hematit: Kırmızı renkli, mat, porselen üzerinde kırmızı ve kahverengi kırmızı renk bırakan bir mineraldir. Yoğunluğu 4,6-5,3 arasında değişir. Saf halde %70 Fe ihtiva eder. Doğada kütle halinde, lifli, pullu, toprağımsı ve oolitik olarak bulunur. Spekülarit(Olijist): Demir siyahı renginde, kuvvetli metal parlaklığında, porselen üzerinde kırmızı ve kahverengi kırmızı çizgi bırakan gevrek yapılı bir mineraldir. Sertliği 6,5 ve yoğunluğu 5,2-5,3 arasındadır. Limonit: Koyu kahverenginden açık sarıya kadar çeşitli renklerde, mat, porselen üzerinde kahverengi-sarı kahverengi bir çizgi bırakan gevrek bir mineraldir. Sertliği 5-5,5, yoğunluğu 3,8-4,3 arasındadır. Saf limonitte %82 Fe ve %14 su vardır. Siderit: Sarımsı beyaz renkte, mat, porselen üzerinde beyaz veya açık gri renk bırakan gevrek ve çok iyi dilinimi olan bir mineraldir. Sertliği 4-4,5 ve yoğunluğu 3,7-3,9 arasında olup saf halde %48 e varan Fe ihtiva eder. Demir cevherleri oksitler, sülfürler, sülfatlar ve karbonatlar olmak üzere dört grupta toplanırlar. 1- Oksitler Manyetit (FeO.Fe 2 O 3 ) Hematit (Fe 2 O 3 ) Olijist (Fe 2 O 3 ) Götit (Fe 2 O 3.H 2 O) 20

34 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA Limonit (H 2 Fe 2 O 4 (H 2 O)X) 2- Sülfürler Pirotin (FeS) Pirit (FeS 2 ) Markazit (FeS 2 ) (rombik) 3- Sülfatlar Melenterit (FeSO 4 ) 4- Karbonatlar Siderit (FeCO 3 ) Bunların dışında Mispikel (FeAs), Lollenjit (FeA 2 ), İlmenit (FeTiO 3 ), Viviyanit (Fe 3 (PO 4 ) 2.8H 2 O), Skorodit (FeAsO 4.2H 2 O), Düfrenit (H 6 Fe 4 P 2 O 14 ), Farmakosiderit,Sideretin, Arseniyosiderit, Şamozit (bileşiminde %60,5 FeO bulunan alüminyumlu bir demir silikatıdır.) gibi demir mineralleri vardır. Bunlar içerisinde demir çelik sanayiinde en fazla kullanılan manyetit, hematit, limonit ve siderittir. Pirit ve markazit kükürt içerikleri dolayısıyla sülfirik asit imalinde kullanılmaktadırlar Demir Yataklarının Oluşumu Demirin minimum işletme tenörüne ulaşabilmesi için zenginleşme katsayısı on gibi küçük bir değer olduğunda erken magmatik evreden sedimanter ve rezüdüel zenginleşmeye kadar hemen her ortamda konsantre olarak yatak oluşturabilmektedir. Demir yataklarını oluşum mekanizmaları ve bulunuş tiplerine göre 9 gruba ayırmak mümkündür. 1- Erken magmatik evrede oluşan titan demir yatakları 2- Kontak metazomatik süreçlerle gelişen pinömatolitik demir yatakları 3- Kontak metazomatik süreçlerle gelişen skarn tipi demir yatakları 4- Hidrotermal demir yatakları 5- Volkano sedimanter kökenli demir yatakları 6- Sedimanter kökenli minette tipi oolitik demir yatakları 7- Sedimanter kökenli jaspilit ve demirli kuvarsit tipi bantlı demir formasyonları 21

35 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA 8- Plaser demir yatakları 9- Kalıntı (lateritik) demir yatakları Bunların dışında erken magmatik evrede ultramafik kayaçlarla ilgili olarak oluşan stratiform manyetit yatakları, bataklık tipi süperjen demir yatakları ve metamorfik demir yataklarından bahsetmek mümkündür (Temur,1997) Titanlı Demir Yatakları Bazik ve ultrabazik kayaçların içinde yer alırlar. Vanadyum konsantrasyonları çok yüksektir. Esas olarak anortozit ve noritlere nadiren de peridotitlere bağlı olarak ortaya çıkarlar. Serpantinlerin içinde de titanlı manyetit yatakları vardır. Gabro, norit ve doleritlerin içindeki manyetik zenginleşmeleri daha asidik birleşmeli kayaçlara göre daha fazla sayıda ve daha büyük rezervlidirler. Titanlı demir yatakları mercekler, ince damarlar, düzensiz kütleler veya ender olarak yan kayaçlarla ardalanmalı bantlar şeklindedirler. Masif, bantlı veya saçılımlı cevherler halindedir. Titanlı demir yatakları 1 Gabro ve gabronitlerin içindeki ilmenit-manyetit zenginleşmeleri ve 2- Gabro ve anortozitlerin içindeki ilmenit, ilmenit-hematit ve rutil-ilmenit cevherleşmeleri olmak üzere ikiye ayrılabilirler. Bunların rezervleri birkaç milyar tona kadar ulaşabilir. Jeolojik zaman içinde titanlı demir yatakları sayı ve rezerv olarak azalmaktadır. Büyük rezervli yatakların çoğu Pre-Kambriyen yaşlı ultrabazikbazik kayaçların içinde yer almaktadır. Bunlara Kanada Kalkanı, Baltık Kalkanı, Apalaşlar ve Hindistan daki yatakları örnek verilebilir. Kaledoniyen evresinin bazik kayaçlarında Güney Afrika ve Norveç te, Hersiniyen evresinde Urallarda titanlı manyetit yatakları oluşmuştur. Daha geç evrelerde büyük titanlı demir yatağı oluşumuna rastlanmaktadır (Temur,1997) Titanlı Demir Yataklarının Oluşumu Ve Parajenezi Titanlı demir yatakları bazik veya ultrabazik magmanın segregasyonu sırasında oluşurlar. Magmanın farklılaşması sırasında hornblentlerin kristalleşmesi 22

36 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA halinde bünyelerinde yüksek oranda demir ve titan almaktadır. Normal olarak hornblentler %4-5 oranında titanyum oksit içerirler. Kristalleşmenin daha geç evresinde hornblendin yerine kristalleşen plajiyoklas, diyopsit, hipersten gibi mineraller ortamdaki demir ve titanın tamamını bünyelerine alamazlar. Bu yolla açığa çıkan demir ve titanyum konsantre olarak magma içinde aşağı doğru hareket eder. Silikat minerallerinin içine giremeyen bu elementler oksitler halinde kristalleşerek titanlı demir yataklarının oluşumuna olanak verirler. Titanlı demir yataklarının ana cevher mineralleri titanomanyetit ve ilmenittir. İlmenit ve manyetit ince lameller halinde eş zamanlı büyüme dokuları gösterirler. Ayrıca hematit, anataz, burikit, brannerit, apatit, pirotin, pirit ve kolkopirit bulunabilir. Titanomanyetit, bünyesinde %20 ye kadar titanyum oksit bulunduran manyetit-ilmenit ayrılım kristalleri için kullanılan bir terimdir. Titanlı demir yataklarının başlıca gang mineralleri plajioklas, piroksen ve biyotittir. Tipik bir titanlı demir cevheri numunesi %75 titanomanyetit veya ilmenit, %20 olijist (spekülarit) ve %5 piroksen, plajioklast ve sülfit minerallerinden meydana gelir (Temur,1997) Pnömatolitik Demir Yatakları Genellikle asidik bileşimli sokulum kayaçlarının kenar zonlarında veya kontaktında oluşurlar. Stokwerk yapıları yaygındır. Magma kütlesinin yan kayaçlarının karbonatlı olmaması ile skarn tipi demir yataklarından ayrılırlar. Hidrotermal evre yataklarına geçiş gösterirler veya aynı yatak içinde daha geç oluşumlu hidrotermal evre mineralizasyonları bulundurabilirler. Pnömatolitik demir yatakları genellikle ağır minerallerce zengin, alkali bileşimli magmatik kayaçlarla ilişkili olarak ve ada yaylarının yakın kesimlerinde bulunmaktadırlar. Bundan dolayı bu yatakların oluşumu kıta kenarlarında gelişen dalma batma kuşaklarındaki magmatik süreçlere bağlanmaktadır. Ultrabazik-bazik bileşimli bir okyanusal kabuk üzerindeki Na ve Ca bakımından zengin sedimanlarla 23

37 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA birlikte kıtasal kabuğun altına dalarken derine gömülen kısımları ergimektedir. Böylece uçucu bileşenler ve ağır minerallerce zengin alkali bileşimli bir magma gelişmektedir. Magma Benioff zonu boyunca yükselirken demir oksit ve apatit bakımından zengin eriyiklerden meydana gelen kısım siyenit ve keratofir bileşimli silikatlı kısımdan ayrılarak yan kayaçların içinde demir yataklarının oluşumunu sağlamaktadır. Ortamın oksidasyon potansiyelinin düşük olması durumunda manyetit, yüksek olması durumunda hematit yatakları oluşur. Bu yatakların ana mineralleri hematit ve manyetittir. Kobaltit, nikkolit, eritrin ve kalkopirite genellikle rastlanır. Yaygın gang mineralleri ise epidot, diyopsit, aktinolit ve tiremolittir. Yan kayaçları hemen her zaman skapolitleşmiştir. Skapolitleşme alüminyum silikatların karbonat, sülfat veya klor bakımından zenginleşmeleridir (Temur,1997) Skarn Tipi Demir Yatakları Genellikle asidik bileşimli sokulum kayaçlarına bağlı yüksek sıcaklıklı çözeltilerin karbonatlı yan kayaçları metazomatozu ile magmatik sokulumun kontağında veya yakın kesiminde ortaya çıkan demir yataklarıdır. Türkiye de en önemli demir yataklarının bir çoğu skarn tipindedir. Skarn tipi demir yataklarının ana cevher mineralleri manyetit ve hematittir. Manyetitlerin bir kısmı da martitleşerek hematite dönüşmüş olarak gözlenir. Bu tip yakalarda kalkopirirt, arsenopirit, pirotin ve pirit bulunur. Galanit, sifelarit ve fahlerzin de parajeneze girebilir. Titan minerallerine hemen hiç rastlanmaz. Gang mineralleri olarak granatlar, epidot, tremolit, hedenberjit, florit ve turmalin yer alır. Skapolit, pnömatolotik demir yataklarına göre çok azdır (Temur,1997) Volkano Sedimanter Demir Yatakları Deniz altı volkanizması sırasında ortama katılan endojen demirin oksit mineralleri halinde çökelmesi şeklinde oluşurlar. Denizel sedimanter demir yataklarından farklı olarak cevherli zonlar veya yan kayaçları volkanik malzemeleri 24

38 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA ile ardalanmalı olarak bulunurlar ve yayılımları daha sınırlıdır. Sık sık fasiyes değişimleri gösterirler. Volkano - sedimanter demir yatakları daha çok bazik, nötr ve asidik bileşimli volkanizma ile ilişkilidirler. Hemen her jeolojik devirde bu tip yataklara rastlanmaktadır. Bunların bir kısmı da metamorfizma geçirmişlerdir. Rejional metamorfizma geçirmiş olan çört bantlı demir yataklarına Algoma Tipi, metamorfik olmayanlara ise Lahndil Tipi demir yatakları denir (Temur,1997) Hidrotermal Demir Yatakları Daha çok asidik bileşimli magmalardan kaynaklanan ve demir bakımından zengin veya hareketleri sırasında zenginleşen hidrotermal çözeltilerin, genellikle karbonatlı kayaçları kat ederken soğuma, seyrelme, Eh, ph gibi jeokimyasal şartların değişmesi ve yan kayaç reaksiyonları ile oluşturdukları demir yataklarıdır. Hidrotermal demir yataklarında en önemli cevher mineralleri siderit ve hematittir. Daha düşük oranlarda götit bulunur. Hematit ve götit miktarının artması oluşum sıcaklığının düştüğünü işaret eder. Parajenezde değişik oranlarda pirit, sfelarit, galanit, kalkopirit gibi sülfit minerallerinin bulunması olağandır. Başlıca gang mineralleri kuvars, rodokrasit, fluorit ve kalsittir. Schneiderhöhn, hidrotermal siderit damarlarını Siegerland Tipi, hemati t damarlarını ise Harz Tipi olarak adlandırmaktadır. Yatakların oluşum mekanizması, sıcaklığı ve yan kayaçların bileşimine göre cevher geometrileri değişir. Damar tipi cevherleşmeleri çok yaygındır. Boşluk dolgusu, düzensiz kütle ve baca şekilli yataklar bulunabilir. Cevher içinde boşluk dolgusu yapıları ve ornatma dokuları çok yaygındır. Yan kayaçlarında genellikle kloritleşme, serisitleşme, silisleşme, karbonatlaşma gibi alterasyonlar gelişir. Yatakların karbonatlı kayaçların içine yerleşmesi durumunda yan kayaçlarında ornatma süreçleri ile dolomitleşme ve ankeritleşme gibi alterasyonlar saçılımlı manyetit oluşumları ortaya çıkar. Birçok hidrotermal demir yatağında cevherleşmeler kontak metazomatik yatakların yan kolları olarak ortaya çıkmaktadır (Temur,1997). 25

