Canca-Aktutan ve Leriköy (Yitirmez)–Dölek (Gümüşhane, KD Türkiye) Yöresi Eosen Yaşlı Volkanitlerin Hidrotermal Alterasyonu ve Kütle Değişim Hesaplamaları

Year 2020, Volume: 41 Issue: 3, 183 - 219, 15.12.2020

Enver Akaryalı , Furkan Kemal Aktaş

https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.715883

Abstract

Canca – Aktutan ve Leriköy (Yitirmez) – Dölek (Gümüşhane, KD Türkiye) alterasyon sahaları, Doğu Pontid Tektonik Birliği’nin Güney Zonu içinde yer almaktadır. Canca – Aktutan alterasyon sahasında Geç Kretase yaşlı Kermutdere Formasyonu ve Erken Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu bulunmaktadır. Leriköy (Yitirmez) – Dölek alterasyon sahasında ise Erken Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu ve Geç Eosen yaşlı Dölek Granitoyidi yüzeyleme vermektedir. Alibaba Formasyonu andezit, bazalt ve piroklastlarından oluşmaktadır. Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu içinde gelişen alterasyonlar KB-GD ve yaklaşık D-B doğrultulu kırık zonları ile ilişkilidir. Limonitleşme, hematitleşme, kloritleşme, killeşme ve silisleşme en karakteristik alterasyon türlerini oluşturmaktadır. Kil mineral parajenezi olarak sahalarda; kaolenit, illit ve klorit tespit edilmiş, illit ve kaolenit miktarının alterasyon merkezine doğru yaklaştıkça arttığı belirlenmiştir. MINSQ yöntemine göre Canca – Aktutan cevherli alterasyon zonunda kuvars ± kaolenit ± Fe’li klorit, propilitik zonunda ise baskın alterasyon minerali albite ilaveten, Mg’lu klorit ± serizit tespit edilmiştir. Leriköy (Yitirmez) – Dölek cevherli alterasyon zonunda ise kuvars, ± kaolenit, propilitik zonda ise baskın alterasyon minerali albite ilaveten, Mg’lu klorit ± epidot tespit edilmiştir. Nispi ve net kütle değişim hesaplamalarına göre Canca-Aktutan alterasyon sahasında cevherli zonda Au, As ve Pb elementlerinde; Leriköy (Yitirmez) - Dölek alterasyon sahasında cevherli zonda ise Au ve Mo elementlerinde zenginleşme gözlenmiştir. Sıvı kapanımlardan ölçülen homojenleşme sıcaklıkları, kuvarslarda 142 ila 344°C arasındadır. Cevher oluşturan sıvıların NaCl±KCl±MgCl2-H2O sisteminde, 0.2-1.9 % ağ. NaCl tuzluluğa ve 0.75-0.94 g/cm3 yoğunluğa sahip olması cevherleşmenin epitermal sistemde oluştuğuna işaret etmektedir. Elde edilen tüm veriler beraber değerlendirildiğinde; alterasyon sahasındaki potansiyel altın cevherleşmelerinin epitermal tipte olduğu ve oluşumlarının granitik magma ile ilişkili olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Altın, Gümüşhane, hidrotermal alterasyon, kütle değişimi, sıvı kapanım

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

113Y186

Thanks

Bu araştırma, ikinci yazarın yüksek lisans tez çalışmasının bir bölümü olup, TÜBİTAK 3501-Kariyer Programı tarafından (Proje No: 113Y186) desteklenmiştir. Yazarlar arazi çalışmalarındaki katkılarından dolayı, Dr. Emre AYDINÇAKIR, Dr. Mehmet Ali GÜCER, Enes TÜRK, Mehmet FIRAT, Hasan Hüseyin KOLUAÇIK ve Ramazan GÜNDÜZ’e teşekkür eder.

