THE GEOLOGY, GEOCHEMISTRY AND GENETICAL FEATURES OF THE ORMANBAŞI HILL (SİNCİK, ADIYAMAN) COPPER MINERALIZATION

Yıl 2012, Cilt: 144 Sayı: 144, 75 - 104, 01.01.2012

Nail Yıldırım Semiha İlhan Esra Yıldırım Cahit Dönmez

Öz

The study area covers Ormanbaşı Hill of Adıyaman–Sincik County and its vicinity. Regional geological locations of Cu mineralizations that lie between the Southeastern Anatolian Foothill Belt and Taurus Orogenic Belt are conformable with thrust planes approximately extending in E-W directions. Cu mineralizations are observed in the form of lenses and layers within mudstone, diabase, spilite, and claystone - shales of the Koçali complex. The primary genetic relations of these formations have completely been disappeared but have only been traced along thrust planes that are conformable with general tectonic lineaments. The ore structure is generally massive but is stockwork and disseminated in some zones. The ore-bearing layer with pyrite towards deeper parts is observed, while the mineralization is observed in the form of iron ore cap (gossan) at the surface. Ore paragenesis consists of pyrite, marcasite, chalcopyrite, sphalerite, bornite, chalcocite - covelline and native copper. All samples belonging to ore mineralizations plot on Cyprus type volcanogenic massive sulfide (VMS) area in Cu – Pb - Zn and Au - (Cu + Pb + Zn) - Ag ternary diagrams. All samples in Pb, Cu, Ag, Au and Zn spider diagrams which were normalized to primary mantle show a trend similar to VMS deposits. Besides, analyses carried out in massive pyrites indicated that these had Ni/Co ratio higher than 1% and less Ni content. Therefore; it was detected that hydrothermal processes had been effective in ore mineralizations. S32 /S34 ratios were obtained as 6.9 and 7.6 in sulfur isotope analyses performed by using pyrite and chalcopyrite samples. These values are both compatible with sulfur ratios in hydrothermal solutions related to volcanism and show a similar composition with that of Cyprus type VMS deposits on the world.

