YATAKLANMA VE YAN KAYAÇ İLİŞKİLERİ Gökçe, A., 2000. Maden Yatakları. İkinci Baskı, Cumhuriyet Üniversitesi Yayınları, No:85, Sivas, 335 s. Temur, S., 2001. Endüstriyel Hammaddeler. Üçüncü baskı, Çizgi Kitabevi Yayınları, No:34, Konya, 386 s. Prof.Dr. Osman KOPTAGEL sunularından yararlanılmıştır.
YATAKLANMA VE YAN KAYAÇ İLİŞKİLERİ Cevher kütlelerinin yan kayaç ilişkileri üç yönden olabilir Geometrik ilişkiler, yani yataklanma şekilleri Cevher yerleşmesine değin ilişkiler Yaş ilişkileri
Bir yer altı zenginliğinin, yerkabuğunda kapladığı hacmin oluşturduğu şekil, yer altı zenginliğinin dış şekli ( morfolojisi veya yataklanma şekli) olarak tanımlanmaktadır. Maden yataklarının dış şekilleri; 1- Düzensiz şekilli yataklar, 2- İzometrik şekilli yataklar, 3- Levha şekilli yataklar, 4- Boru/baca şekilli yataklar, 5- Kapanlar biçiminde gruplanabilmektedirler.
YATAKLANMA ŞEKİLLERİ Yataklanma şekilleri üç şekilde toplanabilir: * Düzenli yataklanmalar * Yarı düzenli yataklanmalar * Düzensiz yataklanmalar
* Düzenli Yataklanmalar A) Katman ve Katmansı Yataklanmalar B) Damarlar C) Mercekler
A)Katman ve Katmansı Yataklanmalar Cevher yığışımları yöre kayaçların katmanlanma yüzeylerine paralel, diğer boyutlarına oranla kalınlığı az yataklar şeklinde yerleşmişlerse, Katman ve Katmansı diye adlanırlar. Katman ve Katmansı yataklar için son yıllarda kullanılan uluslar arası iki terimin tanımlamasında yarar vardır. Strata-bound : Belli bir stratigrafik birim içinde, sınırlı cevher seviyeciklerinden, kesintili de olabilen yataklanma şeklidir. Stratiform : Strata-bound yataklarının özel bir tipi olarak tanımlanır. Belli bir kayaç veya cevherden oluşan levha biçimli yataklanma şeklidir.
3- Levha Şekilli Yataklar Bu yataklar, iki boyutu (doğrultu ve eğim yönündeki) birbirine çok yakın ve çok büyük, üçüncü boyutu (kalınlığı) ise çok küçük olan yataklardır. Bu tip yataklar; - tabakalı (stratiform), - tabakamsı (stratabound), - cevher dayk ve silleri, - damar tipi yataklar, şeklinde alt gruplara ayrılabilmektedir. Levha şekilli yataklar, diğer düzlemsel özellikler gibi; doğrultu, eğim, kalınlık, doğrultu yönünde devamlılık ve eğim yönünde devamlılık gibi özellikleri ile tanımlanmaktadırlar.
- tabakalı (stratiform) yataklar; Tabakalanma (sedimanter ve volkanosedimanter) ve banklaşmanın (magmatik) geliştiği kayaçlar içinde, bu yapısal unsurlar ile eş zamanlı olarak oluşmuş cevherleşmelerdir. Bu tip oluşumlar; - Yan kayaçlar ile çok iyi uyumluluk gösterirler. - İç yapıları yan kayaçlarınkine benzemektedir. - Devamlılıkları çok fazla olup, kalınlık ve kaliteleri fazla değişmeden yüzlerce metre (bazen km' lerce) izlenebilmektedirler. - Yan kayaçlarla aynı/eş zamanda oluşmuşlardır.