Hydrothermal Alteration and Mass Change Calculations of Eocene Volcanites in Canca-Aktutan and Leriköy (Yitirmez)-Dölek Regions (Gümüşhane - NE Turkey)

Abstract

Canca–Aktutan and Leriköy (Yitirmez)–Dölek (Gümüşhane, NE Turkey) alteration areas are located in southern zone of the Eastern Pontide Tectonic Unit. In Canca-Aktutan alteration areas the late Cretaceous Kermutdere Formation and the Eocene Alibaba Formation are found, whereas the Eocene Alibaba Formation and late Eocene Dölek granitoidic rocks are common in alteration areas of Leriköy (Yitirmez) – Dölek. The Alibaba Formation consists of andesites, basalts and their pyroclasts. The alterations developed in the Eocene Alibaba Formation are associated with fault zones having NW-SE and about E-W directions. Limonitization, hematitization, chloritization, argillisation and silicification are the most characteristic types of alteration. Kaolinite, illite and chlorite were determined as clay mineral parageneses in the fields and the amounts of illite and kaolin increase as it is approached to the alteration center. According to MINSQ method, quartz, ± kaolin ± Fe-chlorite are determined in ore-bearing alteration zone of Canca-Aktutan and Mg-chlorite ± sericite, beside albite the dominant alteration mineral of propylitic zone. On the other hand, in mineralized alteration zone of Leriköy (Yitirmez) - Dölek quartz ± kaolin and in propylitic zone Mg-chlorite ± epidote is identified, beside the dominant alteration mineral albite. According to the relative to net mass change calculations, enrichments of Au, As and Pb elements are seen in the ore zone of Canca-Aktutan alteration area. However, in the ore zone of Leriköy (Yitirmez) - Dölek alteration area Au and Mo elements enrichment are assigned. Homogenization temperatures from fluid inclusions are measured for quartz between 142 and 344°C. The ore-forming fluids having 0.2-1.9 % wt. NaCl equivalent salinity and 0.75-0.94 g/cm3 density in NaCl±KCl±MgCl2-H2O system point out that the mineralization occurred in the epithermal system. When the data obtained are evaluated all together, it is determined that the potential gold mineralizations in the alteration area are of epithermal type and their formation is related to granitic magma.

