Bozkır (Konya) civarındaki ofiyolitik kayaçlarda ve bunlardan türeyen plaserlerde platin grubu elementlerle, altın ve diğer plaser metallerin incelenmesi
The study of the platin group elements, gold and the other plaser metals on ofiolitic rocks and the placers derived from these rocks in the neighbourhood of Bozkir (Konya)
Yazar: ALİCAN ÖZTÜRK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET MUZAFFER KARADAĞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Altın = Gold ; Ağır mineraller = Heavy minerals ; Ofiyolit = Ophiolite ; Plaser = Placer ; Platin = Platinum

Özet:
Çalışma alanı Toros kuşağı içerisinde bulunan Orta Toros bölgesindeki Konya ili Bozkır ilçesinin doğu, güney ve güneydoğusunda yaklaşık 330 km2'lik bir alanı kapsamaktadır. Bölgede, farklı yapısal, stratigrafik ve metamorfik özellikler gösteren Geyikdağı, Bolkardağı ve Bozkır birliği adı alltında üç farklı tektonik birliğe ait birimler bulunur.İnceleme alanında en altta otokton olarak Geyikdağı birliği (Üst Kambriyen-Alt Ordovisiyen yaşlı Seydişehir Formasyonu, Üst Jura yaşlı Hacıalabaz formasyonu, Üst Kretase yaşlı Çökelen diyabazı ve yine Üst Kretase yaşlı Saytepe formasyonun) yer almaktadır. Bu birlik üzerine allokton olarak Bolkardağı birliği (Devoniyen-Alt-Orta Karbonifer yaşlı Hocalar formasyonu, Üst Permiyen yaşlı Taşkent formasyonu ve Jura-Alt Kretase yaşlı Sinatdağı formasyonu) gelmektedir. Bozkır birliği (Bozkır ofiyolitli melanjı ile Boyalıtepe grubundan (Mahmuttepe kireçtaşı, Kuztepe kireçtaşı, Soğucak kireçtaşı, Erenlertepe kireçtaşı) allokton olarak Bolkardağı birliği üzerinde bulunmaktadır. Tamamen silisifiye oluşumlar halinde bulunan Kızıltepe volkanitleri, yukarıda adı geçen birlikleri Miyosen'de keserek yüzeylemiştir. En üste ise Üst Miyosen ? Pliyosen yaşlı Gündüğün formasyonu yer almaktadır.Bu çalışmanın konusunu oluşturan başta platin grubu metalleri (PGM) ve Au olmak üzere diğer ağır metal ve mineral zenginleşmeleri ile ilgili çalışmalar, yörede yüzeyleyen Bozkır ofiyolitik melenjına ait kayaçlar, listvenitler ve bunlardan türeyen güncel plaserlerde gerçekleştirilmiştir.Bozkır ofiyolitik melanjında gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda serpantinleşme, spilitleşme, karbonatlaşma, kloritleşme ve iki ayrı tür ve süreçte gelişmiş silisleşme (silisifiye kabuk ve listvenitleşme) şeklinde alterasyonlar ayırt edilmiş olup, silisleşmiş kütleler (listvenit) içinde yörede gerçekleşen volkanizmaya bağlı 13.3 ppm Au'varlığı tespit edilmiştir.Gabrolardaki damar, damarcık şekilli epijenetik cevherleşmeye neden olduğu ve deniz tabanı metamorfizması veya hidrotermal alterasyona uğradıkları düşünülen spilitleşmiş bazaltlar, ultrabazik ve bazik kayaçları kesmekte ve yer yer onları örtmektedir. Kayaçlar üzerinde yapılan SEM, cevher mineralojisi, kimyasal analiz sonuçlarına uygulanan istatistiksel yöntemler (cluster-faktör analizleri) doğrultusunda liküasyon kapsamında değerlendirilen mekanizmaya bağlı olarak mono sülfid katı çözeltisinde (MSS) içinde pirotinle pirlikte Os, Ir ve Ru çökelirken; ortaç katı çözeltisinde (ISS) içinde kalkopiritle birlikte Pt, Au, Ag'ün kristalleştiği düşünülmüştür.Cevher mikroskopisi çalışmaları ile gabrolarda; manyetit, hematit, pirotin, kromit ve PGM içeren epijenetik damar, damarcık şekilli cevherli oluşumlar, diyabazlarda; manyetit, kromit ve hematit, spilitlerde; kalkopirit, pirit ve manyetit belirlenmiştir. Plaserlerde ise manyetit, kromit ve az oranda da PGM tespit edilmiştir.Ağır metaller yönünden ümitli görülen spilit, gabro ve diyabaz ile Karabayır köyü ve Soğucak köyü plaserlerinden derlenen numunelerden SEM ve bölgeden derlenen 61 adet kayaç ve 62 adet plaser numunesinin ana oksit ile iz element analizleri yapılmıştır. Analiz sonuçlarına uygulanan student t testine göre kayaçlardaki Ni haricindeki bileşenlerde istatistiki yorumlar % 95 ihtimalle anlamlı çıkmaktadır. Koefitik korelasyon katsayılarına göre hazırlanan cluster (dendogram) analiz diyagramında kayaçlarda; ?ana bileşenler?, ?karbonat?, ?altın?, ?paladyum? ve ?iz element? adıyla 5 grup; plaserlerde ise; ?ana bileşen? ve ?iz element? adıyla 2 grup ayırt edilmiştir.İnceleme alanındaki plaserlerde yapılan çalışmalarda ağır ve kıymetli metallerin genelde kaynak kayaç civarında yoğunlaşmış olduğu, ofiyolitik kayaçlardan uzaklaştıkça bu metallerin konsantrasyonlarının azaldığı görülmektedir. Adı geçen plaserdeki PGM'nin tek başlarına değil Co, Ni, Au, Ti ve Cu ile değişik karışımlar şeklinde bulundukları belirlenmiştir.Gerçekleştirilen bu çalışma sonucunda, bölgeden derlenen kayaç ve plaser numuneleri üzerinde yapılan kimyasal analiz, SEM ve cevher mikroskopisinden elde edilen tüm verilerin birbirleriyle paralellik gösterdikleri tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Bozkır, ofiyolit, PGM, Au, plaser, ağır metal, kıymetli metal