- tabakamsı (strata-bound) yataklar; Elementlerin, tabakalı yan kayaçlar içine daha sonradan çeşitli çözeltilerce getirilip, yan kayacın fizikokimyasal özellikleri bakımından çökelmeye uygun olan yerlerinde çökeltilmesi şeklinde oluşmuş cevherleşmelerdir. Bunlarda; - Cevher kütlelerinin kalınlık ve kaliteleri oldukça değişkendir. - Cevher kütlelerinin sınırları çoğunlukla düzensizdir ve fizikokimyasal bakımdan uygun seviyeler içinde cevher cepleri veya düzensiz dış şekilli kütleler şeklinde gözlenebilmektedirler. - Cevher mineralleri yan kayaç içindeki boşlukları dolduracak şekilde oluşabileceği gibi, yan kayaç minerallerini ornatarak ve onların yerlerini alarak da konumlanabilmektedir.. - İç yapı özellikleri yan kayaçlarından farklıdır. - Yan kayaçlar içinde sonradan oluşmuş farklı zamanlı yataklardır.
- dayk ve sil tipi yataklar; Cevherli eriyiklerin ana kayaç ve/veya çevre kayaçlar içine dayk ve siller şeklinde sokulmaları ile oluşmuş cevherleşmelerdir. Cevherleşmelerin yakın çevrelerinde, dayk ve sil tipi magmatik kayaçların çevresinde gözlenen tüm özellikler gözlenebilmektedir.
B) Damarlar Diğer boyutlarına oranla kalınlığı az, iki yüzü birbirine paralel, yan kayacı kat etmiş cevherlerin yerleşme şekilleridir. Çok ince damar ve iplik şeklindeki cevherleşmeye Damarcık adı verilir. Damar yan kayacın katlanması veya yapraklılığı ile uyumlu ise Katman-Damar (Filon-Kuşe) terimi kullanılır.
Cevher sütunlarının oluşumu: Sütunların 3 şekilde oluşabileceği kabul edilmektedir. * Bir fay boyunca açık ve kapalı bölümlerde oluşum * Damarların ara kesitlerinde oluşum * Bir kısım yan kayaç veya oluşukların etkisi ile oluşum
Damar Ayrıntısı: Damar ile yan kayacın kontağındaki, yan kayaç bölmesine Çeper (Epont) adı verilir. Damar dolgusu ile çeperler arasında, kontak boyunca, litoloji Örg. Kil oluşabilir. Buna Pestil (Salband) denir. Damarın altındaki çepere Taban, üstündekinede Tavan denir. Damarı dolduran, tavanından tabanına içermiş olduğu tüm malzeme Damar Dolgusu diye adlandırılır. Cevherleşme damar içinde düzenli ve homojen biçimde dağılmamıştır. Çoğu kez değişik şekilli kuşaklar halinde derişmiştir. Bunlara Cevher Sütunları adı verilir.
Mineral Öncesi ve Mineral Sonrası Fayların Damarla İlişkisi Yan kayacın az çok köşeli parçaları cevher eriyikleriyle çimentolaşmış ise bir mineral öncesi fay söz konusudur. Bu bulgular birden çok hareketin, parçalanmanın ve çökelmenin ardalanması biçiminde oluşmuştur. Mineral sonrası faylar cevherleşmeyi etkiler ve onu yerinden oynatır.
Damar Çeşitleri: * Flöze * Basamaklı damar * Bölmeli damar * Merceksi damar * Kama damar * Süngü damar * Oluk damar * Semer damar
C) Mercekler Kalınlıkları diğer boyutlarına oranla az ve her doğrultuda incelerek son bulan cevher kütlelerine mercek adı verilmektedir. Gerçek sedimanter ve pegmatitik yataklar için ayırtman yataklanma şeklidir. Mercekler katman veya katmansı yataklanmaların kesintiye uğramış şekillerinden ibarettir.
YARI DÜZENLİ YATAKLANMALAR A) Pipolar B) Bacalar A) Pipolar: Yatay kesitleri oval, derine doğru darlaşan ve dolgusu genellikle breşimli yataklanma şekilleridir.
