Dadağı (Gülşehir-Nevşehir) çevresinde uranyum için jeokimyasal arama çalışmaları
Geochemical exploration studies for uranium in Dadağı (Gülşehir-Nevşehir) vicinity
Yazar: ÖMER NEDİM ALÇİÇEK
Danışman: DOÇ. DR. LEYLA KALENDER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, Nevşehir ili, Gülşehir İlçesi, Dadağı-Ayhan köyleri civarındaki uranyum cevherleşmelerinin jeokimyasal özelliklerini belirlemek amacıyla, kayaç ve dere sedimenti çalışmaları yapılmıştır.  Çalışma her ne kadar kimyasal analiz sonuçlarının yorumlanmasına dayansa da radyometrik ölçümler ve kimyasal veriler birlikte değerlendirilerek uranyumun kaynağı için yorumlamalara gidilmiştir. Silisifiye kireçtaşları ile silttaşları içerisindeki uranyum konsantrasyonları karşılaştırıldığında, silttaşları içerisindeki uranyum konsantrasyonlarının daha yüksek olduğu anlaşılmaktadır. Silttaşları içerisinde aynı zamanda, iz element (U, Th, Ba, Cs, Ga, Hf, Nb, Rb, V, Zr, W, Y, Mo, Cu, Zn, Ni, As, Sb, Bi, Ag, Au, Hg ve Tl) dağılımları, silisifiye kireçtaşları içerisinde olduğundan daha yüksek değerler sunmaktadır. Bunlara ilaveten, U ile V, W, Zr ve Y arasındaki pozitif ilişki, uranyumun, inceleme alanınının güneyinde yer alan granitoyidler ile aynı kaynaktan olduğunu göstermektedir. U ve Ba, Cu, Zn, As, Sb, Bi, Ag, Au arasında ise aynı kökenli hidrotermal akışkanlar nedeniyle yüksek pozitif korelasyon katsayı değeri  hesaplanmıştır. Ağır NTE'lerin (Eu-Lu) konsantrasyonları her iki çalışılmış litolojik birim (silttaşları ve silisifiye kireçtaşları) içerisinde yüksektir (>1). Mineralojik çalışmalar, fay zonları ile ilişkili alkalen ortamlardaki silisifiye kireçtaşları içerisindeki kırıkları dolduran kalsit içerisinde uranyum karbonat minerallerinin zenginleşmiş olduğunu göstermektedir.
Çalışılmış kayaçlardaki denge durumunun belirlenmesi amacıyla kullanılmış olan D- faktör  değerleri ortama uranyum katkısını/eklentisini karakterize eden dengesizlik halini yansıtmaktadır. zira; D- faktör değerleri, kimyasal olarak analiz edilmiş uranyumun, radyometrik olarak ölçülmüş uranyumdan daha büyük olduğunu göstermektedir. 
Uranyum cevherleşmelerinin kökeni esas olarak, uranyumun daha sonradan diğer formlar içerisinde yeniden depolanmalarını sağlayan okside olmuş/yükseltgenmis akışkanların hareketi sonucunda birincil minerallerin altere olmasıyla ilişkilidir. Meteorik kökenli hidrotermal suların sirkülasyonu ve yeraltı sularıyla karışmaları uranyumun çökelim mekanizması üzerinde, önemli rol oynamış olmalıdır. Göl sedimentleri içerisinde kırık/fay zonları ile kilce zengin seviyeler, uranyum kaynaklarının araştırılmasında yararlı olabilir. Kayaç jeokimyası bulguları, litolojik ve mineralojik veriler ile değerlendirildiğinde, ortamdaki karbonat kaynağı,  Kubaca (a) üyesi içerinde bulunan silisifiye kireçtaşları,  Fe'in kaynağı, Kubaca (b) üyesinde yeralan, silttaşı ara seviyeleri içerisindeki saçınımlı piritler; fosforun kaynağı, granitoyidlerin ayrışması sonucu taşınan apatitler, ortamın pH ve Eh koşullarına bağlı olarak, uranyumun farklı formlarda zenginleşmesine olanak sağlamaktadır. Dere sedimentlerinin kuvvetli ve zayıf asitlerle çözdürülmesi sonucu elde edilen urayum konsantrasyonları, çökelme havzalarında,  uranyum zenginleşmelerinin fosfat, vanadat, karbonat ve arsenat mineralleri şeklinde mekanik olarak taşınmanın, hidromorfik taşınmadan daha etkili olduğunu göstermektedir. 

Anahtar kelimeler: Jeokimya, Nevşehir, Dadağı, Uranyum

Abstract:
Rock geochemistry and stream sediment geochemistry studies was performed in this study near the villages of Dadağı and Ayhan in Nevşehir province. These geochemistry studies have been conducted to determine the geochemical characteristics of uranium mineralization. The study, although based on the interpretation of results in chemical analysis, was performed both chemical analysis and radiometric measurement. When compared with uranium concentrations in the silicified limestones and siltstones, it is understood that the uranium concentration was higher in the siltstones. Distribution of trace elements (U, Th, Ba, Cs, Ga, Hf, Nb, Rb, V, Zr, W, Y, Mo, Cu, Zn, Ni, As, Sb, Bi, Ag, Au, Hg and Tl) in the siltstones offers greater value from silicified limestone. In addition to between U and V, W, Zr and Y relationships were high positive due to granitoides which located south of the study area. This indicates that uranium and granitoides from the same origin. In addition to between U and Ba, Cu, Zn, As, Sb, Bi, Ag, Au, high positive correlation coefficients were calculated due to the same origin of hydrothermal fluids. The heavy REEs (Eu-Lu) concentrations were high (>1) in both studied lithological units (siltstones and silicified limestone). The mineralogical studies indicated that the uranium carbonate minerals were enriched in calcite filling fracture in the silicious limestone in alkalin environment as linking to fault zone.
The used of D-factor determination of equilibrium state of the studied rocks were chemically analyzed uranium greater than the radiometrically determined uranium reflecting a disequilibrium state characterized by addition of uranium. 
The origin of uranium mineralization was mainly related to alteration of primary minerals by the action of oxidizing/reducing fluids, then redeposition in other forms. Redistribution by circulating origin of meteoric hydrothermal waters might have taken important role. The utilization of fault/fracture zones and clay-rich horizons in lake sediments may prove useful in the search for U resources.
Rock geochemistry findings are evaluated together with lithological and mineralogical data. Consequently, source of carbonate in the environment is siliceous limestones in Kubaca (a) member; source of Fe in the environment is dissemineted pyrites in the siltstones; the source of phosphorus in the environment is apatites which has moved as a result of the decomposition of granitoids. These results depending on pH and Eh conditions in environment indicate that the enrichment of uranium in different forms. Uranium concentrations obtained by dissolving with strong acids and weak acids from stream sediments in the sedimentation basin. Uranium enrichments in compounds such as phosphate, vanadate, carbonate, arsenate indicate that mechanical transport is more effective than hydromorphic transport.

Key Words: Geochemistry, Nevşehir, Dadağı, Uranium