Geological and Mineralogical Investigation of Kılıçören (Gümüşhane) Pb-Zn-Cu±Au±Ag Mineralization

Year 2020, Volume: 10 Issue: 4, 1095 - 1109, 15.10.2020

Enver Akaryalı , Fatih Şal

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.746949

Abstract

The study area is located in Madenin Sırtı region of Kılıçören village of Gümüşhane. The mineralization found in the study area is developed within andesitic rocks of Early-Mid Jurassic Şenköy Formation. The ratios of Nb/Y and Zr/TiO2 of volcanic rocks in the area indicated these rocks are andesite and andesite/basalt according to the chemical analyzes. It is determined that the volcanics have calc-alkaline character based on the AFM, SiO2 versus K2O and SiO2 versus Th-Co diagram. The mineralization is observed as a vein situated in the NW-SE trending fractures developed in andesites belonging to Early-Middle Jurassic Şenköy Formation. The veins observed in the field have the thicknesses ranging from a few centimeters to several meters and length continues for several meters. The silicified ridge pointing to an epithermal system is about 5 meters in thickness and 50 meters long, having a bearing of N25°W. In the field, besides to silicification, the alteration types such as hematitization, limonitization, chloritization and sulfurization have been identified in the rocks around the mine. The pyrite, chalcopyrite, galena, sphalerite, fahlerz and quartz form the paragenesis of mineralization. In the mineralization, which is developed in two different phases, the replacement, separation, inclusion and cataclastic textures are the most important texture types observed. Especially, the observation of space filling and comb textures in quartz-containing samples, suggests that the mineralization in the field may have developed in the epithermal system.

Keywords

Copper-Lead-Zinc, Epithermal, Kılıçören (Gümüşhane), Replacement, Paragenesis

Kılıçören (Gümüşhane) Cu-Zn-Pb ± (Ag, Au) Cevherleşmesinin Jeolojik ve Mineralojik İncelenmesi

Abstract

İnceleme alanı Gümüşhane İline bağlı Kılıçören Köyü, Madenin Sırtı mevkiinde yer alır. Çalışma alanında bulunan cevherleşme Erken-Orta Jura yaşlı Şenköy Formasyonu’na ait volkanik kayaçlar içinde gelişmiştir. Volkanik kayaçların Nb/Y ve Zr/TiO2 oranları, kayaçların andezit ve andezit/bazalt türünde olduğunu işaret etmektedir. AFM, SiO2’ye karşı K2O ve Th-Co diyagramlarına göre ise volkanitlerin kalk-alkali karaktere sahip oldukları belirlenmiştir. Cevherleşme Erken-Orta Jura yaşlı Şenköy formasyonuna ait andezitlerde gelişen KB-GD doğrultulu kırık hatlarına damar şeklinde yerleşmiş olarak gözlenmektedir. Arazide gözlenen damarlar birkaç santimetreden bir iki metreye kadar değişen kalınlıklarda ve birkaç metre devam eden uzunlukta gelişmiştir. Alanda K25°B doğrultulu, yaklaşık olarak 5 m kalınlığa ve 50 m uzunluğa sahip silis kafası gözlenmekte olup oluşumu itibariyle epitermal sistemi işaret etmektedir. Sahada silisleşmenin yanı sıra hematitleşme, limonitleşme, kloritleşme ve kükürtleşme gibi alterasyon ürünleri tespit edilmiştir. Cevherleşmenin parajenezi pirit, kalkopirit, galen, sfalerit, fahlerz ve kuvarstan oluşmaktadır. İki farklı evrede gelişen cevherleşmede gözlenen en önemli doku türleri ornatım, ayrılım, kapanım ve kataklastik dokulardır. Özellikle kuvars içeren örneklerde, öz şekilli kuvars kristallerinin yanı sıra boşluk dolgusu ve taraklı yapının gözlenmesi, sahadaki cevherleşmenin epitermal sistemde gelişmiş olabileceğini düşündürmektedir.

