67 8. BÖLÜM8. KROM YATAKLARI 8.1. CEVHER MİNERALLERİKrom cevherinin tek minerali kromittir. Ayr ıca fuksit kemererit ve uvarovit te Cr içeren silikatlarda vardı r. Mineral Kimyasal Formül Tenör (%) Yo ğunluk Kromit Fuksit Kemererit Uvarovit (Fe,Mg)(Cr, Al, Fe) 2 O 4 Krom MikasıKrom Klorit Krom Granat 52-48 Cr 2 O 3 46 Cr (%1 Cr 2 O 3 =%0,694 Cr) 4,8 Kromit spinel grubuna dahil bir mineral olup, Cr +3 (0,64 A°), Al +3 (0,59 A°), Fe +3 (0,67 A°), elementleri benzer iyon yar ı çaplar ında olduklar ından birbirleriyle yer de ği ştirebilirler. Örneğin Cr ile Al arası ndaki yer değiştirmelerden dolayı , Al’lu silikatlar ı n bünyelerine bir miktar Cr girebilir. Fuksit, kemererit ve uvarovit bu şekilde olu şan minerallerdir. Krom yataklar ı nda ana mineral olan kromite, gang mineralleri olarak her zaman enstatit, bronzit ve olivin bazen ojit, labrador ve bitovnit, ikincil mineral olarak talk aktinolit, antigorit, kemererit, uvarovit, magnetit ve klorit e şlik edebilir. Kromit genellikle olivin d ışı ndaki silikatlardan daha erken olu şur. Bu sebeple kromitlerde olivin kapanımlar ı na rastlanı r. Fakat diğer silikatlar kromitleri keser veya ornatı r şekilde bulunurlar. 8.2. GENEL BİLGİLER 8.2.1. Kullanım Alanları: Krom cevherinin kullan ım alanlar ını daha çok tenörlerindeki Cr 2 O 3 ve demiroksit miktarlar ı etkilemektedir. Ferrokrom üretiminde kullan ılan cevherin Cr 2 O 3 /FeO oranı 2,5-3,0 olmas ı arzu edilir. Al 2 O 3 kapsamı yüksek (%15’in üzerinde) nispeten fakir cevher ate şe dayanı kl ı mamul endüstrisinde ve ayrı ca kimya endüstrisinde kullan ılır. Ateşe dayanı kl ı mamül üretiminde kullanılacak cevherde Cr/Fe oranı önemli değildir. Böyle cevherlerde Al 2 O 3 tenörü yanında bazı fiziksel özellikler aranı r. Örneğin tane büyüklüğü 2-3 mm alt ı nda olmamal ı , cevher parçalar ı 5-30 cm boyutlar ı nda ve sert olmal ı , cevher kataklazma geçirmemi ş olmalıdır. Kimyasal bileşiminde ise SiO 2 (en fazla %4-6), kükürt (en
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
fazla %0,05) ve fosfor (en fazla % 0,07) zararlı bileşenlerdir. Genel olarak % 20-35 Cr tenörlü cevherler
işletilebilmektedir.
Krom cevheri Cr2O3 tenörüne göre üç sınıfa ayrılır.
Sınıflar Cr2O3 Tenörü1. Sınıf 48’den fazla
2. Sınıf 42-48
3. Sınıf 42’den az
Metal rezervine göre krom yatakları;
Küçük Yataklar 10.000-50.000 ton metal
Orta Büyüklükte Yataklar 50.000-200.000 ton metal
Büyük Yataklar 200.000-500.000 ton metal
8.3.KROM YATAKLARININ OLUŞUMU VE TİPLERİ
8.3.1. Krom Yatakları Oluşumu ve Dokusal Özellileri
Bütün krom yatakları bazik ve ultrabazik kayaçlar içinde bulunur. Serpantinleşmiş olarak
görülen peridotitler en çok rastlanan kayaçlardır. Çok seyrek olarak piroksenolitler içinde yer alırlar.
Bazik kayaçlardan norit, gabro ve anortozitler içinde ikinci derecede bulunabilirler. Peridotitlerden en
çok harzburjit görülür. Dunit daha çok cevheri saran bir kuşak biçimindedir. Serpantinleşmenin ileriolduğu hallerde esas kayacı tanımakta güçlük çekilebilir. Eğer dunit serpantinleşmişse kırmızı-turuncu
bir renk verir.
Krom cevheri yatakları hem deniz tabanına yayılan ultrabaziklerin oluşturduğu ofiyolitlerde,
hem de büyük çaplı intrüzyonlara (Güney Afrika’daki Büyük dayk ve Bushveld masifi) bağlı olarak
Kromitin magma eriyiğinden ilk ayrılması (Auscheidung=segregasyon) 900-1200 °C arasında
gerçekleşmektedir. Kristalleşerek ayrılan kromitin aşağıya doğru aldığı yol birkaç 10 m’den birkaç 100m’ye kadar olabilmektedir. Alınan bu yol mesafesinde sıcaklıkta fazla bir değişiklik olmadığından
(ancak birkaç 10 °C olabilir) büyük çapta yeniden erime (resorbsiyon) olayı olmamaktadır. Bu
magmada az miktarda bulunan uçucu maddeler sıvı fazın korunmasını sağlamaktadır.
Kromitler nadiren Mg’ca zengin olivinler içinde özşekilli kristaller (oktaedrik) halinde
bulunurlar. Olivinlerin oluşumu kromitlerden önce başlamaktadır. Bazı araştırmalara göre olivin
oluşumu ile eriyiklerden kromit ayrılması arasında belirgin bir ilişki vardır. Olivin çok miktardakristalleştiği safha aynı zamanda kromit ayrılmasının da en çok olduğu safha olmaktadır.
Masiflerin taban kısımlarında büyük masif cevher birikimleri büyük çapta kromit ayrılımları olduğunu
gösterir.
Sıvı magmadan ayrılımla (differansiyasyonla) oluşan yataklardan başka bir de likit enjeksiyon
yatakları vardır. Bu cevherleşme kromitçe zenginleşen magmanın yan kayaç içine (yarık, çatlak, kırık vb.
boşluklara) enjekte olmasıyla meydana gelir. Likit enjeksiyon tipteki krom yataklar ının tenörleri yüksek,
fakat rezervleri azdır. Eskişehir Kavak cevherleşmesi bu tip bir yataktır.
Damla şeklindeki ayrılım neticesinde, küre şeklinde leopar cevherleri ve daha az olarak da bilezik ve
kokard (rozet, düğme) cevherleri oluşur. Leopar cevheri nodüllü, benekli ve serpintili cevherlere
geçişler gösterebilirler (Şekil 8.3).
Şekil 8.3: Krom cevheri doku çeşitleri
*Serpintili Cevherler:
Fe’ce fakir serpantinitlerde görülür. Genel olarak uzun mercekler halinde karışık ya da sıra şekilli 1-2 mm çapında az-çok idiomorf olan krom cevherleridir. Serpintili kristalleşmeler in situ (yerinde)
cereyan etmiştir. Yani cevherler herhangi bir yol kat etmezler. Serpintili oluşumlar şiliren ve şerit (band)
halinde bir doku gösterebilir. Şilirenler sınırları kesin olmayan bulut şeklinde düzensiz mineral
konsantrasyonlarıdır. Şiliren ve şerit şeklindeki oluşumlar cevhersiz dunit ve peridodit katları ile mm ile
cm kalınlığında ardalanmalar yapabilirler. Bu cins cevherlerin istikametleri boyunca genişlikleri
genellikle kalınlıkla birlikte büyür. Kalınlık dm’den m’ye kadar olabilir.
Serpintili cevherlerin tenörü ortalama %10-20 Cr2O3, şiliren ce şerit tiplerinin ki ise %20-35 Cr2O3’tür.
Oluşum yeri daha ziyade taban bölgesi ve bunun biraz üst k ısımlarıdır. Nodüllü cevherler esas
itibariyle sıvı halde kromit ayrılmalarını gösteren karakteristik teşekküllerdir. Yuvarlağımsı tanelerin
çapı genellikle 5-15 mm arasındadır. 30-40 mm çapında olanlarına leopar cevherler denir. Nodüllüoluşumda daha önce belirtildiği gibi kristallerin metallerce yol alması sözkonusudur. Alınan yolun
uzunluğuna uygun olarak küreler büyümektedir. Bu tür cevherin tenörü %35-40 Cr2O3’tür.
*Blezik ve Rozet (Kokard) Cevherleri:
Başlangıçta nöbetleşen kromit ve olivin kabuklarından oluşmaktadır.
*Masif Cevherler:
Masif cevherleşmeler büyük cevher kütleleri ve bantlar halinde meydana gelebilmektedir. Oldukça
iri kristalli olup taneler birbirine dişli kenetlenmeler gösterirler. Bu durum sıvı bir fazdan ağır ağırgelişmiş bir kristalleşmeyi işaret eder. Masif cevherler genel olarak 1 cm veya birkaç cm tane boyunda
olurlar. Tenörleri %45-54 Cr2O3’tür.
NOT:
Kayma yüzeylerindeki sıvamadan dolayı kromit cevheriyle siyah benekli serpantinitleri birbirinden
ayırmakta zorluk çekilebilir. Ancak bunu ayırd etmek için kolay bir yöntem vardır. Çekicin sivri ucu ile
tozlaştırılma yapıldığında örnek eğer kromitse kahverengi bir toz, eğer siyah serpantinit ise beyaz bir toz
meydana gelir. Ayni yöntemi sondajlardan çıkan tozlar üzerinde de yapabiliriz.
8.3.2. Kromit Yatak Tipleri:
Kromit yatakları oluştukları jeotektonik ortamlara göre iki sınıfa ayrılır.
8.3.2.1. Tabaka Şekli (Stratiform) Yataklar:
Yerli (otijenik) masiflerde levha içine derin kırıklar boyunca yükselen manto malzemesinin
ayrımlaşması ile oluşur. manto malzemesi en altta ultramafik kayaçlardan oluşur ve üstte granitoidlere
kadar değişen kayaçlar bulunabilir (Bushveld Masifi).
Dünya Kromit yataklarının % 90’ı bu tiptedir. Tabakamsı cevherleşmenin kalınlıkları genelde birkaç
cm ile birkaç m arasında değişir.
Stratiform tip krom yataklarının bazı özellikleri;
Genellikle Alp kuşağı içinde yer aldıklarından Alp tipi, mercek, torba, bezelye veya kese (torba)
şeklinde bulunduklarından podiform tip yataklar denir.
Taşınmış (allojenik) masiflerde bulunurlar. Bu tip krom yataklarını içeren ofiyolitler okyanusallevhaların kıtasal kabuk üzerine sürüklenmesi ile bu günkü konumlar ını alırlar. Bu sürüklenme sırasında
önemli ölçüde deformasyon geçirirler. Ofiyolitlerin yerleşimi sırasında etkin olan tektonik hareketler
sözü edilen mercek ve torba şekilli cevherleşmeleri şekillendirirler.
Alpin tip yataklarda görülen bu dokusal özellikler yanında magmatik akıntı ve plastikdeformasyon
izleri olarak tanımlanabilecek yapraklanma (foliasyon), çizgisel yapılar (lineasyon) ve kopma yapıları
gözlenir.
Alpin tipi yatakların bazı özellikleri;*Kromit kristalleri iridir,
*Demir ve titanca fakirdir,
*Krom, Aliminyum ve magnezyumca zengindir.
8.4. TÜRKİYE KROMİT YATAKLARI
Türkiye krom üretiminde önemli bir ülkedir. Ülkemiz krom yataklar ı itibariyle 5 bölgeye ayrılabilir
(Gümüş, 1977).
1) Eskişehir Bursa Bölgesi
2) Çankırı Bölgesi
3) Erzincan Bölgesi
4) Guleman-Hatay Bölgesi
5) Burdur-Fethiye Bölgesi
8.4.1.Elazığ Yöresi Kromit Yatakları:
En iyi incelenmiş kromit yatakları Elazığ çevresindeki yataklardır. Türkiye’nin en büyük yatağı olan bu
yataklar;
a) Guleman Kesimi
b) Kefdağ Kesimi
c) Soridağ Kesimi olmak üzere üç kesimde incelenmiştir. Bunlar Alpin tipi cevherleşmelerdir.
*Guleman yatakları bugün hiç kalmamıştır. Buradaki cevherin rezervi 2,5 milyon ton idi. Tenörü
ise %50-52 Cr2O3’tür. Cevher iri taneli olup taneler 2,5-3 cm’ye kadar ulaşmaktadır. Ayrıca kemererit,
uvarovit ve kromlu tremolit gibi silikatlara rastlanır. Bu yataklar tektonikten etkilenmişlerdir.
*Kefdağ kesimindeki yataklar % 38-40 Cr2O3 tenörlü refrakter niteliktedir. En kalın seviyesi; ortalama
kalınlığı 20 m, yayılımı 7 km ve 300 m derine inen bir yataktır. Rezervi 5 milyon ton görünür 3 milyon
ton mümkün olmak üzere yaklaşık 8 milyon tondur. Yatağın tabanını dunit, tavanını ise peridodit
oluşturur. Cevher başlıca serpantinit içinde saçınımlı ve yer yerde torba veya kese şeklindedir. Torba
şeklindeki masif cevherde tenör %56’ya kadar yükselmektedir.*Soridağ kesimindeki yataklar 1200-1780 m yükseklikler arasında çeşitli cevher seviyeleri şeklindedir.
(Şekil 8.4). Taban ve tavan kayaçlar Kefdağ yataklarındaki gibidir. Cevher seviyeleri 7-14 m kalınlık
gösterirler. Tenörleri %44-48 Cr2O3’tür. Tespit edilmişrezervi 1 milyon tondur.
Şekil 8.4: Soridağ (Elazığ) Kesimi (Gümüş, 1979).
8.4.2. Burdur Yöresi Kromit Yatakları
Yeşilova çevresinde yüzeyleyen ofiyolitik kayaçlar içindeki cevherleşmelerdir. Burada normal bir
ofiyolitik diziye ait kayaçlar görülebilmektedir. Cevher kütleleri kuzey-güney uzanımlı ve batıya
dalımlıdır. Kromit kütleleri dunitlerin üst bölümünde, harzburjitlerin içinde ve genellikle dunitik bir
kılıfla kuşatılmış haldedir. Podiform tipte olan bu yataklarda saçınımlı, mercek şeklinde (nodüler) ve
bantlı cevherleşmeler gelişmiştir.
Yataklarda %38-58 Cr2O3 tenörlü, 550.000 ton kromit rezervi bulunmaktadır.
Platin grubu elementlerin başlıcaları platin (Pt), paladyum (Pd), iridyum (Ir), osmiyum (Os),rodyum (Rh ve Rutentum (Ru) olup genellikle birlikte bulunurlar. Bu metaller nabit halde bulundukları
gibi sülfür ve sülfürarsenüyürler halinde bulunurlar.
Platin kimya endüstrüsünde, elektronikte, otomobil endüstrüsünde ve mücevhercilikte kullanılır.
Gruptaki diğer elementlerin, teknik önemi platin, altın ve gümüş gibi asilmetallerle yaptıkları
alaşımlardan ileri gelmektedir.
Platin grubu cevherleşmeler genelde pirotin ve pendlandit ile birlikte bulunurlar. Ultrabazik
kayalarda daha çok Pt, Ir, Os üçlüsü, bazik kayaçlarda ise Pt ve Pd yer alır. Ancak Pd, Pt’ne göre dahafazla miktardadır. Nabit platin ultrabazik kayaçlarda, sülfür halinde ise bazik kayaçlarda nikel ve bakırla
birlikte bulunur.
9.1.1. Cevher Kalitesi ve Rezerv
Platin, dunit ve piroksenitler içinde çok ince inklüzyonlar halinde bulunur. Kayaçlarda eser
miktarda yer alan platinin ekonomik olabilmesi onun sekonder olarak zenginleşebilmesiyle mümkün
olmaktadır. Platin yan ürün olarak işletilebildiği yataklarda ton da 5-10 gr Pt olan ortalama asgari
işletme tenörü platinin yan ürün olarak işletildiği yataklarda (Surdbury) ton da 2,5 gr’a (Pt+Pd+Ir+Os)
düşebilmektedir. Hatta Witwatersrand yatağında 0,025-0,003 gr/ton Os tenörü ekonomik olmaktadır.
Likit magmatik tipe, Sudbury (Kanada) ve Bushveld (G. Afrika) platin zenginleşmeleri de örnek
verilebilir. Özellikle Bushveld masifi birincil oluşumlu yataklarında platin işletilebilmektedir. Bushveld
masifi bazik kayaçlardan (norit) oluşur ve bu norit masifi kırmızımsı granitlerle örtülür.
Bushveld lapoliti doğu batı doğrultusunda 450 km uzanır. Şekilde görülen kolon kesitin kalınlığı
yaklaşık 12 km dir. En kalın birim noritlerdir. Diğer birimler, üstteki granit örtüyle bu iki birimarasındaki volkano sedimanter seridir. Magmatik katmanlanmaya çok iyi bir örnek teşkil eden Bushveld
masifi bir çok cevherli seviye içermektedir. Noritler içinde cevher ayr ılımları krom ve demir ayrılımları
şeklinde başlamıştır. Kromlu demirli seviyenin üst kesimin platinli sülfürlü bir seviye gelmiştir
(Merensky Seviyesi). Platinli Merensky Seviyesi 0,80-1,50 m kalınlıkta daha çok sülfürlü minerallerin
bulunduğu bir zondur. Parajenezde Ni ve Cu’ın varlığı karakteristiktir. Pt ve Pt-grubu metallerin hepsi
parajenezin en yaşlı mineralleri olan Ni ve Fe-sülfürler içinde bulunur. Platin tenörü tonda 10-20 gr’dır.
