Bakırtepe Kangal (Sivas) yöresi metamorfik yan kayaçlı altın cevherleşmesinin jeolojik ve jeokimyasal özellikleri

Abstract

ÖZET YÜKSEK LİSANS TEZİ BAKIRTEPE - KANGAL (SİVAS) YÖRESİ METAMORFIK YAN KAYAÇLI ALTIN CEVHERLEŞMESİNİN JEOLOJİK VE JEOKİMYASAL İNCELEMESİ Ahmet USMAN Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Ali UÇURUM Bu tez çalışmasında Bakırtepe yöresindeki birimler meta silttaşı, meta karbonat, meta kumtaşı ve meta kuvars kumtaşı olmak üzere dört ayrı birim şeklinde ayırtlanmıştır. Bu birimler rekristalize Mesozoyik yaşlı Munzur Kireçtaşı tarafında tektonik olarak üzerlenmektedir. Metamorfît kayaçlar genellikle beyaz, san, pembesi renkte; demiroksit minerallerinin bol olduğu metamorfitler ise kırmızımsı, sarımsı-kahverengi renklerdedir. Demiroksit ve mika minerallerinin az olduğu yerlerde süt beyaz renk egemendir. Altın cevherleşmesi karbonatlı alterasyon zonunda saçınımlı şekilde, meta kuvars kumtaşların kırık ve çatlaklarında ise damar şeklinde gelişmiştir. Meta kuvars kumtaşları içerisinde değişik kalınlık ve boyutlardaki kuvars- hematit/manyetittpirit ve altın damarlarında hakim mineral paraj enezi martitleşme sonucu gelişen hematit' dir. Bakırtepe yöresi altın cevherleşmesine ait cevher ve yan kayaç örneklerinin ana ve değerli metal analiz verileri sonucunda BT-3 (50.8 ppm), BT-36 (11.4 Vppm) ve BT-44 (16.99 ppm)'de Au analizleri ortalamanın oldukça üzerinde analiz edilmiştir. Ortalama ana ve değerli metal değerleri (ppm cinsinden) Au = 3.29; Ag = 0.12; Cr = 37.30; Co = 195.92; Ni = 19.38; Cu = 2.74; Zn = 5.84; As = 4.47; Sb = 0.22; Te = 0.05; Pb = 0.66 dır Jeokimyasal verilere göre Au'm hidrotermal çözelti içerisinde As,Zn, Sb, Cu ile birlikte sülfurlü bileşik hareket ettiği düşünülmektedir. Kuvars örneklerine ait oksijen (518O=12.58-19.70 %o) ve kuvars içinde kapanım halindeki sıvı kapanımlar'a ait hidrojen (6D= -55, -75 %o) izotop verilerine göre altın cevherleşmesini oluşturan hidrotermal su metamorfik kökenlidir. Eş zamanlı oluşan minerallerden kuvars (ö18O=12.58-19.70 %o) ve I Q hematitin (8 0= -3.69, -1.52 %o) oksijen izotop değerleri kullanılarak minerallerin ve cevherli damarın oluşum sıcaklıkları Zheng (1991) ve Zheng ve Simon (1991)'in geliştirdikleri eşitlik-katsayılar (jeotermometre) kullanılarak 200 ile 330 °C arasında olduğu belirlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Bakırtepe (Kangal-Sivas), Metamorfik, Altın, Oksijen-Hidrojen izotopu, Jeotermometre VI

ABSTRACT M.Sc. Thesis GEOLOGICAL AND GEOCHEMICAL INVESTIGATION OF METAMORFIC ROCK HOSTED GOLD MINERALIZATION IN BAKIRTEPE-KANGAL AREA (SIVAS) Cumhuriyet University Institute of Applied and Natural Sciences Geological Engineering Department Supervisor: Associate Professor Ali UÇURUM In this thesis study, rock units in Bakirtepe area have been distinguished in four different units. Those units are meta siltstone, meta carbonate, meta sandstone and meta quartz sandstone. Metamorfites in the study area tectonically overly by re-crystallized Mesozoic Munzur limestone. Metamorphic rocks are generally white, yellow and pink in color. However, iron oxide exposed metamorphites are reddish- yellowish brown in color. Milky white is very dominant color in the study area with the absence of iron oxide and micas. Gold mineralization has been observed in the study area in two types. First type is hosted by carbonate alteration zone as disseminated; second type is vein in the crack of meta quartz sandstone. Dominant ore mineral in quartz- hematite/magnetite±pyrite and gold vein in the cracks of meta quartz sandstone with various lengths and wide is hematite, which occurred after magnetite due to martitization. vnGeochemical analysis of ore and host rocks from gold mineralization in Bakirtepe area show that samples BT-3 (50.8 ppm), BT-36 (11.4 ppm) and BT-44 (16.99 ppm) have elevated gold anomalies. Average concentrations of base and precious metals in ppm are Au = 3.29; Ag = 0.12; Cr = 37.30; Co = 195.92; Ni = 19.38; Cu - 2.74; Zn = 5.84; As = 4.47; Sb = 0.22; Te = 0.05; and Pb = 0.66. Based on geochemical data, it has been thought that Au in hydrothermal solution transported with As, Zn, Sb, and Cu as sulfide complex. According to Oxygen isotope data (518O=12.58-19.70 %o) from quartz and hydrogen isotope data (5D= -55, -75 %o) from fluid inclusions trapped in quartz, source of the hydrothermal fluids, which was responsible to form gold mineralization in the study area, is metamorphic in origin. Using oxygen isotope data of co-existing quartz 518O=12.58-19.70 %o) and hematite (5180 = -3.69, -1.52 96o) minerals in the equation with Zheng (1991), Zheng and Simon (1991)'s constant shows that minimum formation temperature of gold mineralization is ranging between 200 to 330 °C. KEY WORDS: Bakirtepe (Kangal-Sivas), Metamorphic, Gold, Oxygen- Hydrogen isotopes, Geothemometry VIII