Gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farklılıkları, bitki köklerinin kökleri vasıtasıyla salgılayacağı asitler ve yine kökleri vasıtasıyla etrafındaki kayaca uyguluyacağı fiziksel basınç, kayaçların ayrışmasına katkıda bulunur. Kayaçların ayrışması sonucunda, bileşimlerinde bulunan mineraller serbest hale geçer. Serbestleşen bu minerallerle onlarla temasta bulunan çözeltiler arasında kimyasal reaksiyonalar gelişir.Bazı mineraller kolaylıkla çözünürken, bazıları da daha zor çözünür ve hatta çözünmez.
Çözünen bileşenlerden çözeltiye alınan elementlerden bir kısmı uzun süre çözeltide kalıp çok uzaklara kadar taşınabilirler, yani hareketlidirler.Buna karşın, bazı elementler ise çözeltide uzun süre kalmayıp hemen çökelme eğilimi gösterirler.(yani hareketsizdirler).
Böylece, kayaçların yoğun kimyasal ayrışması sonucunda, kolaylıkla çözeltiye geçebilen bileşenlerinin ayrılması ve ayrışma ortamından uzaklaşması, buna karşın zor çözeltiye geçen ( az hareketli veya hareketsiz) bileşenlerinin ise oksit ve/veya hidroksitler halinde ayrışma ortamında veya çok yakınında yığışım yapması sonucunda gelişen, ikincil demir-hidroksit, alüminyum-hidroksit veya her ikisi bakımından zengin toprağımsız görüntülü oluşuklara laterit denir. Lateritler, sadece Al içermesi durumunda boksit olarak adlandırılırlar. Boksit bir karmaşık litoloji olup diaspor, bigsit ve böhmit minerallerinin karışımından oluşur.
Aliminyumlu lateritler veya boksitler
Al'li lateritler veya boksitler daha çok nefelin ve lösit içeren alkali mağmatik kayaçların, kalsiyumlu plajiyoklaslar bakımından zengin bazaltik kayaçların, nöritlerin ve granitoyidlerin kimyasal ayrışmasıyla oluşurlar. Bu kayaçların yüzeysel bozunması sonucunda Na,K,Ca gibi hareketlilikleri yüksek olan elementler ortamdan uzaklaşırken, hareketliliği düşük olan Al ortamda zenginleşerek boksitleri oluşturur.
Yüzeysel şartlarda Al çok duyarlı bir elementtir. PH 10 ise Al hareketli, Ph 4-9 ise hareketsiz, yani çözünmez ve Al(OH)3 şeklinde çökelir.
Boksitlerin başlıca mineralleri gibsit, böhmit,diyaspor ve korondum
a) Lateritik kabuklar
- Yüksek seviye (topoğrafya) boksitleri
- Peneplen tip boksitler
b) Karst boksitleri
c) Taşınmış veya sedimanter boksitler
Yüksek seviye (topoğrafya) boksitleri
Bunlar genellikle tropikal veya yarı tropikal bölgelerde volkanik veya intrüziv kayaçlar üzerinde gelişirler ve 25 m'ye ulaşan kalınlıkta katmanlar oluştururlar.Yüksek porozitelidirler, orjinal kayacın dokusunu yansıtırlar ve gibsitik bir bileşime sahiptirler. Doğrudan ana kayacın üzerine otururlar ve arada herhangi bir kil seviyesi gelişmemiştir. Bu tür boksit oluşumu tamamen ana kayaç içerisindeki kırık yapısıyla ilgili olduğundan, boksitli bacalar ve diğer zonlar ana kayaç içerisine kadar gelişebilir.
Peneplen tip boksitler
Düşük rölyefli zonlarda ve özellikle kıyı şeridi boyunca gelişirler.Çoğunlukla böhmitik bileşimdedirler ve pizolitik yapıdadırlar. Bu tür boksitler genellikle 9 m'den daha az kalınlıktadırlar ve taban kayacından kaolinitik bir katman ile ayrılırlar.
Karst boksitleri
Son derece düzensiz, karstlaşmış kireçtaşı ve dolomit yüzeyleri üzerinde gelişirler. Karbonatlı kayaçlar üzerinde bulunmalarına rağmen, onlarla jenetik olarak ilişkili olmayabilirler. Akdeniz Bölgesi ve Avrupadaki boksitler bu gruba aittir. Bu tür boksitler genellikle taşlaşmış olup,pizolitik,ooliltik, parçalı veya tabakalı yapılıdırlar ve böhmitik bir bileşime sahiptirler.Örnek : Milas zımpara ve diyasporit yatağı ile Akseki ( Antalya), Seydişehir (Konya),Islahiye ( Gaziantep) ve Payas ( Hatay) boksit yatakları.
