Maden jeolojiSİ BİLİMİNİn tanimi

Manganez Cevheri : Oksit, hidroksit veya karbonat halindeki manganez mineralleri ısı yükselmesiyle önce braunite, daha sonra hausmannite dönüşür. Bu minerallerin tane boyutu kontakt metamorfizme şiddeti ile orantılıdır. Cevher minerallerinin yanında manganezil kalsiyumlu, silikatlı gang mineralleri oluşur.

Alüminyum Cevheri : Boksit içindeki jibsit ve böhmit mine­ralleri alçak ısıda diaspora dönüşür ve böylece diasporit adı veri­len kayaçlar oluşur. Daha yüksek ısıda zımpara taşı meydana gelir. Zımpara taşı başlıca korendon, Spinel, manyetit ve andaluzitten oluşmuştur. n firit ve Sülfürlü Bakır, Çinko, Kurşun Cevheri : Sülfürler bileşimlerindeki kükürtü büyük oranda kaybederler. Kükürtün ortamdan uzaklaşmasıyla pirit pirotine dönüşür. Daha yüksek ısılarda pirotin monoklinik formuna veya manyetite dönüşür. Kalkopirit ve demir sül­fürden itibaren kübanit ve valeriit gibi mineraller oluşur. Sfalerit daha yüksek bir demir oranıyla yeniden kristallenir. Galen de yeni­den kristallenir.

Vanadyumlu Bitümlü Şistler : Bitümlü şist içinde dağınık halde bulunan vanadyum patronit halinde kristallenir.

Kömür : Grafite dönüşür.

3- Rejyonal Metamorfizme ile Oluşmuş Yataklar : Birçok endüstriyel hammadde yatağının oluşumu doğrudan rejyonal metamorfizmaya bağlıdır. Bu yataklar olağan bir kayacın yeniden kristallenme sonu­cunda kazandığı fiziksel özelliklerle oluşmuştur. Başlıca çeşitleri şunlardır; Amfibol asbest, zeolit, talk, dişten, sillimanit/ gröna, diaspor, zımpara taşı, mermer, kuvarsit, arduvaz şist, grafit, vb.

Metasomatoz olmaksızın olağan bir kayaçtan itibaren metalik bir maden yatağı oluşamaz. Buna karşılık, ender de olsa, bazı metalik cevher yataklarının metasomatik rejyonal metamorfizmayla oluşabile­ceği düşünülmektedir. Olağan bir kayaç içinde düşük tenörde dağınık olarak bulunan faydalı elementler, rejyonal metamorfizma ile az çok hareket ederek yöredeki daha müsait bir kayaç veya yapı içinde de­ri şeb ilmektedir. Bazı titan, bakır, demir ve manganez yatakları için bu açıklama yapılmaktadır.

4- Rejyonal Metamorfizmaya Uğramış Yataklar : Epijenetik iç kökenli bir mineralizasyonün yan kayaçlarla beraber metamorfizmaya uğradığını veya yerini metamorfizmadan sonra aldığını saptamak çoğu kez güçtür. Bu ancak ayrıntılı bir mineralojik ve yapısal bir ince­lemeyle mümkün olur. Yan kayaçlarla beraber metamorfizmaya uğramış cevherleşmelerde genellikle killeşme şeklindeki ayrışma zonlarının bulunmayışı diğer önemli bir kriterdir.

Dünyada rejyonal metamorfizmaya uğramış pek çok yatak bilin­mektedir. Bu yataklardan bazılarına daha önce değinilmişti;

Toroslar'daki diasporit yatakları

Witwatersrand altın ve uranyum yatakları

Lake superior elemi r. (takonit) yatakları

İtabira demir (îtabirit) yatakları gibi.

Bu ve diğer bazı cevherleşmelerde rejyonal metamorfizma ile şu değişiklikler meydana gelebilir.

Demir Cevheri : önceden yüksek ısılı koşullarda oluşmuş cev­herde ancak mekanik deformasyon oluşabilir. Düşük ısılı koşullarda oluşmuş kalıntı veya tortullaşmaya bağlı yataklarda hematit (spekülarit) ve manyetit oluşur. Bu tür yataklarda kuvars bol miktarda mevcuttur. Grünerit metamorfizmaya uğrayan demir yataklarının karakteristik bir mineralidir.

Manganez cevheri : Braunit ve hausmannit oluşur. Kuvars bol miktarda mevcuttur. Rodonit karakteristik bir mineraldir.

Alüminyum Cevheri : Boksit zayıf metamorfizroa koşullarında diasporite, yüksek metamorfizma koşullarında zımpara taşına dönüşür.

