Modern tanım :Cevher minerallerinin saçılmış ve ağsal olarak olarak bulunduğu, tenör değerleri oldukça düşük, fakat rezervi o oranda büyük olan, mağmatik kayaçlara bağlı olarak oluşan epijenetik (sonradan oluşumlu) maden yataklarıdır.
Plaka tektoniği ile yakın bir ilişki içerisindedirler ve yaklaşan plaka sınırlarındaki aktif volkanik-plütonik yaylar içerisinde ortaya çıkaralar. Bu nedenle Amerika kıtasının batı kesimi porfiri yatakların en bol göründüğü bir ortamdır.
Porfiri yataklar, çok büyük rezervli fakat düşük tenörlü yataklardır. Bunlar ortaç ya da asit karakterli plütonik kayaçlarla çok yakından ilişkilidirler Yan kayaçların aşırı bir şekilde hidrotermal bozunmaya uğramasıyla karakteristiktirler.
Cevher mineralleri cevherli kütle içerisinde ya saçınımlar veya birbiriyle birleşip ayrılan, kesişen kuvars damarları içerisinde bulunur.
Bu tür yataklar asıl olarak Cu ve Mo için işletilirler. Son zamanlarda Au da bu yataklardan üretilen ana bileşenlerdendir.
Sn ve W için işletilen porfiri yataklarsa daha az olarak bulunurlar. Bunlar ortaç ya da asidik karakterli plütonik kayaçlarla çok yakından ilişkilidirler.
Önemli porfiri Cu-Mo yataklarının rezervleri 50-500 milyon ton arasında, porfiri Sn yataklarının rezervleri ise 2-20 milyon ton arasındadır.
Bütün porfiri yataklarda yan ürünler çok önemli bir yer tutar.
- porfiri Cu yataklarında Mo ve Au;
- porfiri Mo yataklarında Sn, W ve pirit;
- porfiri Sn yataklarında W, Mo, Bi ve florit.
Porfiri Cu yatakları dünya yıllık Cu üretiminin %50’sini karşılamaktadır.
Porfiri Mo yatakları daha azdır (yak. %10) fakat dünya Mo üretiminin %70’i bu yataklardan sağlanmaktadır.
Porfiri Sn yatakları ise çok önemsizdir. Sn üretiminin çoğu günümüzde plaser ve damarlardan sağlanmaktadır.
Bunlar çok büyük rezervli ve düşük tenörlü, saçınımlı veya stokvork yapılı Cu yatakları olup, önemli oranda Mo, Ag ve Au içerirler.
Genel olarak Cu-Mo veya Cu-Au türü bileşim gösterirler.
Bu tür yatakların işletilebilmesi için açık işletmeye uygun olmaları gerekir.
Yer altı çalışması ile blok kazmaya uygun ortamlar da söz konusu olabilir.
Yatakların çoğunluğunda Cu tenörü yaklaşık % 0.4-1 arasında, rezerv ise 1000 milyon tona kadar çıkabilir.
Önemli porfiri Cu yatakları, 1.5*2 km çaplı silindir şekilli, karışık karakterde sokulum kayaçları içinde oluşurlar.
Yatağın bulunduğu kısmın dış kesimleri orta büyüklükte ve eşit boyutlu tanelerden oluşan bir kayaçla çevrilidir.
Yatağın merkezi kısmı porfiritik bir doku gösterir. Bu iri kristaller arasındaki ince taneli kısmın oluşabilmesi için mağmatik sokulum kütlesinin (yani mağmanın) hızlı bir soğumaya maruz kalmış olması gerekir.
Bünyelerinde en fazla porfiri Cu yatağı bulunduran kayaçlar, granitik bileşimdeki asit intrüziv kayaçlardır. Granit, granodiyorit, tonalit kuvars monzodiyorit ve diyorit, bu aileye mensup başlıca kayaçlardır. Fakat bazen diyorit, monzonit ve siyenit türü kayaçlar da bu tip yatakları içerebilir.
Cevher içeren sokulumların ilksel Sr içeriği 0.705-0.702 arasında olup, bu tür kayaçlar üst manto kökenlidirler.
Porfiri Cu yatağı bulunan sahalarda birden fazla mağmatik sokulum mevcuttur. Cevherleşmeyi içeren sokulum kayacı, genellikle bunlardan en çok farklılaşmış ve en genç olanıdır.
