Relationship of ore properties and alteration of the Büyük Kuluncak (Malatya) Nb - U - NTE - Zr - Li deposit
Yıl 2022,
Cilt: 167 Sayı: 167, 127 - 148, 20.04.2022
Okan Pulat
Mustafa Karakaş
Mehmet Ali Yastı
Öz
Rare Earth Elements (REE) + Niobium (Nb) + Uranium (U) + Zircon (Zr) + Lithium (Li) formations are investigated which are related with alkaline Upper Cretaceous - Lower Paleocene Kuluncak Syenitoid that settled by cutting the Kuluncak ophiolite in the north of Kuluncak (Malatya) town. The alkaline magma-related Büyük Kuluncak REE - Nb - U deposit, which is enriched with regard to rare metals (Nb, Zr, and Rb), is the first economic deposit of our country. The deposit formed related to alkaline characterized foid syenite, sodalite syenite, syenite, alkaline feldspar syenite rocks which intruded into Triassic - Lower Cretaceous limestones of the Domuzdağı Nappe. The REE and fluorites with related elements formed in magmatic rocks, the contact zone of these rocks with limestones, in pegmatitic intrusions and in fluorites formed with the effect of the contact metasomatism. The purpose of this study is to interpret ore properties and the alteration grade of the rocks which formed the deposit. The REE are enriched in argillized and highly argillized samples. However, the REE composition of fresh samples are relatively low. Therefore, the REE are enriched twice or three times due to the effects of alteration and argillization of the hydrothermal fluids in the parent rock and contact metasomatism and alterations that occur both syn- and post-emplacement of syenite.
Teşekkür
This study was carried out within the scope of rare earth element potential and lithium explorations project of the Sofular - Kuluncak - Malatya region in the east of Anatolia between 2014 - 2018 and within the scope of the Central and Eastern Anatolia rare earth element exploration project from 2018 to recent, under the coordination of the Mineral Research and Exploration Department of the MTA General Directorate.
Kaynakça
- Altın, İ. 2019. Şaroluk (Gönen-Balıkesir) Granitoyidinin petrografik, jeokimyasal, ve petrolojik özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
- Booth, M. G., Robertson, A. H. F., Taşlı, K., İnan, N., Ünlügenç, U. C., Vincent, S. 2012. Two-stage development of the Late Cretaceous to the Late Eocene Darende Basin: implications for closure of Neotethys in central-eastern Anatolia (Turkey). Geological Society of London, Special Publications 372, 385-412.
- Boynton, W. V. 1984. Geochemistry of the rare earth; meteorite studies. Henderson, P. (Ed.). Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, 63-114.
- Camuzoğlu, M., Bağcı, U., Koepke, J., Wolff, P. E. 2017. Tectonic significance of the cumulate gabbros within Kuluncak ophiolitic suite (Malatya, SE Turkey) inferred from geochemical data. Ofioliti 42 (2), 81-103.
- Camuzoğlu, M., Bağcı, U. 2018. Kuluncak ofiyolitine (Malatya, GD Türkiye) ait mafik kümülatların Sr-Nd-Pb izotop jeokimyası. 8. Jeokimya Sempozyumu, Bildiri Özleri Kitabı.
- Chakhmouradian, A., Zaitsev, A. N. 2012. Rare earth mineralization in igneous rocks: sources and processes. Elements Magazine 8, 327-328.
- Çimen, O., Corcoran, L., Kuebler, C., Simonetti, S., Simonetti A. 2020. Geochemical, stable (O, C, ve B) and radiogenic (Sr, Nd, Pb) isotopic data from the Eskişehir-Kızılcaören and the Malatya-Kuluncak (E-central Anatolia) F-NYE- Th deposits, Turkey: implication for nature of carbonate-hosted mineralization. Turkish Journal of Earth Sciences, TÜBİTAK.
- Çobankaya, M. 2011. Hekimhan (Malatya) yöresinin Oligosen istifini sedimantolojisi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. De La Roche, H., Leterrier, J., Grandclaude, P., Marchal,
M. 1980. A classification of volcanic and plutonic rocks using R1 R2-diagram and major element analyses: its relationships with current nomenclature. Chemical Geology 29, 183-210.
