Akdağ (Divriği-Sivas) demir yatağının oluşumunun mineralojik, jeokimyasal ve izotopik bulgular yardımıyla incelenmesi
Mineralogical, geochemical and isotopic investigation of Akdağ (Divriği-Sivas)iron deposit
Yazar: ECE VAROL
Danışman: PROF. DR. TANER ÜNLÜ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Maden Yatakları ve Jeokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Sivas-Divriği = Sivas-Divriği

Özet:
Çalışma alanı olan Divriği-Eskibeyli yakınlarında bulunan Akdağ demir yatağı, cevher
çakılları içeren kumtaşı ile nummulitli kireçtaşı-marn ardalanmasından oluşan Bozbel
formasyonu içinde tabakaya uyumlu konumda yataklanmış, ancak daha sonraki
olayların etkisi ile yan kayaçlarla tektonik ilişkili bir yapı kazanmıştır. Fosil bulgularına
göre yatağın yaşı Küviziyen'dir. Akdağ demir yatağında gözlenen birincil cevher, farklı
düzeylerde martitleşmiş ve reliktleri izlenen, bununla birlikte yer yer taşınmış
özelliklerde olan manyetitlerden oluşmaktadır. İkincil oluşan cevher mineralleri ise
hematit ve götittir. Hematit çoğunlukla manyetitin dönüşüm ürünü olarak gözlense de
tipik ringförmig ve küresel çökelim yapısı ile sedimanter taneleri ornatarak yerleşmesi
de söz konusudur. Götitler ise hem hematitin ayrışması sonucu oluşan hem de manyetit
tanelerinin aralarını dolduran ve daha sonradan oluşmuş biçimdedir. İnceleme
alanındaki demir cevherlerinde Eu/Eu* oranı ortalama 1.63, ortalama La/Yb oranı 1 ve
Ce/Ce* oranı ise 0.75-1.06 arasındadır. Ortalama ANTE değeri 0.15 ve ortalama HNTE
değeri 1.25'tir. La/Ce oranları 0.5-1, Y/Ho oranları 10-36 arasındadır. Çalışılan cevher
örnekleri ile Divriği hematit ve manyetitlerinin element zenginleşme desenlerinin
benzer olması her iki tür cevherleşmenin aynı kökenli olabileceğine işaret etmektedir.
Cevher örneklerine ait NTE'lerin PAAS ve NASC'a göre 10-100 kat arasında tüketilmiş
oldukları görülmüştür. Kondrit ile yapılan karşılaştırmada ise HNTE'lerin 1-50 kat
civarında zenginleştiği ANTE'lerin ise değişmediği belirlenmiştir. Karbonat yan
kayaçlarına özgü kalsit ve dolomit örneklerinde yürütülen duraylı izotop çalışmalarına
göre; δ13C izotop değerleri (VPDB) kalsitler için -5.91 ile +3.52 ‰, dolomitler için -
1.01 ile +5.68 ‰, δ18O izotop değerleri (VSMOW) ise kalsitler için +21.94 - +27.27
‰, dolomitler için +25.39- +29.55 ‰ arasındadır. Tüm bu bulgular neticesinde, Akdağ
demir cevherleşmesinin sığ bir denizel havzada çökeldiği (hidrojenetik) ve yatağın
kimyasal sedimanter bir tür olduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
The Akdağ iron deposit in the vicinity of Divriği-Eskibeyli region was formed
concordantly to the bedding within the Bozbel Formation which is composed of
sandstone with ore pebbles and Nummulitic limestone-marl alternation. As a result of
post-depositional processes, the mineralization was tectonically emplaced within the
host rocks. Based on fossil assemblage, the deposit is of Cuisian age. In the Akdağ iron
deposit, magnetite is the primary ore mineral which partly shows sign of transportation
and has been martitized along the relicts. The secondary ore minerals are hematite and
goethite. Hematite is transformed from magnetite but it may also occur replacing the
sedimentary grains revealed by typical ringförmig and colloidal structures. Goethites
that are formed by alteration of hematite in a later stage fill the space between magnetite
grains. In the studied iron deposit, Eu/Eu*, (La/Yb)n and Ce/Ce* ratios are 1.63
(average), 1 and 0.75-1.06, respectively. The average HREE and LREE values are 0.15
and 1.25. La/Ce and Y/Ho ratios are 0.5-1 and 10-36. The comparable element
enrichment patterns of the studied ore samples and the Divriği hematite and magnetite
deposits might indicate that both types of mineralizations are of similar source. REE's
of ore samples are found to be enriched 10- to 100-fold with respect to PAAS and
NASC. In comparison with chondrite, LREE's are enriched 1 to 50-fold whilst HREE's
remained unchanged. According to stable isotope studies conducted on calcite and
dolomite samples of the carbonate host rocks, δ13C values (VPDB) are -5.91 to +3.52
‰ for calcites and -1.01 to +5.68 ‰ for dolomites and δ18O values (VSMOW) are
+21.94 to +27.27 ‰ for calcites and +25.39 to +29.55 ‰ for dolomites. All these
findings yield that the Akdağ iron mineralization is of a chemical sedimentary type and
was deposited in a shallow marine environment (hdyrogenetic).