MADEN TETK K VE ARAMA DERG S Maden Tetkik ve Arama … · 2019-08-23 · Havzanın Mansurlu...
Transcript of MADEN TETK K VE ARAMA DERG S Maden Tetkik ve Arama … · 2019-08-23 · Havzanın Mansurlu...
1
NEVRUZTEPE (KAYSERİ-TÜRKİYE) Fe-Cu SKARN CEVHERLEŞMESİNİN
JEOLOJİSİ VE OLUŞUMU
GEOLOGY AND FORMATION OF NEVRUZTEPE Fe-Cu SKARN MINERALIZATION
(KAYSERİ-TURKEY)
Deniz TİRİNGA1
Bülent ATEŞÇİ2
Yılmaz ÇELİK1
Güvenç DEMİRKIRAN3
Cahit DÖNMEZ1
Aytekin TÜRKEL2
Taner ÜNLÜ4
1 MTA Genel Müdürlüğü Maden Etüt ve Arama Dairesi, Çankaya/ANKARA 2 MTA Genel Müdürlüğü Ege Bölge Müdürlüğü, Bornova/İZMİR 3 MTA Genel Müdürlüğü Doğu Akdeniz Bölge Müdürlüğü, Çukurova/ADANA 4 Ankara Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Gölbaşı/ANKARA (Emekli)
ÖZ
Nevruztepe demir-bakır cevherleşmesi Yeşilhisar (Kayseri) yakınlarında yer alan skarn tip bir
cevherleşmedir. Bölgeden günümüze kadar yapılan üretimlerde potansiyel olan bakır cevheri
göz ardı edilmiştir. Skarn zonu Eosen yaşlı Yahyalı Plütonu’nun Geç Permiyen-Jura yaşlı
karbonatlı kayaçlarla yaptığı dokanakta gelişmiştir. Skarnlar ve litolojik birimler güneydoğuya
doğru 15 derece dalmaktadır. Hem ekzoskarn hem de endoskarn zonlarında gözlenen skarn
mineralleri, prograd (granat ve diyopsid) ve retrograd evre (diyopsid) özelliklerini
yansıtmaktadır. Manyetitler retrograd skarn evresinde oluşmuş olup kuvars-sülfid evresine ait
kuvars-pirit ve kalkopirit damarları tarafından kesilmiştir.
Granitler ve skarn mineralleri sınırlı bir alanda yüzeylemektedir. MTA tarafından 2013-2016
yılları arasında 31 lokasyonda toplam 6.178,50 metre sondaj yapılmış olup sondaj
korelasyonlarında düşük tenörlü cevherlerin yaklaşık 450 metre yayılıma sahip olduğu
belirlenmiştir. Cevherli zon kalınlıkları 1,20 ile 54,70 metre arasında değişmektedir. Ortalama
demir tenörleri (Fe) % 12,25 ile 49,08 arasında; ortalama bakır tenörleri ise 10 ppm ile 4650
ppm arasında değişmektedir. Yapılan hesaplamaya göre cevherleşme % 21,05 Fe tenörlü
5.096.788 ton kaynak içermektedir.
Sondaj karotlarında yürütülen mikroskop çalışmalarına göre birincil cevher mineralleri
manyetit, hematit ve kalkopirittir. Manyetitlerde yer yer hematit dönüşümleri belirgindir. Demir
için yürütülen cevher zenginleştirme çalışmaları 100 mikron tane boyunda cevherin % 66
MTA Dergisi (2020) 161: ?-?
Maden Tetkik ve Arama Dergisi
http://dergi.mta.gov.tr
MADEN TETK K VE ARAMA
D E R G S
Ç NDEK LER
Türkçe Bask ISSN: 1304-334X
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
2
verimle kazanılabileceğini göstermektedir. Manyetik ayrım sonucunda % 0,16 – 0,19 bakır
içeren atık flotasyona tabi tutulduğunda % 19 kadar zenginleşmektedir.
Anahtar Kelimeler: skarn, manyetit, bakır, Kayseri, Yeşilhisar, Yahyalı plütonu
1. Giriş
Kayseri-Adana havzası, rezerv ve üretim miktarı bakımından Türkiye’nin ikinci önemli demir
provensidir. Havzanın Mansurlu bölümü, Erken Kambriyen yaşlı volkanosedimanter tip siderit
yataklarının dönüşüm ürünleri olan büyük rezervli hematit yatakları bakımından zengindir
(Tiringa vd., 2009; Tiringa, vd., 2016). Bu yataklardan en bilinenleri Karaçat ve Attepe demir
yataklarıdır.
Kayseri-Adana havzasının kuzeyinde yer alan Yeşilhisar ile Yahyalı (Kayseri) arasındaki
bölümde ise batıda Kovalı köyünden doğuda Yahyalı’ya kadar dar bir kuşak halinde
yüzeyleyen Yahyalı Plütonu, Yahyalı Napına ait metamorfik birimlere sokulum yapmış ve
bunun etkisiyle dokanakları boyunca skarn, demir ve kurşun-çinko cevherleşmelerini
oluşturmuştur (Tiringa vd., 2014; Hanilçi ve Öztürk, 2011).
Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesine en yakın olan cevherleşme Karamadazı Demir Yatağı’dır.
Bu kuşaktaki diğer cevherleşmeler Kovalı, Sayburnu, Kurbağapınarı ve İsmailinkaya demir
cevherleşmeleri olarak sayılabilir. Tüm cevherleşmelerden açık işletme ile üretim yapılmış olup
Karamadazı Demir Yatağı’nda ise halen kapalı işletme ile üretime devam edilmektedir. Demir
cevherleşmeleri oluşum şekli ve cevher parajenezi bakımından Karamadazı Demir Yatağı’na
benzer özellikler sunmaktadır.
Karamadazı Demir Yatağı’nda kuvarsdiyorit türü magmatik kayaçlar kireçtaşlarına sokulum
yapmış, kontak metasomatizma sonucu skarn ve cevherleşme meydana gelmiştir (Oygür vd.,
1978). Kuşçu vd. (2001), bunu tipik bir ekzoskarn gelişimi olarak ifade etmekte ve
cevherleşmenin hem endoskarn hem de ekzoskarn olarak oluştuğuna işaret etmektedir. Yatakta
esas cevher minerali yer yer martitleşerek hematit ve maghemite dönüşmüş manyetitlerdir.
Manyetitlere daha az miktarlarda pirit, kalkopirit, pirotin eşlik etmektedir. Karamadazı Demir
Yatağı’nda cevher gövdesi güneydoğuya eğimli yer yer 120 metre uzunluğa ve 20 metre
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
3
kalınlığa varabilen mercekler şeklindedir. Yatakta ortalama % 54 Fe, % 1,7 S ve % 11 SiO2
tenörlü 6,5 milyon ton görünür+muhtemel rezerv hesaplanmıştır (Oygür, 1986).
Bu çalışma ile Nevruztepe cevherleşmesinde sondaj örneklerinden yapılan mineralojik-
petrografik, SEM ve jeokimyasal analiz sonuçlarına dayanarak, uzun yıllardır bilinen ve üretim
yapılan Yahyalı ile Yeşilhisar ilçeleri arasında konumlanmış irili ufaklı demir yataklarında,
demirin dışında bakırın da yüksek tenörlere ulaşabildiğine dikkat çekerek cevherleşmelerin
jeolojisi ile oluşumunun belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmanın, bölgedeki yataklardan
bugüne kadar yapılan demir cevheri üretimlerinde bakır eldesinin göz ardı edildiği
düşünüldüğünde, bundan sonra yapılacak üretimlerde ekonomik bir değerin kazanılmasına
fayda sağlayacağı değerlendirilmektedir.
1.1. Metotlar
Sondaj karotlarından alınan cevher örnekleri üzerinde jeokimyasal analizler yapılarak cevherin
tenör değerleri ve iz element içerikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Jeokimyasal analizler MTA
MAT Dairesi Laboratuvarlarında yapılmıştır. Altın analizleri kral suyunda çözme ve ICP-MS
cihazıyla, gümüş analizleri AAS cihazıyla, majör oksit analizleri XRF cihazıyla yapılmıştır. İz
ve eser element analizleri üçlü asitte çözme veya kral suyunda çözme işlemlerinden sonra, ICP-
MS ve ICP-OES cihazlarıyla yapılmıştır.
