101

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

Maden Tetkik ve Arama Dergisi

http://dergi.mta.gov.tr

Nevruztepe (Kayseri-Türkiye) Fe-Cu skarn cevherleşmesinin jeolojisi ve oluşumu

Geology and formation of Nevruztepe Fe-Cu skarn mineralization (Kayseri-Turkey)

Deniz TİRİNGAa* , Bülent ATEŞÇİb , Yılmaz ÇELİKa , Güvenç DEMİRKIRANc , Cahit DÖNMEZa , Aytekin TÜRKELb ve Taner ÜNLÜd

aMaden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Maden Etüt ve Arama Dairesi, Çankaya/AnkarabMaden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Ege Bölge Müdürlüğü, Bornova/İzmircMaden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Doğu Akdeniz Bölge Müdürlüğü, Çukurova/AdanadAnkara Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Gölbaşı/Ankara (Emekli)

Araştırma Makalesi

Anahtar Kelimeler: Skarn, Manyetit, Bakır, Kayseri, Yeşilhisar, Yahyalı plütonu.

Geliş Tarihi: 12.08.2018Kabul Tarihi: 10.03.2019

ÖZNevruztepe 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 plütonunun 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. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü 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) %12,25-49,08; ortalama bakır tenörleri ise 10-4650 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 verimle kazanılabileceğini göstermektedir. Manyetik ayrım sonucunda %0,16-0,19 bakır tenörlü atık, flotasyona tabi tutulduğunda %19’a kadar zenginleşmektedir.

* Başvurulacak yazar: Deniz TİRİNGA, deniz.tiringa@mta.gov.tr

Atıf bilgisi: Tiringa, D., Ateşçi, B., Çelik, Y., Demirkıran, G., Dönmez, C., Türkel, A., Ünlü, T. 2020. Geology and formation of Nevruztepe Fe-Cu skarn mineralization (Kayseri-Turkey). Bulletin of the Mineral Research and Exploration. 161, 101-119.

https://doi.org/10.19111/bulletinofmre.543189

MADEN TETKİK VE ARAMA

D E R G İ S İ

İÇİNDEKİLER

Türkçe Bask 2020 161

Araştrma Makaleleri

Jeoistatistiksel modelleme yöntemi belirsizlik-hacim oran kullanlarak volkanojenik masif sül t yatağndaki bakr mineralizasyonunu denetleyen faktörlerin modellenmesi, Nohkouhi (Orta İran)...................... Saeid HAJSADEGHI, Omid ASGHARI, Mirsaleh MIRMOHAMMADI, Peyman AFZAL ve Seyed Ahmad MESHKANI 1

Variskan ksalmasnn, Tadaout-Tz N’rsas madencilik bölgesindeki cevherleşmenin kontrolü üzerindeki rolü (Doğu Anti-Atlas, Fas) .................................................................Mustapha AIT DAOUD, Abdelha d ESSALHI, Mourad ESSALHI ve Abdeslam TOUMMITE 13

Marquardt algoritmas ve zorunlu sinir ağ kullanlarak bir kromit yatağna bağl gravite alannn 2 boyutlu ters çözüm modellemesi....................................................................................Ata ESHAGHZADEH, Sanaz SEYEDI SAHEBARI ve Alireza DEHGHANPOUR 33

PC uçucu külün köpük betonda ha f agrega olarak kullanlabilirliği..........................................................................................................................................Metin DAVRAZ ve Şemsettin KILINÇARSLAN 49

Salda Gölü Havzas (Burdur/Türkiye) su kaynaklarnn kökeni ve beslenim proseslerinin çevresel, trityum ve radyokarbon izotoplar kullanlarak belirlenmesi ........... Simge VAROL, Ayşen DAVRAZ, Fatma AKSEVER, Şehnaz ŞENER, Erhan ŞENER, Bülent KIRKAN ve Ahmet TOKGÖZLÜ 57

