Hidrotermal Alterasyona Bağlı Element Kirliliği: Canca (Gümüşhane-Türkiye)

Year 2022, Volume: 5 Issue: 2, 87 - 103, 31.12.2022

Alaaddin Vural

Abstract

Bu çalışma kapsamında hidrotermal alterasyon sahalarındaki muhtemel element kirliliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla Canca (Gümüşhane-Türkiye) hidrotermal alterasyon sahasından toplanmış 288 adet toprak örneğinin element içerikleri kabul gören ortalama değerleri (background values) ile kıyaslanmış ve değişik kirlilik parametreleri ile de irdelenmiştir. Çalışma sonucunda sahaya ait major element (sodyum, magnezyum, alüminyum ve kalsiyum) konsantrasyonlarının, potasyum elementi hariç, yerel ve bölgesel ortalama değerlerine yakın olduğu, potasyum elementinin ise kabul gören ortalama değeri aştığı tespit edilmiştir. Değerlendirilmeye alınan ağır metal ve iz elementlerin ise çoğunlukla değişen oranlarda kabul edilen ortalama değerlerini aştığı tespit edilmiştir. Element konsantrasyonları ayrıca Jeobirikim İndeksi (Igeo), Zenginleşme Faktörü (EF), Kirlilik İndeksi (PI) gibi kirlilik parametreleri incelenmiştir. Kirlilik parametre verilerine göre, genel manada sahada iz element ve ağır metallerce değişen oranlarda element kirliliği/zenginleşmesinin varlığı tespit edilmiştir. Sahadaki örnek alım noktalarının incelenen tüm elementler açısından kirlilik derecesi ise Birleşik Kirlilik İndeksi (IPI) incelenmiştir. IPI verilerine göre de sahada örnek alım noktalarının çoğunlukla orta ve yüksek kirlilik sınıfında olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular alterasyon sahalarının maden arama amaçlı çalışmalarda hedef sahalar olmasının yanında element kirliliği/zenginleşmesi için incelenmesi gereken sahalar olduğu teyit etmiştir.

Keywords

Hidrotermal alterasyon, Element Kirliliği/Zenginleşmesi, Jeobirikim İndeksi (Igeo), Zenginleşme Faktörü (EF), Kirlilik İndeksi (PI), Birleşik Kirlilik İndeksi (IPI)