Mineralojik-petrografik çalışmalar MTA Genel Müdürlüğü MAT Dairesi Mineraloji-Petrografi
Laboratuvarlarında yürütülmüş olup öncelikle örneklerin ince ve parlak kesitleri hazırlanmıştır.
Yapılan ince kesitler Leitz marka polarizan mikroskop altında incelenerek kayaçların
mineralojik, petrografik ve dokusal özellikleri belirlenmiştir. Parlak kesitler üzerindeki cevher
mikroskobisi çalışmaları ise Leica marka alttan ve üstten aydınlatmalı mikroskop ile
yapılmıştır. SEM analizi çalışmaları FEI Quanta 400 MK2 SEM cihazı ve EDAX Genesis
XM4i EDS dedektör kullanılarak yapılmıştır. Örnek hazırlama aşamasında seçilen örneklerin
parlak kesitleri hazırlanmış ve daha sonra karbon kaplama işlemine tabi tutulmuşlardır.
2. Jeoloji
Çalışma alanı, İç Anadolu Bölgesi'nin güneydoğu kesiminde, Kayseri ili Yeşilhisar ilçesi ile
Yahyalı ilçeleri arasında konumlanan Kovalı Köyü civarında yer almaktadır (Şekil 1). İnceleme
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
4
alanı ve civarında ağırlıklı olarak Yahyalı Napı’na ait kayaçlar yüzeylemektedir (Şekil 2).
Bunun dışında Yahyalı Plütonu’na ait granitik kayaçlar, Bozkır Birliği’ne ait Geç Kretase yaşlı
Çiftehan Formasyonu, örtü çökellerinden Paleosen yaşlı Çamardı Formasyonu ve Orta-Geç
Miyosen yaşlı Ürgüp Formasyonuna ait volkanik ara katkılı gölsel çökeller gözlenmektedir
(Şekil 3). Yahyalı Plütonu’na ait granitik kayaçlar çalışma alanında, Sayburnu cevherleşmesi
eski işletme içerisinde, haritalanamayacak kadar sınırlı bir alanda gözlenmektedir.
Şekil 1: Çalışma alanı ve civarının bölgesel jeolojisini gösteren yer bulduru haritası. Bölgesel jeoloji haritası MTA
Genel Müdürlüğü’nün 1/500.000 ölçekli jeoloji haritasından alınmıştır.
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
5
Şekil 2: Çalışma alanının genelleştirilmiş stratigrafik sütun kesiti (Keskin ve Alan, 2013'ten değiştirilmiştir)
Karsavuran Formasyonu, çalışma alanı ve çevresinde en altta gözlenen birimdir. Kalkşist ve
kristalize kireçtaşı ara katkılı şistlerle başlar ve üste doğru kireçtaşı düzeyleri önce kalınlaşır,
daha sonra ise azalarak şistlere geçer (Ayhan ve Lengeranlı, 1986). Ayraklıtepe
Formasyonunun egemen litolojisi gri, koyu gri renkli dolomit, mermer ve dolomitik
kireçtaşlarından oluşmaktadır. Orta kesimlerde metakarbonat, şist, kuvarsit ardalanması
görülür (Ayhan ve Lengeranlı, 1986). Çoğunlukla sarı, yeşil ve kahverengi şistlerle temsil
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
6
edilen Yellibel Formasyonu, bazı yerlerde rekristalize kireçtaşları ve kalkşist ara tabakaları
içeren serisit-şist, kuvars-serisit şist ve fillitlerden oluşmaktadır (Ayhan ve Lengeranlı, 1986).
Başoluk Formasyonu, gri, sarı renkli orta-kalın tabakalı kuvarsitlerden oluşmaktadır (Alan vd.,
2007). Karlığıntepe Formasyonunun egemen litolojisi gri-siyah renkli, ince-orta tabakalı
rekristalize kireçtaşlarıdır (Ayhan ve Lengeranlı, 1986). Çalışma sahasında üst kesimleri yer
almakta olup siyah renkli, ince-orta tabakalı dolomitik düzeyler içeren mikritik kireçtaşları ile
temsil edilmektedir (Tiringa vd., 2014).
Şekil 3: Çalışma alanının genel jeoloji haritası (Keskin ve Alan, 2013'ten alınmıştır)
Kocatepe Formasyonunun, alt seviyelerinde rekristalize kireçtaşları, metaçakıltaşları ve
kuvarsitler yer almaktadır (Keskin ve Alan, 2013). Daha üst kesimleri ise bordo, yeşil, gri,
sarımsı gri renkli hafif metamorfizma geçirmiş marn, çamurtaşı ve silttaşlarından oluşmaktadır
(Şekil 4a).
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
7
Tavşancıdağtepe Formasyonu, değişik düzeylerinde rekristalize killi kireçtaşı, gri, siyah renkli
metadolomit ve hematitli zonlar içeren gri, siyah renkli, orta-kalın, bazen çok kalın tabakalı,
çatlakları kalsit dolgulu, makro fosil kavkılı rekristalize kireçtaşı ve mermerlerden oluşmaktadır
(Keskin ve Alan, 2013) (Şekil 4b).
Bozkır Birliğine ait Çiftehan Formasyonu, kireçtaşı blokları içeren serpantinitler, pelajik
mikritik çamurtaşları, türbiditik ve konglomeratik kayaçlar, çörtlü kireçtaşı, radyolarit, diyabaz
ve granodiyorit litolojileri içermektedir (Tekeli, 1980). Kırmızı renkli kötü boylanmış 5 cm.
boyutuna ulaşan çakıl taneleri içeren taban çakıltaşı ile başlayan formasyon, üste doğru gri
renkli killi kireçtaşı ve marnlara geçer (Şekil 4c). Daha üste doğru ise marn ve kumtaşı
ardalanması görülür.
Şekil 4: a) Kuvarsitçe zengin seviyeler içeren rekristalize kireçtaşları, b) Kırmızı renkli demirli zonlar içeren gri
renkli rekristalize kireçtaşları, c) Çiftehan formasyonuna ait kötü boylanmış taban çakıltaşları
Örtü birimlerinden Çamardı Formasyonu, çoğunlukla marn, çamurtaşı, silttaşı, kumtaşı ve
kırıntılı kireçtaşlarından oluşur. Yer yer spilitik ara katkılar içermekte ve plütonik kayaçlar
tarafından kesilmektedir (Keskin ve Alan, 2013).
Ürgüp Formasyonu kırmızı, kahve renkli, katmansız veya az belirgin katmanlı, çakıltaşı,
kumtaşı, çamurtaşı, jips, anhidrit ile kireçtaşı ve ignimbirit ara düzeylerinden oluşmuş ve
karasal koşullarda çökelmiştir (Keskin ve Alan, 2013).
Yahyalı Plütonu, en belirgin yüzeylemesini Yularıköy ile Karakuşkayası Tepe arasında verir.
Buradan batıya doğru oldukça incelip, Kovalı köyünün kuzeydoğusunda Sayburnu ve baraj
gölünün doğusunda İsmalinkaya eski işletmelerinde izlendikten sonra, örtü kayaçları altında
kaybolur. Yahyalı Plütonuna ait derinlik kayaçları kalkalkalen karakterli biyotit granit, kuvars
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
8
diyorit, diyorit ve granodiyorittir. Bu kayaçların yarı derinlik türevleri olan albit porfirit, riyolit,
riyodasit, dasit, trakidasit ve andezit türü kayaçlar da gözlenmektedir (Oygür vd., 1978).
Yahyalı Plütonunun yaşı konusunda tatmin edici yeterli veri bulunmamaktadır. Oygür (1986),
arazi verilerine göre magmatik sokulumun Eosen-Oligosen sırasında yerleştiğini, Keskin ve
Alan (2013) ise Erken Eosen olması gerektiğini ileri sürmüşlerdir.
