Balya (Balıkesir) yöresindeki porfiri bakır-molibden cevherleşmesi ile ilişkili magmatik kayaçların mineralojik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Tez kapsamında, Balıkesir-Balya bölgesindeki magmatik kayaçların mineralojik, petrolojik, jeokimyasal özellikleri incelenmiş, bu kayaçları oluşturan magmanın kökeni belirlenmiş, bunların oluşumunda etkili olan süreçler ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu çalışma ile çalışma bölgesinde gözlenen magmatik kayaçların, Cu-Mo cevherleşmesi ile ilişkili olması sebebiyle, elde edilen veriler ışığında magmatik kayaçların petrojenezinin ortaya konulması yanında, incelenen alandaki magmatizma ile ilişkili Cu-Mo metal zenginleşmesinin saptanması, cevherleşmenin oluşumunda etkili olan çözeltilerin magmatik kayaçlarda oluşturduğu kimyasal değişimlerin belirlenmesi, alterasyon zonu, yan kayaç ve cevher arasındaki ilişkilerin irdelenmesi, cevher yatağının oluşum ortam ve koşullarının belirlenmesi ve magmatizma-cevherleşme ilişkisinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Balya yüzey örnekleri bazaltik trakiandezitten dasitik bileşime değişmektedir. Sondaj kuyusuna ait karot numuneleri ise dasit ve andezit karakterindedir. Örneklerin tamamı sub-alkali özellik göstermekte ve Balya yüzey örneklerinin tamamı kalkalkali özellik taşımaktadır. Bazaltik, andezitik ve dasitik karakterdeki üç örnek üzerinde gerçekleştirilen mineral kimyası analiz sonuçlarından bazaltik kayaçlarda bulunan piroksenlerin ojit, plajiyoklazların ise labrador bileşiminde, andezit ve dasit örneklerindeki piroksenlerin diyopsit, plajiyoklazların ise andezin bileşiminde olduğu, dasit örneğinde bulunan amfibol minerallerinin pargasit, edenit bileşiminde ve bu kayaç içindeki mika minerallerinin ise biyotit bileşiminde olduğu tespit edilmiştir. Bu örnekler içerisinde bulunan labrador ve andezin minerallerinin kristalleşme basınç ve sıcaklığı Putirka (2008)'in çalışmasında belirlediği denklemlerden yararlanılarak hesaplanmıştır. Hesaplanan sıcaklıkların, bazaltik örnek için 1070–1090 °C, andezit için 1010–1020 °C ve dasit için 980-990 °C arasında değiştiği saptanmıştır. Bazaltik, andezitik ve dasitik basınç ve sıcaklık değerlerine göre yapılan derinlik hesaplarına göre ise feldispatların ~15-30 km derinlik aralığında kristalleştiği ortaya konulmuştur. Magmanın kökeni ve ergimenin gerçekleştiği ortamın belirlenmesi amacıyla kısmi ergime modellemesi oluşturulmuştur. Elde edilen jeokimyasal veriler ile Balya volkanik kayaçları için en yüksek MgO içeriğine sahip örnek dışındaki diğer örneklerin tamamının, yüksek La/Ta (32–76), yüksek Nb/La (0,18–0,45), düşük Zr/Ba (0,09–0,16) oranları ve düşük TiO2 (%0,54–0,91) içeriklerine sahip olmaları nedeniyle sığ litosferik bir kaynaktan türediği ortaya konulmuştur. Litosferik bir kaynağa işaret eden bu jeokimyasal veriler ile bu ergimenin sığ spinel peridotit mi yoksa daha derindeki granat lerzolit kısmından mı türediğini ortaya koymak amacıyla varsayımsal bir kısmi ergime modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu modellemede, Balya volkanik kayaçlarının yoğunluklu olarak spinel peridotitin düşük dereceli (<%5) yığın ergimesi sonucu oluştuğunu ortaya konulmuştur. Petrojenetik olarak tanımlanmış bu magmatizma ile ilişkili cevherleşme süreçleri ise bölgede yapılan sondaj karot örneklerinin incelenmesi ile belirlenmiştir. Balya sondaj kuyusunda, granodiyorit porfiri birimi içerisinde geçişli halde arjilik, fillik, propilitik ve potasik hidrotermal alterasyon tipleri tanımlanmıştır. Porfiri sistem belirteci olan A ve B, D ve M damarları da kesilmiştir. Balya sondaj karotlarından yapılan incekesitler incelendiğinde, cevher minerali olarak molibdenit, kalkopirit, manyetit, pirit ve hematit mineralleri tanımlanmıştır. Cevherleşmenin yaşını ortaya koyabilmek amacıyla molibdenitlerde Re-Os yaş tayini yapılmış, örneklerin 25,61 ± 0,02 My, 25,67 ± 0,01 My ve 25.56 ± 0,01 My yaşında oldukları ve buna göre cevherleşmenin Geç Oligosen döneminde gerçekleştiği ve magmatizma ile eş yaşlı olduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışma ile, Oligosen dönemde faaliyetleri devam eden magmatizma süreci içinde oluşan porfiri alterasyon ve Cu-Mo cevherleşmelerinin bölgede gerçekleşen sıkışmalı rejimin genişlemeli rejime dönüşünün ilk aşamalarında oluştuğu ortaya konulmuştur.