نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

محدوده تک‌تلار از نظر زمین‌شناسی در پهنه جوش خورده‌ی سیستان واقع شده است. قدیمی‌ترین سنگ‌ها در محدوده مورد بررسی سنگ‌های فلیش-گونه همچون شیل، سیلتستون و ماسه‌سنگ ائوسن می‌باشند که مورد نفوذ استوک‌های دیوریت پورفیری وگرانودیوریت پورفیری و دایک‌های گرانودیوریتی الیگوسن واقع شده است. سنگ‌-های آذرین از لحاظ ژئوشیمیایی دارای ترکیب دیوریت تا گرانودیوریت و متعلق به ماگماهای کالک آلکالن و شوشونیتی و جایگاه‌های مرتبط به کمان هستند. نمودار عنکبوتی عناصر جزئی و کمیاب خاکی که به ترتیب نسبت به مورب و کندریت به هنجار شدند نشان می‌دهند کهREE  و LILE غنی شدگی ولی عناصری از HES تهی شدگی دارند. غنی شدگیLREE  و LILE، وجود آنومالی‌های منفی Ba،Ti  وZr  و آنومالی‌های مثبتCe ، Rb، Sm و Th حاکی از شکل‌گیری نمونه‌های مورد مطالعه در محیطی مرتبط با کمان آتشفشانی است. استوک-های و سنگ‌های میزبان آنها در محدوده مورد مطالعه به شدت دگرسان شده می‌باشند. انواع دگرسانی‌ها شامل دگرسانی پتاسیک، فیلیک، تورمالینی، آرژیلیک، سیلیسی و پروپیلیتیک هستند. در مناطق دگرسانی، کانی‌زایی به صورت پراکنده، استوک‌ورک‌های کوارتز و رگه‌های سیلیسی رخ داده است. کانی‌زایی در محدوده تک‌تلار بر حسب نوع، شدت و منطقه‌بندی دگرسانی‌ها و سبک کانی‌زایی و همراهی با سنگ‌های آذرین نیمه نفوذی کالک آلکالن با بافت پورفیری، از نوع اپی‌ترمال- پورفیری کم عیار است. کانی‌زایی رگه‌ای اپی‌ترمال به صورت رگه‌های مس، سرب و طلا و تلسکوپی در حاشیه محدوده پورفیری رخ داده است. در محدوده مورد مطالعه سولفیدهای هیپوژن پیریت و کالکوپیریت و کانی‌های سوپرژن مالاکیت، آزوریت و هیدرواکسیدهای می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Copper and gold mineralization and petrography and geochemistry of igneous rocks in Taktalar, northwest of Zahedan, Sistan and Baluchestan province

نویسندگان [English]

  • mohammad boomeri
  • Atefeh Piri
  • Abdolbaset Nohtanifar,
  • Hamid Reza Soloki

Geology Department, Sciences College, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

چکیده [English]

IntroductionThe Taktalar is located 140 km northwest of Zahedan in Sistan suture zone (SSZ). The SSZ is divided into ophiolitic complexes of Ratuk and Neh which are separated by Sefidabeh basin in the central parts (Tirrul et al., 1983). The Neh and Ratuk complex consists of Cretaceous ophiolites, Cretaceous to Eocene phyllite and Paleogene deep sedimentary and continental clastic rocks. The Sefidabeh basin mainly consists of flysch-like rocks. Various basic to acidic extrusive and intrusive rocks occur in these subzones. The hydrothermal alteration and mineralization types are associated with the igneous rocks. There are also intensive and extensive alterations and weak Au, Cu, Pb and Zn mineralization evidences in the Taktalar. The aim of this paper is to examine petrology, alteration and mineralization of the study area.Method and materialSixty-three thin sections and 22 polish and thin-polish sections were examined by polarizing microscope under transmission and reflected light. Eight samples from the igneous rocks were analyzed by XRF and ICP-MS for major and trace and rare earth elements, respectively. 400 rock samples and cores were analyzed by ICP-OES to interpret grade and variation of Cu, Au, Mo, Ag, Pb and Zn.Result and discussionThe phyllite, sandstone and siltstone were intruded by intermediate stocks in the study area. These unites were also intruded by E-W intermediate dikes. Mineralized and non-mineralized silicic and carbonate veins were formed in E-W and NE faults. The stocks are diorite porphyry and granodiorite porphyry. They occur as a large ellipsoid with a fine-sized groundmass similar to completely altered dacite and andesite and contain plagioclase, amphibole, biotite and quartz. The intermediate dikes are also diorite porphyry and contain plagioclase, quartz, hornblende and biotite. The host rocks including sedimentary and igneous rocks in the study area are extensively and intensively altered. The alteration types are potassic, phyllic, silicic-argillic, propylitic and show the zoning. The potassic alterations are centered on a diorite porphyry stock and are characterized by biotite, orthoclase and mineralized quartz veins. The most extensive and intensive alteration is phyllic alteration which is centered on more than 80 % of outcrops of igneous and sedimentary rocks. This alteration is characterized by quartz, sericite, pyrite and tourmaline. The silicic-argillic alteration extensively occurs near silicic veins. The propylitic alteration occurs in marginal parts, associated with intermediate dikes, diorite porphyry and the flysch-like rocks. In Taktalar, pyrite is the most abundant sulfide which is sometimes associated with little amounts of chalcopyrite, bornite and covellite. The Cu mineralization is mainly characterized with Cu carbonates such as malachite and azurite and iron oxide veins. The maximum contents of Cu, Au, and Mo in the porphyry stock are 33000, 0.75 and 210 ppm, respectively. The vein mineralization occurs in marginal parts of the area and are associated with silicic and argillic alteration in oxidized parts. The veins are three types: gold-bearing silicic-iron oxide, Cu-bearing silicic-sulfide and poly-metal. The maximum contents of Au, Cu, Ag, Pb and Zn are 48 ppm, 10 %, 70 ppm, 27 % and 0.11 %, respectively.The igneous rocks are calc-alkaline and shoshonitic. SiO2 contents in them range from 57.51 to 69.33 wt. %. The minor and rare earth elements which are normalized to the MORB and the primitive mantle, respectively, show that LREE and LILE are enriched more than LREE and HESE, respectively. The enrichment of LREE and LILE, negative anomalies of Ba Ti, Nb and Zr and positive anomalies of Rb, Th, Ce, Sm suggest that the igneous rocks were emplaced in a volcanic arc related environment.ConclusionThe mineralization in Taktalar occurs as stock works and is disseminated in central parts and as vein in marginal parts. In the disseminated type, Cu and Mo are anomalous but of low grade. In vein type, there are high grades of Au. The mineralization is a low-grade porphyry system in terms of its alteration, mineralization style and sub-volcanic igneous rocks. The epithermal vein mineralization occurs mainly as lead and gold veins in the marginal parts of the area and telescoped onto a porphyry system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sistan Suture zone
  • Taktalar
  • Post-collisional tectonic setting
  • Epithermal- porphyry systems
  • Calc-alkaline and shoshonitic magmas