9.2.2. Hidrotermal Yataklar:Hidrotermal evrede platin oluşumlarına pek çok örnek verilebilir (Bushveld masifinde Waterberg
Mineral adı Formülü Tenörü (% Cu) Yoğunluk (gr/cm3)
Nabit bakır Cu 100 9
Kalkosin (Kupferglanz) Cu2S 80 5,5
Kovellin (Kupferinding) CuS 66 4,5
Bornit (Buntkupfererz) Cu5FeS4 60 5
Kalkopirit (Kupferkies) CuFeS2 34 4
Kuprit (Rotkupfererz) Cu2O 89 6
Malahit CuCO3.Cu(OH)2 57 4
(Karışık) Enarjit Cu3AsS4 48 4,4
Azurit (Kupferlazur) 2CuCO3.Cu(OH)2 55 4
Kübanit CuFe2S3 32 4,5
Neodigenit Cu9S5 (Kalkosinin yüksek ısıda oluşmuş
modifikasyonu)
(Karışık) Tennantit Cu3AsS3.25
(Karışık) Tetraedrit Cu3SbS3.25 30-35 4,4-5,4
Krizokol CuSiO3+xH2O 45 2
Dioptaz Cu6(Si6O18)6H2O 45 3,3
10.2. GENEL BİLGİLER
10.2.1. Cevher Kalitesi
Tabiatta 100’den fazla bakır minerali bilinmesine rağmen ekonomik değeri olan cevher
mineralleri daha azdır. Bunların başlıcaları kalkopirit, kalkosin, enarjit, bornit ve eksojen ortamda isemalahit ve azurittir. Bakır cevherinin kullanım alanlarına göre işletilebilirlik sınırı çok çeşitlidir. Ayrıca
yatağın büyüklüğü de bu sınırı belirleyici bir faktördür. Avrupa’da en alt işletme sınırı % 1,5 olup çok
büyük yataklar için bu sınır %0,5 olabilir. %0,3 Cu olan yataklar ise potansiyel yataklar olarak
düşünülmektedir. Günümüzde dünya Cu üretiminin ¾’ü yerüstü işletmelerinden kazanılmaktadır.
Bunlarda işletme tenörü %1-0,3 Cu’dır. Oksitli cevherlerde ise %2-3 Cu tenörlü olup asitlerde çözünen
bu tip cevherler işletilmeye elverişli silikatik-Cu cevherleri ise elverişsizdir. Cu cevheri yataklarında Pb,
Zn, Au, Ag, Cd, Ge, Se, In, Pt, Co, Ni, Bi, As, Sb gibi elementler yer alabilir. Bunlardan As, Sb, Zn, Bizararlı bileşendir. Zn yan ürün olarak işletilmiyorsa %10’nun altında olmalıdır. Bizmut %0,5, As %2,
Sb %1’in altında olmalıdır. Pirit ve bakırın bir arada bulunduğu piritli bakır cevherlerinde cevherden
bakır eldesi karışık cevherlerden daha kolaydır. Piritli bakır cevherlerinde ayrıca çinko, oksidasyon
zonunda altın, kadmiyum ve selen hatta az miktarda germanyum ve indiyum faydalı bileşen olarak
bulunabilir.
Bu yüzden mineral parajenezi cevher zenginleştirmeyi etkilediğinden önemlidir. Minerallerinsülfürlü ya da oksitli oluşu işletilebilme tenörünü değiştirmektedir. Sülfürlü cevherlerde işletme tenörü
düşük fakat silikatik cevherlerde yüksektir.
10.2.2. Bakır Jeokimyası
Bakır yerkabuğunun az bulunan elementlerinden biridir. Yerkabuğunda az bulunan
elementlerden Zr 160 ppm, Rb 120 ppm, Cr 70 ppm, V 95 ppm, Ni 44 ppm bakır ise 30 ppm’lik bir
clark değerine sahiptir. Buna rağmen bakırın yerkabuğunda maden yatağı oluşturma kabiliyeti çoküstündür. Bakırın maden yatağı oluşturmadaki bu üstünlüğünün başlıca iki sebebi vardır.
mineralleri yer alır. Bu oluşumları takiben ortama gelen solüsyonlar yeni mineral oluşumları (granat,
fahlerz, enarjit ve galenit gibi) meydana getirirler. Ayrıca bu bol sulu eriyikler silikat minerallerin de
değişimlere (döyteritik safha mineralleri oluşur) sebep olur. Magmatik safha minerallerinin
postmagmatik eriyiklerle reaksiyonu sonucu olarak değişimi döyterik değişim olarak adlandırılır.
Döyterik alterasyonla silikat minerallerinde, kloritleşme, serisitleşme, epidotlaşma meydana gelir.Kontak pnöymatolitik bakır yatakları dünya rezervlerinin %1,6 sını üretimin ise % 3,8 ini meydana
getirir.
10.3.4. Porfiri Bakır Yatakları:
Porfiri bakır yataklarını genel manada kısaca derinlik veya subvolkanik intrüziflerin
impregnasyon cevherleşmeleri olarak kabul etmek mümkündür. Burada cevherleşme cevher taşıyan
hidrotermal çözeltilere bağlı olduğundan hidrotermal yataklar olarak da nitelendirilebilmektedir. Porfiri
bakır yataklarının birkaç müşterek özelliği vardır ki, bu özellikler bakır yatağının prokspeksiyonunukolaylaştırır. Bu cevherleşmeler daha çok granodiyoritik, monzonitik, bazen de andezitik intrüziflerle
ilgilidir. Burada porfirik kayaç dokusu ve intrüzif breşler oluşması da karakteristiktir. Cevherleşme
impregnasyon veya damar ağı şeklinde oluşur. Hâkim olarak intrüzif kayaçlar içinde fakat bazen de yan
kayaçlar içinde bulunurlar. Hidrotermal eriyiklerin tesiriyle, intrüzif kayacın çevresinde en dışta kloritli
ve epidotlu bir propillit zonu yer alır. İçeriye doğru arasıra kaolenli de olabilen bir serizit pirit zonu
bulunur. ve çekirdekte K-feldspat (ortoklaz) ve biyotit oluşumlarının görüldüğü bir kalimetasomatik zon
Fakat çeşitli porfiri yataklardan alınan örneklerin duraylı izotop analizleri (S34/S32, Rb-Sr)
sonucunda bakırın kaynağının “jüvenil” olduğu ortaya çıkmaktadır. Yani porfiri yatakları oluşturanbakırın üst manto kaynaklı magma ile alakalı olduğu açıklanmıştır. Burada cevher taşıyıcı hidrotermal
eriyikler ve magmanın kaynağı aynı olup aynı zamanda oluşmuşlar ve yerleşme bölgesine birlikte
yükselmişlerdir. Magmanın kristalleşmesiyle suyun magmadan ayrılması yaklaşık 2-3 km derinlikte ve
700-800 °C de meydana gelmektedir. Bu derinlik ve sıcaklıkta porfirik doku ve intrüzif breşleşmenin
oluşması için uygun şartlardır. Felsik magmadan ilk hidrotermal eriyiklerin ayr ılması 2000 barlık basınç
altında olur. Bu hidrotermal eriyiklerin bünyesinde H2O, CI metaller ve indirgenmiş S bulunur. Granitik
magmanın sulu fazında genellikle NaCI, KCI, HCI ve CaCI2 bulunur. Metallerin taşınması ya klorürkarmaşıkları sistemiyle ya da S-su karmaşığı sistemiyle olabilmektedir. Metaller S’le birleşerek metal
sülfidler halinde kolaylıkla taşınabilir. Cu, Fe, S ve su bulunan ortamda eğer Fe(+2) değerli ise
kalkopirit, eğer (+3) değerli ise o zan nabit bakır çökelmesi görülür.
Felsik Magma: Tipik felsik kayaçlar, granit, siyenit, granodiyorit, monzonit ve diyorittir.
Zaten porfiri bakır yataklarında pirit minerallerinin çok bulunuşu, ortamda Fe+2 ve S-2 iyonlarının
çok bulunduğunu gösterir. Çözeltide Fe+2 yoksa S oksitlenerek SO4-2 iyonlarını oluşturur (S-2 →S+6
haline gelir).
Felsik ergimiş magma yükselirken suyla doymaya başlar. Aşırı doyma sonucu su buharı basıncı
da artar. Ve bu basınç kayaçların yükünden dolayı var olan basınçtan büyük bir değere ulaşır. Bunun
sonucu olarak veya intrüzyonun tektonik hadiselere maruz kalmasıyla hidrotermal eriyikler ayrılır.
Ayrıca artan su buharı basıncı intrüzyonla meydana gelen magmatik kayaç ile çevre kayalarda
kırılmalara sebep olur. Faylanma ve kırıklanmalar muhtemelen patlamalı su ayrılmasıyla oluşur.
Plütonun yerleşimi sona ermeden önce gerçekleşmeden ortamda iri kristalli feldispatlar, kuvars, biyotit,
hornblendler meydana gelir. Yerleşimin bitimine doğru ise basınç azalması ile magmanın geri kalankısmı kristallşemeye başlar ve porfirik dokulu kayalar oluşur. Su klor metaller S-F-B-P-H ve CO2’li
sular daha sonra intrüzyonun dış kenarlarındaki breş boşluklarına çatlaklara nüfuz eder. Ağ şeklindeki
çatlakların dolmasıyla stokvörk tipi cevherleşmeler meydana gelir. Ayrıca çeşitli sıcaklık basınç
şartlarında yan kayaçla olan reaksiyonlara göre alterasyon zonlar ı meydana gelir. Buradaki alterasyonlar
intrüzyonla döyteritik metasomatizma ile oluşur. Daha sonra yanlara ve yukarılara doğru diğer zonlara
ve hidrotermal alterasyon zonlarına geçiş gösterirler. Bütün bunlardan anlaşıldığı gibi porfiri bakır
yatakları düşük sıcaklıkta magmatik şartlardan hidrotermal şartlara kadar uzanan fizikokimyasalşartlarda meydana gelmektedir.
10.3.4. 1. Porfiri Cu Yataklarının Oluşum Tipleri
Bu yatakların iki alt tipi vardır.
Lowell ve Gilbert Modeli (Ant tipi porfiri bakır yatakları):
Porfiri bakır yatakları olarak ilk bilinen tip olup cevherleşme granodiyoritik ve kuvars
monzonitik intrüzyonlara bağlıdır. Cevherleşmiş intrüzyon içinde potasik, serizitik (=fillik), arjilik ve
propillitik olmak üzere alterasyon zonları vardır. Bakır cevherleşmesi genellikle potasik-fillik zon
geçişinde yer almıştır. Ayrıca fillik zon içinde çatlakları doldurmuş olarak cevherleşmelere rastlanır. Bu
tipin en önemli özelliği bazen ana ürün seviyesine erişen “Mo” zenginleşmesi kapsamasıdır (Örnek:
Climax).
*Arjilik zon: Bir veya birkaç kil mineralinin (kaolinit, nakrit, dikit vs) oluştuğu alterasyon.
Diyorit Modeli (Hollister, 1978):
Bazı porfiri bakır yatakları düşük SiO2 /Na2O+K2O oranlı intrüziflerle ilişkilidir. Bu tipte
hidrotermal eriyiklerde S az olmakta ve silikatik yan kayaçlardaki demiri piritleştirememektedir.
Böylece pirit haline gelemeyen demir, biyotit, klorit ve manyetiti oluşturur.
Bu tipte molibden oranı yok denecek kadar azdır. Buna karşılık yan mineral olarak manyetit bulunur.
Diyorit modelinde cevherleşme potasik ve onun çevresindeki profillitik kuşaklardan oluşur. Buradaki
bakır sülfidler özellikle (Au)’ca zengin olup potasik zonda dissemine halde yada damarcıklar halinde
bulunurlar.
Porfiri tip bakır yatakları oluşumunu sağlayan intrüzif kayaçların özellikleri:
1.İntrüzif kayaç en az %10 biyotit veya hornblend ihtiva eder (Holland 1972).
2.İntrüzif kayaç breş bacaları ile kesilmiş ve düzenli biçimde kırıklanmıştır (Norton ve Cathles, 1973).
3.Pasif biçimde yerleşen intrüzif kayalarda cevherleşme imkânı daha fazladır.
10.3.4. 2. Türkiye Porfiri Bakır Yatakları
Ulutaş Porfiri Bakır Yatağı: İspir (Erzurum) ilçesinin 30 km kuzeyinde Ulutaş köyü çevresindeyer alır. Ulutaş yatağı 2x5 km büyüklüğünde bir kuvars monzonit kütlesinin üzerindeki çok evreli
kuvars porfiri breş karmaşığı ile ilişkilidir. Güney kesimde breş zonları vardır. Burada 3 km
uzunluğunda 1,5 km eninde bir alterasyon alanı vardır. Cevherleşme kuvarsmonzonit ve kuvars porfirin
makaslama zonlarında stokvörk şeklindedir. Mineralleşme bol pirit ve az kalkopirit ile molibdenitten
ibarettir. Cevher tenöründe derinlere doğru bir artış yoktur ve ekonomik bir yatak değildir. Bundan
başka Bakırçay (Çorum), Tunceli, Rize’de bu tip yataklar vardır. Fakat hiçbiri ekonomik değildir.
10.3.5. Hidrotermal Damar Şeklindeki Yataklar:
Mineral parajenezlerine göre çeşitli damar şeklinde yataklar vardır. Mesela büyük ekonomik
önemi olan Montana’daki Anaconda damarları bu tiptir. Cevher minerali enarjittir. Başka bir örnek ise
kuvars-kalkopirit damarları halinde olup granitik bir plütonun çevresinde yer alırlarlar. Bu damarların
hiç ekonomik bir önemi yoktur. Aynı şekilde karbonatlı bakır cevheri damarları vardır ki bunların
mineralleri pirit, kalkopirit ve fahlerz, gang mineralleri ise siderit ankerit ve dolomittir. Günümüzde bu
son tipler işletilmemektedir.
10.3.6. Volkano-Sedimanter Sülfid Yatakları:
Volkanik masif sülfid yataklarının büyük çoğunluğu % 90’nın üzerinde demir sülfid ve
özelliklede pirit içerirler. Bazı yataklarda pirotinin hâkim duruma geçtiği bilinmektedir. .Bu yataklar
merceksiden levhamsıya değişen stratiform kütleler halindedirler. Volkanik veya volkano-sedimanter
kayaçlarla dokanak ilişkisi gösterirler. Manyetit veya hematit şeklinde masif oksitli yataklara geçiş
gösterebilirler.
En önemli yan kayaç riyolit olup özellikle kurşun içeren cevherler bu kayaç tipiyle ilgilidirler. Bakır
grubu her zaman olmamakla birlikte genellikle mafik volkaniklerle ilişkilidir. Volkanoklastik kayaçlarla
sıkı bir ilişki mevcuttur ve birçok cevher kütleleri riyolit domlarının püskürük ürünleri üzerende yer
alırlar. Yatakların tabanından genellikle bir stokvörk mevcut olup, bu stokvörk beslenme kanalı olarak
görev yaptığı gibi kendisinden de çoğu zaman cevher olarak yararlanılabilir. Bu kanal boyunca cevherli
çözeltiler üsteki masif sülfid yataklarını oluşturacak şekilde yükselirler.
Masif sülfid yataklarının büyük çoğunluğu zonludur. Cevher kütlelerinin üst yarısında galenit ve
sfalerit en boldur. Buna karşılık tabana doğru kalkopirit artar ve tabanda kalkopirit stokvörk cevhere
geçer. Bu zonlu yapı en iyi polimetalik yataklarda gelişmiştir (Şekil 10.4).
Masif sülfid yataklarının mineralojisi nispeten sadedir. Bolluk sırasına göre başlıca mineraller
pirit, pirotin, sfalerit, galenit, kalkopirit, bornit, kalkosin tali olarak arsenopirit ile manyetit olup
ptrajeneze tetraedrit ve tennantit mineralleri eşlik edebilir. Başlıca gang minerali olarak kuvars vardır.
Zaman zaman karbonat oluşabilir. Bu yataklarda pirit önemli miktarlarda bakır eşliği olmadan
oluşabilmekte, fakat bakır kendi başına asla bulunmamaktadır. Kurşunun hâkim olduğu yataklarda çinko
ve bakır parajenezde yer alır. Hutchinson (1975) bu farklılıkların kabuk evrimine bağlı olabileceğini
belirtmiştir.
En yaygın yan kayaç alterasyonu kloritleşme ve serizitleşme şeklindedir. Alteresyon zonu baca
şekilli olup, içinde ve merkezine doğru kalkopirit içeren stokvörkler taşır. Alteresyon bacasının çapı
yukarıya artar ve zaman zaman masif cevher ile aynı hale gelir.
Metamorfizmaya uğramış yataklar olağan olarak tavan kayaçta alterasyon etkisi gösterirler.Volkanik oluşuklara bağlı olarak çeşitli tipte bakır yatakları bulunmaktadır. Bu yatakların metal
kapsamları oluşumları ve jeotektonik konumları farklıdır. Yine bu tip yatakların ilişkili oldukları magma
da çeşitlidir. Mesela Kıbrıs tipi bakır yatakları bazik magma, Kuruko tipi yataklar kalk-alkali magma ve
Cerro des Pasco tipi de granitik magmanın aktivitesi ile ilişkilidir.
Farklı özellikleri olmasına rağmen bu yatakların oluşum mekanizması aynıdır. Volkanik orijinli
hidrotermal eriyikler diğer volkanik materyallerle birlikte tektonik kırık ve çatlaklardan deniz seviyesine
ulaşarak tabana yayılır. Bu ortamda hızlı soğuma ve pH ile Eh’ın ani değişimi ve deniz suyununetkisiyle metal sülfidler çökelmektedir. Kırık ve çatlak hatlarından cevherli eriyiklerin deniz tabanına
yayılması, silikatik bileşimli magma geliminin en aza indiği dönemlere rastlar. Bu tip cevher
oluşumlarında, deniz dibi volkanik aktivitesi sonuna doğru çıkmakta olan fümerollerde cevherleşmeye
sebep olabilirler. Japonya’da bazı araştırmalar fümerollerin tekrarlanan faaliyetleri sonucu masif sülfid
yataklarını oluşturduğunu ortaya koymuştur (Tatsumi, 1970; Sato, 1974).
Volkanosedimanter bakır yataklarının konsantrasyonları aynı tip demir yataklarından dahafazladır. Mineral parajenezi kalkopirit, pirit şeklinde olup bazı yataklarda enarjit bu parajeneze eşlik
eder. Daha az miktarda sfalerit ve fahlerz minerallerine rastlanır.
Volkanosedimanter yataklara en tanınmış örnek Rio Tinto ve Michigan bakır yataklarıdır.
Burada stratiform volkanojen bakır yatakları bazik lavlar içinde yer alan zeolit ve nabit bakır
cevherleşmeleri şeklindedir.
En geniş ve yaygın volkanojen bakır yatağı tiplerinden biri de Japonya’daki Kuruko Tipidir. Bu
tipte cevherleşme açık denizden bir eşikle ayrılan sığ bir deniz ortamında breşleşmiş riyolitik lavdomları üzerinde veya piroklastik akıntılar halinde oluşmuştur (Sato 1968). Cevherleşme Miyosen yaşlı
olup yeşil renkli bir tüf kuşağı içinde ve asidik volkanik katmanlara bağlı Zn-Pb-Cu oluşumları
şeklindedir. Cevherleşme içinde ve üstünde yaklaşık 200 m kalınlıkta olmak üzere cevherleşmeyi örten
bir kil örtüsü (montmorillonit) bulunmaktadır. Cevherleşme içinde yer yer barit ve jips katmanları yer
alır. Bu durum ortamın oksidasyon potansiyelinin zaman zaman yükseldiğine işaret eder.