- Dinçer, F. 2009. Darende Havzası (KB Malatya) paleojen istifinin bentik foraminiferlerinin mikropaleontolojik incelemesi ve ortamsal yorumu. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
- Gürer, Ö. F. 1992. Hekimhan-Hasançelebi (Malatya) dolayının jeoloji incelemesi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 323.
- Gürer, Ö. F. 1994. Hekimhan-Hasançelebi yöresinin üst Kretase stratigrafisi ve havza evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni 37(2), 135-148.
- Gürer, Ö. F. 1996. Hekimhan yöresindeki alkali magmatik kayaların jeolojik ve petrolojik incelemesi. Turkish Journal of Earth Sciences 5, 71-88.
- Kadıoğlu, Y. K. 2001. Mafik ve ultramafik magmatik kayaçların ana, eser ve Nye jeokimyası karakteristikleri ve jeofiziksel açıdan incelenmeleri. Magmatik Petrojenez Lisanüstü Yaz Okulu, Akçakoca.
- Kuşçu, İ., Erler, A. 1998. Mineralization events in a collision- related setting the central Anatolian crystalline complex. International Geology Review, 552-565.
- Kuşçu, İ., Kuşçu, G. G., Tosdal, R., Ulrich, T. D., Friedman, R. 2014. Magmatism in the southeastern Anatolian orogenic belt: transition from arc to post-collisional setting in an evolving orogen. Geological Society of London, Special Publications 2010, 437-460.
- Kuru, G. S., Kuşçu, İ., Şalış, B., Yılmazer, E., Demirela, G. 2006. Hasançelebi (Malatya) demiroksit yataklarının oluşum koşulları: mikrotermometrik bir yaklaşım. Bulletin of the Mineral Research and Exploration 132, 101-111.
- Marschik, R., Spikings, R., Kuşçu, I. 2008. Geochronology and stable isotope signature of alteration related to hydrothermal magnetite ores in Central Anatolia, Turkey. Mineral Depo 43,111-124.
- Metin, Y., Vergili, Ö., Çörekçioğlu, E., Öcal, H., Taptık, M., Çobankaya, M., Duygu, L., Tunçdemir, V. Duran, Bağcı, S., U. Rızaoğlu, T., Uçar, L., Sevimli, U. İ. 2013. Doğu Toroslar’ın kuzey kesiminin jeodinamik evrimi, Hekimhan-Darende- Kuluncak ve çevresi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 11685, 263, Ankara (unpublished).
- Middlemost, E. A. K. 1985. Magmas and Magmatic Rocks: An Introduction to Igneous Petrology. Longman, New York.
- Okay, A., Tüysüz, O. 1999. Tethyan sutures of northern Turkey. Durand, B., Jolivet, L., Horwarth, E., Seranne, M. (Ed.). The Mediterranean basins:
258 Tertiary extension within the Alpine Orogen. Geological Society of London, Special Publications J560, 475-515.
- Öncel, F. 2018. Kuluncak (Malatya) floritlerinin jeokimyasal özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
- Özgenç, İ., Kibici, Y. 1994. The geology and chemical mineralogical properties of the Britholite veins of Başören village (Kuluncak-Malatya), Turkey. Geological Bulletin of Turkey 37, 77-85.
- Özgenç, İ., İlbeyli, N. 2009. Geochemical constraints on the petrogenesis of Late Cretaceous alkaline
magmatism in east-central Anatolia (Hasancelebi-
- Basören, Malatya), Turkey. Mineralogy and Petrology 95,71-85.
- Özgül, N. 1971. Toroslar’ın kuzey kesiminin yapısal gelişiminde blok hareketlerinin önemi. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni 14(1), 85-101.
- Özgül, N. 1984. Stratigraphy and tectonic evolution of the Central Taurides. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 77-90.
- Öztürk, H., Kasapcı, C., Cansu, Z., Hanilci, N. 2016. Geochemical characteristics of iron ore deposits in central-eastern Turkey: an approach to their genesis. International Geology Review 58, 673-1690.
- Öztürk, H., Altuncu, S., Hanilçi, N., Kasapçı, C., Goodenough, K. M. 2019. Rare earth element- bearing fuorite deposits of Turkey: an overview, Ore Geology Reviews 105, 426-444.
- Parlak, O., Yılmaz, H., Boztuğ, D. 2006. Origin and tectonic significance of the metamorphic sole and isolated dykes of the Divriği ophiolite (Sivas, Turkey): Evidence for slab break-off prior to ophiolite emplacement. Turkish Journal of Earth Sciences 15, 25-45.