Taşınmış veya sedimanter bokistler
Demirli Lateritler
Demir içerikleri düşüktür ve genellikle ekonomik değildirler. Ancak bazik ve ultrabazikler gibi demir içeriği daha zengin olan kayaçlardan kaynaklanan bazı demirli lateritler işletilebilecek boyutlara erişebilirler.Bu tür oluşuklarda, lateritin kalınlığı genellikle 6 m'den küçüktür; fakat yer yer 20 m'ye kadar erişebilir. Ayrıca , demirli lateritlerde demire ilave olarak Co ve Ni çok yaygındır ve bunlar cevher için dezavantajdır.
Nikelli Lateritler
Kalıntı tip nikel yatakları, peridotit ve serpantinit gibi Ni içeriği genellikle yüksek olan (%0.25) kayaçların tropikal bölgelerde yoğun ayrışması sonucu oluşurlar.Kayaçların lateritleşmesi sürecinde, değişik minerallerin bünyesindeki Ni çözeltiye alınarak, çözelti içinde iyonlar halinde taşınır. Fakat, hareketsiz bir element olması nedeniyle, çözelti içinde nikelin taşınması uzun sürmez ve yeni mineraller oluşturarak hemen çökelir.Çökelme, ya anakayaç üzerinde gelişen lateritik kabuk içindeki demirli mineraller üzerinde veya lateritik kabuğun hemen altındaki ayrışmış kayaç içinde gelişir.
Nikel çökeliminin ayrışmış kayaç içinde gelişmesi durumunda, cevher, ayrışmamış kayaca ait bloklar etrafında oluşan gamiyeritce zengin damar,damarcık veya cepler halinde ve ayrışmamış kayaç içine kadar devam eden kırık zonları boyunca gelişir. Bu yataklarda kobalt da nikele eşlik edebilir.Sonuça, laterit içinde belirli bir zonlanma gözlenir. En altta ana kayaç bulunur. Daha üstte, ayrışmış, porozitesi yüksek kayaç vardır. Ayrışmış zonun üstünde silisli ağsal zon vardır. Bu zon limonitik veya smektitik bir matriks içinde ağsal kuvars damarcıklarından oluşur. Smektit mineralleri ( örneğin nontronit [ Na0.33Fe2(Si,Al)4O10.nH2O]) yine Ni ve Cr'ca zenginleşmiştir. Götit, talk ve kromit dışında bütün kayaç yapıcı minerallerin yerini almıştır.Nontronitik zonun üstünde limonitik zon vardır.Bu zon ince taneli Ni'li götit ve amorf Fe(OH)3 içerir. Daha üste doğru bu zon, kolloform yapılı götit tüpleri ve damarcıkları veya pizolitik götit ve hematitden oluşan demirli kabuğa geçiş yapar.
OKSİDASYON - SEMENTASYON YATAKLARI
Sülfürlü minerallerin çoğu yüzeysel koşullarda duyarsızdır. Bunlar atmosferik şartlarda, su ve oksijen varlığında kolaylıkla bozuşup yeni mineraller haline dönüşebilir. Bazı sülfürlü minerallerin oksitlenmeye karşı direnci büyükten küçüğe doğru şöyledir : pirotin,kalkopirit,ince taneli pirit,sfalerit,galen,iri taneli pirit.
Yüzeysel ortamlarda, yer altı su seviyesinin üzerinde kalan kesimler, oksidasyon ve/veya havalandırma zonu ; yer altı su seviyesinin altında kalan kesimler ise suya doygun zon ve/veya stagnasyon zonu olarak adlandırılır.
