Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış

KASAPÇI, Cem; ALTUNCU, Sinan; Öztürk, Hüseyin; Hanilci, Nurullah

Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış

Hüseyin ÖZTÜRK, (İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, İstanbul, İstanbul, Türkiye)

Nurullah HANİLÇİ, (İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)

Sinan ALTUNCU, (Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Niğde, Türkiye)

Cem KASAPÇI (İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)

Maden Tetkik ve Arama Dergisi

34 7

Yıl: 2019 Cilt: 0 Sayı: 159 Sayfa Aralığı: 133 - 148 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 26-06-2020

Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış

Öz:

Türkiye’nin nadir yer element (NYE) yatağı ve cevherleşmeleri, jeolojik ortamları ve kökeninegöre dörte ayrılabilir. Birincisi, hafi f nadir yer elementlerince (HNYE) zengin, karbonatit-alkalimagmatitlerle ilişkili yataklardır. En iyi bilinen örnekleri Kızılcaören (Eskişehir) ve Kuluncak(Malatya) yatakları olup sırasıyla %2.9 ve %0.7 TNYE tenörüne sahiptir ve La-Ce zenginleşmeleritipiktir. Düşük TNYE tenörüne sahip Keban (%0.05) ve Divriği (% 0.13) cevherleşmeleri fl oritçezengindir ve bu dört oluşumun da NYE desenleri, fl oritlerdeki sıvı kapanımların homojenleşmesıcaklığı ve tuzlulukları benzerdir. İkincisi Bolkardağı bölgesindeki Triyas şeylleri ve bunlardanoluşan boksitlerdir. Bunlarda Ağır Nadir Yer Element (ANYE) zenginleşmesi tipiktir, boksitler veboksitlerin protoliti şeyllerin TNYE tenörü yaklaşık % 0.15’dir. Bunlar Çin’deki granitik kayaçlarınüzerinde gelişen killerle ilişkili “iyon adsorpsiyon tip” yataklara jeokimyasal açıdan benzerdir.Üçüncüsü, Çanaklı (Burdur) yatağı ile temsil edilen U, Th, ANYE ve manyetit, zirkon, rutil vb.ağır minerallerce zengin plaser tip yataktır ve ortalama %0.08 TNYE tenörüne sahiptir. DördüncüNYE potansiyel kaynağı fosforitlerdir. Bu kayaçlar dünyanın büyük NYE kaynağını oluşturmaklabirlikte, Türkiye’nin Kretase Mazıdağı fosfatları çok düşük (40 ppm) TNYE içermektedir ve açıkçaekonomik değildir. İyon adsorpsiyon tip yatakların aranması ve işletilmesi sürecinde halk sağlığıproblemi yaşanmaması nedeniyle, Bolkardağı yöresindeki NYE’ce zengin boksitlerin rezervmiktarlarının araştırılması ve kazanım teknolojilerinin geliştirilmesi önemli görülmektedir.

Anahtar Kelime:

Rare earth element (REE) resources of Turkey: An overview of their characteristics and origin

Öz:

