Kalıntı Yatakları

KALINTI YATAKLARI

1. Oluşum:
Oluşum nedenleri yer kabuğunun üzerinde atmosfer veya hidrosferdeki olaylara yani dış kökenli olaylara bağlı olarak gelişen yataklardır. Fe, Ni, Co, Al, Mn yatakları kalıntı olarak gelişirler. Ayrıca Asbest, manyezit, kil tuğla, kiremit toprakları (terraroza) sepiyolit vb. yataklar kalıntı yatakları olarak gelişirler.
Bu tür yataklar içinde belirli bir cevher yığışımına sahip olmayan olağan kayaçların tamamen dış etkenlerle ayrışıp faydasız unsur gruplarının ortamdan uzaklaşarak faydalı mineral ve elementlerin toplanmasıyla oluşan yataklardır. Bu yatakların oluşumuna etken 3 faktör vardır. Bunlar:
- İklim,
- Rölyef,
- Ayrışmaya uğramış kayacın bileşimi.
2. Genel Özellikleri:
Kalıntı yatakları özellikle sıcak, nemli tropikal iklimin olduğu bölgelerde rölyefin düşük olduğu az çıkıntılı bölgelerde ve tamamen peneplenleşmemiş kayaçların olduğu bölgelerde gelişir.
Ferromağnezyen ve Aliminosilikatlı kayaçlar ayrıştıklarında üst kısımlarında lateritik oluşumlar meydana getirirler. Ayrışan kayacın bileşimine göre ortaya çıkan lateritler:
a. Demir (Fe)’li lateritler
b. Alüminyum (Al)’lu (Boksit) olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Demirli lateritlerde Nikel-Kobalt zenginleşmesi söz konusudur. Kalıntı yatakların bir kısmı oluştukları günden beri taşınmayıp aşınmadan yerlerinde bulundukları için Otokton yataklar da denir. Bazıları ise taşınıp yeniden bir başka bölgede biriktikleri için Allokton yataklar veya yarı Allokton kalıntı yatakları olarak adlandırılabilir.

Kalıntı Yatakların Sınıflandırılması

• Demirli Lateritler:

Tropikal ve subtropikal iklimlerde peneplenize veya oldukça düzgün topografik yüzeylerde kimyasal ayrışmaya maruz kalan demir minerallerinden çıkan demirin diğer bileşenlerin yıkanarak ortamdan uzaklaşmasına bağlı olarak zenginleşmesi sonucu ortaya çıkan demir bakımından ekonomik öneme sahip bir miktar silis bulunduran demirhidroksit birikimlerine demirli laterit yatakları denir.
Demirli laterit yatakları yataklanma tipi bakımından birçok gruba ayrılır. Bunlar:
1. Plaser yataklar
2. Conakry tipi lateritik yataklar
3. Lindener mark tipi karstik yataklar
4. Delemont tipi psolitik yataklar
5. Hunsrück tipi çökellerin güncelleşmesiyle oluşan yataklar

• Demir şapkalar

• Plaser Yataklar: Anakayadan günlenme ve bozulmayla serbestleşmiş ve nehir, deniz dalgaları ve akıntıları yada rüzgarla mekaniksel olarak taşınmış ve konsantre olmuş birikimlerdir (Şekil 1). Akarsu ve plaj çökellerindeki mekanik boylanma sonucu oluşan siyah kumlardaki en önemli demir minerali manyetittir.

Şekil 1.

Iron Mountain, Missouri yatağında Paleozoyik birimleri altındaki plaser cevher (Lindgren, 1933'den).
1-Porfir (hematitli), 2-Kil, 3-Kumlu kireçtaşı, 4-Kireçtaşı, 5-Kumtaşı, 6-Kireçli kil, 7- Konglomeratik cevher.

• Conakry Tipi Lateritik Yataklar: Lateritler, tropiklerde çeşitli tipteki kayaların üzerinde yer alan örtü demir oksitlerdir. Alttaki kayaların derin biçimde günlenmesiyle oluşurlar ve çözünmeyen bileşenlerin oksitlenmiş kalıntı birikimleridir (Şekil 2). Bazik ve ultrabazik kayaların ve demirce zengin bazalt ve tüf gibi püskürük kayaların üzerinde yer alır.

Şekil 2.