Project Number

113Y569

References

• Arslan, M., & Aliyazicioglu, I. (2001). Geochemical and petrological characteristics of the Kale (Gümüşhane) volcanic rocks: Implications for the Eocene evolution of eastern Pontide arc volcanism, northeast Turkey. International Geology Review, 43(7), 595–610. https://doi.org/10.1080/00206810109465035
• Buat-Menard, P., & Chesselet, R. (1979). Variable influence of the atmospheric flux on the trace metal chemistry of oceanic suspended matter. Earth and Planetary Science Letters, 42, 398–411.
• Chen, C. W., Kao, C. M., Chen, C. F., & Dong, C. Di. (2007). Distribution and accumulation of heavy metals in the sediments of Kaohsiung Harbor, Taiwan. Chemosphere, 66(8), 1431–1440. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.09.030
• Chen, T.-B., Zheng, Y.-M., Lei, M., Huang, Z.-C., Wu, H.-T., Chen, H., Fan, K.-K., Yu, K., Wu, X., & Tian, Q.-Z. (2005). Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing, China. Chemosphere, 60(4), 542–551. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.12.072
• Dokuz, A. (2011). A slab detachment and delamination model for the generation of Carboniferous high-potassium I-type magmatism in the Eastern Pontides, NE Turkey: The Köse composite pluton. Gondwana Research, 19(4), 926–944. https://doi.org/10.1016/j.gr.2010.09.006
• Eren, M. (1983). Gümüşhane-Kale Arasının Jeolojisi ve Mikrofasiyes incelemesi.
• Feng, H., Han, X., Zhang, W., & Yu, L. (2004). A preliminary study of heavy metal contamination in Yangtze River intertidal zone due to urbanization. Marine Pollution Bulletin, 49(11–12), 910–915. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2004.06.014
• Ghrefat, H., & Yusuf, N. (2006). Assessing Mn, Fe, Cu, Zn, and Cd pollution in bottom sediments of Wadi Al-Arab Dam, Jordan. Chemosphere, 65(11), 2114–2121. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.06.043
• Güner, S., Yazıcı, E., Ağan, A., Dursun, A., Yılmaz, H., & Yılmaz, Z. (2005). Gümüşhane Yöresi Epitermal Altın Aramaları Prospeksiyon Raporu.
• Güner, S., & Yazıcı, E. N. (2011). Gümüşhane – Bayburt – Trabzon Kıymetli Metal (Au – Ag) ve Baz Metal (Cu – Pb – Zn) Sahaları Envanter Raporları.
• Güven, İ. H. (1993). Doğu Pontidlerin 1/100.000 Ölçekli Kompilasyonu. MTA Genel Müdürlüğü.
• Hooda, P. S. (Ed.). (2010). Trace Elements in Soils. Wiley.
• Huang, J. H., & Matzner, E. (2007). Mobile arsenic species in unpolluted and polluted soils. Science of the Total Environment, 377(2–3), 308–318. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.01.059
• Kabata-Pendias, A. (2011). Trace Elements in Soils and Plants (4. baskı). CRC Press (Taylor & Francis).
• Kabata-Pendias, A., & Pendias, H. (2001). Trace elements in soils and plants. CRC Press Inc.
• Kaya, S., Başaran, N., Songören, T., Vural, A., & Kayadibi, Ö. (2010). Evaluations Related To Mining Archeology (Geo-Archeology) in Amasya City. 7th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology.
• Kaygusuz, A., Siebel, W., Şen, C., & Satir, M. (2008). Petrochemistry and petrology of I-type granitoids in an arc setting: the composite Torul pluton, Eastern Pontides, NE Turkey. International Journal of Earth Sciences, 97(4), 739–764. https://doi.org/10.1007/s00531-007-0188-9
• Lu, X., Wang, L., Lei, K., Huang, J., & Zhai, Y. (2009). Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China. Journal of Hazardous Materials, 161(2–3), 1058–1062. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.04.052
• Mandal, A., & Sengupta, D. (2003). Radioelemental study of Kolaghat, thermal power plant, West Bengal, India: Possible environmental hazards. Environmental Geology, 44(2), 180–186. https://doi.org/10.1007/s00254-002-0744-3
• Mason, R. P., Fitzgerald, W. F., & Morel, F. M. M. (1994). No TitThe biogeochemical cycling of elemental mercury: anthropogenic influencesle. Geochim Cosmochim Acta, 58, 3191–3198.
• McGrath, S. P. (1995). Chromium and nickel. Içinde B. J. Alloway (Ed.), Heavy Metals in Soil (2. baskı, ss. 152–178). Blackie Academic & Professional, London.
• Muller, G. (1969). Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geological Journal, 2, 108–118.
