Maden Yatakları

[MiNeR]

Bu bölümde maden yatakları ile ilgili bilgiler verilecektir.

[MiNeR]

PNÖMATOLİTİK YATAKLAR

Oluşumlarında uçucu elemanların rol oynadığı yüksek ısı ve basınç koşulları altında meydana gelmiş yataklardır. 400-6000C’de oluşur.
Asit çıkışlı yatak yada greyzen yataklarda denir.

Oluşumu
Bu yatakların oluşumunda pnömatolit veya mineralizatör adı verilen gazların en önemli rolü oynadığı kabul edilmiş bir görüştür. Buna göre magmanın katılaşma süresinde derişmiş kalay, volfram gibi elementler börür, florür, klorür, iyodür halinde taşınmışlar ve 400-6000C ısılarda çökelmişlerdir (Tayışıcı rolü oynayan uçucu elemanlar ise fluorit, apatit, topaz, turmalin gibi minerallerin bileşimine girmişlerdir.

Yataklanma Şekli ve Yerleri
Pnömatolitik yataklar genellikle damar, stokverk veya saçınım şeklinde yataklanmışlardır.

Ender olarak da yığın ve pipo şeklinde yataklarına rastlanır. Bu yataklar daima granit, batolit veya stokların takke kısmında, takke-yan kayaç sınırında veya granite çok yakın kayaçlar içerisinde yer alır.



Flöze
Cevherli damarların, granitin dış yüzeyini paralel veya dik olarak doldurması sonucu gelişen damarlara denir.

Çoğu kez pnömatolitik damar bir arada bulunarak bir damar ağı meydana getirirler. Bu damarlar (flöze) granitin soğuma çatlakları içinde granite göre konstantrik veya ışınsal haldedir.

Yan Kayaçlarda Kimyasal ve Minerolojik Değişikler
Pnömatolitik dönemde uçucu elemanların büyük hareket ve kabiliyetlerinden dolayı yan kayaçlarda metasomatik olarak önemli kimyasal ve minerolojik değişiklikler görülür. Bunlar,
- Greyzenleşme
- Turmalinmeşme
- Kaolenleşme

Greyzenleşme
Alüminosilikatlı kayaçlarda granit feldispatının bozulması ile yalnız kuvars ve lityumlu mikadan oluşan bir kayaçtır. Bu oluşuma greyzenleşme, meydana gelen kayaca greyzen denir. Stokverklerde bütün kayacın greyzene dönüştüğü görülür.

Graniti keserek çıkan pnömatolitik akışkanlar birkaç desimetre ile metrelerce kalınlıktaki greyzen oluşumunun nedenidirler.
Ayrıca turmalin, topaz, florit, apatit gibi tali gang mineralleri ve k***iterit volfromit gibi cevher minerali bulunabilir. K***iterit greyzen içinde işletilir.

Turmalinleşme
Turmalin ve kuvarstan oluşan bir kayaçtır. Bu mineral ortamda daha önce mika v efeldispatın varılğı ile gelişir. Bu bakımdan şistlerin çeperlerinde olduğu kadar granit çeperlerinde de bulunur. İğne şeklindeki turmalinlerin ışınsal olarak bulunduğu bu kayaçlara “lüksilyonit” denir. Granitlerin dışında karbonatlı kayaçlarda turmalinleşebilir. Turmalinleşmiş kayaçlar ayrıca florit, topaz, k***iterit,vıolframit gibi minerallerde içerebilir.
Turmalin yan kayacın killi olması halinde çok gelişmektedir. Örneğin; Killi şist-kumtaşı ardalanmalı bir ortamda kumtaşı seviyeleri hemen hemen turmalinden yoksundur.

Turmalin gelişimi, kuvars damarlarını kuşatır biçimdedir. Turmalinli kuşak, önce beyazlaşmış turmalinsiz bir kuşağa, sonra da kırmızılaşmış şistlere geçer. Genelde siyah ve kahverengi, otomorf kristaller halindedir.

