Titanium Mineral Deposits, Titanium Contents and Titanium Partitioning in Rocks

Abstract

This study is aimed to provide some new informations on the titanium content and titanium portitioning in rocks, and titanium deposits. Titanium is most abundant element in the earth's crust and has a strong affinity for oxygen. At the present, titanium metal and alloys are used in the aerospace industries as structural components strength to high temperatures. In the primary titanium deposits, titanium minerals such as rutile and ilmenite which have trade grade, form as products of the crystallization of igneous magmas and as recrystallization products in metamorphic rocks. The behavior of titanium in magmatic crystallization is depends on such factors as the initial titanium contents of the magma, the chemical activities of iron, silicon, and aluminum, the partial pressure of oxygen and the temperature of crystallization. Rutile-bearing metamorphic rocks are generally related to high temperature and pressure-facies rocks. Anorthosite massifs are economically important sources of titanium minerals.

Keywords

• Titanium
• Mineral
• Rock

Titanyum Mineral Yatakları, Kayaçlarda Titanyum İçeriği ve Bölümlenmesi

Abstract

Bu makalede, titanyumun kayaçlardaki içeriği ve dağılımı incelenerek titanyum yataklarıyla ilişkin bazı yeni verilerin sunulması amaçlanmıştır. Yerkabuğunda oldukça bol bir element olan ve oksijene karşı kuvvetli bir afiniteye sahip olan titanyumun metal ve alaşımları günümüz uçak ve uzay endüstrisinde yüksek sıcaklığa karşı dayanaklı yapısal bileşenler olarak kullanılır. Birincil titanyum yataklarında rutil ve ilmenit gibi ticari nitelikli titanyum mineralleri esas olarak, magmanın kristalizason ürünleridir veya metamorfik kayaçlarda yeniden kristallenme sonucu oluşurlar. Mağmanın kristallizasyon sürecinde titanyum davran ışı, mağmanın ilksel titanyum içeriğine, Fe, Si ve Al'un kimyasal aktivitesine, oksijen basıncına ve kristalizasyon sıcaklığına bağlıdır. Rutil içeren metamorfik kayaçlar yüksek sıcaklık ve basın ç fasiyesi kayaçlarıyla ilişkilidir. Anortozit masifler, ticari yönden önemli titanyum kaynakların ı teşkil ederler.

Keywords

• Titanyum
• Mineral
• Kayaç

References

1. Arda, O., 1972, Adana'nın Osmaniye-Yarpuz-Kaynak Havalisindeki Serpantinitlerin Kompozisyon ve Orijinlerinin Araştırılması ve Sınıflandırılması, M. T. A. Dergisi, Sayı:78, Sayfa: 36-43.
2. Ayan, M., 1959, Contribution a L'étude Pétrographique et Géologique de la Région Située a'Nord-Est de Kaman (Turquie) Tome I-II, Doktora Tezi, p.440.
3. Aydın, Y., 1974, Etude Pétrographique et Géochimique delà Partie Centrale du Massif d'Istranca (Turquie) Doktora Tezi, 130 sayfa.
4. Aykol, A., 1979. Kırklareli-Demirköy Sokulumunun Petroloji ve Jeokimyası, İ. T. Ü. Maden Fak. Doçentlik Tezi, 204 sayfa.
5. Baş, H. ve diğ. 1986, Ulukışla-Çamardı (Niğde) Volkanitlerinin Bazı Petrolojik ve Jeokimyasal Özellikleri, Jeoloji Mühendisliği, Sayı: 26, Sayfa: 37-34.
6. Bayhan, H., 1988, Bayında (Kaman) Yöresindeki Alkali Kayaçların Jeokimyası ve Kökensel Yorumu, Türkiye Jeoloji Bülteni, C. 31, Sayfa: 59-70.
7. Batum, I., 1978, Nevşehir Güneybatısındaki Göllüdağ ve Acıgöl Yöresi Volkanitlerinin Jeolojisi ve Petrografisi, Yerbilimleri, Sayı: 4,1-2.
8. Best, J. L., Bratshaw, A. C., 1985, Flow Separation -A Physical Process for The Concentration of Heavy Minerals Within Alluvial Channels, J. Geol. Soc. London, Vol. 142, pp. 347-375.

