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

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

Abstract

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.

Özet

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.