derince (keban-elazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · derince (keban-elazÝÛ) “evresinde...

13
Derince (Keban-Elaz) evresinde dere sedimenti jeokimyasal ynlendirme almas A stream sediment geochemical orientation study in Derince (Keban-Elaz) vicinity Cemal BLCEK Frat niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Jeoloji Mhendislii Blm, 23119 ELAZI Z Masif slfit ve damar tipi cevherlemeler ieren inceleme alan, kirlenmenin olmad bir blgede yer almaktadr. alma alan, yar kurak iklime ve engebeli bir toporafyaya sahiptir. Dere sedimenti ynlendirme almas ile bu tr blgeler iin uygun sediment fraksiyonu, zme yntemi ve metal dalm ekilleri belirlenmitir. Ortamn fizi- ko-kimyasal zellikleri nedeniyle, dere kumlarndaki elementlerin, kimyasal olaylardan ok fiziksel olaylarn etkisi altnda meydana geldikleri sanlmaktadr. -80 +200 mesh fraksiyonu en uygun boyut olarak belirlenmi ve bu frak- siyonun analiz yaplmtr. Uygun zme ynteminin belirlenebilmesi iin deiik zme yntemleri denenmitir. Bu yntemlerden kral suyu ile zme; yksek deerler vermesi, birden fazla rnei ksa srede ve kolaylkla - zebilmesi, bir tek zndrme ile ok sayda elementin analizinin yaplabilmesi gibi zellikleri nedeniyle en uygun zme yntemi olarak belirlenmitir. Volkano-sedimanter ve volkanik kayalarn yzeylendii Derincenin gneyin- de Cu, Zn, Cd ve (Co) anomalileri belirlenmitir. Tonalitik kayalarn yzeylendii ayecorik Dere civarnda dk dereceli bir Pb anomalisi ortaya konmutur. Anahtar kelimeler: Dere sedimenti, Derince (Keban-Elaz), kral suyu. ABSTRACT The study area including massive sulphide and vein type mineralizations is in a non-contaminated environment. It has a semi-arid climate and rough topography. Suitable sediment fraction, dissolution method and metal dispersi- on patterns were determined suitable for such an area by stream sediment orientation survey. The physico-che- mical features of the area indicates that the metalic contents of the stream sediments originate from physical rat- her than chemical processes. -80+200 mesh fractionseems to be the most suitable fraction and this fraction is cho- sen for the analyses. In order to determine the most effective solution method, several methods were experimen- ted and aqua regia digestion was considered as the most effective method due to high values obtained, readily dissolution of the samples, multi element determination from the same solution and rapid sample prepration. In the southern part of Derince, where volcano-sedimantary and volcanic rocks crop out, and Cu, Zn, Cd and (Co) ano- malies exist. Low grade Pb anomalies were determined in the vicinity of ayecorik Stream, where tonalitic rocks are observed. Key words: Stream sediment, Derince (Keban-Elaz), aqua regia. Yerbilimleri, 25 (2002), 51-63 Hacettepe niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Aratrma Merkezi Blteni Bulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University GR Jeokimyasal verilerden yararlanlarak yaplan prospeksiyon almalar, dnyada youn ve baarl bir ekilde uygulanmaktadr (rnein; Govett, 1985; Plant vd., 1988). Jeokimyasal prospeksiyon yntemlerini kullanan ou lke- ler, yeralt zenginliklerinin belirlenmesinde b- yk ilerlemeler salamlardr (Plant ve Moore, 1979; Blviken vd., 1990; Darnley, 1990). lke- C. Blcek E-mail: [email protected]

Upload: vanhanh

Post on 27-Mar-2019

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

Derince (Keban-ElazÝÛ) �evresinde dere sedimentijeokimyasal y�nlendirme �alÝßmasÝ

A stream sediment geochemical orientation study in Derince(Keban-ElazÝÛ) vicinity

Cemal B�L�CEKFÝrat �niversitesi, M�hendislik Fak�ltesi, Jeoloji M�hendisliÛi B�l�m�, 23119 ELAZIÚ

�Z

Masif s�lfit ve damar tipi cevherleßmeler i�eren inceleme alanÝ, kirlenmenin olmadÝÛÝ bir b�lgede yer almaktadÝr.�alÝßma alanÝ, yarÝ kurak iklime ve engebeli bir topoÛrafyaya sahiptir. Dere sedimenti y�nlendirme �alÝßmasÝ ile but�r b�lgeler i�in uygun sediment fraksiyonu, ��zme y�ntemi ve metal daÛÝlÝm ßekilleri belirlenmißtir. OrtamÝn fizi-ko-kimyasal �zellikleri nedeniyle, dere kumlarÝndaki elementlerin, kimyasal olaylardan �ok fiziksel olaylarÝn etkisialtÝnda meydana geldikleri sanÝlmaktadÝr. -80 +200 mesh fraksiyonu en uygun boyut olarak belirlenmiß ve bu frak-siyonun analiz yapÝlmÝßtÝr. Uygun ��zme y�nteminin belirlenebilmesi i�in deÛißik ��zme y�ntemleri denenmißtir.Bu y�ntemlerden kral suyu ile ��zme; y�ksek deÛerler vermesi, birden fazla �rneÛi kÝsa s�rede ve kolaylÝkla ��-zebilmesi, bir tek ��z�nd�rme ile �ok sayÝda elementin analizinin yapÝlabilmesi gibi �zellikleri nedeniyle en uygun��zme y�ntemi olarak belirlenmißtir. Volkano-sedimanter ve volkanik kaya�larÝn y�zeylendiÛi DerinceÕnin g�neyin-de Cu, Zn, Cd ve (Co) anomalileri belirlenmißtir. Tonalitik kaya�larÝn y�zeylendiÛi �ayecorik Dere civarÝnda d�ß�kdereceli bir Pb anomalisi ortaya konmußtur.

Anahtar kelimeler: Dere sedimenti, Derince (Keban-ElazÝÛ), kral suyu.

ABSTRACT

The study area including massive sulphide and vein type mineralizations is in a non-contaminated environment. Ithas a semi-arid climate and rough topography. Suitable sediment fraction, dissolution method and metal dispersi-on patterns were determined suitable for such an area by stream sediment orientation survey. The physico-che-mical features of the area indicates that the metalic contents of the stream sediments originate from physical rat-her than chemical processes. -80+200 mesh fractionseems to be the most suitable fraction and this fraction is cho-sen for the analyses. In order to determine the most effective solution method, several methods were experimen-ted and aqua regia digestion was considered as the most effective method due to high values obtained, readilydissolution of the samples, multi element determination from the same solution and rapid sample prepration. In thesouthern part of Derince, where volcano-sedimantary and volcanic rocks crop out, and Cu, Zn, Cd and (Co) ano-malies exist. Low grade Pb anomalies were determined in the vicinity of �ayecorik Stream, where tonalitic rocksare observed.

Key words: Stream sediment, Derince (Keban-ElazÝÛ), aqua regia.

Yerbilimleri, 25 (2002), 51-63Hacettepe �niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve AraßtÝrma Merkezi B�lteniBulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University

GÜRÜÞ

Jeokimyasal verilerden yararlanÝlarak yapÝlanprospeksiyon �alÝßmalarÝ, d�nyada yoÛun vebaßarÝlÝ bir ßekilde uygulanmaktadÝr (�rneÛin;

Govett, 1985; Plant vd., 1988). Jeokimyasalprospeksiyon y�ntemlerini kullanan �oÛu �lke-ler, yeraltÝ zenginliklerinin belirlenmesinde b�-y�k ilerlemeler saÛlamÝßlardÝr (Plant ve Moore,1979; B�lviken vd., 1990; Darnley, 1990). �lke-

C. B�l�cekE-mail: [email protected]

Page 2: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

mizde de son yÝllarda Maden Tetkik ve AramaGenel M�d�rl�Û� (MTA) tarafÝndan bu konudayapÝlan �alÝßmalarda bir artÝß g�zlenmektedir.T�m �lke �l�eÛinde jeokimyasal prospeksiyonyapmak uzun zaman, y�ksek maliyet ve fazla ißg�c� gerektirdiÛi i�in, bu t�r �alÝßmalara baßlan-madan �nce y�nlendirme �alÝßmalarÝ yapÝlarak,farklÝ b�lgeler i�in arama aßamasÝnda yararlanÝ-labilinecek jeokimyasal parametreler belirlen-mektedir.

