بررسی الگوی کانه‏ زایی کانسار مس دره تخت؛ نمونه‏ ای از یک کانسار چینه‏ کران نوع مانتو در جنوب شهرستان ازنا، لرستان براساس مطالعات کانی‏ شناسی و ژئوشیمی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شاهرود

2 دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

3 گروه زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

4 اداره کل زمین شناسی و اکتشافات معدنی لرستان

10.48308/esrj.2026.233162.1197

چکیده

مقدمه

کانسارهای مس (نقره) تیپ مانتو به دلیل عیار بالای فلزی و سهم قابل توجه در تولید مس، به‌ویژه در رشته‌کوه‌های آند مرکزی، از اهمیت اقتصادی و متالوژنی بالایی برخوردارند.(Wilson et al., 2003; Oliveros et al., 2008) کانسارهای مس تیپ مانتو با عیار نسبتاً بالا به‌طور گسترده‌ای در امتداد کمربند پیرامون اقیانوس آرام و کمربند هیمالیا–تبت رخ داده‌اند (Shen et al., 2020). در کشور شیلی، این کانسارها پس از ذخایر پورفیری مس، به‌عنوان دومین گروه مهم کانسارهای مس شناخته می‌شوند .(Wilson and Zentilli, 1999)در ایران، کانسارهای مس چینه‌کران با سنگ میزبان آتشفشانی - رسوبی که تحت عنوان کانسارهای تیپ مانتو شناخته می‌شوند و در پهنه‌های ساختاری متعددی از جمله سنندج - سیرجان، ارومیه - دختر، البرز، سبزوار، ایران مرکزی، کپه‌داغ، بلوک طبس و بلوک لوت گسترش یافته‌اند (Salehi and Rasa, 2016; Maghfouri et al., 2020; Movahednia et al., 2022).

کانسار مس دره‌تخت در استان لرستان و در پهنه ساختاری- رسوبی سنندج–سیرجان واقع شده است. هدف از این پژوهش، بررسی ویژگی‌های کانی‌شناسی، دگرسانی و ژئوشیمیایی کانه‌زایی مس در این کانسار و تبیین الگوی تشکیل آن در چارچوب کانسارهای مس تیپ مانتو می‌باشد.

روش مطالعه

در این پژوهش، به‌منظور بررسی کانه‌زایی مس در کانسار دره‌تخت، نقشه زمین‌شناسی بزرگ‌مقیاس منطقه بر پایه تصاویر ماهواره‌ای، پیمایش صحرایی و تلفیق با نقشه‌های زمین‌شناسی 1:100,000 الیگودرز (Soheili et al., 1992) و دورود (Goodarzi, 2002) تهیه شد. نمونه‌برداری سیستماتیک از واحدهای سنگی میزبان و کانسنگ بر اساس تغییرات سنگ‌شناسی، دگرسانی و کانی‌شناسی انجام گرفت. به‌منظور مطالعات کانی‌شناسی و بافتی، مقاطع نازک، صیقلی و نازک–صیقلی تهیه و مورد بررسی میکروسکوپی قرار گرفت. شناسایی کانی‌ها با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. ترکیب شیمیایی کانی‌های کانه‌دار با استفاده از آنالیز الکترون میکروپروب (EPMA) تعیین گردید. همچنین، برای بررسی ترکیب ژئوشیمیایی سنگ‌های آتشفشانی میزبان با حداقل دگرسانی، آنالیز عناصر اصلی و فرعی به روش XRF و عناصر کمیاب به روش ICP-MS انجام شد. نتایج این مطالعات مبنای تفسیر ویژگی‌های کانه‌زایی و تعیین الگوی تشکیل کانسار قرار گرفت.

