İlkay KUŞCU

347

Geochemistry and mineralogy of the skarns in the Çelebi district, Kırıkkale, Turkey

Çelebi bölgesi polimetalik Fe-W ve Cu damar tipi yataklarıyla bilinir. Bunlar genel olarak "intrüzif çevresinde gelişen skarnlar" olarak sınıflanan kalsiyumlu skarn zonları içinde bulunurlar. Bölgede hem ekzoskarnlar (piroksen-granat) hem de endoskarnlar (epidot-piroksen) bulunur. Bu çalışma bölgedeki skarnlaşma süreçleri boyunca etkili olan elementlerin kimyasal potansiyellerini sunmanın yanında, skarnların jeokimyalarını, mineralojilerini ve bölgedeki cevherleşmelerin kimyasal kontrollerini araştırmayı amaçlayan bir çalışmadır. Endoskarnlar, granitik kayaçların çeperlerinde özellikle mermer dokanaklarına yakın kesimlerde, granitoyidlerin renginin yeşilimsi gri tonlarına çalmasıyla karakteristiktir ve plajiyoklazların tamamen epidot ve piroksen tarafından ornatılmasıyla belirgin hale gelirler. Dolayısıyla epidotlaşan granitoyidler erken ya da yeni başlayan metasomatik ürünler olarak değerlendirilmektedir. Endoskarnlar sadece granitlerde gözlenen skarn oluşukları değildir, mermerler arasında bantlar halinde gözlenen gnayslarda ve özellikle siştozite düzlemlerine paralel ince zonlar halinde skarn zonları da gelişmiştir. Epidotlaşma özellikle zonlu plajiyoklazlarda, zonlanmanın merkezinden itibaren başlar. Önceleri sadece plajiyoklazlar üzerinde gelişme gösterirken mermer dokanağına doğru piroksenlerle birlikte kayacın başka kısımlarında da bulunur. Piroksenlerin miktarı hem ornattıkları plajiyoklazlar üstünde hem de granitik kayacın tamamında (hamur içinde) kireçtaşı dokanaklarına doğru artar. Piroksenlerin artmasıyla birlikte iri magmatik kuvarslar daha ince taneli ve hidrotermal kuvarslar tarafından çepeçevre sarılırken, tek tük kahverengi izotrop ve özşekilsiz granat kristalleri de gözlenir. Granat miktarlarının arttığı kesimler aynı zamanda 2-3 cm kalınlığında çok küçük manyetit ve hematit ceplerinin de ilk kez ortaya çıktığı kesimlere karşılık gelmektedir. Ekzoskarnlar endoskarnlara göre hem boyut hem de dağılım itibarıyla daha sınırlıdır. Genellikle çok yaygın endoskarn zonları ile göreceli olarak daha küçük mermer mostraları arasına sıkışmış durumdadır. Hakim mineralojisini piroksen ve granat oluşturur. Ekzoskarnlar içindeki epidot, kalsit, tremolit ve kuvars gibi mineraller, piroksen ve granat üzerinde daha ilerlemiş evrelerde etkili olan retrograd olaylarla oluşmuş mineral topluluklarıdır. Çok genel olarak ekzoskarnlar mermerden uzakta piroksen-epidot skarnları, mermere yakın kesimlerde ise piroksen-granat şeklinde belirsiz bir zonlanma içindedir. Ana manyetit cevherleşmesi piroksen-granat zonları içinde 15-20 cm boyutlarında cep ve damarlar halinde bulunur. Skarn zonlarındaki element bileşimleri her zona göre sistematik değişimler sunar. Çok genel olarak endoskarn zonlarında $SiO_2$ bakımından bir fakirleşme $FeO_(T)$ bakımından bir zenginleşmeye karşılık gelir. Çelebi bölgesindeki endoskarnların oluştukları orijinal kayacın (Çelebi Granitoyidi) bileşimine göre CaO, MnO, MgO, $FeO_(T)$ bakımından zenginleştiği, $SiO_2$, $TiO_2$, $AI_2O_3$ ve $K_2O$ bakımından fakirleştiği belirlenmiştir. Ekzoskarnlar ise, kristalize kireçtaşına göre $FeO_(T)$ ve $SiO_2$ bakımından zenginleşirken hem CaO hem de $CO_2$ bakımından hızla fakirleşmektedir. Öte yandan $K_2O$ ve $Na_2O$ bileşimlerinde bir değişim gözlenmemektedir. Endoskarnlar içinde CaO ve $FeO_(T)$'in ilginç ve zıt davranışlar sunması cevherleşmenin prograd evre skarn topluluklarının retrograd evrede karbonatlaşmasıyla ilgili olduğuna işaret etmektedir.