- Pearce, J. A. 1983. Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. Hawkesworth, C. J., Norry, M. J. (Ed.). Continental Basalts and Mantle Xenoliths, Nantwich, Cheshire. Shiva Publications, 230-249
- Pearce, J. A, Haris, N. B. W., Tindle, A. G. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology 25, 956-983.
- Pektaş, A. 2010. Malatya, Kuluncak kuzeyinin ve batısının maden jeolojik incelemesi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Şen, P., Kuşçu E., Ak, S. 2012. Nadir toprak elementler, özellikleri, cevherleşmeleri ve Türkiye nadir toprak element potansiyeli. MTA Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni 13.
- Shand, S. J. 1943. Eruptive Rocks. Their Genesis Composition. Classification, and Their Relation to Ore-Deposits with a Chapter on Meteorite. John Wiley and Sons, New York.
- Sun, S., McDonough, W. F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt: implications for mantle composition and processes. Saunders, A. D., Norry, M. J. (Ed.). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society of London Special Publication 42, 313-345.
- Thirwall, M. F, Smith, T. E., Graham, A. M., Theodorou, N., Hollings, P., Davidson, J. P., Arculus, R. J. 1994. High field strength element anomalies in arc lavas; source or process. Journal Petrology 35, 819-838.
- Thompson, R. N., Morrison, M. A., Hendry, G. L., Parry, S. J. 1984. An assessment of the relative roles of crust and mantle in magma genesis: an elemental approach. Philos Translate Society, London, A310 549-590.
- Uçurum, A. 1992. Hasançelebi kuzeyinin (KB Malatya) jeolojisi ve volkanitlerin mineralojik - petrografik ve jeokimyasal incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas, 125.
- Uçurum, A., Larson, L. T., Boztuğ, D. 1996. Geology, geochemistry, and petrology of the alkaline subvolcanic trachyte-hosted iron deposit in the Karakuz area, Northwestern Hekimhan–Malatya, Turkey. International Geology Review 38, 995- 1005.
- Uras, Y., Yalçın, C., Paksoy, M. 2019. Formation and comparison of rare earth element (REE) geochemistry of Malatya fluorite deposits, KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi 22.
- Ünlü, T., Stendal, H. 1989. Divriği bölgesi demir cevheri yataklarının nadir toprak element (NYE) jeokimyası; Orta Anadolu, Türkiye. Türkiye Jeoloji Bülteni 32, 21-37.
- Yamık, A., Kibici, Y., Özçelik, İ., Güneş, N. 1995. Kuluncak (Malatya) yöresi fluorit yataklarının genel özellikleri ve zenginleştirilmesi. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir.
- Yılmaz, S. 1991. Hekimhan-Hasançelebi (KB Malatya) yöresi jeolojisi ve magmatitlerinin mineralojik- petrografik ve jeokimyasal incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 256.
Yıl 2022,
Cilt: 167 Sayı: 167, 127 - 148, 20.04.2022
Okan Pulat
Mustafa Karakaş
Mehmet Ali Yastı
Kaynakça
- Altın, İ. 2019. Şaroluk (Gönen-Balıkesir) Granitoyidinin petrografik, jeokimyasal, ve petrolojik özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
- Booth, M. G., Robertson, A. H. F., Taşlı, K., İnan, N., Ünlügenç, U. C., Vincent, S. 2012. Two-stage development of the Late Cretaceous to the Late Eocene Darende Basin: implications for closure of Neotethys in central-eastern Anatolia (Turkey). Geological Society of London, Special Publications 372, 385-412.
- Boynton, W. V. 1984. Geochemistry of the rare earth; meteorite studies. Henderson, P. (Ed.). Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, 63-114.
- Camuzoğlu, M., Bağcı, U., Koepke, J., Wolff, P. E. 2017. Tectonic significance of the cumulate gabbros within Kuluncak ophiolitic suite (Malatya, SE Turkey) inferred from geochemical data. Ofioliti 42 (2), 81-103.
- Camuzoğlu, M., Bağcı, U. 2018. Kuluncak ofiyolitine (Malatya, GD Türkiye) ait mafik kümülatların Sr-Nd-Pb izotop jeokimyası. 8. Jeokimya Sempozyumu, Bildiri Özleri Kitabı.