Bazı araştırıcılara göre (Mitchell, Garson 1976) Kuroko tipi cevherleşmeler, dalma-batma
zonlarında oluşan ada yaylarının tipik bir cevher oluşumudur (Şekil10.5).
Şekil 10.5: Bir Kuroko yatağında geçen şematik kesit (Sato 1977).
Kıbrıs tipi bakır yatakları: Kıbrıs’ta Troodos masifinde yer alan bu cevherleşme bazaltik yastık lavlar
üzerine gelen masif cevher katmanı şeklindedir. Cevher taban kısımlarda kristalin özellik gösterir.
Tabana doğru önce şekilsiz cevherleşmeye en üst kısımda da ince katmanlı silisli, piritik bir demir oksit-
Mn seviyesine geçer (Şekil 10.6).
Şekil 10.6: Bir yayılım ekseni boyunca kabuk gelişimin şematik görünümü. Kabuk tabakalanması veKıbrıs Tipi Masif Sülfit yataklarının tahmin edilen konumları şekilde belirtilmiştir (Cann 1970 ve
Sillitoe 1972 ).
Asidik ve bazik magmalara bağlı volkanosedimanter bakır yatakları olduğu gibi bazik-nötr bileşimli
volkanik kayaçlarla ilişkili yataklar da vardır.
Bu yataklarda, volkanik katmanlar içinde derin deniz karbonat ara katkıları bulunmaktadır. Bu
tip cevherleşmeler "Besshi tipi"olarak adlandırılmıştır- (Mitchell ve Bell 1973). 'Plaka tektonikçilere
göre bu cevherleşmeler Benioff zonu üzerindeki cevherleşmelerdir.
Türkiye'de Ergani-bakır yatakları volkana-sedimanter bir yatak olarak kabul edilmektedir (Şekil 10.7).
önemli bir konudur. Limonitli silikatik yan kayaçlar ile yıkama yüzünden hücreli yapı kazanmış kuvars
ve iz element halindeki çok fakir bakır seviyeleri derine doğru büyük bir ihtimalle işletilebilir nitelikte
sementasyon zonu cevherleşmelerine geçiş gösterir. Karbonatlı veya dolomitik yan taşlarla reaksiyon
sonucu malahit oluşumunda metal taşıması söz konusu değildir. Oksidasyon zonunda bu şekilde görülen
Cu kapsamı derinlerde sülfidik zon şeklinde görülür. Oksidasyon zonunda meydana gelen limonitoluşumlarının şekil ve renkleri cevherleşme hakkında bazı ipuçları verebilir. Limonitteki kiremit
kırmızısı ve sarı renkler pirit varlığına, kestane kahve veya koyu kahve renkleri ise zengin bakır cevheri
oluşumlarını işaret eder. Turuncu renkler tipik olarak bornitten gelmektedir. Hücre şeklinde boşluklarla
dolu bir limonit tekstürü kalkopirit varlığına, hücreli tesktürdeki hücreler üç köşe ile sınırlanmışlarsa
bornit varlığına delalet eder.
Sementasyon zonu cevherlerinin en önemli minerali kalkosindir. Kalkosinin assendent-hidrotermal
oluşumu da önemli ve bilinen bir oluşum şeklidir. Assendent kalkosinin büyük derinliklerde zengincevherleşmeler olarak devam ettiği durumlarda sementasyon zonunda oluşan kalkosinin dağılımı sınırlı
olabilir. Bu iki farklı kalkosin oluşumu maden mikroskobik incelemeyle birbirinden ayırd edilebilir.
Düşük sıcaklıkta oluşmuş kalkosin rombik sistemde kristallenir. Bu sementasyon zonu mineralidir. Öyle
ise bu mineral assendent olarak 103 °C’nin altındaki soğukça eriyiklerden oluşmuş da olabilir. Yüksek
sıcaklıklarda ise kübik kalkosin oluşmakta ve eğer ortamda CuS fazlalığı var ise o zaman izotrop mavi
renkli kovellin oluşur. Kübik sistemde oluşan neodigenitten (assendent) yavaş yavaş soğuma ile tipik
kovellin lamelleri ayrılır.
Nispeten zengin oksidasyon zonu cevherleşmelerinin altında metal ce fakir bir zon yer alır.
Bunun altında ise esas cevherleşme zonu olan sementasyon zonu bulunur. Sementasyon zonları tropik
iklimlerde çok kalın olabilmektedir.
10.3.9. Sedimanter Cu Yatakları:
Sedimanter kayaçlar içindeki çok geniş yayılımlı bakır yatakları iktisaden önemli ve
magramatizmayla ilişkili olmayan sedimanter yatakalardır. Bu sedimanter kayaçlar ya çöküntü
havzalarında yer alan siyah şistler ve marnlar ya da arid iklimlerde oluşmuş kumtaşı kompleksleridir.
Doğu bloğu hariç tutulursa dünya rezervlerinin ortalama %21'i bu tip yataklardadır (Cissarz ve
diğerleri,1972). Bu tip için Zambiya'daki Katanga Almanyadaki Mansfeld yatakları örnek olarak
verilebilir. Mansfeld yatakları Permiyen yaşlı Cu-şistleridir. Bakır şistler 30-40 cm kalınlığında olup,
cevherleşmenin tenörü % 2,5 Cu’dır. Ayrıca tonunda 142 gr Ag bulunmaktadır. Mansfeld yatakları
günümüzde işletilerek tüketilmiş durumdadır. Katanga yatakalarında ise bakırın yanında yan ürün olarak
yaşayabilen) canlılarla mümkün olmaktadır. Anaerob canlıların hayatlarını sürdürebilecekleri en iyiortam ise, açık denizle taze deniz suyu alışverişinin az olduğu lagünler, karalarda ise göllerdir.
Sedimanter bakır yatağının oluşabilmesi için başka bir faktör de iklimdir. Ortamdaki SO4-2
anyonu konsantrasyonunun yükselebilmesi için suyun buharlaşmasını sağlayacak bir kurak iklim
gereklidir.
Bütün bunların yanında tabidir ki, bakrın kaynağı da önemlidir. Bilindiği gibi deniz suyunda
büyük miktarda bakır çökelmesini sağlayacak oranda (Cu) yoktur. Öyle ise ortama Cu gelmesi için
çevrede bir bakır kaynağının olması gerekir.
Bazı araşatırıcılara göre, sedimanter bakır yataklarının oluşumu volkanojen yataklarla ilişkilidir.
Vokanojen sülfit yatağı oluşum dönemlerinde oluşan bakır yatakları karasallaşma dönemini takiben
karada çözünerek ortama taşınır. Ve daha önce anlatılan faktörlerin de gerçekleşmesiyle sedimanter
bakır yatakları oluşur.
Türkiyede bu tip oluşumlar bol fakat küçük yataklanmalar halindedir. Çorum, Tokat, Sivas
çevresinde bulunurlar.
10.3.10. Metamorfik Cu Yatakları:
Metamorf yataklar, tekrar kristallenme ve yeni minerallerin oluşumu şeklinde açık belirtiler
gösteren yataklardır. Bu yataklarda çoğu zaman primer ilişkilerin izleri kaybolmaktadır.
10.3.10. 1. Dinamometamorfik yataklar:
Bölgesel metamorfizma ile değişikliğe uğramış yataklardır. Bu yataklar aslında pirit yataklarıdır.
Piritten başka kalkopirit, sfalerit ve pirotin (pirit yüksek basınçta pirotine dönüşür) mineralleri de yer
alır. Cevherleşmede eğer bakır tenörü % 1 den fazla olursa o zaman yatağa bakır yatağı gözü ile
Cevherleşme şiddetli tektoniğe uğramış ve yan taşlar da değişikliğe uğramıştır. Umumiyetle düzensiz ya
da mercek şeklinde olurlar. Bu tip yatak olarak Alamanya’da ve Karpat dağlarında işletilen Cu'lu pirit
yatakları vardır. Fakat en tipik örnekleri Nocveç'deki bakırlı pirit yataklarıdır.
10.3.10. 2 Polimetamorfik Yataklar:Gelişen birçok ınetamorfik olaylar sonucu oluşmuş karmaşık yapıda eski kalkanlarda görülen
yataklardır. En önemli örneği, Avrupa'nın en büyük bakır yataklarından biri olan Outukumpu
(Finlandiya) yatağıdır. Outukumpu yatağı birkaç yüz metre kalınlığı olan kuvarsitler içinde yer alır.
Kuvarsit içine ınetamorfizma ile tamamen değişmiş ultrabazik kayaçlar enjekte olmuştur. Bu değişim ile
kayaçlar serpantinleşmiş kloritleşmiş talk ve magnezitleşmiştir. Serpantinlerle kuvars kontaklarında Cr-
diyopsit, Cr-mika, Cr-granat minerallerinin de yer aldığı bir zon bulunur.
Cevherleşmede mineral olarak ortalama %30 pirit, %12 kalkopirit, %15 pirotin ve % 1 sfaleritbulunur. Tenör ise şöyledir. % 3,5 Cu, % 1,2 Zn, % 45 SİO2 , % 23,8 ayrıca Co, Ni, Se yanında 4,8
gr/ton Au, 12g/ton Ag bulunmaktadır. Bu tip yataklara Norveç, İsveç- Kanada ve ABD'de de
Bu cevherleşmede Co, Ni, Ag, Bi ve U mineralleri bir arada bulunurlar. Bunun için bu oluşuma
Co-Ni-Bi-U formasyonu adı verilir. Nikel için önemli değillerdir. Daha çok Go, Au ve U için önemli
yataklarıdır.
11.3.2. Alterasyon ürünü Ni Yatakları:Ultrabazik ya da bazik kayaçların ihtiva ettikleri çok küçük nikel oranları kimyasal alterasyon
sonucu önce Ni bikarbonatlar şeklinde çözünür ve aşağı doğru süzülürler. Daha sonra Ni hidrosilikatlar
oluşur. Bu ortam nötr ve hafif alkali bir ortamdır. Nikelle birlikte çözünen Co, Mn oksitleri ile kar ışarak
Asbolan mineralini oluşturur. Bu oluşumlar tropik veya subtropik iklimlerde görülür. Lateritik
bozunmayla oluşan bu yataklarda Fe bol bulunur. Üst taraflarda demir şapka benzerei oluşuklar bulunur.
Nikelin esas zenginleştiği yer Fe şapka altında fakat serpantinit üzerindedir (Şekil 11.1). Nikel burada
sadece Ni-klorit(garniyerit) olarak değil, aynı zamanda kolloidal olarak dağılmış olarak Fe içinde (%1Ni) yada, Mn-silikatlar taraf ından absorbe edilmiş olarak ta bulunur. Bu iki tip yatağa sedimanter
oluşumlar ilave edilebilirlerse de yayılımları ve tenörleri çok düşük olduğundan önemsizdirler. Ni se-
dimanter ortamlarda ancak H2S’li zonlarda cevherleşebilir. Türkiye'de henüz üretim yapılabilecek bir Ni
yatağı bulunmamıştır. Dünyada en çok Kanada, Rusya, Küba, ABD ve G. Afrika'da üretilmektedir.
Şekil 11.1: Yeni Kaledonya Lateritlerinde Nikel Gelişimi
Ekonomik yatakların oluşumu dikkate alınırsa, kobaltın esas oluşumunun mezotermal Co-Ni-
Ag-Bi-U damarları ile ilgili oldugu ortaya çıkar. Bu damarlar hemen hemen her yerde granitik kaynak-
lıdır. Yalnızca Ontario'nun (Kanada) bu şekildeki büyük damarları muhtemelen bazik bir haznedenkaynaklanan oluşumlardır ki, bu damar formasyonlarını diğerlerinden ayırmak gerekir.
Ontario'nun Kobalt şehrinde Orta Proterozoyik yaşlı metamorfik seriler yer alır. Cevherleşmeler
hem bu serileri (Kobalt serisi) hem de diyabazik intrüzif bir kütlede yer alan k ırık ve çatlaklarda
yerleşmişlerdir. Diyabazlarda oluşan kırık ve çatlaklar arsenidli Co ve Ni- cevherleriyle ve biraz daha
genç oluşumlu Ag cevherleriyle dolmuştur. Ag cevherleşmelerinin önemli bir bölümü nabit Ag
oluşumları şeklindedir. Gang mineralleri kalsit ve dolomittir. Damarlar ancak 5-30 cm. kalınlığında ve
"Kobalt Serisi" ile diyabazlarda damarcık ağı (stokvörk) oluşturmuşlardır. Damarlar ekseriya azderinliklerde (80-100m) yer almakta ve derine doğru gidildikçe zenginleşmektedir. Bu cevherlerden
yılda birkaç yüz ton metalik kobalt kazanılmaktadır.
Avrupa'da en eski kobalt yatakları Erzgebirge Dağlarında (Saksonya-Bohemya kesimleri) yer alır.
Esas yatak Batı Erzgebirge de Schneeberg yataklarıdır. Burada korbonatlı, kuvarslı bir gang içerisinde
Speiskobalt (Skutteridit, Smaltin ve Kloantit), rammelsbergit (weisnikelkies), nabit gümüş arjantit
(silberglanz) ve bizmut cevherleşmeleri izlenmektedir. Burada iki damar sistemi kesişmektedir.
Benzer damarlar Bohemya'da Johanngeurganstadt, Annaberg ve Joacnimstahl 'da uran
cevnerleşmeleriyle birlikte ve onunla ilişkili olarak bulunur. Bütün bu damar bölgeleri bir granit
batolitinin (Karlsbad-Eisenstocker) doğu kenarında yer alırlar. Başlangıçta cevherleşme Ag şeklindedir.
Derinlere gidildikçe gümüşün yerine Ni ve Co geçtiğinden çeşitli derinlik basamaklarında Ni ve Co
cevherleşmede yer almıştır. Günümüzde bu yataklar uran ve bizmut için önemlidirler.
Norveç'te Kongsberg'in karbonatlı Co-Ag damarları bu tip damar formasyonlarına dâhil edilir.
Güney Norveç'te (Bodum Böl.) metamorfizma ile yeniden kristalleşmiş bir kobalt cevher yatağı vardır.
Dünya kobalt üretimi için en büyük öneme sahip yataklar Katanga’nın (Zaire) bakırlı kobalt
yataklarıdır. Katanga’da genç Proterozoik sedimentlerde yerleşmiş çok sayıda kısmen uran işletilen
sülfidik Cu-Co damarları bulunur. Primer cevher % 0.5 Co içerir. Örtüden siyah oksidik cevherin
ayrılmasından dolayı % 3 Co içerikli cevher elle ayırım ile kazanılır. Katanga ve Zimbave'nin bakırlı
damarlarında da kobalta (Linneit) bakır sülfidlerin refakatçısı olarak rastlanılmaktadır. Kobalt içeriğinin
yalnızca % 0,02-0,5 ile sınırlı olmasına rağmen bakır üretilmesi esnasında yan ürün olarak önemlidir.
12.2.2. Alterasyon Yatakları:
Nikelden kobaltın ayrıldığı ve asbolan olarak kazanıldığı bir yatak, Yeni Kaledonya'nın yüzeysel
alterasyonla oluşmuş Ni-yataklarıdır. Burada serpantinleşmiş bir ultrabazik Kayacın lateritleşmesiyle
1) Oksidasyon potansiyeli: Fe +2 ve +3 değerli olmasından dolayı ortamın oksidasyon potansiyeli
önemlidir.
2) pH değeri önemlidir: Çünkü +2 değerli Fe asidik ortamda çözülebilir. Fakat +3 değerli Fe suda
çözünmez.
3) Ortamın kükürt konsantrasyonu: Fe, +2 değerli olarak kalkofil ve +3 değerli olarak litofil birkaraktere sahiptir. Bu yüzden kükürt miktarı önemlidir.
13.3. DEMİR YATAKLARININ OLUŞUM TİPLERİ
Demir Yataklarını Üç Ana Grupta inceleyebiliriz.
13.3.1. Likid Magmatojen veya Kristalizasyon Diferansiyasyon Yataklar.
Mineralleri: Titanomanyetit Fe2O4FeTiO3
Manyetit FeOFe2O3
İlmenit FeTiO3 Ulvospinel Fe2TiO4
Coulsonit FeV2O4
Oluşumu: Magmatik ayrılımın ilk safhasında yani erken kristalizasyon safhasında, ilk kristalleşen
silikatların yapısında yer alan +2 değerli demir, ender olarak da olsa oksitler halinde maden yatağı
oluşturabilmektedir. Taberg ve Kiruna tiplerinde olduğu gibi ortamdaki kükürt konsantrasyonun arttığı
safhalarda nikel ile birlikte sülfit halinde çökelmektedir (Sadbury tipinde olduğu gibi).
13.3.1.1. Taberg tipi yataklar:
Bu tip yataklar anortozit, gabro ve noritler içinde çeşitli büyüklükteki cevher kütlelerini
oluştururlar. Taberg tipi Fe-Ti-V yataklarının oluşumu magmanın diferansiyasyonu ile olmuştur. Uçucu
maddece fakir olan magmada klinoamfibollerden önce Fe ve Ti kapsamayan feldispatlar ayr ılmaktadır.
Böylece sıvı fazda Fe ve Ti zenginleşmesi olmaktadır. Feldispat oluşumu silisin önemli bir bölümünü
harcadığından geride kalan Fe ve Ti oksitler halinde ayr ılmaktadır ve ayrılan feldispatlar düşük özgül
ağırlıkları sebebiyle magma kütlesinin en üst bölümünde anortozit şapkalarını oluşturmaktadır. Bu
yataklar kapsadıkları titan ve vanadyumdan dolayı aynı zamanda Ti ve V yatakları olarak da
değerlendirilmektedir. En önemli cevher mineralleri; titanomanyetit veya hematit ve lameller halinde
ilmenit mineralleridir. İlmenitin lameller halinde ayrılımı ilmenit ile yüksek ısıda bir katı eriyik
oluşturan titanomanyetitin yavaş yavaş soğuması ile mümkün olabilir. Ramdohr'a (1975) göre bu
bozunma olayı yaklaşık 800°C de olmaktadır. Ani düşen sıcaklıkta ise homojen maddeler meydana gelir.