Kaolenleşme
Genellikle asit kayacın feldispatından kaolinit oluşması demektir. Kuvars v emikalar değişmez. Kuvars damarlarının kontaklarında da oluşabilen bu olay ekonomik yönden önemlidir. Kaolenleşmeye birçok pnömatolitik yataklarda rastlanır, ancak hidrotermal kökenli olduğu düşünülmektedir.
Ekonomik Önemi Başlıca Sn, W, Mo, Bi için önem taşır. Sn pnömatolitik yataklarda ayırtman bir mineraldir. Ancak W, Mo, Bi diğer tür yataklarda da ekonomik olabilmektedir.

Pnömatolitik yataklarda yukarıda sayılan 4 elemente yani W, Mo, Bi, Sn’ye beraber rastlamak mümkündür. Ancak bu yataklar bir element için ekonomik olabilmektedir.

Örneğin; Malezya-Endonezya Sn provensi, G. Çin–Kore, Japonya W provensi, bu yataklarda Fe’de ekonomik olabilmektedir.

Pnömatolitik Yataklara Örnekler
- Carnwall (İngiltere)
- Climax (Colorado, ABD)
- Attenberg (Almanya), Cinovec-Zinwald (Çekoslovakya);
Erzgebirge bölgesinde bulunur. 25 km.’lik bir kırık zonu boyunca üst karbonifer yaşındaki kuvars porfir ve granit porfir uzanmaktadır. Bu yataklarda k***iterit ve wolframit hersiniyen yaşlı granitlerin flöze damarlarında ve stokwerklerinde bulunmaktadır.

Türkiye’de Pnömatolitik Yataklar
- Gümele (Mihalgazi, Eskişehir)
- Balışık (Keskin, Kırıkkale)
- Pınargözü (Kangal, Sivas)
- Hasan Çelebi (Hekimhan, Malatya)
Türkiye’nin düşük tenörlü en büyük demir yatağıdır. Hasan Çelebi istasyonunun kuzey ve kuzey doğusunda, Malatya – Sivas demiryolunun 2 yanında, 300 m genişliğinde ve 6 km uzunluğunda bir alanı kaplar.
Yörede üst kretase öncesi serpantinleşmiş ultrabazik kayaçlar ve bazik volkanik kayaçlar bulunur. Bunların üzerine uyumsuz olarak Üst Kretase yaşlı tortul kayaçlar ve trakitler gelir.

Bütün bu kayaçlar tamamen ve kısmen “skapolitleşmişlerdir”. Bölgede bir siyenitik botolit görülmemekle birlikte mikrosiyenitik ve pegmatitik daykların varlığı gömülü bir siyenitin bulunduğunu doğrulamaktadır.

Cevherleşmede başlıca cevher minerali manyetit, skapolitfels içinde saçınım halindedir. Ender de olsa magnetit damarlarına rastlanır. Hematit ve pirit daha az bulunur. Biyotit, Diopsit, Amfibol, Grano, Turmalin, Sfen, Kalsit, Zirkon, Lepidolit, Apatit, Rutil, Kuvars gang mineralleridir.


KAYNAKLAR

- Gümüş, A. (1979). Metalik Maden Yatakları, Ege Üniversitesi.
- Kuşçu, M. (1998-2001). Maden Yatakları Ders Notları.S.D.Üniversitesi
- Uz, B. (1983). Maden Jeolojisi, İ.T.Ü. Maden Fakültesi

[MiNeR]

