Kermut (Tekke-Gümüşhane) yöresi hidrotermal alterasyonların modellemesi

Abstract

Kermut (Gümüşhane, KD Türkiye) alterasyon sahası, Doğu Pontid Tektonik Birliği'nin Güney Zon'u içinde yer almaktadır. Kermut sahasında yaşlıdan gence doğru Dogger-Malm Alt Kretase yaşlı Berdiga Formasyonu, Üst Kretase yaşlı Kermutdere Formasyonu ve Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu bulunmaktadır. Berdiga Formasyonu, tabanda kumlu kireçtaşı, üstte kristalize kireçtaşlarından oluşan yer yer masif yer yer tabakalı bir istiften oluşmaktadır. Kermutdere Formasyonu'nu oluşturan birimler ise alttan üste doğru sırasıyla sarı renkli kumlu kireçtaşı, kırmızı kireçtaşı ve tüfit ara katmanlı kumtaşı, marn, kiltaşı ardışımlı türbiditik istif şeklindedir. Alibaba Formasyonu andezit, bazalt ve bunların piroklastlarından oluşmaktadır. Bazalt ve andezitler çoğunlukla yastık lav şeklinde olup yuvarlak ve akma şeklinde bulunmaktadır. Eosen yaşlı volkanitlerin SiO2'ye karşı Na2O+K2O ve Nb/Y'ye karşı Zr/TiO2 x 0.0001 kimyasal adlandırma diyagramlarda andezit ve andezit/bazalt alanlarına düştüğü, kalk-alkali karakterde olduğu ve orta-yüksek-K alanlarında yer aldıkları belirlenmiştir. Volkanik kayaçların plajiyoklas, klinopiroksen, hornblend ve magnetit mineral fazlarından oluştuğu belirlenmiştir. Örneklerin, MORB'a göre normalleştirilmiş olan iz element değişim diyagramında büyük iyon yarıçaplı litofil element (BİYLE; Sr, K, Rb ve Ba), Th ve Ce konsantrasyonları bakımından zenginleşme gözlenirken, yüksek çekim alanlı elementler (YÇAE; Zr, Ti ve Y), Nb ve Ta bakımından fakirleşme izlenmektedir. İncelenen volkanitlerin kondrite normalize edilmiş nadir toprak element (NTE) dağılımları genel olarak birbirine benzerlik göstermektedir. Bu durum, Kermut yöresi volkanitlerini oluşturan kayaçların aynı veya benzer manto kaynağından türediklerini işaret etmektedir. Çalışma konusu oluşturan alterasyonlar Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu içinde yer alan andezitlere bağlı olarak gelişmiştir. Yörede gözlenen alterasyonlar genel olarak KD-GB doğrultulu ve yaklaşık D-B doğrultulu kırıkların çevresinde gözlenmektedir. Kırık zonlarının bulunduğu alanda cevherleşmeye ev sahipliği yapan andezitlerde gözlenen alterasyon türleri genel olarak limonitleşme, hematitleşme, killeşme ve silisleşme şeklindedir. MINSQ yöntemine göre örnekleme yapılan profilde alterasyon mineralojisi olarak, potasik alterasyon zonunda kuvars, K'lu feldspat, serizit ± kaolen ±, propilitik zonunda ise baskın alterasyon minerali albite ilaveten epidot, Fe'li klorit, Mg'lu klorit tespit edilmiştir. İzokon yöntemine bağlı olarak hesaplanan eğim değerlerine göre; propilitik zonda kütle kaybı (m=1.16), potasik zonda kütle kazancı (m=0.60) belirlenmiştir. Tüm hat için yapılan nispi (%) ve net (g/100g) kütle değişim hesaplamalarına göre; ana elementlerden K ve Si miktarlarında, cevher yapıcı elementlerden Cu, Pb, Au, As ve Ag miktarlarında artış gözlenirken, Na, Ca, Fe, Mg elementlerinde ise nispi azalma belirlenmiştir. Kırık hattına dik bir hat boyunca örneklemesi yapılan kayaçların genel olarak kütlelerinde % 12.28'lik kaybın meydana geldiği hesaplanmıştır. Yapılan kütle değişim hesaplamalarından elde edilen tüm veriler değerlendirildiğinde; sıvıların taşıdığı cevher oluşturan elementlerin aralarındaki korelasyonların yüksek olması ve benzer zonlarda zenginleşmiş olmaları bölgedeki cevherleşmenin aynı fazda oluştuğu sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Alterasyon, Kermut, Kütle kaybı, Kütle kazancı, MINSQ

Kermut (Gümüşhane, NE Turkey) alteration field is located in southern zone of Eastern Pontide Tectonic Unit. In Kermut area, from older to younger, Dogger-Malm Lower Cretaceous age Berdiga Formation, Upper Cretaceous age Kermutdere Formation and Eocene age Alibaba Formation are found. Berdiga Formation is composed of, in places massive and in some layered, a stack consisting of sandy limestone at the base, and crystallized limestones at the top. The subunits of yellow coloured sandy limestone, red coloured limestone and turbidite like stack intermitted marl, clay stone and sandstone interlayered with tuffite compose Kermutdere Formation, from lower to the top orderly. Alibaba Formation is consisting of andesite, basalts and their pyroclastics. Basalts and andesites are mostly found as in forms of pillow lavas, round and lava flow shapes. It is determined that the Eocene age volcanics have calc-alkaline character and are plotted in andesite and andesite/basalts areas and placed in medium-high K fields, based on chemical naming diagrams of SiO2 versus Na2O+K2O and Nb/Y versus Zr/TiO2*0.0001. It is defined that the volcanic rocks are composed of plagioclase, clinopyroxene, hornblende and magnetite mineral phases. In trace element changing diagrams normalized according to the MORB, the analyzed samples have showed and enrichment in terms of LILE (High Ion Radius Litophile Elements (Sr, K, Rb ve Ba), Th and Ce concentrations, while an impoverishment of Nb and Ta in terms of HSFE (High Strength Field Elements like Zr, Ti and Y). The REE distributions values of examined volcanics, normalized according to the Kondrite, shows, in general, similarity to each other. This situation points out that the rocks composing of Kermutdere area volcanics are originated from same or similar mantle source. The alterations subject to this study are developed and related to andesites found within Eocene age Alibaba Formation. The alterations seen in the study area are observed in general around the NE-SW and about E-W trending fractures. Within the area of fracture zones, the alteration types observed in the andesites hosting the mineralization are in general as follow: limonitization, hematitization, argillitization and silicification. In the sampling profile based on the MINSQ method as alteration mineralogy quartz, K-feldspar, sericite ± kaolin is determined in potassik alteration zone. In the propylitic zone, epidote, Fe-chlorite, Mg-chlorite are defined in addition to the dominant alteration mineral albite. According to the slope values calculated isocone method; mass loss in the propylitic zone (m=1.16) and mass gain in the potassic zone (m=0.60). Based on the proportional (%) and net (g/100g) mass change calculations prepared for the whole, an increase in the amounts of K and Si (major elements) and Cu, Pb, Au, As and Ag (ore elements) were observed. On the other hand, a proportional decrease in the amounts of Na, Ca, Fe, Mg elements were determined.. It is calculated that a mass loss of % 12.28 have occurred in the mass of the rocks sampled along a profile perpendicular to the fracture line. When the all data obtained from mass changes calculations made were evaluated; due to the high correlations between the elements carried by ore-forming fluids and to be enriched in similar zones, it is concluded that mineralizations in the region are occurred in the same phase. Keywords: Hydrothermal alteration, Kermut, Mass loss, Mass gain, MINSQ,