Pirit ve Sülfürlü Bakır, çinko, Kurşun Cevheri : Sülfürlerdeki kükürt oranı azalır. Böylece pirotin, kübanit, valeriit gibi mineraller oluşur. Ancak bu tür cevherleşmelerdeki asıl değişiklik­ler yapısal ve dokusal niteliktedir.

Fosfat : tri apatit kristalleri oluşur.

Kömür : Grafite dönüşür.

Dinamik Metamorfizma ile Oluşmuş Yataklar : Bu şekilde oluşmuş bir yatak bilinmemektedir. Bazı fay zonlarında grafit mevcuttur. Ancak bu grafitin yanal göç ile kırıklara sonradan geldiği veya kırıkların özellikle grafitçe zengin yumuşak kesimlerde oluştuğu düşü­nülmektedir.

Dinamik Metamorfizmaya Uğramış Yataklar : Bu yataklarda ya­tak ölçeğinde gerçekleşen kırılma, ezilme, kıvrılma gibi deformasyonların yanında mineral ölçeğinde de bazı değişiklikler meydana ge­lir, örneğin; Pirit, pirotin gibi mineraller kırılır.

Kalkopirit, galen gibi mineraller plastik deformasyon gösterirler (uzama, bükülme, vb. gibi) ve bazen ikizlenirler.

- Sfalerit çok hareketlidir. Diğer kırılmış minerallerin arağı­na girer.

III, METAMORFİZMAYA BAfiLI YATAKLARIN YATAKLANMA ŞEKiL VE YERLER î :

Her tür yatay: raetamorfizmaya uğrayabileceğinden bunlara ait bütün yataklanma şekillerine rastlanabilir. Alçak basınçtaki bir metamorfiz-ma ile yataklanma şekilleri pek değişmez. örneğin tortullaşmaya bağ­lı yatakların katmansı şekilleri aynen korunmuştur. Buna karşılık yüksek basınç koşullarında metamorfizmaya uğramış yataklarda yatak­lanma şekilleri önemli değişikliklere uğrayabilir?

Cevher sucuklu yapı kazanabilir (budinaj).

Damar şeklindeki cevherleşmeler yan kayaçla uyumlu bir yapı kazanabilir.

Cevher yan kayacın yapısına uyumlu olarak akma kıvrımcıkları şeklinde biçimlenebilir (Şekil 146).

Cevher kıvrımların eksen kısımlarında birikip, kanat kısımla­rında inceleb.llir, hatta yok olabilir (Şekil146) .

Metamorfizmaya bağlı yataklarda genellikle eşit taneli yapılara rastlanır. Çok ince taneli yapılar, kuşaklı yapılar (yollu, kollo-form, sferoidal), kovuklu ve hücreli yapılar yeniden kristallerime sırasında kaybolur. Tane boyutları metamorfizma derecesi ile orantı­lı olarak artar. Rejyonal metamorfizmaya bağlı cevherleşmelerde ta­neler uzun bir şekil alır. Bu tanelerin uzun eksenleri yaklaşık ola­rak birbirlerine paraleldir. Böylece yapraklı yapılar oluşur. Pirit, pirotin gibi mineraller kolayca kataklastik bir yapı kazanırlar.

Metamorfizmaya bağlı yataklar genellikle yaşlı yan kayaçlar içinde görülürler. Zira oldukça derinde gerçekleşen metamorfizmanın etkilediği kayaç ve yatakların erozyonla yeryüzünde mostra verebil­meleri için uzun bir jeolojik zaman gerekmektedir. Daha genç meta-morfik olaylara bağlı kayaç ve yatakların bir çoğu henüz derinde bulunmaktadır.

IV, KİMYASAL VE MİNERALOJİK BİLEŞİM

Metamorfizmaya bağlı yataklarda çok çeşitli mineraller varola­bilir. Metamorfizmaya uğramış âış kökenli yatakların parajönezleri, özellikle gang mineralleri bakımından, oldukça değişir. Çok çeşitli silikatlar oluşur. Buna karşılık nispeten yüksek sıcaklıkta teşek­kül etmiş olan iç kökenli yataklar metamorfizmaya uğradıklarında parajönezlerini büyük ölçüde korurlar.

Metamorfizma ile oluşmuş veya metamorfizmaya uğramış yataklara ait bazı metalik cevher mineralleri şunlardırı (Not: Pirometasomatik yataklara ait mineraller daha önceden verildiğinden burada tekrar­lanmayacaktır).