39 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA Sedimanter Demir Yatakları Sedimanter demir yatakları bilinen en büyük rezervli demir oluşumlarıdır. Karalarda gelişen yüzey alterasyonu sırasında açığa çıkan demirin yüzey suları vasıtasıyla sedimantasyon havzalarına kadar taşınması ve buralarda çökelmesiyle oluşurlar. Ayrıca demir metalinin kaynağı olan yaşlı birincil maden yatakları, yüzey sularına katılan hidrotermal çözeltiler veya denizaltı hidrotermal çözelti beslenmeleri gibi varsayımlarda ileri sürülmektedir. Demir oksidasyon ortamlarında çok stabil bir elementtir. Bu yüzden yüzey alterasyonu sırasında açığa çıkan veya diğer kaynaklardan gelen demirin oksidasyon şartlarında yüzey suları tarafından çözülmesi ve sedimantasyon havzasına kadar taşıması oldukça zordur. Çok büyük rezervlere sahip olan demir yataklarındaki demirin kaynağının ise bu yolla açıklanması için yapılan çalışmalara göre demir ancak Fe +2 şeklinde ve karbonatlı sular, hümik asit, diğer organik asitler veya sülfatlı çözeltiler tarafından uzak mesafelere taşınabilmektedir. Fe +3 ise olduğu çökelmekte veya karbonatlı çözeltiler tarafından Fe +2 ye dönüştürülerek taşınabilmektedir. Ayrıca organik kolloidal taneler veya killer demir iyonlarını absorbe ederek demire hareketlilik kazandırmakta Fe +3 bileşiklerinin de daha uzun mesafelerde taşınabilmesini sağlamaktadır. Taşınma sırasında çözeltilerin karbonatlı kayaçlarla reaksiyonu, evaporasyon, mikroorganizma faaliyetleri veya taşıyıcı çözeltilerin CO 2 basıncının düşmesi ile demirin çözünürlüğü düşer ve demir hidroksit çökelimi gerçekleşir. Bu engellerden kurtulan demir sedimantasyon havzalarına ulaşarak deniz suyu içinde konsantre olur. Deniz suyunun doygunluk düzeyine ulaşması, karbondioksit basıncının azalması, oksidasyon ve hidroliz gibi kimyasal olaylar, bakteri faaliyetleri veya tabandaki kil ve silis ile reaksiyonları sonucu demir çökelir. Sedimanter demir yatakları esas olarak kıyı fasiyesinde, taban eğiminin düşük olduğu ortamlarda çökelir. Ayrıca göl ortamlarında da bir miktar demir çökelimi gerçekleşir. Karalardan denize doğru demir çökelimi artmakta, kıyı fasiyesinden uzaklaştıkça da azalmaktadır. 26

40 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA Denizel sedimanter demir yatakları oluşum ortamları, yan kayaçları ve oluşum ortamları esas alınarak üç gruba ayrılabilir. 1- Demirli jaspilit veya demirli kuvarsitler (İtibaritik demir yatakları) Superior Tipi demir formasyonları Algoma Tipi bantlı demir formasyonları 2- Oolitik demir yatakları Clinton Tipi bantlı demir formasyonları Minette Tipi oolitik demir yatakları 1. Hematitli minetler 2. Limonitli minetler 3- Organik madde bakımından zengin ortamlarda oluşan siderit yatakları İtibaritik demir yataklarının oluşumları Prekambriyen sonunda tamamlanmıştır. Paleozoyikle birlikte Minette Tipi olarak tanımlanan oolitik denizel sedimanter demir yatkları dönemi başlamıştır (Temur,1997) (1). İtibaritik Demir Yatakları Bunlar bantlı demir formasyonları, jaspilitler veya demirli kuvarsitler olarak da bilinmektedir. Dünyanın en büyük rezervli yataklarını temsil ederler. Yüzlerce metre kalınlığında ve yüzlerce kilometre uzunluğunda stratigrafik seviyeler halinde bulunurlar. Rezervlerin çok büyük olmasına rağmen büyük bölümleri düşük tenörlüdür. İtibaritik demir yataklarının oluşumu günümüzden 2600 ile 1800 milyon yıl öncesine karşılık gelen 800 milyon yıllık bir dönemde gerçekleşmiştir. Bilinen bantlı demir formasyonlarının toplam (görünür+ muhtemel+ mümkün) rezervi 1050 milyar tonun üzerindedir. Başlıca örnekleri olarak Superior Gölü (Amerika Birleşik Devletleri), Krivoi Roz ve Kursk (Birleşik Devletler Topluluğu) ve Hamersley (Avustralya ) verilebilir. İtibaritik demir yatakları çok ince tabakalı veya laminalı (0,5-3cm) olmaları ile karakterize edilirler.her zaman çört veya kuvars tabakaları ile ardalanmalıdırlar. Al 2 O 3 miktarları %1 den daha düşüktür. Başlıca dört fasiyeste çökelmişlerdir. 27

41 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA Oksit Fasiyesi: Cevherleşme için en önemli fasiyestir. Manyetit ve hematit alt fasiyeslerine ayrılabilir. Hematitler genellikle spekülarite dönüşmüş durumdadırlar. Oolitik oluşumlar olağandır ve bu durum sığ su fasiyesinde çökeldiklerini gösterir. Kalsit, dolomit, ankerit gibi karbonatlar bulunabilir. Silis genellikle kriptokristalin çört birikimleri şeklindedir. İri kuvars kristallerine az rastlanır. Tipik yatak örnekleri %30-35 demir konsantrasyonuna sahiptirler( Evans, 1982). Karbonat Fasiyesi: Hemen hemen eşit miktarlarda çört ve siderit bantlarından meydana gelirler. Oksit ve silikat fasiyeslerine dereceli geçiş gösterirler. Oolitik veya taneli dokular gözlenmez. Dalga hareketlerinin erişebildiği derinliklerden daha aşağıda birikmiş ince birikimleri halinde bulunurlar. Tipik yatak örnekleri %25-30 demir tenörüne sahiptirler (Evans, 1982). Silikat Fasiyesi: Genellikle manyetit, siderit ve çört ardalanmaları ile temsil edilirler. Demir silikat mineralleri olarak greenalit, şamozit, glaukonit, minnesotayit ve stilomelan gözlenir. Oluşumları indirgen ortam ve düşük basınç şartlarına bağlanmaktadır. Basıncın düşmesi ile demir silikatların yerine siderit çökelimi gerçekleşir. Tipik demir konsantrasyonları %25-30 kadardır( Evans, 1982). Sülfid Fasiyesi: Piritli killerden meydana gelirler. İnce bantlı kayaçladır. Organik madde miktarları %7-8 gibi yüksek değerler vermektedir. Pirit miktarı ise %35-40 arasındadır. Bantlaşmalar piritli killerin içindeki pirit oranındaki değişimlerle belirlenir. Anaerobik ortamlarda çökelmişlerdir. Ekonomik önemleri pek yoktur. Kükürt için işletildikleri durumlarda demir kazanılabilmektedir (Evans,1982). Bantlı demir formasyonları (İtibaritik demir yatakları) genel özellilerine göre Algoma Tipi ve Superior Tipi olmak üzere iki gruba ayrılmaktadırlar. Her iki yatak tipinde de benzer birçok özellik bulunduğu gibi bunların her ikisinin özelliklerini yansıtan yatak tiplerinin bulunması da mümkündür (1).(a). Algoma Tipi Bantlı Demir Formasyonları En yaygın yatakları Arkeen yaşlı ofiyolitik dizi kuşaklarında bulunmaktadır. Grovak ve volkanik kayaç toplulukları ile birlikte dağılım göstermektedirler. Oksit, karbonat ve sülfid fasiyesinde gelişmişlerdir. Cevherli zonların kalınlığı 100 metreye 28

42 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA uzanımları ise birkaç on kilometreye ulaşılabilir. Oolitik veya taneli dokular bulunmaz. Tipik laminalanmalara her zaman rastlanır (1).(b). Superior Tipi Bantlı Demir Formasyonları Oksit, karbonat ve silikat fasiyeslerinde gelişmişledir.klastik malzeme genellikle yoktur.demir bakımından zengin ve fakir olan bantları ardalanmalı olarak dağılım gösterir.bu bantların kalınlığı 1cm ile 2 m arasında değişir.bantlar aynı özellikte kilometrelerce takip edebilir.kuvarsit, bitümlü şeyl, bazen konglomera, dolomit, çört ve killerle ilişkili olarak ortaya çıkarlar.volkanik,kayaçlarla doğrudan ilişkileri genellikle belirlenemez.cevherli zonun kalınlığı birkaç yüz metreye ulaşabilir. Demirli formasyonun içinde bulunduğu istif genellikle diskordan olarak daha metamorfik olan taban kayaçlarını örter durumdadır. Demirli seviye bu istifin alt kısımlarını meydana getirir. Bazen uyumsuzluk yüzeyine doğrudan demir çökelmiş olabilir. Demirli formasyonların fasiyes ve yapı özellikleri, bunların kıta sahanlıkları üzerindeki sığ sularda veya şelf ve ön okyanusal havzaların kenarları boyunca oluştuklarını göstermektedir. Bunlar kimyasal yolla çökelmiş sedimanlar şeklindedirler. Ortama demir gelişi, bazi araştırmacılara göre karalardan erozyonla taşınma, bazılarına göre de denizaltı volkanizması yoluyla sağlanmıştır (Evans, 1982) (2). Oolitik Demir Yatakları Demir oksit silikat ve karbonat mineralleri ile temsil edilen tabakalardan meydana gelirler. Oolitik yapılar çok belirgindir.kumtaşı, kireçtaşı ve yer yer silttaşları ile ardalanmalı olarak bulunurlar veya onların içinde kalın seviyeler halindedirler. İtibaritik demir yataklarından farklı olarak fosfor miktarları % 5 e kadar çıkarken alüminyum konsantrasyonları % 7-8 kadardır. Genellikle sığ denizlerde, denizel tuzlu sularla göllerin acı sularının geçiş ortamlarında oluşurlar. Kıyıdan itibaren oksit silikat-karbonat sülfid fasiyesleri ayırt edilebilir. Başlıca hematit limonit siderit şamozit glaukonit mineralleri ile temsil edilirler. Daha az oranlarda pirit, markazit, götit, manyetit, stilnomelan, minnetosayyit, greenallit, 29

43 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA ankerit ve viviyanit bulunabilir. Oolitik demir yataklarında bantlı demir formasyonlarında olduğu gibi fasiyes ayrımları belirlenemez. Buna karşılık mineraller aynı oolit içinde karışmış durumdadırlar. Düşük tenörleri sebebiyle ekonomik özellikleri itibaritik demirlerden daha azdır. Oolitik demir yatakları yan kayaç özellikleri, oluşum ortamları ve mineral parajenezlerine göre Clinton ve Minette Tipi olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır (Evans, 1982) (2).(a). Clinton Tipi Oolitik Demir Yatakları Oolitik yapılı hematit ve şamozitten meydana gelirler. Koyu kırmızı ve mor renkli demir formasyonları şeklindedirler. Demir tenörleri %40-50 arasındadır. Fosfor ve alüminyum konsantrasyonları itibaritik demir yataklarına göre çok daha yüksektir. Yataklardaki silis esas olarak demir silikat mineralleri ve az miktarda da kuvars taneleri halinde bulunur. Kömürlü şeyl, kumlu şeyl, dolomit ve kireçtaşları ile birlikte dağılım gösterirler. Genellikle 2-3 m, nadiren de m kalınlığında mercek şekilli tabakalardan meydana gelirler. Yanal geçişler dalga veya akıntı hareketlerine bağlı kanal dolgusu yapıları çok yaygındır. Uzun mesafelerde aynı stratigrafik seviyeye bağlı takip edilebilirler (Evans,1982). Clinton tipi demir yatakları kıta kenarları boyunca uzanan sığ sularda, kıta şelf bölgelerinde veya havzaların sığ kısımlarında oluşurlar. Kambriyen- Devoniyen zaman aralığında yaygınlaşırlar. En tipik örneklerinden biri Newfoundland (Amerika Birleşik Devletleri )yöresindeki Ordovisiyen yaşlı Wabana demir yatağıdır (Evans,1982) (2).(b). Minette Tipi Oolitik Demir Yatakları Bunlar en yaygın demir yataklarını meydana getirirler. Oolitik yapılar çok yaygındır. Clinton tipi demir yatakları ile temel farkları, kahverengiden koyu yeşile kadar değişen renklere sahip olmaları, tabakaların daha az masif görünümü ve demir oksit minerallerinin hematitten çok limonitle temsil edilmesidir. Başlıca mineralleri siderit ve şamozit veya diğer demir kloritlerdir. Yüksek oranda ince taneli detritik malzeme ve organik malzeme bulundurabilirler. Demir tenörleri yaklaşık %30, CaO 30

44 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA konsantrasyonları % 5-20 arasında ve silisyumoksit mineralleri genellikle % 20 nin üzerindedir. Minette tipi demir yataklarının en güzel örnekleri İngiltere de Midland yöresindeki Lorraine yataklarıdır. Minette tipi demir yataklarında yaşlıdan gence doğru hematit oranları azalırken fosfor, kükürt ve manganez oranları artmaktadır Plaser Demir Yatakları Yüzey şartlarında ayrışma ve taşınma işlemlerine karşı dayanıklı olan demir mineralleri birincil yatakların üzerinde, yakın kesimlerinde, akarsu yataklarında veya sahillerde birikerek plaser demir yataklarının oluşumunu sağlamaktadır. Plaser demir yataklarında daha çok manyetit ve hematit gibi birincil mineraller depolanarak yeterli konsantrasyonlara ulaşabilmektedir. Ayrıca götit, şamozit, rodokrasit ve limonit birikmeleri de plaserler için önemli olabilmektedir. İlmenit ve titanomanyetit gibi demi mineralleri plaser yatakların ortaya çıkmasında sertlik, özgül ağırlık, yüzey şartlarında ayrışmaya karşı direnç bakımından oldukça elverişli olmalarında rol oynar. Bazik ve ultrabazik kayaçlar gibi demir konsantrasyonu yüksek kayaçların yüzey ayrışması süreçleri ile ortaya çıkan ikincil demir mineralleri kalıntı yatakları olarak ekonomik boyutlara ulaşabilmelerine rağmen bunların plaser ortamlarına taşınarak zenginleşmeleri pek mümkün olmamakta veya düşük konsantrasyonlarda birikebildiklerinden yatak özelliği kazanmamaktadır.plaser demir yatakları daha çok birincil demir yataklarının yakınında ve bu yataklardan kaynaklanan birincil veya ikincil minerallerin konsantrasyonu ile gelişmektedirler.bunun çok tipik örneği Divriği demir yataklarıdır (Temur,1997) Kalıntı (Lateritik) Demir Yatakları Özellikle sıcak ve hümik iklimlerde yüzey ayrışmasına maruz kalan kayaçlar kimyasal olarak önemli derecede parçalanır ve taşınırlar. Birçok kayaç yapıcı 31