Çelebi bölgesi (Kırıkkale, Türkiye) skarnlarının jeokimyası ve mineralojisi

The Çelebi district is well known for its polymetallic Fe-W and Cu vein ores. These ores are hosted by calcic skarn zones, which are broadly classified as "intrusive around skarn" type. Both exoskarns (pyroxene-garnet) and endoskarns (epidote-pyroxene) occur in the district. The formation of endoskarns is manifested by complete replacement of plagioclase by epidote and pyroxene; the epidotized granitoids are regarded as incipient and/or early metasomatic products. The abundance of pyroxene in endoskarns tends to increase with plagioclase content and within the groundmass of the granitoids towards exoskarn zones. The increase in pyroxene is also coincident with the formation of anhedral, isotropic brown garnets. The garnet-rich pockets also mark irregular zones and veins of magnetite mineralization. The main magnetite mineralization occurs within the pyroxene-garnet exoskarn as 15 to 20-m-thick pockets and veins within pyroxene-rich zones. The pyroxene crystals are optically zoned and the composition ranges from hedenbergitic (core) to diopsidic (rim). Elemental compositions vary systematically in relation to skarn zones. A decrease in $SiO_2$corresponds to an increase in $FeO_(T)$ from granite toward skarn zones. The Çelebi district endoskarns are enriched in CaO, MnO, MgO and $FeO_(T)$ , yet depleted in $SiO_2$, $TiO_2$, $AI_2O_3$ and $K_2O$ compared to the Çelebi Granitoid. CaO and $FeO_(T)$ behave comparably in the endoskarns, suggesting that the iron mineralization is coincident with carbonization of prograde assemblages during retrograde alteration.
PDF

