GEOLOGY AND STRATIGRAPHY OF HOD (ARTVİN) REGION, EASTERN PONTIDES, NE TURKEY

Abstract

This study reports a revised geological map and a stratigraphic section of the Hod region. It represents a synthesis of new data and earlier work. New results gathered from field geological mapping and petrographic investigation have clarified the lithological boundaries, textural characteristics, the stratigraphical relationships between various rock formations and spatial distribution and behavior of structural elements. Hod region, located in the eastern part of the eastern Pontides (Artvin district), comprises Jurassic to Cretaceous volcanic and sedimentary sequences with a roughly north-north-east trending, steeply east dipping stratigraphy. These lithological units are Liassic Berta Formation, Dogger Kırgülü Formation and Hızarlıdere Formation, Malm-Lower Cretaceous Öğdem Formation and İnanlı Member, Lower Cretaceous Aşağımaden Formation, Turonian Çatak Formation, Santonian Kızılkaya Formation and Santonian-Campanian Evliyatepe Formation. Among these formations, intermediate to felsic volcanic and volcanosedimentary rocks of Kızılkaya Formation are significant as they host several volcanogenic massive sulfide (VMS) and epithermal deposits throughout eastern Pontides. Hod Maden Au-Cu deposit which represents one of the highest-grade gold and copper discoveries made globally in recent years is also located in Hod region. Therefore, the revised geological map and stratigraphy presented here are important contributions to the regional geology and essential tools for exploration geologists working in the region.

Keywords

• Geological mapping
• Stratigraphy
• Volcanic-sedimentary sequences
• Hod
• Hod Maden
• Artvin
• Eastern Pontides

HOD (ARTVİN) YÖRESİNİN JEOLOJİSİ VE STRATİGRAFİSİ, DOĞU PONTİDLER, KD TÜRKİYE

Abstract

Bu çalışma Hod yöresinin revize edilmiş jeolojik haritasını ve stratigrafik kesitini sunar. Eski çalışmalardan derlenmiş ve yeni verilerin bir sentezidir. Arazide gerçekleştirilen jeolojik haritalama ve petrografik analizler sonucu elde edilen yeni sonuçlar, litolojik sınırları, dokusal karakteristikleri, birçok kayaç formasyonu arasındaki stratigrafik ilişkileri ile yapısal elementlerin mekânsal dağılımı ve davranışını netleştirir. Doğu Pontidlerin doğusunda (Artvin) yer alan Hod yöresi, yaşları Jura’dan Kratese’ye uzanan, kabaca kuzey-kuzey-doğu yönlü ve doğuya dik açıyla dalan volkanik ve volkanosedimanter sekansları içerir. Bu litolojik birimler, Lias yaşlı Berta Formasyonu, Dogger yaşlı Kırgülü Formasyonu ve Hızarlıdere Formasyonu, Malm-Alt Kretase yaşlı Öğdem Formasyonu ve İnanlı Üyesi, Alt Kretase yaşlı Aşağımaden Formasyonu, Turoniyen yaşlı Çatak Formasyonu, Santoniyen yaşlı Kızılkaya Formasyonu ve Santoniyen-Kampaniyen yaşlı Evliyatepe Formasyonudur. Bunların arasında, Kızılkaya Formasyonunun ortaç-felsik kompozisyonlu volkanik ve volkanosedimanter kayaçları Doğu Pontidler boyunca barındırdığı volkanojenik masif sülfit (VMS) ve epitermal yataklar ile öne çıkar. Son yıllarda dünya çapında gerçekleştirilen en yüksek tenörlü altın-bakır keşfi olan Hod Maden Au-Cu yatağı da Hod yöresinde yer alır. Bu nedenle, bu çalışmada sunulan revize edilmiş jeolojik harita ve stratigrafi, bölgesel jeolojiye önemli katkılar sunduğu gibi bölgede çalışan maden arama jeologları için de esaslı bir araç olma özelliğindedir.

