|
Prof. Dr. Sinsi
|
Balıkesir Edremit Demir Yatakları
Bu yataklarda cevher mineralleri limonit veya limonitten itibaren oluşmuş hematit şeklindedir Alt seviyelerde nikel zenginleşmeleri de gözlenebilmektedir Bu yatakların iyi gelişebilmesi için sıcak ve yağışlı bir iklim, oluştuktan sonra aşınıp yok olmamaları için de az engebeli ve az eğimli bir topoğrafya gereklidir
Benzer koşullar altında bu süreçlerle daha önce oluşmuş diğer tip yatakların zenginleşmeleri de mümkün olup, pek çok yatakta bu zenginleşmenin geliştiği ve/veya izlerinin bulunduğu görülmektedir
13 3 6 Sünger / Bataklık Tipi Demir Yatakları
Yukarıdaki lateritik demir yataklarının oluşumu ile ilgili anlatımlardan anlaşılacağı gibi asitik pH koşullarında demirin hareketliliği yüksek olup, kayaçların bozunması sırasında su içinde çözülü iyonlar şeklinde bozunma bölgesinden uzaklaşmaktadır Sünger tipi demir yatakları bu şekilde su içinde çözünmüş demir iyonlarının ya yeraltı su seviyesine kadar veya yakındaki bir sulu ortamın kenarına kadar taşınması ve ortamda pH'ın bazikleşmesi veya Eh'ın yükselmesi sonucu çökelerek zenginleşmeleri şeklinde oluşmuş yataklardır Birinci durumda yatağın üst kısmında açık renkli ve silisçe zengin bir kabuk gözlenir Ikinci durumda ise yer yer oldukça ince tabakalanmaların ve/veya laminalanmaların geliştiği sedimanter bir cevherleşme oluşur (Şekil 134)
Şekil 134: Sünger tipi demir yataklarının olasıl oluşum yerleri ve modelleri (A Bozunma bölgesinde YAAS yakınlarında oluşum, B Yakındaki bir sulu ortamın kenarında oluşum)
Demirin bozunma bölgesinden serbestleşmesini ve uzaklaşmasını sağlayan asitik pH koşullarının özellikle bölgede iyi gelişmiş bitki örtüsü ve çürüyerek organik asitlere dönüşmüş bitki artıklarınca sağlandığı düşünülebilir Ayrıca köken kayaç içindeki sülfürlü mineraller de pH'ın asitikleşmesinde ve bozunmanın hızlanmasında etkili olabilirler
13 3 7 Oolitik (Ironstone) Demir Yatakları
Bu tip demir yatakları, karbonatlı ve silisli çökellerle birlikte gözlenmektedirler Cevher içinde çapraz tabakalanma, çamur çatlakları, canlı artıkları, oolitik yapı ve sığ sulu ortamlara özgü diğer özellikler ile yer yer konglomera mercekleri gözlenmekte olup, deniz kıyısı ve/veya kıta yokuşu ortamlarda oluştukları düşünülmektedir Ayrıca bazı yataklarda kompleks transgresif ve regresif tekrarlanmaların geliştiği saptanmıştır
Özellikle Avrupa kıtasında geniş bir alan üzerinde Üst Paleozoyik ve Erken Mesozoyik sahalarda yaygın olarak gözlenmektedirler Ancak daha genç sahalarda da örnekleri vardır
Cevher minerali olarak kimyasal sedimanter ve diyajenetik süreçlerle oluşmuş oksitli, karbonatlı, silikatlı ve az miktarda da sülfürlü mineraller gözlenmektedir Oksitli minerallerden hematit, limonit ve ender olarak manyetit, karbonatlı minerallerden siderit ve demirce zenginleşmiş diğer karbonat mineralleri, silikatlı minerallerden ise özellikle şamozit yaygındır Cevherleşmelerden bazılarında oksitli, bazılarında ise karbonatlı mineraller hakimdir
Bu cevherleşmelerde oolitik yapı hakim olup, oolitler genellikle merkezlerinde bulunan bir cevhersiz kırıntının üzerinde büyümüş genellikle yuvarlaklığını korumuş oluşumlar şeklindedirler Yer yer deformasyonlar etkisi ile yassılaştıkları da gözlenmektedir Yer yer karbonatlı mineralleri ornatarak oluşmuş hematitli kesimler de bulunmaktadır Oolitlerin şamozit, kalsit ve limonitik tozlardan oluşmuş bir bağlayıcı ile tutturuldukları görülmektedir Yüzeye yakın kesimlerde bağlayıcı malzeme içindeki karbonatların çözülmesi sonucu oolitlerin serbestleştikleri ve cevherleşmenin toprağımsı bir görünüm kazandığı gözlenmektedir
Bu yatakların kimyasal bileşimleri çok heterojen olup, hem demir tenörü (%35-63 Fe), hem de karbonat/silikat oranı çok değişmektedir Yer yer CaO ve P2O5 içerikleri çok yükselmektedir Aşağıda anlatılacak bantlı tip demir yataklarından fosfat içeriklerinin yüksek oluşu, silis bantlarının azlığı ve karbonat içeriklerinin yüksekliği ile ayrılmaktadırlar
