A geochemical and geostatistical approach to the origin of the Çatmakaya (Seydişehir - Türkiye) bauxite deposit

Year 2006, Volume: 27 Issue: 2, 63 - 85, 01.03.2006

M. Muzaffer Karadağ Fetullah Arık Alican Öztürk

Abstract

Keywords

-

Çatmakaya (Seydişehir-Turkiye) boksit yatağının kökenine jeoistatistiksel ve jeokimyasal bir yaklaşım

Abstract

Çatmakaya boksit yatağı; otokton konumlu Senomaniyen yaşlı Katrangediği formasyonuna ait kireçtaşlarının üzerinde gelişmiş olan karstik çukurluk içerisinde yer almakta, üzerinde Senoniyen yaşlı Doğankuzu formasyonuna aitkireçtaşları bulunmaktadır. Diyabaz/dolerit, serpantinit, radyolarit, kireçtaşı ve çörtlerle temsil edilen ve yerleşimyaşı Geç Eosen- Erken Miyosen olan allokton konumlu Bozkır birliğine ait ofiyolit dilimleri bu birimi tektonik dokanakla örtmektedir. Boksitlere kaynak olabilecek kaya türünün belirlenmesinin amaçlandığı bu çalışmada; boksitlerden ve bunlara kaynak olabilecek karbonatlar, terra-rosalar ve ofiyolitik kayaçlardan derlenen örneklerin analiz sonuçları jeokimyasal ve jeoistatistiksel değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Olası kaynak kayaçlardan ofiyolitte yapılan çalışmalara göre, Al2O3-CaO çifti arasındaki yüksek pozitif ilişki, duraylı element oranlarının boksitlerden farklı olması ve dağılım diyagramlarında regresyon doğrusunun orijinden sapması bu kayaçların boksitlere kaynaklıkedemeyeceğini göstermektedir. Boksitlerin, kireçtaşlarından türediği varsayıldığında, jeokimyasal olarak bazı elementlerin davranışlarının açıklanması için bir ara ürüne gereksinim duyulmaktadır. Kireçtaşından terra-rosa oluşumu sürecinde Si ve K 77, Zr 60, Ti 50.5, Fe 45.5, Al, Cu, Ga, Nb ve Th 37-40, Pb 21, Cr 19.6, Na 14, V 11, Ni 9.3,Mg 7.5 ve Zn 2.5 kat artmış ve Ca 20.1 kat azalmıştır. Terra-rosadan boksite geçiş sürecinde ise; Ca 30.7, Mg26.5, Na 17.9, Si 11, Zn 13.8, Cu 8.7, K 8.6 ve P’un 7.5 kez azalmasına karşın Al 3.04, Fe 2.14, Ti, Cr ve Th yaklaşık 2.5, Ga, Nb, Pb ve Zr 1.7-2 ve V 1.5 kat artmıştır. Karbonatlı kayaçlarda ve bunlardan türeyen terra-rosalarda Al-Fe ve Al-Si arasında saptanan yüksek pozitif, Ca-Al, Ca-Si ve Ca-Ti element çiftleri arasındaki yüksek negatif ilişkiler Al, Fe, Si, Ti ve Ca’un farklı kaynaklardan geldiğini göstermekte ve koefitik korelasyon dendogramları dabunu desteklemektedir. Çatmakaya yöresindeki karbonatlı kayaçlar, terra-rosalar ve boksitlerdeki duraylı elementoranları (Al/Ti, Al/Th, Al/Zr, Ti/Zr, Ti/Ga, Ti/Nb, Ti/Th, Ga/Nb, Ga/Th, Ga/Zr, Nb/Th, Nb/Zr, Th/Zr) birbirine benzerken, ofiyolitik kayaçlarda farklı çıkmaktadır. Boksitler ve muhtemel kaynak kayaçlarının birlikte değerlendirildiği korelasyon analizlerinde, Al-Fe, Al-Ti, Al-Ga, Al-Nb, Al-Th, Al-Zr, Ti-Ga, Ti-Nb, Ti-Th, Ti-V, Ti-Zr, Ga-Nb, Ga-Th, GaZr, Nb-Th, Nb-Zr ve Th-Zr element çiftlerinin çok yüksek pozitif ilişkiye (>0.95) sahip oldukları belirlenmiştir. Bu elementlere ait dağılım diyagramlarında da regresyon doğrusu merkezden veya merkeze çok yakın olarak geçmekte, terra-rosalar boksitlerle karbonatlı kayaçlar ve ofiyolitlerin arasında bir dağılım sunmaktadır. Bu verilere göre,kireçtaşlarından boksit oluşumu için gerekli olan ayrışma ürününün tüm Toros kuşağındaki karbonatlı kayaçlar üzerinde yaygın olarak gözlenen ve halen günümüzde de oluşumları devam eden terra-rosaların olduğu söylenebilir