45 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA mineral, cevher ve gang mineralleri atmosferik şartlarda çözünerek yüzey veya yer altı sularına katılır ve ortamdan uzaklaşırlar. Yüzey ayrışması metre derinliğe kadar ilerleyebilir. Demir mineralleri veya demir bulunduran kayaç yapıcı silikat minerallerinin yüzey ayrışması sırasında bu ortamda stabil bir element olan demir silisle birlikte yerinde kalarak veya kısmen taşınarak depolanır. Tropikal veya subtropikal iklimlerde, peneplenize veya oldukça düzgün topografik yüzeylerde kimyasal ayrışmaya maruz kalan kayaç ve demir minerallerinden açığa çıkan demirin, diğer bileşenlerin yıkanarak ortamdan uzaklaşmasına bağlı olarak zenginleşmeleri sonucu ortaya çıkan ve bir miktar silis bulunduran demir hidroksit birikimlerine laterit denir. Demir bakımından ekonomik öneme sahip olan lateritlerde lateritik demir yataklarını meydana getirirler. Lateritik demir yataklarının oluşumuna imkan veren kayaç ve mineralizasyonlar şu şekilde sınıflandırılabilir: Pirit ve diğer sülfid mineralleri kolaylıkla ayrışarak amorf demir hidroksit, götit ve hematite dönüşürler. Bu durumda açığa çıkan kükürt sülfirik asite dönüşerek ayrışma işlemlerini hızlandırır. Masif pirit kütlelerinin ayrışması ile biriken limonitler işletilebilecek tenör ve rezerve ulaşabilmektedir. Genellikle küçük yataklar verirler ve zararlı bileşenlerce zengindirler. Siderit ve ankerit gibi demir karbonat mineralleri yüzey ayrışması sırasında kolaylıkla çözünerek kaliteli demir hidroksitlerin birikmesine imkan verirler. Tenörleri genellikle çok yüksek ve zararlı bileşen oranları çok düşüktür. Demir bakımından zengin karbonatlı kayaçların yüzey alterasyonları sonucu orta kalitede, kil ve silis bakımından zengin, kükürt oranları düşük lateritik demir yatakları ortaya çıkar. Bunlar yüzey sularında hızlı çözünebildiklerinden dolayı lateritleşmeler daha kolay gelişir. Karbonatlı kayaçlardaki demir ilksel sedimanter zenginleşme ürünü olabileceği gibi kireçtaşlarının demir mineralleri tarafından ornatılması ile de kazanılmış olabilir. Dissemine demir bulunduran kireçtaşlarından türeyen lateritler daha yüksek tenörlüdür ve nodül, konkresyon gibi yapılar yaygındır. Yapılan hesaplamalara göre % 0,5 demir ihtiva eden 33m kalınlığındaki bir kireçtaşı kütlesinden ancak 15 cm kalınlığında laterit türeyebilmektedir. 32

46 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA Bazik ve ultrabazik kayaçların yüzey ayrışması ile önemli rezervler veren lateritik demir yatakları ortaya çıkmaktadır. Ultrabazik kayaçları meydana getiren minerallerin başlıca bileşenleri Fe, Mg ve silisdir.yüzey alterasyonu sırasında Mg kolaylıkla çözünerek yüzey suları tarafından kolaylıkla uzaklaştırılabilmektedir. Silis ise ya yerinde kalarak zenginleşmekte ya da kısmen taşınarak lateritlerin yakınındaki silifiye zonları meydana getirmektedir. Sıcak ve yağışlı iklimlerde ph değerinin 3 e kadar düşmesi durumunda silis çözünerek ortamdan uzaklaşabilmektedir. Bu durumda yerinde kalan demir, hidroksit bileşikleri halinde kaliteli lateritik demir yataklarını meydana getirmektedir. Bazik kayaçlardan türeyen lateritler ise yüksek oranda kil ve boksit içerirler. Kaliteleri genellikle düşüktür. Demir bakımından zengin silisli sedimanter kayaçlardan da lateritik demir yatakları türeyebilir. Ancak bunlar genellikle silis ve kil bakımından zengin olup düşük kalitededirler. Lateritik demir yataklarının minumum işletme tenörleri %45 Fe dir. Genellikle silis veya kil bakımından zengin oldukları için işletilmeleri zordur. Bu yüzden birçok ülkede kalıntı demir oluşumları potansiyel rezerv olarak kabul edilmektedir. Cr, Ni ve Al konsantrasyonlarının yüksek olması cevherin metalurjik işlemlerinde problem çıkarmaktadır. Fakat cevherin eritilmesi sırasında problem olan kükürt ve fosfor miktarlarının çok düşük olması önemli avantajlarıdır (Gümüş,1999) Metod Alınan hematit numuneleri öncelikle çeneli kırıcıda 0,5 mm açıklığındaki elekten geçeçek şekilde öğütülmüş, öğütülen örneklerden çeyrekleme metoduyla gram örnek alınmıştır. Agat havanda un haline getirilerek paketlenen örnekler Acme Laboratuarlarına (Vancouver- CANADA) gönderilip; ICP-ES yöntemiyle kimyasal ana ve iz element, LİBO2FUSION ICP/MS yöntemiyle nadir toprak element (NTE) analizleri yapılmıştır. 33

47 3.MATERYAL ve METOD Ebru ATA ICP-MS Yöntemi ICP-MS Yöntemi diğer yöntemlere göre en yüksek duyarlılığa sahip bir yöntemdir. ICP ile Kütle Spektrografi nin (MS) birleştirilmiş şeklidir. Plazma lambasında örnek atomları elektrik yüklü iyonlar haline gelirler. Bu iyonlar, Kütle Spektrografı na gönderilerek burada kütle/iyon yükü oranlarına göre ayrılırlar. Aynı AAS (Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi) yöntemindeki monokromatörün yaptığı dalga boyu ayırtlanması burada MS, kütle/iyon yükü oranı ile yapılmaktadır. ICP-Msile element analizi yanında %0,1 kesinlikle izotop analizi de yapılabilmektedir (Tokel, 1993) ICP-ES Yöntemi İnce öğütülmüş bir örnek iki kömür elektrot arasında, elektrik akımıyla, yüksek derecede ısıtılırsa örnekte mevcut atomların her biri kendilerine özgü çeşitli dalga boylarında ışık yayarlar. Bu ışık dar bir yarıktan spektrograf içine girmekte, sonra prizma ve merceklerden geçerek farklı dalga boylarına göre birbirlerinden ayrılmış olarak bir fotoğraf filmi üzerine resmedilmektedir. Film üzerindeki belirli çizgiler (spektra), belirli elementler tarafından yayılan ışığa aittirler. Bu çizgilerin kalınlıkları, başka bir deyişle bu çizgileri meydana getiren ışığın miktarı örnek içindeki bu elementin miktarı ile orantılıdır. Bu özelliklerden yararlanarak örnek içindeki elementlerin cinsi ve miktarı saptanabilmektedir (Tokel, 1993; Skoog, 1998). 34

48 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 4. ARAŞTIRMA BULGULARI 4.1. Hekimhan Hasançelebi (Malatya) Bölgesinin Jeolojisi Ve Karakuz Demir Yatağının Konumu Malatya nın kuzeybatısında bulunan Hekimhan Hasançelebi yöresinin temelinde iç düzeni kısmen korunmuş olan, dunit, harzburjit, piroksenit, gabro, spilit ve pelajik çökellerden oluşan Jura yaşlı Hocalıkova ofiyoliti bulunmaktadır. Ofiyolit, Üst Kampaniyen yaşlı çakıltaşı-kumtaşı-çamutaşı ardalanmalı Karadere formasyonu ile uyumsuz örtülür. Daha üstte kumtaşı-çamurtaşı-marn ardalanmasının egemen olduğu Üst- Kampaniyen- Mestrihtiyen yaşlı Hekimhan formasyonu ve bununla girik olan Hasançelebi volkanitleri yer alır. Hasançelebi volkanitlerinin üzerine Höyük kireçtaşı ve Zorbahan dolomiti ile devam eden Üst Kretase istifi güney alanlarda Paleosen - Orta Eosen yaşındaki Akpınar formasyonu ile geçişli iken kuzey alanlarda uyumsuz örtülür. Geç Mestrihtiyen de Hasançelebi volkanitleri içine sokulan Yüceşafak siyenitoyidi çevresinde Davulgu metamorfiti oluşmuştur. Geç Eosen de Leylak volkanitleri ve Yukarı Selimli diyoriti, diyoritin kontağında ise Gala mermeri yer alır. Oligosen - Alt Miyosen yaşlı Kamatlar formasyonu kendinden önceki tüm birimleri uyumsuz örter. Erken Miyosen de Boyralı kireçtaşı, Orta Miyosen de Katillikaya kireçtaşı çökelmiştir. Geç Miyosen- Pliyosen de püsküren Yamadağ volkanitleri piroklastit ve lavdan oluşur (Gürer, 1994) Karakuz Hematit Yatağının Jeolojisi ve Konumu Karakuz demir yatağı Hekimhan ilçesinin 18 km kuzeybatısında, Hasançelebi manyetit yatağının batı kesiminde yer almaktadır. Bölgede bulunan trakitler içerisinde damar şeklinde gelişmiş olan yatakta Küçük Ocak, Büyük Ocak, Uzun Ocak ve Kısa Ocak olmak üzere dört ayrı yerden işletme yapılmaktadır. En büyük damarın genişliği m, uzunluğu m arasında değişmekte ve derine doğru 80 m takip edilebilmektedir (Özer ve Kuşçu, 1984). 35

49 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 36

50 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Karakuz hematit yatağı Hasançelebi volkanitleri içerisinde gözlenmektedir. Hasançelebi volkanitleri başlıca andezitik ve trakitik olarak tanımlanabilen volkanik ürünlerle temsil edilir. Farklı türdeki volkanitler içinde arazide diğerlerinden ayrılabilen trakit ve alkali trakit, Sivritepe alkali trakit üyesi adı altında tanımlanmıştır (Şekil 4.1.). Bu trakitik volkanitler tipik yüzeylenmesini Sivritepe de verirler. Trakitler genellikle D-B doğrultulu, dar, uzunluğu birkaç yüz metre olan dayklar, yüzeysel lav ve tüfler şeklinde izlenirler. Morfolojide dayanımlı, sivri tepeler oluştururlar. Taze yüzeyleri açık kahve-pembe, ayrışma yüzeyleri koyu kahve rengidir. El örneklerinde irili ufaklı amfibol ve sanidin kristalleri ile opak mineraller gözle seçilebilir. Bölgedeki önemli demir yataklarının oluşumunda neden ve etken olan bu tür trakitler Karakuz Dağı nın kuzey yamacında Mağara, Sivri, ve Taşlı Tepe de yüzeylenir. Bu kesimlerde trakitler hematit, manyetit, siderit, limonit, götit gibi demir cevherlerinin yanı sıra gang minerali olarak barit, fluorit, yer yer de kuvars, kalsit ve turmalin içerirler (Gürer, 1994). Bu tarkitlerin çevre kayalarla dokanakları belirgindir ve Hasançelebi volkanitlerinin diğer kayalarını keserler veya üzerlerini uyumsuzlukla örterler. Hekimhan Hasançelebi yöresinde Üst Kretase sonrasında gelişen alkali magma ofiyolitik seriye ait gabroyik kayaçları kesmiştir. Böylece kontakt zonunda pnömatolitik süreçlerle Hasançelebi manyetit yatağı oluşurken uçucu bileşenlerce zengin çözeltiler trakitlerin içinde hidrotermal süreçlerle Karakuz hematit yatağının şekillenmesini sağlamıştır (Özer ve Kuşçu,1984). İnceleme alanındaki kayaçlar yaşlıdan gence doğru, metamorfize bazik kayaçlar (diyabaz, spilit, yastık lavlar, andezit, dolerit), trakit ve mineralize trakitten oluşur Metamorfize Bazik Kayaçlar Pembe, beyaz, kirli beyaz, mavimsi, kahverengimsi koyu ve açık yeşil renklerde görülen bu kayaçlardaki bozunma nedeniyle ilksel görünümleri tamamen kaybolmuştur. Skapolit, aktinolit, alkali feldspat, kuvars, klorit ve epidot bileşiminde 37

51 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA olan bu kayaçlar genellikle dissemine (saçılmış) manyetit bazen de hematit-manyetit, kuvars ve barit damarları içerirler. Karmaşık durumdaki bu kayaçlar topluluğu çoğunlukla diyabaz, spilit, yastık lav, andezit, keratofir, doloritten oluşur. Ayrıca aglomera, tüfit, marn volkanik elemanlı breşler ve kumtaşları ardalaşmaları gözlenir. Yukarıda adı geçen deniz dibi kayaçlarının siyenit intrüzyonu etkisiyle metamorfize ve mineralize olarak sonuçta bu birim olmuştur (E. İzdar 1961). Üst Kretase yaşlı olan metamorfize bazik kayaçlar Üst Kretase Sedimanları'yla yanal ve düşey geçişlidir. Bu birimi Hasançelebi Skapolit Felsleri'yle karşılaştırmak olanaklıdır Trakit Kırmızımsı pembe renkli, sert, bol kırıklı çok ince taneli olup silisifiye olmuştur. Bazik volkanitler, Üst Kretase Sedimanları ve skapolit felsler içinde trakit gözlendiği gibi bir çok yerde de trakitler bazik volkanitler kesmiştir(a.kuşev, 1982) Mineralize Trakitler Diğer trakitlerden mineralize olması nedeniyle ayrı ele alınmıştır m genişlik, km uzunluğundaki bu zon cevherimizi sınırlar. Ocak bölümünde altere olan bu kayaç diğer yerlerde tazedir ve mineralize olmamıştır. Bu alteremineralize trakit yerel yada bütün olarak demir oksitlerce ramplase olmuştur. Rezervini yaptığımız yüksek ve düşük tenörlü cevher damarı bu birim içindedir. Mineralize trakit hematit, manyetit limonit sekonder silikat karbonat ve turmalin içerir. Altere trakit de tamamen silisleşme yada karbonatlaşma gözlenir Tektonik Sahamızdaki ana tektonik hat doğu-batı yönünde uzanan fay hattıdır. Bu fay hattı Tersiyer Hareketleri'yle oluşmuştur. E-W uzanımlı fay güneye o ile dalımlı bir ters fay niteliğinde olup, tabanda skapolitfels, tavanda serpantin bulunur. 38

