Çaldağı (Turgutlu-Manisa) demir-nikel-kobalt cevherleşmesinin jeolojik, jenetik incelenmesi ve değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi ÇALDA?I (TÜEGÖTLÜ-MANÎSA) DEMİR-NIKEL-KOBALT CEVHERLEŞMESİNİN JEOLOJİK, JENET1K İNCELENMESİ VE DE?ERLENDİRİLMESİ Mehmet YILDIZ Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dal Danışman : Prof.Dr. Ahmet AYHAN 1994, Sayfa : Jüri : Prof. Dr. Ahmet AYHAN Jüri : Jüri : İnceleme alanı batı Anadolu'da Manisa ili Turgutlu ilçesi, Çaldağı yöresinde, Menderes Masifinin kuzey kanadında ve İzmir-Ankara Zonu sınırında yer almaktadır. Triyas'tan Pliyosence kadar çeşitli yaştaki jeolojik birimlerin yüzeylendir inceleme alanında; Beşgöl formasyonu, Çaldağı formasyonu ve Taş göltepe formasyonu yer almaktadır. Triyas yaşlı Beşgöl formasyonu, inceleme alanının doğu ve güneydoğusunda, özellikle Beşgölsivrisi Tepe 'de, kireçtaşları ve dolomitik kireçtaşlarından oluşmaktadır. Beşgöl formasyonu üzerinde tektonik olarak bulunan üst Kretase yaşlı Çaldağı formasyonu ise, ofiyolit karmaşığı ile temsil edilmektedir. Çaldağı formasyonu; peridotitler, bazik kayaçlar ve kireçtaşı olistolitlerinden meydana gelmektedir. Her iki formasyonu açısal bir uyumsuzluk ile örten Taşgöltepeformasyonu inceleme alanının daha çok güneyinde yüzeylenmektedir. Pliyosen yaşlı bu formasyon, değişik boyutlardaki tutturulmamış çakıltaşı, kumtaşı ve gölsel kireçtaşı seviyelerinden ibarettir (Akdeniz ve dil. 1986). inceleme alanı bugünkü yapısına ve morfolojik konumuna Orta-Geç Alpin hareketleri esnasında sahip olmuştur. Kuzeyde Sakarya Kıtası, güneyde menderes masifi arasında kalan İzmir- Ankara zonunun Menderes Masifiyle olan sınırında yeralan inceleme alanındaki birimlerde, KB-GD yönündeki sıkışmaların etkisiyle kıvrımlanmalar ve birbiri üzerine bindirmeli yapılar ortaya çıkmıştır, üst Kretase sonlarında ve sonrasında bölgede gelişen sürüklenimler esnasında Triyas yaşlı Beşgöltepe formasyonu üzerine Çaldağı formasyonu bindirmiştir. Daha sonra Neojen'de, bölgedeki sıkışmanın akabinde gerilme tektoniği etkisiyle düzensiz doğrultularda normal düşey faylar gelişmiştir. Çaldağı zuhurları olarak bilinen Fe, Ni, Co cevherleşmeleri; Çaldağı formasyonuna ait peridotitler üzerinde gelişmiştir. Bir kesit şeklinde farklı özelliklere ve bileşimlere sahip cevherli seviyeler, inceleme alanının her yerinde kesit tabanlarından itibaren ; kısmen ayrışmış taze serpantinitler, ayrışmış serpantinitler, killi seviyeler, limoniti i ve hematiti i seviyeler ile kabuk seviyeleri şeklinde izlenmektedir. Mineralogik petrografik incelemeler ve jeokimyasal analizler, tüm seviyelerin tabanda yeralan anakayaç peridotitin özelliklerini yansıtmaktadır. Peridotitler bölgeye yerleşiminden itibaren geçirdiği tektonik süreçlerle çatlaklı ve kırıklı yapı kazanmış, alterasyona uğrayarak serpantinleşmiş, yörede Miyosen jeolojik zaman sürecinde hüküm süren tropikal iklimin etkisi altında kalarak ayrışmıştır. Peridotitlerin bünyelerinde kayaç yapıcı olarak bulunan (Fe, Ni, Co, Mn, Al, Si, Mg gibi) elementlerin ayrışma olayları sırasında, çözünürlük ve çökelme şartlarına göre bir kısmı ortamdan uzaklaşmış (Mg, Si, Mn, Al gibi), ve bir kısmı ' IIise (Fe, Ni, Co) ortamda kalıp bileşik teşkil ederek cökelip, cevherleşmeleri meydana getirmiştir. Miyosen süreci boyunca devam eden bu çözünme ve çökelme olayları neticesinde; Fe, Ni, Co'ça zengin ekonomik düzeyde yataklanmalar oluşmuştur. `Lateritleşme` olarak isimlendirilen bu oluşum biçiminde, üst seviyelerde silisçe zengin kabuk altında oksit ve hidroksitli bileşikler halinde hematitli ve limonitli seviyelerde, demir cevherleşmeleri ile limonitli ve ayrışmış serpantinitli seviyelerde ise oksit ve silikatlar halinde nikel ve kobalt cevherleşmeleri değişik tenörlerde, değişik kalınlıklarda ve derinliklerde yataklanmıştır. Arama sondajlarından elde edilen sonuçların değerlendirilmesi ile inceleme alanında yataklanmış Fe, Ni, Co cevherleşmelerinin eştenör-eşkalmlık eğrileri, jeolojik kesitleri ile korelasyonları yapılmıştır. Bu değerler çeşitli tablolarda değerlendirilerek, poligon, kesit ve üçgen metodlarıyla çeşitli tenor bazlarında rezerv hesaplamaları yapılmıştır. Yapılan hesaplamalarda ortalama % 1.59 Ni, % 0.006 Co, % 28.83 Fe tenörlü 29.3 milyon ton cevher rezervi bulunmuştur. III

