Kırıkkale-Çorum yöresinin metalojenezi ve baz-kıymetli metal potansiyeli
Metallogenesis and base-precious metal potential of Kırıkkale-Çorum region
Yazar: ERCAN KUŞCU
Danışman: DOÇ. DR. YURDAL GENÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Maden yatakları = Ore deposits

Özet:
Farklı kıtasal blokların (Sakarya Kıtası ve Kırşehir Masifi) yer aldığı inceleme alanında temeli, Orta-Geç Triyas yaşlı Devecidağ karışığı ile Geç Kretase yaşlı Artova ofiyolitli karışığı oluşturmaktadır. Bu temel üzerinde, Alt-Orta Eosen yaşlı çakıltaşı-kumtaşı-silttaşı-şeyl-marn ardalanmasından oluşan Alacahöyük formasyonu uyumsuz olarak yer almaktadır. Alacahöyük formasyonu üzerine uyumlu olarak gelen Orta-Geç Eosen (?) yaşlı Bayat formasyonu, volkanik-volkaniklastik özellikteki Bayat volkanitleri ile lokal bir alanda izlenen Çatkara üyesinden (çakıltaşı-kumtaşı-kireçtaşı-marn-çamurtaşı) oluşmaktadır.Dört evre volkanit şeklinde izlenen Bayat volkanitlerinin, ilk üç evresi bazaltik trakiandezit'ten dasit-riyolite kadar değişen bir aralıkta olup, lavlara piroklastiklerde eşlik etmektedir. Son evre volkanit ise bazaltik trakiandezit-bazaltik andezit karakterlidir. Volkanik kayaçlarla birlikte izlenen plütonik kayaçlar (Dededağ granitoyidi), gabro, siyeno-diyorit, diyoritporfir, granitporfir, aplit ve kuvars damarlarından oluşmaktadır.Volkanik ve plütonik kayaçlar aynı magmatik sistemle ilişkili olup, bir magmatik kompleks oluşturmaktadırlar. Magmatik kompleksin hem volkanik kayaçları hem de plütonik kayaçları ağırlıklı olarak alkalen, kısmen ise hafif subalkali özellik göstermektedir.Eosen ve daha yaşlı birimler üzerinde ise Miyosen yaşlı Kızılırmak, Dodurga ve Bozkır formasyonlarından oluşan sedimanter istif uyumsuzlukla yer almaktadır.İnceleme alanında izlenen damar tip cevherleşmeler magmatk kompleksle sınırlı olup, kuvars damarlarına bağlı olarak gelişmiştir. Damarlar bakır-kurşun-çinko, altın, antimuan ve arsen içermektedir.Şaphane ve Mehmetdedesi altın cevherleşmelerinde masif ve yer yer boşluklu silika özelliğindeki kuvars damarları ile birlikte, kaolen, amorf silika ve daha az oranda alunit, illit, natroalunit, mika/illit, illit/simektit, simektit (montmorilonit), jarosit, kristobalit ve profillit türü alterasyon mineralleri izlenmiştir. Ayrıca, kuvars damarlarında turmalin de yer yer izlenmektedir. Kuvars damarlarının etrafında gelişen alterasyon mineral parajenezi, arjilik ve ileri arjilik alterasyon zonu olarak tanımlanmıştır. Damarlarda, nabit altın, limonit-hematit, pirit ile eser oranda kalkopirit, malahit ve azurit gözlenmiştir. Arsenopiritli damarlar pirit, arsenopirit ve kolloform dokulu markazitten oluşmaktadır. Pirit ve markazitin damarlarda bir arada olması, damarları oluşturan sistemde sıcaklığın <400oC'den az olduğunu göstermektedir.Soğucak ve Salur Cu-Pb-Zn cevherleşmeleri, altın içerikli kuvars damarlarına göre daha düşük kotlarda yer almaktadırlar. Damarlarda, kuvarsın yanı sıra kalsit de gözlenmektedir. Soğucak Cu-Pb-Zn damarında düşük kotlarda yüksek sıcaklık mineralleri (kalkopirit) gözlenirken, yüksek kotlarda düşük sıcaklık mineralleri (kalkozin) izlenmektedir.Mehmetdede Obruğu Sb cevherleşmesi kuvars-kalsit damarına bağlı olarak antimonit minerallerinden oluşmaktadır.Bölgede izlenen cevherleşmelerin mineralojik-petrografik özellikleri ve alterasyon parajenezi dikkate alındığında, damarların sığ derinliklerde yerleşmiş bir intrüzyon üzerinde oluşan, hem magmatik hem de meteorik suların etkin olduğu magmatik-hidrotermal sistem sonucu oluştuğu ileri sürülebilir.İnceleme alanındaki damar tip cevherleşmelerin, bölgenin kuzeydoğusundaki Bakırçay porfiri Cu-Mo (Merzifon/Amasya) ve Gümüş (Gümüşhacıköy/Amasya) damar tip Pb-Zn-Ag-Au cevherleşmeleri ile aynı kuşak içinde yer aldığı ve porfiri Cu-Mo cevherleşmesinin magmatik hidrotermal sistemin derin kısmını, Şaphane ve Mehmetdede Tekkesi altın oluşumlarının ise en üst kısmını teşkil ettiği düşünülmektedir.