52 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Cevherleşme öncesinde gelişmiştir. Ayrıca bu ana kırık hatta dik durumda (N-S uzanımlı) düşey faylar gözlenir. Bu faylar cevheri kesen, konumunu değiştiren genç faylardır Cevherleşme Doğu-batı uzanımlı fayın kuzeyinde fay doğrultusunda damarlar biçiminde uzanan cevher güneye o eğimle dalım gösterir. Mineralize trakitin içinde 3-4 yerde damarlar biçiminde yoğunlaşmış bulunan cevherimizde gözlenen tenör değişimi nedeniyle yatağın değerlendirilmesi yüksek ve düşük (% 50 Fe'den) tenörlü yapılmıştır. Trakitlerle beraber (büyük bir olasılık derinlerde siyenit) gelen demirli solüsyonların ara kırık hattı boyunca uygun yerlerinde yoğunlaşması, trakitlerin ve bir miktar bazik volkaniklerin içinde saçılması ile bunların metazomatozu sonucunda Karakuz Demir Yatağı'nın oluştuğu söylenebilir (E. İzdar 1961). Daha sonradan Kuzey-Güney yönünde gelişen bazı faylar ise cevherin konumunu bozmuştur. Yatak için hidrotermal oluşumdan da söz edilir (A. E. Kuşçu, 1982). Karakuz'da cevher minerali olarak çoğunlukla hematit gözlenmekle beraber az miktarda manyetit, limonit, düzensiz çatlaklarda siderit de bulunur. Gang minerali olarak arazide kuvars ve barit mineralleri bulunmaktadır. Cevher doğudan batıya doğru küçük ocak, büyük ocak, uzun ocak ve kısa ocak denilen yerlerde yüzeyleşmiş ve buralarda yüksek tenörlü (% 50 Fe) cevher işletilmiştir. Yüksek tenörlü cevher damarı derine ve kenarlara doğru tenör olarak azalmakta ve geçiş göstermektedir. % Fe tenöründeki düşük tenörlü cevherin dış kesiminde ise % 2-10 Fe tenörlü mineralize trakit yada dissemine (saçılmış) manyetitli bazik kayaçlar gözlenmektedir.bazik kayaçlar içinde ağsal yapıda cevherleşme görülmektedir. Cevher kırmızımsı koyu kahve ve kirli sarı renkte olup demir tenörünün düşük olduğu yerde renk trakit ve bazik kayaç görünümünce vermektedir. Yüksek tenörlü cevher kama biçiminde derine dalmaktadır ve derinlerde düşük tenörlü cevherle geçiş gösterir. Cevher masif görünümüne karşın oldukça poroz yapıdadır. 39

53 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 4.2. Divriği (Sivas) Bölgesinin Jeolojisi, A-B Kafa Ve Dumluca Cevherleşmeleri Cevherleşme bakımından önemli bir potansiyele sahip olan A ve B kafa demir yatakları Sivas ilinin Divriği ilçesinin 20 km kuzeybatısında yer almaktadır. Divriği ve çevresinde gözlenen demir cevherleşmeleri Orta Anadolu Kristalen Karmaşığının kuzeydoğu kenarında yer alır. Bölgenin temel kayaçlarını serpantinleşmiş ultrabazik kayaçlar ve bunları örten Turoniyen yaşlı çörtlü dolomitik kireçtaşları meydana getirmektedir. Bu temel kayaçlarını Alt Eosen yaşlı kireçtaşı ve serpantin içeren bir taban konglomerası ile başlayan iri taneli konglomera seviyesi diskordan olarak örtmektedir. Orta ve Üst Eosen yaşlı asidik sokulum kayaçlarından oluşan Murmano Plütonu bu birimleri kesmektedir. Bu birimler Eosen yaşlı kil, marn, kireçtaşı ve killi kireçtaşı seviyeleri ile uyumsuz olarak örtülürler ve Pliyosen e ait çapraz tabakalı manyetit çakılları içeren konglomeratik seviyelerden ayrılırlar. Bölgenin genç örtü birimlerini Orta Geç Pliyosen yaşlı bazaltik volkanizma ürünleri düzgün platolar şeklinde oluşturmaktadır (Şekil 4.2.) A ve B kafa cevherleşmeleriyle doğrudan ilişkili olan kayaçlar Akdağ kireçtaşları, Güneş ofiyolit serisine ait serpantinleşmiş ultramafik kayaçlar ve Murmano plütonuna ait kayaçlardır. Güneş ofiyolitine ait birimler alttan üste doğru ultramafik, gabroyik kayaçlar ve spilit diyabazlar ile onların piroklastik türevlerinden oluşmaktadır (Koşal,1971). Cevherleşmeyle yakından ilişkili olan ve rekristalize kireçtaşları olarak tanımlanan Akdağ Kireçtaşları düşük dereceli metamorfizma geçirmiş olup fosil içermemektedir. Özellikle B- kafa civarında yoğun silisleşme ve karbonatlaşmaya maruz kalmıştır. Murmano plütonu (Divriği) İç Anadolu nun doğu kısmında yer alan 30 km lik bir alanı içine almaktadır. Murmano plütonu kendi içerisinde 6 tane alt birime ayrılmakta ve zonlu plüton özelliği göstermektedir. Bu alt birimler gabro, diyorit, monzodiyorit, monzonit, kuvars monzonit ve siyenit bileşimindedir. Gabrodiyorit ve monzodiyoritler, monzonit ve kuvars monzonitler sırasıyla birbirleriyle tedrici dokanak ilişkisi göstermektedirler. Plütonun kenar kısmından merkeze doğru gidildikçe, mafik bileşimden felsik bileşime kadar düzenli bir geçiş göstermektedir. Manzodiyorit, monzonit, kuvarsmonzonit ve siyenitler boyutları 1-5 cm arasında 40

54 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA mafik magmatik ve 1-30 cm arasında metamorfik anklav içermektedirler. Gabro, diyorit ve monzodiyoritler, alkali feldispat ve plajiyoklaz minerallerinin değişimiyle bir oran göstermektedirler. Plütonun iç kısmına gidildikçe plajiyoklaz minarelerinin oranları azalmakta, K- feldispat ve kuvars minerallerinin oranları artmaktadır. Jeokimyasal verilere göre Murmano plütonu iki farklı kayaç türünden oluşmaktadır. Birinci grup; gabro, diyorit ve monzodiyorit kayaç grubunu, ikinci grup ise; monzonit, kuvars monzonit ve siyenitleri oluşturmaktadır. Her iki grubunda alkalin ve subalkalin aralığında yer alan bir magma karakterine sahip olduğu görülmektedir. Murmano plütonu, derinden gelen alkali bir plakanın kabuk malzemesiyle karışmasından sonra kristalizasyon difarensiyasyonuna uğramıştır. Murmano ve Dumluca granitoyitlerinin feslik ve mafik kayaçları yüksek potasyumlu alkalinmetalimino bileşim göstermekle birlikte felsik kayaçların uç diferansiye ürünleri peralümino bileşimde sergilemektedir. Artan silis içeriğine karşılık feldispat franksiyonlanması nedeniyle Al, Na ve K içeriklerinde mafik kayaçlarda artış; felsik kayaçlarda ise azalma görülmektedir. Mafik kayaçlardaki bu Al, Na ve K artışının eş yaşlı felsik kaynağından itibaren elementer difüzyon yoluyla sağlandığı düşünülmektedir (Boztuğ ve diğerler, 2003). Demir cevherleşmeleri, Murmano plütonunun güney ve güneydoğu kesimlerinde, siyenit bileşimindeki kayaçların ofiyolitik birimler ve kireçtaşıyla olan dokunaklarında odaklaşmıştır. Murmano plütonunda gabro, diorit, monzodiyorit, monzonit ve kuvars monzonitlerin ofiyolitik ve kireçtaşı ile olan dokanaklarında ise demir cevherleşmesi görülmemiştir (Kadıoğlu, 2000). Divriği A ve B kafa da ve Dumluca da yer alan demir yataklarının yörede oldukça yer kaplayan Üst Kretase yaşlı ofiyolitli karışığın içinde yer aldığı gözlemlenmiştir. Daha sonra gelişen granitoyit magmatizmasının ofiyolit ile kireçtaşı ve metamorfik kaya bloklarının arasındaki zayıf tektonik zonlardan yükselerek komşu kayaları etkilediği düşünülmüştür (Yılmaz, 2005). A-B kafa bölgesinde skarn parajenezleri olarak tanımlanabilen granat, epidot ve amfiboller gibi minerallerle birlikte dünya literatüründe demiroksit Cu - Au yataklarına yan kayaçlık eden sodikkalsik metazomatizmasıyla oluşan skapolit-flogopit-barit-nadir toprak elementleri (REE)-hematit ve ikincil K-feldispat-amfibol ve biyotit gibi mineraller de gözlenmektedir (Yılmazer ve diğerleri, 2003). 41

55 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 4.3. Pınargözü (Sivas-Çetinkaya) Hematit Yatağı Pınargözü hematit yatağı, Pınargözü - Davutoğlu köyleri arasında Sivas tan 110 km güneydoğuda Çetinkaya İstasyonuna 10 km mesafededir. Hemen hemen çıplak denecek morfoloji gösteren arazide dallanmış bir akarsu şebekesinden bir kol cevherin ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Yatağın 5 km. lik çevresinin yapılan daha önceki jeolojik etütlerinde kuvarsit, gre, şist ve yarı kristalen kalkerlerden oluşan Permo Karbonifer yaşındaki formasyonlar sahanın en eski kayaçları olarak tespit edilmiştir. Kısmen ilkel yapıları belli olan peridotit - gabro magması bu formasyonları kesmekte ve geniş yüzeyler halinde serpantinleşmiş görünmektedir. Vadilerin üst kısımlarında yüzeyleyen ultrabazik kayaçlar tepelerde lateritik, silisli bir kabukla temsil edilmektedir. Bu ultrabazik intrüzyonun Alt Kretase yaşında olduğu kabul edilmiş olup, gabro, olivinli-gabro, diallaj ve peridotitden oluşmaktadır. Bu ultrabazik intrüzyonunun üzerine denizel bazalt ve spilitlerden oluşan bazik denizel akıntılar yerleşmiştir. Tabandan tavana doğru aglomera ve en çok spilitik, diyabazik seviye üzerine iri plajiyoklas ve bazik akıntıdan oluşmaktadır. Bu seri metamorfizma sonunda zayıf albitleşme gösteren olivin bazalttan ibarettir. Bu serinin üzerine Eosen yaşlı mikrodiyoritik ve mikrosiyenitik intrüzyonlar gelmektedir. Bu birimin üzerine başlıca gabro, piroksenit, serpantin, kalker, şist kuvarsit, mikrodiyorit, mikrosiyenit ve eski bazalt çakılları ihtiva eden Neojen konglomeraları gelmektedir. Bölgedeki Post- Mezozoik olarak bilinen fayları takiben yükselen mikro yapılı asit ve nötr kayaçlar cevher getirici olarak rol oynamaktadır. Bu formasyonların hepsinin çakıllarını içeren bir konglomera ile başlayan Neojen in göl kalkerleri ve marnları cevher yatağının hemen kuzeyindeki bazı düzlükleri kaplamaktadır. Sahanın güneydoğu kesimi Üst Neojen veya Post- Neojen olarak kabul edilen bazaltik ve andezitik aglomera, tüf ve kayaçlarla örtülüdür (Şekil 4.2.). Ultrabazik intrüzyonlar Üst Kretase öncesi muhtemelen Alt Kratese, bazik submarin ekstrüsyonlar Üst Kratese, asit intrüzyonlar Eosen olarak tespit edilmiştir. Cevher getiren asit kayaçların çıkması için en müsait yolu temin eden kuzeydoğu 42

56 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA güneybatı istikametli fay zonunun iki defa rejenarasyon geçirdiği tahmin edilmektedir (T.D.Ç.İ., 1989) Cevher Yatağının Jeolojisi Ve Tenörü Mikrosiyenitik ve mikrodiyoritik kayaçlar bir yarık içinde yerleşmiştir. Kretase sonrası veya sonu hareketler esnasında meydana gelmiş KD-GB istikametli ve 70 derece KB ya eğimli bir tektonik zonu dolduran magma kısmen de etrafa yayılmıştır. Bu bakımdan yayılan kısımlar daha ziyade aglomera ve lavlardan ibaret bulunmasına rağmen tam çıkış zonuna rastlayan kesimlerde hakiki mikro yapılarını göstermektedirler. Faylanma daha önce mevcut ultrabazik intrüzyonları içinde oluşmuştur. Cevher maden deresinin iki yanında adeseler şeklinde görülmektedir. İrili ufaklı Maden deresinin batısında faylarla parçalanmış metrekarelik büyük bir adese, 4 orta boy büyüklükte ve 4 küçük mostra ve doğu kesiminde metrekarelik bir büyük bir küçük mostra vermektedirler. Cevherli adeseler genellikle bu mikrosiyenitik ve mikrodiyoritik zon içerisinde doğu-batı istikametinde uzanırlar. Doğudaki ve batıdaki adeselerin aralarında birleşerek doğuda bir batıda bir olmak üzere ve Maden deresi de hemen hemen bir sınır vazifesi görecek şekilde iki adese bulunmaktadır. Cevher hematitten oluşmaktadır. Daha çok sert, masif, siyahımsı kırmızı rengi ile gözlenen hematit yere yer breşik ve bol gözeneklidir. Bazı hallerde tamamen toz olarak çıkmaktadır. Cevher bazı yerlerde silisli bazı yerlerde ise limonitleşmiş olarak gözlenmiştir. Tabanda hematite dönüşen manyetit, ayrıca pirit ve kalkopirit ikincil olarak, kalsit, kuvars ve kahverengi demirli opal mineralleri bulunmaktadır. Doğu kesimin cevheri batıya göre daha kompaktır. Batı kısımda alterasyon daha fazla olup limonitleşme gözlenmektedir (T.D.Ç.İ., 1989) Doğu Cevher Adesesi En karakteristik özelliği tabanda pirit ve manyetitli bir seviyeye rastlanmasıdır. Burada yapılan sondajlar piritli seviyenin geçilmesinden hemen sonra 43