4- Boru/Baca Şekilli Yataklar Boyutlarından ikisi küçük, üçüncüsü ise çok büyük olan yataklardır. Bu yataklar; - dik veya dike yakın konumlu iseler boru veya baca şekilli yataklar olarak, - yatay veya yataya yakın konumlu iseler mantos (=mangal) şekilli yataklar olarak, - çok ince iseler kalem veya mil şekilli yataklar olarak adlandırılmaktadırlar. Bu yataklar uzun ekseninin yönelimi, dalımı, tepe kesitinin yarıçapı ve ekseninin uzunluğu gibi özellikleri ile tanımlanmaktadırlar. Böyle yataklara çok ender olarak rastlanmakta olup, elmas ve altın içeren kimberlit bacaları en tipik örnekleridirler.
DÜZENSİZ YATAKLANMALAR A) Saçınımlar B) Yığınlar C) Yayvan Yolaçlar
A) Saçınımlar: Saçıntı denilen cevher tanelerinin birbirinden ayrık olarak tek tek dağılmış olmaları bir yatak şekli meydana getirmez. Ancak saçıntılar sıklaşarak bir araya toplandığında az çok merceğe benzer bir cevher kütlesi ortaya çıkar. Buna kaytan (şiliyren) adı verilir. Cevher içerik birbirleriyle bağlantılı çok ince damarlardan oluşma ağ görünümlü yatak şekline ise stokverk adı verilir.
B) Yığınlar: Sınırları girintili çıkıntılı, basit bir geometrik şekille gösterilmeyen her türlü cevher yığışımlarıdır. C) Yayvan Yolaç: Özellikle lületaşı yataklanmalarında görülür. Cevher değişik büyüklükte ve değişik aralıklarla dağılmış yumrulardan oluşmadır.
CEVHER YERLEŞİMİ Cevher yerleşimi iç kökenli ve dış kökenli yataklar için değişik biçimde gerçekleşmektedir. Dış kökenli yataklarda genel olarak yerleşim tortulaşma olaylarına bağımlıdır. Çökelme dış kökenli yataklarda en gelişmiş, katmanlanma biçiminde eş oluşumlu yerleşim tipidir. İç kökenli cevher yerleşimleri ise cevherle akışkanların yan kayaca girmesi biçiminde ardoluşumlu yataklar için önem taşır. Yerleşim biçimleri: A) Dolgu B) Ornatım C) İçirme D) Banklaşma E) Segregasyon
A) Dolgu: Cevherli akışkanların yan kayaç içinde daha önce gelişmiş bir açıklığı doldurmasıdır. Bu açıklıklar yarıklar, boşluklar ve kovuklardır. Çatlakların akışkanların mekanik etkisiyle aralanmaları da dolgu biçiminde yerleşime yer verir. B) Ornatım: Cevher yerleşimi yan kayacın yerini alma biçiminde gerçekleşmektedir. Yerini alma kimyasal değişimleri gerektirmektedir. Bu değişme karşılıklı madde değiş-tokuşu halinde olur. Buna metazomatoz adı verilir.
C) İçirme: Yan kayaç gözeneklerinin cevher eriyikleriyle dolması olarak tanımlanabilir. Burada esas olan yan kayacın gözenekli olmasıdır. D) Banklaşma: Magmatik ayrılaşma sırasında ve ilk evresinde ortaya çıkan değişik mineral seviyeleridir. E) Segregasyon: Segregasyon (salgı) olayı, sıvı halden cevherlerin kristal veya sıvı olarak ayrılması biçiminde tanımlanabilir.
YAŞ İLİŞKİLERİ Cevherleşmenin yan kayaçlarla yaş ilişkileri, stratigrafide olduğu gibi oransaldır veya radyoizotop yöntemlerle salttır. Oransal Yaş Salt Yaş Yenilenme (Rejenerasyon)
Oransal Yaş: Cevher yaşının içinde bulunduğu kayaç veya jeolojik birimlere göre saptanmasında göz önüne alınacak en önemli durum, cevherleşmenin eş oluşumlu veya ardoluşumlu oluşudur. Salt Yaş: Radyoizotop yöntemleriyle saptanan yaş söz konusudur. Bu yöntemlerden özellikle cevherleşme yaşı tayininde U/Pb yöntemi kullanılmaktadır. Yenilenme (Rejenerasyon): Bir cevherleşmenin sonradan tekrar harekete geçmesine yenilenme adı verilir. İkinci yatak önceki yatağın ölçülebilen bir jeolojik zaman aralığı ile ayrılmıştır.
