Projelendirme Zeolit Projesi Bölge Adına i. Bölgenin morfolojisi ii. Bölgenin jeolojisi iii. Bölgedeki zeolit oluşumunu kökeni iv. Bölgenin tektonizma ile ilişkisi v. Bölgenin paleoiklim özellikleri vi. Bölgenin yağış ve drenaj şartları vii. Çalışma alanı yakınlarında yerleşim alanları Uyarı: Modelin belirlenmesine yardımcı olur. Cevherin metresini belirtmeye, oluşacak hangi miktarlarda ve seviyelerde olduğunun belirtilmesine Çalışmaya başlamadan önce çalıştığıız minerali görmemiz gerektiğini bilmeliyiz. Bu nedenle ZEOLİT EL ÖRNEĞİ mutlaka incelenmelidir. MERVE ÇAKMAK 0881204 Mutlaka araştırılmalıdır. Sıcaklık Zeolit Türleri Derin deniz çökelleri 4-50 o C Ph, Cp, An Günlenme (salin, alkalin toprak) Ph, Cp,Ch,Er,Mo, Alkali ve Tuzlu göl alanları Gi,Fa,Go,Na,An Süzülen Yer altı Suları (bazik tefra) He Süzülen Yer altı Suları (asidik tefra) Ph, Cp,Ch,Er,Mo, Sığ gömülme diyajenezi Fe, An, Th, Me, Sc, (Düşük ısılı hidrotermal) He, St Derin gömülme diyajenezi (Orta ısılı hidrotermal) La,An Düşük dereceli metamorfizma Wa,Yu,An An Çizelge. Doğal Zeolit Oluşumları (Geology and World Deposits, Iijima,1980) >100 o C >200 o C 20-50 o C 25-100 o C BÖLGE JEOLOJİSİ: Zeolit minerallerini içeren gölsel birimlerPliyosen yaşlı Sakarya formasyonu içerisine girer. Sakarya formasyonna ait haritalanabilir litofasiyesler alttan üste doğru; pirolastik arakatkılı kiltaşı, volkanikler, karbonat-kiltaşı, evaporit fasiyesleri şeklinde sıralanmıştır. Cevher Adına TÜRKİYE’DE GÖRÜLEN ZEOLİT OLUŞUM TİPLERİ VE ÖNEMLİ YATAKLAR: Türkiye’de zeolit oluşumları çoğunlukla gölsel, akışkanca zengin olan ortamlarda; volkanoklastik malzemenin göl suyu veya hidrotermal solüsyonlar ile etkileşimi sonucunda oluşmaktadır. i. Zeolit nedir? ii. Nasıl oluşur? iii. Zeolit mineral türleri ve özelikleri nelerdir? iv. Türkiye’de hangi tip zeolit oluşumları gözlenir? v. Zeolitin endüstriyel olarak kullanım alanları Mutlaka araştırılmalıdır. Zeolit Yatakları Zeolit Türü Bahçecik, Gölpazarı, Göynük Analsim Polatlı, Mülk, Oğlakçı, Ayaş, Nallıhan, Çayırhan, Beypazarı, Mihalıççık Analsim Kalecik, Çandır, Şabanözü, Analsim Balıkesir- Bigadiç Klinoptilolit Emet- Yukarı, Yoncaağaç Klinoptilolit Kütahya- Şaphane Klinoptilolit Gördes Klinoptilolit İzmir- Urla Klinoptilolit Kapadokya yöresi (Tuzköy- Karain Klinoptilolit, şabazit, mordenit, erionit Çizelge- Zeolit yatakları ve türleri Bölgenin tektonizması, zeolitleşmeye etkisi: Bölgedeki volkanikler K-G yönlü sıkışma-rejimi ve bunun takibinde genişleme tektoniğinin yarattığı D doğrultulu fay sistemleri boyunca yüzeylenmiştir. Tektonizmanın artması ile hızla derinleşen göl alanındaki farklı derinlik değişimlerine bağlı olarak gelişen zeolit oluşumları bir arada Zeolit minerallerini içeren gölsel birimlerPliyosen yaşlı Sakarya formasyonu içerisine girer. Sakarya formasyonna ait haritalanabilir litofasiyesler alttan üste doğru; pirolastik arakatkılı kiltaşı, kiltaşı, evaporit fasiyesleri şeklinde sıralanmıştır.KARŞILAŞTIRMA Literatür taraması sonunda çalışılan bölge ile diğer fosfat depolanmalarının karşılaştırılması ve pozitif negatif özelliklerin bulunması, Ruhsat alanının özelliği, kapatılıp kapatılmadığı, kapatılmış bir alan ise nedenleri mutlaka araştırılmalıdır. Bunu yapmadan safha 2 ye asla geçilmez. Uydu Çalışmaları Bölge adına yapılmış eski çalışmalar taranır. 