نتایج و بحث

پهنه سنندج - سیرجان با طول حدود ۱۵۰۰ کیلومتر و عرض ۱۵۰–۲۵۰ کیلومتر، از جنوب‌شرق ایران (شهرهای سیرجان و اسفندقه) تا شمال‌غرب (ارومیه و سنندج) گسترش دارد و یکی از مهم‌ترین نواحی فلززایی کشور به‌شمار می‌رود (Mohajjel and Fergusson, 2014). این پهنه شامل سنگ‌های رسوبی، آتشفشانی - رسوبی و آذرین درونی دگرگون شده با سن پالئوزوئیک تا مزوزوئیک است و بخشی از زون برشی دگرگونی سنندج - سیرجان در کمربند چین‌خوردگی روراندگی زاگرس را تشکیل می‌دهد (Sarkarinejad and Azizi, 2008). تحولات زمین‌ساختی آن از اواخر پالئوزوئیک بالایی تا تریاس میانی با پدیده‌های کافتش و نهشت کربنات‌ها، گدازه‌های بالشی و فعالیت‌های رسوبی همراه بوده و نشان‌دهنده رژیم کششی و جدا شدن بلوک ایران مرکزی از گندوانا و گسترش بستر اقیانوس نئوتتیس است. توالی‌های آتشفشانی–رسوبی کرتاسه پیشین در بخش جنوبی پهنه، میزبان کانسارهای چینه‌کران تیپ مانتو از جمله کشتمحکی، کل‌ریزه، شمال‌شرق و شرق حسن‌آباد، خورجان و سیمکان هستند (Movahednia et al., 2020).

کانسار مس دره‌تخت در بخش شمالی پهنه ساختاری دگرگونی سنندج - سیرجان در مجاورت زیرپهنه روراندگی زاگرس قرار گرفته و در یک سکانس آتشفشانی - رسوبی با سن تریاس میانی تا پسین جای‌گیر شده است. واحدهای سنگی منطقه عمدتاً شامل گدازه‌های آندزیتی تا آندزیت - ‌بازالتی، واحدهای آذرآواری نظیر کریستال‌توف و لیتیک‌توف، و سنگ‌های رسوبی کربناته پرمین می‌باشند که همگی هم‌راستا با روند کلی پهنه سنندج - سیرجان بوده و تا رخساره شیست سبز دگرگون شده‌اند. منطقه مطالعه شامل سه واحد سنگی اصلی می‌باشد: واحدهای گدازه‌ای آتشفشانی با ترکیب آندزیت تا آندزیت‌بازالتی، واحدهای آذرآواری شامل کریستال‌توف، لیتیک‌توف و آگلومرا، و واحدهای رسوبی شامل سنگ‌های آهکی، آهک دولومیتی و شیست‌های سبز. واحدهای آتشفشانی و آذرآواری عمدتاً میزبان کانه‌زایی مس هستند و تمامی واحدها هم‌راستا با روند شمال‌غرب - جنوب‌شرق پهنه سنندج - سیرجان قرار دارند. این توالی‌های سنگی نشان‌دهنده محیط آتشفشانی - رسوبی با دگرگونی خفیف تا متوسط در منطقه هستند.

کانسار مس دره‌تخت عمدتاً در واحدهای آذرآواری با ترکیب آندزیت تا آندزیت‌بازالتی میزبان است و سنگ‌های رسوبی و دگرگونی در بخش فوقانی قرار دارند. کانه‌زایی مس عمدتاً رگه‌ای، رگچه‌ای و پرکننده فضاهای خالی بوده و توسط گسل‌ها، درزه‌ها و شکستگی‌ها کنترل می‌شود. عوامل مؤثر در فرآیند کانه‌زایی شامل: (1) لیتولوژی مناسب سنگ‌های میزبان، (2) ساختارهای مؤثر نظیر گسل‌ها، درزه‌ها، شکستگی‌ها و ویژگی‌های مرتبط با تخلخل و نفوذپذیری، (3) حرکت محلول‌های گرمابی در سنگ‌هایی با ترکیب مناسب که منجر به تمرکز فلز مس شده‌اند، و (4) حضور توده‌های نفوذی گرانیتوئیدی در منطقه که به‌عنوان منبع حرارتی نقش داشته‌اند، می‌باشند. دگرسانی‌ها شامل کلریتی، اپیدوتی، سریسیتی، سیلیسی، کربناتی و پهنه‌های اکسیدی/هیدروکسیدی آهن هستند که دگرسانی کلریتی و اپیدوتی گسترده‌ترین نوع بوده و مراحل اولیه سامانه گرمابی را نشان می‌دهد، در حالی که دگرسانی سریسیتی و سیلیسی محدود و مرتبط با فازهای انتهایی سامانه است. کانی‌های مهم شامل سولفیدی‌های مس و آهن، کربناته‌های مس، اکسیدی‌های مس و آهن و باطله‌ها هستند و بافت غالب کانه‌زایی به صورت رگه‌ای، رگچه‌ای، پرکننده فضاهای خالی و جانشینی است.