Abstract:
The study area covers approximately 330 km2 in the east, south, and the south- east of Bozkır, the town of Konya in the Middle Taurus Area which is in Taurus Belt. The region has been examined, being assorted in three different tectonic unit by the name of Geyikdağı, Bolkardağı and Bozkır Unit which have different structural, stratigraphical and metamorphical features.Autochthon Geyikdağı unit (Upper Cambrian- Lower Ordovician, aged Seydişehir Formation, Upper Jurassic, aged Hacıalabaz formation, Upper Kretase, Çökelen diabase and Upper Kretase aged Saytepe formation) take place at the bottom in the study area. Over this unit, allochthon Bolkardağı unit (Devonian-Lower-Middle Carboniferous, aged Hocalar formation, Upper Permian, aged Taşkent formation and Jurassic-Upper Kretase, aged Sinatdağı formation) take place. Bozkır unit (Bozkır melange with ophiolite and (Mahmuttepe limestone, Kuztepe limestone, Soğucak limestone, Erenlertepe limestone, from Boyalıtepe group) are on allochthon Bolkardağı unit. Kızıltepe volcanites which are found completely silificated have surfaced by cutting the units which are mentioned above in the Miocene age. And Upper Miocene? Pliocene aged Gündügün formation takes place on the top.Our studies relating to the subject matters of this study, which are mainly platinum group metals (PGM), and Au and which include other heavy metals and mineral enrichments have been performed on listvenites, on the rocks which belong to Bozkır ophiolitic melange which was surfacing on the region, and on current placers which are derived from these.As a result of the studies performed on Bozkır ophiolitic mélange, alterations were differentiated as serpantinization, spilitization, carbonatization, chloritazition and silisification developed in two different kinds and processes (silisificated crust and listvenitization),and the existence of 13.3 ppm Au was detected in the silicificated crust developed by volcanic activity.Spilitizated basalts which are thought to cause vein and veinlet-shaped secondary ore mineralization and which are thought to expose seabed metamorphosism or hydrathermal alteration cut and cover sporadically ultrabasic and basic rocks. It is thought that in accordance with the statistical methods (cluster-factor analyses) applied on the results of SEM, ore petrography and chemical analyses performed on the rocks, depending upon the mechanism evaluated within the principles of licuation, in the solid solution of mono sulphides (MSS) while with phrrhotine, Os, Ir and Ru were precipitated, with chalcopyrite, Pt, Au, and Ag in the intermediate solid solution (ISS) were crystallized.With the studies of ore microscopy, magnetite, hematite, phrrhotine, chromite and vein and veinlet-shaped secondary ore mineralization including PGM were identified in gabbros; magnetite, chromite and hematite in diabases; chalcopyrite, pyrite and magnetite in spilits. Moreover, magnetite, chromite, and little amount of PGM were detected in placers.Trace elements and major oxides of 61 rocks and 62 placer samples collected from the region were analyzed, and SEM analyses of spilit, gabro and diabase which are thought to be rich in heavy metals, which were collected from Karabayır and Soğucak Villages placers, were fulfilled. According to ?student t test? applied to analysis results, statistically commentaries on the components in rocks except Ni are meaningful by 95% probability. On the analysis diagram the cluster (dendogram) which is prepared according to coefitic coefficient of correlation, 5 groups, by the names of, ?main components?, ?carbonate?, ?gold?, ?palladium? and ? track element? in rocks ; and 2 groups, ?main component?, ? track element? in placers are differentiated.From the studies of placers in the study area, it is determined that precious metals are densely found around parent rocks, and that the concentration of these metals lessens as getting farther from ophiolitic rocks. It is determined that PGM not alone but with Co, Ni, Au, Ti and Cu in different mixture forms is found in these placers.As a result of this study, it has been revealed that all the data obtained through SEM, ore microscopy and chemical analyses of the rock and placer samples collected from the area display parallelism with each other.Key words: Bozkır, ophiolit, PGM, Au, placer, heavy metal, precious metal