Bu ayrılım şekli ilmenit ile hematit arasında da olabilmektedir. Bu durumda yavaş soğuma ile Fe'ce
zengin ilmenitten hematit ayrılmaktadır. İlmenit lamelleri submikroskobik (çok ince röntgenografik
metodlarla anlaşılabilir) olabildiği gibi kalın lameller de görülebilir. İlmenitten Fe eldesi bu lamellerin
kalın oluşuna bağlıdır. İlmenitin levha şeklinde ayrılımı schlieren şeklinde de olabilmektedir. Bu
karışım şeklindeki titanomanyetit oluşumlarında +2 ve +3 değerlikli Fe yerine Ti gelmiştir. Aynı şekilde
Şekilde görüldüğü gibi kalın bir intrüzyon bandı şeklindeki cevher alkali siyenit ve
kuvarsparfirler içerisinde yer alır. Bu oluşum, büyük miktarda uçucu eleman bulunduran akıcı cevherli
magmanın sıkışması ile ilgilidir. Çünkü cevherde bulunan apatit, flor ve klor apatitdir. Yani cevheri
oluşturan magmada bol miktarda kolay uçucu bileşenler vardır. Cevherin intrüzyonu sırasında
pinöymatolitik ve kontakt metasomatik oluşumlara da geçişler gösterebilir.Bu tip yataklarda cevher kütleleri plaka ve mercekler halindedir. Cevherle yantaş arasında
keskin kontakt bulunmaktadır. Cevher tenörü % 50-70 Fe, % 0.1-0.5 P ve % 0.2 Ti'dir.
13.3.3. Kontakt Metasomatik (Pnöymatolitik) veya Pirometasomatik Yataklar
En önemli cevher mineralleri manyetit ve daha az olmak üzere hematittir. Hematit magnetitin
martitleşmesi ile oluşur. Bunun yanında başta pirit olmak üzere pirotin, kalkopirit, sfalerit gibi sülfit
mineralleri ile skarn mineralleri olarak isimlendirilen çeşitli Ca-silikatlar (hornblend, tremolit/aktinolit,
diyopsit, granat, vezüviyan, vollastonit vb.) ve kalsit, ayrıca refakat minerali olarak nadiren apatitminerali bulunur. Bazan hidrotermal oluşumu işaret eden galenit ve fahlerz minerallerine de rastlanır.
Oluşum: Ana kristalizasyon safhasında katı faza geçen silikatların yapısına giremeyen Fe, uçucu
maddelerle birlikte sıvı fazda ve daha sonra soğuma ilerledikçe halojenlerle birlikte gaz fazında birikir.
Şiddetli asidik özelliğinden dolayı genellikle karbonatik yan taşla olan reaksiyon sonucu nötürleşerek
önce silikatlar, sonra Fe-oksitler ve en son olarak da sülfitler ayrılmaktadır.
Sülfid minerallerinin kalkopirit, kubanit ayrışım lamelleri ve yine bir sülfid minerali olan
sfaleritin pirotin ve kalkopirit ayrılımları bulundurması bu yatakların oluşum sıcaklığının yüksek
olduğunu gösterir. Bu tür yataklar granit, siyenit gibi kayaçların kontakt zonunda masif cevher ve
damar halinde görülürler.
Cevherleşmenin parajenezi magmaya bağlı olduğu gibi yan taşın kimyasal bileşimine de
bağlıdır. Cevher şekilleri, ise arazinin tektonik yapısına uygun olarak tabaka, mercek, ve düzensiz
kütleler halinde olabilir. Bu tip yataklar küçük kütleler ve impregnasyonlar halinde de olabilir.
Dünyada daha çok Permo-Triyasta (Sovyetlerde) ve Üst Kretasede oluşan bu yatakların entipik
örneğini Ural dağlarında bulunan Magnitnaya (Şekil 13.2) cevherleşmeleri teşkil eder.
Şekil 13.2: Magnitnaya Yatağı (Kontak pnömatolitik Urallar’da) 350 milyon ton rezerv, % 45-66 Feve % 0.01-0.1 P tenörü vardır (Petrsscheck ve Pohl, 1982)..
En önemli minerali siderit ve daha az miktarda hematitdir. Cevher taşıyıcı hidrotermal
eriyiklerin bileşiminde eğer sülfidler az ise o zaman siderit oluşumları yoğunlaşarak hâkim cevher
minerali olmaktadır. Bunun yanında sfalerit, kalkopirit, galenit, gümüş ve pirit mineralleri yer alırken
gang minerali olarak da; kuvars, radokrozit, ankerit, florit, kalsit, barit gibi mineraller bulunurlar.Bu tip siderit mineralizasyonunda % 1-6 Mn bulunabilir.
Oluşum: Önceki oluşumlarda olduğu gibi burada yan taşın önemi yoktur. Cevherleşme daha çok
yan taşın tektonik yapısına uygun olarak meydana gelir. Cevherli hidrotermal solüsyonlar yan taşın
fay ve çatlak zonlarında dolaşarak mineralizasyonu sağlar. Böylece cevherleşme boşlukların şekline
göre daha çok damar şeklinde olmaktadır. Masif halde de olabilmektedir (Bilbao). Bu tip oluşumlar
genelde mesotermal olup, hematitlerin genelde çok az ekonomik değerleri vardır.
Hidrotermal eriyikler yan taşta alterasyona sebep olurlar. Bu alterasyonla silisleşme, serisitleşme,kloritleşme meydana gelir. Killeşme (kaolinleşme) genelde görülmez, Hidrotermal metasomatizma ile
kireçtaşlarında dolomitleşme, anhidritleşme, ankerit, manyezit oluşumları meydana gelir.
Tipik örnekleri İspanya'da (Bilbao) ve Batı Almanya'da (Siegerland) bulunur. Bilbao
cevherleşmesi masif bir cevher olup, tenörü % 25 Fe, % 2-3 Mn'dir. Siegerland cevherleşmesi ise
damar şeklinde olup, tenörü % 33 Fe, % 2 Mn'dir.
Türkiye'de ise masif cevherleşmeye örnek İnniktepe, damar tipi cevherleşmeye de Deveci,
Otlukilise, Eymir cevherleşmelleri verilebilir.
13.3.4. Volkanosedimanter Demir Yatakları:
Bu yatakların en tipik örneğini Batı Almanya'da Lahn-Dill bölgesindeki yataklar teşkil etmektedir.
En önemli minerali hematittir. Hematit ince yaprağımsı bir yapı gösterir (Şekil 13.5).
Şekil 13.5: Batı Almanya'da Lahn-Dill bölgesindeki yataklar
Oluşum: Jeosenklinallerin denizaltı volkanizması sonucu oluşan kayaçlarla ilgilidir. Burada
keratofirler, diabazlar, tüfler ve diabazik sedimanter kayaçlar ın bir karışımı görülür ki, bu seriye
Almanlar "Schalstein” demektedirler. Kolay uçucu bileşenlerce zengin lav akıntıları deniz tabanında
halinde kalır. Bu tür oluşumda meydana gelen mineral limonittir ( FeO(OH) ). Ayrıca hematit de
oluşabilir. Zor çözünen silis de geride kalır.
Özet olarak; her iki tip alterasyon yataklarına "kalıntı yatakları" da denilebilir.
Yüzeyde bulunan her kayaç fiziksel ve kimyasal bir değişim geçirmekte ve bu değişim sonunda
toprak oluşmaktadır. Uygun şartlarda bu olaylar neticesinde önemli Fe birikimleri oluşmaktadır. DünyaFe rezervlerinin yaklaşık % 3'ü bu tür oluşumlara dayanmaktadır.
Kalıntı Fe yataklarını etkileyen iki önemli faktör vardır.
a.) Değişim geçiren kayacın mineralojik bileşimi: Ancak Fe kapsayan kayaçlar varsa böyle bir
zenginleşme olabilir. Az Fe ve yüksek Al kapsayan asidik kayaçlar ile bol Al kapsayan tortul
kayaçların alterasyonundan ise boksit yatakları oluşur.
b.) İklim: Genellikle silikatik bağdaki Fe ve Al'un, koparılabilmesi açığa çıkan SiO2'nin de ortamdan
ayrılabilmesi, bunun yanında açığa çıkmış Fe ve Al'un oksitlenebilmesi için redükleyici ve oksitleyicişartların mevsimlere göre birbirini izlemesi gerekir. Bu durum ancak subtropik iklimlerde
gerçekleşebilir. Aksi halde Al ve SiO2 birbirinden ayrılamayacağı için SiO2'den arınmış boksit yerine
kalıntı kil yatakları oluşur.
13.3.6. Sedimanter Demir Yatakları:
Kimyasal ve biyokimyasal kökenli sedimanter yatakların büyük bir çoğunluğu peneplen haline
gelmiş duraylı, yavaş çöküşlü epikontinental platformlar üzerindeki sığ denizlerde çökelen sedimanter
kayaçlar içinde oluşurlar. Sedimanter Fe yatakları başlıca iki gruba ayrılırlar.
1. Kimyasal Sedimanter Fe Yatakları.
2. Jaspiyit veya İtabiritik Yataklar (daha sonra metamorfizma geçirdiklerinden ayr ı bir kısımda
incelenecektir).
13.3.6.1. Kimyasal Sedimanter Fe Yatakları:
Denizel sedimanter Fe yatakları genellikle oolitik bir strüktür gösterirler. Oolitler çoğu zaman
detritik kaynaklı veya kuvars tanesinden oluşan bir çekirdek etraf ında konsantrik zarflar halinde
teşekkül etmiş 0,5 mm. çapında olan yuvarlak şekilli cisimlerdir. Bu yapının sığ denizlerde, Ca
bakımından zengin suların, detritik malzemeyi sürüklediği çalkantılı ortamda maydana geldiği kabul
edilir. Ortamda oolitleri birleştiren bir çimento bulunur. Oolitler çimentolanmaya uğramadan önce su
akıntılarıyla taşınıp çeşitli tabakalaşmalar içinde yer alabilirler. Oolitlerle demir yatakları arasındaki ilgi
şöyle açıklanabilir (L. Cayeux): Demirli oolitlerin kaynağı kalsiyum karbonatlı oolitlerdir. Yani önce
kalsiyum karbonatlı ooliti meydana gelir. Daha sonra Ca'un yerini Fe alır ve siderit meydana gelir. Eğer
ortamda SiO2 ve AI2O3 fazla ise, yani killi bir ortam var ise, o zaman ikinci safhada kalsitin yerini klorit
alır. Üçüncü safhada siderit veya klorit oksidasyon ile hamatite dönüşür. Bu hematit daha sonra
3. Safha : Klorit veya sideritin hematite dönüşmesi,
4. Safha : Hematitin limonitleşmesi.
Bazı araştırıcılara göre, bu oluşum doğrudan doğruya siderit veya klorit gibi oolitlerinoluşmasıyla başlar ve daha sonra hematit ve limonitleşme olayları olur.
Oolitleri biraraya getiren çimento da siderit ve kalsit karışımıdır. Çimentoda bulunan siderit ve
kloritin hematitleşmesi oolitlere göre daha yavaş olduğundan çimentodaki Fe yüzdesi oolitlerden daha
azdır. Tenör oolitlerde % 50, çimentoda % 30'dur.
Litoral ortamda meydana gelen oolitler daha sonra bir yer değiştirme ve sürüklenmeye
uğrarlar.
Bu tür yataklarda rastlanan mineraller;1. Limonit - FeO(OH)
2. Silis - SiO2
3. Glokoni - (Fe.Al) (Fe.Mg) (K.Na) -hidrosilikat
4. Siderit - FeCO3
5. Şamozit - (Fe,Mg)3AlSiO10.4H20
6. Pirit - FeS2
Not: Şamozit bir grup adıdır. Bertiyerin, bavalit, türenjit gibi mineralleri ihtiva eder. Bavalitin
yüzeyine çıkmakta ve deniz suyundaki oksijen sayesinde (tortullarla deniz suyu sınırında)
çökelebilmektedir.
Deniz ortamında çeşitli derinliklerde ortamın fizikokimyasal şartlarına göre demirin
çözünürlülüğü ve oluşan mineraller Şekil 13.7'de görülmektedir.
Şekil 13.7: Kimyasal sedimanter demir yataklarının oluşum mekanizması (Borchert, 19602a göre)
( * CO2 zonunda Fe sular taraf ından Fe(HCO3)2 şeklinde çözülür.H2S zonunda bazik ortamda Al2O3 ve SiO2 çözülür. CO2’li zonda çözülen Fe akıntılarla O2 zonuna taşınır. Orada limonit veya limonit-silikat oolitleri olarakçökelir.* Fe’li ve Ca’lu hidrokarbonatlar CO2’li zonda siderit olarak çökelir.* CO2 zonundaki Fe+2, H2S zonundan gelen SiO2 ile şamozitleri oluşturur. Eğer bu demir H2S zonuna inerse ozaman pirit oluşur. )
CO2'ce zengin olan zonda Fe bu sular taraf ından Fe(HCO3)2 şeklinde çözülür. H2S'li zonda ise
ortam, organik maddelerin ayrışmasıyla meydana gelen amonyak (NH4OH) taraf ından bazikleştirilir. Bu
bazik ortamda AI2O3 ile SiO2 çözülür.
CO2'li zonda mobilize olan Fe akıntılarla O’li zona sürüklenir ve burada oksitlenerek limonit veya
limonit-silikat oolitleri (glokoni) şeklinde dibe çökerler. Glokoni oluşumu O2'li zon ile CO2’li zonun
arasında meydana gelir. Çünkü O2'li ortamda Fe +3, CO2'li ortamda ise Fe +2 mobilize olur. Glokonide de
her iki değerlikli Fe bulunmaktadır. Fe'li ve Ca'lı hidrokarbonatlar CO2'li zonda siderit halinde çökelirler.
CO2 zonunda çözünen Fe +2, H2S zonundan yukarı doğru çıkan SiO2 eriyikleriyle reaksiyona
girerse o zaman doğrudan doğruya şamozit oluşur. Bu yüzden şamozitler, çörtlerle iç içe karışmış
vaziyette bulunurlar. Eğer CO2'li zondaki Fe, H2S zonuna inerse burada H2S etkisiyle pirit oluşumu
Fe2O3 tanörleri vardır. Plaser yataklarında çok daha zengindir. %40-45 titan mineralleri (ilmenit-rutil,
titanit),%15 zirkon tenörlü olanlar işletilmektedir.
Titan üretimi pahalı bir işlem olduğundan küçük yatakların işletilmesi ekonomik olmamaktadır.
Yalnızca plaser yataklarda zenginleşen rutil, işletme ve hazırlama kolaylığından dolayı birkaç bin
tonluk olsalar dahi işletilebilirler.
14.3. TİTAN CEVHERLEŞMESİNİN OLUŞUM TİPLERİ
14.3.1. Magmatik Yataklar
En büyük titan zenginleşmeleri likit magmatik evrede oluşmaktadır. Magmatik eriyiklerde
demiroksit ve titanoksitin karşılıklı çözünürlük özellikleri erken kristallenen magnetit içinde ilmenitin
iğ şeklinde eksolüsyonlarının oluşmasına sebep olur. Buna karşılık daha büyük ilmenit tanelerindehematit eksolüsyon lamelleri yer alır. Bu şekilde oluşmuş titan manyetitler % 4-15 TiO2 içerirler ve bu
yataklar Ti kazanılması için çok az, demir izabesi için daha çok kullanılır. Gabro masiflerine bağlı
Cevher Mineralleri Kimyasal formül % Vanadyum Yoğunluk
Patronit VS4 28-39
Deskloizit Pb(Zn,Cu)VO4OH 10-14 6
Vanadinit Pb3(VO4)3 Cl 11 6,7-7,2
Karnotit KCa2(UO2)(VO4)2.3H2O 12 4,5
Roskolit V’lu muskovit 4-16 3
Coulsonit Fe(Fe,V)2O4 (V’lu magnetit)
15.2. GENEL BİLGİLER
Çelik üretiminde kullanılan stratejik bir metaldir. Mn, Cr, Mo ve W çelikleriyle yapt ığı
alaşımlarda çeliğin sertliğini arttırır. Kullanılma süresini uzatır. Ayrıca kimya, seramik ve ilaç sanayiinde
kullanılmaktadır.
Vanadyum yalnızca vanadyum mineralinden değil birlikte bulunduğu diğer minerallerin üretimisırasında yan ürün olarak ta kazanılmaktadır. İşletme askari tenörü de bu duruma bağlı olarak
değişmektedir. Vanadyumun işletilebilirlik sınırı %1 V civarındadır. Ancak demir cevherlerinde %0.02
V üstündeki tenörler ekonomik olabilmektedir. Vanadyum asvalt ve Fe, U, Al, gibi metallerle birlikte
üretilmektedir. Özellikle demir ile iyon büyüklükleri birbirine yakın (V+3= 0,68A° ,
Fe+3=0,69A°;.V+2= 0,72A°,Fe+2= 0,82 A°) olduğundan demirli bileşiklerde sık sık rastlanır.
15.3. VANADYUM CEVHERLEŞMESİNİN OLUŞUM TİPLERİ
1-Likid magmatik oluşumlar (titanomanyetitlerde)
2-Hidrotermal Pb-Cu-Zn sülfürleri ile birlikte
3-Sedimanter ortamdaki oluşumlar
a) Arid iklimlerde ağır metal çökelimleri
b) Oolitik Fe-cevherleşmelerinde
c) Bitümlü şistler, asvaltlar ve organizmaların yapısında
4-Alterasyon ile ilgili oluşumlar (Oksidasyon zonu zenginleşmeleri)
Vanadyum likid magmatik evrede titanomanyetitlerde yer almaktadır. Gelecekteki en büyük
vanadyum rezervini coulsonitli titanomanyetitler teşkil edecektir. İyon yarıçaplarının benzerliği
yüzünden Fe ve V yer değiştirebilmekte ve böylecede demir yataklarında hemen hemen her zaman V
yer almaktadır. İsveç’in Taberg cevherleşmeleri ve K-Uralların cevherleşmeleri ortalama %0,5 V2O5 içermektedir. Benzer yataklar Hindistan’da vardır ve burada tenör %2-8 V2O5’e kadar çıkmaktadır.
15.3.2. Hidrotermal Oluşumlar
Broken Hill (Rodezya) ve Otavi-Bergland (GB-Afrika) bölgelerinde bulunan Pb-Zn-Cu
cevherleşmeleri vanadyumludur. Ancak burada işletme alterasyon zonlarındaki zenginleşmelerden
yapılabilmektedir.
Otavi-Bergland dolomitlerinin baca şeklindeki boşlukları ve dolinler kırmızı renkli ince kumlarladolmuştur. Dolomit bantlarının dış yüzleri ve kumtaşı içindeki dolomit kırıntıları vanadyum cevheriyle
birlikte bir kabuk oluşturmaktadırlar. Vanadyumlu dolgu cevherleşmeleri derinlere doğru devam eder ve
galenite sfalerite geçer.