-آقانباتی، س. ع.، 1370. نقشه زمین‌شناسی 250000/1 دریاچه هامون، سازمان زمین‌شناسی کشور.

-بومری، م.، 1396. کانسارهای پورفیری در پهنه جوش‌خورده سیستان، استان سیستان و بلوچستان، جنوب شرق ایران، نهمین همایش ملی انجمن زمین‌شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه بیرجند.

-پیری، ع.، 1396. زمین‌شناسی، کانی‌شناسی دگرسانی و سبک کانی‌زایی مس در محدوده تک-تلار، شمال‌غرب زاهدان، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 175 ص.

-جان آبادی، ل.، 1397. شناسایی، پهنه‌بندی و طرز تشکیل انواع دگر سانی در محدوده اکتشافی مس زاهدان، جنوب زاهدان، جنوب شرق ایران، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 152 ص.

-سرگزی کوشه، س.، بومری، م. و مارزی، م.، 1394. تفکیک مناطق دگرسان شده، در کوه کله گر با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای سنجده استر، شمال زاهدان، جنوب شرق ایران، هفتمین همایش ملی انجمن زمین‌شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه دامغان.

-سعیدی، ع.، 1367. نقشه زمین‌شناسی یکصد هزار چهل کوره، سازمان زمین‌شناسی کشور.

-شرکت مشاور معدنی اونیکس، 1398. گزارش پایانی عملیات اکتشافی جلد 1 و 2 مس و عناصر همراه در محدوده کله گر، سازمان صنعت، معدن و تجارت استان سیستان و بلوچستان، 470 ص.

-غفران، گ.ج.، 1396. مشخصات ژئوشیمیایی سنگ‌های دگرسان شده و کانی‌زایی شده در محدوده اکتشافی تک تلار در شمال غرب زاهدان، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 236 ص.

-هدایتی، ن.، 1393. پتروگرافی و ژئوشیمی سنگ-های آذرین در منطقه نخیلاب، شمال‌ غرب زاهدان با نگرشی ویژه بر منشاء کانی‌زایی طلا و مس، پایان‌‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، هدایتی، ن.، بومری، م.، بیابانگرد، ح.، 1395. ویژگیهای ژئوشیمیایی و سنگ‌شناسی مجموعه آذرین نخیلاب، شمال باختر زاهدان، پترولوژی، شماره 7(26)، ص. 23-44.

-Adam, J.H., Green, T.H. and Sie, S.H., 1993. Proton microprobe determined partitioning of Rb, Sr, Ba, Y, Zr, Nb and Ta between experimentally produced amphiboles and silicate melts with variable F Content: Chemical Geology, v. 109, p. 29-49.

-Abu-Hamatteh, Z.S.H., 2005. Geochemistry and petrogenesis of mafic magmatic rocks of the Jharol Belt, India: geodynamic implication: Journal of Asian Earth Science, v. 25, p. 557-581.

