Divriği (Sivas) demir yatağının ana - iz element ve Fe - O izotop jeokimyası
Main – trace element and Fe - O isotope geochemistry of Divriği (Sivas) iron deposit
Yazar: HANDE ERMAN SARIGÖL
Danışman: PROF. DR. ALİ UÇURUM
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Demir = Iron ; Demir cevheri = Iron ore ; Demir yatağı = Iron deposit ; Manyetit = Magnetite

Özet:
Divriği A-B Kafa şeklinde tanımlanan demir yatağı Türkiye'nin en büyük açık işletme demir yatağı olup İç Anadolu bölgesi, Sivas İli'nin yaklaşık 100 km güneydoğusunda yer almaktadır. A-Kafa Üst Kretase-Paleosen siyenitik monzonit, Mesozoyik dolomitik kireçtaşı ve Üst Kretase serpantinleşmiş ultramafik üçlü kayaç kontağında yer almaktadır. B-Kafa ise Mesozoyik kireçtaşı ve Üst Kretase serpantinleşmiş ultramafik kayaç arasındaki tektonik kontakta bulunmaktadır.
A ve B kafa demir yatağından ayırt edilen manyetit örneklerinde ana oksit-eser (iz) element analizleri ile Fe-O izotop analizleri yapılarak sonuçlar yorumlanmıştır. Buna göre, Ti-Ni/Cr, V-Ti, Al+Mn-Ti+V, Co+Ni-Ti+Al+V magmatik-hiddrotermal ayırtman diyagramları kullanılarak Divriği A ve B kafa demir yatağının magmatik-hidrotermal süreçlerle oluştuğu sonucuna ulaşılmıştır.
Ca+Al+Mn - Ti+V ile Ni/(Cr+Mn) - Ti+V adlandırma diyagramlarına göre Divriği A-B Kafa manyetit örnekleri çoğunlukla skarn, çok az da BIF ve IOCG bölgelerinde dağılım göstermiştir.
Divriği A-B Kafa manyetit örneklerinin 𝛿𝛿18 O (n=17) ve 𝛿𝛿56 Fe (n=21) izotop değerleri sırası ile 5,1 ile 13,8 ‰ ve-1,06 ile 0,32 ‰ arasında değişmektedir. 18O ve 56Fe değerleri meteorik su ve havza getirimlerinin, cevherin oluşumunda etkili olmadığını göstermektedir.
viii
Divriği A-B Kafa demir yatağının 𝛿𝛿18 O ve 𝛿𝛿56 Fe verileri ABD'nin Missouri eyaletinin GD'sunda bulunan Pilot Knob manyetit-apatit yatağına benzerlik göstermektedir.
Divriği A-B Kafa manyetit örneklerinin ana oksit, iz element ve izotop jeokimyası sonuçlarına göre; demir cevheri, önce magmatik-hidrotermal süreçlerle oluştuğu daha sonra ise skarn tipi cevherleşmenin eşlik ettiği sonucu çıkarılabilir.

Abstract:
The Divriği A-B Kafa iron deposit is the largest open pit iron deposit in Turkey and is located approximately 100 km southeast of Sivas Province in Central Anatolia. A-Kafa is located in the Upper Cretaceous-Paleocene syenitic monzonite, Mesozoic dolomitic limestone and Upper Cretaceous serpentinized ultramafic triple rock contact. B-Kafa is located in the tectonic contact between Mesozoic limestone and Upper Cretaceous serpentinized ultramafic rocks.
Main oxide-trace element analyses and Fe-O isotope analyses were performed on the magnetite samples from the A and B Kafa iron deposits and the results were interpreted. Accordingly, by using Ti-Ni/Cr, V-Ti, Al+Mn-Ti+V, Co+Ni-Ti+Al+V magmatic-hydrothermal discrimination diagrams, it was concluded that Divriği A and B Kafa iron deposits were formed by magmatik-hydrothermal processes.
According to the Ca+Al+Mn - Ti+V and Ni/(Cr+Mn) - Ti+V nomenclature diagrams, the Divriği A-B Head magnetite samples are mostly distributed in skarn, and very little in BIF and IOCG zones.
The 𝛿𝛿18 O (n=17) and 𝛿𝛿56 Fe (n=21) isotope values of Divriği A-B Head magnetite samples vary between 5.1 and 13.8 ‰ and between 1.06 and 0.32 ‰, respectively. 𝛿𝛿18 O and 𝛿𝛿56 Fe values indicate that meteoric water and basin brines were not effective in the formation of the ore.
The 𝛿𝛿18 O and 𝛿𝛿56 Fe data of the Divriği A-B Kafa iron deposit are similar to the Pilot Knob magnetite-apatite deposit in the SE of Missouri, USA.
x
According to the main oxide, trace element and isotope geochemistry results of Divriği A-B Kafa magnetite samples; it can be concluded that iron ore was first formed by magmatic-hydrothermal processes and then accompanied by skarn type mineralization.