Manyetit

FeTiO 3

Tİ02

Mn2O3

Mn3Oı»

FeS2

FeS

CuFeS 2

CuFe2S3

ZnS PbS VS 2

Hematit (Spekülarit) îlmenit Rütil Braunit Hausmannit Pirit Pirotin Kalkopirit Kübanit Valeriit . Sfalerit Galen Patronit

Gang ve endüstriyel hammadde mineralleri genellikle silikat bileşimindedirj Feldispat, amfibol, piroksen, mika, talk, pirofil-lit, klorit, epidot, gröna (pirop, almanden), olivin, zeolit, vb. Bu sayılanlar dışında metamorfizmaya bağlı yataklarda rastlanan başlıca mineraller şunlardır:

Kuvars : SiO2

Kalsit : CaCOa

Korendon : Al 2O 3

Diaspor : A

Spinel

Sillimanit

Andaluzit

Dişten (=kyanit)

Staurotit

Grünerit

Rodonit

S f en

Apatit

Grafit

MgAl2(H

A16A1 Sİ05

A16A1SSİ05

A16A16Sİ05

FeAU (SİOO 202(OH) 2

Fe7(Siı,Oıı h (OH)2

(Mn,Fe,Ca)SiO3

CaTiSi05

Ca5(PQı,)a(

C

V.ZONLANMA:

Metamorfizmaya bağlı maden yataklarında zonlanma metamorfizme derecesine bağlıdır. Isı ve basınç koşullarının değişimine bağlı olarak mineralojik ve dokusal değişiklikler meydana gelir, örneğin, ince taneli pirit-iri taneli pirit-pirotin sıralanması.

VI, METAMORFİZMAYA BAĞLI YATAKLARIN EKONOMİK ÖNEMİ l

Metamorfizmaya bağlı yataklar metalik element olarak Fe, Ti, Mn, Cu, Zn ve Pb bakımından önem taşırlar. Dünyanın en önemli demir yatakları Antekambriyen yaşlı metamorfizmaya uğramış demirli jaspi-lit ve kuvarsitlerdir. Bu elementlere ilave olarak vanadyum ile pi-rometasoıziatik yataklara özgü volfram yatakları da işaret edilebilir.

Metamorfizmaya bağlı yatakların asıl ekonomik Önemi eı-.iüstriyel hammaddelerden ileri gelmektedir. Mermer, kuvarsit, arduvaz şist, diasporit, zımpara taşı, grafit, amfibol asbest, zeolit, talk, pire-fillit, sillimanit, andaluzit, dişten, gröna, apatit bunlardan baş-lıcalarıdır. Yakut (=rübi), jad (nefrit veya jadeit), kaplan gözü (amfibol enklüzyonlu kuvars) ve jasp (koyu renkli kalseduan) süs eş­yası yapımında kullanılan diğer ekonomik maddelerdir.

VII, METAMORFİZMAYA BAĞLI YATAKLARA ÖRNEKLER S

1- Broken - Hill Kurşun, Çinko Yatağı (Avustralya) : Dünyanın en önemli kurşun, çinko yataklarından biri olmasına karşılık oluşumu tartışmalıdır. Prekambriyen yaşlı sillimanit ve

grcnalı gnaylar içinde yer alan cevherleşmenin yataklarıma şekli oldukça karma­şıktır. Kıvrımlanmış mercek veya yığın şeklinde tanımlayacağımız
cevherleşme yan kayaçla uyumludur (Şekil 147). Başlıca cevher mi­neralleri gümüşlü galen, sfalerit ve kalkopirittir. Gang kuvars, kalsit, rodonit, manganlı hedenberjit ve flüorit'ten oluşmuştur.

Broken-Hill kurşun-çinko yatağının ilk önce tortullaşmaya bağ­lı olarak teşekkül ettiği, daha sonra rejyonal metamorfizmaya uğra­dığı düşünülmektedir.

Mina Ragra Vanadyum Yatağı (Peru) : Dünyanın en zengin va­nadyum yatağıdır. Katmansı veya mercek şeklindeki yatak yan kayaçla uyumludur. Tersiyer yaşlı bitümlü ve vanadyumlu şistler asit soku­lum kayaçlarının kontağında metamorfizmaya uğramışlardır. Cevher minerali patronittir.

Söke (Aydın), Milas ve Yatağan (Huğla) Zampara Taşı Yatak ve Zuhurları : Permo-Triyas yaşlı mermerler içinde, bu kayaçlara uyumlu mercekler halindedir. Bunlar rejyonal metamorfizmaya uğra­mış eski boksit yataklarıdır.