9. Blake, M.C. and Morgan, B. A., 1976, Rutile and Sphene in Blueschist and Related High-Pressure-Facies Rocks, Geological Survey Professional, paper 959. C1-C6.
10. Boehm, G. A. W., 1949, Titanium: A New Metal, Scientific American, pp.258 1-6.
11. Boztuğ, D. ve Yılmaz, O., 1983, Büyükçağ-Elmalıçağ Granitoyidi (Kastamonu) ve Çevre Kayaçlarının Mineralojik-Petrografik ve Jeokimyasal incelenmesi, Yerbilimleri Dergisi, Sayı:10, Sayfa: 71-89.
12. Buddington, A. F., and Lindsley, D. H., 1964, Iron -Titanium Oxide Minerals and Synthetic Equivalents, Journal of Petrology, Vol. 5, Part. 2, pp. 310-357.
13. Bürküt, Y., 1966, Kuzeybatı Anadolu'da Yer alan Plütonların Mukayeseli Jenetik Etüdü. İ. T. Ü., doktora Tezi, 272 sayfa.
14. Bürküt, Y., 1977, Orta ve Para Gnayslarda Li, Rb, Cs ve Sr'un Dağılımı ve Bazı Petrolojik Sonuçlar, İ.T.Ü. Maden Fak.68 sayfa.
15. Candan, O., 1988, Demirci-Borlu Arasında Kalan Yörenin (Menderes Masifi Kuzey Kanadı) Petrografisi, Petrolojisi ve Mineralojisi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Doktora Tezi.
16. Çağatay, A., 1979, Hakkari-Çukurca-Taşbaşı Fosil Plaser Zuhuru ve İçinde Gözlenen Prekambriyen Yaşta Ultrabazik Kayaç İzleri, Jeoloji Mühendisliği, Mayıs sayısı, Sayfa:15-22.
17. Çapan, U. Z., 1981, Toros Kuşağına Ait Beş Ofiyolit Masifinde (Marmaris, Mersin, Pozantı, Pınarbaşı, Divriği) Major Element Analizlerinin İstatistiksel Yorumu: 1. Ortalama Değerlerin Karşılaştırılması. Yerbilimleri, Sayı: 7.
18. Çoban, F., 1988, Batı Karadeniz Bölgesinde Üst Kretase Yaşlı Akçakoca Volkanitlerinin Petrokimyasal Özellikleri, Jeoloji Mühendisliği, Sayı: 16, Sayfa: 43-48.
19. Çoğulu, E., 1975, Gümüşhane ve Rize Bölgelerinde Petrolojik ve Jeokronometrik araştırmalar, İ. T. Ü. Kütüphanesi, No. 1034.
20. Dachille, F. and Others, 1968, Pressure-Temperature Studies of Anatase, Brookite Rutile and TİO2-II. The American Mineralogist, Vol. 53, pp. 1229-1939.
21. Dağ, N., 1988, Gördes Pegmatoidlerinin Mineralojik ve Jeokimyasal İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Doktora Tezi, 142 Sayfa Dickson, T., 1986, Turkey's Minerals, Industrial Minerals, No. 227.
22. Duchesne, J., 1972, Iron-Titanium Oxide Minerals in the Bjerkrem-Sognal Massif, South-Western Norway, Journal of Petrology. Vol. 13, Part. 1, pp. 57-81.
23. Ercan, T. ve diğ., 1978, Uşak Yöresindeki Neojen Havzaların Jeolojisi. T.J. K. Bülteni, Sayı: 21/2.
24. Ercan, T. ve diğ., 1979, Uşak Volkanitlerinin Petrolojisi ve Plaka Tektoniği Açısından Ege Bölgesindeki Yeri, T. J. K. Bülteni, 22/2, Sayfa: 185-198.
25. Ercan, T. ve diğ., 1985, Batı Anadolu Senozoyik Volkanitlerine Ait Yeni Kimyasal, izotopik ve Radyometrik Verilerin Yorumu, T. J. K. Bülteni, Cilt. 28, Sayı: 2, Sayfa: 121-136.
26. Ercan, T. ve diğ., 1990, Balıkesir-Bandırma Arasının Jeolojisi, Tersiyer Volkanizmasının Petrolojisi ve Bölgesel Yayılımı, M. T. A. Dergisi Sayı: 110, Sayfa: 113-130.
27. Ercan, T. ve Türkecan, A., 1984, Batı Anadolu-Ege Adaları-Yunanistan ve Bulgaristan 'daki Plütonların Gözden Geçirilişi, T. J. K. Ketin Simpozyumu, Sayfa: 189-208.
