Midi Zn-Pb yatağının jeolojik, mineralojik, jeokimyasal ve kökensel incelemesi (Karamustafa/Gümüşhane, Kuzeydoğu-Türkiye) KD Türkiye

ÖZET Midi Madeni (Karamustafa/Gümüşhane-KD Türkiye) iki cevher mostrasından oluşmaktadır. Bunlardan KB-GD dogrultulu ve KD'ya eğimli Köstürelik Cevherleşmesi Kırtıllık breşine, D-B dogrultulu ve K'ye eğimli Maden Dere Cevherleşmesi ise Zimonköy Formasyonu'nun taban kesimine yerleşmiştir. Bu cevherleşmeler tamamen foy kontrollüdürler. Cevher Maden Dere' de mercekler ve Köstürelik' te düzensiz baca şekilli olup, yan kayaca ornatım ve boşluk dolgusu halinde yerleşmiştir. Ana cevher mineralleri; sfalerit, pirit, galenit olup, az miktarda kalkopirit, arsenopirit, pirotin, tedrahedrit, bornit ve eser miktarda altın ve tellür'den oluşmaktadır. Genişliği 1-10 m arasında değişen ve yankayaca doğru belirgin bir zonlanma göstermeyen alterasyon, fay zonlarına bağlı olarak gelişmiştir. Kuvars, serizit, klorit, epidot ve karbonat mineralleri yaygın olan alterasyon mineralleridir. Altere zonlarda hareketsiz element olarak belirlenen Zr, Hf, Nb esas alınarak yapılan hesaplamalar, başlıca Ca (25 g/100g), Fe (12 g/100g), Al (8 g/100g), Si (3 g/100g) ve cevher oluşturan elementlerin ilavesine bağlı olarak yan kayaçlarda % 24.26' lık net bir kütle artışını göstermiştir. Mineral çökelimi geniş bir sıcaklık aralığında (250-388 °C) meydana gelmiştir. Sıvı kapanımlardan elde edilen ortalama oluşum sıcaklığı (306.6±25); kükürt izotop termometresi (301±22 °C), arsenopirit termometresi (331 °C), Na-K alkali termometresi (298 °C) sonuçlarıyla oldukça uyumludur. Cevher oluşturan sıvıların NaCl±KCl-H20 sisteminde, orta-düşük tuzluluğa (6.1+1.4 ağ. % NaCl) ve 0.76 ± 0.05 g/cm3 yoğunluğa sahip, Ca, Na, K, Mg ve Fe'ce zengin, nispeten Si'ca fakir zayıf asidik veya alkalen karakterli olduğu belirlenmiştir. Cevherin oluştuğu şartlarda ortamın termodinamik parametreleri 325 °C / 275 °C'de hesaplanmış olup, bu sıcaklıklara karşılık gelen kükürt fiıgasitesi -12.7/-7.37, oksijen fugasitesi - 30.4/-26.64 ve pH 3.38/5.35 olarak saptanmıştır. Bu şartlarda kurşunun yüksek sıcaklıkta klorür ve düşük sıcaklıkta sülfür kompleksleri, çinkonun ise genel olarak klorür kompleksleri halinde taşındığı belirlenmiş ve pH değişiminin minerallerin çökelmesinde sıcaklık değişiminden daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Pirit, galenit ve sfalerit minerallerinin 834S değerlerinin (+2.0-+6.7 %o) 0 %o değerine yakın dar bir aralıktaki değişimi, bu minerallerin oluşumunu sağlayan kükürtün magmatik kökenli olduğunu göstermektedir. Kalsit ve ankerit'lerin dengede olduğu sıvıların karbon (+1.9- -3.5 %o ) ve oksijen (+2.9- +10.7 %o ) izotop bileşimlerinden oksijen, magmatik sıvılarla benzerlik göstermekte, karbon ise magmatik kaynaktan farklı bir kaynağı işaret etmektedir. Gerçekleştirilen izotop kanşım modelleri hidrotermal karbonatların çökeliminde ve izotop farklılaşmasında asıl rol oynayan olayın sıvı-kayaç (10-400/1 oranında) etkileşimi olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Gümüşhane, Midi, EpitermaL, Mezotermal, Zn-Pb yatağı, Kütle transferi, Jeotermometre, Duraylı izotop jeokimyası, İzotop modellemesi VIII