Bakibaba Küre (Kastamonu) masif sülfid yatağındaki hidrotermal alterasyonlarının mineralojik, jeokimyasal özellikleri ve kökenlerinin araştırılması
Mineralogical and geochemical characteristics and genesis of hydrotermal alteration in the Bakibaba, Küre (Kastamonu) massive sulfide deposit
Yazar: MOHAMED EL HADY JIDOU
Danışman: PROF. DR. SELAHATTİN KADİR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mineraloji Petrografi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Bakır = Copper ; Hidrotermal alterasyon = Hydrothermal alteration ; Jeokimya = Geochemistry ; Masif sülfit = Massive sulfide ; Mineraloji = Mineralogy

Özet:
.Kastamonu bölgesinde yer alan Küre volkanojenik masif sülfit (VMS) yatağı, Türkiye'nin üçüncü en büyük bakır yatağıdır (37.35 Mt). VMS yatağı, Orta Pontidlerin Triyas yaşlı ofiyolitik kompleksinin bazaltları ve kontağındaki bitümlü şeylerin deniz tabanı volkanizması altındaki hidrotermal sıvılarla altere olmuştur. Küre VMS yatağındaki volkanik kayaçlarda kloritleşme, serpantinitleşme, silisleşme, serizitleşme, karbonatlaşma ve epidotlaşma yaygındır. Demir şapka VMS yatağının en üstünde yer almaktadır. Masif sülfit cevher kütlesi çoğunlukla pirit ve kalkopirit, az oranda markazit, manyetit, hematit ve sfaleritten oluşmaktadır. Üst ve dış zonlara doğru çoğunlukla klorit, lokal olarak smektit ve illit artmaktadır. Pirit ve hematit/götit silisleşmiş zon (kuvars) ile lokal olarak talk ve onların kaynağı olivin, piroksen, amfibol ve feldispat ile ilişkilidir. Mikromorfolojik olarak, yapraksı dizilimli klorit yapraksı smektit/smektit-illit ve yarı-yuvarlak götit/hematit gibi demir oksit fazları, bloksu pirit/kalkopirit ve volkanojenik malzeme ile ilişkilidir. Klorit, demir oksit fazları ve pirit/kalkopirit sırasıyla Si/Fe/Al/Mg, Fe/Co ve Fe±Cu/S keskin EDX pikleri ile karakterize edilmektedir. Lokal olarak Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, Ni ve V zenginleşmesi tespit edilmiştir. Kondrite göre hafif nadir toprak elementlerinin (HNTE) ağır nadir toprak elementlerine (ANTE) göre zenginleşmeleri, pozitif/negatif Eu ve positif Ce anomalileri farklı aşamalarda hidrotermal alterasyonu ve plajiyoklazın fraksiyonal kristalleşmesini yansıtmaktadır. N-MORB'a göre normalize edilmiş örümcek diyagramında kalıcılığı yüksek elementlerin (HFSE) (Nb, Zr, Y) büyük iyon yarıçaplı litofil elementlere (LILE) (Rb, Ba, Sr) göre tüketilmiştir. Kiltaşı ve demir şapkada Ishikawa alterasyon indeksinin (AI) maksimum 99.55 olması sonuç olarak K2O kazanımı ve Na2O tüketilmesi, klorit-karbonat-pirit indeksinin (CCPI) maksimum 99.95 ulaşması alterasyon işlemlerinin yoğunluğunu göstermektedir. Alterasyon zonunda ve demir şapkada Fe zenginleşmesi ve Mg kaybı klorit ve pirit konsantrasyonu ile ilişkilidir. K zenginleşmesi K-feldispatın serizitleşmesini desteklemektedir. Pb, Zn, Cu, Co, Ni, As, V ve Ba zenginleşmesi, Na, Ca, Zr, Hf, Y ve Nb tüketilmesi, Co/Ni ratio>1 olması VMS yatağının oluşumu boyunca ve sonrasındaki hidrotermal alterasyonu göstermektedir.

Abstract:
The Küre volcanogenic massive sulfide (VMS) deposit is the third-largest copper deposit (37.35 Mt) in Turkey, located in the Kastamonu region. The VMS deposit is being hosted by basalt and bituminous shale of the Triassic Küre ophiolitic complex of the Central Pontides which were altered by hydrothermal fluids under control of the seafloor volcanic activities. The chloritization, serpentinization, silicification, sericitization, carbonatization, and epidotization is abundant in the volcanic units hosted by the Küre VMS deposit. The gossan zone outcropped at the uppermost of the VMS deposit. The massive sulfide orebody consists of abundant pyrite and chalcopyrite, and few amounts of marcasite, magnetite, hematite, and sphalerite. The abundance of chlorite, locally smectite, and illite increase in the upper and outer zones. Pyrite and hematite/goethite associations with the silicified zone (quartz), locally talc and their precursor's olivine, pyroxene, amphibole, and feldspar. Micromorphologically, chlorite has an oriented platy form associated with flaky smectite/smectite-illite and sub-rounded iron oxide phases resembling goethite/hematite, blocky pyrite/chalcopyrite, and volcanogenic materials. Chlorite, iron oxide phases, and pyrite/chalcopyrite are also evidenced by their individual sharp EDX spectrum of Si/Fe/Al/Mg, Fe/Co, and Fe±Cu/S, respectively. Local enhance of Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, Ni, and V are detected. The slight enrichment of light rare earth elements (LREE) compared to heavy rare earth elements (HREE) with positive/negative Eu and positive Ce anomalies based on chondrite normalized rare elements reflect the different degrees of hydrothermal alteration and fractional crystallization of plagioclase. N-MORB normalized spider diagram demonstrates the depletion of HFSE (Nb, Zr, Y) relative to LILE (Rb, Ba, Sr). The enhancement of Ishikawa alteration indexes (AI) to the max. 99.55, resulted in gains of K2O and depleted in Na2O and the chlorite-carbonate-pyrite index (CCPI) to the max. 99.95 in the claystone and gossan zone show the intensity of the alteration process(es). The enrichment of Fe and loss of Mg are related to the concentration of chlorite and pyrite in the alteration and gossan zones. The enhance of K suggests the sericitization of K-feldspar. The enrichment of Pb, Zn, Cu, Co, Ni, As, V, and Ba, and the depletion of Na, Ca, Zr, Hf, Y, and Nb, and Co/Ni ratio>1 indicate the hydrothermal alteration during and following the VMS deposit.