مطالعات میکروسکوپی، پراش اشعه ایکس و ریزکاونده الکترونی نشان می‌دهند که کانی‌های تشکیل‌دهنده کانسار دره تخت در پنج گروه اصلی جای می‌گیرند: کانی‌های سولفیدی مس و آهن شامل کالکوسیت، کوولیت، بورنیت، پیریت، کالکوپیریت و تترائدریت، که به صورت رگه‌ای، رگچه‌ای، دانه پراکنده و پرکننده فضاهای خالی یافت می‌شوند. کانی‌های کربناته مس مانند مالاکیت و آزوریت، عمدتاً پرکننده درزه‌ها، شکستگی‌ها و حفرات بوده و با بافت‌های شعاعی و کلوفرمی ظاهر می‌شوند. کانی‌های اکسیدی مس و مس طبیعی شامل کوپریت و مس خالص که به صورت پراکنده و دانه‌ریز مشاهده می‌شوند. کانی‌های اکسیدی و هیدروکسیدی آهن مانند گوتیت و لیمونیت، که ناشی از اکسیداسیون کانی‌های آهن‌دار سولفیدی بوده و غالباً با کانی‌های مس همراه هستند. کانی‌های باطله شامل کوارتز، کلسیت و ژیپس که در فضاهای خالی، شکستگی‌ها و حفرات پرکننده‌اند و گاهی به صورت رگه و رگچه دیده می‌شوند. ساخت و بافت کانی‌ها در کانسار شامل رگه‌ای و رگچه‌ای، دانه پراکنده، پرکننده فضاهای خالی و جانشینی بوده و ویژگی‌های بافتی آن‌ها بیانگر فرآیندهای ژنتیکی سولفیدی، کربناته و اکسیدی در طول کانه‌زایی است.

مطالعات ژئوشیمیایی کانسار مس دره تخت با استفاده از عناصر اصلی و فرعی نشان می‌دهد که سنگ‌های میزبان عمدتاً آندزیت، آندزیت - بازالتی و تراکی‌آندزیت هستند و ترکیب شیمیایی آن‌ها کالک‌آلکالن است. نمودار Zr/Y نسبت به Zr (Pearce, 1979) و نمودار Th–Co (Hastie et al., 2007) بیانگر رابطه این سنگ‌ها با کمان‌های آتشفشانی قاره‌ای و فرورانش ورقه نئوتتیس زیر قاره‌ای در تریاس بالایی - ژوراسیک زیرین است. نمودارهای عنکبوتی نسبت به کندریت، غنی‌شدگی عناصر خاکی نادر سبک (LREE) نسبت به عناصر سنگین (HREE) و آنومالی‌های مثبت Sr و Eu به تفریق پلاژیوکلازها، اکسیداسیون بالا و تاثیر پوسته قاره‌ای بر ماگمای کمان قاره‌ای اشاره دارد. کاهش Nb همراه با غنی‌شدگی Sr نیز شاخص زون‌های فرورانش و اختلاط با مواد پوسته‌ای است.

در میان فلزات پایه، مس و نقره دارای همبستگی بسیار بالای 97/0 هستند. این ارتباط قوی نشان‌دهنده منشأ مشترک این دو فلز و وابستگی ژئوشیمیایی آن‌هاست و همچنین می‌تواند ناشی از حضور آن‌ها در سولفوسالت‌ها (تترائدریت، پیرارژیریت و پروستیت) و کوولیت باشد.