3. Petrografi
3.1. Magmatik Kayaçlar
Yahyalı Plütonu’nun mineralojik ve jeokimyasal özellikleri üzerine Boztuğ vd. (2002),
tarafından yapılan çalışmada, tipik olarak çarpışma sonrası ortamlarda gelişen ve mantodan
türemiş mafik bir magma kaynağı ile bu magmanın kabuğa enjeksiyonu veya kabuk boyunca
diyapirik olarak yükselmesi sırasında, kabuğu da eriterek oluşturduğu eş yaşlı felsik magma
birlikteliğini çağrıştırdığını ifade etmiş ve bimodal karaktere vurgu yapmışlardır. Kuşçu vd.
(2002) tarafından yapılan bir başka çalışmada ise Yahyalı Plütonu’nun ortalama demir-bakır
skarn granitoyidleriyle karşılaştırdığında, diğer demir skarn granitoyid ortalamalarından
yüksek Rb, Sr, Th ve düşük Ni, Cr, Sc, V içerdiğini, bu nedenle dünyadaki tipik demir skarn
granitoyidlerinden kıtasal kabuktan daha fazla malzeme alan bir granitoyid olması ile ayrılması
gerektiğini öne sürmektedirler. Yahyalı Plütonu, tüm özellikleri itibarı ile Oktay (1982)
tarafından tanımlanan, Geç Kretase sonunda ya da Paleosen başlarında Ulukışla ada yayı ve
çarpışma sonrası ortamda gelişen bimodal karakterli Horoz (Ulukışla-Niğde) plütonuna
(Çevikbaş vd., 1995) benzerlik göstermektedir.
Bu çalışmada sondaj karot örneklerinde yapılan petrografik incelemelere göre, Yahyalı
Plütonu’na ait magmatik kayaçlar, gabroporfirden monzonite değişen litolojilerde bazik ve
ortaç bileşimde derinlik ve yarı derinlik kayaçlarından oluşmaktadır (Şekil 5a). Ayrıca plütonu
kesen birçok aplit, pegmatit daykları ile boyutları 30-40 cm’ye varan mafik anklavlar da
gözlenmektedir (Şekil 5b). Kayaçlar genellikle porfirik dokulu olup holokristalen dokulu
olanları da bulunmaktadır. Ana bileşenleri plajiyoklaz, feldispat, biyotit ve kuvarstan oluşur.
Alterasyon, tüm kayaç gruplarında yaygın biçimde gözlenir. Granit, granodiyorit, monzonit
gibi tanesel dokulu derinlik kayaçlarında baskın alterasyon serisitleşme iken plütonun kenar
zonuna ait porfirik dokulu kayaçlarda killeşme ve karbonatlaşma yaygın olarak gözlenir. Daha
az oranda silisleşme ve kloritleşme de izlenmektedir (Tablo 1). Alterasyon türleri göz önüne
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
9
alındığında örneklerin fillik ve/veya arjillik zonu temsil ettiği söylenebilir. Petrografik
incelemelerde belirlenen belli başlı kayaç grupları şu şekilde sıralanabilir.
Monzonit-Monzonitporfir: Tanesel ve porfirik dokulu, ince-orta taneli, plajiyoklaz, alkali
feldispat, kuvars ve biyotit ana bileşenli olan örneklerde plajiyoklazlarda serisitleşme ve
karbonatlaşma, alkali feldispatlarda killeşme, biyotitlerde ise kloritleşme yaygın gözlenen
alterasyon türleridir (Şekil 5c ve 5d).
Granit-granitporfir, mikrogranit-mikrogranitporfir: Kuvars, alkali feldispat, plajiyoklaz ve
biyotit minerallerinden oluşan kayaç, ince taneli, holokristalin ve porfirik dokuludur. Kayaçta
serisitleşme, killeşme ve karbonatlaşma alterasyonları gelişmiş olup kataklazma izleri yoğun
olarak izlenmiştir.
Andezit: Kayaç, plajiyoklaz, amfibol, biyotit, kuvars ve alkali feldispat minerallerinden
oluşmakta olup ince taneli ve porfirik dokuludur. Kayaçta, serisitleşme, killeşme, silisleşme,
kloritleşme ve karbonatlaşma şeklinde alterasyonlar gelişmiştir (Şekil 5e ve 5f).
Granodiyorit-granodiyoritporfir: Granodiyoritler tüm örnekler içinde en yaygın gözlenen
kayaç türleridir. Kayaç plajiyoklaz, alkali feldispat, kuvars, biyotit ve amfibol minerallerinden
oluşmakta olup ince taneli ve tanesel dokuludur. Kayaçta killeşme, serisitleşme, karbonatlaşma,
silisleşme ve kloritleşme türü alterasyonlar gelişmiştir (Şekil 6a ve 6b).
Diyorit, diyoritporfir, kuvarsdiyorit, kuvarsdiyoritporfir, mikrodiyorit: Plajiyoklaz, biyotit ve
amfibol minerallerinden oluşan kayaç, ince yer yer iri taneli ve tanesel dokuludur. Kayaçta
serisitleşme, karbonatlaşma, killeşme, kloritleşme, uralitleşme ve opasitleşme şeklinde
alterasyonlar gelişmiştir (Şekil 6c ve 6d).
Gabroporfir: Bir örnekte kayacın mineralojik bileşimine göre gabroporfir tanımlaması yapılmış
olup piroksen, amfibol ve plajiyoklaz minerallerinden oluşmuştur. Kayaç ince taneli ve porfirik
dokulu, hamur ise ofitik dokulu olup ince taneli plajiyoklaz ve amfibol mineralleri içermektedir.
Kayaçta piroksenler uralitleşmiş, amfiboller karbonatlaşmış ve kloritleşmiş, plajiyoklazlar ise
killeşmiş ve serisitleşmiştir (Şekil 6d ve 6e).
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
10
Şekil 5: a) Yahyalı Plütonu’na ait granodiyorit türü derinlik kayacı, b) Yahyalı Plütonu’nda yaygın olarak gözlenen
mafik anklav ve aplit damarları, c) monzonite ait karot örneği, d) monzonit örneğinin polarizan mikroskoptaki
görüntüsü (2,5 X çn), e) andezite ait karot örneği, f) andezit örneğinin polarizan mikroskoptaki görüntüsü (2,5 X
tn) plj: plajiyoklaz, kuv: kuvars, bio: biyotit, feld: alkali feldispat
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
11
Tablo 1: Yahyalı Plütonu'na ait karot örneklerinin petrografik inceleme özeti (plj: plajiyoklaz, amf: amfibol, px:
piroksen, q: kuvars, feld: feldispat, alk. feld: alkali feldispat, horn: hornblend, lök: lökoksen, kar: karbonatlaşma,
ser: serisitleşme)
Numune No Tane
Büyüklüğü Doku Ana Bileşenler Alterasyon Kayaç adı
KVS-3-M9 İnce taneli Porfirik plj.+amf.±apatit kil, kar., silis Andezit
KVS-5-M7 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit+q±
sfen
ser., kil, klorit,
kar., epidot, silis Andezit
KS-14/6-M8 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+q kar., silis, klorit,
kil Andezit
KS-14/12-M1 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+px kil, kar., klorit Andezit
KS-14/14-M6 İnce taneli Porfirik plj.+biyotit klorit Andezit
RS-15/4-M5 İnce taneli Porfirik px+amf.+plj.±sfen kar., opasit Andezit
RS-15/9-M4 İnce-orta
taneli Porfirik plj.±apatit ser., kil, silis Andezit
RS-15/10-M3 İnce-orta
taneli Porfirik
plj.+amf.+biyotit±
apatit±sfen
ser., kil, opasit,
silis, kar. Andezit
RS-15/15-M3 İnce-orta
taneli Porfirik plj.+biyotit+q±apatit
opasit, kar., ser.,
silis Andezit
KVS-5-M1 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit±sfen
ser., kil, klorit,
kar., epidot,
uralit, silis
Andezit (gabro
anklavı içeriyor)
RS-15/14-M6 Orta taneli Porfirik plj.+biyotit+amf. ser., kil, klorit,
kar., silis, epidot
Andezit (tanesel
anklav içeriyor)
KS-14/9-M4 İnce taneli Porfirik q+alk feld.+plj. kar., kil Granit
RS-15/14-M2 İnce-orta
taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit+q ser., kil, kar. Andezit
RS-15/16-M5 İnce-orta
taneli Porfirik plj.+biyotit+q
opasit, klorit,
kar., ser., silis Diyoritporfir
RS-16/2-M8 İnce-orta-iri
taneli Porfirik feld.+q kar., silis Granit
KVS-5-M18 Küçük-orta-
iri Porfirik
plj.+biyotit+amf.±
apatit±lök.