Bu �alÝßma, DoÛu Toroslarda olduk�a geniß ya-yÝlÝm g�steren ve �eßitli cevherleßmeler i�eren(SaÛÝroÛlu, 1986 ve 1992; Þaßmaz ve SaÛÝroÛ-lu, 1990) magmatik kaya�larÝn y�zeylediÛi Ela-zÝÛÕÝn yaklaßÝk 30 km batÝsÝndaki Derince �evre-sinde y�r�t�lm�ßt�r. Ünceleme alanÝnda �stKretase yaßlÝ bazaltik, tonalitik, dasitik ve volka-no-sedimanter kaya�lar y�zeylemektedir (Þekil1).

52 Yerbilimleri

K

�ayecorik D.

Koçemin

Temte

Derince

Kara T.

BalÝk T.

Ko�emin

Temte

Derince

KebanELAZIÚ

Baskil 10 km

K

1 km

Dasit

Volkano-sedimanter

Tonalit

Bazalt-andezit

DoÛrultu atÝmlÝ fay

�rnekleme lokasyonlarÝ

Ko�emin D.

Derince

�alÝßmaalanÝ

Derince

Derince

Nahal D.

23

10

8081

91 89

93

92

98

97

96

95

134

133

143141

140

139

138

136

274

273278

280283

282285

284 287

288207

270

101

100

261

260

267

293252

259253

255254 258

224223

222

221

219

220239234

238240

236

237

216 217

230

233

232231

228229

227226215

225214

249

247

246

244212

243

242

241

86 85

289

2310

SÝnÝ

tD

.

Þekil 1. Ünceleme alanÝnÝn yerbulduru ve jeoloji haritasÝ.Figure 1. Location and geological map of the study area.

Page 3: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

Ünceleme alanÝ ve yakÝn �evresinde genel olarakpetrografi konusunda �alÝßmalar yapÝlmÝßtÝr(Asutay, 1987; Akg�l, 1993). AyrÝca MTA, ince-leme alanÝnÝ da i�ine alan geniß bir b�lgede, ge-nel jeokimyasal prospeksiyon �alÝßmasÝ yap-mÝßtÝr (T�fek�i ve DumanlÝlar, 1994 a, b). Derekumu �rneklemesi yapÝlan bu �alÝßmada 80meshin altÝndaki kum fraksiyonu nitrik asit ile ��-z�lm�ßt�r. Anak �alÝßma alanÝ i�erisinde biranomali belirlenememißtir. B�l�cek (1995), aynÝb�lgede ger�ekleßtirdiÛi araßtÝrmanÝn bir b�l�-m�nde dere kumu �rneklemesi ile ayrÝntÝlÝ je-okimyasal prospeksiyon yapmÝßtÝr.

B�lgede dere sedimenti �rneklemesi ile yapÝlanilk y�nlendirme �alÝßmasÝ niteliÛindeki bu �alÝß-mada, B�l�cek (1995)Õe ait veriler yeni bulgularÝßÝÛÝnda deÛerlendirilmißtir. Ünceleme alanÝnda93 dere kumu �rneÛi alÝnmÝß, bunlarÝn 13Õ�ndeCu ve Zn, diÛerlerinde Cu, Pb, Zn, Cd, Co ve Nianalizi yapÝlmÝßtÝr. �eßitli ��zme y�ntemleri de-nenmiß, elek analizi yapÝlarak b�lge i�in uygunkum fraksiyonu ve ��zme y�ntemi belirlenmiß,ayrÝca elementlerin alansal daÛÝlÝmÝ ortaya kon-mußtur. Bu y�nlendirme �alÝßmasÝyla benzerb�lgeler i�in yararlanÝlabilecek uygun jeokimya-sal arama karakteristiklerinin belirlenmesiama�lanmÝßtÝr.

JEOLOJÜ VE CEVHERLEÞME

Ünceleme alanÝnda �st Kretase yaßlÝ ElazÝÛMagmatitlerine ait kaya�lar y�zeylemektedir.B�lgede ElazÝÛ Magmatitleri, tonalitik bileßimliderinlik kaya�larÝ, bazaltik ve dasitik bileßimlivolkanitler ve volkano-sedimanter birimlerletemsil edilmektedir. Tonalitik derinlik kaya�larÝve dasitik volkanitler temeldeki en yaßlÝ birimolan bazaltik kaya�larÝ kesmektedir. Bazaltik ka-ya�larÝn �zerine yer yer dasitik ve andezitik vol-kanitleri i�eren bir volkano-sedimanter istif gel-mektedir. AyrÝca aplit, lamprofir, mikrotonalit vetonalit porfir bileßimli yarÝ derinlik kaya�larÝ dainceleme alanÝnda g�zlenmektedir.

Bazaltik Volkanitler

Ünceleme alanÝnda bazalt ve bazaltik andezit bi-leßimli kaya�larla temsil olunan birim b�lgedekimagmatitlerin en yaßlÝsÝdÝr. Bazaltik kaya�lar to-nalitler ve dasitler tarafÝndan kesilmekte; volka-no-sedimanterler tarafÝndan da �zerlenmekte-dirler. Bu kaya�lar �oÛunlukla masiftirler ve yer

yer de yastÝk lavlar olußturmaktadÝrlar. Bazaltikvolkanitlerin y�zeylendiÛi alanlarÝn sert topog-rafyaya sahip olmasÝ ve koyu kahverengi bir g�-r�n�m sunmasÝ diÛer birimlerden ayrÝlmasÝnÝkolaylaßtÝrmaktadÝr.

Bazaltik kaya�lar esas olarak plajiyoklas, klino-piroksen ve orto piroksen minerallerinden oluß-maktadÝrlar. Klorit, epidot, kuvars, kalsit ve zeolitmineralleri bu kaya�larda ikincil bileßen olarakizlenmektedir. Spilitleßmenin etkisiyle plajiyok-laslarÝn anortit i�eriÛi olduk�a d�ß�k deÛerlervermektedir (Akg�l, 1993). Bazaltik kaya�lar �o-Ûunlukla sa�ÝnÝmlÝ olarak pirit ve �ok az orandakalkopirit gibi opak mineraller i�ermektedirler.

Tonalitik Kaya�lar

B�lgede olduk�a geniß alanlarda y�zlek verentonalitik kaya�lar, inceleme alanÝnÝn D-GD b�l�-m�nde yeralmaktadÝrlar. Bu kaya�lar; arazidehem renk farklÝlÝÛÝ, hem de nispeten d�z topoÛ-rafyasÝ ile diÛer birimlerden kolaylÝkla ayrÝlmak-tadÝrlar.Tonalitik bileßimli derinlik kaya�larÝ, enfazla dokanak olußturduklarÝ bazaltlarÝ kesmek-te (Akg�l, 1993), aplit ve lamprofir dayklarÝ tara-fÝndan ise kesilmektedir.

Tonalit bileßimli kaya�lar el �rneÛi d�zeyindegrimsi kirli beyaz ve soluk pembemsi beyaz, or-ta - iri taneli porfirik dokulu holokristalen bir ka-ya� g�r�n�m�ndedirler. L�kokrat minerallercezengin tonalitik kaya�larda; baßlÝca anhedralgran�ler, subhedral gran�ler, porfiritik, mirmeki-tik ve grafit dokular olmak �zere, holokristalendokunun deÛißik t�rleri g�r�lmektedir. Kuvars,plajiyoklas, K - feldispat, biyotit ve hornblend mi-neralleri tonalitik kaya�larÝn esas bileßenlerini;epidot, klorit, serizit ve nadiren kalsit mineralleriise ikincil bileßenlerini olußturmaktadÝr. Tonalitleryer yer artan K - feldispat oranlarÝ ile granodiyo-ritlere ge�iß g�sterirler (Asutay, 1987; Akg�l,1993). Granodiyoritler �ok dar alanlarda g�zlen-mektedirler ve bunlarÝn saha g�zlemleri ile tona-litlerden ayrÝlmasÝ olduk�a g��t�r.Tonalitik ka-ya�lar i�erisinde birka� cm kalÝnlÝÛÝnda, baßlÝcasfalerit, galen, kalkopirit ve pirit i�eren damarlarve �oÛunlukla asenopirit i�eren kuvars damarla-rÝ izlenmektedir (B�l�cek ve SaÛÝroÛlu, 1997).

