Kutlular (Sürmene, Trabzon) masif sülfit yatağı hidrotermal alterasyonunun kil mineralojisi, jeokimyası, duraylı izotop özellikleri ve kökeni
Nature and origin of hydrothermal alteration of the kutlular (Sürmene-Trabzon) massive sulphide deposit, using clay mineralogy, geochemistry and stable isotopes
Yazar: EMEL ABDİOĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHMET ARSLAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Kil mineralojisi = Clay mineralogy

Özet:
Doğu Pontidler'de Geç Kretase yaşlı volkanojenik masif sülfit yatakları ve bunlarla ilişkili hidrotermal alterasyon yaygındır. Bunlardan birisi olan Kutlular (Sürmene-Trabzon) volkanojenik masif sülfit yatağı çevresinde, yoğun olarak hidrotermal alterasyona uğramış Kretase yaşlı mafik-felsik subvolkanik ve volkanik kayaçlar bulunmaktadır. Yatağın içerinde bulunduğu kayaçlar dasitik piroklastitlerden oluşur, örtü kayaçları ise bazalt, bazaltik andezit ve piroklastitleridir. Petrografik, tüm-kayaç ve kil mineralojisi (XRD, SEM, DTA-TG) çalışmaları ışığında, dasitik piroklastitlerde hidrotermal alterasyon zonları iyi gelişmiş olup, cevherden dışa doğru; silisleşme+illit+pirit zonu, illit-silisleşme zonu, illit/simektit-silisleşme zonu, simektit zonu ve buna eşlik eden kaolenit zonu ile temsil edilir. Mafik volkanitlerde ise klorit zonu tespit edilmiştir.Kutlular volkanitleri toleyitik-geçiş, kalkalkalen karakterlidir. Okyanus ortası sırtı bazaltına oranlanmış iz element dağılımları K, Rb, Ba ve Th'ca zenginleşme, Sr, Ti ve P bakımından fakirleşme ile tanımlanır. Kayaçların kondrite oranlanmış nadir toprak element dağılımları sülfit-sülfat cevherleşmesini sağlayan akışkanların bu kayaçları hidrotermal alterasyona uğratmasından kaynaklanan pozitif ve negatif Eu ve Ce anomalisi gösterirler. Mineral (MINSQ), kütle kayıp/kazanç ve faktör analizi bulgularına göre; Kutlular cevherleşmesi taban ve örtü kayaçlarındaki alterasyon zonları, cevhere yaklaştıkça sistematik olarak Na ve Ca'da azalma, K ve Si'da artış, alterasyon indeksi ve klorit-karbonat-pirit indeks değerlerinde artış, ? 18O ve ? 34S'de azalma sergiler. Klorit ve ? 18O jeotermometresine göre kil minerallerinin oluşum sıcaklıkları, klorit için 184-250°C, kaolenit için 77-118°C, simektit için 87-134°C, illit/simektit için 121-186°C ve illit için 149-323°C'dir. ? 34S bileşimi, piritik cevher zonunda ?3.6-4.8, tüm kayaç örneklerinde ise ?4.4-6 arasındadır. İllit/simektitlerde K-Ar yaşlandırmaları (75-91.3 My), Kampaniyen döneminde başlayan karmaşık bir illitleşme sürecini işaret eder.

Abstract:
The Late Cretaceous aged volcanogenic massive sulfide deposits and accompanying hydrothermal alteration are widespread in the Eastern Pontide. One of these, the Kutlular (Sürmene, Trabzon) massive sulphide deposit is surrounded by the Cretaceous aged and hydrothermally altered mafic-felsic subvolcanics and volcanics. The footwall and hanging-wall rocks are dacitic pyroclastics and basalt, basaltic andesites and their pyroclastics, respectively. In the light of petrographic, whole-rock and clay mineralogy (XRD, SEM, DTA-TG) studies, hydrothermal alteration zones are well developed and represented by silicification-pyrite-illite zone, illite-silicification zone, illite/smectites-silicification zone, smectite zone accompanying kaolenite zone in the dacitic pyroclastics, and additionally, chlorite zone in the mafic volcanics.The Kutlular volcanics are tholeiitic-transitional and calc-alkaline in character. The trace element patterns show considerable K, Rb, Ba and Th enrichment and Sr, Ti and P depletion relative to N-MORB. Chondrite-normalized REE patterns are pronounced by positive and negative Eu and Ce anomalies, indicating alteration by sulphide-sulfate forming fluids. Based on mineral (MINSQ), mass transfer and factor analysis data, the footwall- and hanging-wall alteration zones show systematic changes with increasing proximity to the ore; Na and Ca depletion, K and Si enrichment, increases in alteration index and chlorite-carbonate-pyrite index and decreases in ? 18O and ? 34S. The chlorite and ? 18O geothermometry give temperatures; 184-250°C for chlorite, 77-118°C for kaolenite, 87-134°C for smectite, 121-186°C for illite/smectite and 149-323°C for illite. ? 34S values vary ?3.6-4.8 for pyritic ore and ?4.4-6 for whole rock. K-Ar dating on illite/smectites (75-91.3 Ma) indicates a complex illitization process by the beginning of Campanian time.