Murgul bakır yatağında bulunan jips oluşumlarının kökeni
Origin of gypsum formation in the murgul copper deposits
Yazar: ALİ SAİT ÇOL
Danışman: PROF. DR. NEVZAT ÖZGÜR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Doğu Karadeniz Bölgesi metalojenik kuşağında bulunan masif sülfit yatakları altere olmuş Senoniyen yaşlı 150-300 m kalınlık gösteren dasitik piroklastiklere bağlıdırlar.  Metalojenik kuşağın doğusunda (Cu >> Pb + Zn) şeklinde Cu üstünlüğü bulunurken (Tip: Murgul) batıda (Pb + Zn >> Cu) şeklinde (Tip: Madenköy ve Lahanos) Pb + Zn daha çok olarak görülmektedir. Jenetik olarak doğuda bulunan Murgul ve benzeri yataklar ada yayına bağlı olarak kıtasal koşullarda oluşmuş olup subvolkanik-hidrotermal oluşuğa işaret ederek daha çok Kuroko tipi yataklar ile Porfiri tipi yataklar arası bir geçişi temsil ederler.
Murgul Cu yatağında cevherleşme 300 m kalınlığa kadar ulaşan dasitik piroklastiklerle ilişkilidir. Bu piroklastikler araştırılan alanda 20-50 m kalınlıkta olan  tüf-kumtaşı-kireçtaşı formasyonu ve 500 m kalınlığa kadar ulaşan cevhersiz dasit lavları tarafından örtülmektedir.
Murgul cevherleşmesinin içinde bulunduğu yaklaşık 300 m kalınlığa sahip olan dasitik piroklastik seviye hidrotermal çözeltiler ile ilk volkanik etkinliğin son safhasında şiddetli alterasyona maruz kalmış ve bunun sonucunda masif sülfit cevherleşmesi ortaya çıkmıştır. Burada alterasyon (i) ilk fazı oluşturan kaolenleşme ve serizitleşmeden oluşurken (ii) son faz baştan sona kadar devam eden silisleşme ürünü olmaktadır.
Murgul Cu yatağını oluşturan Anayatak ve Çakmakkaya cevherleşmesinin oluşumunun, yörede bulunan atmosferik koşullar altında kısa zaman aralığında meydana gelen süperjen alterasyon ve erozyon olaylarından önce tamamlanmış olması gerekmektedir. Ayrıca belirtilen bu kısa zaman aralığını lokal belirleyici (regional marker) olarak adlandırılan sedimantasyona uğramış piroklastikler ve sedimentler (Murgul Cu yatağında maksimum 10 m kalınlık) temsil etmektedir. Bunlar yörede hakim olmuş karasal ortam koşulları için önemli bir ögeyi oluşturmaktadır. Bu lokal belirleyici (marker bed) cevher içerikleriyle birlikte dasitik piroklastiklerin atmosferik koşullar altında yüzeysel olarak sedimantasyonu ve alterasyonu sonucu oluşumu olarak yorumlanmaktadır. Burada eskiden var olan Bognari yatağının üst seviyelerinde bulunan jips merceği atmosferik koşullar altında oluşmuş bir breşik cevherleşmeye işaret etmektedir. Burada jips oluşumları bazı araştırma sonuçlarının aksine atmosfer koşulları ile bağlantılı olan ortamda sülfit minerallerinin oksitlenmesiyle ilişkin olabilir.
Çakmakkaya yatağında altere olmuş dasitik piroklastikler içinde bulunan jips oluşumları yukarıda belirtilen oluşumlardan farklı olup jips minerallerinin kökeni altere olmuş volkanik kayaçlar içerisinde bulunan Fe-oksit ve/veya Fe-hidroksit fazlarının indirgenmesiyle deniz suyu sülfatının jipslerin oluşumuna neden olduğu ortaya çıkmaktadır. Anayatak ve Çakmakkaya cevherleşme kütlelerinde dasitik piroklastikler içinde bulunan jips mineralleri cevherleşme ile herhangi bir parajenez ilişkisi olmayıp cevherleşme öncesi oluşmuştur. Daha sonra araştırılan alan tektonik olarak bir yükselmeye maruz kalmış ve akabinde karasal koşullar altında Murgul cevherleşmesi oluşmuştur.
Yoğun altere olmuş ve masif sülfit cevherleşmesini içeren dasitik piroklastik yan kayaçlar az altere olmuş cevhersiz dasit lavları tarafından örtülmektedir. Burada cevherleşme hiçbir yerde Yankayaç ile cevhersiz dasit lavları arasında yer alan kapanları (marker bed) geçmemektedir. Bu durum cevherleşmenin atmosferik koşullar altında meydana gelen süperjen alterasyon ve erozyon ile birlikte dasit lavlarının oluşumundan önce meydana geldiğini göstermektedir.