-Almeida, M.E., Macambira, M.J.B. and Oliveira, E.C., 2007. Geochemistry and Zircon Geochronology of the I-type high-K calc alkaline and S-type granitoid rocks from southeastern Roraima, Brazil: Orosirian colisional magmatism evidence (1.97- 1.96Ga) in central portion of Guyana shield: Precambrian Research, v. 155, p. 69-97.

-Altherr, R., Topuz, G., Siebel, W., Şen, C., Meyer, H.P., Satır, M. and Lahaye, Y., 2008. Geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic characteristics of Paleocene plagioleucitites from the eastern Pontides (NE Turkey): Lithos, v. 105, p. 149-161.

-Boari, E., Avanzinelli, R., Melluso, L., Giordano, G., Mattei, M., De Benedetti, A., Morra, V. and Conticelli, S., 2009. Isotope geochemistry (Sr-Nd-Pb) and petrogenesis of leucitebearing volcanic rocks from Colli Albani volcano, Roman Magmatic Province, Central Italy: inferences on volcano evolution and magma genesis: Bulletin of Volcanology, v. 71, p. 977–1005.

-Boomeri, M., Moradi, R., Stein, H. and Bagheri, S., 2019. Geology, Re-Os age, S and O isotopic composition of the Lar porphyry Cu-Mo deposit, southeast Iran: Ore Geology Reviews, v. 104, p. 477-494.

-Boynton, W.V., 1984. Cosmochemistry of the rare earth elements; meteorite studies, In: Rare earth element geochemistry. Henderson, P. (Editors), Elsevier Science Publishers. Co., Amsterdam, p. 63-114.

-Bradshaw, T.K. and Smith, E.L., 1994. Polygenetic Quaternary volcanism at Crater Flat, Nevada: Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 63(4), p. 182-193.

-Camp, V.E. and Griffis, R.J., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran: Lithos, v. 15, p. 221-239.

-Foley, S.F., Venturelli, G., Green, D.H. and Toscani, L., 1987. The ultrapotassic rocks: characteristics, classification, and constraints for petrogenetic models: Earth Science Review, v. 24, p. 81-134.

-Furman, T. and Graham, D., 1999. Erosion of lithospheric mantle beneath the east African rift system: geochemical evidence from the Kilvu volcanic province: Lithos, v. 48, p. 237-262.

-Guilbert, J.M. and Park, C.F., 1986. The geology of ore deposits: W.H. Freeman and company.

-Harris, N.B.W., Duyverman, H.J. and Almand, D.C., 1983. The trace element and isotope geochemistry of the Sabaloka Igneous Complex, Sudan: J. Geological Society of London, v. 140, p. 245-256.

-Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. and Mitchell, S.F., 2007. Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace element: development of the Th-Co discrimination diagram: Journal of Petrology, v. 48, p. 2341-2857.

-Karmalker, N.R., Rege, S., Griffin, W.L.O. and Reily, S.Y., 2005. Alkaline magmatism from Kutch, NW India: implications for plume- lithosphere interaction: Lithos, v. 81, p. 101-119.

-La Tourette, T. and Hervig, R.L., 1995. Trace Element Partitioning between Amphibole, Phlogopite and Basanite Melt: Earth and Planetary Science Letters, v. 135, p. 13-30.

-McDonough, W.F. and Sun, S.S., 1995. The Composition of the Earth, Chemical Geology, v. 120, p. 223-253.

-Middlemost, E.A.K., 1994. Naming Materials in the Magma/Igneous Rock System: Earth-Science Reviews, v. 37, p. 215-224.

-Mohammadi, A., Burg, J.P., Bouilhol, P. and Ruh, J., 2016. U-Pb geochronology and geochemistry of Zahedan and Shah Kuh plutons, southeast Iran: implication for closure of the south Sistan suture zone: Lithos, v. 248-251, p. 293-308.

-Muller, D., Rock, N.M.S. and Groves, D.I., 1992. Geochemical discrimination between shoshonitic and potassic volcanic rocks in different tectonic setting: a pilot Study: Mineralogy and Petrology, v. 46, p. 259-289.

-Pang, K.N., Chung, S.L., Zarrinkoub, M.H., Khatib, M.M., Mohammadi, S.S., Chiu, H.Y., Chu, C.H., Lee, H.Y. and Lo, C.H., 2013. Eocene-Oligocene post-collisional magmatism in the Lut-Sistan region, eastern Iran: magma genesis and tectonic implications: Lithos, v. 180-181, p. 234-251.

-Peccerillo, A. and Taylor, S.R., 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey: Contribution to Mineralogy and Petrology, v. 58, p. 63-81.

-Stocklin, J., 1968. Structural History and Tectonics of Iran, A review: American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 52, p. 1229-1258.

-Tirrul, R., Bell, L.R., Griffis, R.J. and Camp, V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran, Geological Society of America Bulletin, v. 94, p. 134-150.

-Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviation for name of rock-forming minerals, Journal of American Mineralogist, v. 95, p. 185-187.

-Wilson, M., 1989. Igneous petrogenesis: Unwin and Hyman, London, 466 p.

-Winter, J.D., 2010. An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology: Prentice Hall, 699 p.