57 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 44

58 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA tektonik breşlere rastlanmasından dolayı bir fayın varlığını işaret etmektedir. Doğu adesesi kuzeydoğuya doğru daralmaktadır Batı Cevher Adesesi Bu kısım birkaç fayın etkisinde kalmış,oldukça düzensiz bir adesedir. Adese aynı şekilde kuzeydoğuya doğru daralmaktadır. Bu kısımda yapılan sondajlarda da piritli seviyelere oldukça rastlanmakta, taban olarak koyu renkli mikrodiyoritler kabul edilmiştir. Cevherli zonun içerisinde pirit küçük kompleksler halinde yer yer mevcuttur. Fakat doğudaki gibi manyetitle birlikte bir zon teşkil eder şekilde değildir. Cevherli kütle sayısız çatlaklar arasına yerleşmiş ve dallanmış bir şekilde bulunmaktadır Cevherin Jenezi Pınargözü -Davutoğlu hematit zuhurunda yapılan çalışmalarla ilgili olarak yapılan değerlendirmeler; Cevher doğrudan doğruya mağmatik kütle içinde bulunmuştur.gang mineralleri olarak çok ufak apatitler ve bol miktarda biyotitler mevcuttur.cevher ve kayaç keskin sınırlarla ayrılmıştır.mağmatik kayaç tamamen ayrışmıştır.hematit kristalen yer yer gözeneklidir.derinde manyetit ve piritli breşik bir zona rastlanmıştır.kırmızı kriptokristalen silis varlığı tespit edilmiştir.cevherin doğrudan doğruya mağma ile ilgili kayaçlar içinde bulunuşu, en düşük olarak KATATERMAL (400 ºC) bir faza tekabül etmektedir.ufak apatitlerin varlığı pnömatolitik faz ile katatermal bir fazın meydana geldiğini göstermektedir. Nadiren bu küçülmüş apatitler mezotermal fazda da teşekkül etmektedir. Bol miktardaki iri biyotitler mağmatik ve epimağmatik safhayı gösterirler. Cevher kayaç sınırının keskinliği en önemli kriterlerden biri olup differansiyasyon neticesinde derinde teşekkül etmiş olan cevherin pnömatolitik faz esnasında çoğalan H 2 O gazının tesiri ile yukarıya, kendinden az evvel teşekkül etmiş kayacın çatlaklarına enjekte edilmiş olmasını ifade etmektedir. Koyu elemanları epidotlaşmış, klorikleşmiş, kalsitleşmiş, limonitleşmiş. Feldispatlar da kaolinleşmiş, serisitleşmiş ve kalsitleşmiştir. Atmosferik tesirlerinde eklenmesiyle kayaç asitle bol miktarda reaksiyon yapan 45

59 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA sedimanter bir görünüş kazanmıştır. Masif kristalen yapıdaki hematitin teşekkül sınırı 500º civarında olup bu da pnömatolitik katatermal fazı göstermektedir. Parajenez de birinci planda görülen manyetitte en düşük 500 derecede teşekkül etmektedir ki bu ve daha aşağısında rastlanmamaktadır. Opak, koyu renkli kripto kristalen silis teşekkülleri de 400 derece üzerinde olduğuna göre en ziyade bulunan kırmızı ve kahverengi silis akımı da gene pnömatolitik katatermal fazı göstermektedir (T.D.Ç.İ.,1989) Eski Feke-Feke Arsında Kalan Bölgenin Jeolojisi Ve Demir Cevherleşmesi Bu bölge Adana ili sınırları içerisinde kalıp, Feke nin kuzeyinde yer almaktadır. Bu bölgede kuvarsit, dolomit, dolomitik şeyl, bitümlü şeyl, şeyl, marn, konglomera seviyelerinden oluşan Paleozoyik birimleri bulunmaktadır (Şekil 4.3.). Bunlar tabandan tavana doğru şöyledir Değirmentaş Formasyonu İnceleme alanında yüzeyleyen en yaşlı birim olan Değirmentaş formasyonu, tabandan tavana doğru dolomit, konglomeratik kireçtaşı, yumrulu kireçtaşı ve kireçtaşından meydana gelen kalın bir karbonat istifi sunar. Dolomit orta tabakalı, eklemli ve çatlaklıdır. Çatlaklarında kalsit olgusu vardır. Konglomeratik kireçtaşı orta tabakalı, değişik boyutlarda köşeli, yarı köşeli çakıllar içermektedir. Çakıllar dolomit, kireçtaşı ve kuvarsittir. Üst seviyedeki kireçtaşı orta tabakalıdır. Fosil içermeyen bu formasyona Orta Kambriyen yaşı verilmiştir (MTA,1993) Armutludere Formasyonu Formasyon tabandan tavana yumrulu kireçtaşı, yumrulu kireçtaşı-şeyl ardalanması ve şeyl-silttaşı ardalanmasından oluşmaktadır. Şeyler çoğunlukla laminalıdır. Alttaki ve üstteki birimlerle uyumlu olan bu formasyonda mikro kavkılı fosiller ve solucan fosillerinin bulunuşu sığ denizel bir çökel ortamında oluştuğunu 46

60 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA göstermektedir. Daha önceki araştırmacılar tarafından yaşı Ordovisyen olarak tespit edilmiştir Ayıtepe Formasyonu Alt Devoniyen yaşlı Ayıtepe formasyonu, şeyl, kumtaşı ve kireçtaşı ardalanmasından oluşur. Genelde orta, ince tabakalı, yer yer laminalıdır. Üste doğru çamurtaşlarına geçiş gösterir (MTA,1993) Şafaktepe Formasyonu Dolomitik kireçtaşlarından oluşan Şafaktepe formasyonu, Ordovisiyen yaşlı şeyler üzerine uyumsuz olarak gelir. Orta Devoniyen yaşlı bu kireçtaşları, boz, koyu renkli, siyahımsı kahverenkli, çok iyi katmanlı ve kötü gelişmiş eklemlidir. Çatlaklar kalsit damarları ile doldurulmuş olup, yer yer limonitleşme görülür. Dolomitik kireçtaşları bazen kuvarsitlerle ara aktkılıdır (MTA,1993) Gümüşali Formasyonu Üst Devoniyen yaşlı Gümüşali formasyonu gri renkli kireçtaşı ve şeyl ardalanmasıyla başlar. Orta, kalın katmanlıdır. Kumtaşı, kireçtaşı, şeyl ardalanması ile devam eder. En üstte demirli ve fosfatlı bir seviye ile biter. Bu formasyonda iki üye ayırtlanmıştır. Kumtaşı-Kireçtaşı-Şeyl Üyesi, Alt Karbonifer-Turnesiyen yaşlı bu birim altta bitümlü şeyl ile başlayıp, kumtaşı, kireçtaşı, marnlı kireçtaşı ardalanmasıyla devam eder. Gri ve kahve renkli olup, genelde ince ve orta tabakalıdır. Üst Devoniyen birimleriyle tedrici geçişlidir. Kireçtaşı Üyesi, Alt Karbonifer yaşlı bu birim kalın tabakalı, gri renkli kireçtaşlarından oluşur. İçinde siyah renkli dolomit katman ve mercekleri vardır (MTA,1993). 47

61 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 48

62 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Yığılıtepe Formasyonu Altta kumtaşı ile başlayıp, içersinde dolomitlerin de olduğu kireçtaşı seviyesi ile devam eder. Kuvarsitlerle devam eden bu birimin en üstğnde kireçtaşı plaketleri vardır. Alt Karbonifer birimleriyle uyumsuzdur. Üst Permiyen yaşındaki bu formasyonu oluşturan kaya türü ve fosiller 200 m derinliğe kadar inebilen, sığ, sıcak, denizel lagün ortamını karakterize eder (Uras, 2002). Tüm bu birimler Kuvaterner yaşlı alüvyon ile örtülmektedir. İnceleme alanındaki demir zuhurları Eski Feke Kalesi zuhuru ve Feke Dağı zuhurudur. Her iki zuhurda Üst Devoniyen yaşlı kireçtaşları içinde yer alır. Eski Feke zuhurunda cevher kalınlığı cm, Feke Dağı zuhurunda ise 75 cm dir. Bu zuhulardaki ana cevher minerali hematittir. Oolitik sedimanter olarak oluşmuşlardır. Ekonomik değerleri yoktur (MTA,1993) Attepe Civarınınn Jeolojisi Ve Kızıl Cevherleşmesi Bölgede Geyikdağı birliğine ait otokton-paraotokton konumlu birimler ile Bozkır birliğine ait allokton birimler ve bunları transgresif olarak örten genç çökeller yüzeylemektedir. Geyikdaği birliğine ait İnfrakambriyen yaşlı (Küpeli, 1986) Sicimindağ formasyonu; bitümlü şist, fillit ve şeylerin ardalanmasından oluşan Attepe üyesi ile şist, fillit, metakumtaşı ve metakuvarsitlerden ibaret Kandilcikdere üyesini kapsar. Bu formasyonu izleyen Alt-Orta Kambriyen yaşlı Çaltepe (Karaçat Tepe) formasyonu Menteşdere ve Uyuzpınarı olmak üzere iki üyeye ayrılmış olup, metakrbonatlardan oluşmaktadır. Menteşdere üyesi, kırmızımsı kahverenkli yer yer ankeritleşmiş dolomitlerden oluşmuştur. Uyuzpınarı üyesi ise açık ve koyu gri renkli, yer yer alg izleri taşıyan kireçtaşlarından oluşmaktadır. Elmadağ ve Eğrisöğütdere üyelerini kapsayan Üst Kambriyen-Ordovisiyen yaşlı Seydişehir (Kartalkaya) formasyonu kalkşist ve yumrulu kireçtaşları ile şist, fillit ve metakumtaşlarından oluşur. Metakarbonatların yer aldığı Üst Permiyen yaşlı Yığlıtepe formasyonu (Demirtaşlı, 1967) ise daha yaşlı birimleri açılı bir uyumsuzlukla örtmektedir. İnfrakambriyen ve Paleozoyik yaşlı birimler üzerine metakonglomera, fillit, şist, kalkşist ve rekristalize kireçtaşlarından oluşan Mesozoyik yaşlı Karakızoğlu 49

63 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA formasyonunun açısal bir uyumsuzlukla geldiği görülür. Bölgeye Maestrihtiyen de yerleşen Bozkır birliğine ait Aladağ ofiyolit dizisi (Delialiuşağı ofiyoliti) (Tekeli ve Erler, 1980), Miyosen öncesi bütün birimler üzerine bindirmektedir. Konglomeramarn ardalanmasından oluşan Alt Miyosen yaşlı neootokton Zebil formasyonu ise (Ulakoğlu, 1984) istifin en üst kesiminde açısal bir uyumsuzlukla yer almaktadır. Attepe ve civarında yataklanma şekli ve zamanı farklı, jenetik yönden birbirleriyle ilişkili olan sedimanter pirit ve hematit oluşumları ile karstik demiroksihidroksit yığışımları yer almaktadır. İnfrakambriyen yaşlısicimindağı formasyonu içerisinde yer alan sedimanter pirit oluşukları, yörede belirlenen istifin tabanında yer alan bitümlü şeyl ve fillitler içerisinde, sadece Attepe demir yatağının güneydoğu kesiminde yüzeylemektedir. Piritlere göre daha yaygın olan sedimanter hematitler ise aynı formasyona ait istifin en üst kesimindeki metakuvarsitler içerisinde görülürler. Sülfürlü mineraller içeren hidrotermal siderit ve hematit cevherleri, bölgede yüzeyleyen Miyosen den daha yaşlı tüm birimler içinde tektonik kontrollü damar, mercek ve düzensiz sınırlı kütleler oluştururlar. Önemli yataklar karbonat kayaçlarla, pelitik kayaçların tektonik dokanaklarında, özellikle de Alt-Orta Kambriyen yaşlı Çaltepe formasyonuna ait rekristalize dolomit ve kireçtaşalrı içerisinde yer alır. Epijenetik karakterli bu cevher kütlelerinin etrafında yaygın olarak hidrotermal alterasyon ürünü ankeritik kuşaklar ortaya çıkmıştır. Sözkonusu cevher kütlelerinin etrafında yaygın olarak karbonatlı mineral fazları ayırt edilir.karbonatlı minaral fazında pirit,tetraedrit,kalkopirit ve markazit gibi sülfürlü minaral içeren yer yer kalsit,kuvars ve dolomitli sideritler; oksitli minaral fazında ise baritli ve/veya kuvarslı hematit ve çok az oranda görülen piritli manyetitler yer alır.karstik demiroksi hidroksitler toprağımsı limonit,kabuğumsu,böbreğimsi,konsantirik bantlı,yer yer sarkıt ve dikit yapılı götit ve ikincil hematitlerden oluşur.az oranda malakit, azurit oluşumlarına da rastlanılmaktadır.hirdotermal siderit, ankerit ve hematitlerin özellikle çok fazlı endokarstik süeçler sonucunda ayrışmasıyla ortaya çıkan ayrışma ürünleri, koloidal ve kırıntı malzemeler şeklinde yatak içerisinde yanal ve düşey yönlerde taşınarak karstik boşluklar içerisinde yeniden depolanmışlardır.daima hidrotermal ve bunların süperjen alterasyon ürünü karstik cevherlerin oluşturduğu Attepe, Kızıl, Değirmendere, Mağaradere, Mağarabeli, 50

64 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Kartalkaya,Karakızıloğlu,Menteş,Uyuzpınarı ve Mağarabelitepe gibi önemli demir yatakları ve birçok zuhur bulunmaktadır.bunlardan Attepe ve Değirmendere yataklarından işletme faaliyetleri halen devam etmektedir.diğer yataklarda ise ekonomik olabilecek cevherlerin hemen hemen tamamı alınmıştır.işletme faaliyetleri öncesinde Attepe de ton,mağarabeli yatağında ton,kızıl ve Menteş yataklarında toplam ton,uyuzpınarında ton cevher rezervi belirlenmiştir (Şahin ve Bakırdağ,1978; Henden ve Öner, 1980) Kızıl Cevherleşmesi Attepe den sonra yörenin ikinci büyük demir yatağını oluşturan Kızıl cevherleşmesi Karaçattepe formasyonuna ait şist ve fillitlerin tektonik dokanağında, Karaçat Tepe nin kuzeybatısında yer almaktadır. Karaçattepe formasyonunu etkileyen tektonik hareketler sonucunda formasyon içerisinde birbirini takip eden küçük ölçekli kıvrım yapıları ile bu kıvrımların genellikle eksen bölgelerinde gelişmiş olan aşırı kırılma ve blok faylanmalar görülmektedir. Karaçattepe formasyonuna ait karbonat kayaçların içerisinde breşik yapılar oluşmuştur. Cevherler breşik zonların içerisinde çoğunlukla ornatım, kısmen de dolgu biçiminde yerleşmiş ve genellikle düzensiz sınırlara sahip kütle ve damarları oluşturmuşlardır. Birincil cevherler ile bunlardan türeyen ikincil cevherler, Kızıl fayı boyunca m uzunlukta, ortalama 100 m genişliğinde KD-GB uzanımlı cevherli bir zon şeklinde ortaya çıkmışlardır. Cevherin kuzey kesimi karbonatlı kayaçlar içinde girintili çıkıntılı bir sınıra sahipken, güney kesimi Kızıl fayı ile düzeni olarak sınırlanmıştır. Kızıl demir yatağını temsil eden cevherli zon içerisinde, birincil cevher yerleşiminden sonra karstlaşma süreçleri son derece etkili olmuştur. Tali faylar ve eklem sistemleri ile kontrol edilen birçok karstik boşluğun yer aldığı bu yatakta Karaçattepe formasyonuna ait karbonat kayaçların içerisinde birbiriyle ilişkili üç ayrı karstik boşluk içerisinde cevher depolanmıştır.bu kesimde birincil cevherleşmeyi temsil eden hematit damarı yaklaşık 50 m uzunluğunda ve 15 m genişliktedir. Kuvars 51

