Sulfur and lead isotope investigations of the carbonate_hosted Pb-Zn deposits in the Yahyalı region Kayseri, Southern Turkey

Abstract

Yahyalı yöresinde (Toros Kuşağı) çok sayıda karbonat-yankayaçlı Pb-Zn yatağı yer almaktadır. Galenit yataklarda en bol bulunan sülfür mineralidir. Göynük, Celaldağı Desandre, Demircilik, Tekke, Havadan ve Suçatı yataklarındaki galenitlerin $\delta^{34}S$ ortalamaları, sırasıyla +0.2 ± 0.5, +9.3 ± 0.8, +10.7 ± 1.3, +10.8 ± 1.3,206 +11.5 ± 2.4, - 4.2 ± 0.4 bulunmuştur. Bunlardan $^{206}Pb/^{204}Pb, ^{207}Pb/^{204}Pb$ ve $^{208}Pb/^{204}Pb$ oranları araştırılan yatakların ortalamaları Göynük için 18.968 ± 0.005, 15.741 ± 0.005 ve 39.074 ± 0.016; Celaldağı Desandre için 18.702 ± 0.006, 15.715 ± 0.006 ve 38.883 ± 0.021; Demircilik için 18.618 ± 0.020, 15.727 ± 0.008 ve 38.852 ± 0.032; Suçatı içinse 18.808 ± 0.017, 15.751 ± 0.028 ve 38.983 ± 0.166 dır. Kükürt izotopları incelemeleri, Göynük ve Suçatı yataklarındaki kükürdün farklı kaynaklardan türemiş kükürt izotoplarının karışım ürünü, diğerlerinin ise deniz suyu kökenli olduğunu göstermektedir. Galenitlerdeki Pb izotop oran değerlerinin dağılımı her bir yatak için homojen bir kümeleşme sunarken, radyojenik kurşun zenginleşmesi bakımından bir çizgisellik göstermemektedir.

Carbonate-hosted Pb-Zn deposits are common in the Yahyalı region (Taurus Belt) with galena the most abundant sulfide mineral. The mean $\delta^{34}S$ values for Göynük, Celaldağı Desandre, Demircilik, Tekke, Havadan and Suçatı deposits were +0.2 ± 0.5, +9.3 ± 0.8, +10.7 ± 1.3, +10.8 ± 1.3, +11.5 ± 2.4, - 4.2 ± 0.4 , respectively. The mean $^{206}Pb/^{204}Pb, ^{207}Pb/^{204}Pb$ and $^{208}Pb/^{204}Pb$ measurements for the studied deposits were 18.968±0.005, 15.741±0.005 and 39.074±0.016 for Göynük, 18.702±0.006, 15.715±0.006 and 38.883±0.021 for Celaldağı Desandre, 18.618±0.020, 15.727±0.008 and 38.852±0.032 for Demircilik, 18.808±0.017, 15.751±0.028 and 38.983±0.166 for Suçatı. The sulfur isotope systematics imply that sulfur originated from a mixture of different sources for the Göynük and Suçatı deposits, but was probably derived from seawater for the others. The distribution of lead isotopic ratios had a well-defined cluster for each deposit, but no linear trend defining enrichment in radiogenic lead.