Muratdağı Bölgesi (Uşak, Batı Anadolu)’nin güney kesimindeki Ni-lateritlerin jeokimyasal özellikleri ve ekonomik potansiyelinin araştırılması

Abstract

Muratdağı bölgesindeki ultramafik birimler içerisindeki geni? lateritik zonlar, ofiyolitik peridotitlerin en üst seviyelerinde geli?mi?tir. Ni, Cr ve Co konsantrasyonları yüksek bu lateritic zonlar, bölgedeki hidrotermal olaylardan ?iddetli bir ?ekilde etkilenmi?lerdir. Lateritler ve birlikte bulundukları kayaçlar; polarizan mikroskop, X-ı?ını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu ve enerji dağıtıcı analizler (SEM-EDX), diferansiyel termal analiz-termal gravimetri (DTA-TG), infrared spektroskopisi (FTIR) ile kimyasal metodlar yardımı ile ara?tırılmı?tır. Petrografik çalı?malar ultramafik birimlerin genellikle dunit, harzburjit, serpantinle?mi? harzburjit ce serpantinitten olu?tuğunu göstermektedir. Ultramafik kayaçların garniyerit içeren, ye?il renkteki altere kısımları; smektit (illit ile birlikte), kaolinit, serpantin, alunit, Fe-(oksihidr)oksit fazları, opal-CT, olivine, piroksen, amfibol, feldspat, kuvars kalsit ve dolomitçe zengindir. Mikromorfolojik açıdan, smektit gevrek yapıda olup, kenarlarında yer yer illit lifleri bulunmaktadır. Kaolinit genellikle düzensiz levhamsı yapıdadır. Kübik alunit, hegzagonal jips, öz?ekilsiz gibsitler ile çatlak ve erime bo?luklarında lif ve lif demetleri halinde sülfür geli?imi görülmektedir. Altere birimlerin yüzeyleri yer yer yarı yuvarlakla?mı? Fe?ce zengin parçacıklar ile kaplanmı?tır. Saprolizasyon geli?imi günlenmeyi ve silis ?apkanın varlığı, jips ve alunit ile birlikte Fe(oksihidr)oksit fazları ve fay sistemleri boyunca yer yer sulfur domlarının varlığı hidrotermal alterasyon süreçlerine i?aret etmektedir. Fe 2 O 3 +Cr 2 O 5 +Ni+Co/MgO oranı ayrı?ma derecesi ile birlikte önemli ölçüde artı? göstermektedir. Böylece, ayrı?ma süreç(ler)i, ortlama yapısal formülleri a?ağıdaki gibi hesaplanmı?; Nontronit (Si 6.889 Al 0.581 Fe 0.536 )(Fe 3.678 Mg 0.461 Mn 0.046 Ti 0.002 Cr 0.222 Ni 0.077 )(Ca 0.062 Na 0.015 K 0.022 P 0.010 ), Fe?ce zengin ve fakir montmorillonit, (Si 7.853 Al 0.492 Fe 0.160 )(Al 0.750 Fe 2.175 Mg 1.006 Mn 0.042 Ti 0.005 Cr 0.371 Ni 0.251 )(Ca 0.048 N a 0.019 K 0.038 P 0.002 ); (Si 7.73 Al 0.271 )(Al 2.265 Fe 0.582 Mg 1.376 Ti 0.041 Mn 0.013 Cr 0.004 Ni 0.071 )(Ca 0.121 Na 0.046 K 0. 281 P 0.016 ); Serpantinit, (Si 3.746 Al 0.090 Fe 0.163 )(Fe 0.400 Mg 5.332 Mn 0.011 Ti 0.0008 Cr 0.049 Ni 0.031 )(Ca 0.073 Na 0.0016 K 0.001 P 0.001 ) ve Yer yer Fe?ce zengin kaolinit (Si 3.536 Al 0.468 )(Al 3.168 Fe 0.652 Mg 0.024 Mn 0.001 Ti 0.009 Cr 0.182 Ni 0.006 )(Ca 0.024 Na 0.010 K 0 .035 P 0.051 ), minerallerinin olu?umu ile sonuçlanmı?tır. Nontronit, montmorillonit serpantin ve kaolinit?in octahedral yapısındaki Fe, Cr ve Ni ile yer deği?tirmi?tir. Böylece, ayrı?mı? birimler içerisindeki Ni ve Cr, Fe-(oksihidr)oksit fazlarına nazaran, ba?lıca nontronit ve Fe?ce Fe 2 O 3 zengin smektit ile kısmen serpantin ve Fe içeren kaolinit kontrolünde önemli ölçüde konsantre olmu?tur. Ni-Cr içeren nontronit ve montmorillonit, Al, Fe ve Mg?ca zengin alkalin sudan hem günlenme hem de hidrotermal alterasyon süreç(ler)I etkisi ile çökelmi?tir. Simektit olu?umu için gerekli Fe, Al ve Mg (Ni ve Cr ile birlikte); ultramafik kayaçlardaki Co-Ni_Cr içeren olivine, piroksen, amfibol ve serpantin minerallerinin alterasyonu ile ili?kili çözelti(ler) ile beslenme ile sağlanmı?tır. Jeokimyasal olarak, 5 lokasyondan toplam 18 profildeki Ni ve Co içerikleri sırasıyla 2.536-0.003 (wt%) to 3084-1.2 (ppm) arasında deği?mektedir. Bazı lateritik profillerde, oldukça yüksek U (49.9 ppm), Th (58.5 ppm), Sr (6066 ppm), Hg (>50 ppm) and As (5361 ppm) içerikleri bu lateritlerin önemli bir ?ekilde hidrotermal alterasyondan etkilendiğini göstermektedir. Buna ek olarak, bu lateritler alterasyonu i?aret eden pirit, jips, alunit ve doğal kükürt içermektedir. Bu alterasyon olayı, muhtemelen bölgedeki gerilmeyle e? ya?lı Miyosen intrüzif ve ektüriziflerden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, çalı?ılmı? lateritlerin bölgenin morfolojik olarak daha üst kotlarında bulunan 2, 3 ve 5 lokasyonları ekonomik öneme sahiptir.