Keywords

Boksit, Çatmakaya, jeoistatistik, jeokimya, Seydişehir, terra-rosa

References

• Atabey, E.,1976. Mortaş boksit yatağının mineralojisi, kimyası ve kökeni. TJK Bülteni, 19, 9-14.
• Atabey, E. ve Özkaya, İ., 1975. Mortaş boksit yatağı- nın kökeninin araştırılmasında trend yüze- yi yönteminin uygulanması. TJK Bülteni, 18, 143-150.
• Ayhan, A. ve Karadağ, M.M., 1985. Şarkikaraağaç (Isparta) güneyinde bulunan boksitli demir ve demirli boksit yataklarının jeolojisi ve oluşumu. TJK Bülteni, 28, 137-146.
• Bardossy, G., 1982. Karst bauxites; bauxite deposits of carbonate rocks. Amsterdam, Elsevier.
• Bardossy, G., 1984. European bauxite deposits. In: Jacob Leonard Jr (ed.), Proceedings of 1984 Bauxite Symposium, Los Angeles, California. Society of Mining Engineers, New York, 411-435.
• Baysal, O. ve Engin, N.A., 1976. Değirmenlik-Kızıltaş boksit yatağı. Yerbilimleri, 2, 140-160.
• Boski, T., and Herbosch, A., 1990. Trace elements and their relations to the mineral phases in the lateritic bauxites from southeastern Guinea, Bissou. Chemical Geology, 82, 279-297.
• Caillere, S., Maksimovic, Z., and Pobeguin, T., 1976. Les elements en traces dans quelques ba- uxites karstiques de l’Ariege et du var. Pro- ceedings of the Symposium on Advances in Geology, Geochemistry, and Treatment of Bauxite. Travaux-ICSOBA, 13, 233-252.
• Carvalho, G., Mestrinho, S.S.P., Fontes, V.M.S., Go- el, O.P., and Souza, F.A., 1991. Geoche- mical evolution of laterites from two areas of the semiarid region in Bahia State, Bra- zil. Journal of Geochemical Exploration, 40, 385-411.
• Çağatay, A. ve Arman, B., 1982. Boksit ve Türkiye’de- ki boksit yatakları. Jeoloji Mühendisliği, 14, 23-34.
• Dudich, E., and Siclosi, L., 1970. A comperative geoc- hemical study of some major and minor elements in four bauxite deposist of Trans- danubia, Hungary. Annual Institue Publica- tion Hungarici, 54, 318-345.
• Franceschelli, M., Puxeddu, M., and Memmi, I.,1998. Li, Bi-rich Rhaiean metabauxite, Tuscany, Italy: reworking of older bauxites and igne- ous rocks. Chemical Geology, 144, 221- 242.
• Gordon, M., Tracey, J.I., and Ellis, M.W., 1958. Ge- ology of the Arkansas bauxite region. U.S. Geological Survey Professional Paper 268.
• Göksu, E., 1953. Akseki (Antalya) boksit yataklarının jeolojisi, jenez ve maden bakımından etü- dü ve diğer Türkiye ve Avrupa boksitleriyle mukayesesi. TJK Bülteni, 4, 79 -139.
• Güldalı, N., 1978. Toros paleokarstı ve Seydişehir- Akseki boksit yatakları. Jeomorfoloji Dergi- si, 8, 1-23.
• Hill, I.G., Worden, R.H., and Meighan, I.G., 2000. Ge- ochemical evolution of a palaeolaterite: The interbasaltic formation, Northern Ire- land. Chemical Geology, 166, 65-84.
• Jennings, J.N., 1985. Karst. The MIT Press, Massac- husetts.
• Jepsen, K., and Shellmann, W., 1974. Über den Stoff- bestand und die Bildungsbedingungen der Bauxitlagerstaette Weipa/Australien; Ge- ologisches Jahrbuch, Reihe D, 7, 19-106.