ser., kil, kar.,
klorit, silis Diyoritporfir
RS-15/16-M3 İnce-orta
taneli Porfirik
plj.+amf.+biyotit±
apatit opasit, kil Diyoritporfir
RS-15/16-M4 İnce-orta
taneli Porfirik
plj.+biyotit+amf.±
apatit opasit, kil, silis Diyoritporfir
KVS-6-M4 Küçük-orta-
iri Porfirik
plj.+horn.+biyotit±
sfen
ser., kar., epidot,
klorit, silis
Diyoritporfir
(monzonit anklavı
içeriyor)
KVS-5-M9 İnce taneli Tanesel plj.+q+alk feld.+
biyotit ser., kil, kar. Granit
KS-14/8-M6 Orta taneli Holokristalin q+alk feld.+plj. kar. Granit
KS-14/12-M6 Orta taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+
biyotit kil, kar., ser Granit
KS-14/13-M10 İnce taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+
biyotit kil Granit
KS-14/8-M9 İnce taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+
biyotit kar., kil Granodiyorit
KS-14/9-M7 Orta taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+
biyotit ser, kil Granodiyorit
KS-14/11-M3 Küçük-orta Holokristalin
tanesel
plj+alk feld.(ortoklaz)
+q+biyotit+amf.±
apatit
ser., kar. Granodiyorit
KS-14/13-M12 İnce taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+
biyotit kar., kil Granodiyorit
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
12
Numune No Tane
Büyüklüğü Doku Ana Bileşenler Alterasyon Kayaç adı
KVS-5-M13 Küçük-orta-
iri
Holokristalin
tanesel
plj.+alk feld.(ortoklaz,
mikroklin)+q+biyotit±
sfen
ser., kil, kar.,
epidot Granodiyoritporfir
KS-14/8-M4 Orta taneli Hipokristalin
porfirik
q+alk feld.+plj.+
biyotit+amf. kil, kar. Granodiyoritporfir
RS-16/4-M5 İnce-orta
taneli
Holokristalin
porfirik plj.+amf.+q kil, kar. Granodiyoritporfir
RS-16/7-M2 İnce-orta
taneli
Holokristalin
porfirik
plj.+q+alk feld.+
biyotit+amf.±titanit±
zirkon±apatit
kil, kar., silis Granodiyoritporfir
RS-16/10-M2 İnce-orta
taneli
Holokristalin
porfirik
plj.+q+alk feld.+amf.+
biyotit±zirkon kil, kar. Granodiyoritporfir
RS-16/10-M4 İnce-orta
taneli
Holokristalin
porfirik
plj.+q+alk feld.+amf.+
biyotit±zirkon±apatit kil, kar., klorit Granodiyoritporfir
RS-15/7-M5 İnce taneli Tanesel plj+q+biyotit+amf. kar Kuvarsdiyorit
KVS-5-M14 Küçük-orta-
iri Porfirik
plj.+q+amf.+
biyotit±sfen
ser., kil, kar.,
klorit, silis
Kuvarsdiyori
porfir
KVS-1-M4 İnce taneli İdiyomorf
tanesel plj.+amf.±apatit
karb., ser., klorit,
biyotit, kil Mikrodiyorit
KVS-3-M3 İnce taneli hipidiyomorf
tanesel plj.+alk feld.+amf.
kil, epidot, uralit,
klorit Mikrodiyorit
RS-15/15-M5 İnce taneli Porfirik,
subofitik amf.+biyotit±apatit
kar., ser., uralit,
opasit Mikrodiyorit
RS-15/6-M3 Çok ince
taneli Tanesel
plj.+alk feld.+q+
biyotit kil, ser., kar.,
Mikromonzo
diyorit
RS-15/4-M4 İnce taneli Tanesel plj.+alk feld.+px+amf.
±apatit±sfen
ser., kil, klorit,
epidot Monzodiyorit
RS-15/9-M6 İnce-orta
taneli Tanesel
plj.+alk feld.+q+
biyotit+amf.±apatit
ser., kar., klorit,
kil Monzonit
KVS-3-M12 İnce-orta
taneli Porfirik
plj.+alk feld.+amf.+
q±sfen
ser., kil, uralit,
klorit, kar.,
epidot, silis
Monzonitporfir
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
13
Şekil 6: a) granodiyorite ait karot örneği, b) granodiyorit örneğinin polarizan mikroskoptaki görüntüsü (2,5 X çn),
c) diyoritporfire ait karot örneği, d) diyoritporfir ve örneğinin polarizan mikroskoptaki görüntüsü (2,5 X çn), e)
gabroporfire ait karot örneği, f) gabroporfir örneğinin polarizan mikroskoptaki görüntüsü (2,5 X çn) plj:
plajiyoklaz, prx: piroksen, bio: biyotit
3.2. Skarnlar
Çalışma alanı ve civarında granitoyidlerle kireçtaşı dokanakları boyunca yayılımı çok değişken
skarn oluşumları meydana gelmiştir. Skarn zonları içerisinde farklı kalınlıklarda manyetit-
kalkopirit merceklerinin yer alması nedeniyle, cevherleşmenin kontak metamorfizma ve
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
14
skarnlar ile kökensel ilişkisi bulunmaktadır. Skarn litolojileri, cevherleşmenin bulunduğu
alanda yaygın mostra vermemesi nedeniyle çalışma ölçeğinde haritalanamamışlardır. Bu
çalışma kapsamında yapılan petrografik ve jeokimyasal incelemelere göre Nevruztepe
cevherleşmesinde gözlenen skarnlar, yan kayacın bileşimine göre kalsik skarn, skarn zonlarının
geliştiği ortama göre ise hem endoskarn hem de ekzoskarn olarak sınıflandırılabilir. Çalışma
alanında gözlenen skarn mineralleri granat, epidot, kısmen de diyopsitten ibarettir. Bu skarn
mineralleri, oksitli ortamı işaret etmekte olup manyetitçe zengin demir ve bakır skarnı olarak
bilinen skarn türüne ait birliktelikler sergilemektedir (Murakami, 2005). Skarn mineralleri
sondaj karotlarında düzensiz ve birbirleriyle son derece girik olduklarından, belirgin bir mineral
zonlanmasından söz etmek olası değildir. Granatların SEM analizleri bunların almandin
(Fe2+3Al2 (SiO4)3) ve andradit (Ca3Fe3+
2(SiO4)3) bileşiminde olduklarını göstermektedir (Şekil
7). Murakami (2005), alüminyum içeren almandin türü granatların magmatik protolitlerin
ornatılmasıyla oluştuğunu, dolayısıyla endoskarnı temsil ettiğini, andraditin ise kalsiyumca
zengin yan kayaçların ornatılmasıyla oluştuğunu, bu nedenle de ekzoskarnı temsil ettiğini ifade
etmektedir.
Şekil 7: Granat içeren sondaj örneğine ait SEM görüntüleri, a) almandin türü granat (1200 X), b) andradit türü
granat (1157 X)
Sondaj karotlarında makroskobik olarak izlenen granatlı skarnlar kahverengimsi renkli ve iri
taneliyken, epidotlu skarnlar ise fıstık yeşili renklidirler (Şekil 8). Granat, epidot ve diyopsidli
skarn örnekleri üzerinde yapılan mikroskobik incelemelerde aşağıda özetlenen veriler elde
edilmiştir.
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
15
Şekil 8: a) Kahverenkli ve iri taneli yapısıyla belirgin granat skarn, b) fıstık yeşili renkli epidotlu skarn
Diyopsidli skarn: Kayaç küçük taneli piroksen (diyopsid), kuvars, amfibol, karbonat,
plajiyoklaz grubu mineraller, klorit, epidot ve tali bileşen olarak titanit ve opak minerallerden
oluşmakta olup granoblastik-fels dokuludur (Şekil 9a ve 9b).
Epidotlu skarn: Kayaç küçük-yer yer orta taneli epidot, kuvars, karbonat ve klorit ile tali olarak
titanit, apatit ve opak minerallerden oluşmakta olup granoblastik-fels dokuludur (Şekil 9c ve
9d).