Marmara Adası Mermer Yatakları (Bandırma, Balıkesir) : Bölgeye "Marmara" denmesine neden olan mermerler Paleozoik yaşlı rejyonal metamorfik bir seriye aittir. Yurdumuzda daha pek çok yerde (Afyon, Kırşehir, vb.) önemli mermer yataklar mevcuttur.

BÖLOfl XVII MADEN YATAKLARININ YERYUVARI ve ZAMAN ÎCINDEKÎ DAĞILIMI

Benzer özellikteki maden yataklarının, birbirlerine yakın ola­rak, yeryuvarının belli kesimlerinde bulunduğu çok eskiden beri ira­den jeologlarının dikkatini çekmektediydi. Metallojenîk provens, maden provensi veya maden bölgesi adı verilen bu kesimlerin belli jeolojik (stratigrafik, petrografik, tektonik, vb.) özelliklere sa­hip olduğu da bilinmekteydi.

Son yıllarda jeolojide en önemli gelişme plaka tektoniği kura­mı olmuştur. Levha tektoniği, global tektonik veya küresel tektoni.' adları da verilen bu kuram ile yeryırvarının değişik kesimlerindeki iç ve dış kökenli olaylar açıklanmaya çalışılmıştır. Yeryuvarında, i bütün önemli jeolojik olayların (plütonizma, volkaniznıa, metamor-fizma, tortullaşma, tektonizma vb.) plaka hareketlerine ve nitelik­lerine bağlı olarak meydana geldiği ileri sürülmüştür. Maden yatak­larının oluşumu da bu olayların bir parçası veya sonucu olduğuna göre, plaka tektoniğinin maden jeolojisi bakımından önemi büyüktür. Günümüzde Paleozoik veya daha genç yaştaki maden yatakları dağılı­mının plakalarla ilişkisi açıkça ortaya konmuştur. Buna karşılık Paleozoik'ten daha yaşlı maden yatakların plakalarla ilişkisi tar­tışmalıdır.

Diğer taraftan belli tipteki maden yataklarının jeolojik de­virler boyunca belli zamanlarda daha yoğun olarak teşekkül ettiği saptanmıştır. Bu bazı maden yatağı tiplerinin zaman içindeki dağı­lımının gelişigüzel olmadığını göstermektedir.

Maden yataklarının yeryuvarı ve zaman içindeki dağılımıyla il­gili bilgiler bu yatakların aranmasında kullanabileceğimiz önemli kılavuzlardır.

I, MADEN YATAKLARININ PLAKALARA GÖRE DAĞILIMI l

Burada plaka tektoniği kuramının açıklamaları yapılmayacaktır. Sadece bazı Paleozoik veya daha genç yatakların plakalara göre ko­numu belirtilecektir.

1- Kıta Plakalarının İçinde : Kıta içleri maden yatakları bakımından oldukça fakirdir. Bununla beraber kıta içi sıcak nokta ci­varlarında (Şekil 148) ve kıta içi rift zonlarında (Şekil 149) bazı
cevherleşmelerin oluştuğu bilinmektedir. Bunlar alkalen granitlere bağlı Sn, F, Nb cevherleşmeleri ile nefelinli siyenit ve karbonatitailesi kayaçlarına bağlı Nb, PaOs (apatit), nadir toprak elementle­ri, Ba ve P cevherleşmeleridir.

Kıta içi rift zonlarına tekabül eden grabenlerde tortullaşmaya bağlı Cu, Zn, Pb, Ağ yatakları oluşabilmektedir. Kıta plakalarının içinde ayrıca bazı kalıntı, oksidasyon ve sementasyon ile kırıntı yatakları mevcuttur.

2- Kıta plakaları Arasındaki Rift Zonlarında : Bir kıta plaka­sının ikiye bölünmesi ve böylece oluşan iki kıta plakasının birbir­lerinden uzaklaşmasıyla belirlenen zonlarda başlıca şu tip cevherleşmeler oluşur (Şekil 150)

Kızıldeniz dibindeki cevherleşmeye benzer şekilde metalce (Cu, Pb, Zn) zengin çamurlar

Tortullaşmaya bağlı Mn yatakları

Karbonatlı kayaçlara bağlı Pb, Zn ve Ba yatakları. Bu yataklar için genellikle "Mississippi tipi" deyimi kullanılmaktadır.

Evaporitler

Okyanus Plakalarının içinde : Okyanus plakaları içinde, sı­cak nokta volkanitlerine bağlı önemli bir cevherleşme bilinrrıerıtolir. Sadece okyanus tabanı üzerinde oluşan tortullaşmaya bağlı Mn (Cu, Ni, Co) yumrularının varlığı belirtilebilir (Şekil 151).

