maden yatakların oluşum süreçleri
advertisement
Maden Yatakları 2 Prof.Dr. Miraç AKÇAY Ders notları ve Prof.Dr. Ahmet GÖKÇE der kitabından Yararlanılmıştır. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR YÜZEYSEL ORTAM KOŞULLARI VE MADEN YATAKLARININ OLUŞUMU Derin ortam koşullarında oluşmuş mineraller, yer yüzüne çıktıklarında, yeni koşulların etkisinde kalmakta ve zamanla, ya yeni koşullarda kararlı minerallere dönüşmekte veya tamamen bozunup iyonlarına ayrışmaktadır. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Yüzeysel koşullarda gelişen önemli olayları, - fiziksel parçalanma, - kimyasal bozunma, - depolanma süreçleri, olarak sıralamak mümkündür. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Bu dönüşüm veya bozunmalar; - kayaçların ve cevherleşmelerin; - mineralojik ve kimyasal bileşimine, - yapısal ve dokusal özelliklerine, - iklim koşullarına, - atmosferin O2 ve CO2 içeriğine, - ortamın su dolaşımına, - pH ve Eh durumuna, - topoğrafik özelliklere, - organizma faaliyetlerine, - elementlerin hareketliliğine, bağlı olarak hızlı veya yavaş bir şekilde gelişmektedir. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR mineralojik ve kimyasal bileşim çok dayanıklı mineraller (soy metaller ve ağır oksitler) orta derecede dayanıklı mineraller (silikatlar) çok dayanıksız mineraller (sülfürler) taneler şeklinde serbestleşirler taneler şeklinde serbestleşirler ve bileşimlerindeki hareketliliği yüksek iyonlar kolayca su içine geçer çok kolay bir şekilde kimyasal bozunmaya uğrayarak iyonlarına ayrılırlar MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR yapı ve doku özellikleri MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR iklim koşulları MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR atmosferin O2 ve CO2 içeriği Özellikle atmosfer ile temas halindeki mineraller yüzeysel ortam koşullarında, oksijen ile reaksiyona girerek daha kararlı formlara dönüşme eğilimindedirler. Oksidasyon olarak da adlanan bu süreç için Ferrosillit (ortopirosen türü bir mineral) - Hematit dönüşümü; 4FeSiO3 + O2 2Fe2O3 + 4SiO2 örnek olarak verilebilir. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR atmosferin O2 ve CO2 içeriği Yüzeysel ortam koşullarında atmosferde veya özellikle yağmur sularında çözülü olarak yer alan CO2; - su ile reaksiyona girerek karbonik asiti oluşturmakta ve bu asit yolu ile mineraller alterasyona uğramaktadırlar, CO2 + H2O H2CO3 CaSiO3 + 2H2CO3 + H2O Ca2+ 2HCO3- + H4SiO4 Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O - su ile reaksiyona girerek karbonatlı kayaçlarda kimyasal bozunma ve yeniden çökelmelere yol açmaktadır, CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O - su ile reaksiyona girerek doğrudan silikatlı mineralleri alterasyona uğratmaktadır. CaSiO3 + CO2 + 2H2O CaCO3 + H4SiO4 MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR ortamın su dolaşımı Su, doğadaki en bol ve en iyi çözücüdür. Elementlerin kimyasal süreçler altında; çözünmesi/serbestleşmesi, taşınması, depolanması, yüzeysel ortam koşullarında kimyasal reaksiyonların gelişmesi, için en uygun koşullar suyun varlığı ile söz konusu olmaktadır. Suyun yüzeysel ortam koşullarında minerallerin alterasyonu (değişim/dönüşümleri) üzerindeki etkisi üç ayrı biçimde söz konusu olup, bunlar; -Hidroliz -Hidrasyon -Dehidrasyon şeklinde sıralanabilmektedir MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Hidroliz için, Albit- Kaolinit dönüşümü; 2NaAlSi3O8 + 2H+ + 9H2O H4Al2Si2O9 + 4H4SiO4 + 2Na+ Hidrasyon için, Kernit-Tinkalkonit dönüşümü; Na2O.2B2O3.4H2O + H2O Na2O.2B2O3.5H2O Dehidrasyon için; Jips-Anhidrit dönüşümü; CaSO4.2H2O CaSO4 + 2H2O örnek verilebilir. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR pH ve Eh durumu MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR topoğrafik özellikler MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR organizma faaliyetleri MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR elementlerin hareketliliği MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Yüzeysel ortam koşullarında; gerek kayaç ve cevher minerallerinin bozunması sırasında, gerek bozunma ürünlerinin taşınması sırasında gerekse de bir çökelme ortamına ulaşılmasından sonra fiziksel, kimyasal veya biyolojik süreçlerin etkisi altında ürünlerin depolanması sürecinde ekonomik değeri olan elementler ve mineraller zenginleşebilirlerse, cevherleşmeler ve/veya maden yatakları oluşmaktadır. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Kimyasal bozunma sırasında serbestleşen iyonlardan hareketliliği yüksek olanlar su içinde çözülü olarak ortamdan uzaklaşırken, hareketliliği düşük olanların bozunma bölgesinde oksitli ve hidroksitli mineraller şeklinde depolanması sonucunda gerçekleşen zenginleşmeler kimyasal kalıntı tipi zenginleşmeler/yataklar olarak tanımlanmaktadırlar. Ekonomik değeri olan elementlerin sulu ortamlar içinde zenginleşmeleri ve kimyasal süreçlerle çökelmeleri sonucu oluşan zenginleşmeler kimyasal sedimanter zenginleşmeler/yataklar olarak adlanmaktadırlar. Fiziksel parçalanma ve dağılma sonucu taneler şeklinde serbestleşen bozunma ürünlerinin, değişik yerlerde depolanması şeklinde oluşmuş zenginleşmeler plaser tipi zenginleşmeler/yataklar olarak isimlendirilmektedir. MADEN YATAKLARIN OLUŞUM SÜREÇLERİ - YÜZEYSEL ORTAMLAR Canlıların ve organik maddelerin etkisiyle gelişmiş zenginleşmeler biyolojik veya biyosedimanter zenginleşmeler/yataklar olarak isimlendirilmektedirler. Bozunma sırasında, daha önceden oluşmuş maden yataklarının veya cevherleşmelerin ikincil olarak zenginleşmeleri ve/veya ikincil zonlanmaların gelişmesi de olasıdır. Bu ikincil zenginleşmeler ve zonlanmalar özellikle sülfürlü cevherleşmelerde daha yaygın olup, oksidasyon ve sementasyon zonu zenginleşmeleri olarak bilinmektedirler.