Dasitik Volkanitler

Hem dar alanlarda bazik volkanik kaya�larÝ ke-ser konumda, hem de volkano-sedimanter ka-

B�l�cek 53

Page 4: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

ya�lar i�erisinde dasitik volkanikler y�zeylemek-tedirler. Bu kaya�larda yer yer dasitten riyolitedoÛru bir ge�iß g�zlenmektedir. Volkano-sedi-manter istifin deÛißik seviyelerinde dasitlering�zlenmesi, farklÝ evreler halinde dasitik volka-nizmanÝn gelißtiÛini g�stermektedir. Akg�l(1993), dasitik volkanitlerin, magmatizmanÝn enson evresini temsil eden aplitik kaya�lardan mi-neralojik bileßimleri ve kimyasal �zellikleri bakÝ-mÝndan farklÝ olmalarÝ nedeniyle, bu kaya�larÝnolasÝlÝkla tonalit bileßimli magmanÝn y�zeye �Ý-karak katÝlaßmasÝ sonucu olußmuß olabileceÛinibelirtmektedir.

Mikroporfirik doku g�steren bu kaya�lar esasolarak kuvars ve plajiyoklas minerallerindenmeydana gelmißtir. Biyotit ve hornblendler ma-fik; klorit, epidot ve zeolit mineralleri ikincil ve�ok az miktardaki opak mineraller ise, kaya� i�e-risinde tali bileßenler olarak izlenmektedir. Mik-rolitler ve camsÝ hamur malzemesi kayacÝn ha-cim olarak yaklaßÝk % 70Õini olußturmaktadÝr.Kuvars ve plajiyoklas mineralleri hem mikrolit,hem de feno kristal halinde g�r�l�rken, mafik bi-leßenler (biyotit ve hornblend) genellikle fenokristal fazÝn bileßenleri ßeklinde izlenir. Opak mi-neraller (pirit ± kalkopirit) �oÛunlukla hornblendkristallerine tutunmuß halde veya onlarÝn kapa-nÝmlarÝ halinde �z ßekilli ve yarÝ �z ßekilli kristal-ler ßeklinde bulunmaktadÝr. AyrÝca hamur mal-zemesi i�erisinde hamuru olußturan diÛer bile-ßenlere sa�ÝnÝmlÝ ve �ok k���k kristaller halindeeßlik etmektedirler (Akg�l, 1993).

Volkano-Sedimanter Kaya�lar

Tabandaki bazaltik volkanitlerin �zerine gelenve yer yer dasitik bileßimli kaya�lar tarafÝndankesilen volkano-sedimanter kaya�lar olduk�akalÝn bir istif olußturur. Taban seviyelerde �o-Ûunlukla dasitik, �st seviyelere doÛru �oÛunluk-la andezitik lav akÝntÝsÝ ara seviyeleri i�eren buvolkano-sedimanter istif, alt d�zeylerde volkanikbreß ve t�flerle baßlar, orta seviyelere doÛrukristalce zengin kumtaßÝ, pelajik �amurtaßÝ vet�fit ardalanmasÝ, en �st d�zeylerde ise bazaltve peridodit olistolitleri i�eren kumtaßÝ arataba-kalÝ marnlarla temsil olunur (Akg�l, 1993).

Volkano-sedimanter istifin taban seviyelerindeolasÝlÝkla dasitik-riyolitik volkanik faaliyeti ile k�-kensel ilißkisi olan piritik masif s�lfit cevherleß-meleri bulunmaktadÝr. DeÛißik evrelerde geliß-

miß bu cevherleßmeler yaklaßÝk 1.5-2 m kalÝnlÝ-ÛÝnda tabaka ve mercekler halinde, yer yer delaminalÝdÝr. Dasit-riyolit bileßimli volkanitler i�eri-sinde de sa�ÝnÝmlÝ ve aÛsÝ cevherleßmeler bu-lunmaktadÝr. Cevherleßmede baskÝn olarak pirit,daha az olarak da kalkopirit, bornit ve sfaleritg�zlenmektedir.

JEOKÜMYA

Fiziko-Kimyasal Koßullar

�alÝßma alanÝnda genellikle sarp ve engebeli birtopoÛrafya hakimdir. Bazaltik kaya�larÝn y�zey-lendiÛi alanlar tonalitik kaya�larÝn y�zeylendiÛialanlara g�re daha y�ksek bir engebeye sahip-tir. Y�zeysel ayrÝßmaya uÛrayan kaya�lara aitmalzemenin taßÝnmasÝ ile daÛ eteklerinde vedere i�lerinde olduk�a kalÝn al�vyon birikintileriolußmußtur.

Ünceleme alanÝnda dendritik drenaj aÛÝ hakimdir.Ana dereler �oÛunlukla sulu, tali dereler ise ku-rudur. Tipik karasal iklimin g�r�ld�Û� bu alan,bitki �rt�s� bakÝmÝndan olduk�a fakirdir. B�lge-ye d�ßen yaÛÝß miktarÝ �ok azdÝr. Baskil (ElazÝÛ)meteoroloji istasyonundan alÝnan kayÝtlara g�re,son 25 yÝllÝk yaÛÝß miktarlarÝ ortalamasÝna g�re,yÝllÝk yaÛÝß miktarÝ ortalama 441 mmÕ dir. Y�re-de, �ok hÝzlÝ erozyon nedeniyle toprak �rt�s� ol-duk�a incedir.

Ünceleme alanÝnda piritik cevherleßmelerin g�-r�ld�Û� Nahal derenin ana ve bazÝ tali kollarÝn-daki sularÝn pH deÛerleri ortalama 8 civarÝnda-dÝr. D�nyadaki bazÝ b�lgelerde pirit cevherleß-melerinin bulunduÛu alanlardaki sularda pH ge-nellikle 2-4 arasÝnda deÛißirken (Learned vd.,1985), pHÕÝn b�lgede bu kadar y�ksek olmasÝ-nÝn nedeni; b�lgedeki bazaltik kaya�larda CaÕcazengin plajiyoklaslarÝn bozunmasÝ ile ortaya �Ý-kan ikincil karbonat (kalsit) olußumlarÝna ve su-larÝn kaynaklandÝÛÝ alanlarda bulunan kire�taß-larÝnÝn varlÝÛÝndan dolayÝ sularÝn bazik karakter-li olußuna baÛlanabilir. ��zeltideki HCO3

- iyonuasit ilavesi ile eriyiÛe sokulan H+ iyonlarÝnÝn b�-y�k bir kÝsmÝnÝ b�nyesine alarak serbest H+ mik-tarÝnda �nemli deÛißimlere olanak vermez. AynÝßekilde, CaCO3 da

CaCO3 + H+ → Ca+2 + HCO3Ð (1)

eßitliÛi ile H+Õni absorbe ederek pHÕÝ sabit tut-maktadÝr (Krauskopf, 1989). Bu y�zeysel koßul-

54 Yerbilimleri

Page 5: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

B�l�cek 55

100

200

300

Cu1 Zn Cu1 Zn Cu1 Cu2 Zn Cu1 Cu2 Zn Cu1 Cu2 Zn Cu1 Cu2 Zn3 4 219 221 225 229

-20 +35

-35 +80

-80 +140

-140 +200

-200

ppm

Cu1 Cu2 Zn

219:

Lab.1 Lab.2 Lab.1

�rnek No

ASTM (mesh)

Þekil 2. BazÝ dere kumu �rneklerinin farklÝ boyuttakifraksiyonlarÝndaki Cu ve Zn i�erikleri. ��z-me Y�ntemi: 3 ve 4 no.lu �rnekler kral suyu(4), diÛer �rnekler nitrik asit (5). (Lab. 1: Per-kin Elmer 370 AAS, Lab.2: Philips PU9100X AAS).