- Chakhmouradian, A., Zaitsev, A. N. 2012. Rare earth mineralization in igneous rocks: sources and processes. Elements Magazine 8, 327-328.
- Çimen, O., Corcoran, L., Kuebler, C., Simonetti, S., Simonetti A. 2020. Geochemical, stable (O, C, ve B) and radiogenic (Sr, Nd, Pb) isotopic data from the Eskişehir-Kızılcaören and the Malatya-Kuluncak (E-central Anatolia) F-NYE- Th deposits, Turkey: implication for nature of carbonate-hosted mineralization. Turkish Journal of Earth Sciences, TÜBİTAK.
- Çobankaya, M. 2011. Hekimhan (Malatya) yöresinin Oligosen istifini sedimantolojisi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. De La Roche, H., Leterrier, J., Grandclaude, P., Marchal,
M. 1980. A classification of volcanic and plutonic rocks using R1 R2-diagram and major element analyses: its relationships with current nomenclature. Chemical Geology 29, 183-210.
- Dinçer, F. 2009. Darende Havzası (KB Malatya) paleojen istifinin bentik foraminiferlerinin mikropaleontolojik incelemesi ve ortamsal yorumu. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
- Gürer, Ö. F. 1992. Hekimhan-Hasançelebi (Malatya) dolayının jeoloji incelemesi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 323.
- Gürer, Ö. F. 1994. Hekimhan-Hasançelebi yöresinin üst Kretase stratigrafisi ve havza evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni 37(2), 135-148.
- Gürer, Ö. F. 1996. Hekimhan yöresindeki alkali magmatik kayaların jeolojik ve petrolojik incelemesi. Turkish Journal of Earth Sciences 5, 71-88.
- Kadıoğlu, Y. K. 2001. Mafik ve ultramafik magmatik kayaçların ana, eser ve Nye jeokimyası karakteristikleri ve jeofiziksel açıdan incelenmeleri. Magmatik Petrojenez Lisanüstü Yaz Okulu, Akçakoca.
- Kuşçu, İ., Erler, A. 1998. Mineralization events in a collision- related setting the central Anatolian crystalline complex. International Geology Review, 552-565.
- Kuşçu, İ., Kuşçu, G. G., Tosdal, R., Ulrich, T. D., Friedman, R. 2014. Magmatism in the southeastern Anatolian orogenic belt: transition from arc to post-collisional setting in an evolving orogen. Geological Society of London, Special Publications 2010, 437-460.
- Kuru, G. S., Kuşçu, İ., Şalış, B., Yılmazer, E., Demirela, G. 2006. Hasançelebi (Malatya) demiroksit yataklarının oluşum koşulları: mikrotermometrik bir yaklaşım. Bulletin of the Mineral Research and Exploration 132, 101-111.
- Marschik, R., Spikings, R., Kuşçu, I. 2008. Geochronology and stable isotope signature of alteration related to hydrothermal magnetite ores in Central Anatolia, Turkey. Mineral Depo 43,111-124.
- Metin, Y., Vergili, Ö., Çörekçioğlu, E., Öcal, H., Taptık, M., Çobankaya, M., Duygu, L., Tunçdemir, V. Duran, Bağcı, S., U. Rızaoğlu, T., Uçar, L., Sevimli, U. İ. 2013. Doğu Toroslar’ın kuzey kesiminin jeodinamik evrimi, Hekimhan-Darende- Kuluncak ve çevresi. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Rapor No: 11685, 263, Ankara (unpublished).
- Middlemost, E. A. K. 1985. Magmas and Magmatic Rocks: An Introduction to Igneous Petrology. Longman, New York.
- Okay, A., Tüysüz, O. 1999. Tethyan sutures of northern Turkey. Durand, B., Jolivet, L., Horwarth, E., Seranne, M. (Ed.). The Mediterranean basins:
258 Tertiary extension within the Alpine Orogen. Geological Society of London, Special Publications J560, 475-515.
- Öncel, F. 2018. Kuluncak (Malatya) floritlerinin jeokimyasal özellikleri. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
- Özgenç, İ., Kibici, Y. 1994. The geology and chemical mineralogical properties of the Britholite veins of Başören village (Kuluncak-Malatya), Turkey. Geological Bulletin of Turkey 37, 77-85.