• Pelin, S. (1977). Geological study of the area southeast of Alucra (Giresun) with special reference to its petroleum potential. Karadeniz Teknik Üniversitesi Yayın No. 87.
• Rollinson, H. R. (2014). Using Geochemical Data. Içinde Using Geochemical Data. https://doi.org/10.4324/9781315845548
• Rose, A. W., Hawkes, H., & Webs, J. (1991). Geochemistry in Mineral Exploration (2. baskı). Academic Press.
• Rudnick, R., & Gao, S. (2010). Composition of the Continental Crust. Içinde H. Holland & K. Turekian (Ed.), Readings of Treatise on Geochemistry (2. baskı). Elsevier.
• Sipahi, F., Saydam Eker, Ç., Akpınar, İ., Gücer, M. A., Vural, A., Kaygusuz, A., & Aydurmuş, T. (2022). Eocene magmatism and associated Fe-Cu mineralization in northeastern Turkey: a case study of the Karadağ skarn. International Geology Review, 64(11), 1530–1555. https://doi.org/10.1080/00206814.2021.1941323
• Sposito, G. (2008). Geochemistry in soil science. Encyclopedia of Earth Sciences Series, 283–289. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-3995-9_243
• Sungur, A., Vural, A., Gundogdu, A., & Soylak, M. (2020). Effect of antimonite mineralization area on heavy metal contents and geochemical fractions of agricultural soils in Gümüşhane Province, Turkey. Catena, 184(January 2019), 104255. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.104255
• Sungur, A., Vural, A., Gündoğdu, A., & Soylak, M. (2018). Gümüştuğ Köyü (Torul-Gümüşhane) Tarım Topraklarında Manganın Jeokimyasal Karakterizasyonu. International Trace Analysis Congress (ITAC 2018/ES-AN 2018), 231. Sutherland, R. A. (2000). Bed sediment-associated trace metals in an urban stream, Oahu, Hawaii. Environmental Geology, 39(6), 611–627. https://doi.org/10.1007/s002540050473
• Tokel, S. (1972). Stratigraphical and volcanic history of Gümüşhane region.
• Topuz, G., Altherr, R., Siebel, W., Schwarz, W. H., Zack, T., Hasözbek, A., Barth, M., Satır, M., & Şen, C. (2010). Carboniferous high-potassium I-type granitoid magmatism in the Eastern Pontides: The Gümüşhane pluton (NE Turkey). Lithos, 116(1–2), 92–110. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2010.01.003
• Ural, M. N., Vural, A., & Çiftçi, A. (2020a). Conceptual Development Analysis of Health Tourism Based on “N-Gram”. 5.Uluslararası Sağlık Bilimleri ve Yönetimi Kongresi, 9-11 Temmuz 2020, Kırşehir/Türkiye.
• Ural, M. N., Vural, A., & Çiftçi, A. (2020b). N-Gram Analysis of Nuclear and Alternative Energy Sources and Historical and Political Course. Euroasia Summit Congress on Scientific Rearches and Recent Trend-6, May, 582–586.
• Vural, A. (2013). Assessment of Heavy Metal Accumulation in the Roadside Soil and Plants of Robinia pseudoacacia, in Gumushane, Northeastern Turkey. Ekoloji, 22(89), 1–10. https://doi.org/10.5053/ekoloji.2013.891
• Vural, A. (2014a). Canca (Gümüşhane) Alterasyon Sahasında Toprak ve Bitki Jeokimyası Çalışmaları ile Altın Potansiyelinin Araştırılması.
• Vural, A. (2014b). Toprak ve Akasya ağacı sürgünlerindeki iz/ağır metal dağılımı, Gümüşhane-Türkiye. MTA Dergisi, 148, 85–106.
• Vural, A. (2014c). Trace/heavy metal accumulation in soil and in the shoots of acacia tree, Gümüşhane-Turkey. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 148, 85–106.
• Vural, A. (2015a). Assessment of metal pollution associated with an alteration area: Old Gümüşhane, NE Black Sea. Environmental Science and Pollution Research, 22(5), 3219–3228. https://doi.org/10.1007/s11356-014-2907-7
• Vural, A. (2015b). Contamination assessment of heavy metals associated with an alteration area: Demirören Gumushane, NE Turkey. Journal of the Geological Society of India, 86(2), 215–222. https://doi.org/10.1007/s12594-015-0301-9
• Vural, A. (2016). Assessment of Sessile Oak (Quercus petraea L.) Leaf as Bioindicator for Exploration Geochemistry. Acta Physica Polonica A, 130(1), 191–193. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.130.191
• Vural, A. (2017). K-Ar dating for determining the age of mineralization as alteration product: A case study of antimony mineralization vein type in granitic rocks of Gümüşhane area, Turkey. Acta Physica Polonica A, 132(3), 792–795. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.132.792
