ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ BALYA (BALIKESİR) POLİMETALİK MADEN YATAĞI REZERVİNİN JEOİSTATİSTİK YÖNTEMLE ANALİZİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2011

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BALYA POLİMETALİK MADEN YATAĞI REZERVİNİN JEOİSTATİSTİK YÖNTEMLE ANALİZİ YÜKSEK LİSANS TEZİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez 26/01/2011 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir......... Prof. Dr. Adem ERSOY Prof. Dr. Mahmut ÇETİN Doç. Dr. Suphi URAL DANIŞMAN ÜYE ÜYE...... Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ ÜYE..... Doç. Dr. Ahmet DAĞ ÜYE Bu Tez Enstitümüz Maden Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu Çalışma Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2009YL14 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ BALYA (BALIKESİR) POLİMETALİK MADEN YATAĞI REZERVİNİN JEOİSTATİSTİK YÖNTEMLE ANALİZİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman :Prof. Dr. Adem ERSOY Yıl: 2010, Sayfa: 81 Jüri :Prof. Dr. Adem ERSOY :Prof. Dr. Mahmut ÇETİN :Doç. Dr. Suphi URAL :Doç. Dr. Ahmet M. KILIÇ :Doç. Dr. Ahmet DAĞ Bu çalışma Balya (Balıkesir) Hastanetepe Kurşun-Çinko ve Gümüş yatağının rezerv ve tenör analizlerinin jeoistatistik yöntemle modellenmesini kapsamaktadır. Maden yatağına ait sondaj loglarından veritabanı oluşturulmuştur. Veriler 5 m aralıklı kompozitlere dönüştürülmüştür. Hem orjinal hem de kompozite dönüştürülen veriler sağa çarpık dağılım göstermiştir. Bu nedenle kompozit verileri logaritmik olarak dönüştürülmüş olup, bu veriler lognormal dağılım göstermiştir. Bu dağılıma ordinary kriging uygulanmıştır. Variogram analizinde farklı doğrultularda (KD ve GB) zonal ve geometrik anizotropi, düşey yönde ise jeolojik trend tespit edilmiştir. Variogram modellerinin doğruluğu, çapraz doğrulaması grafiksel ve istatistiki analizleriyle test edilmiştir. Çalışma alanında maden yatağının rezerv ve tenör tahmini yapılmıştır. Cevher dağılımları iki ve üç boyutlu tenör dağılım haritalarıyla modellenmiştir. Model doğrulama parametreleri ordinary kriging uygulama sonuçları ile orjinal veriler karşılaştırılarak test edilmiştir. Test sonuçları başarılı bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Balya Maden Yatağı, Jeoistatistik, Ordinary Kriging, Pb-Zn yatağı, Rezerv ve Tenör. I

ABSTRACT MSc. THESIS RESERVE ANALYSIS OF BALYA (BALIKESIR) POLYMETALLIC ORE DEPOSIT WITH GEOSTATISTIC METHOD ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING Supervisor :Prof. Dr. Adem ERSOY Year: 2010, Pages: 81 Jury :Prof. Dr. Adem ERSOY :Prof. Dr. Mahmut ÇETİN :Assoc. Prof. Dr. Suphi URAL :Assoc. Prof. Dr. Ahmet M. KILIÇ :Assoc. Prof. Dr. Ahmet DAĞ This study includes reserve and grade analysis and modeling of Balya (Balıkesir) lead-zinc deposits using geostatistical methods. Database created by the drilling logs of the ore deposit. The data is converted into 5 m composite intervals. Both the original and the composite converted data showed that the data is highly right skewed distribution. Thus, the composite data was converted into logarithmic which showed lognormal distribution. Ordinary kriging applied to the lognormal distribution. Zonal and geometric anisotropy in different directions (NE and SW) and the geological trend in vertical directions have been identified in variogram analysis. The accuracy of variogram models were examined with graphical form and statistical analysis of cross validation tests. Reserve and grade the ore deposits the ore deposits were estimated in the study area. Ore distributions were modeled with two and three dimensional grade mapping. Validation parameters of the models were tested by correlation of kriging application results and original data. The test results were successful. Key Words: Balya Ore Deposit, Geostatistic, Ordinary Kriging, Pb-Zn deposit, Reserve and Grade II

TEŞEKKÜR Yüksek Lisans tezimin hazırlanmasında maddi ve manevi desteğini esirgemeyen, bana çalışmalarımda yol gösteren, büyük bir sabır ve özveriyle yüksek lisans tezimin hazırlanmasında yardımcı olan saygıdeğer danışman hocam Sayın Prof. Dr. Adem ERSOY a ve Sayın Öğretim Görevlisi Dr. Tayfun Yusuf YÜNSEL e teşekkürlerimi bir borç bilirim. Yüksek Lisans çalışmam boyunca bana uygulama sahası olarak seçtiğimiz Balya (Balıkesir) sahası için teknik veri/lojistik destek sağlayan Dedeman Madencilik şirketi Ar-Ge Direktörü Sayın Adil ALKU ve tüm teknik / idari personele teşekkürlerimi sunarım. Sadece bu çalışmada değil her zaman bana destek olan Duygu Erel BAYDAN, Başak DOĞRUÖZ, Araştırma Görevlisi Mahmut ALTINER ve Öğretim Görevlisi Dr. Özgür KESKİN e sonsuz teşekkürlerimi sunarım. III

İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER.....IV ÇİZELGELER DİZİNİ... VI ŞEKİLLER DİZİNİ... VIII SİMGELER VE KISALTMALAR...X 1. GİRİŞ... 1 1.1. Genel...... 1 1.2. Çalışmanın Amaçları... 4 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR... 5 2.1. Balya Bölgesi ile İlgili Yapılan Çalışmalar... 5 2.2. Jeoistatistik ile İlgili Yapılan Çalışmalar... 7 3. MATERYAL VE YÖNTEM... 11 3.1. Çalışma Sahası... 12 3.1.1. Tarihçe... 12 3.1.2. Coğrafi Konum... 12 3.2. Bölgesel Jeoloji... 14 3.3. Maden Jeolojisi... 15 3.4. Maden Yatağı (Cevherleşme)... 17 3.5. Sondaj Verileri ve Kimyasal Analizler... 20 3.6. Jeoistatistik... 24 3.6.1. Veritabanı... 25 3.6.2. Jeoistatistiğin Avantajları... 26 3.6.3. Jeoistatistiğin Dezavantajları... 27 3.6.4. Variogram Modellemeleri... 27 3.6.4.1. Kontrolsüz Varyans (Nugget, C o )... 29 3.6.4.2. Yapısal Varyans (C)... 30 3.6.4.3. Etki Mesafesi (Range, a)... 30 IV

3.6.4.4. Variogram Özellikleri... 31 3.6.5. Variogram Analiz Yapılmasının Nedenleri... 31 3.6.6. Çapraz Doğrulama... 32 3.7. Kriging... 32 3.7.1. Ordinary Kriging... 34 3.8. Kullanılan Bilgisayar Programı... 34 4. BALYA MADEN YATAĞININ JEOİSTATİSTİKSEL ANALİZİ : ORDİNARY KRİGİNG... 37 4.1. Tanımlayıcı İstatistiksel Analiz... 38 4.2. Blok Model... 45 4.3. Variogram Analizi... 46 4.4. Çapraz Doğrulama Testleri... 54 4.5. Rezerv Tahmini... 60 4.6. Tenör Tahmini... 63 4.7. Tenör Haritaları... 65 4.8. Üç Boyutlu Cevher Haritaları... 69 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER... 73 KAYNAKLAR... 75 ÖZGEÇMİŞ... 81 V

ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. Sondaj lokasyon adları, koordinatları ve derinlikleri... 21 Çizelge 4.1. Aykırı değer analizi yapılmış orjinal verilerin özet istatistiği... 38 Çizelge 4.2. Kompozit verilerin özet istatistiği... 40 Çizelge 4.3. Log-normal verilerin özet istatistiği... 40 Çizelge 4.4. Blok modeli için grid dizayn parametreleri... 46 Çizelge 4.5. Variogram Parametreleri... 53 Çizelge 4.6. Çapraz doğrulama testlerinin hata sonuçları... 54 Çizelge 4.7. Tenörlere göre (Pb+Zn) yoğunluk sınıflaması... 60 Çizelge 4.8. Rezerv Tablosu... 63 Çizelge 4.9. Pb nin tenör ve rezervi... 63 Çizelge 4.10. Zn nin tenör ve rezervi... 64 Çizelge 4.11. Ag nin tenör ve rezervi... 65 VI