KALINTI YATAKLARI
1. Oluşum:
Oluşum nedenleri yer kabuğunun üzerinde atmosfer veya hidrosferdeki olaylara yani dış kökenli olaylara bağlı olarak gelişen yataklardır. Fe, Ni, Co, Al, Mn yatakları kalıntı olarak gelişirler. Ayrıca Asbest, manyezit, kil tuğla, kiremit toprakları (terraroza) sepiyolit vb. yataklar kalıntı yatakları olarak gelişirler.
Bu tür yataklar içinde belirli bir cevher yığışımına sahip olmayan olağan kayaçların tamamen dış etkenlerle ayrışıp faydasız unsur gruplarının ortamdan uzaklaşarak faydalı mineral ve elementlerin toplanmasıyla oluşan yataklardır. Bu yatakların oluşumuna etken 3 faktör vardır. Bunlar:
- İklim,
- Rölyef,
- Ayrışmaya uğramış kayacın bileşimi.
2. Genel Özellikleri:
Kalıntı yatakları özellikle sıcak, nemli tropikal iklimin olduğu bölgelerde rölyefin düşük olduğu az çıkıntılı bölgelerde ve tamamen peneplenleşmemiş kayaçların olduğu bölgelerde gelişir.
Ferromağnezyen ve Aliminosilikatlı kayaçlar ayrıştıklarında üst kısımlarında lateritik oluşumlar meydana getirirler. Ayrışan kayacın bileşimine göre ortaya çıkan lateritler:
a. Demir (Fe)’li lateritler
b. Alüminyum (Al)’lu (Boksit) olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Demirli lateritlerde Nikel-Kobalt zenginleşmesi söz konusudur. Kalıntı yatakların bir kısmı oluştukları günden beri taşınmayıp aşınmadan yerlerinde bulundukları için Otokton yataklar da denir. Bazıları ise taşınıp yeniden bir başka bölgede biriktikleri için Allokton yataklar veya yarı Allokton kalıntı yatakları olarak adlandırılabilir.


Kalıntı Yatakların Sınıflandırılması
A. Demirli Lateritler:
Tropikal ve subtropikal iklimlerde peneplenize veya oldukça düzgün topografik yüzeylerde kimyasal ayrışmaya maruz kalan demir minerallerinden çıkan demirin diğer bileşenlerin yıkanarak ortamdan uzaklaşmasına bağlı olarak zenginleşmesi sonucu ortaya çıkan demir bakımından ekonomik öneme sahip bir miktar silis bulunduran demirhidroksit birikimlerine demirli laterit yatakları denir.
Demirli laterit yatakları yataklanma tipi bakımından birçok gruba ayrılır. Bunlar:
1. Plaser yataklar
2. Conakry tipi lateritik yataklar
3. Lindener mark tipi karstik yataklar
4. Delemont tipi psolitik yataklar
5. Hunsrück tipi çökellerin güncelleşmesiyle oluşan yataklar
6. Demir şapkalar
1. Plaser Yataklar: Anakayadan günlenme ve bozulmayla serbestleşmiş ve nehir, deniz dalgaları ve akıntıları yada rüzgarla mekaniksel olarak taşınmış ve konsantre olmuş birikimlerdir (Şekil 1). Akarsu ve plaj çökellerindeki mekanik boylanma sonucu oluşan siyah kumlardaki en önemli demir minerali manyetittir.





Şekil 1.
Iron Mountain, Missouri yatağında Paleozoyik birimleri altındaki plaser cevher (Lindgren, 1933'den).
1-Porfir (hematitli), 2-Kil, 3-Kumlu kireçtaşı, 4-Kireçtaşı, 5-Kumtaşı, 6-Kireçli kil, 7- Konglomeratik cevher.
2. Conakry Tipi Lateritik Yataklar: Lateritler, tropiklerde çeşitli tipteki kayaların üzerinde yer alan örtü demir oksitlerdir. Alttaki kayaların derin biçimde günlenmesiyle oluşurlar ve çözünmeyen bileşenlerin oksitlenmiş kalıntı birikimleridir (Şekil 2). Bazik ve ultrabazik kayaların ve demirce zengin bazalt ve tüf gibi püskürük kayaların üzerinde yer alır.




Şekil 2.
Conakry tipi lateritik demir yatağının genelleştirilmiş kesidi (Ovalıoğlu,
1- Toprak, 2-Demir kabuk, 3- Yumuşak demir, 4- Geçiş zonu, 5- Bazik kaya
3. Lindener mark Tipi Karstik Yataklar: Kireçtaşı ve dolomitlerin üzerinde yer alan bir lateritik demir yatağı tipidir. Kalıntılar, transgresyona bağlı eski karasallaşma yüzeylerini temsil eden stratigrafik boşluklarda uzanmaktadır. Günlenmeyle oluşan demirler çukurları örterler ve çoğu kez denizel çökellerle örtülmüşlerdir. Lindener mark’da (Almanya) karstik kalıntı demir cevherleri Devoniyen kireçtaşı üzerinde yer alır (Şekil 3).


