Emet (Kütahya) neojen havzası bor prospeksiyonu: Hedef saptamada jeokimyasal yöntem geliştirme
Soil survey for borate exploration in Emet (Kütahya) neogene basin: Optimizing geochemical techniques for target definition
Yazar: CAFER ÖZKUL
Danışman: PROF. DR. SELÇUK TOKEL
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Dünya rezervlerinin ~% 67 si Batı Anadolu karasal borat birikimlerindedir. Bu birikimler Neojende çarpışma volkanizması ile birlikte görülen gölsel ortamda çökelmişlerdir. Bu volkaniklerin alkali kalsik, peralümin karakterleri, yüksek Rb, Th ve U değerleri, özellikle yüksek bor içerikleri kabuksal katkıyı işaret etmektedir. Ayrıca Nb, Ta ve Hf zenginleşmesi plaka ortası manto kökenini işaret etmektedir.Bu basenler içinde, bilinen merceklerin dışında, daha bir çok mineralizasyon merceğinin varlığı düşünülebilir. Bunların ortaya çıkarılmasında jeokimyasal toprak prospeksiyonu uygulanabilir. Bu amaçla iki bilinen mineralizasyon merceği bulunan Emet-Hisarcık (Kütahya) Neojen havzası prospeksiyon için seçilmiştir.600 km2 lık havzada, yaklaşık 400 km2 lik alan kapsayan örtü kayaçlar üzerinde 1 km lik aralıklarla oluşturulan grid üzerinde 370 adet toprakta B, As, Sb, Th, U, Nb, Zr, Se, Li, Be, Mg, Sr, Na, Cs, K ve S analizleri yapılmıştır. Çözelti için sıcak A.R. kullanılmış, son ölçümler ICP-MS teknolojisi ile yapılmıştır.Veri işlem ve istatistik çalışmalarıyla yapılan yorumlamalardan sonra toprak anomalileri ile bilinen gömülü mineralizasyonların boyut ve bileşimleri karşılaştırılmış ve şu sonuçlar ortaya çıkmıştır; (I) Bor prospeksiyonu için B elementi en uygun indikatör elementtir. Anomalinin şiddeti ve şekli bilinen mercekle tam uyumludur. (II) B anomalisi ile birlikte yer almış Na anomalileri (temel değerin 30 katında) mercekte kolemanit ile birlikte bulunan Na lu boratların (üleksit, probertit) varlığını işaret etmektedir. (III) B anomalileriyle birlikte görülen yüksek As değerleri mineralizasyondaki realgar ve orpiment miktarlarının derecesi için bir göstergedir. (IV) B anomalileri dışında çok keskin As ve Sb anomalilerinin varlığı ekonomik değerde stibinit birikimini işaret edebilir. (V) K, Li, Cs ve Be anomalilerinin ortak sınırları, havza içinde dar bir oluk içinde çökelmiş boratlı killerin sınırları ile uyumludur. Sonuç olarak, sondajların yüksek maliyeti düşünülürse jeokimyasal toprak prospeksiyonu ile hedef saptandıktan sonra sondaj programlanmalıdır.

Abstract:
Continental borate deposits in Western Turkey supply ~% 67 of world reserve. Those deposits were precipitated in lacustrine environment during periods of collisional volcanic activity of Neogene age. Alkali calcic, peraluminous character and high Rb, Th and U values, especially high boron contents reflecting some crustal contamination for these volcanics. Also enrichment of Nb, Ta and Hf indicate the within plate mantle source.In these basins, beyond the known deposits, existance of many unknown mineralization lenses can be thought. Geochemical soil survey may be aplicable in order to explore new findings. For this purpose Emet-Hisarcık (Kütahya) Neogene basin, which contains two known borate lenses were chosen for this application.Square grid of samples taken at 1 km intervals were used on the cover rocks of approximately 400 km2. Total 370 soil sample were analysed for B, As, Sb, Th, U, Nb, Zr, Se, Li, Be, Mg, Sr, Na, Cs, K and S. Decomposition were made by A.R. solution. Estimation conducted by ICP-MS.After data handling and statistical interpretations, relation between form and magnitute of the soil anomalies, shape and composition of the known underlying mineralization were compared. After this stage the results demonstrated that; (I) B is a most suitable indicator element for boron prospection. Magnitude and shape of the anomalies are perfectly consistent with the known borate lenses. (II) B anomalies together with the Na anomalies (up to 30 times higher than normal) indicate presence of higher amount of Na borates (ulexite, probertite) together with colemanite. (III) B anomalies with the high As values indicate the degree of presence of realgar and orpiment in the borate deposits. (IV) Very sharp As and Sb anomalies away from B anomalies indicate economic stibinite depositions. (V) K, Li, Cs and Be concentrations maps indicate the limits of the narrow basin in which borate bearing clayey formation deposited. It can be concluded that inasmuch as drilling is the most expensive method target definition by soil geochemistry should be established than the drilling oriented.