Likya bölgesindeki antik limanlarn jeoarkeolojik yaps üzerine bir araştrma........................................................................................................................................... Su Güneş KABAKLI ve M. Erkan KARAMAN 71

Gökçeada volkanizmasnn jeokimyasal özellikleri ve petrojenezi, Çanakkale, KB Türkiye.................................................... Pnar ŞEN, Ramazan SARI, Erdal ŞEN, Cahit DÖNMEZ, Serkan ÖZKÜMÜŞ ve Şahset KÜÇÜKEFE 81

Nevruztepe (Kayseri-Türkiye) Fe-Cu skarn cevherleşmesinin jeolojisi ve oluşumu.........Deniz TİRİNGA, Bülent ATEŞÇİ, Ylmaz ÇELİK, Güvenç DEMİRKIRAN, Cahit DÖNMEZ, Aytekin TÜRKEL ve Taner ÜNLÜ 101

Gemlik Körfezi (GD Marmara Denizi) sondaj ve kor verileri: Holosen fauna ve ora topluluğu...................................Engin MERİÇ, Zeki Ü. YÜMÜN, Atike NAZİK, Enis K. SAGULAR, M. Baki YOKEŞ, Yeşim BÜYÜKMERİÇ, ........................................................................................................................................................ Ayşegül YILDIZ ve Gülin YAVUZLAR 121

İnsansz hava arac yardmyla zamansal topoğrafya değişiminin hassas şekilde izlenmesi........................................................................................... Serkan KARAKIŞ, Umut Guneş SEFERCİK, Turhan BİLİR ve Can ATALAY 151

Tarihsel depremlerin yeniden değerlendirilmesine örnek bir çalşma: 1789 Palu (Elazğ) depremi, Doğu Anadolu, Türkiye ...........................................................................................................................................................Mehmet KÖKÜM ve Fatih ÖZÇELİK 157

Nallhan yöresindeki (KB Türkiye) Erken Miyosen tohum benzeri bitki kalnt fosilleri ve ilişkili fasiyesleri.............................................................Muhittin GÖRMÜŞ, Yusuf Kağan KADIOĞLU, Baki Erdoğan VAROL ve Muhammed Sami US 173

Burdur bölgesi pomzas ve Balkesir - Bigadiç bölgesi zeolitinin ince agrega olarak yap malzemelerinde kullanm...........................................................................................................................Özge BEYCAN TATANOĞLU ve Niyazi Uğur KOÇKAL 195

Maden Tetkik ve Arama Dergisi Yaym Kurallar ......................................................................................................................................... 205

ISSN : 1304-334XE-ISSN : 2651-3048

Keywords:Skarn, Magnetite, Copper, Kayseri, Yeşilhisar, Yahyalı pluton.

ABSTRACT

The Nevruztepe iron-copper prospect is a skarn near Yeşilhisar (Kayseri). It has been overlooked as a potential producer of copper. The skarn was generated in Permian to Jurassic carbonate rocks by the Eocene Yahyali granitic pluton. Lithologic units, including skarns, dip about 15 degrees southward. Skarns are both prograde (garnet and diopside) and retrograde (epidote); both exoskarn and endoskarn exist. Most of the magnetite is in a quartz-sulfide stage in retrograde skarn that is cut by veins and lenses containing quartz-pyrite-chalcopyrite. Granite and mineralized skarn are rare at the surface. From 2013 to 2015, 31 drill holes (totaling 6.178,5 m) encountered skarn to a depth of 450 m. Mineralized zones vary from 1,2 to 54,7 m

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

102

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 (Hanilçi ve Öztürk, 2011; Tiringa vd., 2014).

Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesine en yakın olan cevherleşme Karamadazı demir yatağıdır. Bu kuşaktaki diğer cevherleşmeler Kovalı, Sayburnu, Kurbağapınarı ve İsmailinkaya demir cevherleşmeleri olarak sayılabilir. Tüm cevherleşmelerden açık işletme ile üretim yapılmış olup Karamadazı demir yatağında ise halen kapalı işletme ile üretime devam edilmektedir. Demir cevherleşmeleri oluşum şekli ve cevher parajenezi bakımından Karamadazı demir yatağına benzer özellikler sunmaktadır.

Karamadazı demir yatağında 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 yatağında cevher gövdesi güneydoğuya eğimli yer yer 120 metre

uzunluğa ve 20 metre 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 göz ardı edilen bakır eldesinin, bundan sonra yapılacak üretimlerde kazanılmasına katkı 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 Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Maden Analizleri ve Teknolojisi Dairesi Laboratuvarlarında yapılmıştır. Altın analizleri kral suyunda çözme ve ICP-MS cihazıyla, gümüş analizleri AAS cihazıyla, majör oksit analizleri ise 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

thick. Fe mean grade ranges from 12% to 49%; mean copper grades vary from 10 to 4650 ppm. The deposit contains 5.096.788 tonnes of mineralized material. Microscopy on samples of drill core shows that the ore minerals are primarily magnetite, hematite, and chalcopyrite. Some magnetite is altered to hematite. Experiments show that with grinding to 100 microns the iron can be beneficiated to 66 %. Waste from separation of the magnetite is 0.16 to 0.19% Cu; with flotation this was beneficiated to 19% Cu.

103

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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 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). Çalışma alanında Yahyalı Plütonu’na ait granitik kayaçlar, Sayburnu cevherleşmesi eski

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.

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

104

işletme içerisinde, haritalanamayacak kadar sınırlı bir alanda yüzeylemektedir.

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 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 formasyonun üst kesimleri yer almakta olup siyah renkli, ince-orta tabakalı dolomitik düzeyler içeren mikritik kireçtaşları ile temsil edilmektedir (Tiringa vd., 2014).

Şekil 2- Çalışma alanının genelleştirilmiş stratigrafik sütun kesiti (Keskin ve Alan, 2013’ten değiştirilmiştir).

105

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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). 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 Birliği’ne 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.

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,

Şekil 3- Çalışma alanının genel jeoloji haritası (Keskin ve Alan, 2013’ten alınmıştır).

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

106

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 Plütonu’na ait derinlik kayaçları kalkalkalen karakterli biyotit granit, kuvars 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 Plütonu’nun 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 (Çizelge 1). Alterasyon türleri göz önüne 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

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.

107

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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

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.

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

108

Çizelge 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 adıKVS-3-M9 İnce taneli Porfirik plj.+amf.±apatit kil, kar., silis AndezitKVS-5-M7 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit+q±sfen ser., kil, klorit, kar., epidot, silis AndezitKS-14/6-M8 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+q kar., silis, klorit, kil AndezitKS-14/12-M1 İnce taneli Porfirik plj.+amf.+px kil, kar., klorit AndezitKS-14/14-M6 İnce taneli Porfirik plj.+biyotit klorit AndezitRS-15/4-M5 İnce taneli Porfirik px+amf.+plj.±sfen kar., opasit AndezitRS-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 GranitRS-15/14-M2 İnce-orta taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit+q ser., kil, kar. AndezitRS-15/16-M5 İnce-orta taneli Porfirik plj.+biyotit+q opasit, klorit, kar., ser., silis DiyoritporfirRS-16/2-M8 İnce-orta-iri taneli Porfirik feld.+q kar., silis GranitKVS-5-M18 Küçük-orta-iri Porfirik plj.+biyotit+amf.±apatit±lök. ser., kil, kar., klorit, silis DiyoritporfirRS-15/16-M3 İnce-orta taneli Porfirik plj.+amf.+biyotit±apatit opasit, kil DiyoritporfirRS-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. GranitKS-14/8-M6 Orta taneli Holokristalin q+alk feld.+plj. kar. GranitKS-14/12-M6 Orta taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+biyotit kil, kar., ser GranitKS-14/13-M10 İnce taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+biyotit kil GranitKS-14/8-M9 İnce taneli Holokristalin q+alk feld.+plj.+biyotit kar., kil GranodiyoritKS-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