VII

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.1. Çalışma sahasının yer bulduru haritası... 13 Şekil 3.2. Hastanetepe den bir görünüm... 13 Şekil 3.3. Çalışma sahasının yüzey jeolojisi... 17 Şekil 3.4. Çalışma sahasına ait bir jeoloji kesiti... 19 Şekil 3.5. Çalışma alanı ve çevresindeki sondaj lokasyonları... 23 Şekil 3.6. İdeal bir üssel variogram ve parametreleri... 29 Şekil 3.7. Surpac yazılımında variogram parametrelerinin girildiği ekran... 35 Şekil 4.1. Pb kompozit verilerinin histogramı... 41 Şekil 4.2. Zn kompozit verilerinin histogramı... 41 Şekil 4.3. Ag kompozit verilerinin histogramı... 42 Şekil 4.4. Pb kompozit verilerinin olasılık dağılımı... 42 Şekil 4.5. Zn kompozit verilerinin olasılık dağılımı... 43 Şekil 4.6. Ag kompozit verilerinin olasılık dağılımı... 43 Şekil 4.7. Logaritması alınmış Pb nin histogramı... 44 Şekil 4.8. Logaritması alınmış Zn nin histogramı... 44 Şekil 4.9. Logaritması alınmış Ag nin histogramı... 45 Şekil 4.10. Tahmin alanını içeren blok model ve poligon alanı.... 46 Şekil 4.11. Kompozit Pb değerlerinin yarıvariogram modeli (45 º, KD-GB)... 48 Şekil 4.12. Kompozit Pb değerlerinin yarıvariogram modeli (135 º, KB-GD)... 48 Şekil 4.13. Kompozit Pb değerlerinin düşey yarıvariogram modeli (K-G)... 49 Şekil 4.14. Kompozit Zn değerlerinin yarıvariogram modeli (45 º, KD-GB)... 49 Şekil 4.15. Kompozit Zn değerlerinin yarıvariogram modeli (135 º, KD-GB)... 50 Şekil 4.16. Kompozit Zn değerlerinin düşey yarıvariogram modeli (K-G)... 50 Şekil 4.17. Kompozit Ag değerlerinin yarıvariogram modeli (35 º, KD-GB)... 51 Şekil 4.18. Kompozit Ag değerlerinin yarıvariogram modeli (125 º, KD-GB)... 51 Şekil 4.19. Kompozit Ag değerlerinin düşey yarıvariogram modeli (K-G)... 52 Şekil 4.20. Pb ye ait variogram anizotropi haritası... 52 Şekil 4.21. Pb (%) için gerçek ve tahmin edilmiş değerler arasındaki ilişki... 56 Şekil 4.22. Zn (%) için gerçek ve tahmin edilmiş değerler arasındaki ilişki... 56 VIII

Şekil 4.23. Ag (gr/ton) için gerçek ve tahmin edilmiş değerler arasındaki ilişki... 57 Şekil 4.24. Pb için standardize edilmiş hataların histogramı... 57 Şekil 4.25. Zn için standardize edilmiş hataların histogramı... 58 Şekil 4.26. Ag için standardize edilmiş hataların histogramı... 58 Şekil 4.27. Pb için artık değerlerin dağılımı... 59 Şekil 4.28. Zn için artık değerlerin dağılımı... 59 Şekil 4.29. Ag için artık değerlerin dağılımı... 60 Şekil 4.30. Pb nin rezerv ve tenör grafiği... 61 Şekil 4.31. Zn nin rezerv ve tenör grafiği... 62 Şekil 4.32. Ag nin rezerv ve tenör grafiği... 62 Şekil 4.33. 70 m kotunda kesilmiş yüzeydeki Pb tenör dağılım haritası... 66 Şekil 4.34. 70 m kotunda kesilmiş yüzeydeki Zn tenör dağılım haritası... 67 Şekil 4.35. 70 m kotunda kesilmiş yüzeydeki Ag tenör dağılım haritası... 68 Şekil 4.36. Pb sınır değer (%1) üzerindeki cevherin dağılımları ve sondajların 3 boyutlu (X,Y,Z) görünümü.haritası... 70 Şekil 4.37. Zn sınır değer (%1) üzerindeki cevherin dağılımları ve sondajların 3 boyutlu (X,Y,Z) görünümü.haritası... 71 Şekil 4.38. Ag sınır değer (40 gr/ton) üzerindeki cevherin dağılımları ve sondajların 3 boyutlu (X,Y,Z) görünümü.haritası... 72 IX

SİMGELER VE KISALTMALAR Pb : Kurşun elementi. Zn : Çinko elementi. Ag. : Gümüş elementi. Gr. : Gram. BLUE : Best Linear Unbiassed Estimator. NATO : North Atlantic Treaty Organization. 2D : 2 Boyutlu. 3D : 3 Boyutlu. MTA : Maden Tetkik Arama. İTÜ : İstanbul Teknik Üniversitesi. km 2 : Kilometre kare. m. : Metre. C : Variogramda yapısal varyans. C 0 KD-GB D-B K-G : Variogramda nugget etki. : Kuzeydoğu-Güneybatı. : Doğu-Batı. : Kuzey-Güney. µ : La Grange çarpanı. Z : Gerçek değer. Z* : Tahmin değeri. SD K : Kriging Standart Sapması. X

XI

1. GİRİŞ 1. GİRİŞ 1.1. Genel Jeoistatistik yöntemler 40-50 yıldır kullanılmakta olup, son 25 yıldır madencilik sektörü tarafından geniş olarak kullanım alanı bulmuştur. Bunca geçmişine rağmen hala çoğu kişi tarafından kafa karıştırıcı ve kara sanat olarak nitelendirilmektedir. Klasik yöntemler rezerv hesaplamalarında, cevherin yapısı ve değişimi hakkında tam bilgi sunamadığından, bilgisayar paket programlarının yardımı ile jeoistatistiksel yöntemler yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Cevher tenörlerini, rezervlerini ve hesaplama hatalarını bir arada tespit etmek, maden mühendisleri ve jeoloji mühendisleri için oldukça önemlidir. Jeoistatistik uygulanana kadar bu şartlara uygun bir yaklaşım yoktu. Uygun maden üretim operasyonuna başlamak ve ekonomik faciaların önüne geçmek adına tüm maden yatakları jeoistatistiksel araştırmadan geçirilmelidir (Matheron, 1963). Jeoistatistik; en basit haliyle, jeolojik bilinmezliklerin istatistiksel olarak teorik ve pratik şekilde uygulamaya alınması olarak tanımlanabilir. Maden yataklarının ya da bazı jeolojik özelliklerin (tenör, kalınlık, yapı vb.) rasyonel ve ölçülebilir şekilde oluştuğunu ve bu oluşum şekillerinin bazı istatistiksel formüllerle ölçülebilir olduğunu bilmekteyiz. Jeoistatistiksel hesaplama yapılacak olan maden yatağını katı sınırlar, bu sınırlar içerisinde kalan; litolojik, yapısal ve tenör gibi değişikleri yumuşak sınırlar olarak tanımlayabiliriz. Yeraltındaki maden yatağının şekli, yapısı, tenörü gibi bilgiler; yeterli sondaj, jeokimyasal ve jeofiziksel analizler ya da yeraltı galeri açılmadan tam olarak tespit edilemez. Maden aramaya yardımcı olmak ve yeraltındaki belirsizlikleri en düşük düzeye indirmek için bahsedilen çalışmalara ek olarak örnekleme yapmak önemlidir. Maden yatağının yapısını ve belirlenen yumuşak sınırların içeriğini tam olarak karakterize etmek için bu örneklemeleri kullanarak bazı istatistiksel çalışmalar yaparız, jeoistatistik çalışmalar bize bu konuda yardımcı olur. Jeoistatistiksel çalışmalar bize maden yatağının ve örnek popülasyonunun grafiksel dağılımı ve yönelimi konusunda rakamsal verilerden daha fazlasını verebilmektedir. 1

