کانی‌شناسی، دگرسانی و ژئوشیمی کانی‌سازی اسکارن مس - آهن - طلا در کانسار مزرعه، شمال اهر، شمال غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی منابع معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 شرکت مهندسین مشاور پیچاب کانسار، تهران، ایران

چکیده

کانسار مزرعه در20 کیلومتری شمال شهرستان اهر و زون ساختاری البرز غربی- آذربایجان و زون متالوژنی اهر- ارسباران قرار دارد. تزریق توده گرانیتوئیدی شیورداغ با سن الیگو- میوسن به داخل مجموعه آواری، کربناته، آتش فشانی قدیمی­تر یک مجموعه دگرگونی شیست، هورنفلس و اسکارن گارنتی - اپیدوتی و نیز مرمری را ایجاد نموده است. توده گرانیتوئیدی نیمه آلکالن، پرآلومینه و جزو گرانیت­های تیپ S طبقه­بندی می­شود. عمده کانه­زایی به شکل اگزو اسکارن و در واحد اسکارن گارنتی - اپیدوتی با کانی­های شاخص گارنت نوع آندرادیت و گروسولار، اپیدوت، آکتینولیت، کلریت، بیوتیت، سریسیت و آمفیبول انجام پذیرفته است. دگرسانی­های کلریتی، پروپیلیتی و سریسیتی ارتباط ژنتیکی تنگاتنگی با زون کانه زایی دارند. ترکیب کانی شناسی فلزی شامل ماگنتیت، پیریت و سولفیدهای مس مثل کالکو پیریت، بورنیت و کوولیت، هماتیت(اسپکولاریت)، گوتیت و اکسید مس(مالاکیت) با بافت رگه – رگچه­ای و پراکنده در متن می­باشد. عمده کانه­زایی در مرحله اسکارن پس رونده ایجاد شده است. میانگین مقادیر مس در نمونه­ها ppm 16284، اکسید آهن 05/35 درصد، طلا ppb 3380 و نقره ppm 94/9 می­باشد. به دو دلیل عمده می­توان کانه­زایی طلا در منطقه مستقل را از فاز کانه­زایی اسکارن مس و کانه­زایی نقره را مربوط به فاز اسکارن ولی با لیگاند حمل کننده متفاوت از عنصر مس دانست. اولا عدم وجود همبستگی خطی بین مقادیر طلا و مس و هم چنین سولفور با عناصر نقره و طلا، ثانیا ویژگی­های توده گرانیتوییدی مزرعه که همخوانی مناسبی با توده­های نفوذی مرتبط با کمان آتش فشانی مولد کانی­سازی اسکارن طلا، مس - آهن نشان می­دهد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Mineralogy, ateration and geochemistry of Cu -Fe- Au deposit in Mazreh, N of Ahar, NW of Iran

نویسندگان [English]

  • Mehdi Gharesi 1
  • Mohammad Yazdi 1
  • Iraj Rasa 1
  • Alireza BabaKhani 2
1 Department of geology of Ore Minerals and Water Resources, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Pichab Kansar Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction
Mazraeh deposit is located at 20 Km north of Ahar, Eastern Azerbaijan, North-West of Iran. The area is situated in the Western Alborz – Azerbaijan geotectonic zone. Intrusion of the Oligocene – Miocene Sheyvardaagh batholith in to the older carbonate and volcanoclastic rocks is responsible for contact metamorphism, contact metasomatic mineralization, and formation of schist, hornfels, marble and epidote - garnet Skarn. This batholith is a subduction-related calc to sub alkaline, peralominous and S-type granitoids. Due to the extensive Tertiary magmatism, skarnization and extensive alterations, this zone is one of the remarkable Fe, Au, Cu-mineralization in Iran. Therefore, a lots of research and investigations have been done by the Geological Survey of Iran and different government and private companies. The following paper is results of our research about Cu -Fe- Au skran mineralization in the Mazreh area, NW of Iran.
Materials and methods
This research was conducted in two parts, field and laboratory analysises. In the field section, after carrying out geological surveys and detailed examination of 6800 meters of drilling cores from 61 boreholes, a total of 60 samples were chosen from 21 selected typical boreholes of different sizes. About 36 samples from intrusive rocks choosed to preparing thin sections for petrographic studies and major chemical analysis by XRF. Also, 24 samples from mineralized zones were selected for preparation of polished sections, mineralographical study and geochemical analysis by ICP-OES.
Results and discussion
Major alterations are chloritic, propilitic and sericitic which have close genetic relationship to mineralization zone. The main mineralization stage occurs as exoskarn in garnet-epidote skarn type. The major rock forming minerals in the skarn are garnet (adradite and grossularite), epidote, actinolite, chlorite, biotite, sericite and amphibole. Mineralogical paragenesis consists of magnetite, pyrite and copper sulfides such as chalcopyrite, bornite and covellite, hematite (especularite), goethite and malachite. The mineralization is vein, veinlet and disseminated type. The main mineralization stage occurs in retrograde skarn. Average value of Cu is 16284 ppm, FeOt 35.05 percent, Au 3380 ppb and Ag 9.94 ppm. There is no correlation between the values of Au and Cu as well as Ag and Au with S. It seems that Au mineralization is not simultaneous with Cu skarn mineralization but Ag mineralization is simultaneous with skarn phase. The geological, mineralogical and geochemical data show that the granitoid batholith of Mazraeh area is a fertile pluton with Cu – Fe-Au skarn mineralization.
 