Conakry tipi lateritik demir yatağının genelleştirilmiş kesidi (Ovalıoğlu,

1- Toprak, 2-Demir kabuk, 3- Yumuşak demir, 4- Geçiş zonu, 5- Bazik kaya

• Lindener mark Tipi Karstik Yataklar: Kireçtaşı ve dolomitlerin üzerinde yer alan bir lateritik demir yatağı tipidir. Kalıntılar, transgresyona bağlı eski karasallaşma yüzeylerini temsil eden stratigrafik boşluklarda uzanmaktadır. Günlenmeyle oluşan demirler çukurları örterler ve çoğu kez denizel çökellerle örtülmüşlerdir. Lindener mark’da (Almanya) karstik kalıntı demir cevherleri Devoniyen kireçtaşı üzerinde yer alır (Şekil 3).

Şekil 3.
Lindener Mark’da dolinlerin kesiti.

• Delemont Tipi Pisolitik Yatakları: Pisolitik cevherler, bir demirce zengin kalıntı kil yada bir kıtasal günlenme kabuğu (limon olarak adlandırılmaktadır) içerisinde kongresyonlu, yuvarlaklaşmış kabuksal oluşumlardır. Kurak ile yarı kurak, zaman zaman nemli bir iklimde günlenmeye yol açan, aşağıdan yükselen demirce zengin çözeltilerden buharlaşma yoluyla kireçtaşı üzerinde oluşurlar. Delemont’da (İsviçre) pisolitik cevherler (Şekil 4) silika ve alüminayla kirlenmiş kahverengi demir cevherleridir. Manganez, kalsiyum ve magnezyum ile elementler de bulunur.

Delemont yatağına ait şematik kesit (Fehlmann ve Quervain, 1952'den). 1-Karstik erozyonla oyulmuş Jura kireçtaşı, 2-Killi balçık, 3- Pisolitli balçık, 4- Pisolitsiz killi balçık, 5- Demirli kireçtaşı "Limonu" (sarı toprak), 6- Marn.

5. Hunsrück Tipi Çekellerin Günlenmesiyle Oluşmuş Yataklar
Şeyl, grovak ve kumtaşı üzerindeki lateritik günlenmeyle oluşmuş demir yataklarıdır. Bu tip yataklar silisli, toprağımsı, kahverengi demir cevherleridir. Göç eden çözeltilerden, kısmen metasomatik yer değiştirmeyle çökelmişlerdir.
Hunsrück'de (Almanya) cevher, daha kaba kırıntılı gereçle birlikte kil içinde sarmalanmıştır (Şekil 5). Cevher genel olarak paleotopoğrafyada oluşmuş çukurların alt kısmında mercek, ışın ve düzensiz kütleler biçimindedir. Neojen ile erken Pleistosen sırasındaki nemli tropikal iklimde, Devoniyen şeyi, grovak ve kumtaşının laterilik günlenmesiyle oluşmuştur. Bu günlenme sırasında açığa çıkan demirce zengin çözeltiler yüzey yakınındaki havzalarda ve ceplerde çökelmişlerdir. Cevherin kimyasal bileşimi Fe % 42,Si02 % 20, Mn % 0.25 ve P % 0.5 biçimindedir.

Şekil 5.

Hunsrück yatağının şematik kesidi (Vierschilling, 1910'dan).

6. Demir Şapkalar
Piril ve pirotin gibi demirli sülfidlerin yüzeyde oksitlenmesiyle oluşmuş kalınlı demir oksit yataklarıdır. Sülfid yatakları üzerinde bir takke oluştururlar ve dereceli olarak birincil cevhere geçerler (Şek.6). Genelde düzensiz biçimdedirler, sülfidli cevher gövdesindeki çöküntülerde aşağı doğru yayılan demir cepleri görünümündedirler.
Sert gözenekli kütleler ve tipik olarak yumuşak toprağımsı demir oksitler ile günlenmeye dayanıklı mineraller içerirler. Ana cevher minerali limonittir. Bunun yanında birincil cevherin bileşimine bağlı bileşenler de görülür. Kükürt içeriği çoğunlukla yüksektir.

Türkiye Kalıntı Demir Yatakları
1. Çaldağ (Manisa): Ultrabazik demir %48-60, kalınlığı 10 m, limonit ve nikel de içerir.
2. Zileköy (Kayseri): Tüf ve aglomeralar üzerinde limonit oluşmuştur. %45-55 demir içerikli, 2 m kalınlığı olan bir yatak.
3. Avşaören (Sivas): Demir oranı %40-50 dir. Çok silis içerdiğinden ekonomik değildir.