Figure 2. Cu and Zn content of different size fractionsof some stream sediment samples. Decom-positon Method: Samples 3 and 4 aqua re-gia (4), others nitric acid (5). (Lab. 1: PerkinElmer 370 AAS, Lab.2: Philips PU 9100XAAS).

larda Eh da olduk�a y�ksek deÛer almaktadÝr.YukarÝda verilen Eh-pH koßullarÝ, iklim ve to-poÛrafik etkiler nedeniyle s�lf�rl� cevherleßme-lerin kimyasal bozunmasÝ �nemli �l��de engel-lenmekte ve inceleme alanÝnÝn erozyona uygunyapÝsÝ nedeniyle metaller ortamdan kolaylÝklauzaklaßmaktadÝr.

�rnek AlÝmÝ ve �rnek HazÝrlama Üßlemleri

�rnek alÝm y�ntemlerini gelißtirmek, uygun taneboyu ve analiz y�ntemlerini saptamak i�in �n�alÝßmalar yapÝlmÝßtÝr. �rnekler, m�mk�n oldu-Ûunca, aktif dere yataklarÝndan geniß derelerdefarklÝ noktalardan alÝnmÝßtÝr. �rnekleme lokas-yonlarÝnda derenin genißliÛine baÛlÝ olarak,m�mk�n olduÛu kadar fazla noktada alÝnankumlarÝn karÝßÝmÝyla olußturulan bir �rnek, �r-nekleme lokasyonunu ger�eÛe daha yakÝn birßekilde temsil edebilmektedir (Rose vd., 1979).�ok iri taneli kÝrÝntÝlarÝn bulunmamasÝ i�in �r-nekler, delik �apÝ yaklaßÝk 1cm2 olan elekten ge-�irilerek alÝnmÝßtÝr. YaklaßÝk 3-4 kg aÛÝrlÝÛÝndaki�rnekler naylon torbalara konularak numaralan-dÝrÝlmÝß ve oda sÝcaklÝÛÝnda kurutulmußlardÝr.Kurutulmuß �rnekler, analize uygun tane boyu-tu fraksiyonlarÝnÝn belirlenmesi i�in farklÝ elekboyutlarÝna (-20+35, -35+80, -80+140, -140+200, -200 mesh) ayrÝßtÝrÝlmÝßtÝr.

Uygun Tane Boyutu FraksiyonlarÝnÝnBelirlenmesi

BazÝ �rneklerin farklÝ elek a�ÝklÝklarÝndaki taneboyutlarÝ analiz edilmißtir. FarklÝ elek boyutun-daki �rneklerden bazÝlarÝnda, FÝrat �niversitesiKimya M�hendisliÛi B�l�m� (Laboratuvar 1) veÜn�n� �niversitesi Kimya M�hendisliÛi B�l�m�(Laboratuvar 2) laboratuvarlarÝnda bulunan ikideÛißik AAS ile Cu ve Zn analizi yapÝlmÝßtÝr (Þe-kil 2). Üki farklÝ AAS ile elde edilen analiz sonu�-larÝnÝn benzerliÛi, �rnek hazÝrlama ve analiz sÝ-rasÝnda ißlemlerin hassas bir ßekilde yapÝldÝÛÝnÝg�stermektedir. DolayÝsÝyla inceliÛi etkileyen te-sad�fi hatalarÝn en az seviyede olduÛu s�ylene-bilir. Element konsantrasyonu y�ksek olan 219,221 no.lu �rneklerde b�y�k boyuttan k���k bo-yutlu fraksiyona gidildik�e element konsantras-yonu belirgin ßekilde azalmaktadÝr. 3 ve 4 no. lu�rneklerde ince fraksiyonlarda derißim g�receliolarak fazladÝr. Bu �rnekler, kaynak alanÝnda to-nalit t�r� derinlik kaya�larÝn yoÛun olduÛu dere-lerden alÝnmÝßtÝr. 225 ve 229 no. lu �rneklerdeCu i�in deÛißik boyutlarda fazla bir ayrÝlÝm g�z-

lenmemekte, Zn i�in ise ayrÝlÝm dikkat �ekmek-tedir. Benzeri bir durum �rneklerde Ð80 +200 veÐ200 mesh boyutunda Cu ve Zn daÛÝlÝmlarÝndada g�zlenmektedir (Þekil 3). Cu i�in y�ksek kon-santrasyonlu �rneklerde ( kaynak alanÝ volkano-sedimanterler) -80 +200 mesh boyutunda ele-ment deÛerlerinde genellikle bir artÝß g�zlenir-

0

10

20

30

40

50

60

70

80

257

267

270

255

262

266

273

278

280

286

292

294

259

269

254

258

265

272

274

279

285

291

293

0

50

100

150

200

250

300

350

�rnek No.

�rnek No.

Cu

(ppm

)

Zn

(ppm

)

-80 +200-200-80 +200-200

Zn

Cu

mesh

Þekil 3. BazÝ dere sedimentlerinin Ð80+200 ve Ð200mesh boyutundaki Cu ve Zn i�erikleri. (��z-me Y�ntemi: Nitrik asit).

Figure 3. Cu and Zn content of Ð80+200 ve Ð200mesh size of some stream sediment. (De-compositon Method: Nitric acid).

Page 6: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

ken, d�ß�k konsantrasyonlu �rneklerde (kaynakalanÝ tonalitler) farklÝ boyuttaki �rneklerde �okfazla bir deÛißim g�zlenmemektedir. Zn deÛerle-ri i�in bu fark biraz daha belirgindir.

YukarÝda da belirtildiÛi gibi, cevherli alanlardant�reyen kum �rneklerinde elementler genellikleb�y�k ve orta boyuttaki fraksiyonlarda y�ksekdeÛerler almaktadÝr. �ok iri tanelerin homojeni-teyi bozarak hatalara neden olabileceÛi d�ß�n�-lerek, kum �rneklerinin -80 +200 mesh boyutu�Û�t�lerek analize hazÝrlanmÝßtÝr. �Û�tme ißle-minde yaklaßÝk 50 g �rnek kullanÝlmÝßtÝr. �Û�t-me, porselen bilyeli deÛirmende yapÝlmÝßtÝr.

��zme Y�ntemlerinin KarßÝlaßtÝrÝlmasÝ

Jeokimyasal arama �alÝßmalarÝnda, �rnekleri��zmede genellikle �eßitli asitlerin kullanÝlmasÝtercih edilmektedir. ��zme ißleminde, a�Ýk veyakapalÝ sistem, farklÝ sÝcaklÝk ve zaman aralÝklarÝse�ilebilmektedir (Chao ve Sanzolone, 1992;Van Loon ve Barefoot, 1989). A�Ýk sistemde ��-z�nmeyen veya kÝsmen ��z�nen bazÝ refraktermineraller aynÝ asit veya asit karÝßÝmÝyla kapalÝsistemde ��z�nebilmektedir. Bu husus, y�kseksÝcaklÝk ve basÝn�larda asitlerin artan aktifliÛi ileilißkilidir. Bu �alÝßmada �zel olarak tasarlanmÝß,metal g�vde i�erisine yerleßtirilen Òteflon bom-baÓ olarak adlandÝrÝlan bir kroze yapÝlmÝß ve ba-zÝ deneylerde kullanÝlmÝßtÝr.

