Cemal BÖLÜCEK, Muharrem AKGÜL, Sedat TEMUR

Derince (Elazığ) masif sülfid cevherleşmesine ait piritlerin iz element içerikleri

Derince (Elazığ) yöresi masif sülfid yataklarından derlenen 30 adet cevher numunesinin her birinde temiz pirit taneleri seçilerek NAA ve ICP yöntemleri ile kimyasal analizleri yapılmıştır. Elde edilen verilere göre piritler, ortalama 3510 ±611 ppm Al, 22 ±8 ppb Au, 460 ±170 ppb Ag, 70 ±129 ppm As, 35 ±6 ppm Ba, 4 ±1 ppm Bi, 2833 ±605 ppm Ca, 100 ±37 ppm Co, 6 ±l-ppm Cr, 1642 ±921 ppm Cu, 295 ±129 ppm K, 2263 ±587 ppm Mg, 98 ±34 ppm Mn, 1140 ±600 ppb Mo, 138 ±28 ppm Na, 30 ±5 ppm Ni, 55 ±8 ppm P, 10 ±4 ppm Pb, 770 ±130 ppb Sb, 1,6 ±0,2 ppm Sc, 21 ±6 ppm Se, 4 ±1 ppm Sn, 10 ±2 ppm Sr, 2,0 ±0,3 ppm Th, 182 ±15 ppm Ti, 7 ±1 ppm V, 3,0 ±0,4 ppm Y, 12 ±6 ppm Zn, 5,1 ±0,5 ppm Zr ile toplam 15 ppm kadar nadir toprak elementi (La, Ce, Sm, Eu, Yb, Lu) içermektedir. As, P, Sb ve Se elementlerinin pirit içinde S ile yer değiştirerek bulundukları, Ba, Ca, K, Na, Mg ve Sr'nin ise kirletici gang minerali kalıntıları veya sıvı kapanımlarından kaynaklandıkları düşünülmektedir. Analizi yapılan elementlerden Al, Ba, Cr, Na, Ni, P, Sb, Sc, Ti, V, Y, Zr ve nadir toprak elementleri (NTE) standart normal eğriye benzer histogram verirken Au, Ag, As, Bi, Ca, Co, Cu, P, Mg, Mn, Mo, Pb, Se, Sn, Th ve Zn "ters J" tipi veya iki modlu eğri oluşturmakta, dolayısıyla bunların iki kaynaktan beslendikleri, dolayısıyla iki anakitleyi temsil edebilecekleri düşünülmektedir. Bu durum da masif sülfid yataklarındaki diyajenetik piritlerle hidrotermal piritlerin birlikte bulunabilme özelliğine bağlanmaktadır. Derince piritlerinin Al-Sc, Al-V, Au-Mo, Ag-Pb, Co-Se, Cu-Pb, Cu-Zn, Mg-Mn, Pb-Zn, Sc-V, La-Ce, La-Sm, Ce-Sm ve Yb-Lu element çiftleri arasında çok kuvvetli pozitif, Al-Cr, Al-K, Al-Mg, Al-Na, Al-Ti, Al-Zr, Al-Eu, Al-Yb, Ag-Bi, Ag-Cu, As-Ba, As-Mo, As-Pb, Bi-La, Cr-Mg, Cr-Th, Cr-Y, Cr-Zr, Cr-Lq, Cr-Ce, Cr-Sm, K-Zr, Mg-Sc, Mg-V, Mg-Y, Mn-Na, Mn-P, Mn-Y, Na-Y, Na-Zr, P-La, Sc-Eu, Sc-Yb, Sc-Lu, Ti-Y, Ti-Zr, V-Sm, V-Eu, V-Yb, V-Lu, Y-Zr, Y-La, Y-Lu, Sm-Eu, Sm-Lu, Eu-Yb ve Eu-Lu arasında da kuvvetli pozitif korelasyon ilişkisi belirlenmektedir. Se-P hariç, element çiftlerinin arasında çok kuvvetli veya kuvvetli derecede negatif korelasyon gözlenmemesi ise, elementlerin birbirlerinin yerini alarak dağılım sunmadıkları anlamına gelmektedir. Derince piritlerinin düşük As miktarları hem hidrotermal hem sedimanter piritlere, Co miktarlarının bir kısmı sedimanter, bir kısmı yüksek sıcaklıklı hidrotermal piritlere, Cu ve Ni miktarları yüksek sıcaklıklı hidrotermal piritlere, Co/ Ni ile Cu/ Ni oranları masif siiIfid yataklarına ait piritlere, düşük Ti miktarları ise daha çok diyajenetikpiritlere benzemektedir. Dolayısıyla Derince cevherleşmesinde sedimanter ve orta-yüksek sıcaklıklı hidrotermal piritlerin beraber bulunduğu söylenebilir. Bu özellik de masif sülfid yataklarının genel oluşum modeline uymaktadır.