- Örnek olarak Arizona’nın Ray bölgesinde ilk kuvarslı diyorit sokulumu 70 milyon yıllık,
- onu takip eden porfiritik sokulum 63 milyon yıllık,
- cevherli zonu içeren porfiritik kütle ise 61 milyon yıllıktır.
Porfiri Cu yataklarının en önemli özelliklerinden biri, çok geniş alanlar kaplayan alterasyon
zonlarına sahip olmalarıdır. Alterasyon zonları genellikle içiçe geçmiş halkalar halinde gözlenir.
K-Silikat alterasyon
Her zaman mevcut değildir. Oluştuğu durumlarda ise ikincil biyotitortoklas- klorit. Serisit, anhidrit ve manyetit de az oranda bulunabilir.
İkincil mineraller plütonik kayacın yapısında bulunan birincil ortoklas, plajiyoklas ve mafik mineralleri ornatır. İkincil ortoklas, birincil olanlara nazaran Na’ca daha zengindir. Bunlar ayrıca ağsal kuvars damarları içinde de bulunabilirler.
Fillik alterasyon
Kuvars- serisit-pirit ile karakteristiktir ve bir miktar klorit-illit ve rutil de içerir. Alterasyonun daha iç zonlarında serisit baskın olmakla birlikte dış zonlara doğru illit daha fazla bulunur. Serisitleşme birincil faldispat ve biyotitleri etkiler.
Fillik- potasik alterasyon geçişi dereceli bir yapıdadır ve yaklaşık 10 m sürer. Fillik zon en fazla saçınımlı ve ince damarcıklı piriti içeren zondur.
Arjillik alterasyon
Bu zonda kil mineralleri egemendir. Cevherli zonun yakınlarında kaolen baskınken, cevherli zondan uzaklaştıkça montmorillonit daha baskındır. Pirit bol olmakla birlikte fillik zondaki kadar bol değildir. Pirit bu zonda daha çok damarcıklar halinde mevcuttur. Arjillik zonda kayacın ilksel yapısında bulunan birincil biyotit alterasyondan etkilenmemiş veya klorite çevrilmiş olabilir. K-lu feldispat ise genellikle az oranda etkilenmiştir.
Propilitik alterasyon
Bu dış zon her zaman bulunur. En önemli minerali klorittir. Pirit, kalsit ve epidot eşlik eder. Birincil mafik mineraller kısmen veya tamamen klorit ve karbonata dönüşür. K’lu
feldispat genellikle alterasyondan az etkilenmiştir.
Porfiri Bakır Yataklarında Cevherleşme
(1) tamamen ana sokulum kayacın içinde
(2) kısmen bu sokulum kayacı kısmen de yan kayaç içinde
(3) tamamen yan kayaçlar içinde.
Cevherleşme genellikle dike yakın konumlu silindirik bir birikim gösterir. Fakat düze yakın konik şekilli ve az eğimli düzlemsel olanlar da bulunur. Cevherli kütle genellikle piritce zengin bir kabukla sarılıdır.
Cevherleşme konsantrik zonlar halindedir. Çekirdekte cevhersiz veya az oranda saçınımlar halinde kalkopirit ve molibdenit içeren bir düşük tenörlü çekirdek zonu. Bu zonda pirit, genellikle <%2 dir.
Bu zonun dışında önce molibdenit ve daha sonra da kalkopirit içeriğinde bir artış ile asıl cevher içeren kabuğa (zon) geçilir. Bu zonda damarcıklar halinde cevherleşme daha egemendir.
Daha dışa doğru pirit içeriğindeki artış devam eder. En dışta %2 pirit fakat çok az miktarda kalkopirit ve molibdenit içeren düşük pirit içerikli kabuk bulunur.
Cevher zonlarıyla alterasyon zonları arasında çok yakın bir ilişki vardır.
En yüksek Cu değerlerinin gözlendiği cevherli zonlar fillik ve potassik alterasyon zonlarının
sınırları yakınında bulunur. Arjillik alterasyon genellikle sonradan oluştuğundan cevherleşme içermez. Propilitik zon içerisinde de zayıf ve ekonomik olmayan bir cevherleşme bulunur.
Porfiri Bakır Yataklarında Cevherin Oluşumu
ÖRNEKLER
Resim: Bisbee (Amerika) Porfiri Cu yatağı
açık işletme sahasından bir görünüm
Resim:Miami Porfiri Cu yatağı açık
işletme sahasından taşıyıcı kamyonların
büyüklüğü