Okyanus Ortası Sırtlar : Okyanus ortası sırtlarda okyanus kabuğu malzemesi veya başka bir deyimle ofiyolit oluşmaktadır. Ok­yanus ortası sırtlarda ofiyolit oluşumuyla beraber şu cevherleşmelerin de meydana geldiği bilinmektedir (Şekil 151)

Podiform kromit (Ni, Pt) yatakları

Kıbrıs tipi Cu-Pirit yatakları

Tortullaşmaya bağlı Fe, Mn yatakları

Pasif Kıta Kenarlarında : Amerika'nın doğu kıyılarına benzer ortamlarda tortullaşmaya bağlı Fe, Mn, Cur Pb, Zn, U yatakları ile evaporitler oluşabilir (Şekil 152).

Yitim Zonlannda : Okyanus plakasının diğer bir okyanus pla­kası altına veya kıta kabuğu altına dalmasıyla belirlenen yitim zonları maden yatakları açısından en önemli kesimlerdir. Yitim zonları yay şeklindedir. Bu nedenle yitim zonlarına bağlı olarak oluşan ma­den yatakları eşlik ettikleri plütonik, volkanik ve tortul kayaçlar gibi yay şeklindeki bir kesimde yer alırlar, özellikle kalko alkalen magmatizma ile belirlenen yitim zonlarının başlıca çeşitleri ve cev­herleşmeleri şöyledir.

A- Ada Yayı : Okyanus plakasının diğer bir okyanus plakası al­tına dalmasıyla belirlenen ada yaylarında (Şekil 153) yitim yönünde sırasıyla hendek (trench), dış yay, yay arası çukurluk, volkanik yay, yay gerisi havza ve yay gerisi kıtasal kenar kuşakları bulunur.

Hendek : Türbiditlerin oluştuğu bu kesim metalik maden ya­takları bakımından enteresan değildir. Ancak kömür ve petrol oluşumu bakımından önem taşır.

dış Yay : Bu kesimde okyanus ortası sırtlarda veya okyanus tabanında oluşmuş olmakla beraber, tektonik olarak ada yayına eklenen Podiform kromit (Ni, Pt)

Kıbrıs tipi Cu, pirit

Tortullaşmaya bağlı Fe, Mn yatakları bulunabilir. Bu yatak­lardan başka dış yaylarda

Serpantinitler içinde cıva yatakları

Altınlı kuvars damarları

Fe, Ni, Al kalıntı yatakları da görülebilir.

c. Yay Arası Çukurluk : Bu kesim özellikle kırıntı altın yatak­larının oluşumu için elverişlidir.

d.Volkanik Yay : Volkanik cevherleşme bakımından en zengin kesimdir;

Kuroko tipi masif sülfit (Pirit, Cu, Zn, Pb, Ağ, Au) yatakları

Besshi tipi masif sülfit (pirit, Cu, Zn, Pb) yatakları

Volkanizmaya bağlı Au, Ağ yatakları

Volkanizmaya bağlı Sb, Hg, As yatakları

Volkanizmaya bağlı S yatakları

Skzalatif sedimenter Fe, Mn yatakları

Granitleşmeye bağlı Fe, Au, Mo, Cu, Pb, Zn, Sn, W, Sb, Hg, vb. yatakları

Porfiri Cu (Au) yatakları

Porfiri bakır yatakları, Ada yaylarında da mevcut olmalarına rağmen, asıl And tipi magmatik kuşaklar için karakteristiktirler.

Yay Gerisi Havza : Okyanus kabuğu niteliğinde olan bu ke­simde okyanus ortası sırtlarında veya okyanus tabanında oluşan ya­tak tipleri görülür (Şekil 154). Bunlar, dışında bazı epitermal al­

tın, gürriiş damarlarına da rastlanmıştır.

Yay Gerisi Kıtasal Kenar : Bu kesimde granitleşmeye bağlı olarak Sn, W, 3i, Mo, F ve Sb yatakları görülür (Şekil 154).

B- And Tipi Magmatik Kuşaklar : Aktif kıta kenarı adı da veri­len bu kosimlar okyanus plakasının kıta plakası altına dalmasıyla belirlenir. Bu kuşakların ada yaylarında en önemli farkı yay gerisi havzalarının bulunmayışıdır. Bazen volkanik yay gerisinde bir tor­tullaşma havzası oluşabilse bile, tabanı okyanus kabuğu niteliğinde değildir (Şekil 155).