Trace element contents of pyrites from Derince (Elazığ) massive sulphide mineralizations

The pyrite concentrations yielded from each of 30 samples of Derince (Elazığ) massive sulphide mineralizations were analysed for trace elements, using NAA and ICP methods. The trace elements and their average contents are; 3510 ±611 ppm Al, 22 ±8 ppb Au, 460 ±170 ppb Ag, 70 ±129 ppm As, 35 ±6 ppm Ba, 4 ±1 ppm Bi, 2833 ±605 ppm Ca, 100 ±37 ppm Co, 6 ±1 ppm Cr, 1642 ±921 ppm Cu, 295 ±129 ppm K, 2263 ±587 ppm Mg, 98 ±34 ppm Mn, 1140 ±600 ppb Mo, 138 ±28 ppm Na, 30 ±5 ppm Ni, 55 ±8 ppm P, 10 ±4 ppm Pb, 770 ±130 ppb Sb, 1,6 ±0,2 ppm Sc, 21 ±6 ppm Se, 4 ±1 ppm Sn, 10 ±2 ppm Sr, 2,0 ±0,3 ppm Th, 182 ±15 ppm Ti, 7 ±1 ppm V, 3,0 ±0,4 ppm Y, 12 ±6 ppm Zn, 5,1 ±0,5 ppm Zr and total 15 ppm rare earth element (La, Ce, Sm, Eu, Yb, Lu). As, P, Sb and Se are probably present as diadochy elements for S and Ba, Ca, K, Na, Mg and Sr are contaminant from gangue minerals or fluid inclusion. The analysed elements display two types of distributions: Normal distribution for elements: Al, Ba, Cr, Na, Ni, P, Sb,Sc, Sn, Ti, V, Y, Zr, La, Ce, Sm, Eu, Yb and Lu; "Inverse J" type distribution for elements: Au, Ag, As, Bi, Ca, Co, Cu, P, Mg, Mn, Mo, Pb, Se, Th and Zn."Inverse J" type distributions can be interpreted as two sources or events are responsible for mineralizations. These may be hydrothermal and diagenetic sources for massive sulphide mineralizations. There are very strong positive correlation between element pairs of Al-Sc, Al-V, Au-Mo, Ag-Pb, Co-Se, Cu-Pb, Cu-Zn, Mg-Mn, Pb-Zn, Sc-V, La-Ce, La-Sm, Ce-Sm and Yb-Lu, and strong positive correlation between Al-Cr, Al-K, Al-Mg, Al-Na, Al-Ti, Al-Zr, Al-Eu, Al-Yb,Ag-Bi, Ag-Cu, As-Ba, As-Mo, As-Pb, Bi-La, Cr-Mg, Cr-Th, Cr-Y, Cr-Zr, Cr-La,Cr-Ce, Cr-Sm, K-Zr, Mg-Sc, Mg-V, Mg-Y, Mn-Na, Mn-P, Mn-Y, Na-Y, Na-Zr, P-La,Sc-Eu, Sc-Yb, Sc-Lu, Ti-Y, Ti-Zr, V-Sm, V-Eu, V-Yb, V-Lu, Y-Zr, Y-La, Y-Lu,Sm-Eu, Sm-Lu, Eu-Yb and Eu-Lu. Only strong negative correlation exist between Se-P and this can be nterpreted as diadochy, between these two elements and absence of diadochy among other elements. Low contents of As resembles that of hydrothermal and diagenetic pyrites. The Co concentrations also imply a similar pattern. The Cu and Ni contents are similar to those of high temperature hydrothermal pyrites and Co/Ni and Cu/Ni ratios are close to from massive sulphide mineralizations. Ti contents are similar to the contents of diagenetic pyrites. Therefore itis possible to conclude that Derince pyrites 'are massive sulphide pyrites with a diagenetic history.