Keywords

Bakır-Kurşun-Çinko, Epitermal, Kılıçören (Gümüşhane), Ornatım, Parajenez

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 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.
• Akaryalı, E., 2016. Geochemical, Fluid İnclusion 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.
• 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 Altın Potansiyelinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane.
• Aslan, N., ve Akçay, M., 2011. Mastra (Gümüşhane) Au-Ag Yatağının Jeolojik, Mineralojik ve Jeokimyasal Özellikleri, 63. Jeoloji Kurultayı, MTA, Ankara.
• Bektaş, O., Sen, C., Atıcı, Y. ve Köprübaşı, N., 1999. Migration of the Upper Cretaceous Subduction-Related Volcanism towards the Back-Arc Basin of the Eastern Pontide Magmatic Arc (NE Turkey), Geological Journal, 34, 95-106.
• Boynton, W. V., 1984. Cosmochemistry of Rare Earth Elements: Meteorite Studies. In: Henderson, P. (Ed), Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, Amsterdam., 63-114.
• 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.
• Çoğulu, E.,1975. Gümüşhane ve Rize Granitik Plütonlarının Mukayeseli Petrolojik ve Jeokronometrik Etüdü Doçentlik Tezi, İÜ Maden Mühendisliği, 186s.İstanbul.
• Demir, Y., 2005. Istala ve Köstere (Torul-Gümüşhane) Madenlerinin Mineralojik ve Dokusal Özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Eyüboğlu, Y., Bektaş, O., Seren, A., Nafız, M., Jacoby, W.R. ve Özer, R., 2006. Three- directional Extensional Deformation and Formation of the Liassic Rift Basins in the Eastern Pontides (NE Turkey). Geologica Carpathica. 57, 5, 337-346.
• Eyüboğlu, Y., Santosh, M., Keewook, Yi., Tüysüz, N., Korkmaz, S., Akaryalı, E., Dudas, F.O. ve Bektaş, 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.
• Fujimaki, H., Tatsumoto, M. ve Aoki, K.,1984. Partition Coefficients of Hf, Zr and REE between Phenocrysts and Groundmasses, Proc. 4th Lunar Planet Sci Conf. 2. Journal of Geophysical Research, 89, B662-672.
• Gedikoğlu, A., Pelin, S. ve Özsayar, T., 1979. The Main Lines of Geotectonic Development of the Eastern Pontides in Mesozoic era, Proceeding of the 1st Geological Congress of the Middle East (GEOCOME), pp. 555-580.
• Güven, İ.H., 1993. Doğu Pontidlerin Jeolojisi ve 1/250.000 Ölçekli Kompilasyonu. MTA Yayınları, Ankara, 65 s.
• Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. ve Mitchell, S.F., 2007. Classification of Altered Volcanic Island Arc Rocks Using Immobile Trace Elements: Development of The Th-Co Discrimination Diagram, Journal of Petrology, 48, 12, 2341-2357.
• Irvine, T.N. ve Baragar, W.R.A., 1971. A Guide to Chemical Classification of the Common Volcanic Rocks, Canadian Journal of Earth Sciences, 8, 523-548.
• Kandemir, R., 2004. Gümüşhane ve Yakın Yörelerindeki Erken-Orta Jura Yaşlı Şenköy Formasyonu’nun Çökel Özellikleri ve Birikim Koşulları, Doktora Tezi, Karadeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Kelemen, P.B., Johnson, K.T.M., Kinzler, R.J. ve Irving, A.J., 1990. High-Field-Strength Element Depletions in Arc Basalts due to Mantle–Magma İnteraction. Nature, 345, 521-524.
• Keskin, İ., Korkmaz, S., Gedik, İ., Ateş, M., Gök, L., Küçümen, Ö. ve Erkal, T. 1989. Bayburt Dolayının Jeolojisi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 8995,129 s, Ankara (yayımlanmamış).