Şekil 3.
Lindener Mark’da dolinlerin kesiti.





4. Delemont Tipi Pisolitik Yatakları: Pisolitik cevherler, bir demirce zengin kalıntı kil yada bir kıtasal günlenme kabuğu (limon olarak adlandırılmaktadır) içerisinde kongresyonlu, yuvarlaklaşmış kabuksal oluşumlardır. Kurak ile yarı kurak, zaman zaman nemli bir iklimde günlenmeye yol açan, aşağıdan yükselen demirce zengin çözeltilerden buharlaşma yoluyla kireçtaşı üzerinde oluşurlar. Delemont’da (İsviçre) pisolitik cevherler (Şekil 4) silika ve alüminayla kirlenmiş kahverengi demir cevherleridir. Manganez, kalsiyum ve magnezyum ile elementler de bulunur.






Şekil 4.
Delemont yatağına ait şematik kesit (Fehlmann ve Quervain, 1952'den). 1-Karstik erozyonla oyulmuş Jura kireçtaşı, 2-Killi balçık, 3- Pisolitli balçık, 4- Pisolitsiz killi balçık, 5- Demirli kireçtaşı "Limonu" (sarı toprak), 6- Marn.

5. Hunsrück Tipi Çekellerin Günlenmesiyle Oluşmuş Yataklar
Şeyl, grovak ve kumtaşı üzerindeki lateritik günlenmeyle oluşmuş demir yataklarıdır. Bu tip yataklar silisli, toprağımsı, kahverengi demir cevherleridir. Göç eden çözeltilerden, kısmen metasomatik yer değiştirmeyle çökelmişlerdir.
Hunsrück'de (Almanya) cevher, daha kaba kırıntılı gereçle birlikte kil içinde sarmalanmıştır (Şekil 5). Cevher genel olarak paleotopoğrafyada oluşmuş çukurların alt kısmında mercek, ışın ve düzensiz kütleler biçimindedir. Neojen ile erken Pleistosen sırasındaki nemli tropikal iklimde, Devoniyen şeyi, grovak ve kumtaşının laterilik günlenmesiyle oluşmuştur. Bu günlenme sırasında açığa çıkan demirce zengin çözeltiler yüzey yakınındaki havzalarda ve ceplerde çökelmişlerdir. Cevherin kimyasal bileşimi Fe % 42,Si02 % 20, Mn % 0.25 ve P % 0.5 biçimindedir.





Şekil 5.
Hunsrück yatağının şematik kesidi (Vierschilling, 1910'dan).

6. Demir Şapkalar
Piril ve pirotin gibi demirli sülfidlerin yüzeyde oksitlenmesiyle oluşmuş kalınlı demir oksit yataklarıdır. Sülfid yatakları üzerinde bir takke oluştururlar ve dereceli olarak birincil cevhere geçerler (Şek.6). Genelde düzensiz biçimdedirler, sülfidli cevher gövdesindeki çöküntülerde aşağı doğru yayılan demir cepleri görünümündedirler.
Sert gözenekli kütleler ve tipik olarak yumuşak toprağımsı demir oksitler ile günlenmeye dayanıklı mineraller içerirler. Ana cevher minerali limonittir. Bunun yanında birincil cevherin bileşimine bağlı bileşenler de görülür. Kükürt içeriği çoğunlukla yüksektir.






Şekil 6.
Copper Mountain, Arizona’da sülfid zonlarının oksidasyonunu gösteren şematik kesit (Bateman, 1950’den).

