دانشگاه شهید بهشتی پژوهشهای دانش زمین 2008-8299 16 4 2026 01 21 Study of geology, alteration and geochemicall of Qesari copper deposit, west Torud, Semnan province مطالعات زمین‌شناسی، دگرسانی و ژئوشیمی کانسار مس قیصری، غرب ترود، استان سمنان 73 90 100883 10.48308/esrj.2021.100883 FA شیوا مسکینی سیاهمرد گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران فرج الله فردوست گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران مهدی رضایی کهخائی گروه پترولوژی، دانشکده علون زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2024 07 11 <strong>Introduction</strong><br />The Qeysari copper deposit is located on the 1:100,000 scale of Kalateh-e-Resham, 105 km south of Damghan, with geographical coordinates of 54 ˚18´ 00 ˝to 54 ˚19´ 00 ˝east longitude and 35 ˚19´ 00˝ to 35 ˚ 21´ 00 ˝ north latitude. Along the Troud-Chah-Shirin volcanic belt, copper mineralization has occurred in various forms under the influence of younger semi-deep masses (with Oligo-Miocene age). In some places, such as the Chah-Musa and Koh-Zar deposits, mineralization has taken place adjacent to relatively large intrusive masses. In some parts, major intrusive masses are not present, but traces of younger magmatic activity are exposed in the form of dykes composed of diabase and microdiorite, but they are directly related to mineralization. In the Qeysari region, diabase dykes have played a direct role in mineralization. As it occurs, it is limited only to the edge of the dike and sometimes inside the dike itself.<br /> <br /><strong>Materials and Methods</strong><br />In this study, after preparing a 1:2000 geological map of the region and conducting field surveys and sampling of the rocks of the region, 25 microscopic thin sections and 15 polished sections were prepared and examined to identify the mineralogical composition, petrology and textural relationships. For geochemical studies, 8 samples were selected for XRD analysis, 8 samples for XRF analysis and 8 samples for ICP-MS analysis.<br /><strong> </strong><br /><strong>Results and Discussion</strong><br />The Qeysari copper deposit is located in the northern part of the Central Iran structural-sedimentary zone. The volcanic and volcanic-sedimentary rocks host the semi-deep intrusive masses of the region, equivalent to the Karaj Formation of the Eocene period. In this area, andesitic, andesite-basalt, basalt and pyroclastic rocks of Middle Eocene to Oligomiocene age are exposed. The uplift of the Troud-Chah-Shirin mountain range has been formed under the influence of the action of the two main Troud faults in the south and Angelo in the north with left-lateral action. The mechanism of these two faults has caused the creation of smaller faults with two trends of northeast-southwest and northwest-southeast within this mountain range. Faults with these trends are also observed in the Qeysari copper area. The controlling factor of mineralization in this area is the diabase dyke with a northeast-southwest trend, which was probably a function of faults with this trend. Mineralization in the study area is seen as veins of different thicknesses along fractures and fault zones, and most mineralization has occurred in basalts and andesites of the area.Amphibole and plagioclase have generally been transformed into chlorite and sericite, which indicates the effect of atmospheric waters on the rocks of the area. Pyroxenes are also seen in the background composition. In order to investigate the petrogenesis, determine the tectonic setting and chemical nomenclature of the rocks containing the deposit, the results of chemical analysis of 8 samples by ICP-MS method were used. Based on the Na2O+K2O vs. SiO2 variation diagram, the volcanic rocks containing the deposit are in the range of andesite, trachyandesite, and basalt. In order to determine the composition and nature of the rocks in question, diagrams related to trace elements, including Zr, Ti, Nb, and Y, which are HSF and immobile elements, were used. In order to determine the tectonic environment, the ratios of trace elements were used. The ratio of trace elements Th/Ta>2 indicates the location of continental arc formation for the constituent rocks. There are various geochemical diagrams to determine the tectonic location of igneous rocks, and in this study, more diagrams based on immobile elements were used.