SULFUR ISOTOPES IN SULFIDE AND SULFATE BEARING MINERALIZATIONS OF ŞEBİNKARAHİSAR(Giresun)REGION

Öz

Sulfur isotope analyses were performed on monomineralic concentrates of sulfide and sulfate minerals. This region was chosen because (1) mineralizations were formed at low temperature(epi-mesothermal), (2) the banded character of the ores provide the basis for a precise paragenetic sequence, (3) texturel evidence indicates that two or more sulfide minerals were deposited together, (4) the ores have not been recrystallized and metamorphosed,(5)Coexisting hypogene sulfate mineralizations were also formed in the region. In Şebinkarahisar district the hypogene sulfates[ Alunite { KAl3(SO4)2 (OH)6} ] (+ 8,9 %o to + 12,8 %o ) are enriched in 34 S relative to hypogene sulfides (- 1,3 %o to - 5,3 %o ). Coexisting hypogene sulfides are increasingly depleted in 34S in the order pyrite-sphalerite-galena. The isotopic data suggest that sulfur in hypogene sulfates were derived from magmatic hydrotermal environment and δ 34S values of sulfates are smaller than δ 34S in sea water and therefore they can not be derived from sea water.Pyrite-galena, pyrite-sphalerite and sphalerite-galena fractionation pairs(α)range from 1,0016 to 1,0040 indicating the temperature of 150 to 319 o C which generally agree with fluid inclusion data(140 to 270 o C ).

Anahtar Kelimeler

• Isotope, Fractionation factor

ŞEBİNKARAHİSAR (Giresun) BÖLGESİ SÜLFİDLİ VE SÜLFATLI CEVHERLERİNDE KÜKÜRT İZOTOPLARI

Öz

ABSTRACT Kükürt izotop analizleri, çalışılan bölgeden alınan sülfidli ve sülfatlı cevherlerden elde edilen monomineralik konsontrelerde yapılmıştır. Bu bölgenin seçilmesinin nedenleri (1) cevherleşmelerin düşük sıcaklıkta(epi-mezotermal) oluşması, (2) cevherlerdeki bantlı yapının parajenezdeki minerallerin oluşum sırasını açıkça ortaya koyması,(3) cevher dokularının iki veya daha fazla sülfidli mineralin birlikte oluştuğunu göstermesi, (4) oluşum sonrası bir rekristalizasyon veya metamorfizma gözlenmemesi (5) Şebinkarahisar bölgesinin aynı zamanda sülfatlı cevherleşmelerin de yoğun olarak görüldügü bir bölge olması şeklinde belirtilebilir. Bölgedeki hipojen sülfatlı mineraller[alünit{KAl3(SO4)2(OH)6}] belirgin olarak 34S bakımından( + 8,9%o ile + 12,8 %o arası) hipojen sülfidlere( - 1,3 %o ile - 5,3 %o arası)göre zenginleşmiştir. Hipojen sülfidler içindeki34S pirit-sfalerit-galen sırasını izleyerek tüketilmektedir. Sülfid mineralleri için hesaplanan ayrımlanma faktörü ( α ) değeri 1,0016 ile 1,0040 arasında değişmektedir. İzotop verileri hipojen sülfatlar içindeki kükürdün mağmatik hidrotermal ortamdan türediğini gösterir. δ34SSO4 değerleri deniz suyu sülfatları için belirlenen değerlere göre oldukça küçük olduğundan bunların deniz suyu kökenli olmadığı söylenebilir. Pirit-sfalerit, pirit-galen ve sfalerit-galen mineral çiftleri için hesaplanan ayrımlanma faktörleri ve buna bağlı izotopik sıcaklıklar 150o – 319o C arasında bulunmuştur. Bu değerler sıvı kapanım çalışmalarıyla belirlenen oluşum sıçaklıkları ( 140o – 2700 C ) ile genel bir uyum göstermektedir

Anahtar Kelimeler

• İzotop, Ayrımlanma faktörü .

