Kayseri çevresindeki olası metalik cevherleşmelerin uzaktan algılama ve jeokimyasal yöntemler kullanılarak incelenmesi
Investigation of metallic mineralization in Kayseri around by using remote sensing and geochemical techniques
Yazar: KEMAL ANIL TÖZÜN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AZİZ ÖZYAVAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Metalik maden aramacılığında hidrotermal alterasyonların belirlenmesi ve türlerinin saptanması önemli bir adımdır. Bu işlem arazide çeşitli tip haritalamalar yapılarak ve aynı zamanda, yerinde ve laboratuvarda yapılan kimyasal analizler ile mümkün olmaktadır. Uzaktan algılama teknikleri, bu süreçleri hızlandırmakta ve ekonomik hale getirmektedir. Bu tez çalışmasında, Başdere, Hamurcu ve Öksüt çevresindeki alterasyona uğramış magmatik kayaçları haritalamak ve bunların yapısal unsurlar ile olan ilişkisini ortaya koyabilmek için ASTER, LANDSAT ve PALSAR uydu verileri kullanılmıştır. Alterasyonları belirlemek için kullanılan mantıksal operatör algoritması (LOA), birden çok veriyi aynı anda değerlendirme konusunda kolaylık sağlamaktadır. Literatürde var olan bant oranlamanın aksine, tez çalışmasında bütün minerallerin gerçek ve nispi spektral absorbsiyon bantları ile veri histogramları dikkate alınarak, bant indisleri ve yönlendirilmiş ana bileşenler (DPC) oluşturulmuştur. Algoritmada eşik değeri hesaplama aşaması iki adımlı bir istatistiksel yaklaşıma dayanmaktadır. İki aşama ile oluşturulan LOA denklemleriyle üç çalışma sahasında da serisit-smektit hariç, kaolinit, alunit-pirofillit, ferrik oksitler ve kuvars mineralleri (silisleşme) başarılı bir şekilde haritalanmıştır. Sınıflamaların doğrulukları, spektroradyometrik ölçümlere ek olarak X-ışını kırınımı ve ince kesit çalışmaları ile sağlanmıştır. 
LANDSAT ve PALSAR uydu görüntüleri üzerinde otomatik çizgisellik çıkarımı algoritması kullanılarak bölgelerdeki çizgisellikler çıkarılmış ve alterasyonlar ile olan ilişkisine bakılmıştır. Doğruya en yakın sonuçları veren PALSAR ile üretilen çizgisellikler (1) Öksüt'de krater yapısına bağlı drenaj yapılarından, (2) Başdere'de faylardan ve (3) Hamurcu'da ise krater'e bağlı drenaj ve faylardan kaynaklanmaktadır. Bölgedeki faylar ile doğrudan ve dolaylı yollardan ilişkili olan alterasyon ürünleri, ileri arjillik alterasyon mineralleri ile temsil edilmektedir. Özellikle Hamurcu ve Öksüt bölgelerinde çekirdek-zarf ilişkisi sunan bu alterasyon minerallerini oluşturan akışkanın kökenini tespit etmek amacıyla, klark ve ana kayaca göre altere kayaçlardaki elementsel zenginleşme faktörlerine bakılmıştır. Yoğun, kuvvetli, ortaç ve zayıf altere kayaçlar şeklinde sınıflanan örneklerin hepsi değerlendirildiği zaman, özellikle fay ile ilişkili yapılara yakın örneklerde As, Mo, Sb, Bi, Tl, ±Hg gibi metallerde, yüksek anomali ve zenginleşme seviyeleri görülmüştür. Alterasyonların ve metal anomalilerinin faylarla ilişkisi ile çekirdek-zarf yapısı ve litofil olmayan elementlerdeki zenginleşmeler bu alterasyonların yüksek oranda endojenik (iç kökenli) olduğunu düşündürmektedir.

Abstract:
Determination of hydrothermal alterations and their types is an important step in the exploration of metalliferous ore deposits. This process is feasible by constructing various types of geologic maps in the field together with in-situ and laboratory chemical analyzes. Remote sensing techniques make these processes fast and cost effective. In the thesis, ASTER, LANDSAT and PALSAR satellite data were utilized to map the altered igneous rocks around Başdere, Hamurcu and Öksüt and to reveal the relationship the alterations with geological structures. The logical operator algorithm (LOA) used to determine alterations provides convenience to evaluate several data sets at the same time. Contrary to the band ratioing used in the literature, band indices and directional principal components (DPC) were made by taking into account the true and relative spectral absorption features of all minerals and data histograms. The calculation of threshold values of logical operator algorithms is based on a two-stepped statistical approach. Kaolinite, alunite-pyrophyllite, ferric oxides and quartz minerals (silicification), excluding sericite-smectite have been successfully mapped in all three study areas using LOA equations formed in two stages. The accuracy of the classification method was verified by X-ray diffraction and thin section studies in addition to spectroradiometric measurements. 
The lineaments in the study areas were extracted and their relationship with alterations was examined by applying the automatic lineation extraction algorithm to LANDSAT and PALSAR satellite images. While the most accurate results produced by PALSAR in the lineation extraction are associated with (1) the drainage patterns related to the crater structure in the Öksüt regions, (2) the faults in the Başdere region and (3) the drainage patterns and the faults relevant to the crater structure in the Hamurcu area. The alteration products, which are directly and indirectly related to the faults in the regions, are represented by advanced argillic alteration minerals. Elemental enrichment factors in the altered rocks according to the clarke and the bedrock were examined in order to determine the origin of the fluid forming these alteration minerals which present a core-envelope relationship particularly in the Hamurcu and the Öksüt regions. When all of the samples classified as intense, strong, moderate and weak altered rocks were evaluated, high anomalies and enrichment levels were observed in metals such as As, Mo, Sb, Bi, Tl, ± Hg, especially in samples close to fault-related structures. The relationship of alterations and metal anomalies with faults along with the core-envelope structure and enrichments in non-lithophilic elements suggest that these alterations are highly endogenous (internal origin).