Karaçat Demir Yatağı (Mansurlu Havzası, Adana) ve doğusunda yer alan demir yatakları ve zuhurlarının jeolojisi
Abstract
Mansurlu Havzasını Karaçat Demir Yatağı’nı içine alacak şekilde yaklaşık K-G doğrultulu hayali birçizgi ile ayırdığımızda çizginin doğusunda kalan birçok demir yatak ve zuhuru çalışmanın konusunuoluşturmaktadır. Bu alan Türkiye Tektonik Birliklerinden Torit-Anatolit Birliği içerisinde kalmakta olupGeyikdağı birliğine özgü; Emirgazi formasyonu (Geç Proterozoyik), Koçyazı formasyonu (ErkenKambriyen), Zabuk formasyonu (Erken Kambriyen), Değirmentaş formasyonu (Orta Kambriyen) veArmutludere formasyonu (Ordovisiyen) litolojilerine ait yüzlekler barındırmaktadır. Koçyazı formasyonu,Batı Toroslar’dan deneştirme yoluyla alınarak bölge içinde ilk defa bu çalışma kapsamında tanımlanaraközgünlük kazanmıştır.Çalışma alanı içerisindeki yatak ve zuhurların tamamında hematit-götit-limonit, siderit, manyetit vespekülaritten oluşan cevherlerin yan kayaçlarla tektonik ilişkili olduğu gözlenmiştir. En yaygın bulunancevher minerali hematit-götitlerin kökenlerini aydınlatmak amacıyla farklı yatak ve zuhurlardan alınanörnekler üzerinde cevher mikroskobisi, detay kil, SEM, TG/DTA ve jeokimyasal analizler ilejeoistatistiksel çalışmalar yapılmıştır. Cevher mikroskobisi çalışmalarında, hematit örneklerindekarbonatlara ait rombohedral pseudomorflar gözlenmiştir. SEM analizlerinde, bu pseudomorflarda sideritkimyasına uygun Ca, Fe, Mn, Mg, S, K, Al ve Si elementleri belirlenmiştir. Detay kil analizlerinde,sedimanter demir yataklarının belirteçlerinden demirce zengin killeri temsil eden şamozit mineralininvarlığı ortaya çıkarılmıştır. Hematit ve sideritlere ait örneklerin jeokimyasal açıdan karşılaştırılmaları içinçizdirilen normalize edilmiş major oksit ve kondrit alan diyagramlarında büyük ölçüde örtüştüklerigözlenmektedir. Jeoistatistik faktör ve cluster analizlerinde demir elementinin kökensel açıdan bazikkayaçların bünyelerinde yer alan elementlerle birlikte hareket etme davranışı gösterdiği belirlenmiştir.Tüm bu değerlendirmelere göre cevherlerin bazik kayaçlarla ilişkili olduğu ve siderit dönüşüm ürünlerinitemsil ettikleri ortaya konulmuştur.Erken Kambriyen’de bimodal bir volkanizmanın ve bu tip volkanizmanın işaret ettiği yay gerisindeaçılmış bir rift havzasının varlığı, öncel dönemde yapılmış çalışmalarda tartışılmıştır. Çalışma alanındakidemir cevherleşmeleri mineralojik, petrografik, jeokimyasal ve jeoistatistik verilere dayanılarak ErkenKambriyen’de oluşmuş bir rift ortamının ürünleri olarak değerlendirilmektedir. Bimodal volkanizmanınvarlığı nedeniyle havzadaki cevherleşmelerin oluşumunda magmatizmanın etkin rol oynadığı vedolayısıyla cevherleşmeleri volkanik sinsedimanter ve/veya eksalatif sinsedimanter olarakdeğerlendirmenin yanlış olmayacağı burada değerlendirilmektedir. Bir diğer olasılık cevherlerin kaynağıolan metallerin karadan havzaya taşınarak kimyasal sedimantasyonla çökelmiş olabileceğidir. Çalışmasahasındaki demir cevherleşmeleri benzer volkanizma özelliklerinin gözlenmesi nedeniyle dünyadanBatı-Orta Almanya’daki Lahn-Dill, Romanya’daki Zamora, Bosna-Hersek’teki Vares, Orta İran’dakiZarigan-Chahmir, ülkemizden ise Deveci Demir Yatağı ile karşılaştırılabilir. BIF’lerin "Algoma Tip"olarak adlandırılan eksalatif sedimanter demir yataklarının metamorfizmaya uğramış türlerinin de çalışmasahasındaki cevherleşmelerle benzer özellikler sergilediği söylenebilir. Abstract The subject of the study is focused on the iron deposits and occurrences that are located in the Karaçatiron deposits in the Mansurlu Basin cut by the imaginary line throughout N-S trend. This area representsrock units of Tauride-Anatolide Terrane and is composed of Emirgazi formation (Late Proterozoic),Koçyazı formation (Early Cambrian), Zabuk formation (Early Cambrian), Değirmentaş formation(Middle Cambrian) and Armutludere formation (Ordovician) that are characteristic rocks of theGeyikdağı tectonic unit. In this study, the geological features of the Early Cambrian Koçyazı formationhas been firstly described in detail in the Eastern Taurides by correlation of the equivalent units in thewestern Taurides.The hematite-goethite-limonite, siderite, magnetite and specularite mineralizations in all iron relateddepositsin the studied area show the tectonic-controlled host rock distributions. To determine the sourcecharacteristics of the hematite-goethite, ore mineralogy, clay mineralogy, SEM, TG/DTA, geochemicalanalyses and geostatical studies are conducted on the different parts of the mineralization in the studiedarea. Rhombohedral pseudomorphs of the carbonates within the hematite mineralization were observedby the ore microscopy studies. Ca, Fe, Mn, Mg, S, K, Al and Si elements representing siderite chemistrywere determined on the rhombohedral pseudomorphs of the carbonates by SEM analyses. The chamositemineral as a marked clay minerals representing the sedimentary iron rich deposits was determined in thedetail clay analyses. The chondrite normalized by average of trace and REE patterns of the hematite andsiderite mineralizations resemble to each other on the multi-element diagrams. The source characteristicof the iron elements in the mineralization geochemically displays similar patterns with the major elementsof the basic rocks in the analyses of the geostatical factor and cluster. The analyses indicate thatmineralization in the studied area were associated with the basic rocks and represent the recyclingproducts of the siderite mineral.The previous studies indicate that the bimodal volcanism was occurred in a back arc basin as a product ofa rift environment during the Early Cambrian. Iron mineralization in the studied area was evaluated as aproduct of the rift environment during the Early Cambrian by using their mineralogical, petrographical,and geochemical and geostatical data. The iron mineralization in the studied area might have beenproduct of the volcanic synsedimantary and/or exhalative synsedimantary due to the bimodal magmatismformed in the back-arc basin during the Early Cambrian. However, another possibility for the source ofthe iron mineralization might have been transported from landmass, deposited and precipitated in thebasin by chemical sedimentation. The iron mineralizations in the study area can be compared with theequivalent mineralizations observed in Lahn-Dill in the West-Central Germany, Zamora in Romania,Vares in Bosnia and Herzogovina, Zarigan-Chahmir in Iran and Deveci iron deposits (Turkey). Inaddition, the metamorphosed type of exhalative sedimentary iron deposits, named as “Algoma Type" ofBIF’s have the similar characteristics with mineralization in the study area.