Yeraltı su seviyesinin üzerinde kalan (yüzey veya yüzeye yakın, yani oksitleyici) ortamlarda, oksijen ve CO2 bakımından zengin yüzey sularının kırıklar ve değişik zayıf zonlar boyunca sülfürlü cevherleşmeler içine girmesi sonucunda, sülfürlü minerallerin birçoğu oksitlenerek oksit ve sülfatlara çözebilecek karakterde çözeltiler(asitler) de oluşturulur. Örneğin birçok sülfürlü cevher yatağında en bol bulunan mineral pirittir. Bunun oksitlenmesi sonucu limonit ve sülfürik asit oluşur. Belli başlı bozuşma reaksiyonları şunlardır :
2FeS2 + 15/2O2 +8H2O + CO2 ==> 2Fe(OH)3 + 4H4SO4 + H2CO3
FeS + 3/2O2 + H2O ==> Fe+2 + 2H+ hemen Fe+2 + 3/2 O + 3H+ ==> Fe(OH)
2CuFeS2 + 17/2O2 + 6H2O + CO2 ==> 2Fe(OH)3 +2CuSO4 + H2CO3
ZnS + 3/2O2 + H2O ==> Zn+2 + 2H+
PbS + 3/2O2 + H2O ==> Pb+2 + 2H+
Bakırlı,çinkolu ve gümüşlü sülfitler kolaylıkla çözünür. Bu tür cevherli kütlelerin yüzeye yakın veya yeraltı su tablası üzerindeki kısımları oksitlenir. Oksitlenme sonucu açığa çıkan çözünmüş demir (Fe3+) ancak şartlar çok asit olduğu sürece (pH<; 1.37) çözeltide kalabilir (Akçay, 2002). normal pH şartlarında ise demir hidroksit oluşturarak çökelir. Fe2+ iyonu ise ancak indirgen şartlarda çözeltide kalabilir. Normal atmosferik şartlarda ise Fe3+' ye oksitlenir ve sonra da demir hidroksit oluşturarak çökelir.
Dolayısıyla, sülfürlü minerallerin oksidasyonu sonucunda limonit ve götit gibi minerallerin yoğun olduğu bir zon gelişir. Cevher üzerinde şapka gibi duran bu oluşuğa demir şapka veya gossan denir.Oksitlenen bu kesimde oluşan metalce zengin çözelti daha derinlere doğru hareket etmeye devam eder. Bu esnada, yer altı su tablası üzerindeki kesimde malakit [(Cu2CO3(OH)2] ve azurit [Cu3(CO3)2(OH)2] gibi ikincil karbonatlar çökeltilir. FAkat metaller genellikle yer altı suyu ortamına girinceye dek çözeltide kalırlar. Çünkü mineral çökelimi için indirgen ortam koşullarının sağlanması gerekir.Yer altu su tablası içi indirgen olduğundan , metalce zengin çözelti, cevherli kütle içindeki birincil minerallerle reaksiyona girerek onları ornatır ; yeni ve birincil minerallere göre metalce daha zengin ikincil sülfürlü mineraller oluşturur. Yeni sülfürlü minerallerin oluştuğu bu zona sementasyon (zenginleleşme) zonu denir.
PbS + CuSO4 ==> Cu + PbSO4
(galen) (kovellin) (anglezit)
5FeS2 + 14CuSO4 + 12H2O ==> 7Cu2S+ 5FeSO4 + 12HSO4
(pirit) (kalkozin)
CuFeS2 + CuSO4 ==> 2CuS + FeSO4
(kalkopirit) (kovellin)
PbS + CuSO4 ==> CuS + PbSO4
(galen) (kovellin) (anglezit)
Böylece birincil cevhere göre tenör artar. Sementasyon zonunun altında asıl birincil cevherleşme yer alır. İkincil zenginleşme yatakları özellikle porfiri Cu yataklarında önemlidirler.
PLASER YATAKLARI
Tanım : Kayaçların çeşitli şekillerle ayrışması sonucunda, serbest hale geçen minerallerden fiziksel ayrışmaya karşı dirençli olanların, uygun ortamlara taşınıp birikmeleriyle oluşan maden yataklarıdır.
Mekanik ayrışmayla açığa çıkan veya serbest kalan mineraller yüzey sularının etkisiyle yoğunluklarına bağlı olarak birbirlerinden ayrı olarak biriktirilirler.
Dolayısıyla bir mineralin plaser yatak oluşturabilmesi için ;
a) yoğunluğunun yüksek olması,
b) mekanik ve
c) yüzeysel bozunmaya karşı dirençli olmaları gerekir.
Sn,Au,Pt,Nb,Ta,Ti,Zr ve elmas plaser oluşturan en önemli elementlerdir.
Plaser yataklar düşük tenörlü yataklardır. Fakat işletme maliyetleri ucuz olduğundan ekonomik olarak işletilebilirler. Plaser yatakların taşlaşmış olanları paleoplaser yataklar olarak adlandırılır. Bunların üretim maliyetleri daha fazladır ve ancak çok değerli elementler içermeleri durumunda ekonomik olabilirler. Güney Afrika'daki Witwatersrand altınlı kumtaşları/konglomeraları buna en iyi örnektir. Plaser yataklar oluşum ortamlarına göre 4 ana gruba ayrılırlar : Karasal plaserler, geçiş ortamı (plaj veya sahil) plaserleri, denizel plaserler ve rüzgar plaserleri.