The Rare Earth Elements (REE) deposits and mineralization of Turkey can be divided into four types based on their geological setting and origin. First are deposits associated with carbonatitealkaline magmatic rocks, rich in Light Rare Earth Elements (LREE). The best known examples are the Kızılcaören (Eskişehir) and Kuluncak (Malatya) deposits with TREE grades of 2.9% and 0.7% respectively, and typical enrichment of La-Ce. Lower grade REE mineralization at Keban (0.05% TREE) and Divriği (0.13% TREE) is associated with abundant fl uorite and all four occurrences show similar ranges for homogenization temperatures and salinities for fl uid inclusions in fl uorite and REE profi les. The second type are Triassic shales and the bauxites formed from them in the Bolkardağı region. Enrichment of Heavy REE (HREE) is typical and TREE grades are about 0.15% in bauxites and its protolith. These occurrences are geochemically similar to “ion adsorption type” deposits associated with lateritic clay on the weathered granitic rocks of China. Third is the placer type, represented by the Çanaklı (Burdur) deposit which is enriched in U, Th and HREE and heavy minerals such as; magnetite, zircon and rutile and has an average grade of about 0.08% TREE. The fourth potential source of REE is phosphorites. These rocks host the world’s largest resources elsewhere, however the Cretaceous Mazidag deposits in Turkey are very low grade (40ppm TREE) and clearly uneconomic. Consideration of the environmental and health issues associated with exploitation and processing of REE has identifi ed the more favorable outcomes associated with exploitation of the ion adsorption type of deposits and justifi cation for further evaluation of the resources and processing technologies that would enable exploitation of REE-enriched bauxites in the Bolkardağı region.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Al-Shereideh, S.A., Khaled Tarawneh, K., Nawafl eh, H., ElRadaideh, N., Moumani, K. 2010. Geology and Mineralogy of Jabal Kabid Phosphorite Deposits, Southeastern Jordan. Jordan Journal of Earth and Environmental Sciences 3, 99-110
Altuncu, S. 2009. Türkiye Fluorit Yataklarının Karşılaştırmalı İncelenmesi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 147 s. (yayımlanmamış).
Apaydın, N., Erseçen, N.1981. Known ore and mineral resources of Turkey: Ankara, Mineral Research and Exploration Institute of Turkey, 67 p.
Ayhan, A., Karadağ, M., M. 1985. Şarkikaraağaç (Isparta) güneyinde bulunan boksitli demir ve demirli boksit yataklarının jeolojisi ve oluşumu. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni 28, 137-146.
Berger, A., Janots, E., Gnos, E., Frei, R., Bernier, F. 2014. Rare earth element mineralogy and geochemistry in a laterite profi le from Madagascar. Applied Geochemistry 41, 218–228.
Boynton, W.V. 1984. Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Rare earth element geochemistry, P.Henderson (ed.), Elsevier, 63- 114.
Boztuğ, D., Harlavan, Y., Arehart, G.B., Satir, M., Avci, N. 2007. K-Ar age, whole-rock and isotope geochemistry of A-type granitoids in the DivriğiSivas region, eastern-central Anatolia, Turkey. Lithos 97, 193-218.
Chen, Z. 2011. Global Rare Earth Resources and Scenarios for Future Rare Earth Industry, Journal of Rare Earths 29, 1-6
Chen, B.H., Wu, F.H., Liu, F. F. 2001. Experimental study on the effects of organic acids on the dissolution of REE in the weathering crust of granite. Chinese Journal of Geochemistry 20, 144–151.
Chi, R., A. Tian, J. 2008. Weathered crust elution-deposited rare earth ores: New York, Nova Science Publishers, 288 p.
Cox, J.J., Fayram, T. 2013. NI 43-101 Technical Report on the Aksu Diamas Rare Earth Element Project, Isparta district, Turkey. AMK Mineral Inc. Toronto, Canada, 29 p.
Deady, E., Goodenough, K., Lacinska, A., Hardy, L., Shaw, R. 2016a. Rare earth element placer deposits and alkaline volcanics: a case study from Aksu Diamas, Çanaklı, Turkey. Applied Earth Science 125, 79-80.
Deady, E.A., Muchos, E., Goodenough, K., Williamson, B. J., Wall, F. 2016b. A review of the potential for rare earth element resources from European red muds: examples from Seydişehir, Turkey and Parnassus-Giona, Greece Mineralogical Magazine 80, 43-61.
Emsbo, P., McLaughlin, P.I., George, N., Breit, G.N., Edward, A. du Bray., Koenig, A.E. 2015. Rare earth elements in sedimentary phosphate deposits: Solution to the global REE crisis? Gondwana Research 27, 2, 776-785
Hanilçi, N. 2013. Geological and geochemical evolution of the Bolkardaǧı bauxite deposits, Karaman, Turkey: Transformation from shale to bauxite. Journal of Geochemical Exploration 133, 118- 137.
Haque, N., Hughes, A., Lim, S., Vernon, C. 2014. Rare earth elements: Overview of mining mineralogy uses sustainability and environmental impact. Resources 3, 614–635.
Hewett, D.F. 1954. History of discovery at Mountain Pass, California. In Rare-earth mineral deposits of the Mountain Pass District, San Bernardino, County, California. USGS Prof. 261 p.
http://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specifi cinterest/critical_en).
İmamoğlu, M.Ş., Nathan, Y., Coban H., Soudry D., Glenn C. 2009. Geochemical, mineralogical and isotopic signatures of the Semikan, West Kasrık Turkish phosphorites from the Derik–Mazıdağı–Mardin area, SE Anatolia. International Journal of Earth Sciences (Geol Rundsch) 98,1679–1690
Kaplan, H. 1977a. Eskişehir-Sivrihisar-Kızılcaören köyü yakın güneyi bastnaesit-barit -fl ourit kompleks cevher yatağı nihai etüd raporu, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rad. Min. Servisi, Rapor. No 482.
Kaplan, H. 1977b. Eskişehir-Sivrihisar-Kızılcaören köyü yakın güneyi Nadir Toprak Elementleri ve toryum kompleks cevher yatağı: Jeoloji Mühendisliği Dergisi 2, 29-34.