شرایط و مراحل تشکیل کانسار مس دره تخت: با توجه به مطالعات میدانی، میکروسکوپی و ژئوشیمیایی، مراحل کانه‌زایی و فرآیندهای تشکیل کانسار را می‌توان در سه مرحله ژنتیکی اپی‌ژنتیک-دیاژنتیک تفکیک کرد:

1) دیاژنز آغازین (رسوبی - آتشفشانی اولیه): در این مرحله فعالیت‌های آتشفشانی گسترده باعث تشکیل واحدهای آذرآواری و جریان‌های گدازه‌ای می‌شوند. سنگ‌های میزبان آندزیت و پیروکسن‌آندزیت شکل می‌گیرند. دیاژنز اولیه باعث تشکیل لایه‌های نازک هماتیت از تجزیه کانی‌های آهن‌دار (پیروکسن و آمفیبول) شده است.

2) دیاژنز ثانویه (کانه‌زایی سولفیدی اولیه): در طی این مرحله، سیالات حوضه‌ای مس آزاد شده از کانی‌های آهن-منیزیم‌دار و فلدسپارهای دگرسان، به حرکت درآمده و کانی‌های سولفیدی اولیه شامل پیریت، کالکوپیریت و کالکوسیت به صورت دانه پراکنده و پرکننده فضاهای خالی رسوب کردند. بر این اساس، منبع اصلی مس سنگ‌های میزبان آتشفشانی-رسوبی است.

3) بالاآمدگی و فعالیت‌های هیدروترمال (کانه‌زایی ثانویه اکسیدی): با آغاز بالاآمدگی منطقه و گسل‌خوردگی، تمرکز مجدد کانی‌زایی سولفیدی و اکسیدی در امتداد گسل‌ها، درزه‌ها و فضاهای خالی واحدهای آذرآواری رخ می‌دهد. سیالات گرمابی ترکیبی از آب‌های جوی و ماگمایی هستند و کانی‌زایی اکسیدی و کربناتی شامل مالاکیت، آزوریت و اکسیدهای آهن به صورت رگه و رگچه پرکننده فضاهای خالی شکل می‌گیرد.

نتیجه‌گیری

کانه‌زایی مس در منطقه دره‌تخت در حاشیه شمالی پهنه ساختاری سنندج - سیرجان و در ارتباط با توالی‌های آذرآواری آندزیتی تا آندزیت‌ - بازالتی شکل گرفته است. سنگ‌های میزبان از نظر زمین‌ساختی به کمان آتشفشانی قاره‌ای و از نظر سری ماگمایی به مجموعه کالک‌آلکالن تعلق دارند. کانی‌سازی عمدتاً به‌صورت رگه‌ای و رگچه‌ای و به‌عنوان پرکننده شکستگی‌ها و درزه‌ها توسعه یافته و به‌شدت تحت کنترل ساختارهای تکتونیکی منطقه قرار دارد.

شواهد کانی‌شناسی و بافتی نشان می‌دهد که کانه‌زایی پس از تشکیل سنگ میزبان و به‌صورت اپی‌ژنتیک و چینه‌کران رخ داده است. همبستگی مثبت نقره با مس بیانگر نقش سیالات فلزدار در غنی‌شدگی همزمان این دو عنصر می‌باشد. بر اساس داده‌های زمین‌شناسی، کانی‌شناسی و دگرسانی، الگوی تشکیل کانسار شامل یک تکامل چندمرحله‌ای از فعالیت‌های آتشفشانی اولیه، دیاژنز تدفینی و در نهایت تمرکز مجدد کانه‌زایی در اثر فعالیت‌های هیدروترمال می‌باشد. مجموعه این ویژگی‌ها نشان می‌دهد که کانه‌زایی دره‌تخت از نظر تیپ و فرآیند تشکیل، بیشترین شباهت را با کانسارهای مس تیپ مانتو دارد.

منابع

Goodarzi A., 2002. Geological Map of Dorud, scale 1:100,000", National Oil Company.

Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. and Mitchell, S.F., 2007. Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th–Co discrimination diagram. Journal of petrology, 48(12), pp.2341-2357.

Maghfouri, S., Rastad, E., Borg, G., Hosseinzadeh, M.R., Movahednia, M., Mahdavi, A. and Mousivand, F., 2020. Metallogeny and temporal–spatial distribution of sediment-hosted stratabound copper (SSC-type) deposits in Iran; implications for future exploration. Ore Geology Reviews, 127, p.103834.

Mohajjel, M. and Fergusson, C.L., 2014. Jurassic to Cenozoic tectonics of the Zagros Orogen in northwestern Iran. International Geology Review, 56(3), pp.263-287.

Movahednia, M., Maghfouri, S., Fazli, N., Rastad, E., Ghaderi, M. and Gonzalez, F.J., 2022. Metallogeny of Manto-type stratabound Cu-(Ag) mineralization in Iran: Relationship with NeoTethyan evolution and implications for future exploration. Ore Geology Reviews, 149, p.105064.

Oliveros, V., Féraud, G., Aguirre, L., Ramírez, L., Fornari, M., Palacios, C. and Parada, M., 2008. Detailed 40Ar/39Ar dating of geologic events associated with the Mantos Blancos copper deposit, northern Chile. Mineralium Deposita, 43(3), pp.281-293.

Pearce, J.A. and Norry, M.J., 1979. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y, and Nb variations in volcanic rocks. Contributions to mineralogy and petrology, 69(1), pp.33-47.

Salehi, L., and Rasa, I., 2016. Sulfur Isotopic Characteristics of the Chalcocite in Madan Bozorg Cu Deposits, Abbas Abad, NE Iran", 34th National and the 2nd International Geosciences Congress, Tehran, Iran, 34.

Sarkarinejad, K. and Azizi, A., 2008. Slip partitioning and inclined dextral transpression along the Zagros Thrust System, Iran. Journal of Structural Geology, 30(1), pp.116-136.

Shen, P., Pan, H., Li, Z., Sun, J., Shen, Y., Li, C., Feng, H. and Cao, C., 2020. A Manto-type Cu deposit in the central Asian Orogenic belt: The Hongguleleng example (Xinjiang, China). Ore Geology Reviews, 124, p.103656.

Soheili M., Jafarian M. and Abdollahi M., 1992.Geological Map of Aligudarz, scale 1:100,000", Geological Survey of Iran.

Wilson, N.S., Zentilli, M. and Spiro, B., 2003. A sulfur, carbon, oxygen, and strontium isotope study of the volcanic-hosted El Soldado manto-type copper deposit, Chile: the essential role of bacteria and petroleum. Economic Geology, 98(1), pp.163-174.

Wilson, N.S.F., Zentilli, M., 1999. The role of organic matter in the genesis of the El Soldado volcanic-hosted manto-type Cu deposit, Chile. Econ. Geol. 94, 1115–1136.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the mineralization pattern of Dera Takht copper deposit; An example of a Manto-type stratabound deposit in the south of Azna city, Lorestan, based on mineralogical and geochemical studies

نویسندگان [English]

  • افسانه soltani 1
  • Elham Zand 2
  • Faraj Fardost 3
  • Ahadoolah Fazelioladi 4
1 Shahrood University of Technolog
2 univercity of shahrood
3 Department of Economic Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahroud University of Technology, Shahroud, Iran
4 General Department of Geology and Mineral Exploration of Lorestan
چکیده [English]

Introduction

Manto-type (sediment-hosted) copper (Cu–Ag) deposits are of high economic and metallogenic importance due to their relatively high metal grades and significant contribution to copper production, particularly in the Central Andes (Wilson et al., 2003; Oliveros et al., 2008). These deposits are widely distributed along the circum-Pacific and Himalayan–Tibetan belts (Shen et al., 2020). In Chile, manto-type deposits are considered the second most important Cu deposits after porphyries (Wilson and Zentilli, 1999). In Iran, sediment-hosted copper deposits hosted in volcanic-sedimentary rocks, classified as manto-type deposits, are distributed across several structural provinces, including the Sanandaj–Sirjan, Urmieh–Dokhtar, Alborz, Sabzevar, Central Iran, Kopet Dagh, Tabas Block, and Lut Block (Salehi and Rasa, 2016; Maghfouri et al., 2020; Movahednia et al., 2022). The Darreh Takht Cu deposit is located in Lorestan Province within the Sanandaj–Sirjan structural-metasedimentary belt. This study aims to investigate the mineralogical, alteration, and geochemical characteristics of Cu mineralization and to elucidate the formation pattern of this deposit within the framework of manto-type Cu systems.