 
Conclusion
The mineralogical and geochemical data show that Sheyvardaagh batholith intrusive rocks are S-type and inlmenite series. Tectonomagmatic setting of these granitoid batholith lies within subduction-related calc to sub alkaline, peralominous and S-type granitoids. A/NK and A/CNK diagram shows these granitoids are close to fertile Fe-Cu-Au granitoid batholith and related skarn. The geological, mineralogical and geochemical data show that the granitoid batholith of Mazraeh area is a fertile pluton with Cu – Fe-Au skarn mineralization.
Acknowlwdgements
We would like to express our gratitude to the management and respected staff of research and development affairs of the National Copper Industries of Iran (Sarchshme) for supporting of this research and to the staff of the National Copper Company located in Ahar and Warzghan cities for their cooperation in the field visit and sampling.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Skarn type
  • NW of Iran
  • Mazraeh deposit
  • Au mineralization

مراجع

-باباخانی، ع.، 1388. گزارش اکتشافی داخلی کانسار مزرعه، شرکت پارس اولنگ، 114 ص.
-تقی پور، ب. و مکی زاده، م.ع.، 1390. سنگ زایش اسکارن مرتبط با توده نفوذی مس پورفیری علی آباد دره زرشک، یزد، مجله زمین­شناسی اقتصادی، شماره 1، ص 79-92.
-حسن پور، ش.، 1389. متالوژنی و کانی­زایی کانسارهای مس و طلا در زون ارسباران(آذربایجان شرقی)، رساله دکتری، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
-زاهدی، ا. و بومری، م.، 1393. استفاده از عناصر خاکی کمیاب و میانبارهای سیال در تعیین خاستگاه سیال­های سازنده اسکارن پناه کوه، شمال باختر تفت، استان یزد، فصلنامه علوم زمین، شماره 95، ص 329-340.
-شهاب پور، ج .، 1380. زمین­شناسی اقتصادی، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان، 532 ص.
-شهبازی، س.، قادری، م. و رشیدنژاد، ن.، 1394. مراحل کانه­زایی و منشأ آهن کانسار باشکند در جنوب باختری سلطانیه براساس شواهد کانی­شناسی، ساخت، بافت و ژئوشیمی، فصلنامه علوم زمین، شماره 95، ص 355-372.
-عادل پور، م.، رسا، ا.، مسعودی، ف. و حسینی، م.، 1394. سنگ­نگاری، ژئوشیمی، کانه­زایی و جایگاه زمین­ساختی - ماگمایی کانسار مس گرماب، قائن (خراسان جنوبی)، مجله پژوهش­های علوم زمین، شماره 24، ص 58-77.
-علوی، غ.، موید، م. و حسین زاده، م.ر.، 1394. مطالعات سنگ­شناسی، شیمی کانی و سنگ­زایی باتولیت شیورداغ (شمال اهر- آذربایجان شرقی)، فصلنامه زمین­شناسی ایران، شماره 33، ص 105-122.
-غیاثوند، ع.، قادری، م. و رشیدنژاد، ن.، 1388. کانی­شناسی و ژئوشیمی کانسارهای آهن شمال سمنان، فصلنامه علوم زمین، شماره 72، ص 33-44.
-محجل، م. و سهندی، م.، 1378. تکامل تکتونیکی پهنه سنندج - سیرجان در نیمه شمال باختری و معرفی زیر پهنه­های جدید در آن، فصلنامه علوم زمین، شماره ٣١-32، ص 28-49.
-مهرابی، ب.، طالع، ا. و قاسمی، م.، 1390. مطالعات ژئوشیمیایی و فلززایی توده گرانیتوییدی سرخ کوه (مجموعه آتش فشانی - نفوذی خاور ایران) و ارتباط آن با کانی­سازی مس – طلا – آهن، فصلنامه زمین­شناسی ایران، شماره 20، ص 29-45.
-مهرپرتو، م. و ناظر، خ.، 1380. گزارش زمین‌شناسی نقشه 1:100000 کلیبر، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
-ملائی، ح.، 1390. ژئوشیمی و سنگ­شناسی توده گرانو دیوریتی مزرعه، شمال اهر آذربایجان شرقی و مقایسه آن با توده­های دیگر گرانو دیوریتی ایران و جهان، مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، سال 19، شماره 1، ص 183-198.
-نبوی، م.ح.، 1355. زمین­شناسی ایران، سازمان زمین­شناسی کشور، 109 ص.
 