Buna benzer bir tip vanadyum cevherleşmesi Broken Hill (Zimbave-Rodezya) Pb-Zn
yataklarının oksidasyon zonunda bulunmaktadır. Buradaki primer sülfidik cevherlerin büyük bölümü
vanadyumsuzdur. Vanadyum rastlanan kesimlerde % 3,5 V2O5 bulunmaktadır. Bu miktar şüpesiz üst
seviyelerdeki kurşun vanadinattan ileri gelmektedir.
15.3.3. Sedimanter Ortamdaki Oluşumlar
15.3.3.1. Arid İklimlerdeki Çökelimler
Manchester’da ve diğer bir çok yerde vanadyum “Redbed tipi” bakır yataklarında bariz bir
şekilde zenginleşmiştir. Yine Rotliegend (Almanya) kumtaşlarında bulunan lekeler halindeki kurşun
oluşumlarında vanadyum varlığı gösterilmiştir.
15.3.3.2. Oolitik Demir Oluşumlarında
Fosforca zengin oolitik demir cevherleri ekseriya bol miktarda vanadyum içeriğine sahiptir.
Burada işletilen demir cevheri önemli miktardadır. Bu şekildeki bir yatakta Güney Almanya Jura demir
cevherleşmelerinde % 0,07-0,2 V2O5 bulunmaktadır.
15.3.3.3. Bitumlu Şistler, Asvaltlar ve Organizmaların Yapılarıyla İlişkili Yataklar
Sedimanter oluşumlu vanadyum yatakları esas olarak oolitik demir cevherlerinde, bitümlü
şistlerde ve asvaltlarda oluşmaktadır.
Bazı hayvan gruplarının çok yüksek oranda V içermesi bitümlü vanadyumlar ın nasıl geliştiğini
açıklamaktadır. Ortamda zengin fosfor bulunmasıda bu oluşumların biyojenik karakterini ortaya
koymaktadır. Ayrıca ağır ham petrol küllerinin ekseriya V ve Ni içermesi de vanadyumun biyokimyasal
bir element olduğunu göstermektedir. Mansfeld bitümlü bakır şistlerinde ortalama % 0.058 V
bulunmaktadır. Peru’da Minasrages’deki bu tip biyojen vanadyum işletilecek ölçüde zenginleşmiştir.
Burada kolloidal vanadyum sülfit (patronit) nikelli pirotin ve kükürtlü asvaltlarla birlikte, jips üretilen
Kretase şistleri içinde 9 m. lik bir çatlakta dolgu olarak yer almaktadır. İşletilen kütle % 10-30 V
kapsamakta ve dünya üretiminin önemli bir bölümünü teşkil etmektedir. Rezerv birkaç 10.000 ton V-metalidir. Buna ek olarak Lima bölümünde daha çok sayıda "V" kapsamlı asvaltit damarları
bulunmaktadır. Bu oluşumlar V içerikli bitümlü şistlerde metamorfizma sonucu yer değiştirme ve
çatlaklara yerleşme olayları ile izah edilmektedir.
Bir başka sedimanter oluşum Kolorado ve Doğu Utah’da (ABD) görülmektedir. Burada Karnotit
ve diğer uranvanadinit mineralleri yaygın impregnasyon düzlemleri halinde ince Jura kumtaşlarında
bulunmaktadır. Bu cevherleşmeler artık uranyum için işletilmektedir.
15.3.4. Oksidasyon Zonu ZenginleşmeleriÖnemli ikincil zenginleşmeler daha öncede sözü edilen Otavi (G.Afrika) ve Broken Hill
(P) kapsamı ise % 0.1 olabilir. Al2O3 ise % 3'e kadar olabilir. Kükürt zararlı bir elementtir.
Karbonatlı cevherlerde Mn tenörü genelde çok fakir olur. Keza, Mn+Fe kapsamı en az % 35 olan
ve yeterli kabul edilen Fe'li, Mn'lı cevherlerde de durum böyledir. Manganez üretiminin % 90'ı çelikendüstrisinde (metalürji) kullanılmaktadır. Kimya endüstrisi ve kuru element üretimi için yüksek oranda
saf piroluzit aranır. Böyle cevherlerde sülfid mineralleri kapsamı % l'in altında olmalıdır. Karbonat
kapsamı ise bataryalarda asidik etkiyle köpürme yaptığından zararlıdır.
16.2.2. Jeokimyasal Özellikler:
Birçok araştırıcının deneylerle vardığı sonuca göre Mn, karbonatlı sular ve sulandırılmış
H2SO4 taraf ından Fe'den daha kolaylıkla çözülmektedir (Lindgren, 1973). Solüsyona geçen Mn,
Manganez daha çok bikarbonat, nadiren sülfat ve kısmen de fosfat halinde solüsyonlara geçer.
Oksidasyona uğrayan Mn; piroluzit (MnO2) veya psilomelan (veya Waad) halinde, ender olarak da
manganit (MnO3.H2O) olarak çökelir. Jel haldeki çökelti daha sonra kristalleşir. Çökelme olayında
bakterilerin de tesiri, vardır. Oksitleyici ortamda piroluzit oluşurken, orta değerde Eh ve pH'li
ortamlarda hausmanit (Mn3O4), manganez karbonatlar (rodokrozit MnCO3) veya Mn-silikatlar (rodonit-MnSiO3) çökelir. Tamamiyle indirgeyici ortamlarda Mn-sülfid (alabandit-MnS ) veya manganozit
(MnO) oluşur. Alabandit ve manganozit için gerekli olan düşük Eh ve pH şartları sedimanter
ortamlarda gerçekleşmez. Bu yüzden bu tür oluşumlarda bu minerallere rastlanmaz.
16.2.3. Mangan Cevherlerini İşletme Şartları:
Bu yataklar, yüzeyde ve yüzeye çok yakın olduklarından genellikle açık işletme, bazen da sığ
yeraltı işletme metodlarıyla işletilirler. Mangan yatakları genellikle büyük hacim kaplamazlar. Ayrıca
oldukça kolay zenginleştirilebilen cevherler olduklarından ve büyük yatakların işletilebilmesi için dahiaz bir yatırıma ihtiyaç duyduğundan birkaç onbin tonluk rezervleri bile ekonomik olarak
değerlendirilebilir. Kimya sanayi cevherleri işletme şartları ise 3000-5000 tonluk rezervleri ile
ekonomiktirler.
Yatak Büyüklükleri
5.000 tonluk yataklar = Çok küçük yataklar
50.000-250.000 tonluk yataklar= Orta büyüklükte,
250.000-1.000.000 tonluk yataklar= Büyük yataklar.
16.3. MANGANEZ YATAKLARININ OLUŞUM TİPLERİ:
16.3.1. Hidrotermal Yataklar
Çok sayıda, önemsiz filon şeklindeki yataklardır. Bu filonların en önemli cevherleri siyah
mangan oksitleri yani psilomelan ve piroluzit başta olmak üzere manganit, braunit ve hausmanittir. Bu
tür cevherleşmelerde % 0.1 U ve V bulunabilir (Almanya'da baz ı yataklar).
Bu cevherli filonlar epitermal ve kısmen de teletermal safhaya aittir. Kimya endüstrisi için çok iyi
kaliteli Mn bulundurmaları yanında bu yataklar boyutlarının küçüklüğü yüzünden, sedimanter
oluşumlara göre çok önemsiz kalmaktadır (Balıkesir ve Adana'da bazı küçük yataklar).
16.3.2.Volkanosedimanter Yataklar
Volkanosedimanter tipte, cevher tabakaları lavlar veya tüflerle birlikte bulunur. Oluşumları bu tür Fe
yataklarının oluşumuna benzer. Bu tip yatakların tenörü düşük olup, ikinci bir zenginleşmeyle
yükselebilir. Fe yataklarında olduğu gibi bu ortamda da silis boldur. Ankara (Kızılcahamam), Antalya
ve Zonguldak'da görülür.
Hidrotermal ve volkanosedimanter yataklar dışında cevherleşmeye rastlanmaz. Buna rağmen
kontakt pnöymatolitik olarak kabul edilebilen bazı yataklar vardır (İsveç'te ki Langbon gibi).
(Hidrotermal solüsyonlar, karalardan taşınma, denizaltı volkanizması ve denizel sedimentlerin
alterasyonu).
Mn ve Fe kaynak ne olursa olsun az çok asid karakterli sular taraf ından taşınırlar. Belli bir
ortamda toplanan Fe ve Mn orada pH değerine göre çökelirler. İyonların konsantrasyonları da
çökelmeyi doğrudan etkilemektedir. Çünkü, çökelme pH=8'in hemen altında bir değerden itibarenbaşlamaktadır. Ancak bu pH sınırında, ortamdaki metal eriyiklerinin 2-10 mikrogram/litre olan
çözünme sınırını aşmaları gerekmektedir. Buna ortamın ön konsantrasyonu da denilir. Ortamın
fizikokimyasal şartları ve ön konsontrasyon yanında, sedimantasyon hızı da geçerli tenöre sahip bir
manganez yatağının oluşabilmesi için bulunması gereken şartlardandır. Sedimantasyon hızı, manganın
dağılmaması için oldukça yavaş olmalıdır. pH değeri 7.8 değerini geçmemelidir, pH değeri eğer 7.8'in
üzerinde olursa manganın kalkerler içinde dağılması söz konusu olabilir.
Ön konsantrasyon ortamı çok asit ise, Fe ve Mn ayrılmaz ve oluşan yataklar esas olarak demirliolur. Çökelmeyi sağlayan pH artışı ani olursa yine ayrılamazlar ve mangan demir içinde dağılmış olarak
bulunur. pH'nın artışı dereceli ise Fe ve Mn ayrı ayrı çökelir. Bu çeşit yataklanmalar itabiritik
yataklarda görülür. İtabiritik tipler haricinde Mn yataklarıyla birlikte büyük Fe yatakları
bulunmamaktadır. Mn ile birlikte Fe yataklarının bulunmayışını karalardan alterasyon sonucu olan Fe
getiriminin azlığıyla açıklayan araştırıcılar vardır (Henett, 1966). Aslında bunu Fe getirimi azlığıyla
açıklamak doğru değildir.
Çünkü ortamda yeterli Fe konsantrasyonu olduğu halde çökelmeyi asidlik derecesi kontrol etmektedir.
Eğer ortam hafif asid ise o zaman Mn çökelmeyip çözeltide kal ır, Fe ise detritik sedimentler içerisinde
dağınık halde çökelir ve bir yatak oluşturamaz.
Manganez cevheri tabakaları yan kayaçlar içinde genellikle çok belirgin olup, dikey geçişler çok
ani olmaktadır. Tüf, kuvarsit, kumtaşı, kil, seyl ve kalkerlerde MnCO3 veya MnO2 konkresyonları
halinde bulunur. Derin deniz yataklarında bulunan manganez yumruları okyanustaki kimyasal bir
çökeltiden ziyade kırmızı pelajik çamurdan ayrılan bir denizaltı ürünü olarak kabul edilmektedir.
Manganez yatakları da kıyıdan derinlere giderken Fe yataklarında olduğu gibi bir sıralanım
gösterirler. Meselâ, Dünyanın en büyük yataklarından biri olan Kafkasya'daki Çiyatura denizel
manganez yatağında oksitli cevherler sahilin yakınında (piroluzit, psilomelan) oluşmuştur. Bu
minerallerde Mn (4) değerlidir. Biraz daha uzakta manganit hâkim duruma geçer ki, burada Mn(3)
değerlidir. Manganezin (2) değerli olduğu karbonatlı cevherler sahilden daha uzak kesimlerde
sülfürlerin görünmeye başladığı derin kısımlarda çökelmiştir.
Çiyatura Mn yatağı granitik ve volkanik temelin alterasyonu sonucu oluşmuştur (Şekil 16.2).
Tenörü % 40 Mn'dir. Cevherleşme Kretase kalkerleri ve bunun üstündeki ince konglomera tabakas ı
üzerinde oluşmuştur. Konglomera tabakası kalınlaştıkça cevher tabakası da kalınlaşmaktadır. Havzanın
bir başka kesiminde cevher tabakası kumtaşları üzerine gelir. Cevherleşme ince taneli kumtaşlarıyla
Cevher yatağı oluşturmada, bunlardan yalnızca kasiteritin önemi vardır. Kalay en çok teneke
üretiminde çeşitli kaynak işlerinde metal alaşımları yapımında (bronz) otomobil sanayiinde
kullanılmaktadır.17.2.2. Cevher Kalitesi:
Kalayın cevher olarak kalitesi başta tenör ve kasiterit mineralinin tane iriliğine göre değişir.
Kompleks oksidik ve sülfidik cevherler çok zor ayr ılıp zenginleştirilebilir ya da hiç kalay konsantresi
elde edilemez (Stannit ve diğerleri).
Pratik anlamda bütün kalay yataklarında kasiterit taneleri 1 mm’nin üstünde olurlarsa kolay
zenginleştirilebilen cevher yataklarıdır. Tane boyu 1 mm nin üstünde olan yataklar küçük (5 bin-20 bin
ton rezervli) olsalar bile iktisadi değer taşırlar. Bunlarda işletme sınırı % 0.2-% 0.3 Sn civardındadır.Pegmatit damarlarında görülen orta büyüklükteki cevherlerde ise işletme tenörü % 0.8 Sn dır.
Tane büyüklüğü 0.01 mm-0.2 mm arasında olan cevherlerin zenginleştirilmeleri mümkün
değildir. Böyle ince olan bir cevher % 65 SnO2 ihtiva etmesine rağmen işletilemernektedir (Rusyada).
Plaser yataklarda cevherin iktisadi değeri rezerv ve tenör yanında üstündeki örtü tabakasına
bağlıdır. İşletmeye geçmiş büyük rezervli plaser yataklarda asgari tenör 100-250 g/m civar ındadır.
Cevherleşmenin tenörü yüksek ve elle ayrıma imkanı varsa o zaman 200-300 ton Sn metal rezervi
Kalay cevnerleşmeleri granit intrüzyonlarına bağlı olup onun içinde ya da dış kısımda kontakt
bölgelerde oluşur. Pegmatitik pnöymatolitik ve hidrotermal ile subvolkansal safhalarda primer olarak
oluşabildiği gibi kasiterit kimyasal etkilere dayanıklı, ağır ve dilinimi olmayan bir mineral olduğundanplaserlerde zenginleşebilir.
17.3.1. Plütonik Safha Yatakları
Kalay asidik granitlerden gelen kalıntı çözeltiler içersinde zenginleşen en önemli metallerdendir.
Kalay yatağı oluşturabilen granitlerin tonunda 15-50 gr Sn bulunur. Steril olarak kabul edilenlerde ise 3-
10 gr Sn vardır.
Kalıntı çözeltilerde zenginleşen kalay kolay uçucu maddelerle karmaşık bileşikler oluşturarakpegmatitik safhada kasiterit yataklarını oluşturur. Aynı şartlarda kasiteritle birlikte volframit, topaz,
kuvars, Li-mikası ve apatit gibi mineraller de yer alırlar.
Kasiterit oluşumu çözeltilerin yan taşla teması ile yantaştaki kasiteritleşme şeklinde de olabilir.
Şekil 17.1: Bazı kalay greyzen cevher kütleleri (Evans, 1988).
(A: Çekoslovakya, Cinovec kesiminden, B: DDR, Sadisdorf, C ve D: Kanada, Nova Scotia, Doğu Kemptvillenin haritası vekesiti. A - B Baumann (1970) 'den ve C - D Richardson ve diğ. (1982)'den alınmıştır. )
Otopnöymatolitik oluşumda kasiterit minerali ile volframit de önemli olabilmektedir. Ayrıca,
molibdenit, arsenopirit, pirit ve arasıra da uranyum, bizmut ve bakır sülfürleri de oluşuma
katılabilmektedir.
Örnekler: Erzgebirge Sn yatakları (Almanya) Alt Permiyen kuvars porfirlerini kesen bir
granit intrüzyonuna bağlı olup tenörü % 0. 3-0.9 Sn'dır (Şekil 17.2-Şekil 17.3). Kornuvay yatakları
Almanya’da Üst Karbonifer yaşlı kuvars porfir ve granit porfirler içine sokulum yapanbirçok garanit stoklarının takke kesimlerinde Sn yatakları bulunmaktadır. Granit porfirin granit
stoku yerleşimi sırasında tam soğumamış olması ve çatıyı oluşturan kesimlerde kırık ve çatlakların
bulunmaması magmatik akışkanların burada tutulmasını sağlamıştır. Bu özellik granitik kubbenin
ve üzerindeki porfirlerin de kısmen grayzenleşmesini sağlamıştır. İçteki granit stoku ile içine
yerleştiği dış granit arasında pegmatitik bir kuşak gelişmiştir. İç granitin gaz bileşenleri bu
pegmatitik kuşağı ve dıştaki graniti etkilemiştir.
Attenberg grayzeninin derinliği 230 m çapı 300–400 m olan bir mostrası vardır.
Cevherleşme grayzen içinde kalınlığı 0,06–0,1 mm olan çok ince damarcıklardan (stovörk)
oluşur. % 3 Sn içerikli kayaç kütlesi tümü ile ç ıkarılarak işletilmektedir.
Dünyanın en büyük kalay yatağı Malaya yarımadasında çeşitli tiplerde kasiterit cevherleşmeleri
şeklinde olan yataklardır. Burada damarlar enjeksiyon yatakları ve kontakt oluşumları şeklinde olup bir
kısmı granit içinde bir kısmı ise şistler ve kireçtaşları içindedir. Bu primer cevherlerden oluşan plaser
yataklardan daha çok ürün alınmaktadır. Bu tip yataklara ayrıca Bolivya Nijerya, Avustralya, İspanya
gibi ülkelerde rastlanır.
17.3.2. Subvolkanik safha
Kalayın hidrotermal ve subvolkanik oluşumları cevher mikroskobik incelemelerle son
zamanlarda bulunmuştur. Önceleri yalnızca pegmatitik-pnöymatolitik safhalarda oluştuğu biliniyordu.
Pnöymatolitik kasiterit ile hidrotermal (meso) kasiteritlerin arasında bazı farklar vardır.
Pnöymatolitik olanlar tıknaz olup piramid yüzeyler gelişmiştir. Hidrotermal olanın ise, prizma yüzeyleri
daha iyi gelişmiştir. Kasiterit pnöymatolitik oluşumda ikizlenme gösterirken, hidrotermal olanlar hiçgöstermezler veya çok nadir bulunur. Ayrıca hidrotermal oluşumda parajenez de farklıdır. Burada artık
stannit ve teallit gibi sülfürlü kalay mineralleri meydana gelmektedir. Düşük sıcaklıklarda (epitermal)
oluşan kasiteritler ise iğnecikler şeklindedir. Yeryer kollaidal çökelme belirtileri de görülür.
Örnek: Bolivya, ABD ve İsapanya’da görülür. Bolivyadaki Lallagua yatağında çeşitli safhalar
tespit edilmiştir.