28. Erdoğan, B., 1990, İzmir-Ankara Zonu ile Karaburun Kuşağının Tektonik İlişkisi, M. T. A. Dergisi, Sayı: 110, Sayfa: 1-15.
29. Eren, R. H., 1979, Kastamonu-Taşköprü Bölgesi Metamorfitlerinin Jeolojik ve Petrografik Etüdü, İ. T. Ü. Doktora Tezi.
30. Erkan, Y., 1975, Orta Anadolu Masifinin Güneybatısında (Kırşehir Bölgesi) Etkili Rejyonal Metamorfizmanın Petrolojik İncelenmesi, Doktora Tezi, Sayfa: 149.
31. Espenshade, G., 1973, Kyanite and Related Minerals, U. S. Geol. Survey Prof. Paper, 820, pp. 304-312.
32. Evirgen, M. M., 1979, Menderes Masifi Metamorfizmasına Petroloji, Petrokimya ve Jenez Açısından Yaklaşımlar (Ödemiş-Tire-Bayındır-Turgutlu Yöresi) H. Üniversitesi, Doktora Tezi.
33. Force, E. R., 1976 a, Titanium Contents and Titanium Portitioning in Rocks, Geological Survey Professional paper, 959, Al-Ag. Force, E. R., 1976 b, Titanium Minerals in Deposits of Other Minerals, Geological Survey Professional Paper, 959, F1-F14.
34. Force, E. R., 1976 c, Metamorphic Source Rocks of Titanium Placer Deposits -A Geochemical Cycle, Geological Survey Professional Paper, 1959, B6-B13.
35. Force, E. R., 1980, The Provenance of Rutil, Journal of Sedimantary Petrology, Vol. 50, No. 2, pp. 485-488.
36. Gallagher, M. J., 1974, Rutile and Zircon in North Umbrian Beach Sands, Institution of Mining and Metallurgy Bulletin, No. 813, pp. B97-98.
37. Gedikoğlu, A. ve diğ., 1985, Doğu Karadeniz Cevherleşmesine bir örnek: Ocaklı (Maçka-Trabzon) Manganez Zuhuru. Jeoloji Mühendisliği, Sayı: 25, Sayfa: 23-38.
38. Genç, S., 1990, Bitlis Masifi, Çökekyazı-Gökyay (Hizan, Bitlis) Yöresi Metamorfitlerinin Petrografisi, Metamorfizması ve Kökeni T. J. K. Bülteni, Cilt. 38, Sayı: 2, Sayfa: 1-14.
39. Gjelsvik, T., 1957, Geochemical and Mineralogical Investigation of Ti-Taniferous Iron Ores, West Coast of Norway, Economic Geology, Vol. 52, pp. 482-498.
40. Goldsmith, R., Force, E. R., 1978, Mineral Deposita, 13, pp. 329-343.
41. Göncü, N., 1986, Titanyum Mineralleri ve Geleceği, Yeryuvarı ve İnsan, Cilt. 11, Sayı:4, Sayfa:3-7.
42. Gültekin, A. H., 1989a, Titanyum Yatakları ve Türkiye'nin Potansiyeli, Maden dergisi, Yıl. 1, Sayı: 3, Sayfa: 11-13.
43. Gültekin, A. H., 1986 b, Metamorfik Kayaçlarda Titanyumun Dağılımı, İ. T. Ü. Dergisi, Cilt. 47, Sayı: 2.
44. Gültekin, A. H., 1990, Menderes Masifi (Çiniyeri-Küre Bölgesi) Plaser Rutil Yatakları, İ. T. Ü. Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, Sayfa: 256.
45. Gültekin, A. H., 1991a, Titanyum Endüstiriyel Önemi, Maden Dergisi, Eylül Sayısı, Sayfa:12.
46. Gültekin, A. H., 1991 b, Dünya Alüvyal Altın Plaserleri, İ. T. Ü. Dergisi Cilt 49. Sayı: 2, Sayfa: 30-39.
47. Gültekin, A. H., 1991 c, Çiniyeri-Küre (Tire) Sahasındaki Flüviyal Sedimanların Ağa Mineralleri, Türkiye Jeoloji Bülteni, C. 34, Sayfa: 73-83.«
48. Gültekin, A. H., 1992, Çiniyeri-Küre Bölgesi (Menderes Masifi) Metamorfik Kayalarında Rutilin Kökeni ve Flüviyal Sedimanların Rutil İçeriği, Türkiye Jeoloji Bülteni, Cilt. 35, Sayı: 1.
