MADEN YATAKLARI DEĞERLENDİRME PROJE: SİVRİHİSAR KUZEY DOĞUSUNDAKİ (MÜLK-OĞLAKÇI) NEOJEN YAŞLI VOLKANİKLERDE ZEOLİT MİNERALLERİNİN ARANMASI

Transkript

1 MADEN YATAKLARI DEĞERLENDİRME PROJE: SİVRİHİSAR KUZEY DOĞUSUNDAKİ (MÜLK-OĞLAKÇI) NEOJEN YAŞLI VOLKANİKLERDE ZEOLİT MİNERALLERİNİN ARANMASI Zeolit I. SAFHA: Bölgeyle İlgili Tanıma 1- Bölgenin bütünün incelenmesi (LİTERATÜR TARAMASI): Uyarı: Modelin belirlenmesine yardımcı olur. Cevherin metresini belirtmeye, oluşacak cevherin hangi miktarlarda ve seviyelerde olduğunun belirtilmesine yardımcı Bölge Adına i. Bölgenin morfolojisi ii. Bölgenin jeolojisi iii. Bölgedeki zeolit oluşumunu kökeni iv. Bölgenin tektonizma ile ilişkisi v. Bölgenin paleoiklim özellikleri vi. Bölgenin yağış ve drenaj şartları vii. Çalışma alanı yakınlarında yerleşim alanları Cevher Adına i. Zeolit nedir? ii. Nasıl oluşur? iii. Zeolit mineral türleri ve özelikleri nelerdir? iv. Türkiye de hangi tip zeolit oluşumları gözlenir? v. Zeolitin endüstriyel olarak kullanım alanları Mutlaka araştırılmalıdır. Çalışmaya başlamadan önce çalıştığıız minerali görmemiz gerektiğini bilmeliyiz. Bu nedenle ZEOLİT EL ÖRNEĞİ mutlaka incelenmelidir. Çizelge. Doğal Zeolit Oluşumları (Geology and World Deposits, Iijima,1980) Oluşum Tipi Sıcaklık Zeolit Türleri Derin deniz çökelleri 4-50 o C Ph, Cp, An Günlenme (salin, alkalin toprak) Ph, Cp,Ch,Er,Mo, Alkali ve Tuzlu göl alanları o C Gi,Fa,Go,Na,An Süzülen Yer altı Suları (bazik tefra) He Süzülen Yer altı Suları (asidik tefra) Ph, Cp,Ch,Er,Mo, Sığ gömülme diyajenezi o C Fe, An, Th, Me, Sc, (Düşük ısılı hidrotermal) He, St Derin gömülme diyajenezi (Orta ısılı hidrotermal) >100 o C La,An Düşük dereceli metamorfizma >200 o C Wa,Yu,An Magmatik An TÜRKİYE DE GÖRÜLEN ZEOLİT OLUŞUM TİPLERİ VE ÖNEMLİ YATAKLAR: Türkiye de zeolit oluşumları çoğunlukla gölsel, akışkanca zengin olan ortamlarda; volkanoklastik malzemenin göl suyu veya hidrotermal solüsyonlar ile etkileşimi sonucunda oluşmaktadır. Çizelge- Zeolit yatakları ve türleri Zeolit Yatakları Zeolit Türü Bahçecik, Gölpazarı, Göynük Polatlı, Mülk, Oğlakçı, Ayaş, Nallıhan, Çayırhan, Beypazarı, Mihalıççık Kalecik, Çandır, Şabanözü, Balıkesir- Bigadiç Emet- Yukarı, Yoncaağaç Kütahya- Şaphane Gördes İzmir- Urla Kapadokya yöresi (Tuzköy- Karain, şabazit, mordenit, erionit BÖLGE JEOLOJİSİ: Zeolit minerallerini içeren gölsel birimlerpliyosen yaşlı Sakarya formasyonu içerisine girer. Sakarya formasyonna ait haritalanabilir litofasiyesler alttan üste doğru; pirolastik arakatkılı kiltaşı, volkanikler, karbonat-kiltaşı, evaporit fasiyesleri şeklinde sıralanmıştır. Bölgenin tektonizması, zeolitleşmeye etkisi: Bölgedeki volkanikler K-G yönlü sıkışma-rejimi ve bunun takibinde genişleme tektoniğinin yarattığı D-B doğrultulu fay sistemleri boyunca yüzeylenmiştir. Tektonizmanın artması ile hızla derinleşen göl alanındaki farklı derinlik değişimlerine bağlı olarak gelişen zeolit oluşumları bir arada depolanmıştır. Gölsel birimler (Miyosen ve Pliyosen yaşlı) volkanizma, tektonizma ve paleoiklm koşullarına bağlı olarak farklı süreçlerde depolanmıştır.

