Şekeroba, Önsen (Kahramanmaraş) ve Tordere (Adana) barit yataklarının jeolojik ve jeokimyasal incelenmesi
Geological and geochemical investigations of the Sekeroba, Onsen (Kahramanmaras) and Tordere (Adana) barite deposits
Yazar: ZEYNEP CANSU
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN ÖZTÜRK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Doğu Toroslarda Tordere (Adana) ve Amanoslardaki Şekeroba ve Önsen (Kahramanmaraş) barit yatakları Alt Paleozoyik yaşlı farklı sedimanter birimler içinde yer alır. Cevherleşmeler monomineraliktir ve Paleozoyik yaşlı birimleri kesen kırıkları doldurmaktadır. Şekeroba yatağında bu kırıklara baritlerden sonra yerleşmiş dayk ve siller yer alır, bunlar, petrografik olarak kamptonit-kersantit olarak adlandırılmışlardır. K-Ar yaşları 13-15 my olan bu lamprofirler, jeokimyasal olarak kıta içi bir rift ortamını temsil etmektedirler.
Barit cevherleşmelerinin kökenini anlamaya yönelik olarak Sr, Pb, O, D, S izotop çalışmaları yapılmıştır. Tordere (Adana) yatağı için δ87Sr değerleri ortalama ‰ 0,7111,  ve Şekeroba ve Önsen (Kahramanmaraş) yatakları için ise ortalama ‰ 0,7125'dir. Bu değerler barit yataklarının içinde bulunduğu Paleozoyik yaşlı sedimanter birimler ile uyumlu bir şekilde yüksek radyojeniklik göstermektedir. Kurşun izotop verileri de yaşlı bir kıtasal kaynağa işaret etmekte ve Sr verilerini desteklemektedir. Şekeroba yatağında gözlenen kuvarslar içindeki suların δ18O ve δD izotop değerleri δ18O- δD diyagramında, metamorfik su alanına yakın bir yerde kümelenmektedir. Baritlerin δ34S değerleri Şekeroba için ‰ 21,23- 40,44 arasında, Tordere için ‰ 31,46 - 34,55 arasında, Önsen için ise ‰ 19,98-21,14 arasında değişmektedir. Önsen baritlerin içerdiği sülfatın kükürdü, Paleozoyik dönemi deniz suyuna benzer, ancak Şekeroba ve Tordere yataklarındaki sülfatlar ağır kükürt izotoplarınca zengindir. Barit yataklarına ait δ18O değerleri karşılaştırıldığında Tordere yatağında diğer yataklara oranla daha yüksektir (ortalama  ‰16,7), Kahramanmaraş'taki yataklarda ise  ‰9,1-12,8 arasındadır. Bu değerler Orta Toroslarda bulunan baritlerinkilerle benzerlik gösterirler. Farklı denizel ortamlarda oluşan baritlerin S ve O izotop değerleriyle, analiz edilen baritlerin S ve O izotop değerleri karşılaştırıldığında, O izotop oranları bakımından hidrotermal baritlere benzerlik gösterdiği, ancak S izotop oranları bakımından ağır izotoplarca zenginleşmiş oldukları görülmektedir.
Yataklara ait jeolojik ve jeokimyasal veriler, ilksel Paleozoyik yaşlı baritlerin ana tektonik olayların etkisinde rejenerasyona uğradığını göstermektedir. Bu rejenerasyon Hersiniyen orojenezi, Triyas riftleşmesi ya da Paleoesene dek süren bindirmeler sürecinde gelişmiş olabilir. Alt Paleozoyik yaşlı kayaçlar içinde başlangıçta diyajenetik olarak oluşan baritler, oluştuklarından sonraki bir dönemde çözülüp ana fay hatları boyunca kuvarsit, şeyl ve kireçtaşları gibi farklı litolojiler içinde ikincil damarlar oluşturmuş olmalıdır. Yataklar barit ve kuvarslardan elde edilen, 400oC'lere ulaşan homojenleşme sıcaklık verileri ve tuzluluk verileri ve O-H izotop verileri ışığında bu yataklarının sığ epitermal veya Misssisippi Vadisi Tipi yataklardan öte derin dolaşımlı metamorfik sulardan oluştuğu söylenebilir. Derine inip Paleozoyik içindeki baritlerin çözünmesini ve yukarı taşınmasını sağlayan klor bu döneminde üstte yer alan evaporit çanağından veya yaşlı evaporitik yataklarından sağlanmış olmalıdır. Baritlerin kükürt izotop değerleri de böylesi bir denizel kükürt kaynağına işaret etmektedir.

Abstract:
Tordere (Adana) barite deposit of the Eastern Taurides and Şekeroba -Önsen (Kahramanmaraş)  barite deposits of Amanos Mountains are located in Paleozoic aged different sedimentary units. Ores are monomineralic and filling the fractures crosscutting these Paleozoic units. There are dike and sill bodies are observed in Şekeroba deposit which are located to these fractures after barites, and they are named as kamptonite-kersantite as petrographically. K-Ar age ages of this lamprophyres are measured between 13-15 ma and they geochemically represent an intra-continental rift environment, 
Sr, Pb, O, D, S isotope studies have been carried out to determine the origin of mineralization. For Tordere (Adana) deposit, δ87Sr values are on average ‰ 0,7111 ‰ and beds in Kahramanmaraş region are on average ‰ 0,7125. These values show high radiogenicity, consistent with the Paleozoic age. Lead isotope data also indicate that these data indicate an elderly continental source and support Sr data. δ18O and δD isotope values of the waters in quartz veins which observed in the Şekeroba are clustered near the metamorphic water area on the δ18O- δD diagram. δ34S values of  barites range between ‰ 21,23- 40,44 for Şekeroba, ‰ 31,46 - 34,55  for Tordere and ‰ 19,98-21,14 for Önsen
S isotope values of Önsen barium sulphates is similar to sea water of Paleozoic period, but sulphates in Şekeroba and Tordere deposits are rich in heavy sulfur isotopes. δ18O values of Tordere barites are higher (average ‰ 16,7)  than to those of Kahramanmaraş barites which ranges between 9,1-12,8 ‰ . These values are similar to those of barites in the Central Taurides. Comparing the S and O isotopic values of the barites with the S and O isotopes of the barites formed in different marine environments, it is obseved that the barites are similar to those of hydrothermal barites in terms of O isotope ratios, but they are enriched with heavy isotope ratios in terms of S isotope ratios.
Geological and geochemical data belonging to the beds indicate that primary Palaeozoic-aged barites have undergone regeneration. This regeneration may have occured during Hercynian Orogeny,Triassic rifting or thrusting turnaround Paleocene period.  Diagenetically occured primary barites in the Lower Palaeozoic host rocks are probably dissolved after the period which they occured and deposited along large faults and created secondary veins in different lithologies as quartzite, shale, and limestone. Homogenisation temperature which are reaching 400o, salinity values and O-H isotope values obtained from barites and quartzs indicated that these deposits are formed from deeply circulated metamorphic water rather than from shallow epithermal or Mississippi Valley Type deposits.  Chloride ions which are necessary for dissolution and upward migration of primary barite from Palaeozic units originated from the upper evaporite basin or old evaporite beds.