1- Düzensiz Şekilli Yataklar Bu yataklar, üç boyutu birbirinden çok farklı ve sınırları çok girintili çıkıntılı olan yataklardır. Yer yer, ana cevher gövdesinden dallar şeklinde ayrılmış çıkıntılar da gözlenebilmektedir. Düzensiz şekilli yataklar; - çok düzensiz şekilli yataklar, - yarı düzensiz yataklar (torba, çorap şekilli gibi) şeklinde alt gruplara ayrılabilmektedir.
2- İzometrik Şekilli Yataklar Üç boyutu da birbirine çok yakın olan yataklardır. Bu tip yataklar; - çok büyük boyutlu iseler kütle tipi, - orta büyüklükte iseler stok tipi, - küçük boyutlu iseler oda veya cep tipi yataklar olarak tanımlanmaktadırlar. Ayrıca bu tip oluşumlar; - kısmen yassılaştıklarında mercek, - çok uzayıp kıvrımlandıklarında şilir, şekilli yataklar olarak adlandırılmaktadırlar.
3- Levha Şekilli Yataklar Bu yataklar, iki boyutu (doğrultu ve eğim yönündeki) birbirine çok yakın ve çok büyük, üçüncü boyutu (kalınlığı) ise çok küçük olan yataklardır. Bu tip yataklar; - tabakalı (stratiform), - tabakamsı (stratabound), - cevher dayk ve silleri, - damar tipi yataklar, şeklinde alt gruplara ayrılabilmektedir. Levha şekilli yataklar, diğer düzlemsel özellikler gibi; doğrultu, eğim, kalınlık, doğrultu yönünde devamlılık ve eğim yönünde devamlılık gibi özellikleri ile tanımlanmaktadırlar.
- damar tipi yataklar; Cevherli çözeltilerce getirilen ürünlerin, yan kayaçlar içinde gelişmiş faylar ve küçük boyutlu kırık ve çatlaklar şeklindeki boşluklarda çökeltilmesi şeklinde oluşmuş, yan kayacın tabakalaşma düzlemleri ile genellikle uyumsuz cevherleşmelerdir. Yan kayaçlardan daha sonra oluşmuş farklı zamanlı yataklardır. Cevher damarlarının yan kayacın tabaka düzlemleri ile uyumlu olduğu oluşumlara, çok nadir de olsa, rastlanabilmektedir. Bu yataklar; - Çevre kayaçları kesen kırık zonları boyunca gözlenmeleri, - Önemli miktarda yan kayaç kırıntıları (fay breşi) içermeleri, - İç yapılarının çevre kayaçlarınkinden farklı oluşu, - Özelliklerinin yan kayacın fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak sık sık değişmesi, - Devamlılıklarının fazla olmayışı, gibi özellikleri ile diğer yataklardan ayrılmaktadırlar.
4- Boru/Baca Şekilli Yataklar Boyutlarından ikisi küçük, üçüncüsü ise çok büyük olan yataklardır. Bu yataklar; - dik veya dike yakın konumlu iseler boru veya baca şekilli yataklar olarak, - yatay veya yataya yakın konumlu iseler mantos (=mangal) şekilli yataklar olarak, - çok ince iseler kalem veya mil şekilli yataklar olarak adlandırılmaktadırlar. Bu yataklar uzun ekseninin yönelimi, dalımı, tepe kesitinin yarıçapı ve ekseninin uzunluğu gibi özellikleri ile tanımlanmaktadırlar. Böyle yataklara çok ender olarak rastlanmakta olup, elmas ve altın içeren kimberlit bacaları en tipik örnekleridirler.