Ağmaşat Yaylası ( Zara - Sivas ) çevresindeki alterasyon zonlarının jeolojik, mineralojik, jeokimyasal ve metalojenik özellikleri

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tez Danışmanı: Ahmet Gökce

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu tez çalışması, Çorum-Amasya-Tokat-Sivas hattı boyunca yüzlek veren Eosen yaşlı volkanik ve volkanosedimanter kayaçların doğu ucunda yüzeyleyen Eosen yaşlı Karataş Volkanitleri üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Karataş Volkanitleri, Ağmaşat Yaylası civarında yoğun hidrotermal alterasyon oluşumları göstermekte olup bu alterasyonların henüz bilinmeyen cevherleşmelerle ilişkili olabilecekleri düşünülerek tez konusu ve sahası olarak seçilmiştir. Bu çalışmada, belirtilen alterasyon zonlarının bilinmeyen bir yer altı zenginliğine ait belirtiler olabilecekleri düşünülerek çeşitli jeolojik özellikleri incelenmeye ve olası cevherleşmeler belirlenmeye çalışılmıştır.

Karataş Volkanitleri, tabanda volkanik ara katkılı sedimanter kayaçlardan üst seviyelerinde ise andezitik ve bazaltik bileşimli lav ve piroklastik ardalanmasından oluşmaktadır. Mikroskopik ve jeokimyasal incelemeler bu volkaniklerin alkali karakteri yüksek bazaltik andezit bileşimli lav ve piroklastiklerden oluştuğunu göstermektedir. Veriler, bu volkanik kayaçların yaylarla ilişkili alanlarda, yitimle yaklaşan plaka sınırlarında üst kabuk malzemesinin erimesine bağlı olarak oluştuklarını ve fraksiyonal krsitallenme ve magma karışımı süreçlerinin etkili olduğunu göstermektedir. Diğer bölgelere göre, alkali karakterlerindeki yükseklik volkanizmanın üst seviyelerini temsil ettikleri ve/veya yitim zonu eğiminin bölgenin batısından doğusuna doğru azaldığı şeklinde yorumlanmıştır.

Hidrotermal alterasyon incelemelerinde, serizitleşme, karbonatlaşma, killeşme (kaolinit, illit, smektit), kloritleşme ve opaklaşma gibi alterasyon türleri mikroskopik ve XRD incelemeleri ile tespit edilmiş sahadaki yayılımları dikkate alınarak; propilitik, fillik, orta ve ileri killi olmak üzere 4 farklı alterasyon zonu ayırtlanmıştır. ASTER SWIR bantlarından yararlanılarak yapılmış uzaktan algılama çalışmalarından belirlenmiş hidrotermal alterasyon minerallerinin ve alterasyon zonlarının yayılımının mikroskopik ve XRD yöntemleri ile belirlenmiş zonlarla örtüştüğü görülmüştür. Hidrotermal alterasyon zonlarının jeolojik harita ve kesitler üzerindeki yayılımları, alterasyon zonlarının inceleme alanı içinde; (i) fay zonlarına, (ii) Karataş Volkanitleri ile Kösedağ Siyeniti dokunağına ve (iii) piroklatik seviyelere bağlı olarak geliştiklerine işaret etmektedir.

Örneklerdeki Cu, Pb, Zn, Mo, W, Au, As, Sb, U ve Th içeriklerinin, kıtasal kabuk (KKO), andezit (AO) ve bazalt (BO) ortalama değerleri ile karşılaştırılması sonucu; yörede bu elementler açısından cevher oluşma potansiyelinin bulunduğu anlaşılmıştır. Örneklerden hazırlanmış parlatma bloklarında kılcal çatlaklar boyunca; pirit, kalkopirit, kübanit, bornit, kovellin, kalkosin, manyetit, galenit ve nabit altın oluşumları tespit edilmiştir. Sondaj karotlarından alınmış kuvars damarcıklı örneklerde gerçekleştirilmiş sıvı kapanım incelemelerinden; hidrotermal çözeltilerin NaCl+CaCl₂ tuzlarını içerdiği, tuzluluklarının % 12.4 ile 13.1 NaCl eşdeğeri arasında değiştiği ve sıcaklıklarının ise birincil kapanımlarda 303 ^oC ile 208 ^oC arasında (Ort. 259.5 °C), ikincil kapanımlarda 245^oC ile 144.9 ^oC arasında (Ort. : 182.5 °C) değiştiği belirlenmiştir. Oksijen ve hidrojen izotopları jeokimyası incelemeleri, yöredeki hidrotermal mineral oluşumlarında ya magmatik ve meteorik kökenli suların karışımı sürecinin etkili olduğunu veya yöredeki magmatik kayaçlar içine sızan meteorik kökenli suların yördeki magmatik kayçlarla izotopsal etkileşim reaksiyonları sonucu oksijen izotopları bileşiminin değişmiş olabileceğine işaret etmektedir.

Bu bulgular ışığında; yöredeki Karataş Volkanikleri üzerinde gelişmiş alterasyonların hidrotermal çözeltiler etkisiyle geliştiği, özellikle fay zonlarına olmak üzere, Karataş Volkanikleri ile Kösedağ Siyeniti’nin dokunağına ve piroklastik seviyelere bağlılık gösterdiği, Cu, Pb, Zn, W, Mo, Au, As, Sb, U ve Th içeriklerinin zenginleşme gösterdiği, pirit, kalkopirit, kübanit, bornit, kovellin, kalkosin, manyetit, galenit ve nabit altın gibi cevher minerallerinin geliştiği, fay zonları içinde ve Karataş Volkanikleri ile Kösedağ Siyeniti’nin dokunağı boyunca damar tipi ve piroklastik seviyelerde stratabound tipi cevherleşmeler gelişmiş olabileceği, ancak porfiri ve stratiform (VHMS ve SEDEX) tipi cevher oluşumlarına ait izlerin gözlenemediği sonucuna varılmıştır.