49. Herz, N., 1976 a, Titanium deposits in Anorthosite Massifs, Geological Survey Professional Paper, 959, Dl-6.
50. Herz, N., 1976 b, Titanium Deposits in Alkalic Igneous Rocks, Geological Survey Professional Paper, 959, E1-E6.
51. İzdar, E., 1968, Kozak İntrusif Masifi Petrolojisi ve Paleozoyik Çevre Kayaçları ile Jeolojik Bağlantıları, T. J. K. Bülteni, XI/1-2.
52. Innocenti, F., et al., 1975, The Neogene Calcalkaline Volcanism of Central Anatolia: Geochronological Data on Kayseri-Niğde Area. Geol. Mag., 112/4, pp. 349-360.
53. Jamieson, J. C., and Olinger, B., 1969, Pressure Temperature Studies of Anatase, Brookite, Rutile and TİO2 (1*1): A Discussion, the American Mineralogist, Vol.54, pp. 1477-1481.
54. Kartashov, I. P., 1971, Geological Features of Alluvial Placers, Economic Geology, Vol. 66, pp. 870-885.
55. Ketin, İ., 1983, Türkiye Jeolojisine Genel Bir Bakış, İ. T.Ü. Maden Fak. Sayı: 1259, Sayfa: 595.
56. Kibici, Y.,1990, Sarıcakaya (Eskişehir) Volkanitlerinin Petrolojisi ve Kökensel Yorumu. T. J. K. Bülteni, Cilt. 33, Sayı: 2, Sayfa: 69-78.
57. Klemic and Others, 1976, Titanium, Geol. Survey Prof. Paper, 820, pp. 653-665.
58. Kwak, A.P., 1968, Ti in Biotite and Muscovite as an Indication of Metamorphic Grade in Almandine Amphibolite Facies Rocks from Sudbury Ontario, Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 32, pp.1222-1229.
59. Lambert, R. J., et al. 1974, Chemical Petrology of a Suite of Calcaline Lavas from Mount Ararat, Turkey, Jour, of Geologiy, Vol.82, pp. 419-438.
60. Lee, T. and Yao, C., 1970, Abundance of Chemical Elements in the Earth’s Crust and its Major Tectonic Ünits: Internat. Geology Rev. V.12, pp. 778-786.
61. Lister, G. F., 1966, The Composition and Origin of Selected Iron-Titanium Deposits, Economic Geology, Vol. 61, pp.275-310.
62. Marsh, S., and Sheridan, D. M., 1976, Rutile in Precambrian Sillimanite-Quartz Gneiss and Related Rocks, East-Central Front Range, Colorado, Geological Survey Professional Paper, 959. G1-G17.
63. Minard, J. P. and Other, 1976, Alluvial ilmenite Placer Deposits, Central Virginia, Geological Survey Professional Paper, 959-H.
64. M. T. A. Dergisi, 1966, Ağır ve Nadir Mineraller ve Kıymetli Mineraller Arama Projesi, No: 4636.
65. Nuhoğlu, İ., 1988, Çavdar-Demirtepe (Söke-Aydın) Demir Yatağının Petrokimyasal İncelenmesi, T.J.K. Bülteni, Cilt. 31, Sayı: 2, s. 37-50.
66. Önen, A. P. ve Ünan, Ç., 1988, Kaman (Kırşehir) Kuzeydoğusunda Bulunan Gabroların Mineralojisi, Petrografisi, T.J.K. Bülteni, Cilt. 31, Sayfa: 23-28.
67. Örgün, Y., 1992, Orhaneli Bölgesi Ultrabaziklerinin Kimyasal Özellikleri. İ.T.Ü Dergisi, (Yayınlanacak).
68. Özpeker, L, 1973, Nemrut Yanardağının Volkanolojik İncelenmesi, Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu, Temel Bilimler Araştırma Grubu, Proje No: TBAG-83, Sayfa: 68.
69. Özkoçak, O., 1969, Etude Géologique du Massif Ultrabasique d'Orhaneli et de Sa Proche Bordure, These, Univ. Paris. 181 p.