<br /><strong>Conclusion</strong><br /> Based on geochemical studies, the lavas belong to the high-potassium alkaline and calc-alkaline magmatic series, which formed in a tectonic regime of volcanic arcs associated with active continental margins. This feature is related to the tectonic environment associated with subduction zones and shows the phenomenon of crustal contamination in the rocks. Among the factors controlling magmatism in subducting oceanic crust magmatic arcs are subducting sediments, which represent the effects of crustal contamination and digestion in the magma forming the rocks of the studied area. <strong>مقدمه</strong><br />کانسار مس قیصری در ورقه 1:100000 کلاته رشم، در 105 کیلومتری جنوب دامغان، با مختصات جفرافیایی ˝00´18˚54 تا ˝00´19˚54 طول شرقی و ˝00´19 ˚35 تا ˝00´21 ˚35 عرض شمالی واقع شده است. در طول نوار آتشفشانی ترود- چاه­شیرین کانه­زایی مس به اشکال مختلف تحت تاثیر توده­های نیمه عمیق جوان­تر (با سن الیگو- میوسن) رخ داده است. در برخی نقاط مثل کانسار چاه­موسی و کوه­زر کانه­زایی در مجاور توده­های نفوذی نسبتاً بزرگ صورت گرفته است. در بخش­هایی توده­های نفوذی عمده حضور ندارند ولی آثار فعالیت ماگمایی جوانتر به صورت دایک­های با ترکیب دیاباز و میکرودیوریت رخنمون دارند ولی ارتباط مستقیم با کانه­زایی مشاهده می­شود. در منطقه قیصری دایک دیابازی به­طور مستقیم در کانه­زایی نقش داشته است. به طوری که رخ داد آن تنها به حاشیه دایک و گاهاً داخل خود دایک محدود می­گردد.<br /><strong>مواد و روش­ها</strong><br />در این پژوهش، پس از تهیه نقشه زمین­شناسی 1 :2000 منطقه و انجام بررسی­های صحرایی و نمونه­برداری از سنگ­های منطقه، تعداد 25 مقطع نازک میکروسکوپی و 15 مقطع صیقلی به منظور شناسایی ترکیب کانی­شناسی، سنگ­شناسی و روابط بافتی تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. جهت مطالعات ژئوشیمیایی تعداد 8 نمونه برای آنالیز XRD، 8 نمونه برای آنالیز XRF و تعداد 8 نمونه برای آنالیز به روش ICP-MS انتخاب گردید.<br /><strong>نتایج و بحث</strong><br />کانسار مس قیصری در بخش شمالی پهنه ساختاری - رسوبی ایران­مرکزی واقع است. سنگ­های آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی میزبان توده­های نفوذی نیمه عمیق منطقه، هم­ارز سازند کرج متعلق به دوره ائوسن می­باشد. در این منطقه گدازه­های آندزیتی، آندزیت- بازالتی، بازالت و سنگ­های آذرآواری به سن ائوسن میانی تا الیگومیوسن رخنمون دارند. برآمدگی رشته کوه ترود - چاه­شیرین تحت تاثیر عملکرد دو گسل اصلی ترود در جنوب و انجیلو در شمال با عملکرد چپ­ بر حاصل شده است. سازوکار این دو گسل سبب ایجاد گسل­های کوچکتر با دو روند شمال­شرقی- جنوب­غربی و شمال­غربی- جنوب­شرقی در داخل این رشته­کوه شده است. در محدوده مس قیصری نیز گسل­هایی با این روندها مشاهده می­شوند. عامل کنترل کننده کانه­زایی در این محدوده دایک دیابازی با روند شمال­شرقی- جنوب­غربی است که احتمالا^⸗ تابع گسل­های با این روند بوده است.<br />کانی­سازی در محدوده مورد مطالعه به صورت رگه­هایی با ضخامت­های مختلف در امتداد شکستگی­ها و پهنه­های گسلی دیده می­شود و بیشترین کانی­سازی در بازالت­ها و آندزیت­ محدوده رخ داده است. آمفیبو ل و پلاژیوکلاز عموماً به کلریت و سریسیت تبدیل شده­اند که نشان دهنده تأثیر آب­های جوی بر سنگ­های محدوده است. پیروکسن­ها نیز در ترکیب پس­زمینه دیده می­شوند. به منظور بررسی پتروژنز، تعیین جایگاه زمین­ساختی و نامگذاری شیمیایی سنگ­های دربرگیرنده کانسار، از نتایج آنالیز شیمیایی 8 نمونه با روش ICP-MS استفاده شد. براساس نمودار تغییرات Na₂O+K₂O در مقابل SiO₂، سنگ­های آتشفشانی در بر گیرنده کانسار در گستره آندزیت، تراکی­آندزیت، بازالت قرار می­گیرند. به منظور تعیین ترکیب و ماهیت سنگ­های مورد نظر، از نمودارهای مربوط به عناصر کمیاب از جمله Zr، Ti،Nb و Y که جزء عناصر HSF و غیر متحرک می­باشند استفاده شد. به منظور تعیین محیط تکتونیکی از نسبت­های عناصر کمیاب استفاده شده است. نسبت عناصر کمیاب Th/Ta>2، نشان­دهنده جایگاه تشکیل کمان قاره­ای برای سنگ­های تشکیل­دهنده است. برای تعیین جایگاه زمین­ساختی سنگ­های آذرین، نمودارهای ژئوشیمیایی مختلفی وجود دارند که در این پژوهش بیشتر از نمودارهایی که بر پایه­ی عناصر کم تحرک ترسیم شده­اند، استفاده شده است.<br /><strong>نتیجه­گیری</strong><br />براساس بررسی­های ژئوشیمیایی گدازه­ها به سری ماگمایی- قلیایی و آهکی- قلیایی پتاسیم بالا وابسته­اند که در یک رژیم زمین­ساختی قوس­های آتشفشانی وابسته به حاشیه فعال قاره­ای تشکیل شده است. این ویژگی­ مربوط به محیط تکتونیکی وابسته مناطق فرورانش بوده و پدیده آلایش پوسته­ای را در سنگ­ها نشان می­دهد. از عوامل کنترل کننده ماگماتیسم در کمان­های ماگمایی پوسته­ی اقیانوسی فرورونده، رسوبات فرورونده می­باشند که نمایانگر تاثیرات آلایش و هضم پوسته­ای در ماگمای تشکیل دهنده­ی سنگ­های منطقه مورد مطالعه می­باشند. https://esrj.sbu.ac.ir/article_100883_09a99076884a87e5c60508bf778956d2.pdf