 
 
-Bazin, D. and Hubner, H., 1969. Copper deposits in Iran: Report No.13. Geological Survey of Iran, 190 p.
-Berman, R.G., 1988. Internally- consistent thermodynamic data for minerals in the system Na2O- K2OCaO- MgO- FeO- Fe2O3- Al2O3- SiO2- TiO2-H2O-CO2. Journal of Petrology, v. 29, p. 455-522.
-Berberian, F. and Berberian, M., 1981. Tectonoplutonic episodes in Iran. In: Gupta, H.K., Delany, F.M. (Eds.), Zagros Hindukosh, Himalaya Geodynamic Evolution'', American Geophysical Union, Washington, DC, p. 5-32.
-Chappell, B.W. and White, A.J.R., 1974. Two contrasting granite types. Pac. Ged. 8, 173-4. Contact Metamorphism, edited by D. M. Kerrick.
-Cox, K.G., 1979. The Interpretation of Igneous Rocks. Allen and Unwin, London, 450 p.
-Deer, W.A., Howie R.A. and Zussman, J., 1991. An introduction to the rock forming minerals, seventeenth, Longman, 528 p.
-Duan, S., Zhang, Z., Jiang, Z., Zhao, J., Zhang, Y., Li, F. and Tian, J., 2014. Geology, geochemistry, and geochronology of the Dunde iron–zinc ore deposit in western Tianshan, China, Ore Geology Reviews, v. 57, p. 441-461.
-Einaudi, M.T., 1981. Skarns associated with porphyry plutons. Description of deposits, southwestern North America, in Titley, S.R., (ed), Advances in geology of porphyry copper deposits of southwestern North America: Tucson, Univ.Ariz. Press, p. 139-183.
-Fan, W.M., Gue, F., Wang, Y.J. and Lin, G., 2003. Late Mesozoic calc-alkaline volcanism of post-orogenic extention in the northern Da Hinggan Mountains, northeastern China. Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 121, p. 115-135.
-Floyd, P.A. and Winchester, J.A., 1975. Magma type and tectonic setting discrimination using immobile elements. Earth Plan. Sci. Let, v. 27, p. 211-218.
-Haynes, D.W., Cross, K.C., Bills, R.T. and Reed, M.H., 1995. Olympic Dam ore genesis: a fluid mixing model, Econ. Geol., v. 90, p. 281-307.
-Hezarkhani, A., 2006. Geochemistry of the Anjerd Skarn and its association with copper mineralization, northwestern Iran, International Geology Reviews, v. 48, p. 892-909.
-Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1989. A guide to the chemical classification of the of Igneous Rocks and Glossary of Terms, Blackwell, Oxford, 289 p.
-Karimzadeh Somarin, A. and Moayyed, M., 2002. Granite- and gabbrodiorite- associated skarn deposits of NW Iran. Ore Geol Rev, v. 20, p. 127-138.
-Karimzadeh Somarin, A., 2004. Garnet composition as an indicator of Cu mineralization: evidence from skarn deposits of NW Iran, J Geochem Explor, v. 81, p. 47-57.
-Karimzadeh Somarin, A., 2010. Garnetization as a ground preparation process for copper mineralization: evidence from the Mazraeh skarn deposit, Iran, Int J Earth Sci (Geol Rundsch), v. 99, p. 343-356.
-Lescuyer, J.I. and Riou, R., 1976. Géologie de la region de Mianeh (Azarbayjan).   Contribution de la volcanisme tertiare de l’ Iran'', Thèse 3 cycle, Grenoble, 234 p.
-Lingang, X., Jingwen, M., Fuquan, Y., Hennig, D. and Jianmin, Z., 2010. Geology, geochemistry and age constraints on the Mengku skarn iron deposit in Xinjiang Altai, NW China, Journal of Asian Earth Sciences, v. 39, p. 423-440.
-Maniar, P.D. and Piccoli, P.M., 1989. Tectonic Discrimination of Granitoids, Geological Society of America Bulletin, v. 101, p. 635-643.
-Meinert, L.D., 1984. Mineralogy and petrology of iron skarns in western British Columbia, Canada, Econ. Geol., v. 79, p. 869-882.