1. GİRİŞ Klasik istatistik bize maden yatağı hakkında bir çok bilgi vermesine karşın maden yatağının katı sınırı içinde kalan; tenör dağılımı gibi işletmecilik açısından önemli bilgileri ve bunların matematiksel ilişkisini sunmakta yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle klasik istatistik yöntemlerden daha fazla bilgiye ihtiyaç duyduğumuz durumlarda jeoistatistik yöntemlerin önemi ortaya çıkmaktadır. Maden yataklarının modelininin çıkarılması, günümüzde maden yataklarının işletilmesi, üretim planlamasının yapılması açısından en önemli özelliklerden birisidir. Jeolojik bilgiler ve eldeki sondaj verileri ile cevher yatağının üç boyutlu olarak tanımlanması ile bu model oluşturulmaktadır. Maden yatağının geometrisi ve oluşturulan modelin yardımıyla maden yatağının yapısı hakkında bir çok parametre tespit edilip maden yatağının tenör ve rezerv hesabı gibi bilgiler hesaplanmaktadır. Klasik sistemle yapılan rezerv hesaplama yöntemleri ile sahadaki cevherleşme yapısı hakkında tam bilgi sahibi olma imkanı olmadığı için jeoistatistik yöntemle rezerv hesaplama yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bir maden yatağın rezervinin yaklaşık olarak hesaplanmasında klasik yöntemler bir sonuç verebilirler. Ancak, jeoistatistik yöntemler ile yapılan rezerv hesabında jeolojinin dikkate alınması, yapılan hesabın güvenini arttıracağı gibi, hesaplanan tenörlerin belli bir hata sınır dahilinde maden yatağının temsilini sağlamaktadır. Maden yatağını temsil edecek şekilde oluşturulan blok modeldeki bloklara değer ataması sırasında ilgili blokların etrafındaki diğer blokların da belirli ağırlıklarda göz önüne alınması ve bundan dolayı da tahmin hatasının düşük olması jeoistatistik yöntemlerin klasik yöntemlere göre üstün olduğu sonucu çıkarmaktadır. Çalışma sahasında yapılan sondajlardan elde edilen verilere göre jeoistatistik yöntem kullanılarak yapılan rezerv hesaplamalarında, maden yatağının yapısı, büyüklüğü ve maden yatağı içindeki tenör zonlarının dağılımı daha gerçekçi olarak elde edilir ve bu seçimli madencilik için oldukça önemlidir Genellikle, ülkemizde üretilmesi veya zenginleştirilmesi planlanan hammadde kaynaklarının rezerv ve tenör dağılımı veya rezerv tahmini için gerekli parametrelerin hesaplanması, modellenmesi klasik yöntemlerle (örneğin; poligon, izopak, üçgen, kesit, jeolojik blok vb.) yapılmaktadır. Klasik yöntemlerle yapılan 2

1. GİRİŞ tahminlerde hata oranı yüksek olup, bu hataların büyüklüklerini belirlemek oldukça zordur. Maden yataklarının rezerv ve tenör hesaplamalarında klasik yöntemler oldukça sık kullanılmaktadır. Ancak, bu yöntemler maden yatağındaki tenör ve yapı gibi değişimlerinin yönlere ve mesafeye göre değişmediğini baz aldığı için işlem sonucunda yapılacak hata oranı oldukça fazla olabilemektedir. Aşağıdaki faktörler, jeoistatistik yöntemlerin seçimi, uygulanması ve doğrulanması bakımından önemli rol oynamaktadır (Ersoy ve Yünsel, 2010). a) Maden yatağının jeolojisi ve cevher özellikleri (maden ve yapısal jeoloji, cevher ve yan kayaç mineralojisi, cevher oluşumu gibi), b) Örnekleme metodu (sondaj düzeni, karot randımanı, temsili örnekleme, kimyasal ve jeokimyasal analizler, loglar vb.), c) Maden yatağına ait verilerin istatistiki değişimleri, tanımlayıcı istatistik analizleri (özet istatistikleri, histogramları, olasılık grafikleri), d) Variogram modellemeleri (variogram yapısı ve devamlılığı, izotropianizotropi durumu, jeolojik değişimi), e) Model doğrulama güvenirlilik/uygunluk testleri (istatistik parametreler, grafiksel formlar, gerçek ve tahmin değerleri arasındaki ilişki). Uygun jeoistatistik yöntem seçildikten ve uygulandıktan sonra elde edilen sonuçların hata oranının ve doğruluğunun bilimsel ölçütlerde kanıtlanması gereklidir. Uygulanacak olan jeoistatistik yöntemle ilgili olarak yapılan karşılaştırmada histogramlar, özet istatistikleri, sonuçlar arasındaki korelasyonlar (hem sayısal hem de grafiksel) kullanılır, seçilen jeoistatistik metodu uygun değilse, hata oranları fazla ise, variogram yapısı bozuk ise, bu testler başarısız olur ve tahmin yönteminden vazgeçilir. Jeoistatistik yöntemlerden kriging tekniği en fazla kullanılan metottur. Bu metot basit algoritması ve hazır bilgisayar paket yazılımları ile matris hesaplarının kısa sürede çözülmesiyle oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Özellikle yapılan hesaplama sonucunda teorik olarak en küçük hata varyansının elde edilmesi nedeniyle sayısal olarak doğruluğu en fazla olan objektif metottur (Yünsel, 2007). 3

1. GİRİŞ 1.2.Çalışmanın Amaçları Bu çalışmanın amacı, kompleks cevherleşme yapısına sahip metal maden yataklarından Balya (Balıkesir) kurşun-çinko-gümüş maden yatağının jeoistatistiksel yöntemlerle; rezerv parametrelerinin (yoğunluk, alan, kalınlık, tenör vb.) dağılımı gibi verileri kullanarak yeraltındaki tenör ve rezerv dağılımının modellenmesi ve hesaplanmasıdır. Bu modelleme, yatağın üretim planlamasına ve işletme tasarımına da yardımcı olacaktır. Bu çalışmanın amaçları aşağıdaki maddeler halinde özetlenebilir: 1) Saha Çalışmaları: Yüzey jeolojisi ve maden yatağı hakkında gerekli çalışmaların yapılmasını, sondaj bilgilerinin ve önceki çalışmaların yerinde görülmesini ve uygulanmasını içermektedir. 2) Veritabanının Oluşturulması: Maden yatağına ait tenör, kalınlık, yoğunluk, alterasyon, mineraloji, kaya tanımlaması, fay, kot, koordinat, oksidasyon gibi bilgilerden oluşmaktadır. 3) Poligon Alanı: Yatağı temsil eden blok modellerini içeren, tenör ve rezerv analizinin yapılacağı alanı tanımlamaktır. 4) Variogram Analizi: Tanımlanan poligon / poligonlar içinde yönlü ve yönsüz deneysel ve teorik variogram modellerinin yapılmasıdır. 5) Çapraz Doğrulama: Variogram modellerinin grafiksel formlarla (Sondaj lokasyonu, veri histogramı, gerçek ve tahmin edilmiş değerler arasındaki farkların grafiği, gerçek ve tahmin arasındaki korelasyon grafiği) ve istatistiki parametrelerle (standart hatanın ortalama ve standart sapma) test edilmesini kapsamaktadır. 6) Tahmin: Poligon alanı içinde rezerv ve tenör tahmininin ordinary kriging ile yapılmasıdır. 7) Modelleme: Tahminin iki ve üç boyutlu diyagramlarla tenör ve rezervinin modellenmesini kapsamaktadır. 4

