Geochemistry and the Origin of Manganese Mineralizations in Derbent (Yozgat) Region

Yıl 2011, Cilt: 32 Sayı: 3, 141 - 168, 01.04.2011

Nursel Öksüz

Öz

Anahtar Kelimeler

-

Derbent (Yozgat) Bölgesindeki Manganez Cevherleşmelerinin Jeokimyası ve Kökeni

Öz

Yozgat ilinde yaygın olarak gözlenen manganez cevherleşmeleri (Derbent, Cihanpaşa, Baltasarılar, Büyük Mahal, Eymir ve Kadışehri Tarhana köyü) Artova ofiyolitik birimler içerisinde gözlenir. Bu çalışmada, Derbent (Yozgat) ilçe— si sınırları içerisinde belirlenen iki farklı yerdeki manganez cevherleşmesinin oluşumu karşılaştırılmıştır. Bu cevher— Ieşmeler, Derbent ilçesinin yaklaşık 5 km doğusunda bulunan Mahkeme tepesindeki oluşum (MT) ile Derbent gö— letinin kuzeyinde ve güneyinde gözlenen (DG) oluşumdur. Cevherleşmeler, Iaminalı ve bantlı şekilde gözlenmekte olup tamamı Yozgat ilinin Kuzey Batı’sında bulunan Geç Kretase yerleşimli ofiyolit birimi içerisindeki radyolaritli çörtler ile ilişkilidir. Oldukça kıvrımlı ve kırıklı olan radyolarit birimi ile birlikte gözlenen manganez cevherleri de kırıklı, çatlaklı ve düzensiz bir yapı göstermektedir. Cevher mi— neral parajenezi Mahkeme tepesinde manganit, manyetit ve piroluzit iken gang mineralleri kalsit ve kuvarstır. Der— bent göletinin güney ve kuzeyindeki cevherleşme (DG) ise piroluzit ve götitten oluşmaktadır. Gang minerali ise yal— nızca kuvarstır. Derbent ilçesi MT ve DG bölgelerinde gözlenen manganez cevherleşmelerine ait jeolojik, mineralojik ve jeokimya— sal (ana oksit, eser ve NTE) veriler her iki cevherleşmede de hem hidrotermal hem de hidrojenetik—diyajenetik iş— lemlerin birlikte etken olduğuna işaret etmektedir

Anahtar Kelimeler

manganez, jeokimya, hidrotermal, hidrojenetik, Derbent (Yozgat)

Kaynakça

• Akçay, A.E., Dönmez, M., Kara H., Yergök, A.F. ve Esentürk K., 2007. 1/100 000 ölçekli açınsama nitelikli Türkiye Jeoloji Harita- ları Serisi, Yozgat-İ33 Paftası. MTA, An- kara, 80, 1-16
• Akçe, M.A. ve Kadıoğlu, Y.K., 2005. Yozgat Ba- toliti kuzey bölümündeki lökogranitlerin petrolojisi. TJK Bül. 48/2, 1-20
• Birgili, s. Yoldaş, R. ve Unalan, G., 1975. Çankırı-Çorum Havzası’nın jeolojisi ve petrol olanakları: MTA Ankara, rapor no: 5621,78
• Bonatti, E., Kraemer, T., ve Bydell, H., 1972. Classification and genesis of submari- ne iron-manganese deposits. ln Horn, D., ed., Ferromanganese deposits on the ocean flor. Washington, D.C., Natl. Sci. Found., 149-166
• Bonatti, E., 1975. Metallogenesis at oceanic spreading centers. Annual Review of Earth Planetary and Science Letters 3, 401—433
• Bonnot-Courtois, C. 1981. Distribution des terres rares dans les dépots hydrot- hermaux de la zone Famous et des Galapagos-comparison avec les sediments metalliferes. Marine Geology 39, 1-14
• Choi, J.H. ve Hariya, Y., 1992. Geochemistry and Depositional Environment of Mn Oxide deposits in the Tokoro Belt. Nort- heastern Hokkaido, Japan: Economic Geology, 87, 1265-1274
• Crerar, D.A., Namson, J., Chyi, M.S., Williams, L. ve Feigenson, MD., 1982. Manganife- rous cherts of the Fransiscan assemb- lage: l. General geology, ancient and modern analogues, and implications for hydrothermal convection at oceanic spreading centers. Economic Geology,
• Cronan, D.S., Glasby, G.P., Moorby, S.A., Thomson, J., Knedler, K.E. ve McDo- ugall, J.C., 1982. A submarine hydrot- hermal manganese deposit from the South-west Pacific Island Arc. Nature 298, 456—458
• Dalkılıç, H., Dönmez, M. ve Akçay, A. E., 2008. 1/100 000 ölçekli açınsama nitelikli Tür- kiye Jeoloji Haritaları Serisi, Yozgat-İ35 Pattası, MTA, Ankara, No:82
• Delian F., 1994. Geological and Geochemical Research of the Manganese ore Bed (in Chinese). M 1. Beijing: Weather Pub- lishing Pres.
• Dubinin A.V. ve Volkov l l. 1986. Rare earth ele- ments in metalliferous sediments of the East, Pacific Rise J. Geokhimija, 5, 645- 655.
• Elderfield, H., Hawkesworth, C.J., Greaves, M.J. ve Calvert, S.E., 1981. Rare earth ele- ment geochemistry of oceanic ferro- manganese nodules and associated sediments. Geochimica et Cosmochi- mica Acta, 45, 513—528.
• Ehrlich, H. L., 1968. Bacteriology of mangane- se nodules. ll. Manganese oxidation by cell-free extract from a namanese no- dule bacterium. Applied Microbiology, 16, 197-202
• Evensen, M.N., Hamilton, P. ve O’Nions, R.K., 1978. Rare-earth abundances in chond- ritic meteorites. Geochim. Cosmochim Acta, 42, 1199
• Fernandez, A. ve Moro, M.C., 1998. Origin and depositional environment of Ordovician stratiform iron mineralization from Za- mora (NW Iberian Peninsula). Minerali- um Deposita. 33, 606-619
• Fitzgerald, C.E. ve Gillis, K.M., 2006. Hydrot- hermal manganese oxide deposits from Baby Bare seamount in the Northeast Pacific Ocean. Marine Geology. 225, 145—156
• Ghaderi, M., Palin, M., Sylvester, P. ve Camp- bell, |., 2006. Composition and sour- ce of hydrothermal fluids in gold depo- sits of the Kalgoorlie-Norseman region of Western Australia inferred from rare earth element systematics in scheeli- te. Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Can- berra, ACT 0200, Australia.
• Gültekin, A. H., 1998. Geochemistry and origin of the Oligocene Binkılıç manganese deposit, Thrace basin, Turkey. Tr. J. of Earth Sciences, 11.