-Meinert, L.D., Brooks, J.W. and Myers, G.L., 1990. Whole rock geochemistry and contrast among skarn - types: in Meinert, L.D. (ed), skarn deposits in Nevada, Great Basin Symposium, Geology and ore deposits of the Great Basin, Geological Society of America, Fieldtrip 2, Guide book, p. 179-192.
-Meinert, L.D., 1992. Skarns and skarn deposits. Geosci Can, v. 19, p. 145-162.
-Meinert, L.D., 1995. Compositional variation of igneous rocks associated with skarn deposits, Chemical evidence for genetic connection between petrogenesis and mineralization, in Thompson, J.F.H., ed., Magmas, fluids, and ore deposits, Min. Assoc. Can, Short Course Series, v. 23, p. 401-418.
-Meinert, L.D., Dipple, G.M. and Nicolescu, S., 2005. World skarn deposits, In: Hedenquist JW, Thompson JFH, Goldfarb RJ, Richards JP (eds) Economic geology 100th anniversary volume. Society of Economic Geologists, Littleton, p. 299-336.
-Middlemost, E.A.K., 1994. Naming material in the magma/igneous rock system, Earth-Science Review, v.  37, p. 215-224.
-Mpodozis, C. and Ramos, V., 2002. The Andes of Chile and Argentina, Cordillera de los Andes geological and mining potential, the new tectonic and metallogenic approach. International Symposium, Mendoza, Argentina, p. 59-90.
-Newberry, R.J., Burrns, L.E., Sawmson, S.E. and Smith, T.E., 1990. Comparative petrologic evolution of the Sn and W granites of the Fairbanks - Circle area, interior Alaska: in Stein, H.J. and Hannah.L. (eds), Ore bearing granite systems.
-Pearce, J.A. and Can, J.R., 1973. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace elements analysis. Earth Planetry Science, p. 290-300.
-Perkins, E.H., Brown, T.H. and Berman, R.G., 1986. PTX-SYSTEM: Three programs for calculation of pressure- temperature- composition phase diagrams, Computers and Geoscience, v. 12, p. 749-755.
-Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral systems, Geological Survey Western Australia, 1250 p.
-Pons, J.M. and Franchini, M., 2009. Iron skarns of the Vegas Peladas district, Mendoza, Argentina, Economic Geology, v. 104, p. 157-184.
-Rollinson, H.R., 1993. Using geochemical data: evalution, presentation, interpretation, Longman scientific and technical, 252 p.
-Stocklin, J. and Setudehnia, A., 1977. Stratigraphyic Lexicon of Iran, Geology survey of Iran, no,18, second edition, p. 252-253.
-Superceanu, C.I., 1971. The Eastern Mediterranean–Iranian Alpine copper–molybdenum belt. Society of Mining Geology of Japan, Special Issue, v. 3, p. 393-398.
-Taylor, B.E. and Liou, J.G., 1978. The low temperature stability of andradite in C-O-H fluids. American Mineralogist, v. 63, p. 378-393.
-Tray, R.J. and Frost, B.R., 1991. Phase equilbria and thermobarometery of calcareous-   ultramafic and mafic rocks and iron formation in D.M., Kerrick, E. d., Contact Metamorphism Min.Soc.Amer., Reviews in Mineralogy, v. 26, p. 207-289.
-Ulrich, T. and Heinrich, C.A., 2002. Geology and alteration geochemistry of the Porphyry Cu-Au Deposit at Bajo de la Alumbrera, Argentina: Economic Geology, v. 97, p. 1865-1888.
-Wilson, M., 1989. Igneous petrogenesis. Unwin Hyman, London, 466 p.
-Wu, F.Y., Jahn, B.M., Wilde, S.A., Lo, C.H., Yui, T.F., Lin, Q., Ge, W.C. and Sun, D.Y., 2003. Highly fractionated I-type granites in NE Chine, I: geochronology and petrogenesis, Lithos, v. 66, p. 241-273.
-Zanetti, A., Mazzucchelli, M., Rivalenti, G. and Vannuci, R., 1999. The Finero phlogopite-peridotite massif: an example of subduction-related metasomatism. Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 134, p. 107-122.
 
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار