İnler Yaylası (Şebinkarahisar-Giresun) kurşun-çinko yataklarında kararlı izotoplar (O, H ve S) jeokimyası incelemeleri

inler Yaylası Pb-Zn yatakları; Doğu Karadeniz Bölgesi'nin iç kesimlerinde yaygın olarak gözlenen damar tipi yatakların tipik örneklerindendir. Yörede, Üst Kretase yaşlı volkanitler, Tersiyer yaşlı Granitoyitler, Eosen ve Pliyo-Kuvaterner yaşlı volkanitler yüzeylemektedir. Yöredeki kurşun-çinko yatakları; Üst Kretase yaşlı volkanitler içinde, yaklaşık O-B doğrultulu ve üç cevher damarı şeklinde olup, bu damarlar yaklaşık olarak KB-GD doğrultulu faylarla kesilip ötelenmişlerdir. İncelenen örneklerde cevher minerali olarak; sfalerit, galenit, pirit, kalkopirit, fahlerz ve ender olarak da kalkosin ve kovellin, gang minerali olarak ise kuvars ve kalsit gözlenmiş olup sfalerit ve galenit en yaygın cevher mineralleridir. Opak cevher mineralleri, en son evrede oluşmuş kuvars kristalleri arasındaki boşluklarda kristallenmiş olup, kuvarslardan daha sonra oluşmuşlardır. Sfalerit ve galenitlerdeki kükürt izotopları bileşimi ($delta^{34}S$); -3.9 ile +0.4 $permil$ CDT arasında değişmekte olup, bu değerlerden yararlanılarak, hidrotermal çözeltilerdeki $H_2S$'in izotopsal bileşiminin -5.0 $permil$ civarında olduğu hesaplanmıştır. Bu kürükt izotopları değerleri doğrudan mağmatik faaliyetlerle ilişkili değerlere göre hafif olup, sülfürlü minerallerin bileşimindeki kükürtün yöredeki Tersiyer yaşlı granitoyitler ve genç volkniklerle doğrudan ilişkili mağmatik kökenli kükürt olmaktan daha çok, epijenetik hidrotermal çözeltilerce Üst Kretae yaşlı volkanik kayaçlardan çözülmüş kükürt olduğu kabul edilebilir. Mineral oluşturucu çözeltiler içindeki suyun oksijen izotopları bileşimi, kuvarslarda analiz edilmiş $delta^{18}O$ değerleri ve sıvı kapanım incelenmeleri sırasında ölçülmüş homojenleşme sıcaklığı değerleri kullanılarak hesaplanmıştır. Bu hesaplanan $delta^{18}O$ (+4.2 ile +6.7$permil$; SMOW) değerleri ve sıvı kapanımlarında analiz edilmiş $delta$ D değerleri (-83.0 ile -59.0$permil$; SMOW), $delta^{18}O -delta$ D diyagramları üzerinde mağmatik kökenli su kutusu içinde veya meteorik su çizgisi tarafında konumlanmakta olup mineral oluşturucu çözelti içinde mağmatik kökenli suyun hakim olduğu ve az miktarda metorik suyun da karışmış olabileceğini belirtmektedir.

Stable isotopes (S, O and H) studies at the lead-zinc deposits in the İnler Yaylası (Şebinkarahisar-Giresun), Northeast Turkey

İnler Yaylası lead and zinc deposits are the typical examples of the vein type lead-zinc deposits occur within the Eastern Black Sea Region in Turkey. In the study area; Upper Cretceous volcanics, Tertiary granitoids, Eocene and Plio-Quaternary aged volcanics are outcropped. Ore deposit are developed as ore veins along the the faults in the Upper Cretaceous volcanics. Three ore veins in E-W direction were identified and they were cut and displaced by NW-SE trending faults. Microscopic studies revealed that the ore veins contain sphalerite, galena, pyrite, chalcopyrite, fahlore group minerals, chalcosite and covellite as ore minerals, and quartz and calcite as gangue minerals. Sphalerite and galena are dominant. Opaque minerals occur among the quartz crystals. This indicates that sulfide mineralisation occurred later than quartz crystalization. The sulphur isotope composition ($delta^{34}$S) of sphalerite and galena ranges from -3.9 to +0.4 $permil$ CDT and that of $H_2S$ in hydrothermal fluids was calculated around -5.0 $permil$,. These sulphur isotope values are light compared to that of direct magmatic activities and it may be assumed that the sulphur in the sùlfide minerals was possibly leached from the Upper Cretaceous volcanics by epigenetic hydrothermal fluids, rather than having direct magmatic relation to Tertiary granitoids and the younger volcanics occuring in the area. The oxygene isotope composition of the water in the mineralising fluid was calculated using the $delta^ {18}O$ values analysed in quartz and homogenisation température values measured during the fluid incluison studies. The calculated $delta^{18}O$ values ( +4.2 to +6.7 $permil$ (SMOW)) and $delta$ D values analysed in inclusion fluid (-83.0 to -59.0$permil$ (SMOW)) plot in or at the meteoric water line side of the the magmatic water box on the $delta$D -$delta^{18}O$ diagram and indicate that mineralising fluid was dominated by magmatic water and minor amount of meteoric water might have been mixed.