Anahtar Kelimeler

Adıyaman, Sincik, Koçali complex, Cyprus type, VMS, Copper

Kaynakça

• Altınlı, İ. E., 1966. Doğu ve Güneydoğu Anadolu’nun jeolojisi. MTA Bulletin, 66, 35-74.
• Barrie, C. T. and Hannington, M. D., 1999. Classification of volcanic-associated massive sulfide deposits based on host-rock composition. Reviews in Economic Geology, v. 8, 1-11.
• Bekar, K., 2010. Adıyaman – Sincik – Ormanbaşı Tepe Sahasının IP Yöntemi ile Araştırılması. 3. Yer Elektrik Çalıştayı, Genişletilmiş Özet Kitabı, Ankara Üniversitesi Ilgaz ÖRSEM Tesisleri, Çankırı, 24-26 Mayıs 2010.
• Beyarslan, M., Bingöl, A. F. and Yıldırım, N., 2009. Koçali Ofiyolitik Karmaşığının petrolojik ve tektono-magmatik özellikleri (Adıyaman). Tübitak Project (107Y344). (unpublished).
• Bingöl, A.F., 1993 a. Çermik-Çüngüş ve Dicle Yöresi Magmatik Kayaçlarının Petrografik Özellikleri. F.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Fen ve Müh. Bilimleri Dergisi, 5/1, 1-9.
• ————, 1993 b. Çermik Yöresinde Koçali Karmaşığı’nın Jeokimyası. Doğa ve Yer Bilimleri Dergisi, 55-61.
• Boynton, W.V., 1984. Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson, P. (Ed.), Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam, 63– 114.
• Campel, B. and Jorkovsky, J., 1967. Geochemie der Pyrite einiger Lagerstätten der Tschechoslowakei. VSAV Bratislava, 493p.
• Cengiz, R., 1991. Doğanşehir Malatya Yöresinin Jeolojisi Maden Jeolojisi ve Jeokimyası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Report No: 10317, Ankara (unpublished).
• Clark, L.A., 1971. Volcanogenic ores: compar- ison of cupriferous pyrite deposits of Cyprus and Japanese Kuroko deposits. Soc. Mining Geologists Japan, Special Issue 3, 206-215.
• Constantinou, G. and Govett, G.J.S., 1973. Geology, geochemistry and genesis of Cyprus sulfide deposits. Economic Geology 68, 843-858.
• Galley A.G. and Koski, R.A., 1999. Setting and characteristics of ophiolite-hosted vol- canogenic massive sulphide deposits in Barrie, C.T., and Hannington, M.D., eds., Volcanic-Associated Massive Sul- phide Deposits: Processes and Examples in Modern and Ancient Settings: Reviews in Economic Geology, v. 8, 215-236.
• Güleç, N. and Erler, A., 1983. Masif sülfit yataklarındaki piritlerin karakteristik iz element içerikleri. TJK Bulletin, 26, 2, 145- 152.
• Gültekin, B., 2004. Sincik (Adıyaman) yöresi bakır ve altın içeren kuvars damarlarının oluşumu ve kökeni. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (unpublished).
• Hannington, M.D., Galley, A.G., Herzig, P.M. and Petersen, S., 1998. Comparison of the TAG mound and stockwork complex with Cyprus-type massive sulfide deposits, In: Herzig, P.M., Humphris, S.E., Miller, D.J., and Zierenberg, R.A., (eds.), 1998. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results 158, 389-415.
• Herece, E., 2008. Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. MTA Special Issue, 13, Ankara.
• Hutchinson, R.W. and Searle, D.L., 1970. Strata bound pyrite deposits in Cyprus and rela- tions to other sulfide ores. Soc. Min. Geol. Jpn. Spec. Iss. 3, 198-205.
• İmer, A., 2006, Genesis Of The Karaali (Ankara, Turkey) Fe-Cu Sulfide Mineralization, A thesis submitted to the Graduate School of Natural and Applied Sciences of the Middle East Technical University, Ankara, 175.
• Jamieson, H. E. and Lydon, J. W., 1987. Geo chemistry of a fossil ore-solution aquifer: chemical exchange between rock and hydrothermal fluid recorded in the lower portion of research drill hole CY-2a, Agrokipia, Cyprus. In: Robinson, P. T., Gibson, I. L. and Panayiotou, A., (eds.), Cyprus Crustal Study Project: Initial Report, Holes CY-2 and 2a. Ottawa, Ontario, Canada, Geological Survey of Canada, 139-152.
