Çinkoblend - Pirotin Karışım Kristallerinin Jeolojik Termometre Olarak Kullanılma Olanakları

Yıl 1971, Cilt: 14 Sayı: 2, 103 - 134, 30.09.1971

O. Özcan Dora

Öz

Bu incelemede, kontakt-metasomatik ve hidrotermal safhada oluşan doğal çinkoblend karışım kristalinden (pirotin ile karışım göstermektedir) çeşitli metodlarla elde edilen veriler, sentez diyagramlarına uygulanarak kıyaslamalar yapılmıştır.

Önce, kısaca inceleme metodlarına değinilmiş ve petrolojik verilerin ışığında, seçilen doğal yatakların fiziko - kimyasal oluşum koşulları kesinlikle ortaya çıkarılmıştır. Kontakt - metamosatik çinkoblend yataklarına örnek olarak seçilen Bağırkaç (Eybek Granodiorit Masifi) zuhurlarının, Diopsid - Vollastonit - Andradit eşliğinde, 400 - 500°C sıcaklık ve 500 - 1000 bar basınç altında oluştuğu bulunmuştur. Hidrotermal yataklara örnek verilen Karakoca (Eğrigöz - Karakoca Granit Masifi) zuhurları ise, spektroskopik analizlere göre, 200-300°C sıcaklıkta ve alçak basınçlarda (100-200 b) meydana gelmiştir.

Sonra, incelenen yatakların çinkoblendi içinde kantitatif tespit edilen pirotin mol yüzdesi ile, çinkoblend kristalinin Elementer Hücre Parametresi apsis ve ordinata taşınarak aralarındaki bağıntı incelenmiştir. VEGARD kanununun çinkoblend karışım kristallerinde belirli bir pirotin karışımına kadar (% 10 mol FeS) geçerliliği görülmüştür.

Son bölümde de, bulunan analitik değerler literatürden alınan sentez diyağramlarına taşınarak kıyaslamalar yapılmıştır. Sadece, çinkoblend bünyesinde pirotin mol yüzdesinden gidilerek oluşum sıcaklığı tayin etmenin imkânsızlığı gösterilmiş ve analitik değerlerin sentez diyagramlarıyla uyuştuğu hallerin yol gösterici veriler olarak kabulü gerektiğine değinilmiştir. Elde edilen analitik verilerle en yeni sentez diyagramları arasında ortak bir husus; eski görüşlerin aksine, doğal çinkoblendlerde de artan sıcaklıklarda piritin mol yüzdesinin azaldığıdır.

Anahtar Kelimeler

Jeolojik Termometre

(German) Über Verwendungsmöglichkeiten des Zinkblende Pyrrhotinmischkristalls als Geologisches Thermometer

Öz

Zunächst werden kurz die Untersuchungsmethoden erwähnt und dann die physikalisch-chemischen Entstehungsbedingungen der untersuchten natürlichen Vorkommen nach petrologischen Gesichtspunkten festgestellt. Nach der begleitenden Diopsid-Wollastonit-Andradifazies ist anzunehmen, dass das kontakt - metasomatische Zinkblendevor- kommen von Bağırkaç (im Eybek Granodioritmassiv) bei 500 bis 1000 Bar Druck und 400° bis 500°C Temperatur entstanden ist. Dagegen rechtfertigen die spektroskopischen Analysen des Karakoca - Vorkommens (im Eğrigöz - Karakoca Granit- massiv) einen hydrothermalen Entstehungsbereich bei 100 bis 200 Bar Druck und 200° bis 300°C Temperatur.

Weiter wurden die Pyrrhotingehalte und die Gitterkonstanten der Zinkblendemischkristalle auf die Apsis - und Ordinatenachsen eines Koordinatensystems aufgetragen und die Zusammenhänge diskutiert. Es konnte gezeigt werden, dass in den natürlichen Zinkblendemischkristallen das VEGARD - Gesetz bis 10 % FeS Gehalt gilt.

Schliesslich wurden die analytischen Daten in die, aus den Literatür übernommenen Synthesediagramme eintgetragen und Vergleiche gezogen. Es wurde gezeigt, dass die Ablesung der Bildungstemperatur allein aus dem FeS - Gehalt der Zinkblende nicht möglich ist. İn übereinstimmenden Fällen kann dieser als Wegweiser dienen. Wie auch aus den Ietzten Synthesediagrammen hervortritt, nimmt der FeS-Gehalt der Zink-blende mit abnehmender Temperatur zu. Diese Feststellung steht mit den älteren Anschauungen im Wiederspruch.