Granatlı skarn: Kayaç orta-iri taneli granat, küçük taneli karbonat, amfibol ve kuvars ile tali
bileşen olarak opak minerallerden oluşmakta olup granoblastik-fels dokuludur (Şekil 9e ve 9f).
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
16
Şekil 9: Diyopsidli skarn kayacında piroksen (diyopsid) ve kuvars mineralleri a) (2,5 X, tn), b) (2,5 X, çn), epidotlu
skarn kayacında epidot ve kuvars mineralleri c) (2,5 X, tn), d) (2,5 X, çn), granatlı skarn kayacında granat
mineralleri e) (10 X, tn), f) (10 X, çn), prx: piroksen, q: kuvars, grnt: granat, ep: epidot.
4. Maden Jeolojisi
4.1. Cevherleşmenin Genel Özellikleri
Doğuda Yahyalı’dan başlayarak batıya Kovalı köyüne kadar dar bir kuşak halinde yer yer
kesikli olarak yüzlek veren Yahyalı Plütonu, Yahyalı Napı’na ait Erken-Orta Triyas yaşlı
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
17
Kocatepe Formasyonu ve Jura-Kretase yaşlı Tavşancıdağtepe Formasyonuna sokulum yapmış
ve bunun etkisiyle dokanakları boyunca skarn tipte demir-bakır cevherleşmelerini
oluşturmuştur. Bu kuşaktaki en belirgin cevherleşme, günümüzde işletilen Karamadazı Demir
Yatağı’dır. Nevruztepe cevherleşmesi, aynı kuşak içerisinde yer alan benzer bir gömülü demir-
bakır cevherleşmesi örneğidir. Çalışma alanı içerisinde MTA tarafından 2013-2016 yılları
arasında demir-bakır cevherleşmesine yönelik olarak 31 lokasyonda toplam 6.178,50 metre
sondaj yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında sunulan cevherleşmeye yönelik veriler, sondaj
karotlarında yürütülen çalışmalardan elde edilmiştir.
Nevruztepe cevherleşmesi, doğu-batı doğrultusunda 750 metre uzunluğa, 500 metre genişliğe
ve yaklaşık 300 metre zon kalınlığına sahip bir cevherleşmedir (Şekil 10). Cevherleşme güneye
doğru dalımlı olup cevherli zon, 54,70 metreye varan farklı kalınlıklarda cevherli seviyeler
içermektedir. Cevherleşme, gerek skarnlar gerekse de magmatik sokulumlar içerisinde yer
almaktadır. Magmatik sokulumlar içindeki cevherleşme yayılımı büyük olmayan, küçük
boyutlu cepler ve mercekler şeklindeyken, skarnlar içinde çeşitli kalınlıklardaki damarlar ve
saçınımlar şeklindedir. Sondajlarda farklı tenörlerde demirli seviyeler kesilmiş olup tenör
değerlerine göre cevherli seviyelerin korele edildiği enine kesit Şekil 11'de görülmektedir.
Cevher düşük tenörlü olarak yatayda uzun mesafeler boyunca devamlılık sunarken, yüksek
tenörlü seviyeler ise kısa mesafelerde merceklenerek kapanmaktadır. Bakır cevheri demirli
seviyeler içerisinde zenginleştiği için kesit üzerinde ayrıca gösterilmemiştir.
Birincil cevher minerali manyetit olup genelde özşekilsiz, ince taneler halinde izlenmiştir.
Büyük oranda kenar, kırık ve dilinimlerinden itibaren martitleşme sonucu hematit dönüşümleri
gözlenir (Şekil 12a). Hematitler iki şekilde gözlenmektedir. Serbest taneler halinde çubuk
şekilli olanlar birincil hematitleri, manyetitlerin kırık-çatlak ve dilinimleri boyunca gözlenen,
martitleşme sonucu manyetitlerden dönüşmüş hematitler ise ikincil temsil etmektedir.
Hematitlerin çatlak ve aralarında limonitleşmeler yaygın olarak görülmektedir (Şekil 12b).
Cevherli seviyelerde manyetit dışında pirit, kalkopirit, molibdenit, az miktarda sfalerit, bornit
ve limonitleşmiş zonlarda yer yer malahit boyamaları gözlenmektedir. Piritler çoğunlukla öz
şekilli ve yarı öz şekilli olup kısmen kalkopiritlerle kenetlidir (Şekil 12c). Kalkopiritler ince
tanelidir ve pirit, pirotin ve manyetitlerle kenetlidir (Şekil 12d). Kalkopiritler içerisinde bazı
örneklerde sfalerit ayrılımları izlenmiştir (Şekil 12e). Molibdenitler genelde submikroskobik
taneler halinde çok az da çubuk şekilli olarak gang minerallerinin içinde gözlenmiştir (Şekil
12f). Sfaleritler genelde ince taneli olup içlerinde kalkopirit ayrılımları barındırır. Gang
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
18
minerallerinin tümü limonitle boyanmış olup diyopsit, feldispat (plajiyoklaz, ortoklaz), epidot,
klinozoisit, kuvars, biyotit, klorit, kalsit ve ayrışmış oksitlenmiş granatlardan oluşmaktadır.
Biyotitler kloritleşmiş ve opaklaşmış, feldispatlar killeşmiş ve karbonatlaşmışlardır.
Şekil 10: Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesinin detay maden jeoloji haritası (Tiringa vd., 2018)
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
19
Şekil 11: Sondaj korelasyonlarını gösteren jeolojik enine kesit (litolojiler sadeleştirilmiş, cevherli seviyeler
tenörlerine göre gruplandırılmış ve korele edilmiştir)
Kab
ul Edil
miş Mak
ale
(Düz
enlen
memiş)
20
Şekil 12: Cevher mikroskobisi çalışmalarına ait mikrofotoğraflar, a) manyetitlerde hematit dönüşümü, b) çatlak
ve aralarında limonit içeren hematitler, c) piritlerin aralarında kısmen kovelline dönüşmüş kalkopiritler, d)
manyetitlerin aralarında pirit, kalkopirit ve pirotin, e) kalkopiritler içerisinde sfalerit ayrılımları, f) ince taneli
molibdenitler, mgn: manyetit, hem: hematit, lim: limonit, py: pirit, cpy: kalkopirit, cov: kovellin, sph: sfalerit, mol:
molibdenit
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
21
Arazi gözlemleri ve petrografik çalışmalara göre Nevruztepe cevherleşmesi için dört parajenez
evresi tanımlanmıştır (Şekil 13). Birinci evre prograd skarn evresi olup granat ve diyopsid
mineralleri ile temsil edilmektedir. Bu evrede özellikle granat mineralleri içerisinde saçınımlı
halde manyetitler bulunmaktadır (Şekil 14a). İkinci evre, asıl cevher minerali olan manyetitle
beraber epidotun baskın olarak gözlendiği retrograd skarn evresidir. Bu evrede tali olarak çubuk
şekilli birincil hematitler ile saçınımlı pirit, kalkopirit ve pirotinler de gözlenmektedir (Şekil
14b). Üçüncü evre kuvars-sülfid evresi olup bu evrede daha önce oluşan manyetitler, kuvars-
pirit-kalkopirit damarları tarafından yoğun olarak kesilmektedir. Bakır cevherleşmesi esas
olarak bu evrede oluşmuştur. Tali olarak pirotin, sfalerit, molibdenit ve kalsit mineralleri
gözlenmektedir (Şekil 14c). Dördüncü evre ise kuvars-karbonat evresidir. Bu evrede kayaçlar
ve önceden oluşan cevherleşmeler kuvars-karbonat damarları tarafından kesilmektedir.
Manyetitler büyük oranda martitleşme sonucu hematite dönüşmüştür. Limonitleşme yaygın
olarak görülür. Bornit, dijenit, kovellin ve malakit dönüşümleri de bu evrede oluşmuştur (Şekil
14d).
Şekil 13: Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesine ait mineral parajenezi ve süksesyonu
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
22
Şekil 14: a) prograd skarn evresinde saçınımlı manyetitler, b) retrograd skarn evresinde masife yakın manyetitler
ve tali olarak gözlenen piritler, c) kuvars-sülfid evresinde manyetitleri kesen pirit damarları, d) kuvars-karbonat
evresinde manyetitleri kesen karbonat damarcıkları ve manyetit dönüşümü hematitler, gr: granat, dy: diyopsid, ep:
epidot, py: pirit, kar: karbonat, mgn: manyetit, hem: hematit.
