Gözaydın (Bizmişen, Erzincan) Demir Yatağının Kökeninin Belirlenmesinde Sıvı Kapanım, LA-ICP-MS, Raman Spektrometresi ve İzotop Jeokimyası İncelemeleri

Abstract

Projede, Gözaydın (Bizmisen, Erzincan) bölgesi demir yatagında cevherlesmeyi olusturan sıvıların sıcaklık, kimyasal bilesim (tuzluluk) ve kökeninin (magmatik su, meteorik su) belirlenmesi amaçlanmıstır. Bu kapsamda, cevher mineralleri ve bunlara eslik eden gang mineralleri üzerinde farklı ve gelismis yöntemler uygulanmıstır. Alterasyon ürünleri optik ve taramalı elektron mikroskop (SEM) ve X-ısınları kırınımı (XRD) yöntemleriyle incelenmistir. Ana cevher minerallerine (hematit, manyetit) eslik eden sülfür minerallerinde (pirit ve kalkopirit) kükürt izotopları jeokimyası (?34S), gang ve alterasyon minerallerinde (kalsit, smektit, kaolinit, I- S) ana, iz ve izotop jeokimyası (?18O, ?D, ?13C, 40Ar/39Ar) ve kalsit, kuvars, barit, epidot ve granat minerallerinde sıvı kapanım çalısmaları ve ayrıca ilk kez LAICP- MS ve Raman spektrometresi yöntemleri uygulanmıstır. Diyoritik bilesimli plütonik kayaçlar kireçtası ve ofiyolitlere sokulum yaparak demir cevherlesmesi (skarn, damar/mercek, ornatma ve plaser tipi), killi alterasyon zonu (arjilik alterasyon) ve plütonik kütle içerisinde skarn minerallerinin (granat, diyopsit, epidot, skapolit, tremolit, klorit) olusumuna neden olmustur. Cevher minerallerini manyetit, hematit ve tali miktarda pirit, kalkopirit, kovellin, kalkosin, götit ve limonit, gang minerallerini ise kalsit, kuvars ve barit olustumaktadır. XRD ve SEM incelemelerine göre; diyorit-kireçtası sınırlarında arjilik alterasyonu isaret eden neoforme smektit (Na- ve Ca-smektit), kaolinit, I-S ve illit, diyoritofiyolit sınırlarında flogopit/vermikülit, serpantin (krizotil), talk ve klorit gelismistir. Kalsit, kuvars, barit, epidot ve granatlarda gerçeklestirilen sıvı kapanım incelemeleri; plütonik sokulumla iliskili gang minerallerinin olusumunun düsük-orta tuzluluga sahip çözeltilerce 200- 300 oC arasında, ikincil kapanımlarla temsil edilen cevher minerallerinin orta-yüksek tuzluluga sahip çözeltilerce 350-400 oC arasında olustugunu göstermistir. Kil minerallerinin ana ve iz element bilesimleri diyorit ve ofiyolit bilesimi arasında, diyoritlere daha yakın olup, duraylı izotop jeokimyası verileri kil minerallerini olusturan suların baslıca magmatik sudan türedigini göstermistir. Kil minerallerinin ?18OV-SMOW ve ?DV-SMOW verileri smektitler için süperjen veya düsük dereceli arjilik zonu (100-200 oC); I-S ve kaolinit için hipojen veya yüksek dereceli arjilik zonu (200 oC) isaret etmektedir. Kalsitlerin ?13CVPDB ve ?18OV-SMOW ile pirit ve kalkopiritlerin ?34SV-CDT verileri magmatik kökeni yansıtmaktadır. Kalsit, kuvars, barit ve epidot minerallerindeki sıvı kapanımların LA-ICP-MS analiz verileri (özellikle genis aralık sunan K/Na degerleri, K/Na - Ba/Na ve Zn/Na - Pb/Na dagılımları) uzun süreli hidrotermal aktiviteyi, K-feldispatların ileri düzeyde bozundugunu (yıkıldıgını), indirgen ve yükseltgen kosulları temsil eden sıvı karısımları isaret etmektedir.