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Balya Bölgesi ile İlgili Yapılan Çalışmalar Çalışma sahası ve civarı ile ilgili birçok jeolojik çalışma mevcuttur. Bu çalışmalar yöre ve maden jeolojisi, maden mineralojisi ve madenin kökeni hakkındadır. Özellikle Balya madeni ve bölgesi ile ilgili literatür araştırmaları aşağıda özetlenmiştir. Kovenko (1940), Balya maden jeolojisini ve cevher yataklarını çalışmış olup, maden yatağını porfirik cevher, kireçtaşları içindeki cevher, kontak damarları ve sedimanter kayaçlardaki tabakalar arasındaki cevher olarak dört tipe ayırmıştır. Aygen (1956), Balya da dokanak türü cevherleşmenin önemli olmadığını, Permiyen kayaçlarının kumtaşı ve kireçtaşını kapsadığını, Triyas formasyonlarını şist, kumtaşı ve çakıltaşı olarak sınıflandığını belirtmiştir. Kaaden (1957), Balya maden yatağının Tersiyer volkanik kayaçlarının dokanak zonlarında oluştuğunu, bu kayaçların Balya ve civarında Permiyen, Triyas formasyonlarını kestiği ve bu volkanik kayaçların (dasit ve andezit) Neojen yaşlı olduğunu ifade etmiştir. Gjelsvik (1958), Balya maden yatağı cevherleşmesinin 1.600 1.900 metre derinlikte oluşmuş olma ihtimalinden bahsetmiş olup, yatağın epitermal ve mezotermal cevher yatakları arasında bulunan bir geçiş sınıfına ait olabileceğini belirtmiştir. Mohr (1959), Tersiyer yaşlı formasyonların özellikle lavlar, tüfler, andezitik ve dasitik bileşimli aglomeralardan oluştuğunu cevherleşmenin dasitler ve daha yaşlı sedimanter kayaçlar arasında veya yaşlı dokanaklarda oluştuğunu ortaya koymuştur. Gjelsvik (1962), Permiyen kireçtaşlarının Triyas formasyonları üzerine diskordans olduğunu, cevherleşmenin dasit ve aşırı kıvrımlanmış olan kireçtaşı kontaklarında oluştuğunu tanımlamıştır. Ovalıoğlu (1973), Biga Yarımadasının Jeolojisi Maden yatakları ve Bakır- Kurşun-Çinko mineralizasyonu için olan bölgeleri ile ilgili olarak Balya 5

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR cevherleşmesini Subvolkanik tipi karakterize eden kontakmetazomatik-hidrotermal yatak olarak tanımlamıştır. Akyol (1975), Balya maden artıklarının ülke ekonomisi açısından çok önemli olduğunu, bir milyon tonun üzerinde artık bulunduğunu, flotasyon artıkları için ortalama tenör Pb: %4,20 ve Zn: %3,50; izabe artıkları için ortalama tenör Pb: %3,50 ve Zn: %10,40 olduğu rapor edilmiştir. Akyol (1977), Balya madeni civarının jeolojisini çalışmıştır. Yazar yörede yabancı bloklar halinde Paleozoik, Mesozoyik ve Tersiyer yaşlı formasyonların bulunduğunu; magmatik aktivitenin yaygın olup, Tersiyer volkanik kayaçları ile temsil edildiğini; Balya cevher yataklarının kireçtaşı blokları ile dokanak zonunda yerleştiğini, ayrıca kireçtaşı çatlaklarında da izlendiğini açıklamıştır. Akyol (1979), Balya maden yatağını dokanak tipi, damar tipi, saçınımlı tip olarak sınıflamıştır. Araştırmacı yatağın konumu ve yapısal özellikleri sahanın kuzey, güney ve doğu yönlerinde rezerv gelişme olasılığının yüksek olduğunu, derinlerde veya madene yakın civarda asidik bir sokulum kayacının olduğunu yazmıştır. Çağatay (1980), Batı Anadolu kurşun-çinko yataklarının jeoloji-mineraloji etüdü ve kökenleri hakkında çalışma yapmıştır. Araştırmacı Batı Anadolu da iki tip kurşun-çinko yatağı olduğunu, birisi tabakaya bağlı, diğerleri granitoid intrüzyonlarına bağlı olarak gelişen kontak hidrotermal yataklar olarak sınıflamıştır. Uçurum (1987), Balya Kurşun-Çinko sahasındaki zenginleştirme atıklarının değerlendirmesini yapmış, kurşun ve çinko nun ayrı ayrı kazanılabileceğini araştırmıştır. Aydınlı (2004), Balya (Balıkesir) güney bölgesi kayaçlarının petrografisini incelemiştir. SRK Danışmanlık (2010), maden yatağı ile ilgili fizibilite çalışmaları yapmıştır. Yüzeysel rezerv, tenör ve jeoteknik çalışmalarını yapmıştır. Dedeman Madencilik 76 adet karot sondajı yapmış olup, karotlardan sondajı temsil edecek standartlara uygun numuneler alınmış ve numunelerin kimyasal analizlerini yaptırmıştır. 6

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sonuç olarak, önceki çalışmalardan görüldüğü gibi maden yatağının ve çevresinin detaylı jeolojisi ve mineralojisi çalışılmıştır. 2.2. Jeoistatistik ile İlgili Yapılan Çalışmalar Jeoistatistik yöntemler tarihsel olarak madenciliğin kendisi kadar eskidir. Madencilik yapan kişilerin yaptıkları çalışmalarda önlerini görmek için çaba sarfetmeleri ile başlayan; numune alma, kimyasal analiz yapma, cevher kalınlığı tespiti gibi çalışmalarla birlikte doğmuştur. Cevherleşmenin yerin altındaki konumu, karakteristiği gibi konuların da önem kazanmasıyla birlikte bu soruların çözümü için daha yüksek seviyede bilimsel çalışmalara ihtiyaç duyulmuştur. Ancak geleneksel yöntemlerin bu tür isteklere her zaman çözüm bulamayacağı ortaya çıktıktan sonra sadece matematiksel istatistiklerin yeterli olmadığı anlaşılmıştır (Matheron, 1963). Jeoloji ve madencilikte istatistiğin uygulanması tarihte çok gerilere dayanmaktadır. Jeoistatistik bir süredir jeolojiye ve aslında yer bilimlerine uygulanan istatistik olarak algılanmaktaydı. 1960 lı yılların başında ve özellikle 1970 li yılların ortalarında daha çok Profesör Georges Matheron un konu ile ilgilenmesiyle popülerliğini kazanmaya başladı. 1975 yılında NATO ASI (NATO Gelişmiş Araştırma Enstitüsü) tarafından İtalya da Madencilikte Gelişmiş Jeoistatistik konulu konferansın hayata geçirilmesi ile akademik temelleri güçlendirilmiştir. Dünyada jeoistatistiğin madenciliğe uygulanması yetmişli yılların sonlarına doğru başlamıştır (David, 1977; Journel ve Huijbregts, 1978; Clark, 1979). Madencilik ile başlayan jeoistatistik gelişimini çevre sorunları ve (özelikle toprak ve su kirliliği), petrol rezervuarlarının modellenmesi alanlarında sürdürmektedir (Journel, 1984; Isaaks ve Srivastava, 1989; Cressie, 1991; Weber ve Englund, 1992; Verhoef ve Barry, 1998; Yao ve Journel, 2000). Dumitrescu (2008), Kanada da bulunan petrol rezervuarının porozite haritasının çıkarılması ile ilgili olarak bazı jeoistatistik çalışmalar yapmıştır. Yapılan hesaplamalarda kriging ve cokriging yöntemleri kullanılmıştır. Porozite haritasının çıkarılmasında sondaj logları ve sismik veriler kullanılmıştır. Sonuç olarak ilgili 7