Sınıflama :
1) Karasal Plaserler
1.1) Kalıntı (elüvyal) plaserler
Kimyasal ayrışma ile hafif minerallerin ortamdan uzaklaşması sonucunda ana kayacın hemen üzerinde gelişen ağır mineral yığışımlarıdır. Bunlar topoğrafyanın oldukça düz olması durumunda gelişebilirler ve derine doğru ayrışmış damarlara geçiş göserebilirler. Kimyasal ayrışmaya dayanıklı hafif mineraller de kalıntı plaserler oluşturabilir.Örneğin beril.
1.2) Yamaç(elüvyal) plaserler
Kayaçların ayrışması ve dirençli minerallerin kaynak çevresinde yamaç üzerinde birikmeleriyle oluşurlar. Ağır mineraller ana kayacın üzerinde veya daha aşağı kesimlerinde birikirken, hafif ve dirençsiz mineraller yağmur ve diğer yüzey sularıyla yamaç aşağı hareket ettirilirler veya taşınırlar. Ağır mineral yığışımı, yavaş kayma olaylarıyla devamlı bir ayrıma tabi tutulur. Bazı durumlarda ağır mineraller çevredeki kayaçların boşluklarında gelişebilir. Örneğin, Malezya'da mermerler içinde bulunan kasiterit dolgu boşluklar
1.3) Alüvyal plaserler
Kayaçların ayrışması sonucu serbestleşen ağır minerallerin taşınıp vadilerde birikmesi ile oluşan plaserlerdir. Minerallerin yığışımı, bunların yoğunluğu ve büyüklüğü tarafından kontrol edilir. Bu nedenle hızlı bir akış rejimi olan vadilerde, tortu içindeki bütün tanecikler hareket eder. Fakat akış hızında bir azalma olmasıyla, ilk önce büyük boyutlu ağır mineraller, daha sonra küçük boyutlu ağır mineraller ve büyük boyutlu hafif mineraller çökelmeye başlar. Böylece bir ağır mineral yığışımı gerçekleşir. Bu tür plaserlere en önemli örnek Malezyadaki Sn'li plaserlerdir. Ayrıca Divriği (Sivas)'taki C kafası bir alüvyal plaserdir.
Sertliği farklı birimler içeren vadi tabanlarında
Şelale ortamlarında
Menderesli vadilerde
Akış hızları farklı kesişen vadi yakınlarında
Kıyı şeridi boyunca ağır mineral bakımından zengin olan kayaçların ayrışması ile, deniz kenarına taşınan kırıntıların dalga hareketlerine bağlı olarak deniz kenarlarında yığışımıyla oluşan plaserlerdir. Bu ortamlarda oluşan en önemli mineraller kasiterit, elmas, altın, ilmenit,
manyetit, monazit, rutil, ksenotim ve zirkondur. Namibyadaki elmaslı plaserler, Doğu ve Batı
Avustralyadaki ilmenit-monazit-rutil plaserleri ve Orta ve Doğu Karadenizdeki manyetit-
ilmenit plaserleri gibi.
Orta ve Doğu Karadeniz sahil plaserleri
Üst Kratese yaşlı bazalt, andezit türü kayaçların ayrışması sonucunda Orta ve Doğu Karadeniz sahili boyunca manyetit bakımından zengin plaj kumları oluşmuştur. Plaserlerde manyetitin yanısıra hematit, martit ve maghemit gibi mineraller de izlenir. Ayrıca ilmenit, titanomanyetit, rutil, egirin, ojit ve hornblend de bulunur.
Derişimlerin kimyasal analizleri %55-60 Fe ve %6-7 TiO2 vermektedir.
Yöre %Manyetit Rezerv(ton)
Çarşamba Ovası %10 140.000.000
Ünye Batısı %12 36.000.000
Perşembe-Efirli %14 10.000.000
1.4) Rüzgar plaserleri
Çeşitli yollarla oluşan mineral birikintilerinin rüzgarlarla tekrar taşınıp rüzgar şiddetinin azaldığı yerlerde yeniden çökeltilmesiyle oluşan plaserlerdir.En önemli olanları sahil plaserlerinin rüzgarlarla tekrar hareketlendirilmesi sonucu oluşanlardır.
Plaser Türlerine Göre Mineral Çeşitleri