• Vural, A. (2019a). Canca (Gümüşhane, Türkiye) toprak jeokimyası verilerinin Ters Mesafe Ağırlıklandırma (TMA) ve Krigleme enterpolasyon metotlarıyla değerlendirilmesi-ilk bulgular. MTA Dergisi, 158, 197–219.
• Vural, A. (2019b). Zenginleştirilmiş Jeoturizm Güzergahlarına Dair Farkındalık Oluşturulması : Eski Gümüşhane - Dörtkonak Güzergahı [Creation of Awareness of Enhanced Geotourism Routes: Old Gümüşhane-Dörtkonak Route]. Gümüşhane Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Elektronik Dergisi, 10, 250–274.
• Vural, A. (2019c). Evaluation of soil geochemistry data of Canca Area (Gümüşhane, Turkey) by means of Inverse Distance Weighting (IDW) and Kriging methods-preliminary findings. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 158, 195–216. https://doi.org/10.19111/bulletinofmre.430531
• Vural, A. (2020). Investigation of the relationship between rare earth elements, trace elements, and major oxides in soil geochemistry. Environmental Monitoring and Assessment, 192(2), 124. https://doi.org/10.1007/s10661-020-8069-9
• Vural, A. (2022). The Risk of Exposure to Natural Radiations Induced Hydrothermal Alteration Sites: Case of Canca Site (Gümüşhane, Türkiye). Göbeklitepe International Journal of Medical Sciences, 5(7), 14–22. https://doi.org/DOI: http://dx.doi.org/10.55433/gsbd.128
• Vural, A. (2015c). Alterasyon Sahalarının Potansiyel Ağır Metal Kirliliği Riski: Canca-Gümüşhane. 2. Tıbbi Jeoloji Sempozyumu, 105–108.
• Vural, A. (2018a). Gümüshane-Zigana Zenginleştirilmiş Jeoturizm Güzergâhı. II. International Sustainable Tourism Congress, 607–617.
• Vural, A. (2015d). Hidrotermal Olarak Kirlenmiş Topraklarda Yetişen Meşe Ağaçlarının Element Biriktirme Karakteri: Gümüşhane, Kuzeydoğu Türkiye. 2. Tıbbi Jeoloji Sempozyumu, 113–114.
• Vural, A. (2018b). Zenginleştirilmiş Jeoturizm Güzergahlarına Dair Farkındalık Olusturulması: Eski Gümüshane-Dört Konak Güzergahı. II. International Sustainable Tourism Congress, 533–542.
• Vural, A. (2018c). Zenginleştirilmiş Jeoturizm Rotası: Karadağ ve Artabel Gölleri. 71. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 481–482.
• Vural, A., Akpınar, İ., & Kaygusuz, A. (2021). Petrological characteristics of Cretaceous volcanic rocks of Demirören (Gümüşhane, NE Turkey) region. Journal of Engineering Research and Applied Science, 10(2), 1828–1842.
• Vural, A., & Albayrak, M. (2020). Evaluation of Gördes zeolites in terms of mineralogical , geochemical and environmental effects. Journal of Engineering Research and Applied Science, 9(2), 1503–1520.
• Vural, A., & Çiçek, B. (2019a). Heavy Metal Pollution in Developed Soils on Mineralization Zone. 3rd International Conference on Advanced Engineering Technologies, 3rd International Conference on Advanced Engineering Technologies (ICADET).
• Vural, A., & Çiçek, B. (2020). Cevherleşme Sahasında Gelişmiş Topraklardaki Ağır Metal Kirliliği. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8, 1533–1547. https://doi.org/10.29130/dubited.643775
• Vural, A., & Çiçek, B. (2019b). Heavy Metal Pollution in Developed Soils on Mineralization Zone. 3rd International Conference on Advanced Engineering Technologies (ICADET), 880–884.
• Vural, A., & Çiftçi, A. (2021). Analysis of Raw Material Supply-Demand Relationship Using N-Gram: Chrome Mine Example. Euroasia Journal of Social Sciences and Humanities, 8(1), 1–9.
• Vural, A., Çiftçi, A., & Ural, M. N. (2020). Kıymetli Taşlar ve Sömürgecilik: Dijital Veri Materyallerinin Analizi Örneğiyle (Precious Stones and Colonialism: Example of Analysis of Digital Data Materials). Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, 7(13), 122–134. https://doi.org/10.38065/euroasiaorg.404
• Vural, A., Çiftçi, A., & Ural, M. N. (2021). Kıymetli Taşlar ve Sömürgecilik. 73. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 237–241.
• Vural, A., & Erdoğan, M. (2014). Eski Gümüşhane Kırkpavli Alterasyon Sahasında Toprak Jeokimyası. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(1), 1–15.
• Vural, A., & Ersen, F. (2019). Geology, mineralogy and geochemistry of manganese mineralization in Gumushane, Turkey. Journal of Engineering Research and Applied Science, 8(June), 1051–1059.
• Vural, A., & Erşen, F. (2013). Eski Gümüşhane (Argyropolis) Manganez Yataklarının Jeolojik Ve Jeokimyasal Özellikleri. 66. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 162–163.
