Dağkesemen (Kuzey-Batı Azerbaycan) polimetalik altın yatağının jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özellikleri

Abstract

Bu çalışmada Azerbaycan'ın kuzey-batısında yer alan önemli maden yataklarından biri olan Dağkesemen (Kuzey-Batı Azerbaycan) polimetalik altın maden yatağının jeolojik, mineralojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerinin incelenmesi, yatağın rezervinin ortaya konulması ve üretim yönteminin araştırılması amaçlanmıştır. Dağkesemen polimetalik Au yatağı, Azerbaycan'ın kuzeybatısında Küçük Kafkasya bölgesinde Şahdağ Sıradağları'nın kuzeybatı yamacında yer alan Ağstafa İl'inin hemen batısında yer almaktadır. Dağkesemen Köyü ve aynı isimli cevherleşme bölgesi Lök-Karabağ yapısal-metalojenik bölgesinin kuzeybatısında bulunmaktadır. Lök-Karabağ yapısal-metalojenik bölgesindeki Kazak grabeni içerisinde yer alan Dağkesemen polimetalik altın yatağı ve çevresindeki zuhurları kapsayan alan oldukça karmaşık bir jeolojik yapıya sahiptir. Dağkesemen polimetalik altın yatağı, Pakistan'dan, İran, Azerbaycan, Gürcistan ve Türkiye'ye kadar uzanan, dünyanın önemli altın ve bakır provenslerinden biri olan Tetis Tektonik Kuşağı'nın Küçük Kafkaslar bölgesinde yer almaktadır. Dağkesemen polimetalik altın yatağı 19. Yüzyılın başlarında keşfedilmiş ancak henüz üretim faaliyeti gerçekleştirilmemiştir. Sovyet Rusya döneminde yörede jeolojik, stratigrafik ve jeokimyasal çalışmalar yapılmıştır. 2016 yılından bu yana yörede araştırma aparan Azergold şirketi yatakta önemli miktarda altın yanı sıra gümüş, kurşun, çinko bakır tespit etmiştir. Dağkesemen maden yatağının çevresinin jeolojisi özellikle Kazak grabeninin tektonik yapısı nedeniyle çok karmaşık olup bölgede gerçekleşen magmatik faaliyetler de Kretase yaşlı birimler daha yaygın olup bu birimler Üst Kretase yaşlı kırıntılı-karbonat, sedimanter-piroklastik ve volkanojenik kayaçlarla temsil edilmektedir. Cevher mikroskobisi ve XRD incelemelerine göre yataktaki cevher mineralleri; sfalerit, galenit, kalkopirit, pirit, bornit, dijenit, seruzit, kovellin, kalkosin, malahit, azurit, hematit, manyetit, ilmenit ve anglezittir. Tespit edilen gang mineralleri ise kuvars, kalsit, dolomit, jips ve florittir. Yine kayaç petrografisi ve XRD incelemelerine göre cevherleşme ile ilişkili kayaçlar ve alterasyon örnekleri içerisinde plajioklas, klorit, mika/illit, serpantin, alkali-feldspat ve kil mineralleri yaygın olarak bulunmaktadır. Dağkesemen polimetalik Au yatağında ana oksitlerden SiO2 % 57.1, Al2O3 % 3.84, Fe2O3 % 9.73, CaO % 1.46, MgO % 1.28, K2O % 1.08 ve Na2O % 0.47 ortalama değerlere sahiptir. Yatakta ortalama 190 ppb Au, 16.2 ppm Ag, % 1.54 Cu, % 8.31 Zn, % 4.39 Pb, 2150 ppm'e ulaşan Cd, 189 ppm'e ulaşan V, 104 ppm'e ulaşan Ba ve 148 ppm'e ulaşan As içerikleri önemlidir. Buna göre Fe, Cu, Pb, Zn ve Cd ile birlikte 1 ppm'e ulaşan Au ve 50 ppm'i aşan Ag içeriği ile Dağkesemen yatağı polimetalik Au yatağı olarak değerlendirilmiştir. Dağkesemen (Kuzey-Batı Azerbaycan) polimetalik Au yatağından derlenen sülfidli mineraller üzerinde yapılan S izotop analizlerine göre ?34S değerleri kalkopiritler için ‰ -3.3 ile ‰ -1.8, sfaleritler için ‰ -0.6 ile ‰ -4.0, piritler için ‰ -2.5 ile ‰ -1.0 ve galenitler için ‰ -3.1 ile ‰ -5.0 arasında değişmektedir. Cevherleşmeye ait kalkopirit, galenit, sfalerit ve piritlerin hesaplanan ?34SH2S değerleri ise kalkopirit için ‰ -3.1 ile ‰ -1.6; galenit için ‰ -2.7 ile ‰ -0.8 ;sfalerit için ‰ -4.4 ile ‰ -1.0; pirit için ise ‰ -2.5 aralığında değişmektedir. Gerçekleştirilen S izotop analizlerine göre cevherleşmeyi oluşturan çözeltiler magmatik kökene işaret etmektedir. Dağkesemen polimetalik Au yatağından derlenen sfalerit ve kuvars örneklerinde gerçekleştirilen sıvı kapanım kesitlerinde yapılan mikrotermometrik ölçümlerde sıvı kapanımların Son Buz Ergime Sıcaklığı (Tm-ice °C) ve Homojenleşme Sıcaklıkları (Th°C) ölçülmüştür. SG-tipi kapanımlarda yapılan ölçümlerde Tm-ice değerlerinin -0.4 ile -4.1 °C arasında olduğu tespit edilmiştir. Mikrotermometrik ölçümlerde SG-tipi kapanımların homojenleşme sıcaklıkları (Th, °C) 201 °C ile 281.2 °C arasında değişmekte, Tm-ice'a karşılık gelen tuzluluklar ise % 0.7 ile % 6.6 NaCl arasında değişmekte olup Dağkesemen polimetalik Au yatağı mezo-epitermal koşullarda meydana gelmiştir.