• Hein, J.R., Schulz, M.S. ve Kang, J.-K., 1990. Insular and submarine ferromanganese mineralization of the Tonga—Lau region. Marine Mining, 9, 305—354.
• Hein, J.R., Marjorie, S.S. ve Gein, L.M., 1992. Central Pasific cobalt rich ferromanga- nese crusts. Historical perspective and regional variability. Keating, BH., and Balton, B.R., (eds) Geology and offsho- re mineral resources of the central Pa- sific basin, circum Pasific council for energy and mineral resources. v. 14, Earth science series, New York Sprin- gerVerlag.
• Hein, J.R., Yeh, H.-W., Gunn, S.H., Gibbs, A.E. ve Wang, C.-H., 1994. Composition and origin of hydrothermal ironstones from central Pacific seamounts. Geoc- him. Cosmochim. Acta 58, 179—189.
• Hein, J.R., Kochinsky, A., Halbach, P., Manheim, F.T., Bau, M., Kang, J.-K., Lubick, N., 1997. Iron and manganese oxide mine- ralization in the Pacific. In: Nicholson, K., Hein, J.H., Buhn, B., Dasgupta, S. (Eds.), Manganese Mineralization: Ge- ochemistry and Mineralogy of Terrestri- al and Marine Deposits, Geological So- ciety. Lond. Spec. Publ., 119, 123—138.
• Ingram, B.L., Hein, J.H. ve Farmer, G.L., 1990. Age determinations and growth rates of Pacific ferromanganese deposits using strontium isotopes. Geochim. Cosmoc- him. Acta 54, 1709— 1721.
• Jiang, S.Y., Palmer, M.R. ve Yeats, C.J., 2002. Chemical and boron isotopic compo- sitions of tourmaline from the Archean Big Bell and Mount Gibson gold depo- sits, Murchison Province, Yilgarn Cra- ton, Western Australia. Chemical Geo- logy, 188, 229— 247.
• Jiancheng, X., Xiaoyong, Y. ve Jianguo, D., 2006. Geochemical Characteristics of Sedi- mentary Manganese Deposit of Guichi. Anhui Province, China. Journal of Hare Earths, 24, 374—380.
• Kadıoğlu, Y., Dilek, Y. ve Foland, K.A., 2006. Slab break-off and syncollisional origin of the Late Cretaceous magmatism in the Central Anatolian crystalline comp- lex, Turkey. Geological Society of Ame- rica, Special Paper 409, 381 -415
• Kara, H., ve Dönmez, M., 1990. 1/100 000 öl- çekli açınsama nitelikli Türkiye Jeolo- ji Haritaları Serisi, Kırşehir G-17 paftası, MTA, Ankara, No: 34
• Karakuş, A., Yavuz, B., ve Koç, Ş., 2010. Minera- logy and Major Trace Element Geoche- mistry of the Haymana Manganese Mi- neralizations, Ankara, Turkey. Geoche- mistry International. 48/10, 1014—1027
• Krauskopf, K.B., 1979. Introduction to Geoche- mistry (2nd ed.) McGraw - Hill Comp.
• Kuhn, T., Bau, M., Blum, N. ve Halbach, P., 1998. Origin of negative Ce anomalies in mixed hydrothermal—hydrogenetic Fe—Mn crusts from the Central Indian Ridge. Earth Planet. Sci. Lett. 163, 207— 220.
• Manheim, F.T. ve Lane-Bostwick, CM, 1988. Cobalt in ferromanganese crusts as a monitor of hydrothermal discharge on the Pacific seafloor. Nature 335, 59— 62.
• Mishra, P. P., Mohapatra ve B. K., Singh, P. P., 2007. Constrasting HEE Signatures on Manganese Ores of Iron Ore Group in North Orissa, India. Journal of Hare Earths, 25, 749-758.
• Mohapatra, B.K, Mishra P.P, Singh P.P ve Ha- jeev, 2009. Manganese ore deposits in Koira—Noamundi province of Iron Ore Group, north Orissa, India: In the light of geochemical signature. Chemie der Erde Geochemistry, 69, 377-394.
• Monnin, C., Wheat, C.G., Dupre, B., Elderfield, H. ve Mottl, M.J., 2001. Barium geoc- hemistry in sediment pore waters and formation waters of the oceanic crust on the eastern flank of the Juan de Fuca Ridge (ODP Leg 168). Geochem. Geophys. Geosyst. 2, 1-19.
• Nayan, J., Rongfen J. ve Ziyu W., 1994. Permi- an palaeogeography and geochemical environment in Lower Yangtze region, China. Petroleum Industry Press, Bei- jing, 206.