2 Çalışma alanının araştırılmaya uygun olup olmadığı araştırılır. Bölgeye ait herhangi bir ruhsat veya kanun var mı araştırılır. Çalışma alanı orman, askeri alan, turistik bir merkez veya başka bir ruhsat sahasına ait, devlet tarafından kapatılmış olabilir.. KARŞILAŞTIRMA Literatür taraması sonunda çalışılan bölge ile diğer fosfat depolanmalarının karşılaştırılması ve pozitif negatif özelliklerin bulunması, Literatürdeki ayrılıklar ve uyuşmazlıkların belirlenmesi Ruhsat alanının özelliği, kapatılıp kapatılmadığı, kapatılmış bir alan ise nedenleri mutlaka araştırılmalıdır. Bunu yapmadan safha 2 ye asla geçilmez. Uyarı: Eldeki veriler ile teori uyuşmak zorundadır. 2- Bölge adına jeolojik çalışma yapılır. Bölge adına yapılmış eski çalışmalar taranır. Önemi: cevherleşmenin belli olduğu alan tespit edilir. Tüm alan dışında aranılan spesifik bölgenin yeri tespit edilebilir. -Bölgedeki tüm çizgisellikleri abartı ile ortaya çıkartır. -- Çizgisellikler üzerinden sayısallaştırma yapılır. -- Sayısal vektör üzerinden gül diyagramları yapılır.. -- Gül diagramı ile ortaya çıkan hakim yön ile drenajdan ortaya çıkan gül diyagramındaki hakim yön karşılaştırılır. Uyduda çalışılan bölge geniş ölçekte incelenmeli, çevre ile bağlantılarına bakılmalı. Alan küçük olsa bile bölgenin hikâyesi bir hat ya da başka bir oluşumdan ileri gelebilir. Önce bütüne bakılmalıdır. Bunun faydası 3 ve 4. safhalarda görülecektir. Eğer değiyor ise uydu çalışmasına geçilir Uydu Çalışmaları Uydu görüntüsü retrifikasyonu Tüm haritaların retrifikasyonu Bölge koordinatlarının girilmesi Fay ve filtrelerin uygulanması Jeoloji sayısallaştırılarak uyduya girilir. Eğer değmiyor ise çalışma bırakılır. Uyduda tüm volkanik ve gölsel oluşumlar tanınmalıdır. Ümit veren bölgeler işaretlenir, daha sonra bu bölgelerden örnek alınmalıdır. Bölgeye ait Paleocoğrafik ve yapısal haritalar incelenmelidir. Paleoiklim, yağış, drenaj özellikleri belirlenmelidir. Araziye gitmeden çalışılacak alan daralıyor. Kaya tiptektonik, cevher yayılımı, cevheri kolay bulduracak unsurlar belirlenir. NEDEN: Paleoiklim, yağış ve drenaj özellikleri, bu saha için önemlidir: Bölgede zeolitleşme sırasında sıcak ve kurak bir ikli hakimdir. Bu şartları yanstan dolomitlerin volkanik birim üzerinde yeralması bu görüşü destekler. Ayrıca bölgedeki smektit killerinin varlığı sıcak iklimle ilişkili olduğu, düşük yağış ve zayıf drenaj şartlarına sahip olduğu belirlenmiştir.