Karadağ, M. 1987. Seydişehir bölgesi boksitlerinin jeolojik petrografi k ve jenetik incelenmesi: Doktora Tezi, Selçuk Üniv., Fen Bil. Ens., (yayımlanmamış), 265 s.
Karadağ, M. M., Arık, F., Ayhan, A., Döyen., A., Küpeli, Ş., Zedef, V. 2006. Mortaş (Seydişehir-Konya) boksit yatağının Nadir Toprak element (NTE) potansiyeli. 59. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Bildiri Özleri Kitabı, 154-156.
Karadaǧ, M.M., Küpeli, Ş., Arık, F., Ayhan, A., Zedef, V., Döyen, A. 2009. Rare earth element (REE) geochemistry and genetic implications of the Mortaş-bauxite deposit (Seydişehir/KonyaSouthern Turkey). Chem. Erde Geochem. 69, 143-159.
Kato, Y., Fujinaga, K., Nakamura, K., Takaya, Y., Kitamura, K., Ohta, J., Toda, R., Nakashima, T., Iwamori, H. 2011. Deep-sea mud in the Pacifi c Ocean as a potential resource for rare-earth elements. Nature Geoscience 4, 535-539.
Kuşcu, İ, Tosdal, RM., Gençalioğlu-Kuşcu, G., Friedman, R. 2013. Late Cretaceous to middle Eocene magmatism and metallogeny of a portion of the Southeastern Anatolian Orogenic Belt, east central Turkey, Economic Geology 108, 641-666
Leo, G. W., Marvin, R. F., Mehnert, H. H. 1974. Geologic framework of the Kuluncak-Sofular area, eastcentral Turkey, and K-Ar ages of igneous rocks: Geological Society of America Bulletin 85, 1785- 1788.
Liu, X.W., Byrne, R.H. 1998. Comprehensive investigation of yttrium and rare earth element complexation by carbonate ions using ICP-Mass Spectrometry: Journal of Solution Chemistry 27, 803-815.
Migdisov, A. A., Williams-Jones A. E., Wagner, T. 2009. An experimental study of the solubility and speciation of the Rare Earth Elements (III) in fl uoride-and chloride-bearing aqueous solutions at temperatures up to 300 C. Geochimica et Cosmochimica Acta, 7087-7109.
Monod, O. 1967. Batı Toros Kalkerlerinin temelindeki Seydişelıir şistlerinde bulunan Ordovisyen bir fauna. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 69, 76-86.
Nikiforov, A.V., Öztürk, H., Altuncu, S., Lebedev, V.A. 2014. Kızılcaören Ore-bearing Complex with Carbonatites (Northwestern Anatolia, Turkey): Formation Time and Mineralogy of Rocks. Geology of Ore Deposits 56, 35-60.
Özgenç, İ. 1993. Kızılcaören (Sivrihisar-Eskişehir) karbotermal bastneazit-fl uorit-barit yatağının jeolojisi ve NTE jeokimyası: Türkiye Jeoloji Bülteni 36, 75-80.
Özgenç, İ., Kibici, Y. 1994. The geology and chemicalmineralogical properties of Britholite veins of Başören village (Kuluncak-Malatya), Turkey. Geological Bulletin of Turkey37, 77-85.
Öztürk, H., Hein, J., Hanilçi, N. 2002. Genesis of the Doğankuzu and Mortaş bauxite deposits, Taurides, Turkey: Separation of Al, Fe, and Mn and implications for passive margin metallogeny. Economic Geology 97, 1063-1077.
Paleparthi, J., Chakrabarti, R., Banerjee, D., Guin, R., Ghosal, S., Agrahari, S., Sengupta, D. 2017. Economically viable rare earth element deposits along beach placers of Andhra Pradesh, eastern coast of India. Arabian Journal of Geosciences,2-8.
Papangelakis, V.G., Moldoveanu, G.A. 2014. Recovery of rare earth elements from clay minerals. In: Proceedings of the 1st Rare Earth Resources Conference, Milos, 191-202.
Rocha, A., Schissel, D., Sprecher, A., de Tarso, P., Goode, J. 2013. Process Development for the Serra Verde Weathered Crust Elution-deposited Rare Earth Deposit in Brazil, in Rare Earth Elements-Proceedings of the 52nd Conference of Metallurgists (COM 2013), London, I., Goode, J., Moldoveanu, G., and Rayat, M. eds., Metallurgical Society of the Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum (MetSocCIM), Montreal, Canada, 277-288.
Roskill, 2011. Rare Earths Yttrium: Market Outlook to 2015, 14th edition, 2011: Roskill Information Services, Ltd., London, 492 p.
Sanematsu, K., Watanabe, Y. 2016. Characteristics and Genesis of Ion Adsorption-Type Rare Earth Element Deposits. Society of Economic Geologists, Inc. Reviews in Economic Geology 18, 55-79.
Stumpel, E.F., Kırıkoğlu, M.S. 1985. Fluorite-Barite-Rare Earths Deposits at Kızılcaören, Turkey. Mitt. Österr. Geol. Ges. 78, 193-200.
Voßenkaul, D., Stoltz, N.B., Meyer, F.M., Friedrich, B. 2015. Extraction of Rare Earth Elements from Ion Adsorption Clays, European Metallurgical Conference. Proceedings of EMC, Germany, 1-11.
Wu, C.Y., Huang, D.H., Guo, Z.G. 1990. REE geochemistry in the weathered crust of granites, Longnan area, Jiangxi Province. Acta W Geologica Sinica 3, 193-210.
Xu, C., Taylor, R.N., Li, W., Kynicky, J., Chakhmouradian, A.R., Song, W. 2012. Comparison of fl uorite geochemistry from REE deposits in the Panxi region and Bayan Obo, China. Journal Asian Earth Sciences 57, 76-89.
Yang, X.J., Lin, A.J., Li, X.L., Wu, Y.D., Zhou, W.B., Chen, Z.H. 2013. China’s ion-adsorption rare earth resources, mining consequences and preservation. Environmental Development, 8, 131-136.
Yang, Y.Q., Hu, Z.S., Luo, Z.M. 1981. Geological characteristics of mineralization of rare earth deposits of the ion-adsorption type and their prospecting direction. Bulletin of Institute of Mineral Deposit, Chinese Academy of Geological Sciences 2, 102-118 (in Chinese with English abstract).
Yang, X.M., Yang, X.Y., Zheng, Y.F., Le Bas, M.J. 2003, A rare earth element-rich carbonatite dyke at Bayan Obo, Inner Mongolia, North China Mineralogy and Petrology, 78 , pp. 93-110.
Yusoff, Z.M., Ngwenya, B.T., Parsons, I. 2013. Mobility and fractionation of REEs during deep weathering of geochemically contrasting granites in a tropical setting, Malaysia. Chemical Geology 349, 71-86.
Zhang, Z.H. 1990. A study on weathering crust ion adsorption type REE deposit, South China: Contributions to Geology and Mineral Resources Research 5, 57-, 71 (in Chinese with English abstract).

