Pabuçlu (Kula, Manisa) civarındaki manganez cevherleşmelerinin oluşumu ve jeokimyasal özellikleri
Geochemical properties and origin of manganese mineralisation around Pabuclu (Kula, Manisa)
Yazar: GÜVEN KILIÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA SELMAN AYDOĞAN
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Ferromanganez = Ferromanganese

Özet:
Çalışma alanı, Manisa ilinin Kula ilçesi sınırlarında olup, Kula merkezine yaklaşık 15 km mesafededir. Sahada, temel kayaçlar Paleozoyik yaşlı mermer mercekleri içeren farklı türdeki şistlerden ve yer yer kuvars bantları içeren gnays türü kayaçlardan oluşmaktadır. Bu birim üzerinde, aşırı serpantinit, radyolarit-çört ve kireçtaşı bloklarından oluşan Kretase yaşlı Vezirler Melanjı tektonik olarak bulunmaktadır. Vezirler Melanjı, bölgede geniş mostralar veren Neojen yaşlı gölsel sedimanter kayaçlar tarafından uyumsuz olarak örtülmektedir. Bölgede yaygın bazalt ürününe sahip Kuvaterner yaşlı Kula Volkanitleri Neojen yaşlı birimleri kesmektedir ve bu birimlerin üzerinde gözlenmektedir. 

İncelemenin konusunu oluşturan manganez cevherleşmeleri Kula (Manisa)'nın kuzeydoğusunda mostra veren Kretase yaşlı Vezirler Melanjı içerisindeki radyolarit-çört litolojileri içerisinde gözlenmektedir.  Bölgede 10 cm ile 1.5 metre kalınlığa sahip olan manganezler sert bir yapıya sahiptir ve gri-metalik gri, siyahımsı renklerde gözlenmektedir. Bazı lokasyonlarda bol kırıklı ve çatlaklıdır. 

Parlak kesit çalışması ve XRD çalışmaları manganez oluşumlarının pirolusit, psilomelan, braunit, kalsit, kuvars ve daha az manjiyorit, todorokit minerallerinden yapılı olduğunu göstermektedir.

XRF ve ICP-MS çalışmaları ile manganez cevherleşmelerinin kimyasal içerikleri belirlenmiştir. Manganezler ortalama SiO2 (16.86), Fe2O3 (%0.54), Al2O3 (%1.51), CaO (%16.12) ve MnO (%47.42) içermektedir. Cevherleşmeler güçlü denilebilecek oranda negatif Ce* (ort: 0.57) ve hafif oranda negatif Eu* anomalisi sunmaktadır ve ortalama Mn/Fe oranı %95.26, Al2O3/TiO2 oranı 52.82'dir. Yüksek Ba (ort: 10854 ppm), Sr (ort: 4491 ppm), NTE (ort: 68.4) içeriklerine sahiptir. Düşük Ce anomalisi (ortalama: -0.32), Ce/La (ort: 1.19) ve yüksek Sr içerikleri Kula manganez cevherleşmelerinin yüksek tuzluluklu ve oksijen bakımından zengin ve polijenik bir denizel ortamda oluştuğunu işaret etmektedir. 

Sonuç olarak, yüksek Mn/Fe, Ba , Sr, düşük Co/Ni oranı (< 1), NTE (< 100 ppm) ve Ce anomalisi (< -0.1) Kula manganezlerinin yayılma merkezine uzak (distal) bir bölgede hidrotermal olarak oluştuğunu göstermektedir.

Abstract:
The study area is situated in approximatey northeastern 15 km of Kula town. In the studied area, the basement rocks comprise different types of schist and gneiss including quartz veins. These rock units are overthrusted by the Cretaceous Vezirler Melange made up mainly of highly altered serpentinite, radiolarite-chert and limestone blocks. These melange associations are covered by uncomformably Neogene lacustrine rocks. In this region, Kula Volcanits of Quaternary cut the these basin units and are seen on the their. 

Manganese occurrences, the subject of present study, are observed within the radiolarite-chert lithologies outcropped as blocks in Cretaceous Vezirler Melange. In the region, manganese ores have thickness from 10 cm to 1.5 m and they are a hard structure. Mn-ores have gray-metallic gray, blackish coloured. In the some locations, they are very fragle and fracked.

Based on the polished sections and XRD determinations suggest that Mn-ores predominantly composed of pyrolusite, psilomelan, braunite, calcite, quartz and a lesser extent mangiorite, todorokite. 

Chemical concentrations of Mn-ores are determined with XRF and ICP-MS. Mn-ores contain average SiO2 (16.86wt%), Fe2O3 (0.54 wt%), Al2O3 (1.51 wt%), CaO (16.12 wt%) and MnO (47.42 wt%). These mineralisations show negative Ce* (mean: 0.57) and slight Eu anomalies. Mn/Fe and Al2O3/TiO2 ratios are 95.26 wt% and 52.82 wt%, respectively. Also, they have highest Ba (mean: 10854 ppm), Sr (mean: 4491 ppm) and NTE (mean: 68.4 ppm). Low Ce anomaly (mean: -0.32), Ce/La ratio (mean: 1.19) and higher Sr cocentrations suggest that Kula manganese mineralisations formed in high-salinity and polygenic oxidative marine an environments. 

Consequently, the highest Mn/Fe, Ba, Sr, lower Co/Ni (< 1), Co/Zn ratios, NTE (< 100 ppm) contents and Ce anomaly suggest that Mn-ores of Kula formed as hydrothermal in distal marine environment from ridge.