• Öksüz, N. ve Koç S., 2010. Examination of Sa- rikaya (Yozgat-Turkey) iron mineraliza- tion with rare earth element (REE) met- hod. Journal of Rare Earths, 28/1, 143- 150.
• Öksüz, N., 2010. Eymir (Sorgun-Yozgat-Turkiye) Bölgesi Manganez Yatağının Jeokimya- sal Karakteristikleri. 63. Türkiye Ulusal Jeoloji Kurultayı. 5-9 Nisan 2010, MTA Genel Müdürlüğü, Ankara, 113.
• Öksüz, N. ve Karakuş A., 2010. Cihanpaşa- Büyük Mahal-Derbent (Yozgat) Bölge- lerindeki Manganez Cevherleşmeleri- nin Jeokimyasal Özellikleri. 26-28 Ma- yıs 2010 IV. Ulusal Jeokimya Sempoz- yumu, Elazığ, 75.
• Öksüz, N., 2011. Geochemical Characteristics of the Eymir (Sorgun-Yozgat) Manga- nese Deposit, Turkey. Journal of Rare Earths, 29, 287-297.
• Özcan, A., Erkan A., Keskin, E., Oral, A., Özer, S., Sümengen, M. ve Tekeli, O., 1980. Kuzey Anadolu Fayı-Kırşehir Masifi ara- sının temel jeolojisi. MTA, Ankara, Ra- por no: 6722.
• Özer, S. ve Göncüoğlu, C., 1982. Orta Anado- lu Masifi doğusunda (Akdağmadeni- Yıldızeli) ilginç metamorfik parajenezler. MTA Dergisi. 95, 173-174.
• Özgüney, N., 2005. Uzunkuyu ve Atkayası (Sarıkaya-Yozgat-Türkiye) demir cev- herleşmesinin oluşumu. (Yüksek Lisans Tezi). A.Ü Fen. Bil. Ens. Ankara (yayım- lanmamış).
• Öztürk, H., 1993. Türkiye manganez yatakları: Oluşumları ve Tipleri. Jeoloji Mühendis- Iiği dergisi. 43, 24-33.
• Peng, Q.M. ve Palmer, M.R., 2002. The Paleop- roterozoic Mg and Mg-Fe Borate De- posits of Liaoning and Jilin Provinces, Northeast Chine. Economic Geology,
• Piper, D.Z. ve Graef, P., 1974. Gold and rare earth elements in sediments from the East Pacific Rise. Marine Geology, 17, 287-297
• Porter, S., Vanko, D.A. ve Ghazi, AM., 2000. Major and trace element compositi- ons of secondary clays in basalts al- tered at low temperature, eastern flank of the Juan de Fuca Ridge. ln: Fisher, A.T., Davis, E.E., Escutia, C. (Eds.), Proc. ODP Sci. Results, Ocean Dril- ling Program, College Station, TX, 168, 149—157.
• Rigo de Righi, M. ve Cortesini, A., 1959. Regio- nal studies central Anatolia Basin, prog- res report 1 : Turkish Gulf Oil Comp. Petrol İşleri Gen. Md., Ankara.
• Robertson A. H. F ve Fleet, A.J, 1976. The ori- gins of rare earths in metalliferous se- diments of the Troodos Massif. Cyprus. Earth Planet Sci. Lett. 28, 385-394
• Sağıroğlu, A., 1982. Contact metasomatism and ore deposition of the Lead-Zinc depo- sits of Akdağmadeni, Yozgat, Turkey (Doktora tezi), Londra Üniversitesi. İn- giltere (yayımlanmamış).
• Sağıroğlu, A., 1984. Akdağmadeni (Yozgat) cev- herleşmelerinde görülen değişik skarn oluşuklarının özellikleri ve irdelenmesi. TJK Bülteni, 27/1, 69-80.
• Shah, M.T. ve Moon, C.J., 2004. Mineralogy, geochemistry and genesis of the ferro- manganese ores from the Hazara area, NW Himalayas, northern Pakistan. Jo- urnal of Asian Earth Sciences, 23, 1—15
• Shah, M. T. ve Moon, C. J., 2007. Manganese And Ferromanganese Ores From Diffe- rent Tectonic Settings. In The NW Hi- malayas, Pakistan. Journal of Asian Earth Sciences, 29, 455—465.
• Singh, P. ve Rajamani, V., 2001. REE geoche- mistry of recent clastic sediments from the Kaveri floodplains, southern ln- dia: lmplication to source area weathe- ring and sedimentary processes. Geoc- himica et Cosmochimica Acta, 65/18, 3093—3108.
• Sun, S.S. ve McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic ba- salts: implications for mantle composi- tion and processes. ln: Saunders, A.D., Norry, M.J. Eds. Magmatism in Ocean Basins. London Geol. Soc. Spec. Publ., 313—345.