Keywords

• Jeolojik harita
• Stratigrafi
• Volkanik-sedimanter sekanslar
• Hod
• Hod Maden
• Artvin
• Doğu Pontidler

References

1. Ovalıoğlu, R., “Hot-(Artvin) Cu-Pb-Zn Zuhurları”, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 24, 1966.
2. Doyuran, M., “Artvin-Hot Köyü’ne Bağlı Belizor Meydan Mahalleleri Civarı’nın Jeolojisi ve Burada Bulunan Pb-Zn-Cu-Py Damarlarının Etüdü”, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 75, 1970.
3. Şatır, F. and Ereren, M., “Artvin-Yukarımadenköy (Hot) ile Yakın Yöresindeki Piritli Cu-Zn-Pb Cevherleşmesine Ait Jeoloji Raporu”, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 86, 1976.
4. Çekiç, Y., Gümüşel, A., Topcu, T., Yağcı, A., Özdoğan, K., Yılmaz, H. and Kırcı, M., “Artvin F47 a1,a2,a3,a4-b1,b2,b3,b4-c3-c4-d1-d3,d4 Paftalarının Polimetalik Masif Sülfit Cevheri Prospeksiyonu Raporu”, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, 65, 1984.
5. Kandemir, Ö., Kanar, F., Çobankaya, M., Pehlivan, Ş., Tok, T., Akbayram, K. and Atıcı, G., “Artvin Borçka-Yusufeli Arasında Kalan Alanın Jeolojisi”, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 260, 2017.
6. Moritz, R., Melkonyan, R., Selby, D., Popkhadze, N., Gugushvili, V., Tayan, R. and Ramazanov, V., “Metallogeny of the Lesser Caucasus: From Arc Construction to Postcollision Evolution”, Society of Economic Geologists Special Publication no. 19, 157-197, 2016.
7. Moritz, R., Popkhadze, N., Hassig, M., Golay, T., Lavoie, J., Gugushvili, V., Ulianov, A., Ovtcharova, M., Grosjean, M. and Chiaradia, M., “At the crossroads of the Lesser Caucasus and the Eastern Pontides: Late Cretaceous to early Eocene magmatic and geodynamic evolution of the Bolnisi district, Georgia”, Lithos, 378, 105872, 2020.
8. Grosjean, M., Moritz, R., Rezeau, H., Hovakimyan, S., Ulianov, A., Chiaradia, M. and Melkonyan, R., “Arabia-Eurasia convergence and collision control on Cenozoic juvenile K-rich magmatism in the South Armenian block, Lesser Caucasus”, Earth Science Reviews, 226, 103949, 2022.