65 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA ve barit gibi gang mineralleri içeren masif yapılı hematitli kısımlar, çatlak ve kırıkları boyunca limonitlere veya götitlere dönüşmüşlerdir. Ayrışma olaylarından korunabilmiş, yan kayaçlar içerisinde görülen birincil cevher mineralleri siderit, ankerit ve hematitlerle, bunlara eşlik eden kalsit, kuvars ve baritlerden oluşan gang mineralleridir. Cevher orta- kalın tabakalı, kırıklı ve bloklu, Alt-Orta Kambriyen yaşlı dolomitik kireçtaşlarının içinde yer almaktadır.cevherleşmenin yaşı ise Paleosen- Alt Eosen dir (Küpeli, 1991) Jeokimya Divriği B-kafa, Pınargözü, Dumluca, Feke, Karakuz ve Attepe bölgelerindeki demir yatakları ve zuhurlarından derlenen toplam 26 adet cevher örneği üzerinde Acme laboratuarlarında (Vancouver-CANADA) ICP-ES/LİBO2 FUSİON yöntemiyle ana oksit ve iz element analizleri, ICP- MS yöntemiyle nadir toprak elementi analizleri yapılarak elde edilen sonuçlar tablolar ve diyagramlar yardımı ile birbirleri ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır Ana (Birincil) Elementler Divriği B-kafa, Pınargözü, Dumluca, Feke, Karakuz ve Attepe bölgelerindeki hematit cevherinin ana oksit bileşenleri değerleri Tablo 4.1. de verilmiştir. Cevher örneklerindeki benzerlikler ve farklılıklar karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmada ana oksit bileşenleri çokluk sırasına göre Fe 2 O 3, SiO 2, CaO, MgO ve Al 2 O 3 olarak tespit edilmiştir. Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz, Feke ve Attepe demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait SiO 2 değerleri incelendiğinde Divriği B- Kafa dan alınan örneklerde SiO 2 değerlerinin % 0.80 ile % arasında değiştiği ve ortalama % e ulaştığı belirlenmiştir. Pınargözü örneklerindeki SiO 2 değerleri ise % 1.78 ile % 2.86 arasında değişmekte olup ortalama %2.05 değerindedir. Karakuz örnekleri incelendiğinde ise SiO 2 değerlerinin %3.75 ile % arasında değiştiği ve ortalama % sonucunu verdiği görülmektedir. 52

66 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 53

67 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Feke den alınan cevher örneklerindeki SiO 2 değerleri ise %37.49 ile %59.24 arasında değişmekte ve ortalama % 45.5 değer vermektedir. Dumluca dan alınan örneklerdeki SiO 2 değerleri ise % 1.75 ile %2.97 arasında değişmekte olup ortalama % 2.16 sonucunu vermektedir. Kızıl cevherleşmesinden alınan örneklerdeki değerler ise %0,81 ile %7,99 (ortalama %4,29) sonuçlar verir (Şekil 4.4.). Feke zuhurlarından alınan cevher örneklerindeki SiO 2 değerleri diğer bölgelerden alınan cevher örneklerindeki SiO 2 değerlerine göre oldukça yüksek sonuçlar vermektedir. Altı farklı bölgeden alınan cevher örneklerindeki ortalama SiO 2 değerlerifeke, B- Kafa, Attepe, Karakuz, Pınargözü ve Dumluca şeklindedir. SiO % OKSİT DEĞERLERİ S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M-6 M-7 M-8 M-9 M- 10 Şekil 4.4. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait SiO 2 değerleri Feke demir zuhurları sedimanter kökenli oolitik demir yatakları şeklinde oluşmuş olup cevher kireçtaşı içerisinde mercek şeklinde bulunmaktadır. Divriği B- Kafa demir cevherleşmesi ise kireçtaşları ile granitoyid sokulumunun birbirleriyle reaksiyona girmesi sonucu kontakt-metazomatik olarak oluşmuştur. Divriği B- Kafa dan alınan örnekler ile Feke (Adana) den alınan örneklerdeki Si değerlerinin diğer bölgelerden alınan örneklere göre yüksek çıkmasının nedeni yan kayaçları ile olan ilişkileri ve oluşum kökenlerinin olduğu düşünülmektedir. 54

68 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Al 2 O 3 sonuçları incelendiğinde Divriği B- Kafa dan alınan örneklerdeki Al 2 O 3 değerlerinin % 0.22 ile %1.05 arasında değiştiği ve ortalama % olduğu belirlenmiştir. Pınargözü demir yatağından alınan örneklerdeki Al 2 O 3 değerleri %0.63 ile %0.95 arasında değişirken ortalama % değerindedir. Karakuz hematit yatağından alınan örneklerdeki Al 2 O 3 değerleri ise % 0.54 ile % 1.50 arasında değişirken ortalama %0,98 sonucunu vermektedir. Feke den alınan örneklerdeki Al 2 O 3 değerleri ise % 1.91 ile % 3.82 arasında değişirken ortalama %2.53 değerine ulaşmaktadır. Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Al 2 O 3 değerleri ise %0.53 ile %0.74 arasında olup ortalama % 0.65 değerindedir. Attepe demir yataklarından alınan cevher örneklerindeki Al 2 O 3 değerleri ise % 0.03 den daha küçük değerlerden başlayarak en yüksek % 0,19 gibi bir değere ulaşmaktadır. Ortalama bir değer belirlenecek olursa eğer % sonucu tespit edilmektedir(şekil 4.5.). Altı ayrı bölgeden alınan örneklerdeki ortalama Al 2 O 3 değerlerine bakıldığında en yüksek değerlerin Feke den alınan örneklerde gözlendiği görülmektedir. En düşük Al 2 O 3 değeri ise Attepe örneklerinde belirlenmiştir. Al2O3 % OKSİT DEĞERLERİ 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 0 Şekil 4.5. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Al 2 O 3 değerleri Karstik cevherlerde Si- Al- Zn- As- P- Mn ve Cu arasında kuvvetli bir pozitif korelasyon vardır. Yine karstik cevherlerde Fe, Si ve Zn ile kuvvetli korelasyona sahiptir. Bu durum Fe ile Si in birlikte hareket etmemelerinden değil cevherin ana M8 M9 M10 55

69 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA bileşenlerini oluşturan iki elementten birinin artışının, diğerinin azalmasına neden olmasından kaynaklanmaktadır (Küpeli, 1998). Karstik cevherlerde Fe zenginleşirken, Si, K, Ca ve Mg içerikleri düşer. Eğer cevherde Si içeriği yüksek ise bu durum cevherin yan kayaçla olan ilişkisinden kaynaklanır. Si ve Al arasında kuvvetli pozitif korelasyon vardır. Çünkü Al içerikleri kuvars ve kil mineralleri bakımından zengin olan metapelitik yan kayaçlarla ilişkili olarak artmaktadır. Feke örneklerindeki Al değerlerinin de diğer örneklere göre yüksek çıkmasının nedeni Al un Si ile olan bağlantısından kaynaklandığı düşünülmektedir. Artan Si değerlerine bağlı olarak Al değeri de yükselmiştir (Küpeli, 1998). Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz Attepe ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Fe 2 O 3 değerleri incelendiğinde Divriği B- Kafa dan alınan örneklerde Fe 2 O 3 değerlerinin % ile % arasında değiştiği ve ortalama % e ulaştığı gözlenmektedir. Pınargözü örneklerindeki Fe 2 O 3 değerleri ise %80.56 ile % arasında değişirken ortalama olarak % değerine ulaşmaktadır. Karakuz ocaklarından alınan örneklerdeki Fe 2 O 3 değerleri ise % ile % arasında olup ortalama % değerini vermektedir. Feke zuhurlarından alınan örneklerdeki Fe 2 O 3 değerleri ise oldukça düşük olup % ile %21.76 arasında değişirken ortalama olarak % sonucunu vermektedir. Dumluca yataklarından alınan örneklerdeki demir oksit değerleri ise % ile %90.68 arasında değişirken ortalama % 86.2 değerine ulaşmıştır. Attepe demir yataklarına ait Fe 2 O 3 değerleri ise % 58.2 ile % 77.1 arsında değişirken ortalama %66.94 olarak tespit edilmiştir (Şekil 4.6.). Şekil 4.6. da Feke dışındaki yataklardan alınan örneklerdeki demir oksit miktarının hemen hemen aynı değerler sunduğu buna karşılık Feke den alınan örneklerdeki Fe 2 O 3 değerlerinin çok düşük olduğu görülmektedir. 56

70 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Fe2O3 % OKSİT DEĞERLERİ S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 0 M8 M9 M10 Şekil 4.6. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Fe 2 O 3 değerleri Altı ayrı bölgeden aldığımız 26 adet cevher örneğinin major element analiz sonuçlarından MgO değerleri karşılaştırıldığında ise Divriği B-Kafa dan alınan örneklerdeki MgO değerlerinin % 0.12 ile % 1.24 arasında değiştiği, ortalama olarak ise % sonucu belirlenmiştir. Pınargözü yataklarından alınan örneklerdeki MgO değerlerinin ise % 0.14 ile % 0.34 arasında değişirken ortalama % gibi oldukça düşük bir değer verdiği görülmüştür. Karakuz örneklerindeki MgO değerleri ise %0.12 ile %0.53 arasında değişip, ortalama % sonucunu vermektedir. Dumluca dan alınan cevher örneklerindeki MgO değerleri % 0.21 ile % 0.29 arasında değişip, ortalama % değerine ulaşmaktadır. Feke den alınan örneklerdeki MgO değerleri %0.72 ile %1.95 arasında değişmekte ve ortalama %1.51 ile diğer bölgelere göre en yüksek değeri vermektedir. Attepe örneklerine ait MgO miktarı % 0.18 ile % 2.7 ve ortalama % değerindedir (Şekil 4.7.). Şekil4.4. de de görüldüğü gibi MgO değerleri en yüksek Feke den alınan örneklerde ikinci olarak da Attepe den alınan örneklerde gözlenmiştir. 57

71 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA %OKSİT DEĞERLERİ 3 2,5 2 1,5 1 0,5 S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 0 MgO Şekil 4.7. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait MgO değerleri M10 Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Attepe, Karakuz ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait CaO değerlerini karşılaştırdığımızda ise B-Kafa örneklerinde CaO değerlerinin % 0.02 ile % 1.11 arasında değişirken ortalama % değerini verdiği görülmektedir. Pınargözü örneklerinde ise CaO değerleri % 0.07 ile %6.38 arasında değişirken ortalama % e ulaşmaktadır. Karakuz örneklerindeki CaO değerleri % 0.07 ile % 0.66 arasında değişip ortalama % sonucunu vermektedir. Feke örneklerindeki CaO değerleri ise % 9.35 ile % arasında değişirken ortalama % değeri ile en yüksek sonucu vermektedir. Dumluca dan alınan örnekle baktığımızda ise CaO değerlerinin % 2.06 ile % 7.11 arasında değiştiği ve ortalama % 3.78 e ulaştığı görülmektedir. Attepe örneklerinde ise %0.23 ile % arasında ve ortalama % 7.63 değerinde tespit edilmiştir (Şekil 4.8.). Şekil 4.8. de de görüldüğü gibi CaO miktarları çokluk sırasına göre Feke örneklerinde en yüksek daha sonra sırayla Attepe, Dumluca ve Pınargözü örneklerinde de yüksek değerlere ulaşmıştır. Na değerleri Karakuz örneklerinde Pınargözü örneklerinden yüksek çıkarken, K ve Ca örnekleri Pınargözü örneklerinden daha düşük sonuçlar vermektedir. 58

72 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA % OKSİT DEĞERLERİ S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M CaO Şekil 4.8. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait CaO değerleri M10 Bu çalışmamızda Divriği B-kafa, Karakuz, Dumluca, Attepe, Pınargözü ve Feke bölgelerindeki demir yataklarından alınan örneklerdeki ana oksit element değerleri tablolar ve grafikler halinde incelenmiştir. Ayrıca dünyadaki bazı yataklara ait cevher örneklerindeki ana oksit element değerleri Tablo 4.2. de gösterilmektedir. Buna göre hidrotermal-metazomatik kökenli Quenza ve Jerissa (Kuzey Afrika ) yatağında SiO 2 değeri %2.7, Erzberg (Avusturya) yatağında %3.89, volkano sedimanter kökenli Vares-Smreka (Yugoslavya) yataklarında %8.36 iken sedimanter ve erken diyajenetik yataklardan olan Alquife ve Las Piletas (İspanya) yatağında %4.43olarak tespit edilmiştir. Hazara bölgesindeki ferromagnezyen ve manganez yataklarındaki hidrotermal olarak zenginleşerek oluşan hematit damarlarından alınan örneklerdeki ana oksit element elementleri incelendiğinde ise SiO 2 değeri Kakul yatağında %0.11 Galdanian yatağında %0,05 ve Chura Gali yatağında %0,11 olarak belirlenmiştir. Genel olarak Fe 2 O 3 değerleri ise Hazara bölgesindeki hidrotermal kökenli Kakul, Galdanian ve Chura Gali yataklarında ortalama %96 civarındayken, volkano sedimanter kökenli Deveci, Vares- Smreka, Vares-Drovkovaç yataklarında %37 olarak belirlenmiştir. Hirotermal metazomatik Bilbao, Erzberg ve Quenza ve Jerissa yataklarında ortalama % 35 civarında gözlemlenmiştir. 59