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 KuvarsdiyoritKVS-5-M14 Küçük-orta-iri Porfirik plj.+q+amf.+biyotit±sfen ser., kil, kar., klorit, silis Kuvarsdiyorit porfirKVS-1-M4 İnce taneli İdiyomorf tanesel plj.+amf.±apatit karb., ser., klorit, biyotit, kil MikrodiyoritKVS-3-M3 İnce taneli hipidiyomorf tanesel plj.+alk feld.+amf. kil, epidot, uralit, klorit MikrodiyoritRS-15/15-M5 İnce taneli Porfirik, subofitik amf.+biyotit±apatit kar., ser., uralit, opasit MikrodiyoritRS-15/6-M3 Çok ince taneli Tanesel plj.+alk feld.+q+ biyotit kil, ser., kar., Mikromonzodiyorit

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

109

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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

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.

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

110

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).

3.2. Skarnlar

Çalışma alanı ve civarında granitoyidlerle kireçtaşı dokanakları boyunca çok değişken yayılıma sahip skarnlar oluşmuştur. Skarn zonları içerisinde farklı kalınlıklarda manyetit-kalkopirit merceklerinin yer alması nedeniyle, cevherleşmenin kontak metamorfizma ve 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.

Sondaj karotlarında makroskobik olarak izlenen granatlı skarnlar kahverengimsi renkli ve iri taneliyken, epidotlu skarnlar ise fıstık yeşili renklidirler (Şekil 8). Granat, epidot ve diyopsitli skarn örnekleri üzerinde yapılan mikroskobik incelemelerde aşağıda özetlenen veriler elde edilmiştir.

Diyopsitli skarn: Kayaç küçük taneli piroksen (diyopsit), kuvars, amfibol, karbonat, plajiyoklaz grubu mineraller, klorit ve epidot ile tali olarak titanit ve opak minerallerden oluşmaktadır ve granoblastik-fels dokuludur (Şekil 9a ve 9b).

Şekil 7- Granat içeren sondaj örneğine ait SEM görüntüleri, a) almandin türü granat (1200 X), b) andradit türü granat (1157 X).

111

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

Şekil 8- a) Kahverenkli ve iri taneli yapısıyla belirgin granatlı skarn, b) fıstık yeşili renkli epidotlu skarn.

Şekil 9- Diyopsitli skarn kayacında piroksen (diyopsit) 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.

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

112

Epidotlu skarn: Kayaç küçük-yer yer orta taneli epidot, kuvars, karbonat ve klorit ile tali olarak titanit, apatit ve opak minerallerden oluşmaktadır ve 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 oluşmaktadır ve granoblastik-fels dokuludur (Şekil 9e ve 9f).

4. Maden Jeolojisi

4.1. Cevherleşmenin Genel Özellikleri

Doğuda Yahyalı’dan başlayarak batıda Kovalı köyüne kadar dar bir kuşak halinde yer yer kesikli olarak yüzeyleyen Yahyalı Plütonu, Yahyalı Napı’na ait Erken-Orta Triyas yaşlı Kocatepe formasyonu ve Jura-Kretase yaşlı Tavşancıdağtepe formasyonuna sokulum yapmış ve bunun etkisiyle dokanakları boyunca skarn tipte demir-bakır cevherleşmeleri oluşmuştur. Bu kuşaktaki en belirgin cevherleşme, günümüzde işletilen Karamadazı demir yatağıdır. 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

Şekil 10- Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesinin detay maden jeoloji haritası (Tiringa vd., 2018).

