Goşgarçay (Batı Azerbaycan) porfir bakır yatağının jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özellikleri

Bakır eski çağlardan günümüze kadar farklı uygulama alanlarında insanlık için vazgeçilmez bir doğal kaynaktır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında Azerbaycan Cumhuriyeti'nin batısında ülkenin en önemli doğal zenginliklerinden biri olarak kabul edilen Goşgarçay porfir bakır yatağının jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmanın asıl konusu olan Goşgardağ (Batı Azerbaycan) porfir bakır yatağı 19. yüzyılda keşfedilmiş ve 20. yüzyılda Eski Sovyet araştırmacıları tarafından daha detaylı araştırmalara konu olmuştur. 20. yüzyılın sonundan itibaren Küçük Kafkasya'nın Azerbaycan kısmının ve özellikle Murovdağ cevherleşme alanının Goşgardağ ve Goşgarçay cevher alanlarında umut verici porfir bakır yataklarının keşfedilmesi bölgeye daha fazla ilgi duyulmasına neden olmuştur. Goşgardağ cevherleşme alanı ve etrafında farklı bileşimli plutonik komplekslerin, hidrotermal alterasyon zonlarının, metasomatitlerin ve cevherleşmeyle kökensel ilişkisi olan fayların bulunması, bölgedeki maden yatak ve zuhurlarının gözlemsel jeolojik özellikleri, jeokimyasal ve jeofiziksel anomalilerin varlığı bölgenin detaylı olarak incelenmesi için araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Bu çalışmada Goşgarçay porfir bakır yatağının jeolojik, yapısal, mineralojik-petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin araştırılarak cevherin yayılımı, geometrisi, tenör ve rezervinin ortaya konularak yatağın işletilmesi için en uygun yöntemin tespit edilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla; Goşgarçay porfir bakır yatağında cevher ve yankayaçlar tespit edilmiş, cevherleşmesinin yapısal özellikleri araştırılmış, cevher mineralleri ile bazı gösterge ve iz elementlerin metasomatitlerde ve yan kayaçlardaki dağılımı belirlenmeye çalışılmış ve yüksek tenöre sahip cevherleşme alanlarının sınırları ortaya konulmuştur. Goşgarçay cevherleşme alanında başlıca andezit-bazalt kompleksleri, bazik ve ortaç volkanikler, proklastikler ve sedimanter kayaçlar yüzeylemektedir. Goşgarçay porfir-bakır yatağında bulunan başlıca cevher mineralleri pirit, kalkopirit, sfalerit ve manyetittir. Cevherleşme içinde gang mineralleri ile yankayaçlarda kuvars, plajioklas, alkali feldispat, kil mineralleri, zeolitler, dolomit, kalsit, amfibol, hematit ve mikalar tespit edilmiştir. Goşgarçay porfir Cu yatağında cevher ve yankayaçlardan alınan numunelerde ana bileşenlerin ortalama miktarı % 56.7 SiO2, % 8.16 Al2O3, % 6.37 Fe2O3, % 2.75 CaO, % 2.14 MgO, % 1.61 Na2O ve % 1.09 K2O şeklindedir. Goşgarçay porfir bakır yatağında ortalama 19094,6 ppm Cu bulunmakta olup değişim aralığı 34.2 - 64500 ppm'dir. Yataktaki Cu mineralojik ve petrografik analizlerde belirlenen kalkopirit, bornit, ile bakır içeren sülfatlara bağlıdır. Yataktaki Zn orani 12.2- 437 ppm arası değişirken 11.3 ppm'e ulaşan Au, 475 ppm'e ulaşan As, 234 ppm'e ulaşan V, 373 ppm'e ulaşan Ba içerikleri önemli görülmektedir Cevher mikroskobisi çalışmalarında yaygın gözlenen pirit, kalkopirit, sfalerit ve galenit Pb, Zn, Fe ve Cu'ın ana mineralleridir. Goşgarçay porfir-bakır yatağından alınan % 100'e yakın saflıkta ayrılan numunelerde kükürt izotopu analizlerine göre δ34S değerleri ‰ -0.5 ile ‰ 6.5 arasında değişmektedir. Kalkopiritlerin δ34S değerleri ‰ -0.2 - ‰ 0.2, piritlerin δ34S değerleri -0.5 - ‰ 6.5 arasında değişirken bornitin ise δ34S değeri ‰ 0.1'dir Yataktan alınan 4 adet kuvarslı numunede gerçekleştirilen sıvı kapanım çalışmasına göre, birinvil ve ikincil kapanımlar belirlenmiş olup birincil kapanımlar mineralin oluşumu sırasında, ikincil kapanımlar ise mineralin oluşumu sonrası mikro kırıklarda oluşmuştur. Birincil kapanımlar, oda sıcaklığında sıvı ve gaz (SG-tip) içeren iki fazlı kapanımlar lup sıvı faz gaz fazından hacimsel olarak daha büyük ve baskındır. Ölçülen SG-tip birincil kapanımların boyutları 5-30 mμ arasında olup yaygın olarak 15 mikron boyutundadır. SG-tipi kapanımlarda yapılan ölçümlerde Tm-ice değerlerinin -1.5 ile -4.8 °C arasında, homojenleşme sıcaklıkları ise (Th, °C) 253.3 °C ile 380°C arasında değişmekte olup Tm-ice'a karşılık gelen tuzluluklar ise %2,6 ile %7,6 NaCl arasında değişmektedir. Goşgarçay porfir bakır yatağında yapılan jeolojik incelemeler cevher ve yankayaçların litolojik özellikleri, mineralojik-petrografik ve jeokimyasal analizler ile kükürt izotopu ve sıvı kapanım verilerine göre cevherleşme bölgedeki cevherleşme Dogger yaşlı volkanosedimanter kayaçları kesen Geç Kretase yaşlı bazik-ortaç plutonik kayaçların sınırında hipotermal koşullarda oluşmuştur. Anahtar Kelimeler: Azerbaycan, Alterasyon, Porfir bakır, Altın, hipotermal, Goşgarçay