1.Saf ha (Pnöymatolitik): Kassiterit, volframit, molibdenit (kuvarlı, turmalinli)
Molibden daha çok özel çelik üretiminde kullanılır. Ayrıca yüksek sıcaklık metali üretiminde,
elektroteknikte, lamba üretiminde, boya endüstrisinde ve tıp alanında kullanılmaktadır.
18.2.2. Cevher Kalitesi:
Derinlerde bulunan büyük yataklarda işletme sınır tenörü ortalama % 0,3 MoS (% 0,2 Mo)
dir. % 50 nin üzerinde Mo konsantrasyonlu cevherlerde, % 0,3 den fazla Cu ve çok daha az
miktarlarda olsalar dahi Ca, Ba ve P arzu edilmez. Sülfürlü Mo cevherleri yüksek rand ımanla (% 90-95) zenginleştirilebilir. Fakat oksitli molibden cevherleri zenginleştirilemez veya çok düşük
randımanla (%30) zenginleştirilebilir. Molibdenli cevher damarları çok incedir. Bu yüzden gerçek
molibden tenörü işletme anında yan kayaçla karışma mecburiyetinden dolayı damar tenöründen 2-3
katı daha düşüktür. Stokvörk tipi cevherleşmede ise cevherin yan kayaçta dağılımı kısmen homojen
olduğundan tenör yığın tenörüne yakındır. Son teknolojik gelişmelere göre molibden porfiri bakır
yataklarında yan ürün olarak önem kazanmıştır. Böyle yataklarda Mo, % 0,004 değerinde olsa bile
faydalıdır. Molibden bilhassa pegmatitik-pnöymatolitik safhada W ve Sn ile birlikte oluşur. Wolframve kalay cevherin değerini artırabilir.
Molibden cevheri hazırlama tesisleri oldukça pahalıdır. Bu yüzden ekonomik bir işletme için
yaklaşık 5 milyon ton rezerv (buda 10.000 ton metal rezervine eşittir) gereklidir.
18.3. MOLİBDEN YATAKLARINI OLUŞUM TİPLERİ
Molibden esas itibariyle granitik ve dioritik magma intrüzyonu neticesinde molibden sülfür
olarak meydana gelir. MoS kuvars ile ve bazen küçük miktarda volframit, pirit, kalkopirit,
bizmutinit ve diğer sülfitlerle birlikte bulunur. Impregnasyon şeklindeki hidrotermal bakır yatakları
ve porfiri bakır yataklarıda ekseriya Mo ihtiva eder (Şekil 18.1). Bir diğer oluşum şekli de karbonatlı
kontakt metasomatizma olayları sonucu ortaya çıkabilir.
Şekil 18.1: Dünya'daki başlıca porfiri bakır ve molibden yatak bölgeleri. Güncel plaka sınırları ve Mesozoik-Senozoik dağ zincirleri de şekilde gösterilmiştir.
Molibdenit alterasyon ile Mo -oker denilen sarı renkli, ufalanabilen, bu özelliği ile de kolayca
yıkanıp taşınabilen bir minerale dönüşür. Bu taşınmadan dolayı oksidasyon zonu çok fakirleşir. Kurşun
yataklarının oksidasyon zonunda oluşan ve çok kere vanadyum cevheri ile birlikte bulunan vulfenitin
oluşumu tartışmalıdır. Çünkü alttaki primer cevher olan galenit molibden kapsamamaktadır. O zaman
buradaki molibdenin kaynağı kurşun cevherleşmesine komşu olan sedimanter kayaç çökelimleri
olmaktadır. Ortama taşınan Mo’li malzeme burada Mo zenginleşmesini sağlayabilir. Bazı Mo-W
cevherleşmeleri volkanosedimanter oluşumla da izah edilmiştir (Güney Norveç).
Dünyanın en büyük molibden yatağı (100 milyon ton rezervli) ABD'deki Climaks yataklarıdır
(Şekil 18.2). Burada cevherleşme koni şeklinde bir granit intrüzyonuna bağlıdır. Bu intrüzyona bağlı
olarak çeşitli oluşum şekilleri meydana gelmiştir. Mo orta kısımlarda gelişmiştir. Granit masifi
üzerindeki kubbede ise pirit, galenit, sfalerit, kalkopirit, volframit, topaz, fluorit gibi mineraller
oluşmuştur. Cevher tenörü % 1 molibden sülfürdür.
Kayalık dağlarında (ABD) Antekambriyen granitlerini ve Karbonifer şist ve kumtaşlarını kesen
Tersiyer yaşlı monzonitlerle ilişkili yataklardır. Cevher Prekambriyen graniti içerisinde silisleşmiş bir
kuşakta bulunmakta ve % 0,84 MoS2 içermektedir. Cevher içerikli granitler serisitleşme, silisleşme ve
piritleşme göstermektedir. Yer altı işletmesi yapılan cevherin derinliği bilinmemektedir.
Not: Volframit Fe’li ve Mn’lı volfram minerallerinin katı eriyik oluşturmasıyla oluşur. Bu uç
bileşenler tabiatta saf halde bulunmaz
Reinit: içerisine demir alarak gelişmiş şelit mineralidir.
19.2. GENEL BİLGİLER
19.2.1. Kullanım Alanları:
Volfram çelik üretiminde kullanılan bir alaşım metalidir. Ayrıca volfram karbit ile volfram
metali üretiminde ve az bir kısmı boya ve cila endüstrisinde kullanılır.19.2.2. Cevher Kalitesi:
İşletme sınır tenörü damar şeklinde olanlarda % 0,7 WO3, stok şeklindeki cevherlerde % 0,3
WO3. Bu değerler büyük rezervli yatakalarda % 0,2 WO3’e kadar düşebilir. Sedimanter yataklarda
altın gibi faydalı yan ürünler varsa işletme alt tenör değeri biraz daha düşer.
Volfram konsantresi ticari kıymeti olabilmesi için ortalama % 65 WO3 ihtiva etmelidir. Bu
konsantrede zararlı bileşenlerden Arsen (As) Antimon(Sb), fosfat (P) ve bakır en fazla % 0,2 olmalıdır.
Eğer bu zararlı bileşenler konsantre elde ederken kolayca ayrılabiliyorsa ve tenörleri fazla ise yan ürünolarak faydalı elementler haline gelebilirler. Volfram yatakları genelde küçük yataklar halindedir. Kıy-
metli bir mineral olduğundan yıllık 50 ton konsantre üreten yataklar iktisadi olabilmektedir.
19.3. VOLFRAM YATAKALARININ OLUŞUM TİPLERİ
Volfram çok asidik granitlere bağlı olup kalay ve Mo ile ortak jeokimyasal özellikler gösterirler.
Esas olarak kalay cevheri çok defa granitin içinde, fakat volfram daha çok granit-şist kontaklarında olu-
şurlar.
En önemli cevher minerali olan volframit pegmatitik ve pnöymatolitik-katatermal kuvars
damarlarında ortaya çıkar. Bazan da mesotermal oluşumlu, altınlı kuvars damarlarında oluşur. Ekseriya
çok yüksek sıcaklıklarda oluşanlar Mn muhtevası çok fazla olan volframitler şeklindedir. Nispeten
düşük sıcaklıklarda oluşanlar ise yüksek demir muhtevalı volframit (ferberit) olmaktadır.
Pegmatitik oluşumlar daha az görülen yataklar olup, burada umumiyetle volframit, kasiterit (Sn)
ve molibdenit ile beraber bulunur.
Pnöymatolitik damar ve impregnasyonlar şeklindeki yataklarda yine volframit, kasiterit vemolibden ile birlikte bulunurlar. Molibden kalaya oranla biraz, daha az bulunur. Pnöymatolitik
oluşumdan hidrotermal oluşumlara geçiş şartlarında arsenopirit, şelit, bizmut, florit, görülür.
Sıcaklığın biraz daha düşmüş bulunduğu şartlarda ise kalay, demir, bakır, çinko sülfidler oluşur.
Gang kuvarstır.
Hidrotermal volfram mineralleşmesi görülürse de önemli cevherleşmeler oluşturamazlar.
Sıcaklığın düşmesi sebebiyle daha çok sülfidli mineraller oluşur. Burada da esas gang minerali kuvarstır.
Hidrotermal şartlarda şelit minerali de oluşabilir.Kontak metasomatik oluşumlarda granit ile karbonatlı kayaç kontaklarında işletilebilir oranda
kalsiyumlu volfram yani şelit oluşur. Şelit yanında kontakt zonunda granat, hadenberjit, epidot, pirotin,
florit, pirit, molibdenit, kalkopirit, galenit gibi minerallerde yer alabilir (Şekil 19.1).
Şelit beyazımsı mavi flöresans özelliği ile karakteristiktir. Mo muhtevalı şelit ise sarımsı
flörasans özelliği gösterir. Bu özellik şelit prospeksiyonunda faydalanılan bir özelliktir. Uludağ ve
Keban yatağı bu tipe girer.
Şekil 19.1: Brawstone Kaliforniya’dan bir kesit (Jensen and Batemen,1981)
Mavimsi beyaz bir metal olan Zn'un atom ağırlığı 65,38 özgül ağırlığı 7,13gr/cm, ergime
noktası 419 °C ve kaynama noktası 906 °C'dir. Diğer metallerle kolayca alaşım yapabilme özelliğinden
dolayı endüstride ana maddesi Zn olan alaşımların yapılmasında kullanılır.
20.2.2. Cevherin Kalitesi
Kurşun-Çinko yataklarının kalitesini gösteren en önemli konu Pb-Zn tenörü olmakla birliktekaliteyi etkileyebilecek başka özellikler de vardır. Bu özelliklerden biri cevherdeki zararlı ve faydalı bi-
leşenlerin tenörleridir. Ayrıca cevher zenginleştirme ile yatağın işletilmesi konularındaki özellikler de
kaliteyi etkiler.
Tek Metalli Sülfürlü Cevherlerde:
- % 2-4- Pb olanlara fakir cevher,
- % 4-12 Pb olanlara orta zenginlikte cevher,
- % 12- Pb'den fazla olanlara zengin cevherler, denir.
Kurşun- Çinko yatakları için durum biraz farklıdır. Yatakların özelliklerine göre işletilebilme
tenörü değişmektedir. Ancak zenginleştirme problemi olmayan, normal işletme şartlarına sahip yatak-
larda işletilebilme sınırı % 5 Pb+Zn dur.
Uzunca süreler işletilmiş ve yeni tesislere ihtiyaç göstermeyen büyük yataklarda % 2 Pb'lik bir
tenor dahi işletilebilir (ABD’de Missouri yatakları gibi).
Diğer Bileşenler: Pb-Zn cevherlerini düşük tenörlerde dahi ekonomik yapan faydalı bileşenler
vardır.
Kadmiyum, sfalerit içinde iz element olarak bulunur. Eğer cevherlerde % 0,01-0,2 Cd tenörü
varsa bu sevindirici bir durumdur. Tenör % 0,3 - 0,4 Cd'a çıkarsa bu cevhere zengin Cd'lu cevher denir.
Cd zenginleştirmede Zn konsantresinde toplanır.
Bizmut % 0,001 Bi tenörü üstündeki değerler için ekonomiktir. Bizmut Pb konsantresinde
toplanır. İndiyum iz elementi % 0,0002 tenörünün üstündeki değerlerde iktisadi değer taşır. Zn
konsantresinde toplanır. Galyum için bu değer % 0,001, Germanyum için ise % 0,001- 0,01 arasındadır
(ZnS'e bağlı). Sfaleritin Co muhtevası eğer % 0,01- 0,02 arasında ise ekonomik olmaktadır. Bu element
Cu ve Zn konsantrelerinde toplanır. Ayrıca molibden (% 0,001-0,03), selen (% 0,03) ve talyum (%
0,001) cevher için faydalı elementlerdir. Antimon (Sb) Pb-Zn cevherlerinde zararlı bir bileşen olmakla
birlikte tenörü % 0,001 Sb değerinden fazla olmazsa katı Pb imalinde kullanılabilir.
Pb ve Zn kalkofil karakterde elementler olup, bilhassa endojen ortamda umumiyetle diğer
önemli kalkofil elementlerle (meselâ Cu) birlikte sülfitler şeklinde maden yataklarını oluştururlar. Cu
daha ziyade katatermal-mezotermal, Pb-Zn ise mesotermal-epitermal şartlarda oluşurlar. Birbirleriyle
kıyaslanırlarsa Pb daha düşük sıcaklıkta Zn ise yüksek sıcaklıkta meydana gelir. Bu yüzden Pb-Znyataklarında derinlere doğru gidildikçe sfalerit (ZnS) miktarında artış olur.
Pb-Zn yatakları magmatik, sedimanter ve metamorfik olmak üzere çeşitli tiplerde oluşurlar,
ancak magmatik safhalarda meydana gelen yataklar gerek yayılışları ve gerekse ekonomik önemleri
itibariyle diğer tiplerden daha önemlidir.
20.3.1. Plütonik Yataklar
20.3.1.1. Damar Biçimli yataklar:
Hidroterınal safhada cevher taşıyıcı solüsyonlar çatlak yarık şeklindeki boşlukları doldurarak buralardadamar biçiminde yatakların oluşmasını sağlarlar. İçlerinde esasen hidrotermal safhada meydana gelen
diğer mineraller de bulunabilir. Damarlar intrüzif kayaçların çevresinde yer alan yantaş içinde
gelişmişlerdir. İntrüzif kayacın içinde oluşmuş olan Pb-Zn damarları çok seyrektir.
Cevher mineralleri oluşum sıcaklıklarına göre şöyledir:
- Yüksek sıcaklık mineralleri: Sfalerit(koyu renkli), galenit, pirit, magnetit, arsenopirit, vegang minerali olarak kuvars.
- Orta sıcaklık mineralleri: Kahverenkli sfalerit, galenit, gümüş, fahlerz, gang mineraliolarakta, dolomit, ankerit, siderit.
- Düşük sıcaklık mineralleri: Daha çok galenit ile barit ve bazan florit.
Damarlarda oluşum sıcaklıklarına bağlı olarak derinliğe göre bir farklılaşma ortaya çıkar.
Derinlere doğru galenit yerine sfalerit ve pirit; florit, barit ve siderit yerine kuvars miktarlarında artış
olur. En derin kısımlarda kalkopirit yeralır. Ayrıca gümüş miktarı da derinlere doğru azalır.
Örnekler: Doğu Almanya Pb-Zn damarları (Freiberg Pb-Zn yatakları)
Karaormanlardaki Pb-Zn damarları
Doğu Karadeniz bölgesindeki kompleks sülfid damarları. Köstere(Gümüşhane) Pb-Zn-Cu yatağı
hipo-mezotermal şartalrda çok sayıda damarlar halindedir (Şekil 20.1).
Bu tip yataklar galenit ve sfalerit minerallerinin karbonatlı kayaçların yerlerini almaları ile
oluşurlar. Cevher taşıyıcı solüsyonların ilgili olduğu magmatik safhaya göre üç çeşit oluşum söz
konusudur.
a.)-Magma ocağı ile ilişkili katatermal ile masotermal şartlarda oluşmuş yataklar: Bu tipte asidik intrüzif kayaçlara bağlı cevherli çözeltiler karbonatlarla metasomatik
reaksiyonlara girmişlerdir. Böylece boyutları 600x250x60m olabilen cevherleşmeler meydana gelmiştir.
Cevher mineralleri arsenopirit, pirit, sfalerit, galenit az miktarda gümüş ve bizmut mineralleridir.
Kireçtaşı içindeki metasomatik cevherden başka yan kayaçtaki çatlak ve yarıklarda damar şeklinde
cevherleşmeler de yer alır. Bu tip yatakların bazı kesimleri kontakt metasomatik ve pnöymatolitik
özellikler gösterir ki, o zaman cevherleşmede magnetit, hematit gibi yüksek sıcaklık mineralleri görülür.
Ekonomik değeri büyük yataklardır.Örnekler: Yugoslavya'da Trepça, Yunanistan'da Laurien yatakları meşhurrdur. Ayrıca Rusya ve
Çin'de de bu tip yataklar bulunur. Türkiye'de ise Handeresi (Çanakkale) Pb-Zn yatağı (Şekil 20.2) ve
Keban Pb-Zn yatağı (Şekil 20.3) bu tipe dâhil edilir.
Şekil 20.2: Han Deresi (Yenice Çanakkale) Pb-Zn Cevherleşme Alanından bir kesit (A. Yücelay'a göre)(Gümüş, 1979)
elementlerin çökelmesi ile de oluşabilmektedir. Her iki getirimi birlikte düşümek belkide en doğru
yoldur.
Bu tip yataklar çatlaklı, kırıklı kireçtaşı ve dolomitlerde meydana gelir. Dünya Pb-Zn
üzeritiminin büyük bir kısmını veren bu yataklarda tenör %15 Zn- % 3,3 Pb civarında zengin
cevherleşmeler halindedir.En önemli örnekleri Orta Avrupa'da Slezya yatakları ABD'deki Mississipi yataklarıdır.
20.3.2. Subvolkanik Yataklar:
Subvolkanik safhada oluşan Pb-Zn yataklarının oluşum mekanizması ile diğer elementlerin
yatakları aynıdır. Plütonik hidrotermal yataklara geçişler gösteren bu yatakların onlar kadar ekonomik
kıymeti yoktur denilebilir.
Pb-Zn yatakları, subvolkanik intrüzyonun etraf ındaki kayaçlarda ve dış zonlarda yer alır. Buyüzden Pb-Zn yatakları metasomatik değişiklikler şeklinde zuhur ederler. Oysa Au, Ag ve Cu gibi
elementler ise subvolkanik kayaçlar içinde oluşurlar. Genellikle teleskoping durumu ve bununla ilgili
olarak Au, Ag, Cu gibi başka metallerle karışık damarlar görülmektedir.
Yine bununla alâkalı olarak az derinliklerde bile parajenez farklılıkları bulunur. Damar biçimleri
Ag'de olduğu gibi düzensiz olup, derinlerde yukarı kısımlara doğru incelir ve çatallanırlar.
Cevher mineralleri daha çok galenit ve sfalerittir. Bunların yanında pirit, kalkopirit ve markasite
rastlanır. Bu tip oluşuklarda çok sık görülen Ag mineralleri yanında Mn karbonatlarının (rodokrozit,
oligonit (Fe'li)) bulunuşu karakteristiktir. Bazı yataklarda lokal önemi olabilen wolfram zenginleşmesi
de olabilir. Gang mineralleri kuvars, kalsit, barit, opal ve kalsedondur.