3 II.SAFHA: Arama Safhası 1- Jip Jeolojisi a- Arazi planlaması yapılır, zaman ve masraf belirlenir. Plan yapılırken arazide her yere gidilmeli ve zamanın boşa harcanmaması sağlanmalı. b- Jip jeolojisi sırasında ulaşımı zor olan yerlerden numune alınabilir,gerekirse kısa mesafeli tanıma sondajı yapılır (maliyet düşünülmelidir.) c- Uydu görüntüleri ve diğer çalışmalar ile belirlenen unsurlar kontrol edilir. 2-Jip jeolojisi sırasında yüzlek vermiş volkanoklastiten örnekler alınır ve ince kesitleri incelenebilir. Başlangıç için uygun bir analiz türüdür. 3-Yönlendirilmiş sınıflama yapılır. Emin olunan yerler koordinatları ile tanımlanır. Uyduda yer tanımlanarak benzerini bulması sağlanır. 4- Fasiyesler ve mostralar belirlenir. Miyosen volkanik yüzleklerine dikkat edilmelidir. 5- Numune alarak alan daraltma Bölgede en umutlu yerlerden başlanarak, önce yüzey numuneleri alınıyor, analiz ediliyor, analizi umutlu olan yerlerden küçük derinlikli (5-10m) sondajlar yapılır. Uyarı: Numune alınırken koordinatlar mutlaka belirtilir. Örnek alınırken kopmuş örnekler numaralandırılmaz (taşınmış olabilir), saha da birebir kırılmış örnek alınır. Numune alınırken, yapılacak analizler düşünülerek miktarı da ona göre belirlenir. Önce tanıma sondajları yapılır, analizleri belli katlar için alınır. Alınan numunelerde; Tanıma Ayırma çalışmaları yapılır. Tanımadan numune ayrımı yapılamaz. Şekil-İnceleme alanının yer bulduru ve jeoloji haritası(gözler ve diğerleri, 1996 'dan değiştirilerek alınmıştır).

4 Tüm çalışmalar umut veriyor ise; SONUCUNDA 3. SAFHADA En umutlu olan yerlere detay sondaj çalışması yapılır. Sonuç: Alan daraltm a DEVAM Tüm bu belirlenen unsurlar çalışmaya uygun mu değil mi belirlenir. Sonraki Safhaya Geçiş Çalışmayı Bitir Zeolit kristalleri III. SAFHA: Daraltılan Alan Bölgesinde Detay Jeoloji Araştırmaları 1-Detay jeoloji çalışmaları yapılır. kristalleri 2- Alınan örneklerden ince kesit hazırlanır. Piroklastik ve volkanik kayaçlarda polarizan mikroskop ile mineralojik bileşimler ve dokusal zellikler belirleniyor. Sonuç olarak; 1. tüflerde; volkan camı kristal miktarına göre vitrik, litik, kristal tüf olarak 3 e ayrılır. 2. Volkan camı içerisinde zeolitleşme, bunun yanısıra killeşme ve karbonatlaşma görülür. 3. Zeolit türlerinden analsim varlığı teşhis edilmiştir. XRD verileri zeolit mineralleri için çok önemli, çünkü boyutları genelde 3 mikrondan küçük ve en güvenli veri bu analiz yolu ile elde edilebilir. Tüm bu analizler sonucunda numunelerden mutlaka şahit numune kalmalı. Bu verilerin doğruluğu XRD, Sem, DTA verileri ile güçlenecektir. 3- XRD (tüm kayaç çekimi) analizi 4- DTA analizi: bozuşmuş tüfe ait örneğin temel özellikleri, faz dönüşümleri DTA-TG analizi ile incelenir. 5-SEM incelemeleri yapılır. Zeolit mineralerinin morfolojisi, peteksi dokusu belirlenir. Üzerinde gelişen mineral yapıları varsa incelenir. Petrografik, Parlatma, Tipik jeokimya a- kaya için analiz a.1-iz element a.2.nadir Toprak Element b- cevher analizi İzotop Sıvı kapanım Paleontolojik analizler alınan numunelerden yapılır. Jeokimyasal Araştırmalar için: Mineral alımı jeokimyasal değerleri tek başına belirleyemez. Analiz için Referans olarak Acme Laboratuvarları gösterilebilir. 4A paketinde ana elementler ICP-ES ile iz ve nadir toprak elementleri ise (4B paketi) ICP-MS ile yapılmaktadır. 4A Grubu: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, Na2O, MgO, K2O, TiO2, MnO, P2O5,Cr2O3, LOI, C, S 4B Grubu: Au, Ag, As, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cs, Cu, Ga, Hf, Hg, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb,Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Ta,Th, Tl, U, V,W,U, Zn, Zr, La, Ce, Pr, Nd, Sm, U, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu Alınan numuneler diğer impuritelerin problem oluşturup oluşturmadığı tespit edilir. UMUTLU İSE

