Arzular (Gümüşhane Kuzeydoğu-Türkiye) Altın Yatağı'nın jeolojik, mineralojik, jeokimyasal ve kökensel incelenmesi
Geologic, mineralogic, geochemical and genetic studies of Arzular (Gümüşhane) Gold Deposit Northeast-Turkey
Yazar: ENVER AKARYALI
Danışman: PROF. DR. NECETİ TÜYSÜZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Altın = Gold ; Epitermal = Epithermal ; Gümüşhane = Gümüşhane

Özet:
Arzular (Gümüşhane, KD Türkiye) cevherleşmesi, Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu içinde KD-GB doğrultulu KB'ya eğimli ve yaklaşık DB doğrultulu K'ye eğimli damarlara fay kontrollü olarak yerleşmiştir. Sahadaki asıl cevherleşmeler Kuzdağı Sırtı mevkiinde K70D doğrultu bir kırık zonu içinde gelişmiştir. Cevherli silis damarları 0.1-0.3 m kalınlığında olup devamlılık göstermezler. Cevherleşmede yaygın olarak boşluk dolgusu ve bantlı yapı gözlenmektedir. Ana cevher minerallerini galen, sfalerit, pirit, kalkopirit ve tetrahedritle birlikte eser miktarda altın oluşturmaktadır.Mineral kimyası analizlerine göre, piritlerde düşük Co ve Ni değerleri olduğu, kalkopiritlerde Zn'nin Cu ve Fe ile negatif korelasyon gösterdiği, sfaleritlerde Fe'nin Cd ve Mn ile birlikte hareket ettiği ve Zn ile Fe arasında iyon değişimi olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca tüm fahlerz minerallerinin tetrahedrit bileşiminde olduğu ve gümüşün galenlerde bulunmadığı sadece tetrahedritlerin bileşiminde olduğu belirlenmiştir.Cevherden yan kayaca doğru kuvars, serizit, K'lu Feldspat kaolinit, Fe Klorit, albit, Mg klorit ve epidot en yaygın gözlenen alterasyonun mineralleridir. Damara dik bir hat boyunca örneklenen profillerde hareketsiz elementler Zr, Hf, Nb, Al ve Ti'dir. Bu hareketsiz elementlere göre yapılan nispi (%) ve net (g/100g) kütle değişim hesaplamalarına göre; 1, 3 ve 5 nolu profillerde net kütle artışı, 2 ve 4 nolu profillerde ise net kütle kaybı söz konusudur.Sıvı kapanımlardan ölçülen homojenleşme sıcaklıkları, kuvarslarda 130°C ile 295°C arasında, sfaleritlerde ise 90°C ile 133°C arasındadır. Cevher oluşturan sıvıların NaCl±KCl±MgCl2-H2O sisteminde, 0.7-12.4 ağ. % NaCl tuzluluğa ve 0.79-0.97 g/cm3 yoğunluğa sahip olması cevherleşmenin epitermal sistemde oluştuğunu gösterir.Pirit, galen ve sfalerit minerallerinden yapılan kükürt izotoplarının analiz değerleri -1.2 ? ile 3 ? aralığındadır. Bu değişim minerallerin oluşumunu sağlayan kükürtün magmatik kökenli olduğunu gösterir. Cevherin ortalama oluşum sıcaklığı, kükürt izotop termometresi ile 244-291°C arasında hesaplanmıştır. Oksijen izotop değerleri 15.0 ? ile 16.7 ? arasında ve hidrojen izotop değerleri ise -87? ile -91? arasındadır.

Abstract:
Arzular mineralization (Gümüşhane, NE Turkey) has emplaced as fault-controlled into NE-SW trending and NW dipping, and also about EW trending and North dipping fractures within the Eocene aged Alibaba Formation. The main mineralizations have developed along a N70E trending fracture zone in Kuzdağı Sırtı area. Ore-bearing silica veins exhibit 0.1-0.3 m thicknesses and do not show continuity in the field. Cavity-filling and banded structures are widely observed in mineralizations. The main ore minerals consist of galena, sphalerite, pyrite, chalcopyrite and tetrahedrite, and also trace amounts of gold.Mineral chemistry analyses indicate that pyrite contains low Co and Ni values, Zn displays a negative correlation with Cu and Fe in chalcopyrites, Fe behaves similarly with Cd and Mn in sphalerites and there is an ion exchange between Zn and Fe. In addition, it was determined that all fahlerz minerals are tetrahedrite in composition and silver does not exist in galenas except tetrahedrites.Quartz, sericite, K-Feldspar, kaoline, Fe chlorite, albite, Mg chlorite and epidote are most common alteration minerals from ore towards wall rock. Zr, Hf, Nb, Al and Ti are immobile elements in the profiles that laid out along a line perpendicular to the vein. Relative (%) and net (g/100g) mass change calculations done considering these immobile elements indicated mass gains in 1, 3 and 5 numbered profiles, mass losses in 2 and 4 numbered profiles.Homogenezation temperatures measured from fluid inclusions are between 130°C -295 °C in quartz and 90°C -133°C in sphalerites. In NaCl±KCl±MgCl2-H2O system, ore-forming fluids have salinities between 0.7 and 12.4 wt. % NaCl eq and densities between 0.79 and 0.97 g/cm3. These values reveal that minerilazations were generated in an epithermal system. Sulphur isotope analysis results obtained from pyrite, galena and sphalerite minerals are between -1.2 ? and 3 ?, marking magmatic origin for sulphur. The average heat of formation was calculated as between 244°C and 291°C by sulphur isotope thermometry. Oxygen and hydrogen isotope values are between 15.0 ?-16.7 ? and -87 ? -91 ?, respectively.