2- Bölge adına jeolojik çalışma yapılır. ?Uydu görüntüsü retrifikasyonu ?Tüm haritaların retrifikasyonu ?Bölge koordinatlarının girilmesi ?Fay ve filtrelerin uygulanması ?Jeoloji sayısallaştırılarak uyduya girilir. Uyduda çalışılan bölge geniş ölçekte incelenmeli, çevre ile bağlantılarına bakılmalı. Alan küçük olsa bile bölgenin hikâyesi bir hat ya da başka bir oluşumdan ileri gelebilir. Önce bütüne bakılmalıdır. Bunun faydası 3 ve 4. safhalarda görülecektir. •Uyduda tüm volkanik ve gölsel oluşumlar tanınmalıdır. Bölgedeki tüm çizgisellikleri abartı ile Çizgisellikler üzerinden sayısallaştırma Sayısal vektör üzerinden “gül diyagramları” yapılır.. Gül diagramı ile ortaya çıkan hakim yön ile drenajdan ortaya çıkan gül diyagramındaki hakim yön karşılaştırılır. •Ümit veren bölgeler işaretlenir, daha sonra bu bölgelerden örnek alınmalıdır. Eğer değiyor ise uydu çalışmasına geçilir •Bölgeye ait Paleocoğrafik ve yapısal haritalar incelenmelidir. •Paleoiklim, yağış, drenaj özellikleri belirlenmelidir. Paleoiklim, yağış ve drenaj özellikleri, bu saha için önemlidir: KARŞILAŞTIRMA Literatür taraması sonunda çalışılan bölge ile diğer fosfat depolanmalarının karşılaştırılması ve pozitif Literatürdeki ayrılıklar ve uyuşmazlıkların belirlenmesi Uyarı: Eldeki veriler ile teori uyuşmak zorundadır. Ruhsat alanının özelliği, kapatılıp kapatılmadığı, kapatılmış bir alan ise nedenleri mutlaka araştırılmalıdır. Bunu yapmadan safha 2 ye asla geçilmez. Uydu Çalışmaları Eğer değmiyor ise çalışma bırakılır. Önemi: cevherleşmenin belli olduğu alan tespit edilir. Tüm alan dışında aranılan spesifik bölgenin yeri tespit edilebilir. Bölge adına yapılmış eski çalışmalar taranır. Bölge adına jeolojik çalışma yapılır. Araziye gitmeden çalışılacak alan daralıyor. Kaya tiptektonik, cevher yayılımı, cevheri kolay bulduracak unsurlar belirlenir. Uydu görüntüsü retrifikasyonu Tüm haritaların retrifikasyonu Bölge koordinatlarının girilmesi Fay ve filtrelerin uygulanması Jeoloji sayısallaştırılarak uyduya Ümit veren bölgeler işaretlenir, daha sonra bu bölgelerden örnek alınmalıdır. Bölgeye ait Paleocoğrafik ve yapısal haritalar incelenmelidir. Paleoiklim, yağış, drenaj özellikleri belirlenmelidir. Paleoiklim, yağış ve drenaj özellikleri, bu saha için önemlidir: NEDEN:b- Jip jeolojisi sırasında ulaşımı zor olan yerlerden numune alınabilir,gerekirse kısa mesafeli tanıma sondajı yapılır (maliyet düşünülmelidir.) MERVE ÇAKMAK 0881204 Plan yapılırken arazide her yere gidilmeli ve zamanın boşa harcanmaması sağlanmalı. 3-Yönlendirilmiş sınıflama yapılır. •Emin olunan yerler koordinatları ile tanımlanır. •Uyduda yer tanımlanarak benzerini bulması sağlanır. 2-Jip jeolojisi sırasında yüzlek vermiş volkanoklastiten örnekler alınır ve ince kesitleri incelenebilir. Başlangıç için uygun bir analiz türüdür. 4- Fasiyesler ve mostralar belirlenir. Miyosen volkanik yüzleklerine dikkat edilmelidir. Şekil değiştirilerek alınmıştır). 