- Özgenç, İ., İlbeyli, N. 2009. Geochemical constraints on the petrogenesis of Late Cretaceous alkaline
magmatism in east-central Anatolia (Hasancelebi-
- Basören, Malatya), Turkey. Mineralogy and Petrology 95,71-85.
- Özgül, N. 1971. Toroslar’ın kuzey kesiminin yapısal gelişiminde blok hareketlerinin önemi. Türkiye Jeoloji Kurultayı Bülteni 14(1), 85-101.
- Özgül, N. 1984. Stratigraphy and tectonic evolution of the Central Taurides. International Symposium on the Geology of the Taurus Belt, 77-90.
- Öztürk, H., Kasapcı, C., Cansu, Z., Hanilci, N. 2016. Geochemical characteristics of iron ore deposits in central-eastern Turkey: an approach to their genesis. International Geology Review 58, 673-1690.
- Öztürk, H., Altuncu, S., Hanilçi, N., Kasapçı, C., Goodenough, K. M. 2019. Rare earth element- bearing fuorite deposits of Turkey: an overview, Ore Geology Reviews 105, 426-444.
- Parlak, O., Yılmaz, H., Boztuğ, D. 2006. Origin and tectonic significance of the metamorphic sole and isolated dykes of the Divriği ophiolite (Sivas, Turkey): Evidence for slab break-off prior to ophiolite emplacement. Turkish Journal of Earth Sciences 15, 25-45.
- Pearce, J. A. 1983. Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. Hawkesworth, C. J., Norry, M. J. (Ed.). Continental Basalts and Mantle Xenoliths, Nantwich, Cheshire. Shiva Publications, 230-249
- Pearce, J. A, Haris, N. B. W., Tindle, A. G. 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology 25, 956-983.
- Pektaş, A. 2010. Malatya, Kuluncak kuzeyinin ve batısının maden jeolojik incelemesi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Şen, P., Kuşçu E., Ak, S. 2012. Nadir toprak elementler, özellikleri, cevherleşmeleri ve Türkiye nadir toprak element potansiyeli. MTA Doğal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni 13.
- Shand, S. J. 1943. Eruptive Rocks. Their Genesis Composition. Classification, and Their Relation to Ore-Deposits with a Chapter on Meteorite. John Wiley and Sons, New York.
- Sun, S., McDonough, W. F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt: implications for mantle composition and processes. Saunders, A. D., Norry, M. J. (Ed.). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society of London Special Publication 42, 313-345.
- Thirwall, M. F, Smith, T. E., Graham, A. M., Theodorou, N., Hollings, P., Davidson, J. P., Arculus, R. J. 1994. High field strength element anomalies in arc lavas; source or process. Journal Petrology 35, 819-838.
- Thompson, R. N., Morrison, M. A., Hendry, G. L., Parry, S. J. 1984. An assessment of the relative roles of crust and mantle in magma genesis: an elemental approach. Philos Translate Society, London, A310 549-590.
- Uçurum, A. 1992. Hasançelebi kuzeyinin (KB Malatya) jeolojisi ve volkanitlerin mineralojik - petrografik ve jeokimyasal incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas, 125.
- Uçurum, A., Larson, L. T., Boztuğ, D. 1996. Geology, geochemistry, and petrology of the alkaline subvolcanic trachyte-hosted iron deposit in the Karakuz area, Northwestern Hekimhan–Malatya, Turkey. International Geology Review 38, 995- 1005.
- Uras, Y., Yalçın, C., Paksoy, M. 2019. Formation and comparison of rare earth element (REE) geochemistry of Malatya fluorite deposits, KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi 22.
- Ünlü, T., Stendal, H. 1989. Divriği bölgesi demir cevheri yataklarının nadir toprak element (NYE) jeokimyası; Orta Anadolu, Türkiye. Türkiye Jeoloji Bülteni 32, 21-37.
- Yamık, A., Kibici, Y., Özçelik, İ., Güneş, N. 1995. Kuluncak (Malatya) yöresi fluorit yataklarının genel özellikleri ve zenginleştirilmesi. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir.
- Yılmaz, S. 1991. Hekimhan-Hasançelebi (KB Malatya) yöresi jeolojisi ve magmatitlerinin mineralojik- petrografik ve jeokimyasal incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 256.