73 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 60

74 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Bu yataklar arasında Al 2 O 3 değeri en yüksek olarak gözlenen hidotermal metazomatik kökenli Bilbao yatağıdır. Burada Al 2 O 3 %4.62 olarak belirlenmiştir. İkinci olarak ise sedimanter ve erken diyajenetik Alquife ve Las Piletas yatağında gözlemlenmiştir. CaO değerleri en yüksek hidrotermal kökenli Marano yatağında (%20 den fazla) belirlenmiştir İz Elementler Divriği B-Kafa (Sivas), Dumluca (Sivas), Karakuz (Malatya), Feke (Adana), Pınargözü (Sivas-Çetinkaya) ve Attepe (Kayseri-Yahyalı) demir yataklarından alınan 26 adet hematit cevher örneğine ait iz element analiz sonuçları Tablo 4.3. de ve Tablo 4.4. de verilmiştir. Beş farklı bölgeden alınan 26 adet örnek üzerinde yapılan iz element analiz sonuçlarına göre Mo, Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerinde 0.5 ppm ile 3.3 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.48 ppm, Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerinde 2.0 ppm ile 5.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 3.7 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde 2.1 ppm ile 12.2 ppm arasında değişmekte ve ortalama 4.92 ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde 1.0 ppm ile 1.4 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.2 ppm, Dumluca örneklerinde ise 0.8 ppm ile 2.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.43 ppm değerlerine ulaşmaktadır (Şekil 4.9.). Şekil 4.9. da da görüldüğü gibi en yüksek Mo, Karakuz ocaklarından alınan örneklerde gözlenmektedir. İkinci olarak Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerinde yüksek sonuçlara ulaşmaktadır. W, Mo, Sn ve Bi element beraberliği pnömatolitik yataklar için kılavuz elementler olduğundan Pınargözü ve Karakuz yataklarının oluşum kökenine ışık tutması açısından önemlidir. Pınargözü örneklerindeki Mo değerleri Karakuz örneklerinden daha yüksek sonuçlar vermektedir. 61

75 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 62

76 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 63

77 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Mo ppm S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil 4.9. Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Mo değerleri Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Cu değerleri 3.9 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama 334 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Cu değerleri 69.5 ppm ile ppm arsında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Cu değerleri 27.9 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Cu değerleri 8.1 ppm ile 29.9 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Dumluca örneklerinde ise 38.4 ppm ile 41.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 40.5 ppm değer vermektedir. Attepe demir yatağından alınan örneklerdeki Cu 1 ppm ile 6 ppm arasında değişir ve 2.6 ppm ortalama değeri tespit edilmiştir (Şekil4.10.). Şekil da da görüldüğü gibi Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz, Attepe ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Cu değerleri birbirinden oldukça farklı sonuçlar sunmaktadır. Cu değerleri Divriği B-kafa, Pınargözü ve Karakuz örneklerinde ortalama olarak oldukça yüksek değerler verirken Feke zuhurlarından ve Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Cu değerleri çok düşüktür. Ancak bakırın varlığı söz konusudur. Attepe örneklerinde ise diğer beş bölgeye göre Cu miktarı çok düşük hatta yok denecek kadar azdır. 64

78 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Cu PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Cu değerleri Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Pb değerleri 0.6 ppm ile 13.1 ppm arasında değişirken ve ortalama 8.48 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Pb değerlerinin 1.2 ppm ile 8.5 ppm arasında olduğu ve ortalama 3.9 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerindeki Pb değerlerinin 1.3 ppm ile 12.4 ppm arasında değiştiği ve ortalama 5.58 ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Pb değerlerinin 6.1 ppm ile 6.8 ppm arasında değiştiği ve ortalama 6.4 ppm, Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Pb değerinin ise 15.1 ppm ile 96.3 ppm arasında değişmekte olduğu ve ortalama ppm olarak belirlenmiştir. Attpe demir yataklarından alınan örneklerdeki Pb, 2 ppm ile 46 ppm arasında olup12 ppm ortalama değere ulaşmaktadır (Şekil 4.11.). Sivas, Pınargözü, Karakuz ve Feke örneklerindeki Pb değerleri ortalama olarak hemen hemen birbirine yakın değerler verirken Dumluca örneklerindeki Pb değeri çok yüksek sonuçlara ulaştığı gözlemlenmiştir. 65

79 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Pb 120 PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Pb değerleri Altı farklı bölgeden alınan 26 adet örnek üzerinde yapılan iz element analiz sonuçlarına göre Zn değeri Divriği B-kafa örneklerinde 1 ppm ile 105 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Pınargözü örneklerinde 16 ppm ile 45 ppm arsında değişmekte ve ortalama 33.2 ppm, Karakuz örneklerinde 30 ppm ile 299 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke örneklerinde 9 ppm ile 17 ppm arasında değişmekte ve ortalama 12 ppm, Dumluca örneklerinde ise 68 ppm ile 112 ppm arasında değişmekte ve ortalama 97.3 ppm değer vermektedir. Attepe demir yataklarından alınan örneklerde Zn, 11 ppm ile 216 ppm arasında olup, ortalama 67.6 ppm dir. Şekil da da görüldüğü gibi en yüksek Zn değeri Karakuz ocaklarından alınan örneklerde gözlemlenmektedir. İkinci olarak Dumluca örneklerinde yüksek değere ulaşan Zn değerleri Attepe, Sivas, Feke ve Pınargözü örneklerinde düşük sonuçlar vermektedir. Demir yataklarında Zn konsantrasyonunun yüksek oluşu Fe kaynağı kayaçlardan bozunma olduğuna veya yatağın Zn içeriğinin artmasına hidrotermal akışkanların neden olduğuna işaret etmektedir. Bununla beraber Si, Pb ve As değerlerinin yüksekliği de bu sonucu desteklemektedir. Bu sonuçlara göz önünde bulundurulduğunda Karakuz demir yatağının hidrotermal aktiviteler sonucu oluştuğu belirlenmiştir. 66

80 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Zn PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Zn değerleri Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait As değerleri 3.0 ppm ile ppm arasında değişirken, ortalama 63.4 ppm değer verdiği gözlemlenmiştir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait As değerleri 27.5 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde As değerleri 56.8 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde As değerleri 3.1 ppm ile 13.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 8.56 ppm, Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki As değeri ise 26.0 ppm ile 49.3 ppm arasında değiştiği ve ortalama 33.8 ppm değere ulaştığı tespit edilmiştir. Attepe örneklerindeki As, 1 ppm ile 476 ppm arasında olup, ortalama 99.6 ppm dir (Şekil 4.13.). Altı ayrı bölgeden alınan örneklerdeki As değerlerini karşılaştırdığımızda en yüksekten en düşüğe doğru Karakuz, Pınargözü, Attepe, Divriği B-kafa, Dumluca ve Feke bölgeleri sıralanmaktadır. Hidrotermal yataklarda Na, K, Ca ve Cl değerleri yüksek, Mg, Br, S, Sr, Fe, C ve N değerleri düşük, As, Sb, Te, Se önemli belirteç elementlerdir. Altı bölgeye ait As değerleri incelendiğinde bunların içinde en çok dikkat çekenlerin Karakuz ve Pınargözü yataklarına ait örnekler olduğu görülmektedir. Karakuz örneklerindeki As 67

81 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA değerlerinin Pınargözü örneklerindeki As değerlerinden yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar göz önünde bulundurulduğunda Karakuz demir yatağının hidrotermal süreçlerle oluştuğunu söyleyebiliriz. As PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait As değerleri Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz, Attepe ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Ni değerleri birbirinden oldukça farklı sonuçlar sunmaktadır. Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ni değerlerinin 7.7 ppm ile ppm arasında değiştiği ve ortalama ppm değere ulaştığı belirlenmişitr. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ni değerleri 77.8 ppm ile ppm arsında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Ni değerleri ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Ni değerleri 12.2 ppm ile 13.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 12.7 ppm, Dumluca örneklerinde ise 46.1 ppm ile 49.0 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir. Attepe demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ni, 22 ppm ile 48 ppm arasında olup, ortalama 32.5 ppm dir. Şekil de de görüldüğü gibi Divriği B-kafa dan alınan örneklerdeki Ni değeri çok yüksek gözlemlenmiştir. Bunun yanı sıra Karakuz dan alınan 68

82 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA örneklerdeki Ni değerleri de yüksek çıkmaktadır. Ancak Feke örneklerindeki Ni değerinin düşüklüğü dikkat çekici bir durumdur. Ni PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Ni değerleri M10 Hidrotermal fazlar çoğunlukla hareketli elementlerden oluşan çeşitli element beraberlikleri ile karakterize olurlar. Bu fazlar ise kayaçlardaki değişmelere neden olurlar. Ayrıca sülfit oluşumları da gerçekleşebilir. Divriği B-Kafa da cevher ve yan kayaç değişimleri ve sülfit oluşumları açıkça görülmekte ve buradaki sülfit mineralleri mafik ve ultramafik kayaçlardan mobilize olmuş Fe-Ni-Co-Cu elementleri içeren minerallerden oluşmaktadır. Özellikle Ni değerlerinin Sivas örneklerinde yüksek çıkması bazik magmatik kökenle ilişkili olmasından kaynaklanmaktadır. Sb değeri Divriği B-kafa örneklerinde 1.4 ppm ile 3.1 ppm arasında değişmekte ve ortalama 2.54 ppm, Pınargözü örneklerinde 0.2 ppm ile 0.9 ppm arsında değişmekte ve ortalama 0.5 ppm, Karakuz örneklerinde 0.3 ppm ile 4.7 ppm arasında değişmekte ve ortalama 2.32 ppm, Feke örneklerinde 0.1 ppm ile 0.2 ppm arasında değişmekte ve ortalama 0.13 ppm, Dumluca örneklerinde ise 0.7 ppm ile 0.9 ppm arasında değişmekte ve ortalama 0.8 ppm değer vermektedir. Şekil de de görüldüğü gibi en yüksek Sb değeri Karakuz ocaklarından alınan örneklerde ve 69

83 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Divriği B-kafa dan alınan örneklerde gözlenip, hemen hemen yakın değerler sunmasına rağmen Feke Pınargözü, Dumluca demir yataklarından alınan örneklerde çok düşük sonuçlar vermektedir. Hidrotermal yataklarda, As le beraber Sb, Te, Se önemli belirteç elementlerdir. Sb değerleri Pınargözü örneklerinde Karakuz örneklerinden daha yüksek sonuçlar göstermektedir. Ancak As değerleri bunun tam aksine Karakuz örneklerinde daha yüksek sonuçlar vermektedir. Sb PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Sb değerleri Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Bi değerlerini karşılaştırdığımızda ise şu sonuçlar belirlenmiştir. Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Bi değerleri 0.6 ppm ile 2.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.72 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Bi değerleri 0.2 ppm ile 0.9 ppm arsında değişmekte ve ortalama 0.54 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Bi değerleri 0.3 ppm ile 4.7 ppm arasında değişmekte ve ortalama 2.32 ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Bi değerleri 0.1 ppm ile 0.2 ppm arasında değişmekte ve ortalama 0.13 ppm, Dumluca örneklerinde ise 0.7 ppm ile 0.9 ppm arasında değişmekte ve ortalama

84 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA ppm değer vermektedir (Şekil 4.16.). Şekil da da görüldüğü gibi Karakuz dan alınan örneklerdeki Bi değeri diğer bölgelerden alınan örneklerdeki Bi değerlerinden çok yüksek tespit edilmiştir. Bi PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Bi değerleri Sn değeri Divriği B-kafa örneklerinde 8 ppm ile 10 ppm arasında değişmekte ve ortalama 8.8 ppm, Pınargözü örneklerinde 24 ppm ile 38 ppm arsında değişmekte ve ortalama 33.2 ppm, Karakuz örneklerinde 3 ppm ile 10 ppm arasında değişmekte ve ortalama 7.2 ppm, Feke örneklerinde 1 ppm ile 2 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.6 ppm, Dumluca örneklerinde ise 22 ppm ile 27 ppm arasında değişmekte ve ortalama 24.3 ppm değer vermektedir. Şekil 4.17 de de görüldüğü gibi Dumluca demir yatağı ve Pınargözü demir yatağından alınan değerler oldukça yüksek olup Karakuz ocaklarından ve Divriği B-kafa demir yatağından alınan örneklerdeki Sn değerleri birbirine yakın değerler sunarken Feke örneklerinde az da olsa Sn ye rastlanmıştır. W değeri Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerinde 0.3 ppm ile 6.2 ppm arasında değişirken ve ortalama 2.38 ppm, Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerinde 10.9 ppm ile 16.4 ppm arasında değişirken, 71

85 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA ortalama 13.6 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde 0.5 ppm ile 68.8 ppm arasında değişirken, ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan Sn PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Sn değerleri W PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait W değerleri hematit örneklerinde 1.3 ppm ile 2.2 ppm arasında değişirken, ortalama 1.7 ppm, Dumluca örneklerinde ise 2.3 ppm ile 5.5 ppm arasında değişirken, ortalama 3.73 ppm değerlere ulaştığı tespit edilmiştir (Şekil 4.18). Şekil de de görüldüğü gibi 72

86 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA en yüksek W değeri Karakuz ocaklarından alınan örneklerde belirlenirken, ikinci olarak Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerinde yüksek gözlemlenmiştir. Pnömatolitik yataklarda W, Bi, Mo ve Sn elementlerinin egemen olduğu göz önünde bulundurulduğunda, Pınargözü demir yatağındaki W değerlerinin, Karakuz demir yatağındaki örneklerde çok yüksek değerlere ulaştığı belirlenmiştir. Karakuz demir yatağındaki W değerleri ise Karakuz5 örneği dışındaki örneklerde çok düşük değerler verirken Karakuz5 örneğinde 68.8 ppm e ulaşmaktadır. Mo değerleri her iki yatak için karşılaştırıldığında ise Pınargözü örneklerinde Karakuz örneklerinden daha yüksek çıkmaktadır. Bi değerlerine baktığımızda ise tam aksi bir durum karşımıza çıkar. Çünkü Bi değerleri Karakuz örneklerinde Pınargözü örneklerinden daha yüksek değerler vermektedir. Sn değerlerinin ise Pınargözü örneklerinde Karakuz örneklerindeki değerlerden çok yüksek olduğu görülür. Bizmut dışındaki W, Mo ve Sn elementlerine ve Karakuz demir yatağındaki elementlere göre kıyaslandığında Pınargözü demir yatağı Pnömatolitik süreçlerle oluşmuştur. V değeri Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerinde 18 ppm ile 138 ppm arasında değişmekte ve ortalama 98.4 ppm, Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerinde 1082 ppm ile 1392 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde 197 ppm ile 437 ppm arasında değişmekte ve ortalama 344 ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde 57 ppm ile 111 ppm arasında değişmekte ve ortalama 89 ppm, Dumluca örneklerinde ise 140 ppm ile 265 ppm arasında değişmekte ve ortalama 188 ppm değer vermektedir. Attepe öneklerinde V, 5 ppm ile 6 ppm arasında değişirken ortalama 5.2 ppm değere ulaşır (Şekil 4.19.). Şekil da da görüldüğü gibi en yüksek V değeri Pınargözü demir yatağından alınan örneklerde belirlenmiştir. İkinci olarak Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde yüksek değerlere ulaşmaktadır. 73

