Hekimhan – Kuluncak – Hasançelebi (Malatya) arasındaki bölgenin jeolojisi ve alterasyon zonlarının uydu görüntüleriyle incelenmesi
The geology of the region between Hekimhan - Kuluncak - Hasançelebi (Malatya) and investigation of alteration zones with satellite images
Yazar: SEDAT İNAL
Danışman: PROF. DR. KAAN ŞEVKİ KAVAK
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Hidrotermal alterasyon = Hydrothermal alteration ; Sayısal görüntü işleme = Digital image processing

Özet:
İnceleme alanı, Malatya il sınırları içerisinde yer almakta olup, Hekimhan – Kuluncak – Hasançelebi arasında kalan bölgeyi kapsamaktadır. Bölgenin jeolojisi ve alterasyon zonları, gerek klasik jeolojik yöntemler, gerekse de uzaktan algılama yöntemleri kullanılarak çalışılmıştır. 
İnceleme alanı, gerek farklı litolojileri barındırması gerekse de bitki örtüsünün zayıflığı nedeniyle uzaktan algılama çalışmaları için uygun özellikte bir sahadır. Ayrıca, başta demir oluşumları olmak üzere, hidrotermal alterasyon ve nadir toprak elementleri (NTE) açısından da ülkemiz içinde önemli bir farkındalığa sahiptir.
İnceleme alanının jeolojisini yerinde denetlemek ve alterasyon zonlarını tespit etmek amacıyla faklı zamanlarda arazi çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda sahayı temsil eden kayaç örnekleri alınmıştır.  Alınan bu örneklerden, kayaç sınıflaması, kimyasal bileşim, köken tayini ve alterasyon zonlarının tespit edilebilmesi amacıyla; petrografik, X ışınları (XRD), jeokimyasal ve spektral analizler yapılmış ve tüm bu sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
Uzaktan algılama çalışmaları kapsamında ise öncelikle, bölgedeki litolojik sınırlarla ve özellikle de alterasyon zonları ile ilişkili olabilecek çizgisellikler ve hâkim doğrultuları belirlenmiştir. Bu amaçla "Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer" (ASTER) uydusunun sayısal yükseklik modeli (SYM/DEM) verileri kullanılarak çizgisellik analizleri yapılmıştır. Sonrasında kayaç örnekleri üzerinde spektral analizler yapılarak, elde edilen sonuçların farklı spektral kütüphaneler (USGS, JPL, JHU ve Ecostress) kullanılarak, uyumlu kayaç ve mineral karşılıkları tespit edilmiştir. 
Çalışmanın diğer bir aşamasında; bant oranlama (BR) yöntemi kullanılarak, ASTER ve Sentinel 2A uydularının görünür-kızılötesi (VNIR) bölgelerinde demir bileşimli oluşumlar tespit edilmiştir. Ayrıca, ASTER kısa dalga – kızılötesi (SWIR) bölgede, sayısal görüntü işleme, temel bileşen analizi (TBA/PCA) ve minimum gürültü oranlaması (MGO/MNF) yöntemleri kullanılarak, inceleme alanında yer alan jeolojik birimler haritalanmıştır.
Son olarak, farklı yaş ve bileşimlerdeki magmatik kayaçların, bölgeye yerleşirken beraberlerinde getirdikleri hidrotermal akışkanların sebep oldukları alterasyon zonları tespit edilmiştir. Bunun için BR, TBA ve Crosta Tekniği gibi farklı yöntemler kullanılarak mineral haritalama çalışmaları yapılmıştır.

Abstract:
The study area is located within the provincial borders of Malatya and covers the region between Hekimhan - Kuluncak - Hasançelebi. The geology and alteration zones of the region were studied using both classical geological methods and remote sensing methods.
The study area is suitable for remote sensing studies due to its different lithologies and the weakness of the vegetation. In addition, it has an important awareness in our country in terms of iron ores, hydrothermal alteration and rare earth elements (REE).
Field studies were carried out at different times in order to inspect the geology of the study area and to determine the alteration zones. In this context, rock samples representing the area were taken. In order to determine the rock classification, chemical composition, origin determination and alteration zones from these samples; Petrographic, X-ray (XRD), geochemical and spectral analysis were performed and all these results were compared with each other.
Within the scope of remote sensing studies, first of all, lineaments and dominant directions that may be related to the lithological boundaries in the region and especially alteration zones were determined. For this purpose, linearity analysis were performed using the digital elevation model (SYM/DEM) data of the "Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer" (ASTER) satellite. Afterwards, spectral analysis were performed on the rock samples, and the corresponding rock and mineral equivalents of the obtained results were determined by using different spectral libraries (USGS, JPL, JHU and Ecostress).
In another phase of the study; Ferrous compositions were detected in the visible-infrared (VNIR) regions of ASTER and Sentinel 2A satellites using the band ratio (BR) method. In addition, the geological units in the study area were mapped using digital image processing, principal component analysis (TBA/PCA) and minimum noise fraction (MGO/MNF) methods in the ASTER shortwave – infrared (SWIR) region.
Finally, the alteration zones caused by the hydrothermal fluids brought by igneous rocks of different ages and compositions while they were settling in the region were determined. For this, mineral mapping studies were carried out using different methods such as image processing, BR, TBA and Crosta Technique.