Cevherleşme yan kayaçları olan dasitik piroklastikler "ore-related breccias" kayaçları ile yapısal benzerlikler göstermektedir. Bu durum Murgul Cu yatağı ve yakın çevresinde lokal yüzeysel breşleşme olabileceğini ve bunun da sisteme gerekli olan sıcaklığı sağlayan çok kez tekrarlanan volkanik etkinlikler ile oluşabileceğini göstermektedir, çünkü burada birkaç yüz metre mesafede bunu ıspatlayan aynı zamanda oluşmuş volkanik domlar bulunmaktadır. Porfiri Cu yatakları ile Murgul Cu yatağı konsantrik olan alterasyon ve mineralizasyon modeli bakımından bazı benzerlikler gösterse de her ikisi arasında bazı önemli farklılıklar görülmektedir: (i) Murgul Cu yatağında yüksek tenörlü cevher genellikle cevher kütlesinin merkezinde bulunmaktadır, (ii) Murgul Cu yatağı alterasyonu incelendiğinde potasik alterasyon zonu görülmemektedir ve (iii) Murgul'da cevherleşmenin yüzeye oldukça yakın bir lokasyonda meydana gelmiş olması gerekmektedir.

Abstract:
The massive sulfide deposits in the East Pontic metallotect are assigned to 150-300 m thick dacitic pyroclastics in Senonian age. In the east of the metallotect, there is a ration of  (Cu >> Pb + Zn; type Murgul), there is a ratio of (Pb + Zn >> Cu; type Lahanos and Madenköy) in the west. Genetically, Cu deposit of Murgul and other massive sulfide deposits located in the east can be classified to the subvolcanic-hydrothermal type with a Senonian island arc volcanism under predominant terrestrial conditions and represent a transition between Kuroko type and copper porphyries.
The mineralization in the Cu deposit of Murgul is asociated with dacitic pyroclastics with a thichness up to 300 m. In the study area, this proclastic sequence is overlain by 20-50 m tuff-sandstone-limestone formation and 500 m thick barren dacitic lava flows.
The dacitic pyroclastic sequence with a thickness up to 300 m in which Cu deposit of Murgul is located has been altered intensively in the last stage of the first volcanic activity. Massive sulfide desposits have been emerges as a result. Hyrothermal alteration may be classified as (i) advanced argillic and phyllic alteration as first phase and silicic alteration as last phase.
The formation of the Anayatak and Çakmakkaya orebodies forming the Cu deposit of Murgul must have been completed before supergene alteration  and erosion occurring in short periods of time under atmospheric conditions in the area. Furthermore, pyroclastics and sediments (up to 10 m in the Cu deposit of Murgul) represent the short time interval as marker bed. These are an important element for the terrestrial conditions dominated in the area. The local identifier marker bed with ore under atmospheric conditions at the surface, sedimentation dacitic pyroclastics and alteration is interpreted as the result of the erosion events. Gypsum lens is located on the upper level of the formerly existing Bognari orebody refers to a brecciated bearing mineralization formed under atmospheric conditions. Here gypsum formations can indicate the environment by oxidation of sulphide minerals associated with atmospheric conditions, unlike some of the research results.
In Çakmakkaya orebody, gypsum minerals found in altered dacitic pyroclastics are different in genetical comparison to above described gypsum minerals. The origin of gypsum minerals can be attributed to  sea water sulfate reduced by Fe-oxide/-hydroxide phases. Gysum minerals in pyroclastics of Anayatak and Çakmakkaya orebodies are not related to host rocks ore mineral assemblage  and must have been formed prior to sulfide mineral assemblage. Later on,  investigation area exposed to tectonic uplift and subsequent Cu deposit of Murgul formed under terrestrial conditions.
The intensively altered dacitic pyroclastic  host rocks in Senonian age are overlain by less altered barren dacitic lava flows. There, the mineralization does not pass the marker bed between host rocks and barren dacitic lava flows. It shows that the mineralization has been completed before supergene alteration and erosion together with the formation of the barren dacitic lava flows.
Dacitic pyoclastics as host rocks show some similarities with "ore-related brecias". This indicate surficial brecciation in the Cu deposit of Murgul and environs which can be occur by repeated volcanic activities providing required temperatures in the system, because there are contemperanous formed volcanic domes in a few hundred meters distance which prove the above mentioned brecciation. Although Porphyry Cu deposits and Cu deposits of Murgul have some similarities in terms of the model of the hydrothermal alteration, there are some important differences: (i) high-grade ore is generally located in the center of ore body, (ii) when Murgul bed investigated the alteration does not appear potassic alteration zone and ( iii) Murgul at a location fairly close to the surface mineralization is must have occurred.