• Şahin, M.B., 1991. Başçatak köyü (Akdağmadeni-Yozgat) doğusunun jeo- lojik ve petrografik özelliklerinin incelen- mesi (Yüksek Lisans Tezi). H. Ü. Ankara (yayımlanmamış).
• Şaşmaz, A., Yavuz, F., Sağıroğlu, A. ve Akgül, B., 2005. Geochemical patterns of the Ak- dağmadeni (Yozgat, Central Turkey) flu- orite deposits and implications. Journal of Asian Earth Sciences, 24, 469—479.
• Şengör, A.M.C. ve Yılmaz, Y., 1983. Türkiye’de Tetis’in evrimi: Levha tektoniği açısın- dan bir yaklaşım. T.J.K Yerbilimleri Özel dizisi. 75-90.
• Şengör, A.M.C., 1984. Türkiye’nin tektonik tari- hinin yapısal sınıflaması. Ketin Sempoz- yumu. 37-62.
• Tatar, Y., 1977. Ofiyolitik Çamlıbel (Yıldızeli) böl- gesinin stratgrafisi ve petrografisi, MTA Dergisi, 88, 56-72.
• Tatar, S., Boztuğ, D., Ekici, T. ve Otlu, N., 1997. Outward fractional crystallization and magma mingling/mixing processes in the SW part of the Yozgat Batholith, Central Anatolia, Turkey. European Uni- on of Geosciences (EUG) 9, Strasbourg- France, 460.
• Tatar, S. ve Boztuğ, D., 1998. Yozgat Batoliti GB kesimindeki (Şefaatli-Yerköy arası) monzonitik birliktelikte fraksiyonal kris- talleşme ve magma karışması (magma mingling/mixing) süreçleri, Yerbilimleri Geosound, 30, 539-562.
• Tekeli, O., Varol, B., Gökten, E., Yıldız, M. ve Özaksoy, V., 1991. Karaçayır Masifi ve Akdağ Masifi’ nin doğu kesiminin jeolo- jisi (Yıldızeli-Sivas-Hafik arası). T.P.A.Ş Rapor no: 3173 Ankara, (yayImlanma- mış).
• Toth, J. R., 1980. Deposition of submarine crusts rich in manganese and iron. Geological Society America Bul., Pt. l. 91, 44-54.
• Usui, A. ve Nishimura, A., 1992. Submersible observations of hydrothermal manga- nese deposits on the Kaikata Seamo- unt, lzu-Ogasawara (Bonin). Arc. Mari- ne Geology, 106, 203— 216.
• Usui, A., ve Someya, M., 1997. Distribution and composition of marine hydrogenetic and hydrothermal manganese depo- sits in the northwest Pacific. ln: Nichol- son, K., Hein, J.R., Buhn, B., Dasgup- ta, S.(Eds.), Manganese Mineralization: Geochemistry and Mineralogy of Ter- restrial and Marine Deposits, Geologi- cal Society of London. Spec. Publ., 119, 177— 198.
• Uygun, A., 1982. Tuzgölü havzasının jeolojisi. MTA, Ankara, Rap. No: 7188 (yayımlan- mamış).
• Von Stackelberg., 1997. Growth history of man- ganese nodules and crusts of the Peru Basin. Geological Society, London, Special Publications. 119, 153-176.
• Varentsov, l.M., Drits, V.A., Gorshkoz, A.l., Sivt- sov, A.V. ve Sakharov, B.A., 1991. Mn— Fe oxyhydroxide crusts from Krylov Se- amount (eastern Atlantic): mineralogy, geochemistry and genesis. Marine Ge- ology, 96, 53—70.
• Wheat, C.G., ve Mottl, M.J., 2000. Compositi- on of pore and spring waters from Baby Bare: global implications of geoche- mical fluxes from a ridge flank hydrot- hermal system. Geochim. Cosmochim. Acta 64, 629— 642.
• Wonder, J.D., Spry, P.G. ve Windom, K.E., 1988. Geochemistry and origin of manganese- rich rocks related to iron-formation and sulfide deposits, western Georgia. Eco- nomic Geology, 83, 1070—1 081.
• Wright, J. ve Holser, W. T., 1987. Paletedox va- riations in ancient oceans recorded by rare earth elements in fossil apatite J. Geochim. Cosmochim. Acta, 51, 631.
• Yıldız, M., 1998. Akdağmadeni (Yozgat) doğu- sunda yeralan metamorfik birimlerin je- olojik petrografik incelenmesi (Doktora Tezi). A.Ü Fen. Bil. Ens. (yayımlanma- mış).
• Yılmaz, A. ve Özer, S., 1984. Kuzey Anado- lu bindirme Kuşağı’ nın Akdağmadeni (Yozgat) ile Karaçayır (Sivas) arasındaki bölümünün temel jeoloji incelemesi ve Tersiyer havzasının yapısal evrimi. Ketin sempozyumu, 163-174.