Ulukent (Denizli-Tavas) mangan yatağında sıvı kapanımı incelemeleri

Abstract

Türkiye'deki manganez yatakları, bulundukları yan kayaç, mineralojik ve yapısal özelliklerine göre dört gruba ayrılmıştır: i. Siyah şeylli yan kayaçlı yataklar, ii. Radyolaryalı çört yan kayaçlı yataklar, iii. Oligosen yaşlı sedimanter yan kayaçlı yataklar, iv. Volkanotortul yan kayaçlı yataklar. Batı Toroslarda Alt Kretaseyaşlı karbonatlar içindeki siyah şeyllerle ilişkili yatakların en önemli örneklerinden biri olan Ulukent (Denizli-Tavas) mangan yatağı Türkiye’deki en büyük rezerve sahiptir (4.000.000 ton görünür+mümkün, 55.000 ton muhtemel rezerv). Bu tez çalışması Ulukent mangan yatağının jeolojik ve mineralojik özellikleri ve kuvars ve kalsit minerallerindeki sıvı kapanım çalışmalarını kapsamaktadır. İnceleme alanında cevherleşme genellikle karbonatlı mineraller şeklinde; Üst Liyas-Alt Kretase yaşlı kireçtaşları ile organik maddece zengin, pirit içeren ve siyah renkli killi kireçtaşlarının arasında gözlenmektedir. Cevher mineralleri psilomelan, pirolusit, rodokrozit, braunit ve pirit iken kalsit ve kuvars gang mineralleridir. Sıvı kapanımı incelemeleri Ulukent mangan yatağında; cevher oluşturucu çözeltileri temsil eden erken evre çözeltilerin tuzluluklarının (%1,4 Nacl eşdeğerinde) ve sıcaklıklarının (129?C) düşük olduğu, cevherleşme sonrası metamorfik süreçlerle ilişkili geç evre çözeltilerin ise tuzluluklarının (%17 NaCl eşdeğerinde) ve sıcaklıklarının (191?C) ise daha yüksek olduğunu göstermektedir. Yapılan izotop jeokimyası incelemelerinden Ulukent yatağındaki sülfürlü minerallerin yapısındaki kükürtün kökeninin bakteriyel/biyolojik kökenli olduğu, karbonatlı minerallerin oluşumu için ise CO2 bileşimine göre mangan cevherleşmesi ile ilişkili derin kökenli sıcak sular ve cevherleşme sonrası sahada gelişen metamorfizma ile ilişkili iki farklı kökeni işaret ettiği görülmektedir.

According to the host rocks, geological-tectonic settings and formation processes, manganese deposits in Turkey are generally divided into four main types; (i. black shale – hosted deposits, ii. radiolarian chert – hosted deposits, iii. Oligocene aged sedimentary rocks –hosted deposits and iv. volcanosedimentary rocks– hosted deposits). This thesis covers the studies of geological and mineralogical properties of Ulukent Mn deposits and the fluid inclusions within quartz and calcite minerals. Mineralizations in the study area are generally observed as carbonat minerals between the Liassic-Lower Cretaceous aged Hausmannite, psilomelane, pyrolusite, braunite, and rhodochrosite can be seen as ore minerals, and calcite and quartz are gangue minerals. Fluid inclusion studies show that; the salinity (1.4% NaCl equal.) and temperature (129?C) of the early-stage solutions representing the ore-forming solutions are low, and the salinities (17% NaCl equial.) and temperatures (191?C) of the late-stage solutions associated with post-mineral metamorphic processes appears to be higher in Ulukent manganese deposit. From the isotope geochemistry results, it has been determined that the origin of the sulfur in the structure of the sulfide minerals is bacterial/biological origin and two different origins in terms of related with CO2 composition for carbonate minerals as associated with the deep-origin hot waters and the metamorphic process which developed in the field after manganese mineralization in Ulukent.