And tipi magmatik kuşaklarda hendek, dış yay ve yay arası çu­kurluğa ait cevherleşmeler ada yaylarında olduğu gibidir. Volkanik yaya ait cevherleşmeler de büyük ölçüde ada yaylarınkine benzer. Ancak burada daha ziyade Porfiri Cu (Mo, Au) yatakları hakimdir. Buna karşılık Kurcko tipi, Besshi tipi yataklar daha enderdir. Di­ğer taraftan And tipi magraatik kuşaklarda granitleşmeye bağlı Sn, W, Bi, Ko, F yatakları Porfiri Cu yataklarını takip eder şekilde magma­tik kucağın iç kesiminde mevcuttur.

7- Çarpışmış Plaka Sınırlarında : MITCHELL ve GARSON'a (1976) göre bazı maden yatakları çarpışmayla ilgili olarak plaka sınırla­rında ırisydana çelmektedir (Şekil 156) ;

Granitlere bağlı Sn, W, F yatakları

Granitlere bağlı Ağ, Ni, Co yatakları

Pegıuatitik mücevher taşı yatakları

Anortozitlere bağlı Fe, Ti yatakları

Tortullaşmaya bağlı U yatakları

Bu yataklar dışında yitim zonlarına, okyanus ortası sırtlara ve okyanus tabanına ait cevherleşmeler de tektonik yerleşmeyle bu kesim­de yer alabilirler.

8- Transform Faylar Boyunca : Okyanus ortası sırtlarını otele-yen transform faylar cevherli akışkanların yukarı çıkmasını ve bazı yatakların oluşmasını sağlamıştır. Okyanusal kabuk ortamında bu şe­kilde meydana gelen oluşuklar;

Kızıldeniz dibinde metalce (Cu, Pb, Zn) zengin çamurlar

Ni, Co, Ti ve Cu bakımından zengin peridotitler.

Transform fayların kıtasal kabuk içinde de uzanabileceği bi­linmektedir. Kıtasal kabuk içindeki transform faylara bağlı olduğu ileri sürülen cevherleşme tipleri şunlardır;

Karbonatitlere bağlı Nb, PaOs, Ce, Ba yatakları

Elmaslı kimberlitler

Bazı porfiri bakır yatakları.

II, MADEN YATAKLARININ ZAMAN İÇİNDEKİ DAĞILIMI ',

Yeryuvarı oluştuğu zamandan beri jeolojik bir evrim içindedir. vr,vı-,,,-lv 4^5 milyar seneden beri manto ve kabuk içinde meydana ge­len jeolojik değişiklikler bu evrimin elemanları olmuştur. Diğer taraftan hidrosfer, atmosfer ve hatta canlı dünyasındaki (biyosfer) değişiklikler de önemli rol oynamışlardır.

Yeryuvarında zamanla ilgili olarak meydana gelen değişiklik­lerden bazıları şunlardır;

Yerkabuğunun kalınlaşması

Bazı elementlerin yerkabuğu içinde derişmesi

Yerkabuğunun düşey ve yanal hareketleri

İyonik difüzyon yoluyla bazı elementlerin üst mantoda derişme:

Başlangıçta çok redükleyici olan atmosferdeki oksijen oranı­nın gittikçe artması, böylece oksitleyici özelliğin kazanılması canlıların evrimi, kutupların yer değiştirmesi, vb.

Maden yatakları oluştukları ortamın bir parçası ve hatta onun aynasıdır. Ortamın özellikleri değiştikçe, doğal olarak, oluşan ma­den yataklarının türünde, biçiminde ve niceliğinde de değişiklikler olmaktadır. Bu değişiklikleri bütün maden yatakları için incelemek çok geniş kapsamlı olacağından burada sadece bazı yataklar ele alı­nacaktır .

1- DEMİR YATAKLARI:

Dünyanın bilinen en eski yatakları "itabira" tipindeki demir yataklarıdır, îlk örnekleri yaklaşık 3,8 milyar yıl önce olmuştur. 3,8 milyar yıl önce tek hücreli alglerin ortaya çıktığı, böylece denizin o sıradaki atmosferden farklı olarak oksitleyici bir nite­lik kazandığı ve demir yataklarının teşekkül ettiği düşünülmektedir. Bu tür yataklar Paleozoik başlangıcına kadar (570 M.Y.) oluşabilmiş-lerdir. Lake süperior ve Algoma tipindeki yataklar da yaklaşık aynı süreç içinde meydana gelmişlerdir.