Atomik Absorbsiyon Spektrometresi (AAS) i�inuygun ��zme y�nteminin belirlenmesi amacÝyladeÛißik y�ntemler denenmißtir. Se�ilen bu farklÝy�ntemler yardÝmÝyla dere kumlarÝnda analizedilen elementlerin bulunuß ßekilleri de belirlen-meye �alÝßÝlmÝßtÝr. Bu ��zme y�ntemleri veyabenzerleri daha �nce deÛißik araßtÝrmacÝlar ta-rafÝndan uygulanmÝßtÝr ( Y�ntem 1 ve 2; Brennervd., 1987; Maqueda vd., 1986); Y�ntem 3 (Beti-nelli vd., 1986); Y�ntem 4 (Rubeska vd., 1987;Macalalad vd., 1988); Y�ntem 5 (K�ksoy veTop�u, 1976)). ��zme y�ntemlerinin ayrÝntÝlarÝaßaÛÝdaki paragraflarda verilmißtir.

l. Y�ntem (1): 1g �rnek teflon bombaya konula-rak, 10 ml nitrik asit (HNO3) ilave edilmißtir.200C¼ sÝcaklÝkta, et�vde bir saat bekletildiktensonra soÛutulmuß ve kapak a�Ýlarak 5 ml hidrof-lorik asit (HF) eklenmißtir. KuruluÛa kadar bu-harlaßtÝrÝlÝp, 5 ml HNO3 ve 2 ml HF konmuß vetekrar kuruluÛa kadar buharlaßtÝrÝlmÝßtÝr. 5 ml

HNO3 ve 2 ml perklorik asit (HClO4) eklenerekyine kuruluÛa kadar buharlaßtÝrÝlmÝßtÝr. Dahasonra, 5 ml %50 HNO3+HCl (1/1, v/v) eklenerekfiltre kaÛÝdÝndan s�z�lm�ß ve ��zelti 100 mlÕyetamamlanmÝßtÝr.

ll. Y�ntem (2): 0,5 g �rnek teflon kr�zeye tartÝ-larak 5 ml HNO3+5 ml HF+5ml HCl eklenmiß vebir g�n bekletildikten sonra buharlaßtÝrÝlmÝßtÝr. 1ml % 50 HNO3+HCl (1/1) konduktan sonra, s�-z�lerek saf su ile 50 mlÕye tamamlanmÝßtÝr.

lll. Y�ntem (3): 1g �rnek teflon bombaya konu-larak, 20 ml HNO3+5 ml HClO4 eklenmiß ve200C¼ sÝcaklÝkta 1 saat et�vde bekletilmißtir. Bu-harlaßtÝrÝldÝktan sonra, 1 ml %50 HNO3+HCl(1/1) ve 10 ml %10Õluk tartarik asit konularak s�-z�lm�ßt�r. ��zelti distile su ile 50 mlÕye tamam-lanmÝßtÝr.

lV. Y�ntem (4): 1.25 g �rnek test t�p�ne tartÝl-mÝß ve 4 ml kral suyu ilave edilmißtir. IsÝtÝcÝ tab-la �zerinde 30 dakika kaynatÝldÝktan sonra,%10Õluk 10 ml tartarik asit eklenerek. 25 mlÕyetamamlanmÝßtÝr. Santrif�j yapÝlarak direkt oku-ma alÝnmÝßtÝr.

V. Y�ntem (5): 0.5 g �rnek ve 10 ml HNO3 testt�p�ne konularak yaklaßÝk bir saat su banyosun-da 95 C¼de tutulmuß ve 20 mlÕye tamamlandÝk-tan sonra santrif�j yapÝlarak okuma ger�ekleßti-rilmißtir.

220, 222, 274 ve 285 nolu �rnekler 1, 2, 3, 4 ve5. y�ntemlerle, 212, 216, 217 ve 225 nolu �r-nekler ise 2. ve 4. y�ntemlerle ��z�lerek Cu, Zn,Ni ve Co elementleri analiz edilmißtir. Uygula-nan ��zme y�ntemi ve element derißimi Þekil4Õde verilmißtir. Metal konsantrasyonu y�ksekolan �rneklerin (220, 222) Cu i�eriÛi 4. y�ntem-de olduk�a y�ksek �ÝkmaktadÝr (Þekil 4a). Buy�ntemde Þekil 4bÕdeki �rneklerin bakÝr i�erikle-ri de fazladÝr. 222 no.lu �rneÛin Zn i�eriÛi de kralsuyu y�ntemiyle y�ksek deÛerler vermektedir.

Toplam metal konsantrasyonu d�ß�k olan �r-neklerde genellikle kral suyunun kullanÝldÝÛÝ��zme y�ntemi (4) t�m elementler i�in d�ß�kseviyededir (bknz. Þekil 3). Teflon bombanÝnkullanÝldÝÛÝ y�ntemlerde (1, 3) y�ksek metal i�e-riÛine sahip �rneklerin Cu ve Zn deÛerleri hari�,genel olarak element konsantrasyonlarÝ y�ksekd�zeydedir (Þekil 4a). Cu ve Zn i�in uygulanan

56 Yerbilimleri

Page 7: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

B�l�cek 57

0

100

200

300

400

500

0

100

200

300

400

500

600

700

0102030405060708090

0

20

40

60

80

100

120

140

0

50

100

150

200

250

0

50

100

150

200

250

300

0

10

20

30

40

50

60

70

0102030405060708090

1 2 43 5

Cu

(ppm

)Z

n (p

pm)

Co

(ppm

)N

i (pp

m)

2 4

��zme y�ntemi ��zme y�ntemi

220 222 274 285 212 216 217 225�rnek No.

(a) (b)

Þekil 4. BazÝ dere kumu �rneklerinin farklÝ ��zme y�ntemlerinde Cu, Zn, Co ve Ni i�erikleri (1. HF, HNO3; 2. HF,HNO3, HCl; 3. HNO3, HClO4; 4. 3HCl +HNO3; 5. HNO3).

Figure 4. Cu, Zn, Co and Ni content, with different decomposition methods of some stream sediment samples (1.HF, HNO3; 2. HF, HNO3, HCl; 3. HNO3, HClO4; 4.3HCl+HNO3; 5. HNO3).

Page 8: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

nitrik asit ile ��zme y�ntemi (5) diÛer y�ntemle-re g�re d�ß�k deÛerler vermektedir.

1. ve 2. y�ntemlerde diÛer asitlerle birlikte HFasit kullanÝldÝÛÝ i�in, �oÛu silikatler ��z�nmekteve silikatlarÝn yapÝsÝna da girme eÛilimi olan Nive Co deÛeri y�ksek �ÝkmaktadÝr. SilikatlarÝn ��-z�nmesinin ihmal edilebileceÛi kral suyu ile ��-z�len y�ksek metal i�eriÛine sahip �rneklerin Cuve Zn i�eriÛinin y�ksek �ÝkmasÝ, dere kumlarÝn-daki metallerin birincil ve/veya ikincil s�lf�rlerßeklinde bulunduÛunu g�stermektedir. ��nk�kral suyu t�m s�lf�rleri ��zebilmektedir (Oladeve Fletcher, 1974). YukarÝda deÛinilen neden-lerden dolayÝ �rnekleri ��zmek i�in kral suyu (4)tercih edilmißtir.

�rneklerin analizleri Atomik Absorbsiyon Spekt-rometresi (AAS) ile yapÝlmÝßtÝr. Alev, hava-ase-tilen karÝßÝmÝndan (1/2) olußmaktadÝr. Analizedilen elementler i�in alt tayin limitleri ppm ola-rak Cu 0.04, Co 0.05, Ni 0.06, Zn 0.01, Pb 0.1,Cd 0.01Õ dÝr. DeÛerler, �rneklerin hi�birinde alttayin limitlerinin altÝnda �ÝkmamÝßtÝr.