Kaynakça

1. Ayan, Z. (1991): “ Şebinkarahisar(Giresun) kuzeybatısındaki Pb-Zn-Cu cevherleşmelerinin mineralojik-jeokimyasal incelemesi ve kökensel yorumu”. DEÜ. Müh. Fak. Jeoloji Müh.
2. Bölümü, Doktora tezi(yayınlanmamış), İzmir. Bingöl, E. (1977 ): “ Muratdağı jeolojisi ve ana kayaç birimlerinin petrolojisi”. TJK Büllt. C.20, S.2, 13-66, Ankara.
3. Bingöl, E.; Delaloye, M.; Ataman, G. ( 1982): “ Granitic intrusion in western Anatolia: A contrubution to the geodynamic study on this area”. Eclog. Geol. Helv, 75, 437-446.
4. Claypool, G.E.; Holzer, W.T.; Kaplan, I.R.; Sakai, H.; Zock, I. ( 1980 ): The age curves of sulfur and oxygen isotopes in marine sulfate and their mutual interpretation”. Chem. Geol. ,199-26.
5. Field, C.W.; Gustafson, L.B. ( 1976 ): “ Sulfur isotopes in the porphyry copper deposit at El Salvador, Chile. “ Econ. Geol., v. 71, p. 1533-1548.
6. Gökçe, A. (1993 ): “ Hidrotermal maden yataklarının köken ve oluşum koşullarının araştırılmasında kararlı izotoplar jeokimyası incelemeleri ve Türkiye’den örnekler.” Jeoloji
7. Mühendisliği, s. 42, 89-101, Ankara. Guilbert, M.J.; Park, F.C. (1985): “The geology of ore deposits.” W.H Freeman and Comp. p
8. Hoefs, J. (1987): “ Stable isotope geochemistry(third ed. ), Springer Verlag, 241 p.

9. Hulston, J.R. ( 1962): “ New Zealand sulfur standarts in relation to meteoritic sulfur, in.
10. Biogeochemistry of sülfur isotopes”, Jensen, M, edit. Natl. Sci. Foundation symposium. Yale Univ. p. 36-41. Oyman, T.; Delaloye, M.; Pişkin, Ö.; Çalapkulu, F. (1995): “ Petrochemical and K-Ar radiometric investigations of granitoids from Şebinkarahisar area (Giresun-Turkey ).” IESCA
11. Proceedings, v. II, İzmir. Özgenç, İ. ( 1993 ): “ Şaplıca(Şebinkarahisar-Giresun) Alünit yatağının jeolojisi ve alünit oluşumuna kükürt izotop verileri ile bir yaklaşım.” Türkiye Jeoloji Bült. c. 36, s. 25-36, Ankara.
12. Ohmoto, H. (1972):” Systematics of sulfur and carbon isotopes in hydrothermal ore deposits.” Econ. Geol., v. 67, p.551-578.
13. Ohmoto, H.; Rye, R.O. (1979): “ Isotopes of sulfur and carbon,” in Barnes, H.L.; ed,
14. Geochemistry of hydrothermal ore deposits. New York, Wiley-Intersci., p. 509-567. Rye, R.O.; Ohmoto, H. ( 1974 ): “ Sulfur and carbon isotopes and ore genesis; a review.” Econ. Geol., v. 69, p. 826-842.
15. Sakai, H. ( 1968 ): “ Isotopic properties of sulfur compounds in hydrothermal process.”
16. Geochem. Journal, v.2, p. 29-49, Japan. Sakai, H.; Yamamoto, M. ( 1966): “ Fractıonatıon of sulfur isotopes in the preparation of sulfur dioxide; an improved technique for preccision analyses of stable sulfur isotopes.”
17. Geochem. Journal, v. 1, p. 35-42, Japan. Stanton, R.L.(1972): “ Ore petrology.” Mc. Graw-Hill Book. Comp, 313 p.