___

Al-Bassam, K.S., Hçık, J. and Watkinson, D.H., 1982. Cohtrubition to the origin of the Serguza lead-zinc-pyrite deposits, Northern Iraq. Mineralium Deposita, 17,133-149.
Aslaner, M., 1977. Türkiye bakır çinko - kurşun yataklarının jeolojisi ve bölgesel sınıflamasıyla plaka tektoniği yönünden incelenmesi. Karadeniz Teknik Üniv. Yayl., No 85, 70 s.
Ayhan, A., Küpeli, Ş. ve Amstutz, G. G., 1992, Attepe (Feke - Adana) demir yatağının bitişiğindeki pirit oluşumları; Maden Tetkik ve Arama Derg., 114, 85-94.
Bezmen, N. I., Tikhomirova, V. I. and Kosogova, V. P. 1975, Pyrite-pyrrhotite geothermonVeter partition on nickel and cobalt; Geokhimiya, 5, 700-714.
Bölücek, C. ve Sağıroğlu, A., 1997. Hacımustafa (Baskil-Elazığ) cevcherleşmelerinin özellikleri ve kökeni. S.Ü. 20. Yıl Jeoloji Sempozyumu Bidirileri, S. Temur (ed.), 149-157.
Bölücek, C., Akgül, M. ve Temur, S., 2001, Kimyasal analiz yönteminin sonuçlara etkisine bir örnek : Derince (Elazığ) Piritleri; Geosound, Yerbilimleri, Çukurova Üniv. Yay. Org., 39.
Bralia, A., Sabatini, G. and Troja, F., 1979, A reevaluation of the Co / Ni ratio in pyrite as a geochemical tool in ore genesis problems; Mineralium Deposita, 14,353-374.
Campbell, F. A. and Ethier, V. G., 1984, Nickel and cobalt in pyrrhotite and pyrite from the Faro and Sullivan orebodies; Can Mineral, 22,503-506.
Craig, J. R., Solberg, T. N., Vokes, F. M., 1994, Pyrite chemical petrography: Electron microscope mapping of minor elemen signatures; Geol. Soc. Am. Abst w Prog 26, 9.
Craig, J. R., Vokes, F. M. and Solberg, T. N., 1998, Pyrite: physical and chemical texture; Mineralium Deposita, 34, 82-101.
Güleç, N. ve Erler, A., 1983. Masif sülfid yataklarındaki piritlerin karakteristik iz element içerikleri. Türkiye Jeol. Kur. Bült., 26, 2,145 -152.
Loftus-Hills, G. and Solomon, M., 1967, Cobalt, nickel and selenium in sulphides as indicators of ore genesis, Mineralium Deposita, 2, 228-242.
Mercer, W., 1976, Minor elements in metal deposits in sedimantary rocks, A review of the resent literature: Handbook of strata-bound and stratiform ore deposits. K. H. Wolf (ed.), Elsevier, Amsterdam, 4, 396-425.
Meyer, F. M., Robb, L. I., Oberthur, T.,Saager, R. arid Stupp, H.D., 1990, Cobalt, nickel and gold in pyrite from primary gold deposit and Witwatersrand reefs, S. Afr. J. Geol., 93, 70-82.
Raiswell, R. and Plant, J., 1980. The incorporation of trace elements into pyrite during diagenesis of black shales, Yorkshire, England. Econ. Geol., 75, 684 -699.
Raymond, O. L., 1996, Pyrite composition and ore genesis in the Prince LyeH copper deposit, Mt Lyell mineral field, western Tasmania, Australia, Ore. Geol. Rev. 10,231-250.
Roberts, F. I., 1982, Trace element chemistry of pyrite a useful guide to the occurance of sulfide base metal mineralization; J. Geochem. Explor., 17, 49-62.
Temur, S.. 1992, Bolkardağı yöresi (Ulukışla - Niğde) çinko - kurşun yataklarının jeokimyasal incelemesi. Türkiye Jeol. Bült., 35/2,101-114.
Temur, S., 1996. Horzum (Kozan -Adana) ve Bolkardağı (Ulukışla - Niğde) yöreleri Zn - Pb yataklarına ait piritlerin iz element konsantrasyonlarının karşılaştırılması. Karadeniz Teknik Univ. Jeol. Müh. Böl. 30 Yıl Semp., Bildiriler , S. Korkmaz ve M. Akçay (eds.), 67 -82.
Temur, S., 1997. Horzum (Kozan -Adana) ve Bolkardağı (Ulukışla - Niğde) yöresi Zn - Pb yataklarına ait piritlerin iz element konsantrasyonlarının karşılaştırması; Karadeniz Teknik Univ. Jeol Müh. Böl., 30. Yıl Semp. Bildiriler (Ed: S. Korkmaz ve M. Akçay), 67-82.
Temur, S. and Kurt, H., 1998. Distinguishing of deposits and analysis methods according to the concentrations of Co, Ni, Mn and Ti in pyrites. Mineralogical Magazine; 62A, 1502-1503.
Udubaşa, G., 1984. Iron sulfides in sedimentary rocks, Some occurances in Romania; Syngenesis and Epigenesis in the Formation o Mineral Deposits. A. Wauschkuhn, C. Kluth and R. A. Zimmermann) (eds.), Springer Verlag, Berlin, 28-35.