Örnekler: Cartegana ve Mazzarron (İspanya) yatakları genç andezit riyolit, trakitlere bağlı
yataklar olup, damar biçimli yataklar yanında kireçtaşları içinde yer alan metasomatik oluşumlar da
bulunur. Cevher mineralleri bol Ag'li galenit, sfalerit, pirit, gang mineralleri kuvars, kalsit ve siderittir.
Ayrıca, Macaristan, Peru, ABD, Meksika ve Bolivya'da bu tip yataklar bulunmaktadır.
Memleketimizde ise Doğu Karadeniz bölgesinde birçok subvolkanik oluşumlar yer alır.
20.3.3. Volkano - Sedimanter Pb-Zn Yatakları
Normal sedimantasyon esnasında arid iklimlerde Pb-Zn sülfür yatakları oluşabilmekle birlikte
iktisadi bir değerleri yoktur. Oysa volkanosedimanter Pb-Zn zenginleşmeleri ekonomik önemi olan
yataklardır. Bu tiplerin oluşumunu sağlayan jeokimyasal özellikler ve prosesler volkanosedimanter
bakır yataklarındaki gibidir. Rammelsberg ve Mansfeld bakır yatakları aynı zamanda birer Pb-Zn
Daha çok kurşunla alasım yapılarak matbaa harfleri üretiminde, akü ve kablo üretiminde
kullanılır. Ayrıca bileşik halinde yanmaz tekstil ürünleri, kauçuk endüstrisi, cam ve seramik endüstrisi
ile mermi çekirdeklerinin üretiminde kullanılır.
21.2.2. Cevher Kalitesi:
% 50 oranında elle ayrılarak konsantreye alınabilen ve doğrudan işletilen antimon cevherinin
işletilebilirlik sınırı % 8 Sb dur. Sulu mekanik ayırım yada fletasyonla (yüzdürme) zenginleştirilen
cevherlerde sınır en az %2 Sb olmalıdır. Konsantre en çok % 0,3 As ve % 0.7 Pb ve Cu kapsayabilir.
Ham cevherde killi kısım çok olursa cevher hazırlamada güçlükler çıkarır.
Antimon cevherleri sülfürlü oksitli veya ikisi birden olabilir. Cevher hazırlama yönünden
sülfürlü cevher daha uygun olup oksitli cevherler güçlükler çıkarır. Sülfürlü cevherler tenörleri düşükolsa bile % 70-80 randımanla zenginleştirilebilir. Oksitli cevherlerde ise % 30-60 randımanla
zenginleştirme mümkündür. Arsenli antimon cevherleri (realgar ve oripiment) antimon sülfo tuzlar ı ve
civalı antimon cevherlerinin zenginleştirilmeleri de güçtür.
Antimonit, altın, gümüş, wolfram mineralleriyle de birlikte olabilir. Bu mineraller yan ürün
olarak elde edilebilecek ölçüde ise, faydalı olup, antimon yatağının değerini artırırlar. Antimon yatakları
genelde küçük ve düzensiz cevher dağılımı olan yataklardır. 1000 tona kadar metal ihtiva eden bir yatak
küçük olarak nitelendirilebilirken 50000 tondan fazla metal kapsayan yataklar ise çok büyük yataklarolarak nitelendirilir.
Magmatojen Yataklar: Antimon esas itibariyle düşük sıcaklıklı hidrotermal şartlarda oluşan bir
cevherdir. Hidrotermal eriyiklerin kaynağı plütonik ya da sübvolkanik olabilir. Antimon bir kalkofil
element olup, kurşundan sonra, fakat civadan önce oluşur. Parajenejine göre iki farklı tipi vardır.
21.3.1. Karmaşık olmayan Antimon Cevherleşmeleri:
Plütonik kaynaklı hidrotermal oluşumlarda teleskoping olayları görülmediğinden cevherleşme
karmaşık değildir. Cevherleşme daha ziyade damar veya metasomatik oluşuklar halindedir. Umumiyetle
geçirgen kireçtaşlarıyla, geçirgen olmayan killi-şistlerin kontakları cevherleşme için uygun yerlerdir.
Burada kireçtaşı hidrotermal eriyiklerin etkisiyle cevherleşir. Düzensiz yataklar oluşturan metasomatik
oluşumda tenör % 6-8 Sb olup yüksektir (Çin'de Meksika'da, Rusya'da bu tip yataklar vardır).Damar şeklinde olanlar ise antimonit ve kuvars parajenezi halindedirler. Çok küçük yayılımlı ve
ince olan bu damarlar eğer bir kırık sisteminde yer almışlarsa ekonomik olabilirler. Çünkü bu yataklarda
tenör % 10 Sb civarındadır (yüksek). Türkiye'de Turhal/Tokat yatağı örnek verilebilir (Şekil21.1).
Şekil 21.1: Batı Anadolu ve Turhal antimonit yataklarını gösteren harita (İleri ve Köksoy 1977).
21.3.2. Karmaşık Antimon Cevherleşmeleri:
Subvolkanik oluşumlarda antimonun oluşum sıcaklığı düşüktür. Burada teleskoping olayından
dolayı cevherleşmede bir karışıklık söz konusudur. En karakteristik refakat minerali sinabarittir.
Sinabarit ile antimonit aynı damar içinde birlikte ya da ayrı ayrı teşekkül edebilirler. Bunların yanında
pirit, realgar, oripiment mineralleri ile gang olarak daha çok kuvars ve fluorit ile karbonatlar yar alır.
Antimonit bir başka parajenezde altın ve bakırla birlikte bulunabilir. Altınlı birçok kuvars damarı,
antimonitli kuvars damarlarına geçiş gösterirler. Böyle damarlar hem altın hem de antimonit için işletilir.
Civa cevherlerinin esas minerali nabit civa ve sinabarittir. Diğerlerinin fazlaca bir ekonomik
önemleri yoktur.
22.2. GENEL BİLGİLER
22.2.1. Kullanıldığı Yerler:
Fizik aletleri yapımında (ölçü aletleri) kimya endüstrisinde (katalizör olarak), ilaç ve boyaendüstrisinde ayrıca altınla amalgam (karıştırma) yapılarak mücevhercilikte kullanılır.
22.2.2. Cevher Kalitesi:
Civanın işletme sınırı ortalama %0,3 Hg dır. Cevherin kalitesi civa tenörüne ve cevher
minerallerine bağlıdır. Üç tip cevherleşme görülür.
1. Nabit Hg veya sinabarit şeklinde karmaşık olmayan cevherleşmeler. Bu mineraller iktisadi
değer taşıyan asıl civa mineralleridir.2. Antimonlu cevherler, sinabarit, antimonit, livingstonit parajenezi şeklindedir.
Jeokimyasal olarak civanın kaynak yeri üst mantodur. Yine yüksek Hg muhtevalı meteoritler
ve bazı mafik kayaçlar civa kaynağı olarak gösterilebilmektedir.Civa esas olarak hidrotermal safhanın düşük sıcaklık döneminde (epitermal) oluşan bir
elementtir. Oluşum sıcaklığı antimona nazaran daha düşüktür. Bilhassa yüzeye yakın volkan ocakları
çevresinde oluşurlar. Ayrıca volkanosedimanter oluşumları da bulunur. Hidrotermal getirimin, plütonik
ya da subvolkanik oluşumlarını birbirinden ayırmak çok güçtür.
Civa oluşum sıcaklığı düşük olduğundan magmadan çok uzaklara kadar taşınabilir. Bu yüzden
sekonder oluşumlar sık görülür. İz element olarak birçok sülfid cevherlerinde yer alır. Hatta buhar
halinde uzaklara taşındığından maden yataklarının belirlenmesi için yapılan jeokimyasalprospeksiyonlarda kılavuz element olarak önemlidir. Sedimanter bölgelerde ise bunun pratik faydası
kaybolur. Buna rağmen civa bitümlü killi şistlerde tonda birkaç 10 gram kadar zenginleşebilir.
Elementer civa ve sinabarit bilhassa bu bitümlü şistleri tercih etmektedir. Uzun mesafelere rahatça
taşınabilen civalı eriyikler bu tip kayaçlara ulaştıklarında hemen çökelmektedir.
Civalı eriyikler bazan da kumlu kayaçların arasında impregnasyon şeklinde yataklanmaları
oluşturur. Plütonik hidrotermal yatakların esas minerali sinabarit, pirit ve kalsedondur. Bu yataklarda
(Hg+Sb) beraberliği görülebilir. Derinlere doğru antimonit, realgar, oripiment mineralleri oluşabilir.
Subvolkanik olanlarda Hg ve Sb ayrı ayrı oluşurlar. Gang minerali kuvars, kalsedon, dolomit ve kalsittir.
Örnekler: Dünyanın en zengin civa madeni İspanya daki Almaden’dir. Burada Alt Paleozoik
tabakaları içinde dik olarak yer alan Ordovisiyen kuvarsitlerinde zinober (sinabarit) zenginleşmesi
olmuştur. Orta kısımlarda % 6 Hg olan tenör bazı kesimlerde % 14-20’ ye kadar varabilmektedir.
Seyrek olarak olsada cevherleşme ile ilgili serilere volkanitlerde katılır. Bu cevherleşme eskiden
yalnızca teletermal olarak nitelendirilmiştir. Ancak bazı araştırıcılar (Saupe und Mancher)
volkanosedimanter olarak kuvars taneleri ile sinoberin birlikte (sinjenetik) çökeldiklerini ortaya
koymuşlardır. Bu yataktan başka Idria (Doğu Alplerde) ABD’de, Çin’de, Meksika’da civa yataklar ı
vardır.
22.4. TÜRKİYE CIVA YATAKLARI
Türkiye'de civa yatakları Tersiyer volkanizmasma bağlı yataklardır. Kastamonu’da Şeyhşaban,
Sızma(Konya) Hg-yatağı büyük yatak ve birçok küçük mostradan oluşur (Şekil 22.2). Etibank
taraf ından işletilmektedir yatakların çevresinde bulunan kayaçlar, Paleozoik yaşlı kireçtaşı, fillad, az
kumtaşı ve metadiyabazdan ibarettir. Cevherleşme daha ziyade kristalize kireçtaşı içinde veya fillad-kireçtaşı kontağında, öncelikle fay ve kırık hatlarını izlemektedir. En çok zinober bulunur. Ayrıca
metazinober, nabit Hg, antimonit bulunur. Yataklanma şekli levhamsı dik damarlar halindedir. Yer yer
impregnasyon halinde cevherleşmeyede rastlanır. Yeraltı işletmesi halinde işletilen cevherleşmenin
ortalama tenörü % 0.34 Hg 455.000 ton görünür rezervi vardır (Ayrıca 410000 ton muhtemel, 330000
Katı çözelti solid solisyon halinde pirit, arsenopirit, kalkopirit, bizmutin ve pirotin içindebulunur.
23.2.GENEL BİLGİLER
23.2.1. Kullanım Alanları
Kullanım alanlarının önemi yüzünden, kritik bir metal olma özelliğini tarihin ilk çağlarından beri
sürdüren bir metaldir. Mücevhercilikte, endüstride (özellikle labaratuvar cihazlarında) ve dişçilikte
kullanılır. Esas kullanım yeri ise para piyasasıdır.
23.2.2.Cevher Kalitesi ve Rezerv
Altının kazanılma sekli onun işletme asgari tenörünü etkileyen önemli bir faktördür. Primer
yataklardan altın eldesi ile plaserlerden ya da çamurlu sulardan kazanılması farklı tenörlerde
mümkündür. Örneğin primer altının küçük ve zor kazanılabilen tenörü tonda en az 10-15 gr'dır. Esas
üretim yapılabilen büyük yataklarda bu değer tonda 6 gr'a kadar düşebilir. Hatta bu tenör çok büyük
rezervlere sahip Witvatersrand konglomeralarında tonda 3 gr'dır. Yine Alaska'da bir yatakta grafitfilliteri kesen altınlı kuvars damarlarında tonda l gr altınla üretim yapılmaktadır. Fakat bu istisnai bir
durumdur. Cevherin kalitesini etkileyen faktörler arasında tenörden başka, altın içeren mineraller, altın
kristallerinin büyüklüğü ve yapı-doku ilişkisi sayılabilir.
Bütün magmatik evrelerde oluşabilen altının işletilebilir cevherleşmeleri, pnöymatolitik -
hidrotermal ve hidrotermal evrelerde, sekonder olarak plaser yataklarda bulunmaktadır.
Primer yataklar plütonik ve subvolkanik derinliklerde gelişebilmekte ve bu iki farklı ortamdafarklı özelliklerle ortaya çıkmaktadır. Plütonik yataklarda altın ekseriya kuvars, pirit veya arsenopirit
kısmen de pirotin ve kalkopirit ile ilişkilidir. Gang mineralleri olarak turmalinli de olabilen kuvars
yanında feldispat veya ankerit yer alır. Buradaki altın içerikli sülfidik cevherleşmelerde altın: gümüş
oranı l:l'dir. Bu oranda altın daha fazla olabilir. Ancak volkanizmayla ilişkili yataklarda gümüş daha
fazladır ve Au: Ag oranı 1:50' den 1:200' e kadar olabilir. Eğer gümüş bu değerden fazla ise o zaman
yatak bir gümüş yatağıdır. Gang ise ince kristalli kuvars, kalsit ve mangankarbonat (rodokrozit)
minerallerinden oluşur.
23.3.1. Pegmatitik-Pnöymatolitik Yataklar
Ural Dağlarındaki (Berezowsk Bölgesi) çok sayıdaki altınlı kuvars damarları ve Sibirya' daki
önemli altın damarları pegmatitik-pnöymatolitik yataklardır. Brezilya'daki Velko yatakları ise daha çok
pnöymatolitik-hidrotermal olarak kabul edilmektedir (Petrascheck, 1987).
Pegmatitik yataklarda altın turmalinli kuvars damarlarında pirotin, kalkopirit, arsenopirit, pirit ve
magnetit'le birlikte oluşmuştur. Bu parajenezin en tipik örneği Urallar'daki yataklardır. Kanada
Kalkanında (Michipicoten Yatağı), Hindistan Kalkanında (Kolar Yatakları) gibi bazı yataklar çeşitli
evrelere ait oluşumlar ve özellikle düşük sıcaklıkta oluşan sülfidik cevherleşmeleri içerirler. Bu
turmalinli kuvars damarları bakırca zengin olup yer yer altınlı bakır yatakları şeklinde olmaktadırlar.
Büyük granit ve granodiyorit intrüzyonlarının pnöymatolitik bileşenleri kontakt-pnöymatolitik
altın ve altınlı bakır yataklarının oluşmasını da sağlamışlardır. Tipik bir örnek Spring Hill (Montana)
yatağı olup, altın burada arsenopiritlere bağlıdır.
23.3.2. Hidrotermal Yataklar
Granit granodiyorit bileşimli intrüzif kütlelerin meydana getirdiği yataklar olup, pek çok örneği
(Kanada, Brezilya, Güney Afrika, Etiyopya, Mısır, Sudan ve Sibirya) bulunmaktadır. En çok bilinen ve
tipik bir katatermal oluşumun izlendiği yatak Kaliforniya'daki Mother Lode yatağıdır. Yan yana ve
arka arkaya dizilmiş bir seri damar oluşumları hemen hemen tamamen süt kuvarstan oluşmuştur. Bu
gang dolgusuna ilaveten biraz pirit, arsenopirit, kalkopirit, altın ve altın tellüridleri gibi cevher
mineralleri yer alır. Gangta ayrıca karbonat, klorit ve serizit mineralleri bulunmaktadır. Yantaş
kontaklarında silislesme ve killeşme (salband) meydana gelmiştir. Tonda 10-12 gr Au içerir.
ve hareket yüzeyleri gibi ortamlarda cevher çökeltirler. Bu hidrotermal solüsyonlar yan kayaçlardaalterasyonlara sebep olurlar. Buna bağlı olarak yan kayaçta propilitleşme izlenir. Ayrıca pirit, serizit,
klorit, kuvars mineralieri de oluşur. Cevher mineralleri olarak; altın tellüridleri, selenidler, altınlı
sülfidik mineraller, gümüşlü altın (elektrum) ve çeşitli gümüş mineralleri tipiktir. Gang mineralleri
olarak kalsit ve kuvars daha çoktur. Gangta ayrıca rodokrozit, zeolit ve adular (K-feldispat) oluşabilir.
Bu tip yataklar çoğu zaman gümüş içerirler ve genelde ekonomik küçük yataklar halindedir.
Pekçok örneği vardır. Karpat dağlarında zengin yataklar vardır. Ayrıca Kolarado'da Cripple
Creek yatağı tipik bir yataktır. Bunlardan başka Meksika, Japonya, Kore ve Y.Zellanda da bu tip
yataklar vardır.
Karpatlar’daki yataklardan biri Sacaramb (Nagyag Bölgesi, Romanya) yatağıdır (Sekil
23.1).Burada büyük çapta propillitleşmiş volkan bacasında radiyal ve tanjansiyal damarlar söz
konusudur. Altın yalnızca bu propillitleşmiş kesimlerde bulunmaktadır. Buradaki volkanik kayaçlar
andezitik, trakitik ve riyolitiktir. Altın kısmen serbest altın şek1inde kuvars içinde yer alır ve damar1arın
kesişme bölgelerinde çoğalır. Tenör tonda 10-25 gr’dır.
Şekil 23.1: Sacaramb Sieben Andezit stoklarının şematik kesiti (Petrascheck and Pohl 1982).
Cripple Creek (K. Amerika) yatağı bir altın-gümüş yatağı olup bir volkan konisinin (Tersiyer)
içinde radyal bir şekilde gelişmiş damarlar halindedir (Şekil 23.2).
Şekil 23.2: Cripple Creek’in altın cevher damarlarının ışınsal konumu (Petrascheck and Pohl 1982)..
Damarlar tüffit ve diğer sedimanter kayaçlar içinde ayrıca fonolitik volkanbreşi içinde yer alır.
Altın tellüridler halinde olup, gang daha çok kuvars, kalsit ve adular minerallerinden oluşur.
Türkiye'de Madendağ (Çanakkale) ve Arapdağ (İzmir) yatakları bu tipe girerler. Arapdağ yatağı
altın ve gümüş yatağıdır. Burada dasitik volkanizma ürünleri (dasit, dasitik tüf ve breşler) bir baca
dolgusu seklinde yerleşmiştir. Bunların üzerine andezit, andezitik tüf ve aglomeralar gelmiştir. Cevher
D-B doğrultusunda kırılmış dasitik breşler içine kolaylıkla yerleşmiş olup 6 damar oluşturmuştur.