4.2. Cevher Jeokimyası
Nevruztepe cevherleşmesi genel olarak düşük-orta tenörlü bir demir-bakır cevherleşmesidir.
Bakır, demirden bağımsız olarak önem ifade etmemektedir. Tablo 2'deki analiz sonuçları
incelendiğinde cevherli zon kalınlıklarının 1,2 ile 54,70 metre arasında son derece değişken
olduğu, % Fe ortalama tenör değerlerinin % 12,25 ile % 49,08 arasında, bakır ortalama
tenörlerinin ise 10 ppm ile 4650 ppm arasında değiştiği gözlenmektedir. Demir cevherleri için
SiO2 içeriği ne kadar fazla olursa yüksek fırındaki cüruf miktarı ve harcanan enerji de o
miktarda artar. Bu nedenle SiO2 içeriğinin çok yüksek olmaması istenir. Nevruztepe
cevherleşmesine ait SiO2 ortalaması % 13,26 ile % 36,80 arasında olup yüksek değerlere
sahiptir. Cevherin Al2O3 içeriğinin ise % 0,80 ile % 8,78 arasındaki değerlere sahip olduğu
görülmektedir.
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
23
Tablo 2: Cevher kesen sondajlarda cevherli seviyelere ait jeokimyasal analiz sonuçlarının ortalamaları
Sondaj No
Örnek
adedi
(n)
Cevherli
seviye
kalınlığı
(m)
Fe SiO2 Al2O3 S CaO MgO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO LOI Cu
% % % % % % % % % % % % ppm
KS-14/8 4 4,70 13,9 25,70 5,43 1,78 30,43 1,35 0,85 0,55 0,15 0,13 0,43 13,36 25
KS-14/9 17 15,80 34,65 21,04 4,28 0,10 12,21 3,19 0,15 0,36 0,20 0,11 0,18 11,78 2717
KS-14/14 19 28,90 27,61 28,54 2,98 1,59 19,71 2,28 0,22 0,26 0,13 0,10 0,39 4,44 1078
KS-14/15 12 12,50 49,08 13,36 1,43 0,88 11,27 0,93 0,10 0,11 0,10 0,10 0,25 1,56 35
RS-15/1 6 6,20 20,57 33,27 0,87 0,10 25,98 4,37 0,10 0,10 0,10 0,10 0,32 4,07 1011
RS-15/2 27 54,70 17,39 33,11 1,39 0,10 33,04 2,46 0,10 0,10 0,12 0,13 0,43 4,16 31
RS-15/3 3 3,20 26,92 22,90 5,73 0,10 7,23 13,60 0,17 0,83 0,20 0,10 0,10 10,47
RS-15/4 10 9,20 17,11 36,80 1,52 0,10 24,19 8,96 0,11 0,11 0,11 0,10 0,36 3,42 10
RS-15/5 19 22,95 19,97 27,12 2,44 0,10 32,07 2,32 0,14 0,09 0,16 0,11 0,41 6,29
RS-15/6 2 1,90 12,25 21,95 0,80 0,10 35,75 3,75 0,10 0,10 0,05 0,10 0,35 19,60
RS-15/8 6 5,60 12,98 34,70 8,78 1,46 14,60 7,60 0,10 1,54 0,30 0,10 0,12 11,87 1095
RS-15/9 10 12,40 21,38 30,37 3,79 2,10 19,37 5,34 0,14 0,40 0,15 0,10 0,33 8,18 1172
RS-15/10 15 18,00 22,98 26,12 2,49 0,23 27,39 3,18 0,10 0,24 0,13 0,10 0,37 6,95 230
RS-15/14 12 17,20 13,45 32,48 1,88 0,10 33,28 4,88 0,10 0,10 0,12 0,10 0,42 7,70 69
RS-15/15 11 15,00 13,05 33,57 2,69 0,68 31,62 4,07 0,10 0,11 0,11 0,10 0,55 8,00 239
RS-15/16 22 28,20 25,66 25,03 4,80 2,46 19,79 2,17 0,57 0,32 0,21 0,11 0,31 7,53 979
RS-16/4 8 8,10 25,61 28,71 6,23 0,55 8,53 11,64 0,16 1,78 0,29 0,11 0,26 7,43 1060
RS-16/6 2 1,20 29,18 8,85 2990
RS-16/7 2 2,00 41,68 7,75 4650
Genel
Ortalama 24,44 27,92 3,38 1,53 22,73 4,82 0,19 0,41 0,15 0,10 0,32 8,04 1086
Nevruztepe cevherleşmesinde MTA tarafından tam teknoloji çalışması yapılmış olup % 26,60
Fe ve % 0,12 ppm Cu besleme tenörlü cevher örneğinden, 100 mikron tane boyunda, % 59,66
verimle % 66,35 Fe tenörlü manyetit konsantresi elde edilmiştir. Deneyin artığında bakır
içeriğinin zenginleşerek % 0,16-0,19 Cu tenörüne kadar yükseldiği görülmüştür. Artıkta
yapılan flotasyon deneylerinde % 19,48 Cu tenörlü konsantre, % 52,23 verimle kazanılmıştır
(Bayram ve Bayrak, 2018).
5. Tartışma ve Sonuçlar
Bu çalışma kapsamında yapılan arazi gözlemleri ve petrografik analizlerin değerlendirilmesi,
Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesinin Yahyalı Plütonu’na ait magmatik kayaçların, Yahyalı
Napı’na ait kireçtaşlarına sokulum yapması sonucu gelişen skarn süreçleri ile oluştuğunu
göstermektedir. Buna göre Nevruztepe cevherleşmesi, mekan kaya, kaynak kaya, mineral
parajenezi, cevherin geometrisi gibi verilere göre skarn tip bir cevherleşme olarak
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
24
tanımlanabilir. Skarnlar, magmatik intrüzyonların karbonatlı kayaçlara sokulum yapmasıyla,
bölgesel metamorfizma veya kontak metazomatik işlemlerle ilgili olarak oluşmuş kalk-silikat
kayaçlardır. Karbonat litolojilerinin ve magmatik aktivitelerin var olduğu yoğun tektonik
alanlarda oluşurlar (Einaudi vd., 1981, Meinert vd., 2005). Skarnlarda, ikincil olarak
karbonatlar ve daha az yaygın olarak kalsiyumca zengin silikat kayaçlar oluşur. Skarn gelişimi
aslında, sıvıların ve metallerin, soğuyan plütonik bir kütleden çevre kayaçlar içerisine, tamamen
ısı transferi yoluyla, izokimyasal kontak metamorfik ve metazomatik (prograd skarn) olarak
sokulması olayıdır (Pirajno, 2009). Skarn yatakları, 600oC'den daha sıcak plütonun 200oC'nin
altına soğumasına kadar geçen sürede oluşurlar. Ortamın sıcaklığı, tuzluluğu, kimyası, Eh ve
pH'ı skarnı oluşturan silikat minerallerinin türünü belirler (Meinert vd., 1997).
Yahyalı Plütonu’nun sokulum yapmasıyla birlikte yan kayaç ile plüton arasında sıcaklık farkı
nedeniyle oluşan kontak metasomatik etkiler, plüton içinden yan kayaca doğru skarn
oluşumuna neden olmuştur. Nevruztepe’de yapılan sondaj karotlarının tanımlamalarında skarn
zonlarının yer yer 100 metreden fazla kalınlığa ulaştığı gözlenmiştir. Skarn zonlarını oluşturan
metasomatik etkiler, plüton ile kireçtaşı dokanağından itibaren her iki tarafa doğru etkili olduğu
için arazide endoskarn ekzoskarn ayrımı yapılamamıştır. SEM analizlerinde, granatların
alüminyumca zengin almandin ve kalsiyumca zengin andradit türünde oldukları belirlenmiştir.
Murakami (2005), alümiyumca zengin granatların endoskarnı, kalsiyumca zengin granatların
ise ekzoskarnı temsil ettiğini ileri sürmektedir. Buna göre Nevruztepe cevherleşmesi, skarn
zonlarının geliştiği ortama göre hem endoskarn hem de ekzoskarn olarak sınıflandırılabilir.