• Karadağ, M.M., 1987. Seydişehir bölgesi boksitlerinin jeolojik, petrografik ve jenetik incelemesi. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bi- limleri Enstitüsü, (yayımlanmamış).
• Karadağ, M.M., 1996. Seydişehir yöresi boksitlerinin jeolojik ve petrografik incelemesi. Karade- niz Teknik Üniversitesi Jeololoji Mühendis- liği Bölümü 30. Yıl Sempozyumu. Bildiriler Kitabı, S. Korkmaz ve M. Akçay (eds.), Trabzon; Cilt 1, 96-111.
• Karadağ, M.M., Çelik, M. ve Karakaya, N., 1995. Kon- ya batısı Kızılören-Seydişehir arasındaki bölgede yer alan lateritik oluşumların ince- lenmesi. Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araş- tırma Projeleri Koordinatörlüğü, Proje No. 91/081.
• Karadağ, M.M., Temur. S., Öztürk. A. ve Arık. F., 2002. Çatmakaya (Seydişehir-Konya) bok- sit yataklarının jeolojik ve jeokimyasal in- celemesi. Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü, Proje No. 2000/076, 139 s (yayımlanmamış).
• Karadağ, M.M., Temur. S., Arık. F. ve Öztürk. A., 2003a. Çatmakaya (Seydişehir-Konya) boksit yatağının jeolojik ve petrografik özellikleri. Yerbilimleri, 28, 109-122.
• Karadağ, M.M., Temur. S., Arık. F. ve Öztürk. A., 2003b. Maşatdağı (Alanya, Antalya) diyas- poritik boksitlerinin dört ana bileşen je- okimyası. Geosound, 42, 35-51.
• Khadkikar, S.A., and Basavaiah, N., 2004. Morpho- logy, mineralogy and magnetic susceptibi- lity of epikarst-terra rossa developed in la- te Quaternary aeolianite deposits of sout- heastern Saurashtra, India. Geomorpho- logy, 58, 339-355.
• Khahghi, M., 1968. Zur Untersuchung der Spurenele- mente in den indischen Bauxiten, Lateriten und deren Ausgangsgesteinen basalt und charnockit. Doktora Tezi, Hamburg (yayım- lanmamış).
• Kronberg, B. I., Ryfe, W. I., McKinnon, B. J., Cokston, J. F., Stillianida, B. F., and Nashi, R. A., 1982. Model for bauxite formation, Para- gomines (Brazil). Chemical Geology, 35, 311-320.
• Lauber, T., 1980. Zur Genese der Bauxite der Mine Mortaş bei Seydişehir (Turkei). Doktora Tezi, Bern Üniversitesi, Bern (yayımlanma- mış).
• LoMonaco, S., and Yanes, C., 1990. Model for bauxi- te formation; Los Pijiguaos, Venezuela. Chemical Geology, 84 (1-4), 98-99.
• MacLean, W.H., Bonavia, F.F., and Sanna, G., 1997. Argillite debris converted to bauxite during karst weathering: Evidence from immobile element geochemistry at the Olmedo de- posit, Sardinia. Mineralium Deposita, 32, 607-616.
• Maksimovic, Z., 1968. Distribution of trace elements in bauxite deposits of Herzegovina, Yugos- lavia. Travaux-ICSOBA, 5, 63-70.
• Maksimovic, Z., 1976. Genesis of some Mediterrane- an karstic bauxite deposits. Symposium on advances in geology, geochemistry, and treatment of bauxite. Travaux-ICSO- BA, 13, 1-14.
• Maksimovic, Z., and Papastamatiou, J., 1973. Distri- bution D’oligoelements dans les gisement de bauxite de la Greece Centrale. In Inter- national Comitee for Studies of Bauxites, Oxides and Hydroxides of Aluminium. Pro- ceedings, ICSOBA International Symp. 3d, Nice, France, 33-46.