Tortullaşmaya bağlı denizel oolitik demir yatakları ise Pa­leozoik, Mesozoik, ender olarak da Senozoik yaşındadır.

Kalıntı demir yatakları Paleozoikten beri bilinmektedir, an­cak en önemli rezervler Oligosen veya daha genç yaşlıdır.

Pirometasomatik demir yatakları özellikle permo-Triyas, üst Kretase veya Miyosen yaşlıdır.

2- BAKIR YATAKLARI :

Sudbury tipi bakır ve nikel yatakları 3,0 milyar yıldan Eosen1e kadar çeşitli zamanlarda oluşmuşlardır. Ancak en önemli re­zervler Prekambriyen'dedir.

Porfiri bakır yatakları tümüyle Prekambriyen sonrası oluşumlardır. En önemli rezervler üst Kretase Tersiyer yaşlıdır.

Volkanojenik masif sülfid yatakları zaman içindeki dağılıra, on geniş olan yataklardır. 3,0 milyar yıldan Miyosen1e kadar çeşit­li zamanlarda oluşmuşlardır. Doğu Karadeniz bölgesindeki bilinen

bütün masif sülfit yatakları üst Kretase yaşındadır.

Tortullaşmaya bayii bakır yatakları Grta-üst Proterozoik geçişinde, Devoniyenf Karbonifer ve Permiyen'de oluşmuştur. Miyosende oluşmuş birkaç küçük yatak da mevcuttur.

Pirometasomatik bakır yatakları diğer türlere göre rezerv bakımından daha az oranda bulunur. Bu yataklar üst Kretase ve Ter­siyer yaşlıdır.

3- KROM YATAKLARI :

Yeryuvarının bilinen ilk iç kökenli yatağı Grönland1daki 3,6 milyar yıl yaşındaki bir kromit yatağıdır. Daima gabro-peridotit ailesi kayaçlarına bağlı olarak oluşan Kromitlerin % 95'i Prekamb-riyen'de oluşmuştur. Daha sonra oluşan kromit yatakları genellikle düşük rezervli, buna karşılık Cr oranı yüksek oluşumlardır. Türkiye; kromit yatakları bu sonunculardan olup yerleşim yaşları üst Kretase veya biraz daha gençtir.

4- ALÜMİNYUM YATAKLARI :

Günürr.üzde alüminyum sadece boksitlerden itibaren elde edilme,. tedir. Boksitler ise kalıntı demir yataklarına benzer şekilde Pale­ozoik1 ton beri bilinmektedir. Türkiye'nin de yer aldığı Akdeniz provensinde boksit yatakları Alt ve üst Kretase arasında oluşmuştur.

1dJi

Vtirtzit Ayrışma Mineralleri Smitsonit

Kalamin Hemimorfit Hidrozinsit : Zn5(CO3)2(OH)6 Zinsit : ZnO

Villemit : ZnjjSiO,

Çinko, kurşun ve bakır'dan daha hareketlidir. Dolayısıyle birincil çinko mineralleri bulunsa dahi, oksidasyon kuşağında hiç izine rastlanmayabilir. Ancak, karbonatlı yan kayaçların veya gang minerallerinin bulunması halinde, yerinde çinko karbonatlar oluşur.

Demirli Mineraller .

Birincil Mineraller

Pirit

Markasit

Lölenjit

Mispikel

Kalkopirit

Siderit

Ankerit

Şamozit

Glokoni

FeS2

FeS2

FeAs2

FeAsS

FeCuS 2

FeCO3

Ca(Mg, Fe) (CO3)2

Fe^Al (AlSi3OIO) (OH)6nH20

K^5(Fe+3, Fe+2, Mg, Al) ,,_6

(Si, Al)8020(OH)ıl

Ayrışma Mineralleri

Gümmit

Autunit

Kalkolit. torbernit

Tüyamünit

Karnot.it

Uranotil

Koffinit

ÜO3nH20

Ca (U02)2(POlt)2 10-12 H2O Cu (U02)2(POlf)2 8-12 H20 Ca (002)2(^^)2 8 H20

K7 (Ü09),(VOU), 3 H,O

f. £. £. H t- f,

CaO(UO2)2(Si02)26 H20

USİO,.

Bilhassa uranyum ayrışma mineralleri çok bol çeşitlidir. Bunlardan birçoğu tortullaşmaya bağlı, yani birincil olarak da bulunabilir, üraninit ayrışma minerali olarak da bulunabilir,

g) Diğer Ayrışma Mineralleri

Cevher ve gang mineralleri ile yan kayaçlarda bulunabi­lecek silisyum, kaseduan (Si02) ve opal (SiO2 nH2O) gibi mineral­ler verir. Kuvars ayrışmaz.