Keywords

Gold, Gümüşhane, hydrothermal alteration, mass change, fluid inclusion

Project Number

113Y186

References

• Akaryalı, E., 2010. Arzular (Gümüşhane KD-Türkiye) Altın Yatağının Jeolojik, Mineralojik, Jeokimyasal ve Kökensel İncelenmesi, Doktora Tezi, KTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Akaryalı, E., 2016. Geochemical, fluid inclusion and isotopic (O, H and S) constraints on the origin of Pb–Zn ± Au vein-type mineralizations in the Eastern Pontides Orogenic Belt (NE Turkey), Ore Geology Reviews, 74, 1-14.
• Akaryalı, E., Akbulut, K., 2016. Constraints of C–O–S isotope compositions and the origin of the Ünlüpınar volcanic-hosted epithermal Pb–Zn ± Au deposit, Gümüshane, NE Turkey Journal of Asian Earth Science, 117, 119-134.
• Akaryalı, E., ve Tüysüz, N., 2013. The genesis of the slab window-related Arzular low-sulfidation epithermal gold mineralization (Eastern Pontides, NE Turkey). Geoscience Frontiers, 4-4, 409-421.
• Akçay, M., Gündüz, Ö. ve Çoban, H., 1998. A Multi-phase Intrusion Around the Gümüşhane Village (Artvin) and Associated Mineralization Types: A Geologic and Geochemical Approach, Geosound, 33, 1-18.
• Aktaş, F. K., 2018. Canca-Aktutan ve Leriköy (Yitirmez)–Dölek (Gümüşhane, KD Türkiye) Yöresi Eosen Yaşlı Volkanitlerin Hidrotermal Alterasyonu Ve Altin Potansiyelinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane.
• Aslan, N., 2011. Mastra (Gümüşhane) Yatağı’nın Jeolojik, Mineralojik ve Jeokimyasal Özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Aslan, Z., 2010. U-Pb zircon SHRIMP age, geochemical and petrographical characateristics of tuffs within calc-alkaline Eocene volcanics around Gümüşhane (NE Turkey). Eastern Pontides, Neues Jahrbuch für Mineralogie. 187, 3, 329-346.
• Atay, U., 2016. Kaletaş-Söğütağıl-Akpınar (Gümüşhane) Yöreleri Hidrotermal Alterasyonların Modellemesi Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane.
• Barrett, T. J., MacLean, W. H., 1994. Mass Changes in Hydrothermal Alteration Zones Associated with VMS Deposits of the Noranda Area, Exploration and Mining Geology, 3, 131-160.
• Bektaş, O. ve Güven, İ.H., 1995. Alaskan Aphinitic Type Ultramafic and Mafic Complexes as the Root Zone of the Eastern Pontide Magmatic Arc (NE Turkey), Geology of the Black Sea Region, 189-196. Ankara.
• Bodnar, R.J., 1993. Revised Equation and Table for Determining the Freezing Point Depression of H2O-NaCl Solutions, Geochim. Cosmochim. Acta, 57, 683-684.
• Çiftçi, E., 2000. Mineralogy, Paragenetic Sequence, Geochemistry and Genesis of the Gold and Silver Bearing Upper Cretaceous Mineral Deposits, North eastern Turkey, Ph. D Thesis, University of Missouri-Rolla, Missouri.
• Demir, H. B., 2014. Kermut (Tekke-Gümüşhane) Yöresi Hidrotermal Alterasyonların Modellemesi, Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane.
• Demir, Y., 2005. Istala ve Köstere (Zigana/Gümüşhane) Cu-Pb-Zn Madenleri ve Yan Kayaçlarının Mineralojisi ve Dokusal Özelliklerinin Karşılaştırılmalı İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Eyuboglu, Y., Santosh, M., Yi, K., Tuysuz, N., Korkmaz, S., Akaryalı, E., Dudas, F.O., Bektas, O., 2014. The Eastern Black Sea-type volcanogenic massive sulfide deposits: Geochemistry, zircon U–Pb geochronology and an overview of the geodynamics of ore genesis. Ore Geology Reviews, 59, 29-54.
• Giggenbach, W. F., 1992. Isotopic Shifts in Water from Geothermal and Volcanic Systems along Convergent Plate Boundaries and Their Origin. Earth Planet. Sci. Lett. 113, 495-510.
• Grant, J.A., 1986. The İsocon Diagram a Simple Solution to Gresens Equations for Metasomatic Alteration, Econ. Geo1., 81, 1976 - 1982.
• Greesens, R.L., 1967. Composition-volume Relationships of Metasomatism, Chemical Geology, 2, 47-65.
• Hedenquist, J. W., Lowenstern, J. B., 1994. The Role of Magmas in the Formation of Hydrothermal Ore Deposit. Nature 370, 519-527.
