Sipahi, Ferkan; Akpınar, İbrahim; Eker, Çiğdem Saydam; Kaygusuz, Abdullah; Vural, Alaaddin; Yılmaz, Meltem

The Eğrikar Fe–Cu skarn type mineralization is located approximately 100 km NW of Gümüşhane in NE Turkey. Geochemical analyses of diorite, which is thought to cause skarn, indicate medium K calc-alkaline (1.3 to ~ 2.3 wt% K2O), metaluminous to peraluminous (A/CNK = 0.76 to 1.13) and resembles a continental arc granite. The age of U–Pb zircon obtained from diorite is 42.3 ± 1.0 Ma, which reflects the age of skarn metasomatism after intrusion into Late Cretaceous sandy carbonates. Skarn formation zones are recognized as endo- and exoskarn. The endoskarn zone mainly consists of pyroxene with hedenbergite (Di4.31–28.14Hd59.29–80.82Jo5.0–35.55) at prograde stage. Mn content of pyroxene increases a slight from endo to exoskarn. Pyroxene is replaced by epidote and hornblende at the retrograde stage. The exoskarn zone comprises garnet with andradite (Ad91-99Gr01–07) and grossular-andradite (Ad44-95Gr05–54), epidote and quartz as silicate minerals, and magnetite and hematite as ore minerals. Magnetite is the abundant ore mineral and is accompanied by chalcopyrite and minor pyrite at retrograde stage. On the basis of fluid inclusion values of minerals, the temperature range for hedenbergite in endo-exoskarn is 350 °C–425 °C, for epidote in exoskarn is 365 °C–376 °C, and for quartz in exoskarn 200 °C–380 °C. NaCl equivalent salinity for hedenbergite 6.88–10.73 wt% and for quartz is 3.9–15.38 wt. The δ18O values of hedenbergite is 4.1 to 4.7‰ and for garnet 3.4‰ at prograde stage, for epidote 7.9–9.2‰, for magnetite 1 to 4.4‰, for hematite − 2.9 to − 1.6‰ and for quartz range between 8.5‰ and 15.2‰. The δ18O value of epidote suggests that oxygen is a magmatic fluid whereas hedenbergite, garnet, quartz and magnetite show the mixing of magmatic and meteoric fluids. In addition, the C isotope values (− 3.2 to 2.8‰) of calcite and marble in Eğrikar Fe–Cu skarn reflect those of metamorphic, and skarns. Based on oxygen isotope data from mineral pairs, the retrograde skarn formation is characterized by epidote–magnetite assemblage formed at 255 °C–438 °C. Fluid oxygen isotope compositions of magnetite and epidote pairs of the exoskarn skarn zone indicate a mixing of magmatic and meteoric fluids with narrow δ18O values between 7.17‰ and 8.9‰. The δ34S values of the pyrites exhibit a narrow range of 3‰ and 4.4‰, thereby indicating that sulfur were probably leached from magmatic rocks. Based on the field and laboratory observation, mineral chemistries, fluid inclusion studies and isotope composition analysis, it is suggested that the Eğrikar Fe–Cu skarn mineralization occurs in a magmatic origin fluids being initially under reduced conditions, subsequently under oxidized conditions, and at shallow depth.

Meltem Yılmaz

Eğrikar Fe–Cu skarn yatağı Gümüşhane'nin (KD Türkiye) yaklaşık 100 km kuzeybatısında yer almaktadır. Eğrikar (Torul, Gümüşhane) ve çevresindeki tortul ve volkanik kayaçlar Geç Kretase yaşlı olup, tabanda kireçtaşı içeren dasit ve üstünde bulunan hornblendli andezitten oluşmaktadır. Bu kayaçlar Geç Kretase yaşlı Eğrikar granitoyidi (monzogranit, granodiyorit ve diyorit) tarafından kesilmektedir. Dasitik kayaçlar porfirik dokuda olup, başlıca kuvars, plajiyoklas, biyotit ve opak minerallerden oluşmaktadır. Kireçtaşları ise yer yer mermere dönüşmüş ve kristalize olmuştur. Hornblendli andezitler mikrogranü porfirik ve glomeroporfirik dokulu olup plajiyoklas, hornblend, biyotit ve kuvars minerallerini içermektedir. Eğrikar granitoyidi üç farklı litolojiden (monzogranit, granodiyorit ve diyorit) oluşmakta olup, mirmekitik, yazı ve elek dokusu göstermektedir. Bu kayaçlar başlıca plajiyoklas, kuvars, hornblend, ortoklas ve muskovitten oluşmaktadır. Eğrikar Yaylası'nın güneybatısında granitoyidin (özellikle monzogranit) kireçtaşı ile volkanitlere sokulumu sonucu dokanak metamorfizması oluşmuş ve skarn zonu gelişmiştir. Monzogranitten kireçtaşına doğru endo- ve ekzoskarn zonlarının oluştuğu belirlenmiştir. Skarn zonunda piroksen, granat, epidot, kuvars, kalsit ve aktinolit-tremolit skarn minerallerini oluşturmaktadır. Skarn zonunda piroksen türü hedenberjit, granat türü grossular andradit ile andradittir. Eğrikar Fe-Cu skarn yatağının cevher minerallerinin parajenezi manyetit, pirit, hematit, kalkopirit, altın ve nabit bakırdan oluşmaktadır. Manyetitte ve hematitlerde kafes, kutu, lifsi ve bantlı dokular görülmektedir. İkincil cevher mineralleri olarak götit, limonit, dijenit, malakit, azurit, bornit ve lepidokrozit belirlenmiştir. Eğrikar Fe-Cu skarn yatağındaki volkanitler kalk-alkali karakterdedir. Granitoyidler orta K'lu kalk-alkali bileşimdedir. Eğrikar Granitoyidik kayaçların iz element karakteristikleri, genel olarak yay granitlerine benzerlik göstermekte ve Eğrikar Fe-Cu skarn sahasında Fe-skarn ile ilişkili granitoyidlerin yitim sonrası meydana gelmiş olduğu belirlenmiştir. Eğrikar Fe-Cu skarn yatağındaki ekzoskarn zonunda kuvars minerallerinde yapılan sıvı kapanım çalışmalarında sıvı kapanımlar birincil, yalancı ikincil ve ikincil kökenli kapanımlar olarak sınıflandırılmıştır. Kuvarslarda yapılan sıvı kapanım çalışmaları sıcaklığın ekzoskarn zonu için 160-380 °C ve tuzluluğun % 3.4-7.6 arasında olduğu belirlenmiş olup epitermal ve skarn kökeni desteklemektedir. Eğrikar Fe-Cu skarn yatağında ki piroksen ve granatın silikat mineralleri oluşturması, bol manyetit, hematit ve çok az piritin görülmsi ile sıvı kapanım sonucu elde edilen sıcaklık ve tuzluluk verileri bu yatağın oksitli şartlar altında sığ sokulum sonucu oluştuğunu göstermektedir.

RDL DOI10.71008/gumushane.thesis.2016.103indekslendi