Kalsiyum oksidasyon zonunda jips'in (CaSOt, 2H2O) ve bazı durumlarda ikincil olarak teşekkül eden kalsit'in (CaCOa) bileşi­mine girer.

Sülfürlerin bileşimindeki kükürt kısmen nabit kükürt ola­rak (S) oksidasyon zonunda kalır.

Antimonit oksidasyon kuşağında sarı, kahverengi antimuan oksitlerine dönüşür. Sülfo antimoniyürlerdeki antimuan da aynı ürünleri verir.

Orpiment, realgar gibi arsenik sülfürler güç ayrışırlar. Bunlar ve sülfoarseniyürlerdeki arsenik, siyah arsenik oksitlere dönüşebilir.

Gümüş, nabit gümüş (Ağ) ve arjantit (Ag2S) şeklinde ay­rışma mineralleri oluşturur.

Zinober genellikle ayrışmaz, ender olarak metazinober (HgS)t nabit civa (Hg) verebilir.

Molibdenit genellikle ayrışmaz, ender olarak povellit verir.

Nikelli mineraller bazı hallerde annaberjit (Ni38K20) ve garnierit (Ni^(Si^Oıo) (OH)tt4H20) verir.

Kobalt1 lı mineraller eritrit (Co3(AsO)28H20) verir

3- Süperjen Zonlanma :

Oksidasyon ve sementasyon olaylarına bağlı olarak gelişen süperjen zonlanmada düşey kesitte yukarıdan aşağıya doğru genel­likle şu bileşiklere rastlarız ;

Oksitler

Karbonatlar Oksidasyon kuşağı

Sülfatlar

Nabit mineraller

Süperjen sülfürler ^ Sementasyon kuşağı

Karbonatların pozisyonu yan kayacın veya gang mineralleri­nin cinsine göre değişir.

V, OKSÎDASYON VE SEMENTASYON ZONU YATAKLARINA ÖRNEKLER

Hemen hemen bütün yataklara?» lekenleri ne olursa olsun Oksi­dasyon ve sementasyon zonlarına az veya çok rastlanmaktadır. Se­mentasyon zonları öncelikle işletilmektedir. Bazı çok düşük tönör-lü yataklarda ancak sementasyon zonları ekonomik olabilmektedir. Doğu Karadeniz'de eski tarihlerde işletilmiş yüzlerce küçük maden ocağı genellikle bu yüzeysel zenginleşme zonlarında açılmış/ bi­rincil cevhere rastlandığında terkedilmiştir.

1- Porfirik Bakır Yatakları :

Bu yataklar aslında, ileride de değineceğimiz gibi graniti^ ve sübvolkanik kayaçlara bağlı olarak teşekkül etmiş intraplüto-nik yataklardır. Yataklarıma şekli saçınım veya stokverk biçimin­dedir. Kalkopirit ve pirit halindeki birincil cevherleşme daima çok düşük tenorlüdür. Bu yatakların ek"~ c,.:'!-. Lr.le gelmesi i.ncak yüzeysel ayrışma olaylarıyla gerçekleşmiştir. Zenginleşme semen­tasyon zonunda kalkozin ile belirlenmektedir. Dünyadaki başlıca örnekleri şunlardır :

Copper Cities (A.B.D.)

Chuquicamata (Şili)

Kerman - Sarçeşme (îran)

2- Ergani Bakır Yatağı (Elâzığ) s

Aslında ofiolitik volkanizmaya bağlı olarak gelişmiş bu yata­ğın en zengin kısmı olan sementasyon zonu öncelikle ve tamamiyle iş­letilmiştir. Bu zonun minerallerini bornit, kalkozin ve kovellin teşkil etmekteydi.

3- Zamantı Çinko Yatakları (Develi, Kayseri) :

Permo-Karbonifer veya Perrao-Triyas yaşlı kireçtaşları içinde hidrotermal olarak bulunan çinko ve kurşun cevherleşmelerinden iti­baren yüzeysel ayrışma ile oksidasyon ve sementasyon zonu mineral­leri teşekkül etmiştir. Bu şekilde meydana gelen minerallerden özel­likle smitsonit kireçtaşlarının karstik boşluklarını doldurarak önemli yataklar oluşturmuştur. Türkiye'de Toros'lar boyunca rastla­nan bu tür cevherleşmeler için "karbonatlı cevher" veya oksitli cev­her" deyimi kullanılmaktadır.

İÇİNDEKİLER