• Payas (Hatay): Limonit, demir %15-63, nikel %1,57, Alüminyum %10-30. kalkerler arasında allokton bir yatak olup kalınlığı 5-27 m arasında değişir.

B. Alüminyumlu Lateritler:
Kayaçların yüzey şartlarındaki alterasyonu ile bileşenlerinden bir kısmını kaybederek bazı bileşenlerce zenginleşmeleri sonucu lateritler ortaya çıkmaktadır.
Laterit bir miktar silis ihtiva eden demir ve alüminyum hidroksitlerle killerin karışımına denilmektedir. Alüminyumca zengin olanları ise Alüminyum lateritleri meydana getirmektedir.
Laterit oluşumu için tropikal veya sub tropikal iklim şartları ve oldukça düz, hatta peneplenize yüzeylerin bulunması gerekir. Bu ortamda yağmur suları kayaçları ayrıştırarak çözebildikleri Ca, Na, K, P, Mg gibi elementleri taşırlar. Al, Fe, Ni, Co, Ti ve Si gibi elementler ise yerinde kalarak lateritleri oluştururlar.
Alüminyum lateritlerin gelişebilmesi için ayrışan kayaçta yeterli miktarda alüminyum bulunması ve kayacın yüzey şartlarında kolay ayrışabilen bileşime sahip olması gerekir. Bu özelliklere en uygun kayaçlar kireçtaşları ve dolomitler, kısmen de volkanik kayaçlar ve nefelin siyenitlerdir.

Alüminyum laterit ve boksit yataklarını oluşumlarına göre dört gruba ayırmak mümkündür:

• Güncel Alüminyum Lateritler: Bunlar kuvaterner topografik yüzeylerinde gelişen karstik çukurların alüminyum lateritlerle dolması şeklinde oluşmaktadır. Genellikle amorf alüminyum hidroksitler, gibsit, ender olarak da böhmit bulundururlar. Jameika, Tahiti ve Dominik Cumhuriyetinde işletilen güncel alüminyum lateritler yatakları vardır.
• Karstik Boksit Yataklar: Bunlar Paleo-topografik yüzeylerde çukurlukların veya karstik boşlukların alüminyum lateritlerle doldurulmaları ile oluşmuşlardır. Diyojenes geçirdikleri için tutturulmuş katı kayaçlardır. Genellikle düşük dereceli metamorfizmaya uğramışlardır. Hakim minerallari böhmit ve diyaspordur. Daha az oranda gibsit bulunur. Kısmen taşınmış veya yer değiştirmişlerdir. Bu yolla meydana gelen yıkamalar boksitin kalitesini yükseltmiştir. Büyük boksit seviyelerinin yanında boşluk dolgunu şeklinde bulunan karstik cepler yaygındır.
• Sedimenter Boksit Yatakları: Yüzeyde birikmiş ve genellikle düşük kaliteli alüminyum lateritlerin değişen topografya şartlarında tane veya çamur halinde taşınarak bitişik sedimantasyon havzalarında birikmeleri şeklinde oluşurlar diğer sedimanlarla ardalanmalı veya yanal geçişli olarak bulunurlar. Boksit çakıllarından oluşan konglomeralar yaygındır. Arkansan’da (A.B.D.) nefelin siyenitlerin üzerinde yer alan gölsel ortamda gelişmiş sedimanter boksit oluşumları bulunmaktadır.
• Boksitli Breşler: Yüzey ayrışması ile oluşan alüminyum lateritlerin yerinde veya kısmen taşınıp çevre kayaçların parçalarını çimentolayarak boksitli breşleri oluştururlar. Bunlar en fazla %5-10 oranda Al2O3 bulundururlar. Bunların tipi örnekleri Hindistan, Gana ve Gine’de bulunmaktadır.

Türkiye’de Alüminyum Laterit Yatakları:
Çoğunlukla Akdeniz Bölgesi’nde ve doğu-batı yönlü bir kuşak içinde yer almaktadır. 200’ün üzerinde yatak ve zuhur vardır. Bunların başlıcaları Milas (Muğla) zımpara ve diyaspor yatağı ile Akseki (Antalya), Seydişehir (Konya), İslahiye (Gaziantep) ve Payas (Hatay) boksit yataklarıdır.