113

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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 hematitleri 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 ayrışımları 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 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 11- Sondaj korelasyonlarını gösteren jeolojik enine kesit (litolojiler sadeleştirilmiş, cevherli seviyeler tenörlerine göre gruplandırılmış ve korele edilmiştir).

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

114

Arazi gözlemleri ve petrografik çalışmalara göre Nevruztepe cevherleşmesi için dört parajenez evresi tanımlanmıştır (Şekil 13). Birinci evre prograd skarn evresi olup granat ve diyopsit 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-sülfit evresi olup bu evrede daha önce

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.

115

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

Şekil 13- Nevruztepe Fe-Cu cevherleşmesine ait mineral parajenezi ve süksesyonu.

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.

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

116

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 önceki evrelerde 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).

4.2. Cevher Jeokimyası

Nevruztepe cevherleşmesi genel olarak düşük-orta tenörlü bir demir-bakır cevherleşmesidir. Bakır, demirden bağımsız olarak önem ifade etmemektedir. Çizelge 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.

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

Çizelge 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 25KS-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 1078KS-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 35RS-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 1011RS-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 31RS-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 10,47RS-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 10RS-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 6,29RS-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 19,60RS-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 1095RS-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 1172RS-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 230RS-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 69RS-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 239RS-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 979RS-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 1060RS-16/6 2 1,20 29,18 8,85 2990RS-16/7 2 2,00 41,68 7,75 4650Genel

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

117

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

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 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, 600°C’den daha sıcak plütonun 200°C’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 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 bakırca zengin zonlar içermesi nedeniyle demir cevherleşmesinin yanında, bakır açısından da değerlendirilebilecek bir cevherleşmedir. Bakır cevherleşmesi, kuvars-sülfit 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).

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

118

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 evrede ise epidotlarla temsil edilir. Cevher, Nevruztepe cevherleşmesine benzer şekilde epidot skarn içerisinde bulunmakta, 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, Neotetis’in 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).

Katkı Belirtme

Bu makale Maden Tetkik ve Arama 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, Prof.Dr. Nurullah Hanilçi ve diğer hakemler ile makalenin İngilizce tercümesinde katkıları bulunan Zehra Deveci Aral’a, mineralojik-petrografik, jeokimyasal ve cevher zenginleştirme analizlerini yapan MTA MAT Dairesi personeline ve kaynak hesabını yapan MTA Fizibilite Dairesi personeline teşekkür ederler.

119

MTA Dergisi (2020) 161: 101-119

Değinilen BelgelerAlan, İ., Şahin, Ş., Altun, İ., Bakırhan, B., Balcı, V., Böke,

N., Saçlı, L., Pehlivan, Ş., Kop, A., Hanilçi, N., Çelik, Ö. F. 2007. Orta Toroslar’ın Jeodinamik Evrimi, Ereğli (Konya)-Ulukışla (Niğde)-Karsantı (Adana)-Namrun (İçel) Yöresi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 11006, 245, Ankara (yayımlanmamış).

Ayhan, A., 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., 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 68, 79-96.

Bayram, A. İ., Bayrak, M. Y. 2018. Kayseri-Yeşilhisar Demir Cevherinin Zenginleştirme Çalışması. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü MAT Dairesi Arşivi, Ankara (yayımlanmamış).

Boztuğ, D, Çevikbaş, A., Demirkol, C., Tatar, S., Akyıldız, M., Otlu, N. 2002. Karamadazı Plütonunun (Yahyalı-Kayseri) Mineralojik-Petrografik ve Jeokimyasal İncelemesi. Türkiye Jeoloji Bülteni 45, 1, 41-58.

Çevikbaş, A., Boztuğ, D., Demirkol, C., Yılmaz, S., Akyıldız, M., Açlan, M., Demir, Ö., Taş, R. 1995. Horoz Plütonunun (Ulukışla-Niğde) Oluşumunda Dengelenmiş Hibrid Sistemin Mineralojik ve Jeokimyasal Kanıtları, TJK Bülteni 10, 62-77.