Bu yatakların oluşumunda demirin kökeni tartışmalı olup, demirin akarsularca karalardan getirildiği, deniz suyunca deniz tabanından veya akarsuların getirdiği sedimanlardan çözüldüğü, kıta yokuşuna doğru yükselen deniz tabanı akıntılarınca derin denizel ortamlardan getirildikleri veya su altı volkanik faaliyetlerince sağlandığı gibi görüşler bulunmaktadır Karalara yakın ve sığ denizel ortamlarda gözlenmeleri, yakınlarında volkanik faaliyet gözlenmemesi gibi nedenlerle volkanik getirim dışındaki süreçlerden herhangibiri, özellikle karalardan getirim ve kıta yokuşuna doğru yükselen akıntılarca getirim süreçleri daha mümkün gözükmektedir
ABD'deki Clinton Demir Yatakları ve Avrupa' da geniş bir yayılım gösteren (Fransa, Almanya, Belçika ve Lüksemburg gibi ülkelerde) ve Minette demir tabakaları olarak bilinen oluşumlar bu tipin en belirgin örnekleridir
Taylor (1969), güncel olarak oolitik Fe yataklarının ekvatorun iki tarafında 10o N ve S paralelleri arasında oluştuğuna dikkati çekerek, jeolojik devirler boyunca bu yatakların gözlendiği yerlere göre ekvatorun ve iklimin yer değiştirmiş olduğunu düşünmektedir (Wopfner ve Schwarzbach, 1976' dan)
13 3 8 Bantlı Demir Yatakları
Bu yataklar, Prekambriyen yaşlı birimlerin gözlendiği ABD, Kanada ve Avustralya gibi ülkelerde yaygın olarak gözlenmektedir Dünya demir üretiminin büyük bir kısmı bu yataklardan yapılmaktadır ve 60 milyar tondan daha fazla rezervleri olduğu tahmin edilmektedir
Bu yataklar ilk olarak James (1954) tarafından ince bantlı ve laminalı, %15'ten daha fazla Fe içeren, genellikle çört bantları içeren kimyasal sedimanter kayaçlar olarak tanımlanmışlardır (Edwards ve Atkinson, 1986) En önemli özellikleri çok ince demirli ve silisli bantların 10'larca metreye varan kalınlıkta ardalanmalar oluşturmaları ve bu bantların kilometrelerce devam etmesidir Bantların kalınlıkları 5-30 mm arasında değişmektedir
Bu yataklarda değerlendirilebilir cevher mineralleri hematit, manyetit ve az miktarda siderittir Ayrıca demir silikatlar, stilpnomelan, minnesotait ve pirit te yer yer önemli miktarda bulunmaktadır Yataklarda su derinliğine ve su içinde çözülü O2 içeriğine bağlı olarak oksitli, karbonatlı, sülfürlü ve silikatlı mineral fasiyeslerinin geliştiği belirtilmektedir (James, 1954; Edwards ve Atkinson, 1986' ten) Yatakların ortalama bileşimleri % 30 Fe ve % 45 SiO2 şeklindedir
Bu yatakların oluşum ortamları yer yer açık denizden bir bariyerle ayrılmış, yarı kapalı sığ denizel ortam, yer yer ise açık deniz ortamı özellikleri sunmaktadır Fosil içerikleri birkaç alg ve karakteristik olmayan mikroorganizma fosilleri dışında hiç yok gibidir Bu yatakların pek çoğu ileri derecede metamorfizma geçirmiş veya deforme olmuşlardır Bu nedenle de ilksel özellikleri hemen hemen tamamen silinmiştir
Bu yataklarda zenginleşmiş demirin, kökeni ve oluşum koşulları hakkında çeşitli görüşler bulunmaktadır Önemli görüşleri Stanton (1972), Park ve MacDiarmid (1975), Eichler (1976), Dimroth (1977) ve Edwards ve Atkinson (1986) gibi yayınlardan yararlanılarak aşağıdaki gibi özetlemek mümkündür
i Demir ve silis getirimi su altı volkanizması ile olmuştur Demir ve silis içeren sıcak hidrotermal çözeltiler soğuk ve oksijene doygun deniz suyu ile karşılaştıklarında ürünlerini çökeltmişlerdir
ii Demir ve silis demirce zengin tüflerin ve felsik volkanitlerin bozunması, yerinde oksitlenmesi ve silisleşmesi sonucu oluşmuştur
iii Demir ve silis karalardan akarsularla taşınmıştır Bazı araştırıcılar bu taşınmanın olağan atmosfer koşulları altında hızlı aşınma sonucu küçük boyutlu taneler şeklinde olduğunu düşünürken, bazı araştırıcılar taşınmanın su içinde Fe2+ iyonları şeklinde olabileceği ve oksijen içeriği zengin atmosfer koşulları altında demirin hareketliliğinin az olması nedeniyle oksijence fakir bir atmosferin bulunması gerektiğini düşünmektedirler Ayrıca demirin deniz suyu içinde karalardan taşınmış taneli malzemeden asitik ve indirgen koşullarda çözülmüş olabileceği de düşünülmektedir
Bu yataklarda, demirli ve silisli seviyelerin ardalanmalı çökelimi; volkanizma ile ilgili olduğunu düşünenlerce hidrotermal çözeltilerin farklı zamanlarda demirce veya silisçe zengin olabilecekleri, kimyasal sedimanter görüşü benimseyenlerce ise iklim koşullarındaki ve mikrobiyolojik faaliyetlerdeki dönemsel değişikliklere ve deniz suyunun Eh ve pH koşullarında ki değişimlere bağlı olarak demir ve silisin jeokimyasal özelliklerinde gözlenen farklılıklar sonucu geliştiği şeklinde açıklanmaya çalışılmaktadır
|