Yusufeli- Arhavi (Artvin) jeotraversindeki granitoyid ve cevherleşmelerin oluşumu
Genesis of the granitoids and mineralizations in the geotraverse between Yusufeli-Arhavi (Artvin)
Yazar: ALİ İSKENDEROĞLU
Danışman: PROF. DR. ATASEVER GEDİKOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Artvin-Arhavi = Artvin-Arhavi ; Artvin-Yusufeli = Artvin-Yusufeli ; Cevherleşme = Mineralization ; Granitoidler = Granitoids ; Jeotravers = Geotravers

Özet:
İnceleme alanı, Doğu Pontidler'de Yusufeli-Arhavi (ARTVİN) arasında bir jeotravers niteliğinde yaklaşık 400 km.2'lik bir alanı kapsar. Doğu Pontidler'de ilk kez bir "jeotravers çalışması", doktora tezi olarak gerçekleştirilmiş ve İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü'ne sunulmuştur. İ.T.Ü. Araştırma Fonu tararından desteklenen bu tezde, plütonik kayaçlar, cevherleşmeler incelenmiş ve elde edilen sonuçlar modellenerek sunulmuştur. İnceleme alanında mostra veren kaya stratigrafi birimleri yaşlıdan gence doğru şu şekilde sıralanmıştır; Alt Bazik Seri, Liyas, Konglomera, kumtaşı ve kireçtaşı, Liyas-Dogger-Malm, Granitoyidler I ve n, Alt Kretase, Cevherli dasit, tüf ve piroklastlan, Üst Kretase, Riyolitler (tortul ara katkılı) Üst Kretase, Üst Bazik Seri (volkanotortul), Üst Kretase, Kumtaşı, silttaşı, kiltaşı, kireçtaşı, Üst Kretase-Paleosen, Granitoyid-Gabroyidler, Paleosen sonrası, Gabroyidler, Paleosen sonrası, Granitoyidler ve granitoyid-gabroyidlerde izlenen mafik mikrogranüler anklavlar, içerisinde bulunduklan ana kayaçm hemen hemen aynı özelliklerini yansıtmışlardır. İnceleme alanının en önemli tektonik özelliği, çoğunlukla bir kırık sisteminin varlığı ile ortaya konmuştur. Kırıklar küçük çatlaklardan uzunlukları birkaç kilometreyi aşan faylara kadar çeşitli boyutlarda izlenmiştir. Tabaka eğimleri genel olarak güney zonda güneye ve kuzey zonda kuzeye doğru izlenmiştir. İnceleme alanında hem kontak metamorfizma hem de bölgesel metamorfizma izlerine rastlanılmıştır. Kontak metamorfizma, granitoyidlerin sokulum yapmış oldukları yan kayaçlarda, bölgesel metamorfizma ise sadece Alt Bazik Seri'de düşük derecede izlenmiştir. Volkanik kayaçlar bazalttan riyolite kadar bir oluşum alam içerisinde yer almışlardır. Üst Bazik Seri toleyitik karakterde olup, mantodan bulaşma olmuştur. XVCevherli Dasitler, riyolitler ve Alt Bazik Seri kalkalkali karakterde olup, bulaşmadan etkilenmemişlerdir. Volkanik kayaçlarm tümü volkanik yay bazaltları sınıfında yer almıştır. Plütonik kayaçlar, monzogranitten olivinli gabroya kadar izlenmişlerdir. Söz konusu plütonik kayaçlar, granitoyidler, garnitoyid-gabroyidler ve gabroyidler olarak üç ayn gruba ayrılarak ele alınmışlardır. Bu kayaçlarm tümü 'I-tipinde', 'volkanik yay' ortamında oluşmuşlardır. Granitoyidler, kalkalkali karakterde, sialik ve manto kökenli malzemelerin karışımı olan hibrid bir malzemeden fraksiyonel kristallerime ile oluşmuşlardır. Bu kayaçlarda uygulanan K/Ar izokron yöntemiyle 117 milyon (Alt Kretase) yıl yaşmda oldukları bulunmuştur. Orta ve Güney zonda izlenmişlerdir. İç içe büyüyerek batolit şeklini almış epizon granitoyidleri olarak tanımlanmışlardır. Granitoyid-gabroyidler, kalkalkali ve toleyitik karakter özelliğindedirler. Bu kayaçlar, sialik ve manto kökenli malzemelerin karışımı olan hibrid bir malzemeden fraksiyonel kristallenerek oluşmuşlardır. Elips şeklinde dar alanlarda izlenen epizon granitoyidleri olarak tanımlanmışlardır. Gabroyidler ise toleyitik karakter özelliğindedirler. Bu kayaçlar, manto kökenli bir malzemeden oluşmuşlardır. Mercek şeklinde daha dar alanlarda izlenmişlerdir. Cevherleşmeler, volkanizmaya ve plütonizmaya bağlı oluşmuştur. Volkanizmaya bağlı cevherleşmeler, Üst Kretase yaşlı olup, volkanotortul tipte oluşmuşlardır. Bu cevherleşmeler, Kuzey zonda Zn-Cu-Pb ve Mn, Güney zonda ise Fe (hematit) olarak ortaya konmuştur. Plütonizmaya bağlı cevherleşmelerden porfiri Cu-Mo ve skarn tip cevherleşmeler oluşmuştur. Güney' de Alt Kretase yaşh granitoyid grubu kayaçlar içinde ve kontaklarında, Kuzey' de ise Paleosen sonrası yaşlı granitoyid- gabroyid grubu kayaçlar içinde ve kontaklarında oluşmuşlardır. Hidrotermal damar tip Sb cevherleşmesi, Orta zonda granodiyoritler içinde gelişmiştir. Ortaya konmuş bütün cevherleşmelerin kimyasal analizleri yapılmış olup, günümüzün şartlarına göre ekonomik olabilecek bir cevherleşme ortaya çıkmamıştır. Ancak, oluşum itibariyle silisi az ve yüksek tenöre sahip Mn cevherleşmesi, ulaşımı olmamasına rağmen dikkat çekmiştir. İnceleme alanında izlenen magmatizma, tortullaşma, cevherleşme, tektonizma ve metamorfizma birlikte değerlendirilmiştir. Magmatizmamn zaman ve mekan içindeki karakter dağılımları dikkate alındığında Liyas'ta yitim polaritesinin Güney'e doğru olduğu, Alt Kretase'de Güney zonda sıkışmanın hakim olduğu, Üst Kretase'de açılmayla ile birlikte bimodal volkanizmalann geliştiği ve kıtanın olgunlaştığı ortaya konmuştur. Üst Kretase'de Kuzey'de kabuk kalınlaşması güneye göre çok daha fazla gelişmiştir. Paleosen' de yükselme başlamış ve Paleosen sonrası yitim polaritesinin Güney'e doğru olduğu kanısına varılmıştır. xvı

