THE MINERALOGY AND HEAVY METAL CONTAMINATION OF SOIL AND SEDIMENTS AROUND KEBAN MINING AREA

Abstract

Çalışma alanı Elazığ ilinin 45 km batısında Keban İlçesi'nde yer almaktadır. Bu tez çalışmasında Keban cevherleşme alanı çevresinden toprak ve sedimanlardan alınan örnekler incelenmiştir. Bu kapsamda kurşun, çinko, bakır, manganez, florit cevherleşmesi civarındaki ve Keban yerleşim bölgesinden alınan toprak ve sedimanların mineraloji ve jeokimyası ortaya çıkarılmış ve ağır metal kirliliği araştırılmıştır. X-Işını kırınımı (XRD) tüm kayaç fraksiyonu, elektron mikroskobu incelemeleri (SEM), jeokimyasal analiz (ICP-MS) çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. İnceleme alanında Permiyen-Alt Triyas yaşlı Keban Metamorfitleri ve Üst Kretase Keban Magmatitleri yaygındır. Alanda Kuvaterner taraçalar ve alüvyonlar da mevcuttur. Cu, Zn, Mn, Fe, V, Mo ve F elementlerini farklı miktar ve niteliklerde içeren oluşumlar da vardır. Bu nedenle Keban sahası polimetalik maden yatağı olarak tanımlanmaktadır. Keban Magmatitleri illit, simektit, klorit, feldispat, kuvars ve hornblend, karbonat örnekleri klorit, illit, kalsit, alüvyonlar illit, simektit, klorit, feldispat, kuvars, kalsit, dolomit, atık sedimanları illit, simektit, kuvars, kalsit, dolomit, sfalerit, pirit, kalkopirit, Fırat Nehri kıyısnda illit, simektit, feldispat, kuvars, kalsit, dolomit, arsenopirit, mangan örneğinde, illit, manganit, dolomit bulunmaktadır. SEM analizinde yaprak şekilli klorit, volkanik cam, kalsit oluşumları, Kuvars, titanomanyetit, klorit, kuvars, titanomanyetit, klorit mineralleri, manganit, kuvars, plajiyoklaz mineralleri, volkanik cam kıymıkları ve kristobalit, simektit, volkanik cam elde edilmiştir. Na'nın K ile pozitif korelasyonu; Al ile Na, K, Th, La, Ga ile pozitif korelasyonu felsik mineralleri gösterir; K'nin Th, La Ba, Ga Sc, Na, V, Mg ile pozitif korelasyonları; Ba ile Th, Ba ile La, Sc ile Ga pozitif korelasyonları silikatları, Ca ile Sr karbonat minerallerini gösterir. Örneklerdeki elementlerin ortalamalarına göre elementlerin bulunma sırası Pb> Zn> Mn> As> Cu> Cr> Mo> Ni> Co> Cd> Fe. Mn, Cr, Ni, Co, Fe şeklindedir. Mn, Cr, Ni, Co, Fe yer kabuğundan daha düşüktür. Sülfür oluşumlarının bulunduğu bölgede Pb, Zn, As, Mo, Cu, Cd elementlerinin yüksek olması normaldir. Formasyonların felsik bileşimi Mn, Cr, Ni, Co, Fe elementlerinin düşüklüğünü açıklar. Örneklerdeki Th/Sc, La/Sc, La/Co oranları göre felsik üst kıtasal kabuk bileşimini temsil eden (PAAS) ile uyumlu değildir. Cr, Mn (Mn cevherleşmelerinin etrafındaki Mn içeren bir numune hariç), Ni, Co'da önemli bir zenginleşme yoktur, ancak Pb, Zn, Cd, Cu, Mo'da önemli bir zenginleşme vardır. Jeobirikim indeksinden de benzer sonuçlar elde edilmiştir.

The study area is located in Keban District, 45 km west of Elazig province in this thesis, samples taken from soils and sediments around Keban settlement and mineralization area were examined. In this context, the mineralogy and geochemistry of soils and sediments in the vicinity of lead, zinc, copper, manganese, fluorite mineralization and from the Keban settlement area were revealed and heavy metal pollution were investigated. X-Ray diffraction (XRD) whole-rock fraction, electron microscope examinations (SEM), geochemical analysis (ICP-MS) studies were carried out. The following results were obtained in this study. In the study area is the Permian-Lower Triassic aged Keban Metamorphics and Upper Cretaceous. Keban Magmatics are widespread. Quaternary terraces and the alluviums are also present in the area. There are also formations containing Cu, Zn, Mn, Fe, V, Mo and F elements in different quantities and qualities. For this reason, the Keban field is defined as a polymetallic mineral deposit. In Keban Magmatics illite, smectite, chlorite, feldspar, quartz and hornblende, carbonate samples chlorite, illite, calcite, alluviums illite, smectite, chlorite, feldspar, quartz, calcite, dolomite, in wastement illite, smectite, feldspar, quartz, calcite, dolomite, sphalerite, pyrite, chalcopyrite, in the Fırat Euprathes shore illite, smectite, feldspar, quartz, calcite, dolomite, arsenopyrite, in Mangan sample, illite, manganite, dolomite, near of the manganese illite, smectite, feldspar, quartz, calcite, dolomite are present. The leaf shaped chlorite, volcanic glass splinters were obtained in the SEM analysis. Positively correlation of Na with K; Al with Na, K, Th, La, Ga shows felsic minerals; positive correlations of K with Th, La Ba, Ga Sc, Na, V, Mg; Th with Ba, La with Ba, Ga with Sc show silicates, Ca with Sr show carbonate minerals. Based on the averages of the elements in the samples, the order of finding the elements is Pb> Zn> Mn> As> Cu> Cr> Mo> Ni> Co> Cd> Fe. Mn, Cr, Ni, Co, Fe is lower than earth crust. It is normal that Pb, Zn, As, Mo, Cu, Cd elements are high in the area where sulfide formations are present. The felsic composition of the formations in the environment explains the lowness of Mn, Cr, Ni, Co, Fe elements. According to the Th / Sc, La / Sc, La/Co ratios in the samples are incompatible with (PAAS) which represent the felsic upper continental crust composition. There is no significant enrichment in Cr, Mn (except for one Mn bearing samples around Mn mineralizations), Ni, Co, but significant enrichment is present in Pb, Zn, Cd, Cu, Mo. The similar results obtained from geoaccumulation index.