5- Numune alarak alan daraltma Bölgede en umutlu yerlerden başlanarak, önce yüzey numuneleri alınıyor, analiz ediliyor, analizi umutlu olan yerlerden küçük derinlikli (5-10m) sondajlar yapılır. Uyarı: Numune alınırken koordinatlar mutlaka belirtilir. Örnek alınırken kopmuş örnekler numaralandırılmaz (taşınmış olabilir), saha da birebir kırılmış örnek alınır. Numune alınırken, yapılacak analizler düşünülerek miktarı da ona göre belirlenir. Önce tanıma sondajları yapılır, analizleri belli katlar için alınır. Alınan numunelerde; •Tanıma •Ayırma çalışmaları yapılır. Tanımadan numune ayrımı yapılamaz. Jip jeolojisi sırasında ulaşımı zor olan yerlerden numune alınabilir,gerekirse kısa mesafeli tanıma sondajı yapılır (maliyet düşünülmelidir.) Yönlendirilmiş sınıflama yapılır. Emin olunan yerler koordinatları ile tanımlanır. Uyduda yer tanımlanarak benzerini bulması sağlanır. c- Uydu görüntüleri ve diğer çalışmalar ile belirlenen unsurlar kontrol edilir. Jip jeolojisi sırasında yüzlek vermiş volkanoklastiten örnekler alınır ve ince kesitleri incelenebilir. Başlangıç için uygun bir analiz türüdür. Fasiyesler ve mostralar belirlenir. Miyosen volkanik yüzleklerine dikkat edilmelidir. Şekil-İnceleme alanının yer bulduru ve jeoloji haritası(Gözler ve diğerleri, 1996 'dan değiştirilerek alınmıştır).Tüm bu belirlenen unsurlar çalışmaya uygun mu değil Sonraki Safhaya Geçiş Alan daraltm a III. SAFHA: Daraltılan Alan Bölgesinde Detay Jeoloji Araştırmaları 1-Detay jeoloji çalışmaları yapılır. 4- DTA analizi: bozuşmuş tüfe ait örneğin temel özellikleri, faz dönüşümleri DTA-TG analizi ile incelenir. Tüm bu analizler sonucunda numunelerden mutlaka şahit numune kalmalı. 2- Alınan örneklerden ince kesit MERVE ÇAKMAK 0881204 5-SEM incelemeleri yapılır. Zeolit mineralerinin morfolojisi, peteksi dokusu belirlenir. Üzerinde gelişen mineral yapıları varsa incelenir. Analsim kristalleri 3- XRD (tüm kayaç çekimi) analizi Piroklastik ve volkanik kayaçlarda polarizan mikroskop ile mineralojik bileşimler ve dokusal zellikler belirleniyor. Sonuç olarak; 1. tüflerde; volkan camı kristal miktarına göre vitrik, litik, kristal tüf olarak 3’e ayrılır. 2. Volkan camı içerisinde zeolitleşme, bunun yanısıra killeşme ve karbonatlaşma görülür. 3. Zeolit türlerinden a n a l s i m Bu verilerin doğruluğu XRD, Sem, DTA verileri ile güçlenecektir. XRD verileri mineralleri için çok önemli, çünkü boyutları genelde 3 mikrondan küçük ve en güvenli veri bu analiz yolu ile elde edilebilir. Tüm bu belirlenen unsurlar çalışmaya uygun mu değil mi belirlenir. Sonraki Safhaya Geçiş III. SAFHA: Daraltılan Alan Bölgesinde Detay Jeoloji Araştırmaları DTA analizi: bozuşmuş tüfe ait örneğin temel özellikleri, faz TG analizi ile incelenir. ? Petrografik, ?Parlatma, ?Tipik jeokimya ?a- kaya için analiz ?a.1-iz element ?a.2.Nadir Toprak Element ?b- cevher analizi ?İzotop ?Sıvı kapanım ?Paleontolojik analizler alınan numunelerden yapılır. Jeokimyasal Araştırmalar için: Mineral alımı jeokimyasal değerleri tek başına belirleyemez. Analiz için Referans olarak Acme Laboratuvarları gösterilebilir. 4A paketinde ana elementler ICP ve nadir toprak elementleri ise (4B paketi) ICP yapılmaktadır. 