Anahtar Kelimeler

Geologisches Thermometer

Kaynakça

• Arnold, R. G. (1962) : Equilibrium relations between pyrrhotite and pyrite from 325° to 743°C. — Econ. Geol. 75, 72 - 90.
• Aslaner, M. (1965) : Etüde géologique et pétrographique de la region d’Edremit - Havran (Turquie). — Pub. d. L’Ins. d’Etud. et d. Rech. Min. d. Turc., No. 119, 1 - 98, Ankara.
• Barton, B. P. Jr. & Toulmin, P. III (1964 a) : The electrum - tarnish method for the determination of the fugacity of sulfur in laboratory sulfide systems. Geochim. et Cosmochim. Acta., V. 28, 619 - 640.
• Barton, B. P. Jr. & Toulmin, P. (1964 b) : Experimental determination of the reaction chalcopyrite + sulfur = pyrite + bornite from 350 to 500°C. - Econ. Geol. , V. 59, 747 - 752.
• Barton, B. P. Jr. & Toulmin, P. (1966) : Phase relations involving sphalerite in the Fe - Zn - S System. Econ Geol., V. 61, 815 - 848.
• Brinkmann, R. (1971) : Die Südflanke des Menderes - Massivs bei Milas, Bodrum und Ören. Scien Rep. of the Fac. of Scien. Ege Uni. No..43, İzmir.
• Chernyshev, L. V. & Anfilogov, V. N. (1967) : Experimental data on the composition of sphalerite in association with pyrrhotite and pyrite at temperatures of 350° to 500°C. - Doklady, V. 176, 209 - 211.
• Dora, O. Ö. (1969 a) : Karakoca Granit Masifinde Petrolojik ve Metallojenik etüdler. MTA, Mecmuası, Nr. 73, 10-26. Ankara.
• Dora, O. Ö. (1969 b) : Kontakt metasomatik Pb - Zn yataklarında Çinkoblend - Pirotit ve Granat karışım kristallerinin jeolojik termometre olarak kullanılması. TÜBİTAK II Bilim Kongresi, Yer Bilimleri Seksiyonu, (Özet, 68-69), Ankara.
• Dora, O. Ö. 1971) : The mineralogical investigation of the Fe - Zn - S system inconnexion with kontakt - metasomatic and hydrohermal sphalerite deposits. - Scien. Rep. of the Fac. of Scien. Ege Uni., s. 1 -67, No.: 122.
• Gümüş, A. (1964) : Contribution à l’étude Geologique du secteur septentrional de Kalabak Köy - Eymir Köy (région d’Edremit), Turquie. - Pub. d. L'lns. d'Etud. et d. Rech. Min. d. Turq. ,No. 117. 1 -109, Ankara.
• Krause, H. (1961) : Analytische und röntgenographische Untersuchungen natürlicher Zinkbienden. - N. Jb. Miner. Abh., 97, 143 - 164.
• Kullerud, G. (1953) : The FeS - ZnS System. A geological thermometer. - Norsk. Geol. Tidskr., 32, 61 - 147.
• Kullerud, G. (1964) : Review and evaluation of recent research on geologically significant, sulfide - type systems. - Fortschr. Min., 41, 221 -270.
• Metz, P. & Winkler, H. G. F. (1964) : Experimentelle Untersuchung der Diopsıdbildung aus Tremolit, Calcit und Quarz. - Naturw. 51, 19.
• Skinner, B. J. & Barton, B. P. Jr. & Kullerud, G. (1959) : Effect of FeS on the Unit Cell Edge of Sphalerite a Revision. Econ. Geol. 54, 1040- 1046.
• Toulmın, P. III & Barton, B. P. Jr. (1964) : A thermodynamic study of pyrite and pyrrhotite. - Geochim. et Cosmochim. Acta., V 28, 641 - 671.
• Winkler, H. G. F. (1966) : Der Prozess Anatexis : Seine Bedeutung für die Gonese der Migmatie. - Tschermaks Min. u. Petr. Mitt. Bd. XI, H. 3-4.
• Winkler, H. G. F. (1967) : Die Genese der metamorphen Gesteine. 2. Aufl. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 228.