Çakmakkaya ve Damarköy (Murgul-Artvin) bakır yataklarında sıvı kapanımı, oksijen ve hidrojen izotopları jeokimyası incelemeleri ve yatakların oluşumu açısından düşündürdükleri

Abstract

Murgul (Artvin) Yöresi' nde bulunan Çakmakkaya ve Damarköy bakır yatakları, Doğu Karadeniz Bölgesi' nde yaygın olarak gözlenen ve Kuroko tipi yataklar olarak tanımlanan volkano-sedimanter yan kayaçlı sülfıd yataklarının tipik örneklerindendirler. Çakmakkaya ve Damarköy yatakları çevresinde yüzeyleyen kayaç türleri alttan üste doğru; Andezitik lav, Breşlesmiş dasit tüf, Örtü tüfü ve Porfiri dasit şeklinde ayrılarak haritalanmışlardır. Bu kayaç türlerinin üzerinde yer yer oldukça kalın kolüvyon örtüsü bulunmaktadır. Bu yataklarda stockwork tipi cevherleşme hakim olup, Breşleşmiş dasit tüf birimi içinde gelişmiştir. Çakmakkaya yatağında, stockwork tipi cevher zonunun üst ve kenar kesimlerinde ince bir stratiform cevher zonu ile mercek şekilli bir jips zonu gözlenmekte ve üzerleri tavan türü ile örtülmektedir. Damarköy yatağında ise yalnızca stockwork tipi cevher zonu gözlenmekte, stratiform cevher zonu ve jips oluşumları gözlenmemektedir. Stockwork tipi cevher damarcıklarından alınan örneklerde ana cevher minerali olarak; pirit ve kalkopirit, eser miktarlarda sfalerit, galenit, tedrahetrit ve markasit, gang minerali olarak ise yalnızca kuvars gözlenmiştir. Özellikle kılcal çatlakların kesişim yerlerinde sülfürlü minerallerin zenginleşmesi artmaktadır. Stratiform cevher zonundan alınan örneklerde ise kırıntılı doku hakim olup, stockwork tipi cevherleşmeden veya su içine boşalan çözeltilerden itibaren çökelen cevher minerallerinin, ya sonraki patlamalar etkisiyle veya su altı akıntıları ve dalga hareketleri etkisiyle kırıntılı hale gelerek su tabanında tekrar çökeldikleri anlaşılmaktadır. Cevher kırıntılarının şekli ve büyüklükleri oldukça değişken olup, stockwork tipi cevherleşmede gözlenen minerallerini içermektedirler. Sıvı kapanım incelemeleri; hidrotermel çözeltilerin bileşiminde NaCl, $CaCl_{2}$ ve $MgCl_{2}$ gibi tuzların hakim olduğunu, çözeltilerin tuzluluğunun cevherleşmelerin oluşumu sırasında daha yüksek olduğunu, son evrelere doğru kısmen azaldığını, cevherleşme sırasında hidrotermal çözeltilerin sıcaklıklarının 254 $circ$ C' ye kadar yükseldiğini, ancak son evrelere doğru 110.2 $circ$ C' ye kadar düştüğünü göstermektedir. Oksijen ve hidrojen izotopları jeokimyası incelemeleri ile belirlenen $delta^{18}$O ve $delta$ D değerleri; hidrotermal çözeltilerdeki suyun büyük çoğunluğunun meteorik kökenli, az bir kısmının ise denizel kökenli olabileğine işaret etmektedir. Yukarıdaki bulgular ışığında; yöredeki cevherleşmelerin volkano-sedimanter istifin oluşumu sırasında, oluşum ortamının kenarlarında bulunan karalardan derinlere sızarak ısınmış meteorik suların, geri yükselirken volkano-sedimanter istif içindeki volkanik kayaçlardan metal ve kükürt iyonlarını çözdükleri ve deniz tabanının hemen altında (stockwork tipi cevherleşme) veya deniz suyu içine boşaldığı yerlerde (stratiform cevher zonu) cökelterek cevherleşmeleri oluşturdukları ve çökelme sırasında, meteorik suların deniz suyu ile karıştığı ve/veya etkileştiği sonucu çıkarılmaktadır.

Çakmakkaya and Damarköy copper deposits in Murgul (Artvin) area are the typical examples of Kuroko-type volcanogenic sulfide deposits that widely occur in the Eastern Pontide region of Turkey. Çakmakkaya and Damarköy deposits are occured in volcanic rocks in an upward sequence consist of andezitic lava, brecciated dacite tuff, covering tuff and porphry dacite. Stochwork ores are dominant in the deposits and are hosted by brecciated dacite tuff unit. A thin stratiform ore zone and a gypsume lens are occured on the stockwork ore in the Çakmakkaya deposit, while Damarköy deposit contains only stockwork ore. Stochwork ore veinlets contain mainly pyrite and chalcopyrite, with minor amount of sphalerite, galena, tetrahetrite and marcasite. Quartz is the only gangue mineral. Enrichment of sulfides is largely controlled by microfracturing of the dacitic tuffs. High contents occur especially at the intersections of the fractures. Stratiform ore zone occured within the Çakmakkaya deposit contains ore clasts which indicative of fragmentation and resedimentation of sulfide minerals during or after discharge of hydrothermal fluids onto the sea floor. Ore clasts contain the same minerals similar to that of stockwork ores. Fluid inclusion studies indicate that the ore forming fluids contain NaCI, $CaCl_{2}$ and $MgCl_{2}$, their salinities are high during the deposition of the ore minerals and decrised toward the later episodes of mineralisation, temperature of the fluids reached up to 254$circ$ C, but decreased down to 110.2 $circ$ C during the later episodes of mineralisation. Oxygen and hydrogen isotope studies indicate that the most of the water in hydrothermal solutions are meteoric origine, however there seem to be a small amount of sea water mixing and/or interaction. As a conclusion; it may be assumed that meteoric water, circulating through the underlying basement of the volcano-sedimentary rocks, has acted as mineralising fluid, and leached the metals (Fe, Cu, Zn, Pb etc.) and sulfur from the surrounding volcanic rocks and precipitated along the fractures within the brecciated dacitic host rocks and at the surface of the sea floor.