Nevruztepe’de gözlenen manyetit cevherleşmesi, retrograd evreyi temsil eden epidotça zengin
skarn zonları içerisinde daha bol gözlenirken, prograd evreyi temsil eden granat ve diyopsitçe
zengin skarn zonlarında ince taneli saçınımlar şeklindedir. Manyetitlerin hem prograd hem de
retrograd evrede gelişmesi, cevherleşmenin skarn oluşumu ile eş yaşlı olduğunu
göstermektedir. Benzer şekilde Kuşçu vd. (2001) Karamadazı demir yatağının skarn
süreçleriyle ilgili ve skarnlarla eş yaşlı oluştuğunu ifade etmektedir. Oygür vd., (1978) ise
cevherleşmenin skarn oluşumundan sonra gelişen metasomatizma sonucu oluştuğunu ileri
sürmektedir. Gerek arazide gerekse sondaj karotlarında yapılan tanımlamalarda yan kayaçlar
içerisinde demirce zengin litolojiler gözlenmemiştir. Bu nedenle, cevherleşmeye kaynaklık
edebilecek tek litoloji, granodiyoritten gabroya kadar ayrımlaşma gösteren Yahyalı Plütonu
olup magmatik kökene ilave bir kaynaktan söz etmek söz konusu değildir. Kuşçu vd. (2001) de
Karamadazı demir yatağında skarnlara yan kayaçlık eden kireçtaşlarının bünyelerinde anormal
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
25
demir zenginleşmeleri veya saçınımları bulunmadığından cevherleşmenin tek başına magmatik
kökenli olabileceği ve demirin çözeltilerden, değişik reaksiyonların bir sonucu olarak, geç
evrede skarn zonları içine bırakıldığını ön görmüştür. Çalışma kapsamında yapılan petrografik
analizlerde retrograd evrede manyetitlere az miktarda çubuk şekilli hematitlerin de eşlik ettiği
gözlenmiştir. Son evreye işaret eden kuvars-karbonat evresinde ise retrograd evrede oluşan
manyetitler, büyük oranda dilinim, kırık ve çatlaklarından itibaren martitleşerek hematite
dönüşmüştür.
Nevruztepe cevherleşmesi düşük-orta tenörlü bir demir cevherleşmesidir. Cevher, düşük
tenörlü olarak 750 m kotuna kadar devamlılığa sahip olup güneye doğru dalımlıdır. Yüksek
tenörlü kısımları, yanalda devamlılığı çok olmayan küçük merceklerden oluşmaktadır.
Sondajlarda 4650 ppm'e varan Cu’ca zengin zonlar içermesi nedeniyle demir cevherleşmesinin
yanında, bakır açısından da değerlendirilebilecek bir cevherleşmedir. Bakır cevherleşmesi,
kuvars-sülfid evresinde epidotlu skarnlar içerisinde bulunan manyetitlerin, damarlar şeklinde
pirit-pirotin ve kalkopiritler tarafından kesilmesiyle oluşmuştur. Ancak bu evrenin öncesinde
gelişen retrograd evrede de manyetitler içerisinde saçınım şeklinde az miktarda bakır
cevherleşmesi gelişmiştir. En son evre olan kuvars-karbonat evresinde ise kalkopiritler malahit,
dijenit, bornit ve kovelline dönüşüm göstermiştir. Bölgede ilk defa MTA tarafından Nevruztepe
Fe-Cu cevherleşmesinde teknolojik testler yapılmış ve demir eldesinden sonra artık üründe
yapılacak flotasyon ile bakırın da kazanılabileceği ortaya konmuştur (Bayram ve Bayrak,
2018).
Nevruztepe cevherleşmesinde MTA tarafından yapılan kaynak tahmini hesaplamalarında,
demir için % 21,05 Fe tenörlü 5.096.788 ton, bakır için ise 2.219,75 ppm tenörlü 1.906.267 ton
toplam kaynak tahmini yapılmıştır (Tiringa vd., 2018). Sondajlardan alınan örneklerde
yürütülen teknoloji test çalışmasında 100 mikronda % 59,66 verimle % 66.35 Fe tenörlü
manyetit konsantresi elde edilmiş olup deneyin artığında bakır içeriğinin zenginleşerek % 0,16-
0,19 Cu tenörüne kadar yükseldiği görülmüştür. Yapılan flotasyon deneylerinde % 19,48 Cu
tenörlü konsantre % 52,23 verimle kazanılmıştır (Bayram ve Bayrak, 2018).
Nevruztepe demir-bakır cevherleşmesine Türkiye’den benzer örnek olarak, aynı metalojenik
kuşak içerisinde yer alan Karamadazı demir yatağı verilebilir. Karamadazı demir yatağı da
Yahyalı Plütonu’nun karbonat litolojilerine sokulum yapmasıyla oluşmuş skarn tip bir yataktır.
Skarn zonlanması plütondan yan kayaca doğru prograd evrede granat, diyopsit, retrograd
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
26
evrede ise epidotlarla temsil edilir. Cevher, Nevruztepe cevherleşmesine benzer şekilde epidot
skarn içerisinde bulunmakta olup granatlar içerisinde ise saçınımlar şeklinde gözlenmektedir.
Cevher parajenezi baskın olarak martitleşmiş manyetitlerden, daha az oranda ise pirit, kalkopirit
ve pirotinden oluşmakta olup Nevruztepe cevherleşmesi ile büyük benzerlikler sunmaktadır.
Karamadazı demir yatağı yaklaşık ortalama % 54 Fe, % 1,7 S ve % 11 SiO2 tenörlü 6,5 milyon
ton rezerve sahiptir ve günümüzde yeraltı işletmesi şeklinde üretim devam etmektedir (Oygür,
1986). Cevher geometrisi bakımından da Nevruztepe ile Karamadazı benzerlikler sunmakta ve
cevher yaklaşık doğu-batı doğrultuda güneye dalan çok kalın olmayan manyetit merceklerinden
oluşmaktadır.
Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesi oluşum şekli, mineral parajenezi, cevher mineralleri ve
süksesyon bakımından Çin'in kuzeydoğusunda, Büyük Xing'an Kuşağının kuzeyinde yer alan
Handagai Fe-Cu yatağına benzerlikler sunmaktadır. Handagai Fe-Cu yatağı, jeoloji, mineraloji
ve jeokimya verilerine göre kontak metasomatik süreçler sonucunda oluşmuş, andradit-
diyopsit-epidot-aktinolit birlikteliğinin baskın olarak izlendiği, kalsik bir skarn oluşumudur.
Skarn oluşumu prograd skarn, retrograd skarn, kuvars-sülfid ve kuvars-karbonat olarak
adlandırılan dört parajenez evresi ile temsil edilir. Demir cevherleşmesi, retrograd skarn evresi
ürünlerinden olan kloritler içerisinde yaygın olarak gözlenir. Handagai Fe-Cu yatağı yeni
keşfedilmiş bir yatak olup % 30 - % 58 tenörlü 3 milyon ton demir ve % 0,5 - % 5,1 tenörlü 18
bin ton bakır rezervi içermektedir (Zhou vd., 2017).
Yine İran'ın kuzeybatısında, doğu Azerbaycan eyaletinde Karadağ-Sabalan metalojenik kuşağı
içerisinde yer alan Astamal demir yatağı da Nevruztepe cevherleşmesine benzemektedir.
Astamal demir yatağı, Neotetisin kapanması sonrasında gelişen kıta-kıta çarpışma ortamında
oluşması nedeniyle tektonik ortamı bakımından, Oligosen yaşlı granodiyorit-kuvars monzonit
bileşimli Karadağ batolitinin Geç Kretase yaşlı mermerlere sokulum yapmasına bağlı oluşumu
nedeniyle benzer yaş ve litolojik özellikleri bakımından, cevher minerallerinin manyetit ve pirit,
kalkopirit, skarn minerallerinin ise granat, epidot, kalsit, kuvars, klinopiroksen ve kloritten
oluşması ve demirin yanında ekonomik olarak bakırın da üretilebiliyor olması nedeniyle
mineral parajenezi bakımından Nevruztepe demir-bakır cevherleşmesi ile benzerlikler
sunmaktadır. Astamal demir yatağı kuzeybatı İran'ın en büyük ve en zengin demir yatağı olup
ortalama % 60 tenörlü 10 milyon ton demir rezervine sahiptir (Baghban vd., 2015).