9. Sönmez, Ş. U., Moritz, R., Lavoie, J., Golay, T., Gialli, S., Turlin, F., Popkhadze, N., Natsvlishvili, M., Aydın, Ü., Keskin, S. and Spangenberg, J., "Diversity of Late Cretaceous epithermal systems of the Georgian Bolnisi and Turkish Artvin Districts: Products of a single ore-forming system during final Neotethyan subduction”, 5th Swiss Geoscience Meeting, Geneva, Switzerland, 2021.
10. Sönmez, Ş. U., Moritz, R., Golay, T., Gialli, S. and Turlin, F., “Epithermal systems in the Bolnisi District, Georgia and Artvin District, Turkey: Fundamental features of alteration, ore-style and ore-forming patterns”, Society for Geology Applied to Mineral Deposits Biennial Meeting, Switzerland, 2022.
11. Kandemir, Ö., Akbayram, K., Çobankaya, M., Kanar, F., Pehlivan, Ş., Tok, T., Hakyemez, A., Ekmekçi, E., Danacı, F. and Temiz, U., “From arc evolution to arc-continent collision: Late Cretaceous–middle Eocene geology of the Eastern Pontides, northeastern Turkey”, The Geological Society of America Bulletin, 131, 1889-1906, 2019.
12. Şengör, A. M. C. and Yılmaz, Y., “Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach”, Tectonophysics, 75(3-4), 181-241, 1981.
13. Okay, A. I. and Şahintürk, O., Geology of the Eastern Pontides, (Robinson, A. G.), Regional and Petroleum Geology of the Black Sea and Surrounding Region: AAPG Memoir, 68, 291-311, 1997.
14. Aydın, F., Oğuz Saka, S., Şen, C., Dokuz, A., Aiglsperger, T., Uysal, İ. Kandemir, R. Karslı, O., Sarı, B. and Başer, R., “Temporal, geochemical and geodynamic evolution of the Late Cretaceous subduction zone volcanism in the eastern Sakarya Zone, NE Turkey: Implications for mantle-crust interaction in an arc setting”, Journal of Asian Earth Sciences, 192., 1-23, 2020.
15. Bilir, M. E., “Geochemical and geochronological characterization of the Early-Middle Eocene magmatism and related epithermal systems of the Eastern Pontides, Turkey” M.Sc. thesis, Muğla, Turkey, Muğla Sıtkı Koçman University, 138, 2015.
16. Kuşcu, İ., Tosdal, R. M and Gençalioğlu-Kuşcu, G., Porphyry-Cu Deposits of Turkey, (Pirajno, F., Ünlü, T., Dönmez, C. and Şahin, M. B.), Mineral Resources of Turkey, Springer, Switzerland, 337-425, 2019.
17. Oyman, T., Epithermal Deposits of Turkey, (Pirajno, F., Ünlü, T., Dönmez, C. and Şahin, M. B.), Mineral Resources of Turkey, Springer, Switzerland, 159-223, 2019.
18. Çiftçi, E., Volcanogenic Massive Sulfide (VMS) Deposits of Turkey, (Pirajno, F., Ünlü, T., Dönmez, C. and Şahin, M. B.), Mineral Resources of Turkey, Springer, Switzerland, 427-495, 2019.
19. Rabayrol, F., Wainwright, A. J., Lee, R. G., Hart, C. J. R., Creaser, R. A., Camacho, A., “District-Scale VMS to Porphyry-Epithermal Transitions in Subduction to Postcollisional Tectonic Environments: The Artvin Au-Cu District and the Hod Gold Corridor, Eastern Pontides Belt, Turkey”, Economic Geology, XXX, X-X, 2023. https://doi.org/10.5382/econgeo.4983
20. Sönmez, Ş. U., Moritz, R., Turlin, F., Alexey, U., Van Der Lelij, R., Aydın, Ü. and Keskin, S. “Age and composition of magmatic rocks, and hydrothermal alteration characteristics of the Yanıklı Prospect, Eastern Pontides, Turkey”, Sustainable Mineral Resources Supply: Challenges for Future Generations, 2022, 46.
21. Aluç, A., Kuşcu, İ., Peytcheva, I., Cihan, M. and von Quadt, A., “The late Miocene Öksüt high sulfidation epithermal Au-Cu deposit, Central Anatolia, Turkey: Geology, geochronology, and geochemistry”, Ore Geology Reviews, 126., 103795, 2020.
22. Aydın, Ü., Keskin, S., Yurtseven, D., “Artvin Merkez Sümbüllü (Sinkot) Köyü Ar:201400301 (ER:3312887) No’lu Ruhsat Sahasının Buluculuk Talebine Esas Bakır, Altın Cevherleşmesine Ait Maden Jeolojisi ve Kaynak Tahmin Raporu (Cilt-1)”, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 170, 2019.
23. Konak, N. and Hakyemez, H. Y., “1:100 000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritaları No:105 Tortum-G47 Paftası”, MTA, 72, 2009.
24. Konak, N., Okay, A. I. and Hakyemez, Y., “Tectonics and Stratigraphy of the Eastern Pontides-Field Trip Guide Book 9th-14th October 2009”, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü and Chamber of Geological Engineers, Ankara, 120, 2009.
25. Soycan, H., “Doğu Pontidler (Trabzon, Bayburt, Erzurum ve Artvin) Orta Jura ve Üst Kretase Volkano-sedimanter İstiflerinin Radyolarya Taksonomisi, Biyostratigrafisi ve Çökel Ortamları”, PhD thesis, Ankara, Turkey, Hacettepe University, 515, 2017.
26. MTA, “1:500,000-scale map of Turkey”, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 2002.
27. Ustaömer, T., Robertson, A. H., Ustaömer, P. A., Gerdes, A. and Peytcheva, I., “Constraints on Variscan and Cimmerian magmatism and metamorphism in the Pontides (Yusufeli–Artvin area), NE Turkey from U–Pb dating and granite geochemistry”, (Robertson, A. H. F., Parlak, O. and Ünlügenç, U. C.), Geological Development of Anatolia and the Easternmost Mediterranean Region, Geological Society, Special Publications, London, 372, 49-74, 2013.
28. Kanar, F., “Zeytinlik (Artvin) “Civarının Jeolojisi ve Tektoniği”, M.Sc. thesis, Yozgat, Turkey, Bozok University, 103, 2016.
29. Konak, N., Hakyemez, Y., Bilgiç, T., Bilgin, R., Hepşen, N. and Ercan, T., “Kuzeydoğu Pontidlerin (Oltu- Olur-Şenkaya- Narman-Tortum-Uzundere-Yusufeli) Jeolojisi”, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 10489, 2001.
30. Callen, N., “Report on Geological Mapping and Prospect Evaluation, Hot Maden Property (Lic. #’s 201201058, 201201059, 20050853,201200321), Artvin District, NE Turkey”, NJC Geological and Exploration Services EIRL, 2013.
31. Bozkurt, E., “Draft report on structures of the Hot Maden Property”, Artmin Madencilik, 101, 2017.
32. Topal, E. and Tezcan, E., “Hod Maden Project Geological Report 2018”, Internal Artmin Exploration Department Report, 2018.