87 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 V Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait V değerleri M10 Cevher yataklarında V un yüksek içeriği, yatağın oluşumunda volkanik bir katkının olduğunun kanıtıdır (Fernandez ve Moro, 1998). Özellikle de magmatik kristallenmeyle oluşan demir ve titan yatakları vanadyum için en önemli zenginleşme ortamıdır. Bunun dışında yüzeysel koşullarda vanadyumun, V +5 iyonu şeklinde hareketliliğinin yüksek olması indirgen koşullarda kırıntılı sedimanlar içinde uranyum ve fosfatlarla birlikte vanadatlar şeklinde çökelme özelliği nedeniyle sedimanter demir yataklarında da önemli miktarlarda gelişme gösterdiği bilinmektedir. Aynı zamanda V un yüksek içeriği üst kıtasal kabuk için Condie (1993) tarafından önerilen 86 ppm değerinden Attepe demir yatağı dışındaki tüm diğer yataklarda yüksek değerler vermiştir. Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Co değerleri 2.1 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir. Attepe demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Co, 5.5 ppm ile 14.5 ppm arasında olup, 9.5 ppm ortalamaya ulaşmaktadır. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Co değerleri 116 ppm ile ppm arsında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Co değerleri 50.1 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Co değerleri 5.8 ppm ile 16 ppm değeri arasında ve ortalama 9.56 ppm değer vermektedir. Dumluca 74

88 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA örneklerinde ise 59.2 ppm ile 68.2 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir(şekil 4.20.). Şekil de de görüldüğü gibi Divriği B-kafa dan alınan örneklerdeki Co değeri diğer bölgelerden alınan örneklerdeki Co değerinden çok yüksek olduğu belirlenmiştir. Attepe demir yatağından alınan örneklere ait Ga, 3 ppm ile 22.9 ppm rasında olup, ortalama ppm dir. Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ga değerleri 3.6 ppm ile 13.1 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ga değerleri 17.8 ppm ile 24.3 ppm arsında değişmekte ve ortalama 20.1 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Ga değerleri 14.8 ppm ile 39.3 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Ga değerleri 3.6 ppm ile 6.2 ppm değeri arasında ve ortalama 4.53 ppm değer vermektedir. Dumluca örneklerinde ise 3.4 ppm ile 4.5 ppm arasında değişmekte ve ortalama 3.76 ppm değer vermektedir (Şekil 4.21.). Şekil de de görüldüğü gibi Karakuz demir yatağından alınan örneklerdeki Ga değeri diğer bölgelerden alınan örneklerdeki Ga değerinden çok yüksek olarak gözlemlenmiştir. Co PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Co değerleri M7 M8 M9 M10 75

89 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Ga PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Ga değerleri Ana elementlere bakıldığında demir içeriğinin oldukça yüksek olması ve Fe ve Mn elementlerine Ga, V, Co iz elementlerinin eşlik etmesi ve oldukça yüksek değerler vermesi demir cevheri ve demir yatağı içindeki geç hidrotermal faza karşılık gelmektedir. Bu durumda cevher yatağının oluşum kökeni ile cevherin içerdiği ana ve iz element beraberlikleri doğrudan bir ilişki sunmaktadır. Ga elementi Al 2 O 3 ve TiO 2 ile doğru orantılı olarak, MgO ile ters orantılı olarak artıp azalırken sedimanter Fe, Mn ve Si yataklarının asal bileşenleri olan Mn 3 O 4, Fe 2 O 3 ve SiO 2 ile ilişkisi yoktur. Sedimanter demir yataklarında Ga ve Pb elementleri birbirleriyle paralellik göstermekte olup oldukça düşük değerler sunmaktadır (Gümüş, 1998). Bu durumda Feke demir yataklarının sedimanter kökenli, Karakuz demir yatağının hidrotermal kökenli olduğunu söyleyebiliriz. Rb değeri Divriği B-kafa örneklerinde 0.8 ppm ile 40.3 ppm arasında değişmekte ve ortalama 22.9 ppm, Pınargözü örneklerinde 7.3 ppm ile 15.1 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz örneklerinde 2.1 ppm ile 11.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 4.54 ppm, Feke örneklerinde 11.2 ppm ile 32.4 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Dumluca örneklerinde ise 1.2 ppm ile 1.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.4 ppm değer vermektedir. Attepe 76

90 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA demir yatağına ait örneklerde Rb, 0.9 ppm ile 2.9 ppm arasında olup, ortalama 1.5 ppm dir (Şekil 4.22.). Şekil de de görüldüğü gibi en yüksek Rb değeri Feke zuhurlarından alınan örneklerde, Divriği B-kafa dan ve Pınargözü demir yataklarından alınan örneklerde yüksek değerler vermesine rağmen Attepe, Dumluca ve Karakuz demir yataklarından alınan örneklerde oldukça düşük olarak gözlemlenmiştir. Rb PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Rb değerleri Farklı bölgelerdeki demir yataklarından alınan hematit cevherine ait 21 adet örnek üzerinde yapılan iz element analiz sonuçlarına göre Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Sr değerleri 1.7 ppm ile 14.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 8.2 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Sr değerleri 12.4 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Sr değerleri 11.3 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Sr değerleri 63.6 ppm ile 75.2 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Sr değeri ise 34.8 ppm ile 93.3 ppm arasında değişmekte ve ortalama 55.3 ppm değer vermektedir. Attepe demir yatağından alınan örneklerdeki Sr değeri, 20.8 ppm ile ppm arasında olup, ortalama

91 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA ppm civarındadır (Şekil 4.23.). Altı ayrı bölgeden alınan örneklerdeki Sr değerlerini karşılaştırdığımızda en yüksekten en düşüğe doğru Attepe, Feke, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Divriği B-kafa bölgeleri sıralanmaktadır. Sr PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Sr değerleri Stronsiyum elementi, sedimanter kayaçlarda daha çok aragonit içerisinde bulunur. Kalsit de stronsiyum içeren bir mineraldir. Bu element deniz suyunda bol olmasına karşın, karbonat, klorür, potasyum ve magnezyum tuzlarında çok azdır. Dip çıkıntısı ile açık denizden ayrılmış, sığ ortamların tanımlanmasında düşük değerlerinden yararlanılır. Stronsiyum elementi yüksek değerler vermesiyle de sedimanter demir cevherini karakterize eden bir element olup Feke örneklerinde sırasıyla 63.6, 65.7 ve 75.2 ppm değerleri vererek diğer örneklerden farklılığını ortaya koymuştur. Bu değerler diğer örneklerdeki Sr değerlerinden çok yüksektir. Farklı bölgelerdeki demir yataklarından alınan hematit cevherine ait 26 adet örnek üzerinde yapılan iz element analiz sonuçlarına göre Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Zr değerleri 2.2 ppm ile 25.6 ppm arasında değişmekte ve ortalama 13.6 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Zr değerleri 8.2 ppm ile 12.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 10.3 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Zr değerleri 2.6 ppm ile 31.4 ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke 78

92 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Zr değerleri ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Zr değeri ise 5.6 ppm ile 8.3 ppm arasında değişmekte ve ortalama 6.76 ppm değer vermektedir. Attepe örneklerinde Zr, 0.5 ppm ile 2.7 ppm arasında olup, ortalama 1.16 ppm dir (Şekil 4.24.). Altı ayrı bölgeden alınan örneklerdeki Zr değerlerini karşılaştırdığımızda en yüksek değeri Feke zuhurlarından alınan örneklerin verdiği, bunun yanı sıra Sivas, Karakuz, Pınargözü örneklerinin hemen hemen birbirine yakın değerler sunduğu Şekil de de görülmektedir. Zr PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 M6 M7 M8 M9 M10 Şekil Divriği B kafa (S), Dumluca (D) Pınargözü (P), Karakuz (K), Feke (F) ve Attepe (M) demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Zr değerleri Zr elementi en çok göl ve karasal ortamların karbonlu şeylerinde çoğalmaktadır. Bu haliyle sedimanter kayaç ve cevherleri karakterize eden bir elementtir (Gümüş, 1998). Zr değerleri Feke1 de ppm, Feke2 de ppm, Feke3 de ppm değerlere ulaşmıştır. Bu yüksek değerler demir cevherinin sedimanter kökenli olarak oluşmasından kaynaklanmaktadır. Zr,Rb,Sr, ile birlikte Ba,Al,K,Ti,P,Ca,V,Ga,Na element beraberlikleri hidrotermal değişmelere serpantinleşmeğe veya bir granitik etkiye karşılık gelir (Ünlü,1986). Al, K, Na, Ti, Rb, P, Sr, Si, Cl, Ca, Pb, Ba, Zr elementleri hep beraber granitik element ve litofil elementlerden oluşur. Bu beraberlik granitik kayaçlara ve aynı bölgedeki diğer kayaçlar üzerindeki olasılı granitik etkilere karşılık gelmektedir. 79

93 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Aynı zamanda serpantinlerin hidrotermal değişimlerine (Skarn) karşılık gelmektedir. Bu sonuçlar bize B- Kafa cevherleşmesinin kontakt metazomatik olarak oluştuğunu göstermekte ve daha önce yapılan çalışmaları doğrulamaktadır. Attepe den alınan örneklerdeki Ba, 125 ppm ile ppm arsında olup, ppm ortalamaya sahiptir. Divriği B-kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ba değerleri 6.8 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Ba değerleri 93.4 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Ba değerleri 74.7 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Ba değerleri ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm, Dumluca demir yatağından alınan örneklerdeki Ba değeri ise 57.2 ppm ile ppm arasında değişmekte ve ortalama ppm değer vermektedir (Şekil 4.25.). Altı ayrı bölgeden alınan örneklerdeki Ba değerlerini karşılaştırdığımızda en yüksekten en düşüğe doğru Attepe, Dumluca, Feke, Karakuz, Pınargözü ve Divriği B-kafa bölgeleri sıralanmaktadır. Ba PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz, Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Ba değerleri Ba elementinin yüksek değerler vermesi sedimanter demir cevheri oluşumunu karakterize etmektedir. Ancak yüksek Ba içeriği Fe cevheri yatakları içindeki olasılı 80

94 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA son hidrotermal fazların barit damarcıkla olan ilişkisine bağlı olarak da oluşabilir (Ünlü, 1986). Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz ve Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Au değerlerine baktığımızda Divriği B- kafa demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Au değerleri 5.3 ppm ile 20.8 ppm arasında değişmekte ve ortalama 9.6 ppm değer vermektedir. Pınargözü demir yatağından alınan cevher örneklerine ait Au değerleri 3.5 ppm ile 6.6 ppm arsında değişmekte ve ortalama 4.56 ppm, Karakuz ocaklarından alınan cevher örneklerinde Au değerleri 1.4 ppm ile 5.0 ppm arasında değişmekte ve ortalama 2.78 ppm, Feke zuhurlarından alınan hematit örneklerinde Au değerleri 0.5 ppm in altında olup sadece bir örnekte 2.1 ppm değerini vermektedir. Dumluca örneklerinde ise 1.0 ppm ile2.0 ppm arasında değişmekte ve ortalama 1.4 ppm değer vermektedir. Şekil da da görüldüğü gibi Divriği B-kafa dan alınan örneklerdeki Au değeri diğer bölgelerden alınan örneklerdeki Au değerinden çok yüksek çıkmaktadır. Bunun yanı sıra Karakuz, Pınargözü, Dumluca demir yataklarından alınan örneklerde de Au varlığı çok düşük de olsa tespit edilmiştir. Au PPM S1 S2 S3 S4 S5 P1 P2 P3 P4 P5 K1 K2 K3 K4 K5 F1 F2 F3 D1 D2 D3 Şekil Divriği B kafa, Dumluca, Pınargözü, Karakuz, Feke demir yataklarından alınan cevher örneklerine ait Au değerleri 81

95 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA Ay ve diğerleri, (2004), MTA Genel Müdürlüğü tarafından Yukarı Fırat Havzası Maden Aramaları Projesi kapsamında yıllarında Hasançelebi, Karakuz, Kuluncak Fe ve Kuluncak NTE-U-Th cevherleşmelerini incelemişler ve geçmişte demir arama amacıyla yapılan sondajların karotlarını gözden geçirmişlerdir. Yaptıkları bu çalışmada cevherler içinde 2 ppm Au tespit etmişlerdir. Aypılan bu çalışmada daha yüksek oranlarda Au içeriğine rastlanmıştır. Skandiyum elementi genel olarak iç kökenli yataklarda bulunmasına karşın, limonit, pirolüzit ve fosfatlı minerallerde, kumtaşı ve killerin içindeki fosfatların organik kalıntılarında da mevcuttur (Gümüş, 1999). Pınargözü, Dumluca Sivas ve Karakuz bölgelerinden alınan örneklerdeki Sc değerleri 1 ppm in altında olmasına rağmen Feke örneklerinde Sc değerleri sırasıyla 7, 7 ve 6 ppm gibi değerler vermektedir. Talyum elementi sedimanter cevher ve minerallerde bulunur. Talyumun en fazla bulunduğu ortamlar killi kayaçlardaki sülfürlerdir. Feke örneklerindeki Ta içeriği 3, 4, 6 ppm sonuçlarını vermektedir. Bu değerler yine diğer bölgelerden alınan örneklerdeki Talyum değerlerinden yüksektir Nadir Toprak Elementleri Karakuz (Hekimhan/Malatya), B- Kafa (Divriği/Sivas), Dumluca (Divriği/Sivas), Feke (Adana), Attepe-Kızıl (Yahyalı/Kayseri), Pınargözü (Çetinkaya/Sivas) bölgelerinden alınan demir cevheri örnekleri üzerinde ICP-MS yöntemi kullanılarak nadir toprak element (NTE) analizleri yapılmış ve elde edilen değerler Tablo 4.4. te ppm olarak verilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar kondrite göre normalize edilerek Şekil de gösterilmiştir. 82

96 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Ebru ATA 83