APA	Öztürk H, Hanilci N, ALTUNCU S, KASAPÇI C (2019). Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. , 133 - 148.
Chicago	Öztürk Hüseyin,Hanilci Nurullah,ALTUNCU Sinan,KASAPÇI Cem Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. (2019): 133 - 148.
MLA	Öztürk Hüseyin,Hanilci Nurullah,ALTUNCU Sinan,KASAPÇI Cem Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. , 2019, ss.133 - 148.
AMA	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. . 2019; 133 - 148.
Vancouver	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. . 2019; 133 - 148.
IEEE	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C "Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış." , ss.133 - 148, 2019.
ISNAD	Öztürk, Hüseyin vd. "Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış". (2019), 133-148.

APA	Öztürk H, Hanilci N, ALTUNCU S, KASAPÇI C (2019). Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 0(159), 133 - 148.
Chicago	Öztürk Hüseyin,Hanilci Nurullah,ALTUNCU Sinan,KASAPÇI Cem Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. Maden Tetkik ve Arama Dergisi 0, no.159 (2019): 133 - 148.
MLA	Öztürk Hüseyin,Hanilci Nurullah,ALTUNCU Sinan,KASAPÇI Cem Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, vol.0, no.159, 2019, ss.133 - 148.
AMA	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. Maden Tetkik ve Arama Dergisi. 2019; 0(159): 133 - 148.
Vancouver	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış. Maden Tetkik ve Arama Dergisi. 2019; 0(159): 133 - 148.
IEEE	Öztürk H,Hanilci N,ALTUNCU S,KASAPÇI C "Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış." Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 0, ss.133 - 148, 2019.
ISNAD	Öztürk, Hüseyin vd. "Türkiye’nin nadir yer element (NYE) kaynakları: Özelliklerine ve kökenlerine genel bir bakış". Maden Tetkik ve Arama Dergisi 159 (2019), 133-148.