• Ketin, İ 1966: Anadolu’nun Tektonik Birlikleri MTA Dergisi Sayı:66 MTA Ankara
• Kurt, A.H., 2018. Gümüşdamla (Aydıntepe-Bayburt) Skarn Cevherleşmesinin Jeolojik, Mineralojik ve Kökensel İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Gümüşhane.
• 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.
• Pearce, J.A. ve Cann, J. R., 1973. Tectonic Setting of Basic Volcanic Rocks Determined Using Trace Element Analyses, Earth and Planetary Science Letters, 19, 290-300.
• Pearce, J.A., 1983, Role of the Sukontinental Lithosphere in Magma Genesis at Active Continental Margins. In: Hawkesworth, C.J. $L Norry, M.J. (eds.) Conlinenta1 Bosnlts and Mrrnfle Xenoliths, 230-249, Shiva, Nantwich, UK
• Peccerillo, A. ve Taylor, S.R. 1976. Geochemistry of Eocene Calc-Alkaline Volcanic Rocks from the Kastamonu Area, Northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58, 63-81.
• Pelin, S., 1977. Alucra (Giresun) Güneydoğu Yöresinin Petrol Olanakları Bakımından Jeolojik İncelemesi, KTÜ yayını, 87, 103.
• Ringwood A. E. (1990) Earliest History of the Earth-Moon System. In Origin of the Earth (eds. H. E. Newsom and J. H. Jones), Oxford University Press,101–134.
• Sipahi, F. ve Sadıklar, B., 2010. Zigana (Gümüşhane, KD-Türkiye) Volkanitlerinin Alterasyon Mineralojisi ve Kütle Değişimi, Türkiye Jeoloji Bülteni, 53, 2-3.
• Stolz, A.J., Jochum, K.P., Spettel, B. ve Hofmann, A.W., 1996. Fluid and Melt Related Enrichment in the Subarc Mantle: Evidence from Nb/Ta Variations in İsland Arc Basalts. Geology, vol. 24, p.587‐590.
• Sun, S.S. ve McDonough, W.F. 1989.Chemical and İsotopic Systematics of Oceanic Basalts; İmplications for Mantle Composition and Processes In: Magmatism in the Ocean Basins. Saunders, A.D. and Norry, M.J. (Editors), Geological Society of London, London. 42: 313-345.
• Topuz, G., Altherr, R., Schwarz, W.-H., Dokuz, A. ve Meyer, H.-P., 2007. Variscan Amphibolite-facies Metamorphic Rocks from the Kurtoğlu Metamorphic Complex (Gümüşhane Area, Eastern Pontides, Turkey) International Journal of Earth Sciences, 96, 861-873.
• Turan, S., 2012 Zigana (Torul, Gümüşhane, KD Türkiye) Yöresi Damar Tip Pb-Zn-Cu±Barit Cevherleşmelerinin Kökensel Açıdan Karşılaştırmalı İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Türk-Japon Ekibi, 1985. The Republic of Turkey Report on The Cooperative Mineral Exploration of Gümüşhane Area, Phase 1, 72.
• Tüysüz, N., 2000. Geology, Lithogeochemistry and Genesis of the Murgul Massive Sulfide Deposit, NE Turkey, Chemie der Erde, 60, 231-250.
• Winchester, J.A. ve Floyd, P.A., 1977. Geochemical Discrimination of Different Magma Series and Their Differentiation Products Using Immobile Elements, Chemical Geology, 20, 97-127.
• Yalçınalp, B., 1992. Güzelyayla (Maçka-Trabzon) Porfiri Cu-Mo Cevherleşmesinin Jeolojik Yerleşimi ve Jeokimyası, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Yılmaz, C., 2002. Gümüşhane-Bayburt Yöresindeki Mesozoyik Havzalarının Tektono- Sedimantolojik Kayıtları ve Kontrol Etkenleri, Türkiye Jeoloji Bülteni, 45, 1, 141-165.
• Yılmaz, Y., 1973. Gümüşhane Granitinin Yerleşmesi, Cumhuriyetin 50. Yılı Yerbilimleri Kongresi, Bildiriler Kitabı: 485-490.