Cevher mineralleri pirit, galenit, sfalerit, kalkopirit, altın ve gümüştür. Cevherleşme iki tip olarakgelişmiş olup, biri doğrudan kuvars damarı ile ilişkili, diğeri ise dasitik breşlerde yerleşmiştir. Piritli
kısımlarda altın fakirleşirken, galenitli kısımlarda gümüş miktarı artmaktadır. Bu yatak Meso-epitermal
arası bir oluşumdur. Altın burada oksidasyon zonu tabanında zenginleşmiştir. Limonitlerle birlikte
bulunan altının tenörü 16-18 gr/ton' dur. Rezervi ise 4.065 ton altın ve 3.343 ton gümüştür.
23.3.4.Plaser Yataklar
Altın plaserleri dünya üzerinde hemen hemen bütün altın bölgelerinde gelişmiştir. Bilinen ilkplaser Kaliforniya’daki yataklardır ki, bunlardan yılda 6 000 kg altın üretilmektedir. Alaska'daki (Cape
None) denizel plaserler jeolojik ve ekonomik olarak ilginç yataklardır. Bu yataklar eski kıyı
plaserlerinin, deniz ilerlemesi ile, deniz seviyesinden yaklaşık 23 . daha yukarıya taşınmasıyla
oluşmuştur. Altın içeren kıyı kumları 30-200 m genişlikte 9 km. uzunlukta ve 2-4 m kalınlıktadır. Bu
yataklardan Birinci Dünya Savaşı sırasında yılda 10-20 bin kg altın üretilirken, şimdi yalnızca bir kaç
bin kg üretilmektedir.
Akarsu plaserlerine en büyük örnek Kolombiya'daki Choco yatağıdır. Bu yatakta altın platinle
birlikte işletilmektedir. Benzer bir yatak Avustralya’daki Viktoria yatağıdır ki, bu yatakta 1856 yılında
100.000 kg altın çıkarılmıştır. Yine bu yatakta, 63 kg ve 34 kg ağırlığında birkaç altın yumrusu
Bu minerallere ilave olarak, gümüşlü tetraedrit olan Şvatsit ile gümüş taşıyıcı minerallerden
galenit (PbS) ve sfalerit (ZnS) sayılabilir. İnce taneli galenit iri taneli olanlara göre daha sık Agbulundurmaktadır.
24.2 GENEL BİLGİLER
Gümüşün kullanımı çok eskiden yalnızca madeni para imali ve ziynet eşyası yapımı ile sınırlı idi.
Günümüzde ise Ag'ün yarısı fotoğrafçılıkta kullanılmaktadır. Gümüş bunlardan başka, kimya ve gıda
sanayiinde de kullanılmaktadır.
Esas gümüş yataklarında yani sadece Ag için işletilen yataklarda işletme asgari tenörü 450 gr/ton
dur. Ancak çoğu zaman Ag, kurşun, bakır ve altının kazanılması esnasında yan ürün olarak elde edilir.
Gümüş yan ürün olarak 50-100 gr/t kadar elde edilebilir. Dünya gümüş üretiminin yaklaşık yarısını bu
şekilde diğer metallerin kazanılması sırasında yan ürün olarak elde edilenler tutmaktadır. Yan ürün
olarak gümüşün elde edilmesi ana mineral için de bir avantaj sağlar.
Gümüş kalkofil bir elementtir. Nabit gümüş çok sık olarak sementasyon zonu ürünü şeklinde
oluşmaktadır. Ag kolaylıkla sülfat olarak çözeltiye geçebilir. Aynı zamanda da sementasyon zonunda
kolaylıkla çökelme özelliğine sahip bir elementtir. Örneğin sülfidik bir Ag minerali olan arjentit buşekilde oluşur. Gümüş kloridler (Serarjirit) tuzlu su ve tozların etkisiyle meydana gelirler.
Gümüş yatakları olarak işletilen yataklar çoğunlukla altın ve diğer metallerle birlikte
bulunmaktadır. Bu yüzden gümüşlü damarlarda hangi metalin daha ekonomik olduğu o günün metal
fiyatlarına bağlıdır. Günümüzde yan ürün olarak üretildiği yataklarda gümüşün önemi gittikçe
artmaktadır.
Bu jeolojik ve ekonomik şartlar yüzünden, gümüşün rezevlerinin belirlenmesi ve herhangibir
büyüklük sınıflaması yapılması doğru sonuçlar veremez.
Gümüş plütonik veya subvolkanik evrelerde genelde damarlar şeklinde seyrek olarak stoklar ve
imprenye cevherleşmeler halindedir. Özellikle Tersiyer volkanizmasına bağlı olarak teşekkül eden
gümüş yatakları büyük bir çoğunlukla yeraltı işletmesi yöntemi ile işletilir. Bu tür işletmelerde derin
seviyelerde çeşitli hidrojeolojik problemler ortaya çıkabilmektedir.
24.3. GÜMÜŞ YATAKLARININ OLUŞUM TİPLERİ
Gümüş esas itibariyle hidrotermal oluşumlu bir cevherleşmedir. Birçok özellikleri altına benzer.
Ancak altına göre daha az asil bir element olduğundan, çözeltiye geçme ve yeniden çökelmeye eğilimi
daha çoktur. Mezotermal evrede çok görülen Ag'e bundan daha düşük sıcaklıklarda daha az rastlanır.
Jeokimyasal olarak Cu, Pb, Zn ile birlikte oluşan gümüşün en büyük rezevleri altınla birlikte olan
yataklarda (Batı Amerika, Mezozoyik-Tersiyer magmatizmasına bağlı olarak) bulunmaktadır. Burada
primer cevherleşmelere ilave olarak sementasyon zonu zenginleşmeleri de yer almaktadır.24.3.1. Magmatik gümüş madeni yatakları oluşumları ve üretimleri açısından aşağıdaki cevher
Bunlar magma kökenli yataklar olup, ayrıca sedimenter oluşumlu yataklar da vardır.
24.3.1.1. Kobalt-Bizmut-Gümüş-Uran Formasyonları:
Ontario (Kanada) Kobalt City Kasabası dünyanın en büyük gümüş yataklarından birine sahiptir.
Bu yatakta uran eksiktir ve bizmut ta çok seyrektir. Esas itibariyle kobalt ve gümüş yatağıdır Burada
nabit gümüş levha ve külçe olarak ortaya çıkmaktadır. Diabazlarda oluşan kırık ve çatlaklar arsenidli Co
ve Ni cevherleriyle ve bunlardan daha genç oluşumlu gümüş cevherleriyle dolmuştur. Bunların altında
özellikle zengin nabit gümüş oluşumları yer almıştır.
Doğu Almanya’daki Erzgebirge de yer alan bir granit magmas ına bağlı olarak bu tip Ag
zenginleşmeleri oluşmuştur. Gene Karboniyen yaşlı Erzgebirge cevherleşmeleri pnöymatalitik Sn-Wyatakları ile başlar, katatermal evrede Ag-Pb-Zn damarları oluşur ve nihayet orta-düşük sıcaklık
evrelerinde Ag-Co-Bi-U yataklarını meydana getirir. Cevherleşme hematitli mangan damarlarıyla son
bulur.
Meksika da Chihuahna cevherleri ve Norveç'teki Kongsberg damarları eskiden beri bilinen bu
Gümüşlü Pb-Zn damarları çok yaygın ve bilinen bir cevherleşme tipidir. Esas olarakapomagmatik ve telemagmatik olan bu cevherleşmelerde hidrotermal evreye ait diğer mineraller de
bulunabilir. Damarların çoğu yan kayaç içinde olmayıp daha çok magmatik kayaç içinde yer alırlar.
Bunlar da daha sonraki magmatik faaliyetlerin ürünü olan damarlardır.
Bu tip yataklarda esas cevher mineralleri galenit sfalerit ve pirittir. Fahlerz, burnanit (Cu
Pb.Sb S3) ve kalkopirit mineralleri de çoğu zaman bu parajeneze iştirak ederler. Gümüşün esas
taşıyıcısı galenit olmakla birlikte sfalerit ve pirit te gümüşlü olabilmektedir. Gümüşün en çok
1- Ag mineralleri galenit ile birlikte katı çözelti halinde bulunur.
2- Esas olarak galenitin olmak üzere bazı minerallerin (Sfalerit, pirit, fahlerz ) şebekelerinde
yer alırlar.
3- Gümüş mineralleri parajenezdeki minerallerle (özellikle galenit ) ayrı ayrı oluşurlar.
Bu damarların gang mineralleri kuvars, kalsit dolomit, siderit, rodokrozit veya fluoritolabilmektedir.
Gümüş içerikli Pb-Zn cevherleşmelerinin bir bölümü de subvolkanik gruba aittir. Genellikle
yalnızca sıcak ve orta sıcaklıktaki Pb cevherleri gümüş bakımından zengin olup telemagmatik olanlarda
ise çok fakirdir. Bolivya'da Pulacaya gümüş yatağı subvolkanik bir oluşumdur. Burada kuvars, pirit ve
açık renkli sfalerit yanında çok zengin Ag içerikli fahlerz mineralleri yer alır. Yugoslavya'da buna
benzer bir yatak olan Trepca Pb-Zn yatakları 100 gr/t Ag içermektedir.
İspanya da genç volkanik serilerde yer alan Cartegana ve Mazarron damarları gümüşçe zenginPb-cevherleşmeleridir. Burada yukarı kısımlarda (Üst seviyelerde) Pb damarları 1000-6000 gr/t gümüş
içerir. Mazarron daki St. Anna cevherleşmeleri yukarı kesimlere doğru çatallanan damarlar halindedir.
Karbonatlı gang ihtiva eden bu yatakta üretilen cevherlerde 1500 gr/t Ag bulunmuştur.
Buna karşılık İdaho (ABD) derin volkanik kaynaklı bir cevherleşmedir. Bu bölgedeki Coeur
d'Alene cevherleşmeleri gümüş, siderit ve Ag'lü fahlerz içeren damarlar halinde olup, yaygın bir
serizitleşme zonu bulundurmaktadır. Zengin cevher hemen hemen 700 m derinliğe kadar gitmektedir.
Yalnızca Sunshine Mine yılda 200-300 ton Ag üretmektedir. Yüksek sıcaklıkta bir başka oluşum
Leadville(Colorado)nin kontakt pnöymatalitik-hidrotermal Pb-cevherleşmeleri olup zengin Ag
bulunmaktadır
Avrupa da yer alan Varistik cevher provensine ait plütonik apomagmatik Pb-Zn damarları
gümüş madenciliğinin önemli bir temelini teşkil eder. Bu tip ve günümüzde ekonomik önemi olan tek
yatak Penarraya (İspanya) yataklarıdır. Buradaki damarlar tonda 300-3000 gr Ag vermektedir. Gümüş
galenit içinde çok küçük kapanımlar halindeki arjentit minerallerinden oluşmaktadır.
Buraya kadar sözü edilen gümüş yataklarının çoğunda, Ag'ün çözeltiye geçebilme özelliğinden
dolayı oksidasyon-sementasyon zonu zenginleşmelerinden bahsedilmiştir. Ag'ün jeokimyasal
özellikleri sedimanter proseslerle cevherleşmeler oluşturabilecek niteliktedir.
24.3.2. Sedimanter Gümüş Yatakları
İlgi çekici bir sedimenter tip gümüş yatağı Utah'da (ABD) Silver Reef'in gümüşlü kumtaşlarıdır.
Triyas kumtaşlarına gümüş imprenye olarak tabaka biçimli cevherleşmeler oluşturmuştur. Burada
yeraltı su seviyesinin üst kısımlarında AgCl (Serarjirit) alt kısımlarında ise Ag2S (Argentit) ve nabit
gümüş yer almaktadır. Ortamda özellikle fosil bitki art ıkları cevherleşmiştir. Bu özellik arid
bölgelerdeki alterasyon çözeltilerinden oluşan çökelmelerde bir kural haline gelmiştir. 1880'lerde bu
cevherleşmelere sebeb olmuşlardır. Ayrıca bu hidrotermal çözeltiler yaygın bir silisleşmeyi
sağlamışlardır. Bu şekilde emprenye(tüf gözeneklerinde) ve kılcal damarlar (Kırık ve çatlaklı yapıda)
şeklinde cevherleşmeler oluşmuştur. Bu oluşumlar 1.evreye aittir. Daha. sonra bu cevherleşmeleri kesen,
2. evreye ait cevher getirimi söz konusu olmuştur. 3.bir evrede silisleşmiş tüf ve kireçtaşlarındameydana gelen çatlak yarık ve faylarda ornatma ile oluşmuş mineraller görülmektedir. En sonraki
evrede ise barit mineralleşmesi izlenmektedir. İlk iki evre mezotermal diğerleri ise epitermal evreye
anglezit) Çinko (sfalerit, smitsonit, hemimorfit) ve Antimon(stibnit, jamesonit) mineralleridir.
24.4.2. Keban Zuhuru:
Aslında bir Pb-Zn yatağı olan buradaki cevherleşmeler manganlı Ag-Pb-Zn ana mireraleşmelerişeklindedir. Şist ve mermerlerden oluşan bir istif siyenit porfirler taraf ından kesilmiştir. Kretase-Eosen
zaman aralığında meydana gelen plütonik faaliyetlerin hidrotermal solisyonlar ının karst ve çatlak
sistemlerinde metallerini çökeltmesi şeklinde oluşmuş zuhurlardır.
Ayrıca, Gümüşhacıköy (Amasya), Akarşen (Artvin), Sabucadağ (Aydın), Altınoluk (Balıkesir),
Günümüzde çok önemli bir metal olan ve gün geçtikçe tüketim alanında artış görülen alüminyumüretimi için en uygun olan cevherlere BOKSİT denmektedir. Boksit bir mineral adı olmayıp hidrarjilit,
böhmit ve diaspar gibi alüminyum hidroksitlerin oluşturduğu ve bünyesinde bir miktar silis, demir ve
titan oksitleri bulunduran bir kayaç olarak kabul edilir. Bunun dışında alüminyumun en çok bulunan
bileşikleri silikatlardır, fakat bunlar Al üretiminde kullanılmazlar. Boksitlerin Al cevheri olarak
kullanılmaya başlanmasından önce 1900 yıllarında kriyolit'ten Al elde edilmeye çalışılmıştır. İtalya’da
lösitin, Rusya'da sillimanitin gelecekte bir Al kaynağı olabileceği kabul edilmektedir. Bunlardan başka
korund bir alüminyum oksit olmasına rağmen kendisinden Al üretilemez.
25.2.1. Kullanım Alanları ve Cevher Kalitesi
Cevher kalitesi, boksitin kullanıldığı endüstri dalına göre değişmektedir.
a) Alüminyum Endüstrisi: Alüminyum üretiminde kullanılacak cevherlerde % 50-55 Al2O3,
tenörü olmalıdır. Cevherde silis tenörü yaklaşık % 3-6 olabilir. Demir tenörü ise % 20-25'e kadar
zararlı değildir. Mn ve TiO2 ise arzu edilmez.
b) Ateşe Dayanıklı (reflakter) Malzeme Endüstrisi: Ca, Fe, Ti ve S gibi elementler ateşe
dayanıklılığı etkilediklerinden belli sınırlardan daha çok olmaları arzu edilmez. Ancak bu konudaki
Bileşimlerinde Al'ca zengin minerallerin bulunduğu magmatik ve metaraorfik taşlar üzerinde
gelişirler (Şekil 25.1). Bu taçlar silisçe ve demirce fakir ve Al'ce zengin taşlardır. En önemlilerifeldispatlı ve feldispatoidli taşlardır. Örnek olarak; nefelinli siyenit, bazalt veya dolorit, granit, gnays,
şist ve kumtaşları verilebilir.
Tropik iklimlerde peneplenleşmiş arazilerdeki bu tür taşlar yüzeysel alterasyon sonucu önce
kaolinleşir ve tropik yağmurların etkisi ile bir taraftan silis, alkali ve toprak alkali elementler yıkanıp
giderken, Al kılcal çatlaklar yoluyla hafif asitli sular taraf ından yüzeye doğru taşınarak zenginleşirler.
Bu tip oluşumlar Tersiyer hatta Kretase’den beri gelen uzun bir morfolojik değişimin sonucudur.
Silikatik boksitler yüzeyde geniş yayılma gösterirler. Yataklar ya yatay ya da yataya yak ın küçük
eğilimlidir. Bu yataklarda jipsit egemen mineral olup böhmit te görülür.
Kireçtaşı ve dolomitler üzerinde görülen bu tip boksitler otokton veya allokton olabilmektedir.
Otokton teoride çok büyük miktarda karbonat kütlesinin çözülmüş olması gerekir. Birçok araştırıcı,
komşu kayaçlardan çözülen Al'un karbonat kayaçlar üzerinde nötürleşerek çökelmeleri seklinde
özetlenen allokton görüşü desteklemektedirler. Ancak bu konuda kesin bir tercih yapmak oldukça zor
görülmektedir. Otokton görüşte; karbonatların çözülmeleri ile killi mineraller oluştuğu ve zamanla
çoğalan killerin hidroksite dönüştüğü söylenmektedir. Burada killi minerallerin çoğalmasından sonra
silisin ortamdan uzaklaştırılması için iklimde bir değişiklik olmalıdır. Kireçtaşlı arazilerin dolinleri
üzerindeki killere terra rossa adı verilir. Karbonatı gitmiş bir kile oranla terra rossa büyük bir
değişikliğe uğrar. Silisin gitmesiyle Fe2O3'ün zenginleşmesi gibi. Ortam az asit veya alkali ise silis
çözülecek ve ortamdan ayrılacaktır. Bu ortamda (PH 5 in üzerindeki değerlerde) Al ve Fe çözünmez
olarak kabul edilmektedir. Kireçtaşının çözünmesi şu reaksiyonla gerçekleşir:
CaCO3+CO2 + H20 = Ca(HCO3) 2
Oluşan bikarbonat sularla taşınır. Ayrıca CaCO3 hidrolize olur.
CaCO3 + 2H2O = Ca(OH)2 + H2CO3
Çözelti Ca-hidroksit ve hidrokarbonat içerdiği için ortam bazikleşir. Bazik ortam Si'ninuzaklaşmasını ve Al ile Fe'nin çökmesini sağlar. Eğer ortamda hümikasit konsantrasyonu gerekli
seviyeye ulaşırsa bir kısım Fe'de çözünerek ortamdan uzaklaşır ve böylece kırmızı boksitlerin üst
kısımları beyazlaşmış olur.
Karbonatlı taşlar üzerindeki boksitlere özellikle Akdeniz ülkelerinde ( Türkiye'de dahil)
rastlanmaktadır. Bu oluşumlara " Akdeniz provensi " denmektedir.
Türkiye'de Zonguldak yakınında ( Kokaksu Mevkii ) bulunan boksitler Dinansiyen-Alt Kretase
yaşlı fakat Akseki ve Seydişehir çevresindeki boksitler ise Alt ve üst Kretase arasında bulunmaktadırlar