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR petrol rezervuarına uygulanan kriging yöntemi ile rezervuarın porozite haritası daha gerçekçi şekilde oluşturulmuştur. Sarkar (2009), Hindistan da bulunan petrol rezervuarına ait sondaj kuyusu ile ilgili verileri kullanarak yönlü variogram modelleri oluşturmuş ve petrol yatağını kapsayacak şekilde blok model çalışmaları yapmıştır. Oluşturulan blok model üzerinde jeoistatistiksel yöntemlerden kriging uygulanmış ve ilgili petrol yatağının porozitesi, ortalama petrol içeriği ve rezervuar kalınlığını gösteren uzaysal dağılım haritaları çıkarılmıştır. Zelenika ve arkadaşları (2010), Petrol rezervuarlarının modellenmesinde önemli yere sahip olan fasiyes modellemesi ile ilgili kriging çalışması yapmıştır. Fasiyes tipinin ilgili petrol rezervuarının porozite ve permeabilitesine doğrudan etkisi olduğu bilinmektedir. Yapılan çalışmaya göre Hırvatistan da bulunan petrol rezervuarındaki 19 sondaj kuyusundan alınmış örnekler kullanılmıştır. İlgili sondaj kuyularından alınan numunelere jeoistatistik yöntemlerden olan IK (Indicator Kriging) başarı ile uygulanmıştır. Ülkemizde jeoistatistiğin madenciliğe ve endüstriyel hammadde kaynaklarına uygulanması oldukça zayıf kalmıştır. Yapılan literatür araştırmasına göre, ülkemizde jeoistatistiğin madencilik ile ilgili bilimsel çalışmaların çok sınırlı olduğu, bunların bir kısmının teorik, bir kısmının da özel alanlara uygulamalar şeklinde görülmüştür (Kürkçü ve arkadaşları, 1993; Saraç ve Tercan, 1996; Tercan, 1999; Tercan ve Özçelik, 2000; Tercan ve Saraç, 2001; Tercan ve Karayiğit, 2001). Saraç (1994), maden yataklarının değerlendirilmesinde jeoistatistiksel simülasyon yöntemlerinin kullanılması adlı çalışmada genel yöntemlerden bahsedip, sırasıyla koşullu-koşulsuz ve diğer simülasyon yöntemlerine değinmiştir. Kriging tahmin metodunda önemli bir parametre olan örnekleme dizaynı Groenigen (2000) tarafından yapılmıştır. Çalışmada örnekleme dizaynının tahmin sonuçlarını nasıl etkilediği belirtilmiştir. Çalışma, iyi bir kriging tahmini için iyi bir örneklemenin yapılması gerekliliğini ve kriging varyansının örnekleme dizaynının kalitesini değerlendirmekte kullanılabileceğini belirtmektedir. 8

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Koçer (2001), Ilıcadere (Bayındır-İzmir) Pb-Zn cevherleşmesinin rezervtenör değerlendirmesini jeoistatistik yöntemlerden ordinary kriging ile gerçekleştirmiştir. Öztürk (2001), Maden yataklarının jeoistatistiksel değerlendirilmesinde kriging ve PCSV (point cumulative semivariogram) tekniklerinin karşılaştırılması çalışmasını yapmıştır, bir saha içerisinde incelenilen değişkenlerin nasıl dağıldığını tespit etmek için uygulamalar yapmıştır. Yapılan uygulamalar sonucunda, kriging yöntemi ile noktasal olarak tahmin yapmak belli kabuller içerisinde mümkün olmakla birlikte PCSV tekniği ile incelenilen değişkenin hangi bölgede ne derecede değiştiğini tespit ve etmek mümkün olmuştur. Açık (2002), Karlıktepe kireçtaşı sahasının sayılsal yöntemler ile modellenmesi adında çalışma yapmıştır. İlgili çalışmada Karlıktepe (Sivas) kireçtaşı sahasında 41 adet maden arama sondajına ait veriler kullanılmış olup, sondaj etki aralıkları değiştirilerek tenör aralıkları bazında rezerv hesapları jeoistatistiksel yöntemlerden ordinary kriging ile yapılmıştır. Yurdagül ve Saraç (2002), Adıyaman bölgesi ndeki rezervuar kayalarında gözeneklilik ve hidrokarbon doygunluğu ile ilgili değerleri jeoistatistiksel simülasyon yöntemini uygulayarak incelemiştir. Çalışma sonunda ilgili rezervuar kayaçlarda jeoistatistiksel simülasyon yönteminin geçerliliği ortaya konulmuştur. Murat (2003), Ordinary kriging yöntemi ile kangal kömür sahası kömür kalite modellemesi adlı çalışmayı yapmıştır. Kishne ve arkadaşları (2003), kriging uygulamasını çevre kirliliği analizinde kullanmıştır. Bu çalışmada topraktan alınan ve çarpık bir dağılıma sahip olan toplam kadmiyum değerinin dağılımı, veri dağılımının çarpık olmasından dolayı lognormal kriging ve ordinary kriging ile karşılaştırması yapılmıştır. Deraisme ve Farrow (2004), Kimberlit yataklarına jeoistatistik simülasyon uygulama teknikleri belirleme ve örnekleme stratejileri hakkında çalışma yapmıştır. İlgili çalışmada jeoloji modelleme yazılımı Surpac kullanılmış olup çeşitli simülasyon yöntemlerinin farklılıkları ortaya konmuştur. Isatis yazılımı ile yapılan jeoistatistik çalışma sonucunda kimberlit yataklarının jeolojik modellemelerinde jeoistatistik simülasyon yöntemi uygulanmıştır. 9

2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Tercan ve Akcan (2005), Linyit Kalitesi-Rezerv eğrilerindeki belirsizliğin jeoistatistiksel benzetimle değerlendirilmesi ile ilgili çalışma yayınlamıştır. Jeoistatiksel benzetim yöntemi kullanılarak kalite-rezerv eğrileri oluşturulmuş, seçilen üretim panolarının ortalama kaliteleri ardışık normal benzetim yöntemi ile modellenmiştir. Çalışma sonunda, eğrilerin kestiriminde kalite değişkenlerinin tümünün eş benzetim (co-simulation) yöntemlerinin de kullanılabileceği sonucuna da varmıştır. Ersoy ve arkadaşları (2006), Çimento hammaddelerinin tenör ve rezervinin jeoistatistiksel yöntemlerden ordinary kriging ile belirlenmesi ve modellenmesi konulu çalışma yapmıştır. Yarıvariogram modellemesi Olea (2006) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmada, veri hazırlanmasında yarıvariogram analizine kadar olan bir proses incelenmiş; mevcut veriye en iyi uyan modelin yapısını belirlemek için altı aşama verilmiştir. Çalışmada yarıvariogram modellemesi üzerine oldukça fazla çalışma olmasına rağmen, bu konunun uygulama zorlukları belirtilmiştir. Ersoy ve arkadaşları (2008), terk edilmiş metal madenindeki kirlenmenin büyüklüğünün hesaplanmasını jeoistatistik yöntemlerden koşullu simülasyon yöntemi ile incelemeye almıştır. Ersoy ve Yünsel (2009), Linyit kömürü kalite parametreleri değerlendirmesi çalışmasına yeni ve pratik bir yaklaşım getirmiştir. İlgili çalışmada kömür kalite değikenlerinin belirlenmesinde kriging ve uzaklığın tersi gibi yöntemlerin yumuşatma etkisi yaratmasından dolayı yetersiz kaldığı belirtilmiş ve ardışık gauss simülasyonu ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Çalışma sonunda; yeterli, iyi kalitede araştırma verisinin doğru ve güvenilir tahmin yapmak için gerekliliğinden bahsedilmiş, kömür kalite değişkenlerinin geometrik ya da zonal anizotropi göstermediği tespit edilmiş ve kullanılan simülasyon yöntemininin geçerliliği simülasyon istatistiği, histogram ve variogram doğrulama testleri ile ortaya konulmuştur. 10