BazÝ �rneklerden ikißer adet �rnek ��zeltisi ha-zÝrlanmÝß ve bunlara farklÝ �rnek numaralarÝ ve-rilerek analizleri yapÝlmÝßtÝr. Bu �rneklerin % in-celiÛi, Youden (1951) tarafÝndan �nerilen y�n-temle belirlenmißtir. % 95 g�venilirlik seviyesin-de her bir element i�in % incelik deÛerleri Cu14.5, Co 4.4, Ni 4, Zn 1.6, Pb 17.4 ve Cd 21.2Õdir. Jeokimyasal prospeksiyon amacÝyla yapÝlananalizlerde % 95 g�venilirlik seviyesindeki ince-liÛi ± % 25 Ôden k���k olan y�ntemler iyi olarakkabul edilmektedir (K�ksoy ve Top�u, 1976).Buna g�re, bu �alÝßmada uygulanan analiz y�n-teminin olduk�a iyi bir inceliÛe sahip olduÛu s�y-lenebilir.

ELEMENTLERÜN DAÚILIMI

Piritik masif s�lfit cevherleßmelerinin g�zlendiÛiDerinceÕnin g�neyindeki ana dere ve tali kolla-rÝnda (Þekil 5; A, B ve C kollarÝ) alÝnan �rnekle-rin element daÛÝlÝmlarÝ mesafe-konsantrasyondiyagramÝnda deÛerlendirilmißtir. Bu diyagram-da A ve B derelerine ait veriler i�i dolu, bunlarÝntali kollarÝna ait veriler i�i boß noktalarla g�steril-mißtir. Genel olarak A ve B derelerinde ve bu-nun tali kollarÝnda dereye katÝlan cevherli vecevhersiz malzemeden dolayÝ daÛÝlÝm, bu dere-lerin C deresi ile birleßim noktasÝna kadar d�-zensiz ßekilde deÛißmektedir. Bu birleßim nokta-

sÝndan sonra 244 no.lu �rnek alÝm noktasÝna ka-dar element i�eriÛinde bir azalma s�z konusu-dur ve bu durum C deresinden yoÛun steril mal-zeme getirimini d�ß�nd�rmektedir. Bu seyrel-meye raÛmen 243 no.lu �rneÛin metal i�eriÛin-de t�m elementler a�ÝsÝndan bir artÝß g�zlen-mektedir. Bu noktadan sonra, derenin akÝß y�-n�nde gidildik�e, element konsantrasyonu ge-nel olarak azalmaktadÝr. Bu nedenle, 244 no.luve 243 no.lu �rnek alÝm noktalarÝ arasÝnda bircevherleßmenin bulunduÛunu ve bu noktadanaßaÛÝya doÛru dere yataÛÝna giren yeni bir cev-herli malzeme olmadÝÛÝndan, mesafeye baÛlÝolarak basit bir seyrelme ile konsantrasyondaazalma olduÛunu s�ylemek m�mk�nd�r.

Analizi yapÝlan Cu, Pb, Ni, Co, Zn ve Cd ele-mentleri, tonalitik kaya�lardaki Pb hari�, log-nor-mal daÛÝlÝm g�stermektedir. Cu, Ni, Zn ve Cdnispeten birbirlerini �zerleyen iki topluluktan olu-ßurken, Co ve Pb sadece temel deÛer topluluÛui�eren bir daÛÝlÝma sahiptir. Alansal daÛÝlÝmlar,veriler eÛer sadece tek topluluktan olußuyorsatoplam verilerin, %25, %50, %75, %90, %95 k�-m�latif deÛerleri, eÛer iki topluluktan olußuyorsatemel deÛer topluluÛunun %25 ve %50, anoma-li topluluÛunun ise %50, %75, %90 k�m�latif de-Ûerleri esas alÝnarak hazÝrlanmÝßtÝr.

DerinceÕnin g�neyinde ve batÝsÝnda bulunan de-relerde Cu, Zn ve Cd birbirleriyle iyi bir korelas-yon sunmakta ve diÛer alanlara g�re konsant-rasyon a�ÝsÝndan belirgin bir karßÝtlÝk g�ster-mektedirler (Þekil 6 ve 7). Bu derelerde Co, da-ha d�ß�k derißimlerle de olsa, Cu, Zn ve Cd ileuyumlu bir daÛÝlÝm g�stermektedir. Ni, yukarÝdasayÝlan elementlere benzer daÛÝlÝm sunmamak-ta, DerinceÕnin kuzey doÛusundaki derelerdebelirgin bir artÝß g�stermektedir (Þekil 8). PbÕunDerince ve �evresinde diÛer elementlerle nega-tif bir korelasyonu vardÝr ve Pb i�eriÛi temel de-Ûer seviyesindedir (bknz. Þekil 6).

B�lgede diÛer derelerdeki �rneklerin elementdaÛÝlÝmlarÝ Pb dÝßÝnda temel deÛer seviyesinded�ß�k derißimde ve benzer �zelliktedir. Pb �a-yecorik Derede az da olsa belirgin derißim artÝßÝg�stermektedir (bknz. Þekil 6 ve 8).

TARTIÞMA VE SONU�LAR

Genel olarak dere sedimentlerinin tane boyu se-�imi; iklim, topoÛrafya ve elementin bulunußßekline baÛlÝdÝr. Kimyasal ayrÝßmanÝn baskÝn ol-

58 Yerbilimleri

Page 9: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

B�l�cek 59

Kara T.

DerinceK

500 m

224 221223 222

220 219

217 215

216214

244

243242

241

212

81239

238237

240236

0

100

200

300

400

500

600

0 1000 2000 3000 4000 m

ppm

A B

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1000 2000 3000 4000 m

ppm

A

B

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1000 2000 3000 4000 m

ppm

A

B

0

20

40

60

80

100

120

0 1000 2000 3000 4000 m

ppm

AB

0

5

10

15

20

25

0 1000 2000 3000 4000 m

ppm

A

B

Pb

05

101520

25303540

0 1000 2000 3000 4000 m

(x10

)ppm

A

B

Cd

Ni

Zn

Co

Cu

Ana dere

Tali dere

(b)

(a)

Þekil 5. DerinceÕnin g�neyindeki derelerde dere akÝß y�n�nde daÛÝlÝm: a) �rnekleme lokasyonlarÝnÝ g�steren dre-naj haritasÝ, b) sedimentlerde g�zlenen metal i�eriÛi.

Figure 5. Downstream dispersion in streams at the south of Derince: a) drainage map showing the sampling loca-tions, b) observed metal content of sediments.

Page 10: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

60 Yerbilimleri

K

Bazalt-andezitTonalitVolkanotortulDasit

500 m

DereFay

Cu (ppm)

> 251

201-251127-200

53-12614-52< 14 Cu

1

2

2

1

1

1

1

4

4

4

2

3

3

3

Koçemin

Temte

Sýný

tD

Derince

Ko�emin

Temte

Derince

Pb (ppm)

> 35

22-3517-21

13-16 9-12< 9 Pb

1

2

2

1

1

1

1

4

4

4

2

3

3

3

KoçeminKo�emin

Derince

K

Bazalt-andezitTonalitVolkanotortulDasit

500 m

DereFay

Temte

Þekil 6. Dere sedimentlerinde Cu ve Pb daÛÝlÝmÝ.Figure 6. Distribution of Cu and Pb in stream sediments.