70. Pişkin, Ö., 1979, Kadıkalesi-Girelbelen (Turgutreis-Muğla) Pb-Zn-Cu Cevherleşmelerinin Mineralojik-Jenetik İncelenmesi, Doçentlik Tezi, Ege Üniversitesi.
71. Pettijohn, F. J., 1941, Persistence of Heavy Minerals and Geologic Age, The Journal of Geology, Vol. XLIX., No. 1, pp. 610-625.
72. Reid, I., and Frostck, L. E., 1985, Role Setting Entrainment and Dispersive Equivalence and Interstic Trapping in Placer Formation. J. Geol. Soc. London, Vol. 142, pp. 739-746.
73. Savaşçın, Y., 1794, Batı Anadolu'da Andezit ve Bazalt Jenezi Sorununa Katkıları, TJ.K. Bülteni, Sayı: 1211.
74. Schuiling, R. D., and Vink, B. W., 1967, Stability Relations of Some Titanium-Minerals (Sphene, Perovskite. Rutile, Anatase), Geochemica et cosmochimi Acta, Vol. 31, pp. 2399-2411.
75. Schuiling, R. D., 1962, Türkiye'nin Güneybatısındaki Menderes Migmatit Kompleksinin Petrolojisi, Yaşı ve Yapısı Hakkında, M. T. A. Dergisi, Sayı: 58, Sayfa: 71-83.
76. Scott, P. W., 1977, Titanium in Aegirines-a Comment On: Crystallizations Trends of Pyroxenes from The Alcaline Volcanic Rocks of Tenerife, Canary Islands, Mineralogical Magazine, Vol.41, pp.553-554.
77. Shannon, R. D., and Park, J. A., 1964, Topotaxy in the Anatase-Rutile Transformation, the American Mineralogist, Vol. 49.
78. Smirnov, W. I. and Other, 1983, Studies of Mineral Deposit, Moscow, pp. 50-59.
79. Solmaz, O. M., 1983, Çukur (Kayseri) Bölgesi Siyenitik Kompleksinin Petrolojik Etüdü. İ. T. Ü. Doktora Tezi, Sayfa:85.
80. Stamper, J.W., 1965, Titanium, Mineral Fact and Problems, Buletin 630, pp. 970-990.
81. Tanyolu, E., 1979, Marmara Adası Metamorfik Serilerinin Petrolojik Etüdü, Z. D. M. M. A. Maden Bölümü, Doktora Tezi.
82. Tankut, A., 1990, Ankara Ofiyolit Melanj Kuşağı İçindeki Ofiyolitik Kayaçların Tektonik Oluşum Ortamlarına Jeokimyasal Bir Yaklaşım, M. T. A. Dergisi, Sayı: 110, Sayfa: 17-28.
83. Tankut, A., ve Sayın N. M., 1990, Ediğe Ofiyolit Kütlesindeki Mineral Fazları. M.T. A. Dergisi, Sayı: 110, Sayfa: 97-111.
84. Tokel, S., 1977, Doğu Karadeniz Bölgesinde Eosen Yaşlı Kalk-Alkalen Andezitler ve Jeotektonizma, T. J. K. Bülteni 20/1. Sayfa:49-54.
85. Tourtelot, H. A., 1968, Hydraulic Equivalence of Grains of Quartz and Heavier Minerals and Implications for the Study of Placers. U. S. Geol. Survey Profess. Paper, 594-F, pp. F1-F13.
86. Uncugil, G., 1969, Küçük Menderes Nehri Alüvyonlarında Titanla İlgili Ağır Minerallerin Alüvyoner Prospeksiyon Raporu. M. T. A. Raporu, No: 8653, Sayfa:6.
87. Uz, B., 1973, Les Formation Métamorphiques et Granitiques du Massif Ancien d'Akdağ (Simav-Turquie) et Leur Convertures Volcano-Sedimentaire. Tome. I-II, Doktora Tezi.
88. Williams, S. A., and Cesbron, F. P. 1977, Rutile and Apatite: Use Ful Prospecting Guides for Porphyry Copper Deposits, Mineralogical Magazine, Vol. 41, pp. 288-292.
89. Yılmaz, Y., 1984, Türkiye'nin Jeolojik Tarihinde Mağmatik Etkinlik ve Tektonik Evrimle İlişkisi, Türkiye Jeoloji Kurumu, Ketin Simpozyumu, Sayfa:63-81.