3.MATERYAL VE YÖNTEM 3. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışma, Balıkesir-Balya Hastanetepe polimetalik (Pb, Zn, Ag) maden yatağının karot sondaj logları ve saha incelemeleri çalışmaları temel alınarak bir veri tabanının oluşturulmasını; rezerv, tenör modellemeleri, değerlendirilmesi için bir jeoistatistik yöntemin uygulanmasını ve uygulama sonuçlarının ilgili testlerle doğrulanmasını içermektedir. Çalışmanın adımları; literatür araştırması, maden yatağı ile ilgili araştırmalar, verilerin gerekli firma ve yetkili kişilerden elde edilmesi, yorumlanması ve bilgisayar yazılımı desteği ile maden yatağının modellenmesini kapsamaktadır. Bu bağlamda madencilik sektöründe yaygın olarak kullanılan ve uluslararası alanda geçerliliği kabul edilen Gemcom Surpac adlı madencilik yazılımından faydalanılmıştır. Literatür araştırması, maden yatağı ve bölge ile ilgili yayınlanmış olan literatürlerin toplanması şeklinde olmuştur. Verilerin toplanması işlemi ise, ilgili maden yatağının; jeolojik haritaları, sondaj verileri ve analiz sonuçlarının temin edilmesi şeklindedir. Balya Balıkesir sahasına gidilerek bir hafta boyunca arazide çalışılmıştır. Maden yatağı ile ilgili jeolojik ve madencilik bilgileri incelenmiştir. Rezerv parametrelerine ait veriler maden yatağı üzerinde çalışan yetkililerinden alınmıştır. Tüm bu veriler temin edildikten sonra, bilgisayar ortamında olmayan veriler, haritalar dijitalize edilip, sondaj verileri, analiz sonuçları bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Veriler elde edildikten sonra, verilerin istatistiksel analizi yapılıp maden yatağının istatiksel yorumu yapılmış, variogram modellemeleri yapılarak kriging için jeoistatistiksel parametreler belirlenmiştir. Belirlenen jeoistatistiksel parametreler kullanılarak ordinary kriging yöntemi uygulanmış ve yatağın yönlere ve mesafelere göre tenör değişimi tespit edilmiştir. Maden yatağının; tenör, yoğunluk, mineral içeriği ve tonaj değişimi değerleri oluşturulan blok model içerisindeki bloklarda kullanılarak, madenin üretilebilir ve ekonomik rezerv miktarı ortaya konulmuştur. 11

3.MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Çalışma Sahası 3.1.1. Tarihçe Çok eski tarihlerde çeşitli uygarlıklar tarafından zaman zaman çalışıldığı, yöredeki eski kalıntılardan anlaşılan Balya Madeni, 1880 li yıllarda bir Fransız şirketi tarafından işletmeye açılmıştır. Faaliyet 1938 yılına kadar sürmüştür. Balya cevherleşmesine ait kaynaklara göre bu zaman zarfında ortalama %10 kurşun tenörlü 3.5-4 milyon ton tüvenan cevher üretilmiştir. Uzun süre terkedilen Balya cevherleşmesine yönelik olarak 1956 yılında Etibank ve bir Amerikan şirketi işbirliği ile jeofizik ve sondaj çalışmaları yapılmışsa da sondaj verileri bulunamamıştır. Daha sonra 1974-1981 yılları arasında MTA tarafından jeolojik, jeofizik ve sondaj çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar sırasında Balya madeni Arı-Orta Mağara, Sarısu Sahası ve Hastane Tepe bölümlerine ayrılarak incelenmiştir. Fransız şirketinin faaliyet gösterdiği süre içinde daha çok Arı-Orta Mağara ve Sarısu Sahası bölümlerinde çalışılmıştır. Hastane Tepe sahasında da Koca Mağara ve Karaca Mağara olarak anılan iki ayrı bölgede üretim çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar sırasındaki üretim planları hakkında bir veri yoktur. 3.1.2. Coğrafi Konum Hastanetepe polimetalik maden yatağı, Balıkesir ilinin Balya ilçesinin 1-2 km kuzeyinde ve Balya Belediye sınırları içerisinde yer almaktadır. Çalışma alanının, yer bulduru haritası Şekil 3.1 de ve çalışma sahasını oluşturan Hastanetepe den bir görünüm Şekil 3.2 de verilmiştir. Maden sahasına asfalt yol oldukça yakındır (400 m). Saha ve çevresi düşük rakımlı (160-200 m) olup, alan ormanlarla kaplıdır. Maden Deresi ve Balya Deresi iki vadi oluşturup, Hastane Tepe kuzeyinde birleşerek Manyas Havzasına doğru akarlar. İlçenin nüfusu 2100 dür. Tek geçim kaynağı hayvancılıktır. Tarım alanı çok dardır. 12

3.MATERYAL VE YÖNTEM K Şekil 3.1. Çalışma sahasının yer bulduru haritası Şekil 3.2. Hastanetepe den bir görünüm 13

3.MATERYAL VE YÖNTEM 3.2. Bölgesel Jeoloji Çalışma sahası Balıkesir, İvrindi, Balya, Şamlı arasındaki alanı kapsayan 1/25.000 ölçekli i19a4 paftasında yer alır. Bölgede birçok araştırmacı tarafından değişik zamanlarda çeşitli araştırmalar yapılmıştır. 2002-2004 yılları arasında Biga Yarımadası nın Ekonomik ve Çevre Jeolojisi projesi kapsamında MTA ve İTÜ ortaklığı ile yürütülen çalışma içeriğindeki Jeoloji Grubu Biga Yarımadasındaki 1/100.000 ölçekli haritalardaki kayaçların stratigrafik, petrografik, jeokimyasal ve jeokronolojik özelliklerini saptayıp, arazideki revizyonları yapmış, litoloji birimlerini tek lejantta toplayarak haritanın basımına hazırlanmasını gerçekleştirmiştir. İlgili proje kapsamındaki bilgilere göre, Biga yarımadası nda Tersiyer öncesi kayaçlar, birbirleriyle tektonik ilişkili olarak KD-GB konumunda uzanan tektonik kuşaklar içerisinde yüzeylenmektedir. Farklı istiflerden oluşan bu zonlar doğudanbatıya doğru İzmir - Ankara Zonu, Sakarya Zonu, melanj ve ezilme zonlarından oluşur. Çalışma alanını kapsayan i19a4 paftasında Sakarya Zonu ve İzmir Ankara Zonuna ait birimler yüzeylenir. Sakarya Zonu içerisinde genel olarak amfibolit fasiyesinde metamorfizma geçirmiş olan Kazdağı Metamorfitlerinden Fındıklı formasyonu yüzeyler. Amfibollu gnays, mermer ve yer yer amfibolit ardalanmasından oluşan Fındıklı formasyonu içerisinde Altınoluk mermer üyesi ayırtlanmıştır (Tünay ve Yüzer, 2004). Bölgede küçük yüzeylemeleri bulunan geç Paleozoyik yaşlı Kalabak Birimi düşük dereceli metamorfiklerden oluşmaktadır. Kalabak Birimi içerisinde mermer ve metaserpantinit mercekli fillat ve siştlerden oluşan Torasan Formasyonu ile temsil edilmektedir. Biga Yarımadası nın diğer bölgelerinde Kalabak Birimi üzerinde uyumsuz dokanaklı Triyas yaşlı Karakaya Kompleksi yer almaktadır. Karakaya Kompleksi içerisinde birbirleriyle yer yer geçişli, çoğunlukla da tektonik dokanaklı arkozik kumtaşları ve kiltaşı ardalanmalı istif Arkozik Kumtaşlarını, çört mercekli gravoklar Orhanlar gravoğını, yeşil renkli bazaltik kayaçlar ve tüfleri Mehmetalan formasyonunu, kahve-haki renkli spilitik bazalt, aglomera ve tüflerin yoğun olduğu 14