4A Grubu: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, Na2O, MgO, K2O, TiO2, MnO, P2O5,Cr2O3, LOI, C, S 4B Grubu: Au, Ag, As, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cs, Cu, Ga, Hf, Hg, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb,Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Ta,Th, Tl, U, V,W,U, Zn, Zr, La, Ce, Pr, Nd, Sm, U, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu Alınan örneklerden ince kesit hazırlanır. SEM incelemeleri yapılır. Zeolit mineralerinin morfolojisi, peteksi dokusu belirlenir. Üzerinde gelişen mineral yapıları varsa incelenir. Zeolit kristalleri XRD (tüm kayaç çekimi) analizi Piroklastik ve volkanik kayaçlarda polarizan mikroskop ile mineralojik bileşimler ve dokusal zellikler belirleniyor. Sonuç olarak; 1. tüflerde; volkan camı kristal miktarına göre vitrik, litik, kristal tüf olarak 3’e ayrılır. 2. Volkan camı içerisinde zeolitleşme, bunun yanısıra killeşme ve karbonatlaşma görülür. a n a l s i m varlığı teşhis edilmiştir. Bu verilerin doğruluğu XRD, Sem, DTA verileri ile güçlenecektir.• Üç boyutlu yorumlama yapılır. • Matematiksel hesaplamalar yapılır. Ekonomik özellikleri tam olarak belirlenir. Bölgede tatmin edecek detay analizler yapılır: SONUÇ Olumsuz VAZGEÇ IV. SAFHA: Bölgenin 3 boyutlu modellenmesi •Yüzeyde yapılmış jeofiziksel çalışma ve karotlardan alınan veriler uygun ise sondaj delikleri daha derinlerde jeofizik çalışma ve denemelere fırsat verir. Madeni çalıştırmak için belli husular belirlenmeli: • Bölge tenör olarak uygun mu? • Bölge rezerv olarak uygun mu? • Bölge jeolojik olarak uygun mu? • Bölge topografik olarak uygun mu? • Bölge coğrafi konum açısından uygun mu? • İşçi teminindeki güçlükler nelerdir? • İklim faktörü Kimyasal impuriteler açısından bir fark var mı? • Cevherdeki arz-talep nedir? • Cevheri (siyasi olarak) satabiliyor musun? • Yön- eylem araştırması Çalışmayı bitir! Bu işlem maden bitene kadar yapılır. Çünkü maliyet aylık değişir. Cevher terkedilinceye dek maliyet devam eder. Her safha tekrar gözden geçirilir. EKONOMİK / EKONOMİK DEĞİL 8. YAS problemi varsa belirlenir, 9. Tesis yerleri belirlenir 10. Su problemi 11. Cevher hazırlama testleri 12. İşletme sınırı (cut of grade) belirlenir. SONUÇ Olumlu BİR SONRAKİ SAFHA IV. SAFHA: Bölgenin 3 boyutlu modellenmesi ? Sondaj yerleri belirlenir, ? Ne kadar sondaj yapılacağı belirlenir ? Sondaj kayıtları tutulur, loglar hazırlanır. ? Üç boyutları GIS de hazırlanmalı • Öğütme teknikleri, cevher kazama teknikler, boyutu belirlenir. (Öğütme için mikroskopik incelemeler önemlidir.) Volkanik kül yüzeyde bozuşmamıştır, fakat göl suyunun pH ının yükselmesiyle gittikçe artarak bozuşma gerçekleşir. Fillipsit ve heulandit göl kenarına yakın yerlerde ve analsim ve K- feldispat tuzluluğun fazla olduğu merkeze yakın kesimlerde görülür. CEVHE R Çeneli Kırıcı Merdaneli Kırıcı Hidrosiklon S u Üst Akım Sınıflandırıcı Alt Akım Sallantılı Masa Sallantılı Masa +65 mesh -65 mesh Kaba Taneli Konsantre Kaba Taneli Orta Ürün Kaba Atık İnce Taneli Konsantre İnce Taneli Orta Bu işlem maden bitene kadar yapılır. Çünkü maliyet aylık değişir. Cevher terkedilinceye dek maliyet devam eder.