Cd (ppm)

> 2,1

1,9-2,11,4-1,8

1,0-1,3 0,7-0,9< 0,7 Cd

1

2

2

1

1

1

1

4

4

4

2

3

3

3

Temte

Ko�emin

Temte

Derince

Zn (ppm)

> 447

221-447155-220

101-154 75 -100< 75 Zn

1

2

2

1

1

1

1

4

4

4

2

3

3

3

Koçemin

Temte

Ko�emin

Temte

Derince

K

1 Bazalt-andezit2 Tonalit3 Volkanotortul4 Dasit

500 m

DereFay

K

1 Bazalt-andezit2 Tonalit3 Volkanotortul4 Dasit

500 m

DereFay

Þekil 7. Dere sedimentlerinde Zn ve Cd daÛÝlÝmÝ.Figure 7. Distribution of Zn and Cd in stream sediments.

duÛu alanlarda genellikle 80 mesh altÝndaki de-re sedimenti fraksiyonu kullanÝlmaktadÝr (Rosevd., 1979; Appleton ve Ridgway, 1994). Üncele-

me alanÝna benzer, yarÝ kurak ve gen� daÛlÝkb�lgelerde genellikle iri fraksiyon tercih edilmek-tedir. Bu t�r yarÝ kurak b�lgelerde erezyonun et-

Page 11: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

kisiyle kaynaÛa yakÝn alanlarda galen, sfalerit vekalkopirit gibi d�ß�k diren�li mineraller de kÝrÝn-tÝlÝ malzeme i�erisinde g�zlenebilmektedir (Ot-tesen ve Theobald, 1994). Birbirine �ok yakÝn�rnek alÝm noktalarÝnda �ok farklÝ element deri-ßimlerinin olmasÝ y�ksek konsantrasyonlu �rne-Ûin cevherleßmeye �ok yakÝn olduÛunu ve y�k-sek erezyon nedeniyle �ok kÝsa mesafede or-tamdan uzaklaßtÝÛÝnÝ g�sterir. Nitekim, incelemealanÝna g�re daha fazla yaÛÝßÝn olduÛu, ancak�alÝßma alanÝna benzer topoÛrafik yapÝya sahipolan DoÛu Karadeniz B�lgesiÕnde de drenajaÛÝndaki element daÛÝlÝmÝnÝ, daha �ok s�lfitler-den mekanik olarak ayrÝßmÝß �r�nlerin olußtur-duÛu bilinmektedir (�aÛatay, 1984).

�rneklerin alÝndÝÛÝ ortamÝn fiziksel ve kimyasalkoßullarÝ nedeniyle, dere kumlarÝndaki element-lerin kimyasal olaylardan ziyade fiziksel olayla-rÝn etkisiyle olußtuÛu sanÝlmaktadÝr. DolayÝsÝyladere kumlarÝnda element daÛÝlÝmÝ hidromorfikfraksiyondan ziyade, klastik fraksiyonunun i�eri-sinde yoÛunlaßmaktadÝr. �zellikle y�ksek to-poÛrafyaya sahip alanlardan kaynaklanan derekumu �rneklerinin kaba boyuttaki fraksiyonu i�e-risinde element konsantrasyonu fazla, d�ß�k

fraksiyonda ise �ok azdÝr. Bununla birlikte, irifraksiyonda sadece aßÝrÝ y�ksek bileßimli birka�taneden dolayÝ kabul edilemez b�y�k �rnekle-me hatalarÝ olabileceÛinden, Ð80 ile +200 mesharasÝndaki kum fraksiyonunun analizi uygun g�-r�lm�ßt�r.

HF asidin de kullanÝldÝÛÝ asit karÝßÝmlarÝ (1. ve 2.y�ntemler) toplam ��z�nd�rme saÛlamaktadÝr-lar (Flethcher, 1983; Van Loon ve Barefoot,1989; Chao ve Sanzolone 1992). Deney sonu�-larÝ, HF asitin kullanÝldÝÛÝ ��z�nd�rme ile eny�ksek deÛerler elde edildiÛini g�stermektedir.

Kral suyunun kullanÝldÝÛÝ ��z�nd�rme y�ntemi(4. y�ntem) ile olduk�a iyi sonu�lar alÝnmÝßtÝr.Kral suyunun t�m s�lfitleri ��zd�Û� bilinmekte-dir (Chao ve Sanzolone 1992). Toplam ��zmey�ntemiyle (1. ve 2. y�ntemler) Ni ve CoÕÝn kralsuyu ��z�nd�rmesinden daha y�ksek deÛerlervermesi, bu elementlerin silikatlarÝn yapÝsÝna dagirmiß olabileceÛini g�sterir. Ancak �rneklerdekiCu deÛerlerinin toplam ��z�nd�rme ve kral su-yu ��z�nd�rmesinde de yaklaßÝk eßit deÛerlervermesi, CuÕnun esas olarak s�lf�rler ßeklindebulunduÛunu g�stermektedir.

B�l�cek 61

Þekil 8. Dere sedimentlerinde Ni ve Co daÛÝlÝmÝ.Figure 8. Distribution of Ni and Co in stream sediments.

Page 12: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

Kral suyu ��z�nd�rmesi, nitrik asit ve nitrik asit- perklorik asit ��z�nd�rmelerinden daha dahay�ksek deÛerler vermektedir. Nitekim, Olade veFletcher (1974) de kral suyunun s�lfit fazÝnÝHNO3-HClO4 karÝßÝmÝndan daha iyi ��zd�Û�n�belirtmißlerdir.

Ünceleme alanÝnda kimyasal bozunma olduk�aazdÝr ve elementler birincil s�lfitler ve bunlarÝn fi-ziksel bozunma �r�nleri halinde bulunmaktadÝr.Kral suyu, bu t�r �rnekler i�in olduk�a iyi bir ��-z�c�d�r. (Sch�ler, 1971; Allcott ve Lakin, 1978;Rubeska vd., 1987). Bu asit hem primer s�lfitfazlarÝnÝ, hem de sekonder fazlarÝ ��zebilmekte(Churc vd., 1986) olup, silikatlar �zerindeki etki-si sÝnÝrlÝdÝr (Fletcher,1983). Bu karÝßÝm(3HCl+1HNO3), kolloidlerle ilißkili metalleri, oksit��keltilerini ve minerallerini de ��zebilmekte(Mothersill, 1977) ve bu y�ntemle tek bir �rnek��z�nd�rmesi ile 16 element analizi yapÝlabil-mektedir (Rubeska vd., 1987). AyrÝca �ok sayÝ-da �rnek, �ok basit ekipmanla kÝsa s�rede ��z�-nebilmektedir.

DerinceÕnin g�neyindeki ve batÝsÝndaki dereler-de Cu, Zn ve Cd bakÝmÝndan bir anomali s�zko-nusudur. Bu derelerde Co daha d�ß�k derißim-lerle de olsa, Cu, Zn ve Cd ile uyumlu bir daÛÝ-lÝm g�stermekedir. Ni, yukarÝda sayÝlan ele-mentlere benzer daÛÝlÝm g�stermemekte, Derin-ceÕnin kuzey doÛusundaki derelerde belirgin birartÝß sunmaktadÝr. PbÕun Derince ve �evresindediÛer elementlerle ters y�nde bir ilißkisi vardÝr vePb i�eriÛi temel deÛer seviyesindedir. Sadece�ayecorik DereÕde, d�ß�k konsantrasyonda ol-sa da, Pb belirgin bir ßekilde �ne �ÝkmaktadÝr.

Cu, Zn ve Cd anomalisi ve bunlarla uyumlu CodaÛÝlÝmÝ b�lgede yer alan piritik masif s�lfit cev-herleßmesi ile ilgili olmalÝdÝr. Bu elementlerlebenzer daÛÝlÝm sunmayan nikelin bazÝ �rnekle-me lokasyonlarÝndaki y�ksek konsantrasyonlarÝvolkano-sedimanter istif i�erisindeki bazaltik vol-kanitler ve/veya peridodit olistolitlerinin temeldeÛer olarak y�ksek Ni i�eriÛi ile ilgili olmalÝdÝr.Benzer jeolojik, topografik ve iklimsel �zellikleresahip ortamlar i�in bu y�nlendirme �alÝßmasÝ ileelde edilen bulgular bir referans noktasÝ olabilir.

KATKI BELÜRTME

Yazar, Doktora Tez DanÝßmanÝ Prof. Dr. AhmetSaÛÝroÛluÕna (FÝrat �niversitesi) katkÝlarÝndandolayÝ teßekk�r eder.

KAYNAKLAR

Akg�l, B., 1993. Piran k�y� (Keban) �evresindekimagmatik kaya�larÝn petrografik ve petro-lojik �zellikleri. Doktora Tezi, FÝrat �niver-sitesi Fen Bilimleri Enstit�s�,125 s (yayÝm-lanmamÝß).

Alcott, G.H., and Lakin, H.W., 1978. Tabulation of ge-ochemical data furnished by 109 laborato-ries for six exploration reference samples.U.S.Geological Survey, Open File Report,78-163.