• Meyer, F.M., Happel, U., Hausberg, J., and Wiec- howski, A., 2002. The geometry and ana- tomy of the Los Pijiguaos bauxite deposit, Venezuela. Ore Geology Reviews, 20, 27- 54.
• Miko, S., Durn, G., and Prohic, E., 1999. Evaluation of terra rosa geochemical baselines from Croatian karst regions. Journal of Geoche- mical Exploration, 66, 173-182.
• Mylorie, J.E., and Carew, J.L., 1995. Karst develop- ment on carbonate islands. In: D. Budd, P.M. Harris, A. Saller. (eds.), Unconformiti- es and Porosity in Carbonate Strata. AAPG Memoir, Tulsa, Vol. 63, pp 55-76.
• Orhon, Ş. ve Tepebaşı, E., 1976. Seydişehir Çatma- kaya köyü çevresinin jeolojisi ve boksit ola- nakları. Etibank ATGB Rapor No. 019 (ya- yımlanmamış).
• Orhon, Ş., Altan, N. ve Vuran, A., 1977. Çatmakaya boksit yatağı arama raporu. Etibank ATGB. Rapor No. ARE-048 (yayımlanmamış).
• Özgül, N., 1976. Toroslar’ın bazı temel jeoloji özellik- leri. TJK Bülteni, 19, 65-78.
• Özlü, N., 1978. Etude Geologique, Mineralogique et Geochimique des Bauxites de la Region d’Akseki-Seydişehir (Taurus Occidental- Turquie). Université Pierre-Marie Curie, Ph.D. These, Paris (yayımlanmamış).
• Özlü, N., 1979. Akseki-Seydişehir boksitlerinin kökeni hakkında yeni bulgular. TJK Bülteni, 22, 215-226.
• Papiu, V.C., and Udrescu, C., 1973. Elements mine- urs der bauxites de Roumanie, Travaux- ICSOBA, 9, 159-175.
• Park, Jr. C.F., and MacDiarmid, R.A., 1975. Ore De- posits. W.H. Freeman and Company, San Francisco, USA.
• Patterson, S.H., 1971. Investigation of ferroginous bauxite and other mineral resources on Kauai and a reconnaissance of ferrogino- us bauxite deposits on Maui, Hawaii. U. S..Geological Survey Professional Paper 656.
• Peyronnet, P., 1971. Alanya bölgesinin petrografi ve mineralojisi ile Alanya masifindeki boksitle- re bitişik kloritoidli şistlerin kökeni. MTA Enstitisü Dergisi, 76, 154-160.
• Shaffer, W.J., 1975. “Bauxitic Raw Materials”: Stanley J. Leford (Ed,) In: Industrial Minerals and Rocks; American Institute of Mining, Metal- lurgical, and Petroleum Engineers, Inc. New York, 443-462.
• Temur, S. ve Karadağ, M.M., 1998. Seydişehir-Akse- ki boksitlerinin iz element veri analizleri. Fı- rat Üniversitesi Jeoloji Sempozyumu Bildi- riler Kitabı, 521-530.
• Valeton, I., Schumann, A., Vinx, R. and Wieneke, M., 1997. Supergene alteration since the Up- per Cretaceous on alkaline igneous and metasomatic rocks of the Poços de Caldas ring complex, Minas Gerais, Brazil. Appli- ed Geochemistry, Pergamon, 12, 133-154.
• Weisse, G., 1956. Akseki boksitleri hakkında rapor. MTA Rapor No. 2471 (yayımlanmamış).
• Wippern, J., 1962. Toros boksitleri ve bunların tekto- nik durumu. MTA Enstitüsü Dergisi, 58, 47- 70.
• Wippern, J., 1965. Boksit teşekkülünün başlangıç ka- yaçları. MTA Dergisi, 64, 37-41.
• Yaalon, D.Y., 1997. Soils in the Mediterranean region: what makes them different. Catena, 28, 157-169.