It was aimed to investigate the geological, mineralogical, petrographic and geochemical characteristics of Dakhkasaman (North-West Azerbaijan) polymetallic gold deposit, one of the most important gold copper deposits in the west of Azerbaijan in this study. Dakhkasaman polymetallic Au deposit is located on the northwest slope of the Shahdag Mountain Range in the Lesser Caucasus region and just west of Ağstafa Province, northwest of Azerbaijan. Dakhkasaman Village and the mineralization zone of the same name are in the northwest of the structural-metallogenic region of Lök-Karabagh. Located in the Kazakh graben in the structural metallogenic region of the Lök-Karabagh region, the area covering Dağkesemen polymetallic gold deposit, and its surrounding formations has a very complex geological structure. Dakhkasaman polymetallic gold deposit is located in the Lesser Caucasus region which is one of the world's major gold and copper Tethyan Tectonic Belt province in the Pakistan, Iran, Azerbaijan, Georgia and extending to Turkey. Dakhkasaman polymetallic gold deposit on the spot were discovered in the early 19th century, but no production activity was carried out. During the Soviet period, geological, stratigraphic and geochemical studies were carried out. Azergold, who has been conducting research in the region since 2016, detected a significant amount of gold and silver, lead, zinc copper in the deposit. Due to the tectonic structure of the Dakhkasaman mine bad and especially the tectonic structure of the Kazakh graben and the magmatic activities in the region are more common in Cretaceous aged units, these units are represented by Upper Cretaceous clastic-carbonate, sedimentary-pyroclastic and volcanogenic rocks. Based on the petrographic and XRD studies the ore minerals are sphalerite, galenite, chalcopyrite, pyrite, bornite, digenite, cerussite, covellite, chalcocite, malachite, azurite, hematite, magnetite, ilmenite, and anglesite as the identified gangue minerals are quartz, calcite, dolomite, gypsum and fluorite. Plagioclase, chlorite, mica/illite, serpentine mineral, alkali-feldspar and clay minerals were commonly observed among the rocks and alteration samples related to mineralization. Among the main oxides in Dağkesemen polymetallic Au deposit, SiO2 has 57.1%, Al2O3 3.84%, Fe2O3 9.73%, CaO 1.46%, MgO 1.28%, K2O 1.08% and Na2O 0.47% average values. Average 190 ppb Au, 16.2 ppm Ag, 1.54% Cu, 8.31% Zn, 4.39% Pb, Cd reaching 2150 ppm, V reaching 189 ppm, Ba reaching 104 ppm and As reaching 148 ppm in the mineralization is important. Accordingly, Dağkesemen deposit was evaluated as a polymetallic Au deposit with an Au content of up to 1 ppm and an Ag content exceeding 50 ppm together with Fe, Cu, Pb, Zn and Cd. According to the S isotope analysis of sulfidic minerals collected from Dakhkasaman (North-West Azerbaijan) polymetallic Au deposit, ?34S values vary between -3.3 ‰ to -1.8 ‰ for chalcopyrite, -0.6 ‰ to -4.0 ‰ for sphalerite, -2.5 ‰ to -1.0 ‰ for pyrite and -3.1 to – 5.0 for galenites. The calculated ?34SH2S values of chalcopyrite, sphalerite, pyrite and galenite from ore are as follows: -3.1 ‰ to -1.6 ‰ for chalcopyrite, -2.7 ‰ to -0.8 ‰ for galenite, -4.4 ‰ to -1.0 ‰ for sphalerite, -2.5 ‰ for pyrites. According to the S isotope analysis performed, the solutions forming the mineralization indicate magmatic origin. Final Ice Melting Temperature (Tm-ice °C) and Homogenization Temperature (Th°C) of liquid inclusions were measured in microthermometric measurements made on sphalerite and quartz samples collected from Dakhkasaman polymetallic Au deposit. In the measurements made in SG-type inclusions, Tm-ice values were found to be between -0.4 and -4.1 °C. The final ice melting temperatures (Tm-ice) obtained were evaluated according to Bodnar's (1993) equation and % NaCl equivalent salinities were calculated. In microthermometric measurements, the homogenization temperatures (Th°C) of SG-type inclusions vary between 201 °C and 281.2 °C, and the salinities corresponding to Tm-ice vary between 0.7 % and 6.6 % NaCl and these data show Dakhkasaman polymetallic Au deposit were formed under meso-epithermal conditions.