Einaudi, M. T., Meinert, L. D., Newberry, R. J. 1981. Skarn Deposits, Economic Geology, 75th Anniversary 317-391.

Hanilçi, N., Öztürk, H. 2011. Geochemical/Isotopic Evolution of Pb–Zn Deposits in the Central and Eastern Taurides, Turkey. International Geology Review 53, 13, 1478-1507.

Keskin, H., Alan, İ. 2013. Yahyalı (Kayseri)–Dündarlı (Niğde) Arasında Kalan Alanın Jeolojisi (Doğu Toroslar’ın Jeodinamik Evrimi ve Metalojenezi Projesi), Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Derleme Rapor No: 11612, 50, Ankara (yayımlanmamış).

Kuşçu, İ., Gençalioğlu Kuşçu, G., Göncüoğlu, M. C. 2001. Karamadazı Demir Yatağında Skarn Zonlanması ve Mineralojisi. Türkiye Jeoloji Bülteni 44/3, 1-14.

Kuşçu, İ., Gençalioğlu Kuşçu, G., Saraç, C., Meinert, L. D. 2002. Jeokimyasal Karakterizasyon Çalışmalarında Faktör Analizi Yönteminin Kullanımı: Çelebi Granitoyidi ve Karamadazı Graniti. Türkiye Jeoloji Bülteni 45/1, 125-140.

Meinert, L. D., Hefton, K. K., Mayes, D., Tasiran, I. 1997. Geology, zonation, and fluid evolution of the Big Gossan Cu-Au skarn deposit, Ertsberg District, Irian Jaya, Econ. Geol. 92, 509-534.

Meinert, L. D., Dipple, G. M., Nicolescu, S. 2005. World skarn deposits, Econ. Geol. 100th Ann. 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, 25/1, 15-24.

Oygür, V., Yurt, F., Yurt, M. Z. 1978. Kayseri-Yahyalı-Karamadazı ve Kovalı Yöresi Demir Madenleri Jeolojisi, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No. 6609, Ankara (yayımlanmamış).

Oygür, V. 1986. Karamadazı (Yahyalı-Kayseri) Kontak Metazomatik Manyetit Yatağının Jeolojisi ve Oluşumu, Jeo. Müh. Dergisi 27, 1-9.

Pirajno, F. 2009. Hydrothermal Processes and Mineral Systems, Australia, Springer 1250.

Tekeli, O. 1980. Toroslar’da Aladağlar’ın Yapısal Evrimi, Türkiye Jeoloji Bülteni 23/1, 11-14.

Tiringa, D., Ünlü, T., Sayılı, S. 2009. Kayseri-Yahyalı-Karaköy, Karaçat Demir Yatağının Maden Jeolojisi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları 33/1, 1-43.

Tiringa, D., Ateşçi, B., Türkel, A., Tufan, E., Akın, U., Yıldırım, G. 2014. AR: 201201149 ve AR: 201300002 (Kayseri-Yeşilhisar) ile AR: 201201150 (Kayseri-Yahyalı) Nolu Ruhsat Sahaları Maden Jeolojisi Ara Raporu. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 11753, Ankara (yayımlanmamış).

Tiringa, D., Ünlü, T., Gürsu, S. 2016. Erken Kambriyen Yaşlı Karaçat Demir Yatağı (Mansurlu Havzası, Adana) ve Doğusunda Yüzeylenen Demir Yataklarının Kökenine Bir Yaklaşım. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 152, 121-141.

Tiringa, D., Ateşçi, B., Çelik, Y., Türkel, A., Demirkıran, G., Niğdeli, S. F., Yurtseven, D., Yakıcı İçli, M., 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. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 13742, Ankara (yayımlanmamış).

Zhou, Z., Mao, J., Che, H., Ouyang, H., 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 80, 623-644.