• Hermann, W., Berry, R.F., 2002. MNSQ-A Least Squares Spreadshheet Method for Calculating Mineral Proportions from Whole Rock Major Element Analyses (yayınlanmamış).
• Huston, D. L., 1993.The Effect of Alteration and Metamorphism on Wall Rocks to the Balcooma and Dry River South Volcanic-Hosted Massive Sulphide Deposits, Quessnsland, Australia, Jour. Of Geoch. Expl., 48, 277-307.
• Huston, D. L., Cozens, G. J., 1994. The Geochemistry and Alteration of the White Devil Porphyry Implications to Intrusion Timing. Mineral Deposita, 29, 275 - 287.
• Jenner, G.J., Longerich, H.P., Jackson, S.E. ve Fryer, B.J., 1990. ICP-MS a Powerful Tool for High Precision Trace-element Analysis in Earth Sciences; Evidence from Analysis of Selected U.S.G.S. Reference Samples, Chem. Geology, 83, 133-148.
• Karslı, O., Dokuz, A., Uysal, İ., Aydın, F., Kandemir, R., Wijbrans, J., 2010. Generation of the Early Cenozoic Adakitic Volcanism by Partial Melting of Mafic Lower Crust, Eastern Turkey: Implications for Crustal Thickening to Delamination, Lithos, 114, 1-2, 109-120.
• Lermi, A., 1996. Kanköy (Yomra-Trabzon) Cevherinde Toprak-Bitki Jeokimyasının Uygulanması ve İndikatör Bitki Türü Tespiti, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Lermi, A., 2003. Midi (Karamustafa/Gümüşhane, KD Türkiye) Zn-Pb Yatağının Jeolojik, Mineralojik, Jeokimyasal ve Kökensel İncelemesi, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• MacLean, W.H., 1990. Mass Change Calculations in Altered Rock Series, Mineral Deposita, 25, 44-49.
• MacLean, W.H., Kranidiotis, P., 1987. Immobile Elements as Monitors of Mass Transfer in Hydrothermal Alteration: Phelps Dogge Massive Sulfide Deposit, Matagami, Quebec, Econ. Geology, 82, 951-962.
• Matsuhisa, Y., Aoki, M., 1994. Temperature ve Oxygen Isotope Variations during Formation of the Hishikari epithermal Gold-Silver Veins, southern Kyushu, Japon. Economic Geology 89, 1608-1613.
• Pichavant, M., Ramboz, C. ve Weisbord, A., 1982. Fluid Immiscibility in Natural Processes: Use and Misuse of Fluid Inclusion Data. 1 Phase Equilibria Analysis –A Theoritical and Geometrical Approach, Chem. Geol., 37, 1-27.
• Ramboz, C., Pichavant, M. ve Weisbord, A., 1982. Fluid Immiscibility in Natural Processes: Use and Misuse of Fluid Inclusion Data, Chem. Geol., 37, 29-48.
• Roedder, E., 1984. Fluid Inclusions: Reviews in Mineralogy, v. 12, Mineralogical Society of America, Washington, 644.
• Shepherd, T.J., Rankin, A.N. ve Alderton, D.H.M., 1985. A Practical Quide to Fluid Inclusion Studies, Blacie&Son Press, London, 238 s.
• Sipahi, F., 2005. Zigana Dağı (Torul-Gümüşhane) Volkanitlerindeki Hidrotermal Ayrışmaların Mineraloji ve Jeokimyası, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enst., Trabzon.
• Sipahi, F., Sadıklar, B., 2010. Zigana (Gümüşhane, KD-Türkiye) Volkanitlerinin Alterasyon Mineralojisi ve Kütle Değişimi, Türkiye Jeoloji Bülteni, 53, 2-3.
• Thompson, M. ve Walsh, J.N., 1983. A Handbook of Inductively Coupled Plasma Spectrometry; Blackie, Glasgow, 380.
• Tokel, S., 1972. Stratigraphical and Volcanic History of the Gümüshane Region (NE Turkey), Doktora Tezi, University of College, London.
• Tüysüz, N., 2000. Geology, Lithogeochemistry and Genesis of the Murgul Massive Sulfide Deposit, NE Turkey, Chem. Erde, 60, 231-250.
• Wilkinson, J.J., 2001. Fluid Inclusions in Hydrothermal Ore Deposits, Lithos, 55, 229-272.
• Yalçınalp, B., 1992. Güzelyayla (Maçka-Trabzon) Porfiri Cu-Mo Cevherleşmesinin Jeolojik Yerleşimi ve Jeokimyası, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Zhang, Y.G. ve Frantz, J.D., 1987. Determination of the Homogenisation Temperatures and Densities of Supercritical Fluids in the System NaCl-KCl-CaCl2-H2O Using Synthetic Fluid Inclusions, Chem. Geol., 64, 335-350.