İnceleme alanında Oligo-Miyosen yaşlı karasal kırmızı renkli sedimanter seri içinde gözlenen red bed tipi bakır oluşumları ise, evaporitik kayaçlardan sağlanan oksitlenmiş, hemen hemen nötür (pH=6-8) özellikteki klorlu akışkanların, kırmızı renkli karasal seri içinde dolaşımı sonucu oluşmaktadır. Bu tür akışanların kırmızı renkli karasal seri içindeki hareketi sırasında, kayaçlarda eser orada bulunan bakır çözünmekte ve indirgeyici ortamda (yani pirit, H2S veya organik maddeli bir ortam) çökelmektedir. Evaporitik birimler içindeki bakır zenginleşmelerinin kaynağının yüksek bakır içerikli temel kayaçların (bazik volkanitler ve ofiyolitik kayaçlar) kendileri ve içerdikleri cevherleşmeler olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Middle-Upper Triassic Devecidağ and Upper Cretaceous Artova ophiolitic complexes constitute the basement rocks in the study area having different continental blocks (Sakarya Block and Kırşehir Massif). The basement rocks are unconformably overlain by Lower-Middle Eocene Alacahöyük formation comprising intercalations of pebblestone-sandstone-siltstone-shale-marn. Middle-Upper Eocene (?) Bayat formation, which conformably overlays the Alacahöyük formation, consists of volcanic-volcanoclastic Bayat volcanites and locally Çatkara member (pebblestone-sandstone-limestone-marn-mudstone).Bayat volcanites are represented by four different stages. First three stages of these volcanites range from basaltic trachyandesite to dacite-rhyolite and they are accompanied by pyroclastic rocks. The last stage volcanite is basaltic trachyandesite and basaltic andesite in composition. Plutonic rocks (Dededağ granitoid) accompanying volcanic rocks, are composed of gabbro, syeno-diorite, diorite-porphyry, granite-porphyry, aplite and quartz veins.Volcanic and plutonic rocks, forming a magmatic complex, are both related to the same magmatic system. Both volcanic and plutonic rocks of this magmatic complex are mostly alkaline with lesser subalkaline in character.Pre-Eocene and Eocene units are unconformably overlain by sedimentary succession including Miocene age Kızılırmak, Dodurga and Bozkır formationsVein type mineralisations in the study are restricted to magmatic complex and their generation is related to quartz veins. Veins include copper-lead-zinc, gold, antimony and arsen.Şaphane and Mehmetdedesi gold mineralizations are in the quartz veins with massive and vuggy structure. Alteration minerals such as kaolinite, amorph silica and lesser amount alunite, illite, natroalunite, mica/illite, illite/smectite, smectite (montmorillonite), jarosite, cristobalite and pyrophyllite are also present associated with the gold mineralizations. In the quartz veins in places tourmaline is observed. The alteration mineral paragenesis developed around the quatz veins have been classified as argillic and advanced argillic alterations. Native gold, limonite-hematite, pyrite, trace amount of chalcopyrite, malachite and azurite are also have been observed in the quartz veins. Veins with arsenopyrite have pyrite, arsenopyrite and malachite with colloform texture. Presence of both pyrite and marcasite in the veins, indicates that the temperature of the system forming veins is less than 400oC.The Soğucak and Salur Cu-Pb-Zn mineralizatios are located in the deeper levels according to the gold bearing quartz veins. In the veins, calcite is present along with quartz. In the Soğucak Cu-Pb-Zn vein, while high temperature minerals like chalcopyrite are observing in the deeper parts, in the upper parts relatively low temperature minerals like chalcosite are found.Mehmetdede Obruğu antimony mineralization consists of antimonite minerals related to the quartz-calcite vein.When mineralogic-petrographic features and alteration paragenesis of the mineralizations present in the area are taken into consideration, it is suggested that veins were generated from magmatic-hydrothermal system affected by both magmatic and meteoric waters on the upper part of a shallow setting intrusion.It is thought that vein type mineralizations in the study area are situated in the same belt together with Bakırçay porphyry Cu-Mo (Merzifon/Amasya) and Gümüş (Gümüşhacıköy/Amasya) vein type Pb-Zn-Ag-Au mineralization. Porphyry type Cu-Mo mineralizations representing deeper parts, Şaphane and Mehmetdede Tekkesi gold mineralizations forming upper top part of the magmatic-hydrothermal system.In the region red bed type copper mineralizations present in Oligo-Miocene aged red coloured terrestrial sedimentary succession have resulted from the circulations of the oxidized, almost neutral (pH=6-8), Cl rich solutions generated from the evaporitc units. During the circulation of these solutions in the red coloured terrestrial succession, the trace amount of copper present in the rocks dissoves and precipitates in the reducing environments (pyrite, H2S or organic matter bearing environment). It is thought that the sources of Cu enrichment in the evaporitic units are basement rocks (basic volcanic and ofiolitic rokcs) bearing high Cu and their mineralizations.