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
27
Teşekkür
Bu makale MTA Genel Müdürlüğü Maden Etüt ve Arama Dairesi bünyesinde 2012-2016
yıllarında yürütülen Batı ve Orta Anadolu Demir Aramaları Projesi kapsamında yapılan
çalışmalarda elde edilen verilere dayanmaktadır. Yazarlar, çalışmaları her yönüyle destekleyen
MTA Genel Müdürlüğü'nün yöneticileri ile makaleye eleştiri ve önerileriyle katkı koyan
Prof.Dr. Eric CHENEY, Doç.Dr. Nurullah HANİLÇİ ve diğer hakemler ile makalenin İngilizce
tercümesinde katkıları bulunan Zehra Deveci ARAL’a teşekkür ederler.
KAYNAKLAR
Alan, İ., Şahin, Ş., Altun, İ., Bakırhan, B., Balcı, V., Böke, N., Saçlı, L., Pehlivan, Ş., Kop, A.,
Hanilçi, N. ve Çelik, Ö. F. 2007. Orta Toroslar’ın Jeodinamik Evrimi, Ereğli (Konya)-
Ulukışla (Niğde)-Karsantı (Adana)-Namrun (İçel) Yöresi. MTA Rap. No: 11006, 245 s.,
Ankara (yayımlanmamış).
Ayhan, A. ve Lengeranlı, Y. 1986. Yahyalı-Demirkazık (Aladağlar Yöresi) Arasının
Tektonostratigrafik Özellikleri, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 27, 31-45.
Baghban, S., Hosseinzadeh, M. R., Moayyed, M., Mokhtari, M. A. A. ve Gregory, D. 2015.
Geology, mineral chemistry and formation conditions of calc-silicate minerals of Astamal
Fe-LREE distal skarn deposit, Eastern Azarbaijan Province, NW Iran. Ore Geology
Reviews, vol. 68, p. 79-96.
Bayram, A. İ. ve Bayrak, M. Y. 2018. Kayseri-Yeşilhisar Demir Cevherinin Zenginleştirme
Çalışması. MTA Genel Müdürlüğü MAT Dairesi Arşivi, Arşiv No: , Ankara
(yayımlanmamış).
Boztuğ, D, Çevikbaş, A., Demirkol, C., Tatar, S., Akyıldız, M. ve Otlu, N. 2002. Karamadazı
Plütonunun (Yahyalı-Kayseri) Mineralojik-Petrografik ve Jeokimyasal İncelemesi.
Türkiye Jeoloji Bülteni, c. 45/1, s. 41-58.
Çevikbaş, A., Boztuğ, D., Demirkol, C., Yılmaz, S., Akyıldız, M., Açlan, M., Demir, Ö. ve Taş,
R. 1995. Horoz Plütonunun (Ulukışla-Niğde) Oluşumunda Dengelenmiş Hibrid
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
28
Sistemin Mineralojik ve Jeokimyasal Kanıtları, TJK Bülteni, c. 10, s. 62-77.
Einaudi, M. T., Meinert, L. D. ve Newberry, R. J. 1981. Skarn Deposits, Economic Geology,
75th Anniversary vol., p. 317-391.
Hanilçi, N., ve Öztürk, H. 2011. Geochemical/Isotopic Evolution of Pb–Zn Deposits in the
Central and Eastern Taurides, Turkey. International Geology Review, v. 53, 13, p.
1478-1507.
Keskin, H. ve Alan, İ. 2013. Yahyalı (Kayseri)–Dündarlı (Niğde) Arasında Kalan Alanın
Jeolojisi (Doğu Toroslar’ın Jeodinamik Evrimi ve Metalojenezi Projesi), MTA
Derleme Rap. No: 11612, 50 s., Ankara (yayımlanmamış).
Kuşçu, İ., Gençalioğlu Kuşçu, G. ve Göncüoğlu, M. C. 2001. Karamadazı Demir Yatağında
Skarn Zonlanması ve Mineralojisi. Türkiye Jeoloji Bülteni, c. 44/3, s. 1-14.
Kuşçu, İ., Gençalioğlu Kuşçu, G., Saraç, C. ve Meinert, L. D. 2002. Jeokimyasal
Karakterizasyon Çalışmalarında Faktör Analizi Yönteminin Kullanımı: Çelebi
Granitoyidi ve Karamadazı Graniti. Türkiye Jeoloji Bülteni, c. 45/1, s. 125-140.
Meinert, L. D., Hefton, K. K., Mayes, D. and Tasiran, I. 1997. Geology, zonation, and fluid
evolution of the Big Gossan Cu-Au skarn deposit, Ertsberg District, Irian Jaya, Econ.
Geol., v. 92, p. 509-534.
Meinert, L. D., Dipple, G. M. ve Nicolescu, S. 2005. World skarn deposits, Econ. Geol. 100th
Ann. vol., p. 299–336.
Murakami, H. 2005. How to Study Skarn Type Deposits. A short time expert seminar in
MTA, Ankara.
Oktay, F. Y. 1982. Ulukışla ve Çevresinin Stratigrafisi ve Jeolojik Evrimi. Türkiye Jeoloji
Bülteni, c. 25/1, s. 15-24.
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)
29
Oygür, V., Yurt, F. ve Yurt, M. Z. 1978. Kayseri-Yahyalı-Karamadazı ve Kovalı Yöresi Demir
Madenleri Jeolojisi, MTA Derleme Rap. No. 6609, Ankara (yayımlanmamış).
Oygür, V. 1986. Karamadazı (Yahyalı-Kayseri) Kontak Metazomatik Manyetit Yatağının
Jeolojisi ve Oluşumu, Jeo. Müh. Dergisi, c. 27, s. 1-9.
Pirajno, F. 2009. Hydrothermal Processes and Mineral Systems, Australia, Springer,1250 s.
Tekeli, O. 1980. Toroslar’da Aladağlar’ın Yapısal Evrimi, Türkiye Jeoloji Bülteni, c. 23/1, s.
11-14.
Tiringa, D., Ünlü, T. ve Sayılı, S. 2009. Kayseri-Yahyalı-Karaköy, Karaçat Demir Yatağının
Maden Jeolojisi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları,
c. 33/1, s. 1-43.
Tiringa, D., Ateşçi, B., Türkel, A., Tufan, E., Akın, U. ve Yıldırım, G. 2014. AR: 201201149
ve AR: 201300002 (Kayseri-Yeşilhisar) ile AR: 201201150 (Kayseri-Yahyalı) Nolu
Ruhsat Sahaları Maden Jeolojisi Ara Raporu. MTA Derleme No: 11753, Ankara
(yayımlanmamış).
Tiringa, D., Ünlü, T. ve Gürsu, S. 2016. Erken Kambriyen Yaşlı Karaçat Demir Yatağı
(Mansurlu Havzası, Adana) ve Doğusunda Yüzeylenen Demir Yataklarının Kökenine
Bir Yaklaşım. MTA Dergisi, c. 152, s. 121-141.
Tiringa, D., Ateşçi, B., Çelik, Y., Türkel, A., Demirkıran, G., Niğdeli, S. F., Yurtseven, D.,
Yakıcı İçli, M. ve Aksoy, T. 2018. Kayseri-Yeşilhisar-Kovalı Yöresindeki AR:
201201149 (ER: 3286890) no'lu IV. Grup Ruhsat Sahasına Ait Demir ve Bakır
Madenleri Buluculuk Talebine Esas Maden Jeolojisi ve Kaynak Tahmin Raporu. MTA
Derleme No: 13742, Ankara (yayımlanmamış).
Zhou, Z., Mao, J., Che, H., Ouyang, H. ve Ma, X. 2017. Metallogeny of the Handagai Skarn
Fe-Cu Deposit, Northern Great Xing'an Range, NE China: Constraints on Fluid
Inclusions and Skarn Genesis. Ore Geology Reviews, v. 80, pp. 623-644.
Kabul
Edilmiş
Makale
(Düz
enlen
memiş)