• Vural, A., Gundogdu, A., Akpinar, I., & Baltaci, C. (2017). Environmental impact of Gümüşhane City, Turkey, waste area in terms of heavy metal pollution. Natural Hazards, 88(2), 867–890. https://doi.org/10.1007/s11069-017-2896-1
• Vural, A., Gündoğdu, A., Saka, F., Bulut, V. N., & Soylak, M. (2022). The Heavy Metals and Minor Elements Effects of Mineralization and Alteration Areas with Buried Ore Deposits Potential on the Surface Waters. Journal of Investigations on Engineering & Technology, 5(1), 21–33.
• Vural, A., Kaya, S., Başaran, N., & Songören, O. T. (2009). Anadolu Madenciliğinde İlk Adımlar. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, MTA Kültür Serisi-3.
• Vural, A., & Kaygusuz, A. (2019a). Paleozoyik Yaşlı Artabel Plütonunun (Gümüşhane) Petrografik ve Jeokimyasal Özellikleri. 3. Uluslararası GAP Matematik-Mühendislik-Fen ve Sağılık Bilimleri Kongresi.
• Vural, A., & Kaygusuz, A. (2019b). Petrology of the Paleozoic Plutons in Eastern Pontides: Artabel Pluton (Gümüşhane, NE Turkey). Journal of Engineering Research and Applied Science, 8(2), 1216–1228.
• Vural, A., & Kaygusuz, A. (2021a). Petrographic and geochemical characteristics of late Cretaceous volcanic rocks in the vicinity of Avliyana (Gümüşhane , NE Turkey ). Journal of Engineering Research and Applied Science, 10(2), 1796–1810.
• Vural, A., & Kaygusuz, A. (2021b). Geochronology, petrogenesis and tectonic importance of Eocene I-type magmatism in the Eastern Pontides, NE Turkey. Arabian Journal of Geosciences, 14(6), 467. https://doi.org/10.1007/s12517-021-06884-z Vural, A., & Kaygusuz, A. (2022a). Gümüşhane İli Jeotermal Enerji ve Gazlı-Mineralli Su Potansiyelinin Araştırılması Üzerine Bir Değerlendirme. 1618–1645.
• Vural, A., & Kaygusuz, A. (2022b). On Heavy Metal Pollution Associated with Listvenite Developments: Ayvacık-Bayramiç/ Çanakkale-West Türkiye). 8th International Zeugma Conference on Scientific Researches, 492–501.
• Vural, A., & Külekçi, G. (2021a). Bahçecik (Gümüşhane) ve Yakın Civarı Zenginleştirilmiş Jeoturizm Güzergahı. UMTEB 11.Uluslararası Mesleki ve Teknik Bilimler Kongresi.
• Vural, A., & Külekçi, G. (2021b). Zenginleştirilmiş Jeoturizm Güzergahı:Gümüşhane-Bahçecik Köyü (Enriched Geotourism Route: Gümüşhane-Bahçecik Village). Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, 8(19), 1–23. https://doi.org/10.38065/euroasiaorg.894
• Vural, A., & Şahin, E. (2012). Gümüşhane Şehir Merkezinden Geçen Karayolunda Ağır Metal Kirliliğine Ait İlk Bulgular. Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2(1), 21–35.
• Vural, A., Şahin, E., & Güner, S. (2013). Terkedilmiş Maden Sahalarının Jeoturizm-Jeosit Potansiyeli, Gümüşhane, Türkiye. 66. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 348–349.
• Vural, A., & Sipahi, F. (2016). Demirören (Gümüşhane) Fe-skarn yatağının Jeolojik, Jeokimyasal ve kayaç kimyası, köken özellikleri açısından incelenmesi. https://doi.org/Proje No:13.F5114.02.08
• Vural, A., Ural, M., & Çiftçi, A. (2020a). Evaluation of Historical Development of Some Concepts Related To Development And Environmental Issues with N-Gram Analysis. International Black Sea Coastline Countries Scientific Research Symposium- V. November 28-29, 2020 / Zonguldak, Turkey.
• Vural, A., Ural, M. N., & Çiftçi, A. (2022). Analysis of Energy Raw Material Coal , Industrialization and Industrial Revolution Phenomena with N-gram. Journal of Investigations on Engineering & Technology, 5(1), 11–20.
• Vural, A., Ural, M. N., & Çiftçi, A. (2019). N-gram Yöntemi İle Değerli Metallerin Sosyal/Siyasal/Ekonomik Olaylarla İlişkisinin Değerlendirilmesi. 4. Uluslararası GAP Sosyal Bilimler Kongresi, 125–134.
• Vural, A., Ural, N., & Çiftçi, A. (2020b). Değerli Metallerin Sosyal / Siyasal / Ekonomik Olaylarla İlişkisinin N- gram Yöntemi İle Değerlendirilmesi. Social Mentality and Researcher Thinkers Journal, 6(29), 247–257.
• Yazıcı, E. ., Dursun, Ö., Güner, S., Eroğlu, C. İ., Selvi, S., & Deniz, N. (2010). Gümüşhane-Bayburt-Artvin yörelerine ait epitermal altın aramaları.
• Yılmaz, Y. (1972). Petrology and structure of the Gümüşhane granite and surrounding rocks, NE Anatolia.