• Ketin, İ., 1966. Anadolu’nun tektonik birlikleri. Mineral Research and Expolaration Bulletin, 66, Ankara, 20-34.
• Kovenko, V., 1943. Visite de la region de Pütürge, vilayet de Malatya. MTA Rep. No: 1393, Ankara.
• Özçelik, M., 1985, Malatya güneydoğusundaki magmatik kayaçların jeolojisi ve tektonik ortamına jeokimyasal bir yaklaşım. TJK Bulletin, 28, 1, Ankara, 19-35.
• Parlak, O., 2006. Geodynamic significance of granitoid magmatism in southeast Anatolia: Geochemical and geochronogi- cal evidence from Göksun-Afşin (Kahramanmaraş, Turkey) region. Interna- tional Journal of Earth Sciences, 95, 609- 627.
• ————, Höck, V., Kozlu, H. and Delaloye, M., 2004. Oceanic Crust Generation in an Island Arc Tectonic Setting, SE Anatolian Orogenic Belt (Turkey). Geological Magazine, 141, 583-603.
• ————, Rızaoğlu, T., Bağcı U., Karaoğlan F. and Höck V., 2009. Tectonic significance of the geochemistry and petrology of ophiolites in southeast Anatolia, Turkey. Tectonophysics, 473, 1-2, 173-187.
• Perinçek, D.,1978. Çelikhan- Sincik- Koçali (Adıyaman ili) alanının jeolojisi ve petrol olanaklarının araştırılması. Ph.D. Thesis, İstanbul Üniv. Fen Fak. Tatbiki Jeol. Kürsüsü, 212.
• ————, 1979. Geological Investigation of the Çelikhan-Sincik- Koçali Area (Adıyaman Province). İst. Üniv. Fen. Ed. Mec. Seri: B, 127-147.
• ———— and Kozlu, H., 1984. Stratigraphy and structural relations of the units in the Afşin – Elbistan - Doğanşehir region (Eastern Taurus). Tekeli, O. and Güncüoğlu, M.C. eds. Int. Symp. on the geology of the Taurus Belt, proceedings, 181-198.
• Pişkin, Ö., 1972. Etude mineralogique de la region situee a L’Est de Çelikhan (Taurus ori-Adıyaman –Türkiye). TJK Bulletin,21/2, 107-111.
• Rigo de Righi, M. and Cortesini, A., 1964. Gravity tectonics in foothills Structure belt of Southeast Turkey. Bulletin American American Association of Petroleum Geologists, v.48, 1911-1937.
• Rollinson H.R., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation, Longman. UK. 352.
• Sato, T., 1974. Distribution and geological setting of the kuroko deposits. Society of Mining Geologists of Japan, Special Issue 6: 1-10.
• Sawkins, F.J., 1990. Metal Deposits in Relation to Plate tectonics. 2nd ed., Springer, Verlag, New York, 461p.
• Sungurlu, O., 1973. VI. Bölge Gölbaşı – Gerger arasındaki sahanın jeolojisi. TPAO Report No: 80, Ankara (unpublished).
• ————, 1974. VI. Bölge Kuzey sahalarının jeolojisi. TPAO Report no: 871, Ankara.
• Şaşmaz, A., Gülenay, G. and Sağıroğlu, A., 1999. Taşınmış Kıbrıs tipi bakır cevherleşmeler- ine tipik bir örnek: Derdere (Çüngüş- Diyarbakır) cevherleşmeleri. TJK Bull. 42, 1, 105-117.
• Tatsumi, T., 1970. Volcanism and ore genesis. University of Tokyo Press, Tokyo, 448p.
• Tolun, N., 1955. Besni, Adıyaman, Samsat arası bölgelerin jeolojik etüdü. MTA Report No: 2251, Ankara (unpublished).
• Turgay, I., 1968. Adıyaman-Kahta ilçesi Sincek Nahiyesi Siltikuş Tepe Bakır Aramaları PS Etüdü. MTA Report No: 4320, Ankara (unpublished).
• Türkyılmaz, B., 2004. Çelikhan-Sincik Arasında Yüzeyleyen Magmatik Kayaçların Petrografisi ve Petrolojisi, Ph. D. Thesis, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ (unpublished).
• Uzunçimen, S., Tekin, U.K., Bedi Y., Perincek D., Varol E. and Soycan H., 2011. Discovery of the Late Triassic (Middle Carnian– Rhaetian) radiolarians in the volcano- sedimentary sequences of the Kocali Complex, SE Turkey: Correlation with the other Tauride units. Journal of Asian Earth Science, 40, 1-4, 180-200.