SUMMARY Ph.D. Thesis THE GENETIC STUDIES AND THE EXPLORATION OF IRON-NICKEL-COBALT MINERALISATION IN CALDAGI (TÜRGUTLÜ-MANISA) Mehmet YILDIZ Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor : Prof.Dr. Ahmet AYHAN 1994, Page: Jury : Prof. Dr. Ahmet AYHAN Jury : Prof.Dr. Cahit HELVACI Jury : Prof. dr. Hükmü ORHAN The area is located on the northern wing of Menderes Massif, in Izmir-Ankara sone, very close to the border-line between Izmir- Ankara zone and Menderes Massif.Geographically it is located in Çaldagı Region, Turgutlu District, Manisa Province. Different rock units ranging in age from Triassic to Pliocene which are represented by Beşgöl, Çaldagı and Taşgöltepe formations crop out in the study area. The Triassic Beşgöl Formation cropping out in the eastern and southeastern parts of the area, particularly in Beşgölsivrisi Tepe, consists of limestone and dolomitic IVlimestone. The Upper Cretaceous Çaldagı Formation which overlies tectonically Beşgöl Formation is represented by ophiolite complex which in turn is composed of peridotites, basic rocks and limestone olistolithes. The Taşgöl Formation of Pliocene age that rests with angular unconformity on the above mentioned two formations crop out mainly in the southern part of the area and consists of variously sized semiconsalidated conglomerates, sandstone and lacustrine limestone layers. The area has acquired its present structural and morphological shape as a result of Middle-Late Alpine orogenic movements. The rock units of the study area is restricted between Sakarya continent in the north and Menderes Massif in the south. Here they were subjected to NW-SE directed compressional tectonism that caused them to be folded and imbricated. Çaldagı Formation was driven over Beşgöltepe Formation of Triassic age by the NW-SE pressures of the imbricated planes during the drifting movements taken place in the area towards the end of Upper Cretaceous period and later on. Later, in Neogene period, normal vertical faults were developed at random directions caused by tensional tectonism that occured after compressional tectonism. The Fe, Ni and Co mineralizations known as Çaldaiı deposits are found on peridotites of the Çaldaiı Formation. Everywhere in the study area the mineralized zone can be taken as a section having different characteristics and compositions. Partially decomposed and fresh serpent inites lie at the bottom, followed by decomposed serpentinites, clayey, limonitic, hematitic and crustal levels upward. Mineralogic- petrographic studies of samples and geochemical research carried out in the area indicated that all layer reflect the characteristics of parent rock, peridotites, lying at the bottom. Having settled in the area, the peridotites underwent tectonical deformation whereby they have jointed and VSUMMARY Ph.D. Thesis THE GENETIC STUDIES AND THE EXPLORATION OF IRON-NICKEL-COBALT MINERALISATION IN CALDAGI (TÜRGUTLÜ-MANISA) Mehmet YILDIZ Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor : Prof.Dr. Ahmet AYHAN 1994, Page: Jury : Prof. Dr. Ahmet AYHAN Jury : Prof.Dr. Cahit HELVACI Jury : Prof. dr. Hükmü ORHAN The area is located on the northern wing of Menderes Massif, in Izmir-Ankara sone, very close to the border-line between Izmir- Ankara zone and Menderes Massif.Geographically it is located in Çaldagı Region, Turgutlu District, Manisa Province. Different rock units ranging in age from Triassic to Pliocene which are represented by Beşgöl, Çaldagı and Taşgöltepe formations crop out in the study area. The Triassic Beşgöl Formation cropping out in the eastern and southeastern parts of the area, particularly in Beşgölsivrisi Tepe, consists of limestone and dolomitic IV