___

Berkman, H., 1992. Sözlü görüşme. Tutakdağı Maden İşletmesi,Şebinkarahisar.

Campbell, A.R., and Larson, F.B., 1998. Introduction to stable isotope applications in hydrothermal systems. In Richards, J.P., and Larson, P.B., (eds.). Techniques in Hydrothermal Ore Deposits Geology; Reviews in Economic Geology, 10, 173-193.

Clayton, R.N., and Mayeda, T.K., 1963. The use of bromine pentafluoride in the extraction of oxygen from oxides and silicates for isotopic analysis. Geochimica et Cosmochimica, Acta, 27, 43-52.

Criss, R.E., and Taylor, H.P., Jr., 1983. An 180/160 and D/H study of the Tertiary hydrothermal systems in the southern half of the Idaho batholith; Geological Society of America Bulletin, 94, 640-663.

Çalapkulu, F. ve Ayan, Z., 1982. Etir yaylası Şebinkarahisar fluorit zuhurunun mineralojisi ve oluşumunun sıvı kapanımı yöntemi ile incelenmesi. Jeoloji Mühendisliği, 15, 29-36.

Çalapkulu, F. ve Karaoğlu, N., 1987. İnler Yaylası kurşun-çinko-bakır cevherleşmesinin metalojenik incelemesi. 40. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Bildiri Özleri Kitabı, s.31.

Gökçe, A. ve Bozkaya, G„ 2002. Tutakdağı (Şebinka-rahisar-Giresun) Pb-Zn yatağının oluşum koşullarının ve kökeninin araştırılmasında sıvı kapanım, iz element ve izotoplar jeokimyası incelemeleri. Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyon Başkanlığı Projesi, Proje No: M-194, 41 s (yayımlanmamış).

Gökçe, A., and Spiro, B., 2002. Fluid-related characteristics of the Çakmakkaya and Damar-köy copper deposits, Northeast Turkey. International Geology Review, 44, 744-754.

Gökçe, A., Spiro, B., and Miller, M.F., 1993. Kurşunlu (Koyulhisar-Sivas) damar tipi Pb-Zn-Cu yataklarında mineral oluşturucu hidrotermal çözeltilerin kararlı izotoplar (O, H ve C) jeokimyası ve kökeni. Türkiye Jeoloji Bülteni, 36, 73-79.

Hoefs, J., 1984. Stable Isotope Geochemistry. Berlin-Heidelberg-New York, Springer Verlag, (3rd edition.) 241 pp.

Karaoğlu, N., 1985. inler Yaylası (Şebinkarahisar) Pb-Zn-Cu yataklarının jeolojisi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, (yayımlanmamış).

Ohmoto, H., and Rye, Ö., 1979. Isotopes of sulphur and carbon. In Barnes, L.H., (ed.), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits, New York, Wiley, 509-567.

Sharp, Z.D., and Kirschner, D.L., 1994. Quartz-calci-te oxygen isotope thermometry: a calibration based on natural isotopic variations. Geochimica et Cocmochimica Acta, 58, 4491-4501.

Şaşmaz, A., 1993. Tutak Dağı güneybatısındaki Pb-Zn yatakları.. Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Elazığ, 98 s (yayımlanmamış).

Şaşmaz, A. ve Sağıroğlu, A., 1994a. Tutakdağı güneybatısındaki (Şebinkarahisar-Giresun) Pb-Zn yatakları. MTA Dergisi, 116, 51-64.

Şaşmaz, A. ve Sağıroğlu, A., 1994b. İnler Yaylası (Şebinkarahisar -Giresun) Pb-Zn yatakları. Türkiye Jeoloji Bülteni, 37, 13-28.