___

  • ATAMAN, G. 1972. Preliminary work on the radiometric age of the Cefalıkdağ granitic-granodioritic body to the southeast of Ankara. Hacettepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Bülteni 2, 44-49 [in Turkish with English abstract].
  • BARTON, M.D., ILCHIK, R.P. & MARIKOS, M.A. 1991. Metasomatism. In: KERRICK, D. M. (ed), Contact Metamorphism. MSA Reviews in Mineralogy 26, 321-350.
  • BAYHAN, H. 1984. Mineralogy and genesis of the Kesikköprü skarn belt (Bala/Ankara). Hacettepe University, Earth Sciences 11, 45-53 [in Turkish with English abstract].
  • BAYHAN, H. 1986. Geochemistry and genesis of the Çelebi intrusion in Central Anatolian granitoid belt. Jeoloji Mühendisliği 29, 27-36 [in Turkish with English abstract].
  • BURNHAM, C.W. 1979. Magmas and hydrothermal fluids. In: BARNES, H.L. (ed), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits, 2nd Ed., John Wiley & Sons, New York.
  • BURT, D.M. 1977. Mineralogy and petrology of skarn deposits. Societe Italians Mineralogla Petrolgia Rendiconti 33, 859-873.
  • CHAPPEL, B. W. & WHITE, A. J. R. 1974. Two contrasting granite types: expanded abstract. Pacific Geology 8, 173-174.
  • COX, K. G., BELL, J. D. & PANKHURST, R. J. 1979. The Interpretation of Igneous Rocks. George Allen and Unwin, London.
  • EINAUDI, M.T., MEINERT, L.D. & NEWBERRY, RJ. 1981. Skarn deposits. Economic Geology, 75th Anniversary Volume, 317-391.
  • ERKAN, Y. & ATAMAN, G. 1981. A K/Ar investigation on age of . metamorphism of the Central Anatolian Massif (Kırşehir area). Hacettepe University, Earth Sciences 8, 27-30 [in Turkish with English abstract].
  • GÖNCÜOĞLU, M.C. 1986. Geochronologic age data from the southern part of the Central Anatolian Massif. General Directorate of Mineral Research and Exploration (MTA) Bulletin 105/106, 111-124 [in Turkish with English abstract].
  • GÖNCÜOĞLU, M.C., TOPRAK, V., KUŞÇU, İ., ERLER, A. & OLGUN, E. 1991. Geology of the Western Part of the Central Anatolian Massif, Part 1: Southern Part Turkish Petroleum Corporation Project Report No. 2909, 140 p [in Turkish, unpublished].
  • GÖNCÜOĞLU, M.C., ERLER, A., TOPRAK, G.M.V., OLGUN, E., YALINIZ, K., KUŞÇU, İ., KÖKSAL, S. & DİRİK, K. 1993. Orta Anadolu Masifi'nin Orta Bölümü'nün Jeolojisi, Bölüm 3: Orta Kızılırmak Tersiyer Baseni'nin Jeolojik Evrimi. Turkish Petroleum Corporation Project Report. No. 3313, 104 p [in Turkish, unpublished].
  • HILDRETH, W. 1981. Gradients in silicic magma chambers: implications for lithospheric magmatism. Journal of Geophysical Research 24, 585-589.
  • IRVINE, I.C. & BARAGAR, W. R. A. 1971. A guide to chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences 8, 523-548.
  • KUŞÇU, İ. 2000. Skarn zones of the Çelebi district, Kırıkkale-Turkey. International Earth Science Colloqium on the Aegean Region, İzmir-Turkey, Abstracts, p. 158.
  • KUŞÇU, İ. & ERLER, A. 1998. Mineralization events in a collision-related setting: the central anatolian crystalline complex, Turkey. International Geology Review 40, 552-565.
  • KUŞÇU, L, GENÇALIOĞLU-KUŞCU, G. & MEINERT, L.D. 2000. The geochemical characteristics of the Çelebi Granitoid, Kinkkale-Turkey and comparison with world skarn granitoids. International Earth Science colloqium on the Aegean Region, Izmir-Turkey, Abstracts, p.150.
  • LENTZ, D.R. & GREGOIE, C. 1995. Petrology and mass balance constraints irf major-trace-, and rare-earth-element mobility in porphyry-greisen alteration associated with epizonal True Hill granite, soutwest New Brunswick, Canada. Journal of Geochemical Exploration 52, 303-331.
  • URABE, T. 1985. Aluminous granite as a source of magma of hydrothermal ore deposits: an experimental study. Economic Geology 80,148-157.
  • YALINIZ, M.K. FLYOD, P.A. & GÖNCÜOĞLU, M.C. 1996. Supra-subduction zone ophiolites of Central Anatolia: Geochemical evidence from the Sarıkaraman Ophiolite, Aksaray, Turkey. Mineralogical Magazine 60, 697-710.
Turkish Journal of Earth Sciences-Cover
  • ISSN: 1300-0985
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Yayıncı: TÜBİTAK
Arşiv
Sayıdaki Diğer Makaleler

A Proposal for a Method to Establish Natural-Hazard-Based Land-Use Planning: the Adapazarı Case Study

Alper ÇABUK

Development of A Basic GIS Database for the Yeşilırmak Watershed Provinces Using Satellite Images and Other Data

Hülya YILDIRIM, Erhan ALPARSLAN, Mehmet Emin ÖZEL, Cihangir AYDÖNER

Post-Collisional Magmatism on the Northern Margin of the Taurides and its Geological Implications: Geology and Petrology of the Yahyalı-Karamadazı Granitoid

Gonca GENÇALİOĞLU-KUŞCU, M. Cemal Göncüoğlu & İlkay KUŞCU

Çelebi Bölgesi (Kırıkkale, Türkiye) Skarnlarının Jeokimyası ve Mineralojisi

İlkay KUŞCU

Geochemistry and mineralogy of the skarns in the Çelebi district, Kırıkkale, Turkey

İlkay KUŞCU

Tectonic Implications of Some Cretaceous Pillow Basalts from the North Anatolian Ophiolitic Mélange(Central Anatolia-Turkey) to the Evolution of Neotethys

Bora ROJAY, Kenan M.yaliniz & Demir ALTINER