Türkiye Kalıntı Demir Yatakları
1. Çaldağ (Manisa): Ultrabazik demir %48-60, kalınlığı 10 m, limonit ve nikel de içerir.
2. Zileköy (Kayseri): Tüf ve aglomeralar üzerinde limonit oluşmuştur. %45-55 demir içerikli, 2 m kalınlığı olan bir yatak.
3. Avşaören (Sivas): Demir oranı %40-50 dir. Çok silis içerdiğinden ekonomik değildir.
4. Payas (Hatay): Limonit, demir %15-63, nikel %1,57, Alüminyum %10-30. kalkerler arasında allokton bir yatak olup kalınlığı 5-27 m arasında değişir.
B. Alüminyumlu Lateritler:
Kayaçların yüzey şartlarındaki alterasyonu ile bileşenlerinden bir kısmını kaybederek bazı bileşenlerce zenginleşmeleri sonucu lateritler ortaya çıkmaktadır.
Laterit bir miktar silis ihtiva eden demir ve alüminyum hidroksitlerle killerin karışımına denilmektedir. Alüminyumca zengin olanları ise Alüminyum lateritleri meydana getirmektedir.
Laterit oluşumu için tropikal veya sub tropikal iklim şartları ve oldukça düz, hatta peneplenize yüzeylerin bulunması gerekir. Bu ortamda yağmur suları kayaçları ayrıştırarak çözebildikleri Ca, Na, K, P, Mg gibi elementleri taşırlar. Al, Fe, Ni, Co, Ti ve Si gibi elementler ise yerinde kalarak lateritleri oluştururlar.
Alüminyum lateritlerin gelişebilmesi için ayrışan kayaçta yeterli miktarda alüminyum bulunması ve kayacın yüzey şartlarında kolay ayrışabilen bileşime sahip olması gerekir. Bu özelliklere en uygun kayaçlar kireçtaşları ve dolomitler, kısmen de volkanik kayaçlar ve nefelin siyenitlerdir.
Alüminyum laterit ve boksit yataklarını oluşumlarına göre dört gruba ayırmak mümkündür:
1. Güncel Alüminyum Lateritler: Bunlar kuvaterner topografik yüzeylerinde gelişen karstik çukurların alüminyum lateritlerle dolması şeklinde oluşmaktadır. Genellikle amorf alüminyum hidroksitler, gibsit, ender olarak da böhmit bulundururlar. Jameika, Tahiti ve Dominik Cumhuriyetinde işletilen güncel alüminyum lateritler yatakları vardır.
2. Karstik Boksit Yataklar: Bunlar Paleo-topografik yüzeylerde çukurlukların veya karstik boşlukların alüminyum lateritlerle doldurulmaları ile oluşmuşlardır. Diyojenes geçirdikleri için tutturulmuş katı kayaçlardır. Genellikle düşük dereceli metamorfizmaya uğramışlardır. Hakim minerallari böhmit ve diyaspordur. Daha az oranda gibsit bulunur. Kısmen taşınmış veya yer değiştirmişlerdir. Bu yolla meydana gelen yıkamalar boksitin kalitesini yükseltmiştir. Büyük boksit seviyelerinin yanında boşluk dolgunu şeklinde bulunan karstik cepler yaygındır.
3. Sedimenter Boksit Yatakları: Yüzeyde birikmiş ve genellikle düşük kaliteli alüminyum lateritlerin değişen topografya şartlarında tane veya çamur halinde taşınarak bitişik sedimantasyon havzalarında birikmeleri şeklinde oluşurlar diğer sedimanlarla ardalanmalı veya yanal geçişli olarak bulunurlar. Boksit çakıllarından oluşan konglomeralar yaygındır. Arkansan’da (A.B.D.) nefelin siyenitlerin üzerinde yer alan gölsel ortamda gelişmiş sedimanter boksit oluşumları bulunmaktadır.
4. Boksitli Breşler: Yüzey ayrışması ile oluşan alüminyum lateritlerin yerinde veya kısmen taşınıp çevre kayaçların parçalarını çimentolayarak boksitli breşleri oluştururlar. Bunlar en fazla %5-10 oranda Al2O3 bulundururlar. Bunların tipi örnekleri Hindistan, Gana ve Gine’de bulunmaktadır.
Türkiye’de Alüminyum Laterit Yatakları:
Çoğunlukla Akdeniz Bölgesi’nde ve doğu-batı yönlü bir kuşak içinde yer almaktadır. 200’ün üzerinde yatak ve zuhur vardır. Bunların başlıcaları Milas (Muğla) zımpara ve diyaspor yatağı ile Akseki (Antalya), Seydişehir (Konya), İslahiye (Gaziantep) ve Payas (Hatay) boksit yataklarıdır.




Kaynak

[kursatavril]

eywallah kardeş