Abstract:
The investigated field known as a geotraverse covers an area of 400 km.2 between Yusufeli and Arhavi in the east Pontids. A geotraverse research work in the east Pontides has been completed for the first time in the literature. This thesis work which has been supported by the I.T.U. Research Fund aims to evaluate the mineralization of plutonic rocks in the geotraverse and the result are modelled. The stratigraphic rock units yielding outcrop in the investigated area from old to young are listed as follws: Lower basic series, Lias Conglomerate, sandstone and limestone, Lias-Dogger-Malm Granitoyids I and II, Lower Cretaceous Ore bearing Dasites, tuff and pyroclasts, Upper Cretaceous Rhyolite (sedimantary intercalated) Upper Cretaceous Upper basic series (volcano-sidimantary), Upper Cretaceous Sandstone, siltstone, mudstone, limestone, Upper Cretaceous-Paleocene Granitoids-gabbroids, Post Paleocene Gabbroids, Post Paleocene Mafic microgranuler enclavs observed in granitoids and granitoid-gabroyid sexhibit almost the same properties of the host rock. The most importand tectonics feature in the study area has been identified mostly with the help of on fractured system. Fracture have been observed from small cracks to several 2 kilometer long folds. Bath contact and regional metamorphism can be seen in the study area. While contact metamorphism affected the rocks where the granitoids intruded, regional metamorphism is seen only in Lower Basic series. The dips of the layers have been generally observed in the south zone and towards north in the towards south the northern zone. Volcanic rocks range between picrobasalt and rhyolite. Upper Basic Series has tholeitic character and was contaminated by mantle. Ore bearing dasites, rhyolites and Lower Basic Series indicate calc-alkaline composition and were not contaminated. All of the volcanic rocks taken place into classified of volcanic arc bazalts. xvnPlutonic rocks changes from granite to gabbro and formed hybrid material, which is a mixture of sialic and mantle derived mixture. Plutonic rocks have been formed in volcanic arc by fractional crystallization. Plutonic rocks diveded different three grups as granitoyids, granitoyid-gabbroids and gabbroyids. Granitoids fined at 117 milion years (Lower Cretaceous) age and observed in Soth and Central zones and described as epizone granitoids. They inticate batholite structure exhibiting one within the other. They have calc-alcaline character. Granitoid-gabbroids outcrop post Paleocene which have been seen as epizone granitoids in small districts indicating ellipse shape. These rocks have toleitic and calc-alcaline character. Gabbroids also outcroped Post Paleocene which appear in lensoidal structure. These rocks have toleitic character. The mineralizations, observed in the study area, have been formed depending on volcanism and plutonism. The mineralizations formed by Upper Cretaceous volcanism, are of exhalative sedimantary (massive sulfide) type. They are observed at North zone as Zn, Cu, Pb and Mn, and Fe (hematite) at South zone. Additionally Pb, Zn, Cu, Ag and Au mineralizations were identified at outside of the study area. Massive sulfide type mineralizations (Zn, Cu, Pb), related to within are rifting in which island arc is extremely thick, and Mn mineralizations are observed at Northern zone. The Southern zone has relatively poor mineralizations compared with the northern zone. Porfyry Cu-Mo and skarn type mineralizations, which are related to plutonism, are located at the contacts of Lower Cretaceous granite- grnotiorite-tonalite copmlex in south while they are seen at contacts of Post Paleocene diorites at north. Hidrotermal vein type mineralizations have been taken place within granodiorite rocks having coarse feldspar crystals. All the mineralizations were analyzed chemically in terms of economic point of view but no valuable ore was found inthe study area. Although high grade Mn mineralization having low silica content was found out, its resove is not sufficient. Magmatism, observed in the study area, has studied taking into consideration sedimentation, mineralization, tectonism and metamorphism. Considering the distribution of the magmatism in time and field, it was figured out that the loss polarity in Lias is towards the South and compressional activity has been effective in south zone in Early Cretaceous, Bimodal volcanism has formed by the extension in Late Cretaceous and the continent has been formed. In Late Cretaceous, thickening of the earth crust at North has been much more high compared with south zone. Because the crust begun to rise in Paleocene and therefore the less polarity must have been in Post Paleocene towards the south. xvm