• Yalçın, N., 1976. Narince-Gerger (Adıyaman ili) alanının jeoloji incelemesi ve petrol olanaklarının araştırılması. Ph. D. Thesis, İ.Ü. Tatbiki Jeoloji Kürsüsü.
• Yazgan, E., 1972. Etude geologique et petro graphique du complexe ophiolitique de la region situee au sud-est de Malatya (Taurus oriental, Turquie) et de sa couverture volcanosedimentaire. These no: 1575, Univ. Geneve, 236p.
• ———— and Asutay, H.J., 1987. Malatya Güneydoğusunun Jeolojisi ve Doğu Toroslar’ın Jeodinamik Evrimi. MTA Report No: 8272, Ankara (unpublished).
• Yıldırım, E., 2010. Çelikhan-Sincik Arasında Yüzeyleyen Magmatik Kayaçların Petrografisi ve Petrolojisi. Doktora Tezi, Fırat Üni. Fen Bilimleri Ens., Elazığ, 244. (unpublished).
• Yıldırım, M. and Yılmaz, Y., 1991. Güneydoğu Anadolu orojenik kuşağının ekaylı zonu. Türkiye Petrol Jeologları Derneği Bülteni, 3, 57-73.
• Yıldırım, N., 2011. Ormanbaşı Tepe (Sincik- Adıyaman) Bakır Cevherleşmesinin Maden Jeolojisi Raporu. MTA Report No: 3301, Ankara (unpublished).
• ————, Ay, Y., Aydın, A., Yığmatepe, M., Kalı, B. and Yıldırım, E., 2008 a. Koçali Karmaşığı İçerisindeki Taşınmış Kıbrıs Tipi Masif-Sülfit (Cu) Cevherleşmelerine Yeni Bir Örnek, Ormanbaşı Tepe (Sincik- Adıyaman) Cevherleşmeleri. 61. TJK Abstracts.
• ————, Aydın, A., Ay, Y., Yığmatepe, M. and Yıldırım, E, 2008 b. Ormanbaşı Tepe (Sincik-Adıyaman) Cevherleşmelerinin Kıbrıs Tipi Masif-Sülfid (Cu) Cevherleşmesi Olduğuna Dair Bulgular. Prof. Dr. Servet YAMAN Maden Yatakları-Jeokimya Çalış- tayı, Ç. Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü (Adana).
• ————, ————, Yığmatepe, M., Akgül, M. and Yıldırım, E., 2009. Levha dayk karmaşığı içerisindeki Kıbrıs tipi masif sülfid cevherleşmelerine Türkiye’den bir örnek: İncekoz (Adıyaman) Cu cevher- leşmesi. 62. TJK Abstracts, 220-221.
• ————, Ay, Y., Çakır, C., İlhan, S., Dönmez, C. and Yıldırım, E., 2010 a. Koçali Ofiyolitik Karmaşığı’nın Metalojenik (Cu-Au) Önemi, IV. Ulusal Jeokimya Sempozyum Bildirileri, Elazığ, 79-80.
• ————, İlhan, S., Akyıldız, M., Yıldırım, E., and Dönmez, C., 2010 b. The Importance of the Ophiolites of the Southern Branch of the Neotethys (Koçali Ophiolitic Complex), in Terms of the Cyprus type VMS Deposits. 7. Uluslararası Doğu Akdeniz Jeolojisi Sempozyumu, Çukurova Üniversitesi, Jeoloji bölümü, Adana.
• Yılmaz, Y., 1990. Comparisons of young volcanic association of western and eastern Anatolia formed under a compressional regime: a review. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 44, 69-87.
• ————, 1993. New evidence and model on the evolution of the southeast Anatolian orogeny. Geological Society of American Bulletin, 105, 251-271.
• ————, Yiğitbaş, E., Yıldırım, M. and Genç, Ş.C., 1992. Güneydoğu Anadolu metamorfik masiflerinin kökeni. Türkiye 9. Petrol Kong., Proceedings, Ankara, 296- 306. Yıldırım, Y., Yiğitbaş, E. and Genç, C. 1993. Ophiolitic and metamorphic assemblages of Southeast Anatolia and their signifi- cance in the geological evolution of the orogenic belt. Tectonics, 12, 1280–1297.
• Yiğitbaş, E., Yılmaz, Y. and Genç, Ş. C., 1992. Güneydoğu Anadolu orojenik kuşağında Eosen nap yerleşmesi. Türkiye 9. Petrol Kongresi, Proceedings, 307-318.
• ————, Genç, Ş. C. and Yılmaz, Y., 1993. Güneydoğu Anadolu orojenik kuşağında Maden grubunun tektonik konumu ve jeolojik önemi. A. Suat Erk Sempozyumu, Bildirileri, Ankara Üniversitesi Fen Fakül-tesi, 251-264.