3.MATERYAL VE YÖNTEM kesimler Çal formasyonunu ve en üstte kireçtaşı seviyeleri de Camialan Kireçtaşını oluşturmaktadır. Çalışma sahasındaki cevherleşme Karakaya formasyonu içerisinde kireçtaşı blokları içerisinde yer almaktadır. Kalabak birimini uyumsuz dokanaklı örten, Karakaya kompleksi ile tektonik dokanaklı, arkozik kumtaşı ve Halobia lı şeyllerden oluşan Balya Formasyonu Geç Triyas yaşlıdır. Balya Formasyonu ile geçişli, Karakaya kompleksini uyumsuz dokanakla örten, karasal sığ denizel konglomera, kumtaşı çamurtaşı ve kireçtaşından oluşan Liyas yaşlı Bakır-köy formasyonu üzerinde Geç Jura Erken Kretase yaşlı platform kireçtaşları Bilecik formasyonu olarak ayırtlanmıştır. Bölgenin doğusunda İzmir-Ankara Zonu içerisinde Permiyen-Geç Kretase yaşlı kireçtaşı bloklarını kapsayan Geç Kretase- Paleosen yaşlı Bornova Flişi ile ofiyolitli melanjdan oluşan Yayla Melanjı bulunmaktadır. Temel kayaçlar üzerinde uyumsuz olarak yer alan Tersiyer birimleri, Geç Oligosen yaşlı andezitik lav, ignimbirit, aglomera ve az oranda volkanoklastiklerden oluşan Bağburun Volkaniti ile andezitik ve dasitik bileşimli Hallaçlar Volkaniti bölgedeki Oligosen volkanitlerini oluşturur. 3.3. Maden Jeolojisi Balya formasyonu kayaçlarından alınan örnekler ince taneli kumtaşı veya iri taneli silttaşı özelliğinde olup, killi bir matriks içinde dağılmış olarak kuvars, mika ve çok az miktarda plajiyoklas kırıntılarından oluşmaktadır (Gökçe ve Ünal, 2008). Çalışma sahası ve çevresinde Bahçecik Mahallesi ve Patlak Köyü arasında ve Hastanetepe çevresinde kayaçlar kumlu kireçtaşı-kiltaşı-silttaşı-kumtaşı ardalanmasından oluşur. Sahada yapılan incelemede renkleri koyu yeşil, yer yer siyahımsı ve morumsu renktedir. Kumtaşı daha çok siyah, kiltaşları gri ve koyu yeşil renklidir. Bahçecik Mahallesi civarında izlenen çakıltaşları Triyas flişine ait miltaşı, kumtaşı parçaları içermektedir. Çok seyrek olarak kireçtaşı çakılları izlenmektedir. Balya formasyonu ve metamorfizma geçirmiş karşıtı Karakaya formasyonu içerisinde yaygın olarak değişik boyutlarda (çakıl boyutunda birkaç kilometreye 15

3.MATERYAL VE YÖNTEM kadar) olistolit veya olistostrom şeklinde kireçtaşı blokları yer almaktadır. Bölgesel olarak Permiyen yaşlı kireçtaşı blokları hemen her düzeyde izlendiği gibi Balya civarında da yoğun olarak izlenmektedir. Gri-bej renkli orta-kalın tabakalıdır. Oluşan bloklar arasında masif yer rekristalize görünümlü olup olistolitlerin Üst Triyas ile olan dokanağına yakın zonlarda kalsit kristallerinin oluşturduğu mermer ve yarı mermer çakıllarına, breşik kireçtaşı parçalarına rastlanmaktadır. Yer yer kalsit ara dolgular izlenmektedir. Balya cevherleşmesi kireçtaşı olistolitleri ile dasitlerin dokanaklarında ve daha çok kireçtaşı bloklarının içerisinde gelişmiştir. Çalışma sahasında magmatik faaliyet oldukça yoğundur. Sokulum (intrüzif) kayaçları izlenememiştir. Sahanın büyük bir kısmını kaplayan volkanik kayaçlar dasit, riyodasit, riyolit ve andezittir. Dasitler ile riyolitlerin her ikiside aşırı derecede ayrışmış oldukları için sahada ayırma olanağı elde edilememiştir (Akyol, 1977). MTA çalışanlarınca Şapcı Volkaniti olarak isimlendirilen kayaçlar makroskobik olarak açık renkli ve ileri derecede bozuşmuş dasit görünümdedir. Bu volkanitlerden alınan örneklerde kuvars, plajioklaz, sanidin, biyotit, muskovit hornblend fenokristleri volkanik camın hakim olduğu ve daha az miktarlarda plajioklaz mikrolitlerden oluşan bir matriks içinde dağılmış olarak gözlenmektedir. Dasitlerin geniş kapsamlı hidrotermal etkilerde etkili ayrışmaya uğraması, dasit intrüzyonundan sonra daha alt seviyelere veya daha yakın yerlere yerleşen granit veya granadiyorit yerleşmesinin son safhası olan hidrotermal etkilere bağlı olmalıdır. Andezitlerin genel olarak esmer kahverengi, mor ve bazen sarı-bej renkli olup küresel ayrışma göstermektedir. Yer yer çok fazla hidrotermal ayrışmaya uğramışlardır. Kaolenleşmenin yer yer fazla olduğu görülmektedir (Gökçe ve Ünal, 2008). Cevherleşme skarn zonu içerisinde düzensi olarak yataklanmıştır. Cevher yatağı dasit kütlelerinin tabanında kireçtaşı kontağında, buradaki zayıf zonlarda ve dokanak yakınlarındaki kireçtaşlarının kırık zonlarında yerleşmiştir. Çalışma sahasının yüzey jeolojisi Şekil 3.3 te verilmiştir. 16

3.MATERYAL VE YÖNTEM Şekil 3.3. Çalışma sahasının yüzey jeolojisi 3.4. Maden Yatağı (Cevherleşme) Dedeman Madencilik San. ve Tic. A.Ş. ait ruhsat alanı içinde kalan Hastane Tepe cevherleşmesi, Arı-Orta Mağara ve Sarısu Sahası olarak bilinen Balya cevherleşmesinin 750 m. kadar kuzeyinde bulunmaktadır. Her iki cevherleşme de jeolojik ve mineralojik olarak aynı özelliklere sahiptir. Bölgede en yaşlı birim Permiyen kireçtaşlarıdır. Bunlar çoğunlukla tabakalı özelliğini kaybetmiş, masif görünümlüdür. Koyu gri, grimsi beyaz renkli olup kırıklıdır. Karstik boşluklar içermektedir. Yer yer kumlu, killi ve bitümlü seviyeler içerir. Diğer bir birim Triyas yaşlı fliş çökelleridir. Siyah renkli çamurtaşı ile başlayıp üste doğru silttaşı, kumtaşı ve çakıltaşı ile sonuçlanır. Bu birim içinde irili ufaklı kireçtaşı blokları da izlenmektedir. Çalışma sahasında izlenen Tersiyer yaşlı tortul kayaçlar, daha sonraki dönemlerde gelişen magmatik faaliyetler sonucu oluşan magmatik kayaçlardan etkilenmişlerdir. Bu etkileşim sonucu skarn zonları oluşmuştur. Ayrıca yer yer yoğun olmak üzere saçınımlı şekilde pirit izlenmektedir. 17

3.MATERYAL VE YÖNTEM Hastane Tepe yöresindeki cevherleşme Balya cevherleşmesine eşdeğer olarak 3 ayrı şekilde izlenmektedir. Damar Tip Kontakt Metamorfik Tip Dissemine (Saçınımlı) Tip Damar tip cevherleşmeler; kireçtaşları bloklarının düzensiz eklem ve fay sistemleri ile dasitlerin eklemlerinde izlenirler. Kalınlıkları 1-2 cm. den 1 m. ye kadar değişmektedir. İçerdikleri minerallere göre; Pirit damarları Pirit, galen, sfalerit damarları Orpiment, realgar damarları olmak üzere üç kısma ayrılabilir. Kontakt tip cevherleşmeler; dasitler ile kireçtaşları dokanaklarında bulunurlar. Kontakt etkisiyle kireçtaşları skarna dönüşür ve bu bölümlerde mercekler şeklinde masif cevherler oluşur. Cevherleşmeyi sağlayan eriyikler tektonik hatlar boyunca yol aldığından cevherleşmenin tektonikle doğrudan ilişkisi vardır. Dissemine (saçınımlı) tip cevherleşmeler; hem dasitler içinde hem de kireçtaşları içinde izlenmektedir. Eski çalışmacılara önemsiz görülmesine karşı, yer yer dasitler içinde olmak üzere genellikle skarn zonlarında önemli olabilecek yoğunlukta saçınımlı cevherleşme izlenmektedir. Cevher minerali olarak pirit, galen ve sfalerit görülür. Çalışma sahasında Dedeman Madencilik şirketi tarafından yapılan sondajlara ait bir kesit Şekil 3.4 te verilmiştir. 18