Appleton, J.D., and Ridgway, J., 1994. Drainage Ge-ochemistry in Tropical Rain Forest Terra-ins In: M. Hale and J.A. Plant (eds.), Dra-inage Geochemistry, Handbook of Explo-ration Geochemistry, Elsevier, Amster-dam, 341-378.

Asutay, H.J., 1987. Baskil (ElazÝÛ) �evresinin jeolojisive petrografik incelenmesi. MTA Dergi-si,106, 55-61.

Betinelli, M., Pastorelli, N., and Baroni, U., 1986. De-termination of trace metals in sedimentstandard reference materials by grafite-fur-nace atomic absorption spectrometry witha stabilized temperature platform. Analyti-cal Chemical Acta,185, 109-117.

B�l�cek, C. 1995. Baskil Magmatitleri ile ilißkili cev-herleßmelerin jeokimyasal prospeksiyonu.Doktora Tezi, FÝrat �niversitesi, Fen Bilim-leri Enstit�s�, 186 s (yayÝmlanmamÝß).

B�l�cek, C., ve SaÛÝroÛlu, A., 1997. HacÝmustafa(Baskil-ElazÝÛ) cevherleßmelerinin �zellik-leri ve k�keni. Sel�uk �niversitesi 20. YÝlJeoloji Sempozyumu, Bidiriler KitabÝ, 149-157.

B�lviken, B., Kullerud, G., and Loucks, R.R., 1990.Geochemical and metallogenic provinces:a discussion initated by results from geoc-hemical mapping across northern Fennos-candia. Journal of Geochemical Explorati-on, 39, 49-90.

Brenner, I.B., Lang, Y., LeMarchand, A., and Grosda-illan, P., 1987. A versatile technique formulti element ICP-AES analysis of geolo-gical samples. American Laboratory, 17-32.

Chao, T.T., and Sanzolone, R.F.,1992. Decompositi-on techniques. In G.E.M. Hall (ed.), Geoa-nalysis, Journal of Geochemical Explorati-on, 44, 65-106.

Church, S.E., Mosier, E.L., and Motooka, J.M., 1986.Mineralogical basis for the interpretation ofmulti-element (ICP-AES), oxalic acid, andaqua regia partial digestions of stream se-diments for reconnaissance explorationgeochemisry. In R.G.Garrett (ed.), Geoc-hemical Exploration 1985, Journal of Ge-ochemical Exploration, 29, 207-333.

62 Yerbilimleri

Page 13: Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti ... · Derince (Keban-ElazÝÛ) “evresinde dere sedimenti jeokimyasal yınlendirme “alÝßmasÝ A stream sediment geochemical

�aÛatay, M.N., 1984. Selective extraction techniquesin exploration for volcano-genetic sulphidedeposits, Eastern Black Sea Region, Tur-key. Journal of Geochemical Exploration,21, 273-290.

Darnley, A.G., 1990. International geochemical map-ping: a new global project. Journal of Ge-ochemical Exploration, 39, 1-13.

Fletcher, W.K., 1983. Analitical methods in geoche-mical prospecting. In: G.J.S.Govett (ed.),Handbook of Exploration Geochemistry,Elsevier, Oxford, 255 pp.

Govett, G.J.S.,1985. Rock Geochemistry in MineralExploration. G.J.S.Govett (ed.), Handbookof Exploration Geochemistry, Elsevier,New York, 461pp.

K�ksoy, M. ve Top�u, S., 1976. Jeokimyasal pros-peksiyonun tanÝtÝmÝ ve laboratuar teknikle-ri. M.T.A. EÛitim Serisi KitaplarÝ,16, 96s.

Krauskopf, K.B., 1989. Introduction to Geochemistry.McGraw-Hill International Editions, Paris,617pp.

Learned, R.E., Chao, T.T., and Sanzolone, R.F.,1985. A comparative study of stream waterand stream sediment as geochemical exp-loration media in the Rio Tanoma Porphrycopper district, Puerto Rico. Journal of Ge-ochemical Exploration, 24, 171-195.

Macalalad, E., Bayoran, R., Ebarvia, B., and Rubes-ka, I., 1988. A concise analytical sheme for16 trace elements in geochemical explora-tion samples using exclusively AAS. Jour-nal of Geochemical Exploration, 30, 167-177.

Maqueda, C., Rodriquez, J.L.P., and Justo, A., 1986.Problems in the dissolution of silicates byacid mixtures. Analyst, 111, 1107-1108.

Miesh, A.T., 1981. Estimation of the geochemicalthreshold and its statistical significance.Journal of Geochemical Exploration, 16,49-76.

Mothersill, J.S., 1977. Selected element concentrati-ons in the post-glacial sediments of Thun-der Bay, Lake Superior: distrubution andmethods of analyses. Canadian Journal ofEarth Science, 14, 1054-1061.

Olade, M., and Fletcher, K., 1974. Potassium chlora-te-hydrocloric acid; a sulfide selective le-ach for bedrock geochemistry. Journal ofGeochemical Exploration, 3, 337-344.

Ottesen, R.T., and Theobald, P.K., 1994. Stream Se-diments in Mineral Exploration. In: M. Haleand J.A. Plant (eds.), Drainage Geoche-mistry, Handbook of Exploration Geoche-mistry, Elsevier, Amsterdam, 147-184.

Plant, J.A., and Moore, P.J., 1979. Geochemicalmapping and interpretation in Britain. Phi-los. TransactÝons of the Royal SocÝety ofLondon, Ser. B, 288, 95-112.

Plant, J.A., Hale, M., and Ridgway, J., 1988. Develop-ments in regional geochemistry for mineralexploration. Transactions of the Institutionof Mining and Metallurgy, 97, B116-B140.

Rose, A.W., Hawkes, H.E., and Webb, J.S.,1979. Ge-ochemistry in Mineral Exploration. Acede-mic Press, New York, 657 pp.

Rubeska, I., Ebarvia, B., Macalalad, E., Ravis, D.,and Roque, N., 1987. Multi- element pre-concentration by solvent extraction com-patible with an aqua regia digestion for ge-ochemical exploration samples.Analyst,112, 27-29.

SaÛÝroÛlu, A., 1986. KÝzÝldaÛ-ElazÝÛ cevherleßmeleri-nin �zellikleri ve k�keni. Jeoloji M�hendis-liÛi B�lteni, 29, 5-13.

SaÛÝroÛlu, A.,1992. Pertek -Dem�rek (Tunceli) skarntipi manyetit ve ilißkili bakÝr cevherleßmele-ri. TJK B�lteni, 35, 63-70.

Sch�ler, V.C.O., 1971. Chemical Analysis and Samp-le Preparation. In: R.E.Wainerdi and E.A.Uken (eds.), Modern Methods of Geoche-mical Analysis, London, 53-71.

Þaßmaz, A. ve SaÛÝroÛlu, A., 1990. Billurik dere cev-herleßmelerinin �zellikleri ve k�keni. MTADergisi, 110, 45-54.

T�fek�i, M.Þ. ve DumanlÝlar, �., 1994 a. G�neydoÛuAnadolu maden arama projesi genel tahkikve detay jeokimya �alÝßmalarÝ raporu. An-kara, MTA Rapor No. 9736, 25 s (yayÝm-lanmamÝß).

T�fek�i, M.Þ. ve DumanlÝlar, �., 1994 b. Malatya-Üs-pendere-KÝzmehmet ve ElazÝÛ-Baskil-Na-zarußaÛÝ arasÝnda g�r�len cevherleßmele-rin genel g�r�n�m� ve maden jeolojisi �a-lÝßmalarÝ raporu. MTA Rapor No. 9739, 26s (yayÝmlanmamÝß).

Van Loon, J.C., and Barefoot, R.R., 1989. AnalyticalMethods for Geochemical Exploration.Academic Press, New York, 344pp.

Youden, W.J., 1951. Statistical Methods for Che-mists. John Wiley and Sons Inc, N.Y., 16-17.

B�l�cek 63