5 Bu analiz sonuçlarına göre: inceleme alanındakipiroklastik ve volkaniklerin bozuşmasına bağlı olarak oluşan zeolitlerin ve anakaya ile olan ilişkilerinin belirlenmesi için bu birimleri temsil eden taze örekler ile değişik oranda bozuşmaya uğramış örnekler XRD analizi ile incelenmiştir. Zeolit türünün analsim olduğu belirlenmiştir. Bölgedeki alterasyon nedeniyle bir zonlanma oluşumu dikkat çekicidir. Zeolitler kısmen bozuşmuş tüfler içerisinde görülmüştür. 3.43Å Anakaya ve çevre kaaçlardan alınan örneklerin kimyasal analiz sonuçları ve diğer verilerin korelasyonu ile göl suyunun Na-K-Al ce zengin olduğu ve ph ın 9-10 arasında olduğu belirlenmiştir, bu nedenle analsim yaygınca görülür. yaygın kil minerali ise smektittir. Bu safhada tekrar arazi gidişleri olabilir. Aynı kişi ile yapılamaz, çünkü farklı görüş ve yorumlardan yararlanılmalıdır. Aynı kişi ile gidilmesi yanlış yorumlamalara götürür. Tüm bunların hepsi araştırmanın işletmeye geçmesini sağlayacak unsurlardır. SONUÇ Volkanik kül yüzeyde bozuşmamıştır, fakat göl suyunun ph ının yükselmesiyle gittikçe artarak bozuşma gerçekleşir. Fillipsit ve heulandit göl kenarına yakın yerlerde ve analsim ve K- feldispat tuzluluğun fazla olduğu merkeze yakın kesimlerde görülür. Olumsuz Olumlu VAZGEÇ BİR SONRAKİ SAFHA IV. SAFHA: Bölgenin 3 boyutlu modellenmesi Üç boyutlu yorumlama yapılır. Matematiksel hesaplamalar yapılır. Ekonomik özellikleri tam olarak belirlenir. Bölgede tatmin edecek detay analizler yapılır: Yüzeyde yapılmış jeofiziksel çalışma ve karotlardan alınan veriler uygun ise sondaj delikleri daha derinlerde jeofizik çalışma ve denemelere fırsat verir. Sondaj yerleri belirlenir, Ne kadar sondaj yapılacağı belirlenir Sondaj kayıtları tutulur, loglar hazırlanır. Üç boyutları GIS de hazırlanmalı Öğütme teknikleri, cevher kazama teknikler, boyutu belirlenir. (Öğütme için mikroskopik incelemeler önemlidir.) Madeni çalıştırmak için belli husular belirlenmeli: Bölge tenör olarak uygun mu? Bölge rezerv olarak uygun mu? Bölge jeolojik olarak uygun mu? Bölge topografik olarak uygun mu? Bölge coğrafi konum açısından uygun mu? İşçi teminindeki güçlükler nelerdir? İklim faktörü Kimyasal impuriteler açısından bir fark var mı? Cevherdeki arz-talep nedir? Cevheri (siyasi olarak) satabiliyor musun? Yön- eylem araştırması 8. YAS problemi varsa belirlenir, 9. Tesis yerleri belirlenir 10. Su problemi 11. Cevher hazırlama testleri 12. İşletme sınırı (cut of grade) belirlenir. EKONOMİK / EKONOMİK DEĞİL Bu işlem maden bitene kadar yapılır. Çünkü maliyet aylık değişir. Cevher terkedilinceye dek maliyet devam eder. S u +65 mesh CEVHE R Çeneli Kırıcı Merdaneli Kırıcı Hidrosiklon Alt Akım Sınıflandırıcı Üst Akım -65 mesh Topaklama Çökeltme Filtre Her safha tekrar gözden geçirilir. Çalışmayı bitir! Sallantılı Masa Sallantılı Masa Kaba Konsantre V. SAFHA:Rapor Sunum Safhası Kaba Orta Ürün Kaba Atık İnce Konsantre İnce Orta Ürün İnce Atık Piyasa iyi kollanmalı, Tüm kalan detay ve eksikler belirlenmeli (madenin sürekliliği için tamamlanması gereken detaylar). İŞLETİM