3.MATERYAL VE YÖNTEM Şekil 3.4. Çalışma sahasına ait bir jeoloji kesiti 19

3.MATERYAL VE YÖNTEM 3.5. Sondaj Verileri ve Kimyasal Analizler Çalışma alanındaki sondajlar Dedeman Madencilik tarafından yapılmış olup, toplam 80 adet ve 14.562 m uzunluğundadır. Bu çalışmadaki rezerv, tenör modellemeleri ve analizi bu sondaj loglarına göre yapılmıştır. Sondajlar belirli bir sisteme göre yapılmış olup zamanında MTA tarafından yapılan sondajları doğrulamak amaçlı bazı sondajlar da yine Dedeman Madencilik Şirketi tarafından yapılmıştır. Çalışma sahası içindeki sondaj adları, kotları, koordinatları ve derinlikleri Çizelge 3.1 de verilmiştir. Çalışma sahasındaki sondaj lokasyonları Şekil 3.5 te verilmiştir. Bu sondaj lokasyonlarının çoğunda 3 ya da 4 adet eğimli sondaj yapılmıştır, bu şekilde yapılmasının sebebi derinlere doğru dalan cevherin devamlılığını tespit etmektedir. Yapılan eğimli sondajlar bir noktadan yeraltına farklı eğimlerde daldığından yüzeyde görülmemektedir. Şekil 3.5 te belirli noktalarda bulunan sondaj lokasyonlarının belirli bir grid tasarımına göre yapıldığı görülmektedir. Sondajların belirli bir grid sistemine göre yapılması jeoistatistik çalışmalarda büyük önem arz etmektedir. Sondaj loglarında; lokasyon koordinatları ve kotu, kuyu eğimi ve derinliği, jeolojik birimlerin tanımlanması, jeoteknik bilgiler (RQD ve karot randımanı), karot sandıklarının fotoğrafları, kesilen cevher kalınlığı, numune tenörü ve numaraları gibi bilgiler bulunmaktadır. Değerlendirme çalışmaları için ortalama karot randımanı %70 ve üzerinde olan sondajlar seçilmiştir. Sondaj esnasında cevher olarak görülen kesimlerden değişik uzunluklarda 1-3 m arasında kayacı ve cevheri temsil edecek şekilde numune alınmıştır. Numuneler Pb, Zn, Ag, Cu ve Au elementleri için kimyasal analizler yapılmak üzere uluslararası akredite olmuş ALS (Kanada) laboratuarında 41 elementi içeren analize tabi tutulmuştur. Kanada daki laboratuvar merkezinde numuneler ME-ICP61 multi-element metodu ile analiz edilmştir. Çalışma sahasında cevhere giriş ve çıkış zonları belirlenmiş olup, jeoistatistik çalışma esnasında yanlış yönlendirmeye gidilmemesi adına numuneler eşit aralıklarda (yaklaşık olarak 3 m) alınmaya çalışılmıştır. 20

3.MATERYAL VE YÖNTEM Çizelge 3.1. Sondaj lokasyon adları, koordinatları ve derinlikleri Kuyu Adı Kuyu Eğimi Derinlik (m) Y (m) X (m) Z (m) DB1 Dik 201,00 4401435,780 550486,990 175,08 DB1_A Eğimli 220,00 4401435,780 550486,990 175,08 DB1_B Eğimli 195,00 4401435,780 550486,990 175,08 DB1_C Eğimli 38,00 4401435,780 550486,990 175,08 DB1_D Eğimli 62,00 4401435,780 550486,990 175,08 DB3 Dik 150,00 4401363,900 550462,420 176,68 DB3_A Eğimli 136,00 4401385,000 550469,390 176,31 DB8 Dik 203,00 4401319,580 550513,250 185,61 DB10 Dik 204,00 4401281,870 550424,620 171,24 DB10_A Eğimli 180,00 4401283,150 550426,180 171,32 DB11 Dik 205,00 4401196,680 550410,240 176,02 DB12 Dik 180,00 4401282,010 550493,960 180,03 DB12_A Eğimli 153,00 4401282,250 550494,090 180,06 DB13 Dik 203,00 4401363,180 550501,970 183,51 DB14 Dik 219,00 4401395,310 550503,970 185,10 DB14_A Eğimli 210,00 4401395,310 550503,970 185,10 DB14_B Eğimli 96,00 4401395,310 550503,970 185,10 DB15 Dik 92,00 4401286,200 550540,470 180,11 DB16 Dik 201,00 4401296,370 550549,460 182,84 DB17 Dik 75,00 4401429,360 550528,110 186,02 DB18 Dik 257,00 4401465,000 550519,000 176,44 DB19 Dik 180,00 4401498,000 550545,000 176,54 DB20 Dik 252,00 4401276,000 550572,000 178,87 DB21 Dik 162,00 4401258,735 550547,601 175,65 DB22 Dik 231,00 4401320,565 550561,795 190,36 DB23 Dik 231,00 4401534,921 550569,616 176,30 DB23_A Eğimli 180,00 4401534,921 550569,616 176,30 DB23_B Eğimli 184,00 4401534,921 550569,616 176,30 DB24 Dik 190,00 4401307,324 550582,561 189,05 DB25 Dik 262,00 4401278,932 550606,386 179,78 DB26 Dik 257,50 4401262,219 550588,684 176,79 DB28 Dik 193,00 4401342,329 550481,938 176,97 DB28_A Eğimli 236,00 4401342,329 550481,938 176,97 DB28_B Eğimli 165,00 4401342,329 550481,938 176,97 DB28_C Eğimli 276,00 4401342,329 550481,938 176,97 DB31 Dik 285,00 4401364,458 550558,370 201,14 DB31_A Eğimli 195,00 4401364,458 550558,370 201,14 DB31_B Eğimli 226,00 4401364,458 550558,370 201,14 DB32 Dik 169,00 4401271,355 550522,935 178,22 21

3.MATERYAL VE YÖNTEM Çizelge 3.1. in devamı Kuyu Adı Kuyu Eğimi Derinlik (m) Y (m) X (m) Z (m) DB33_A Eğimli 163,00 4401227,249 550524,122 173,70 DB33_B Eğimli 207,00 4401227,249 550524,122 173,70 DB34 Dik 144,00 4401263,758 550625,700 174,26 DB34_A Eğimli 264,00 4401263,758 550625,700 174,26 DB34_B Eğimli 108,00 4401263,758 550625,700 174,26 DB35 Dik 306,00 4401301,859 550495,574 179,72 DB35_A Eğimli 231,00 4401301,859 550495,574 179,72 DB35_B Eğimli 93,00 4401301,859 550495,574 179,72 DB36 Dik 129,00 4401243,286 550611,546 172,34 DB37 Dik 237,00 4401308,627 550625,650 184,45 DB37_A Eğimli 225,00 4401308,627 550625,650 184,45 DB37_B Eğimli 201,00 4401308,627 550625,650 184,45 DB38 Dik 108,50 4401240,092 550576,374 172,87 DB38_B Eğimli 42,00 4401240,092 550576,374 172,87 DB39 Dik 222,00 4401330,947 550640,537 186,42 DB40 Dik 231,00 4401477,559 550465,49 155,23 DB40_A Eğimli 222,00 4401477,559 550465,49 155,23 DB40_B Eğimli 228,00 4401477,559 550465,49 155,23 DB40_C Eğimli 204,00 4401477,559 550465,49 155,23 DB41 Dik 99,00 4401276,12 550543,7 178,50 DB41_A Eğimli 93,00 4401276,12 550543,7 178,50 DB42 Dik 177,00 4401347 550575,06 201,20 DB42_A Eğimli 228,00 4401347 550575,06 201,20 DB42_B Eğimli 306,00 4401347 550575,06 201,20 DB43 Dik 246,00 4401482,955 550424,228 152,12 DB43_A Eğimli 204,00 4401482,955 550424,228 152,12 DB43_B Eğimli 153,00 4401482,955 550424,228 152,12 DB43_C Eğimli 105,00 4401482,955 550424,228 152,12 DB44 Dik 180,00 4401259,2 550485,06 175,80 DB45 Dik 246,00 4401388,37 550556,27 199,00 DB45_A Eğimli 225,00 4401388,37 550556,27 199,00 DB45_B Eğimli 189,00 4401388,37 550556,27 199,00 DB46_A Eğimli 189,00 4401448,937 550428,096 154,66 DB46_B Eğimli 111,00 4401448,937 550428,096 154,66 DB47_A Eğimli 90,00 4401504,644 550435,361 151,73 DB47_B Eğimli 120,00 4401504,644 550435,361 151,73 DB47_C Eğimli 114,00 4401504,644 550435,361 151,73 TOPLAM 14,562 22