Methodology

To investigate the Cu mineralization at the Darreh Takht deposit, a large-scale geological map was prepared based on satellite imagery, field surveys, and integration with the 1:100,000 geological maps of Aligudarz (Soheili et al., 1992) and Dorud (Goodarzi, 2002). Systematic sampling of host rocks and ore was conducted according to lithological variations, alteration intensity, and mineralogy. For mineralogical and textural studies, thin sections, polished sections, and thin–polished sections were prepared and examined microscopically. Mineral identification was carried out using X-ray diffraction (XRD), while the chemical composition of ore minerals was determined using electron probe microanalysis (EPMA). Geochemical analyses of least-altered host volcanic rocks were performed for major and trace elements using XRF and for rare earth elements using ICP-MS. These datasets formed the basis for interpreting mineralization characteristics and reconstructing the formation model of the deposit.

Results and Discussion

The Sanandaj–Sirjan zone, with a length of approximately 1,500 km and a width of 150–250 km, extends from southeastern Iran (cities of Sirjan and Esfandqeh) to the northwest (Urmia and Sanandaj) and is considered one of the most important metallogenic regions of the country (Mohajjel and Fergusson, 2014). This zone comprises metamorphosed sedimentary, volcanic–sedimentary, and intrusive igneous rocks, ranging in age from the Paleozoic to the Mesozoic, and forms part of the Sanandaj–Sirjan metamorphic shear zone within the Zagros thrust-fold belt (Sarkarinejad and Azizi, 2008). Its tectonic evolution from the Late Paleozoic to the Middle Triassic involved faulting, carbonate deposition, basaltic lava flows, and coeval sedimentation, reflecting an extensional regime associated with the separation of the Central Iran block from Gondwana and the opening of the Neo-Tethys oceanic basin. The Early Cretaceous volcanic–sedimentary sequences in the southern part of the zone host Manto-type stratabound deposits, including Keshte-Mahki, Kal-Rizeh, Northeast and East Hassanabad, Khvorjan, and Simkan (Movahednia et al., 2020).

The Darreh Takht Cu deposit is situated in the northern part of the Sanandaj–Sirjan metamorphic belt, adjacent to the Zangros thrust sub-belt, and is hosted in a Middle to Late Triassic volcanic–sedimentary sequence. The main lithologies include andesitic to andesite–basaltic flows, pyroclastic units such as crystal tuff and lithic tuff, and Permian carbonate sedimentary rocks, all generally aligned with the regional structural trend and partially metamorphosed to green schist facies. Three main rock units were distinguished: volcanic units (andesite to andesite–basalt), pyroclastic units (crystal tuff, lithic tuff, and agglomerate), and sedimentary units (limestone, dolomitic limestone, and green schist). Volcanic and pyroclastic units predominantly host Cu mineralization, and all units are aligned NW–SE along the Sanandaj–Sirjan belt. This lithological sequence reflects a volcanic–sedimentary environment with low- to medium-grade metamorphism.

Mineralization at Darreh Takht occurs primarily in pyroclastic units (andesite to andesite–basalt) with sedimentary and metamorphic rocks located in the upper levels. Cu mineralization is mainly vein- and stringer-type and fills fractures, faults, and voids. The copper mineralization is predominantly vein-type, stockwork, and cavity-filling, and is structurally controlled by faults, fractures, and joints. The main factors influencing the mineralization process include: (1) suitable lithology of the host rocks, (2) effective structural features such as faults, fractures, joints, and related porosity and permeability characteristics, (3) the circulation of hydrothermal fluids through chemically favorable rocks leading to copper enrichment, and (4) the presence of granitoid intrusions in the area that provided a thermal source. Alteration types include chloritic, epidotic, sericitic, silicic, carbonatitic, and Fe-oxide/hydroxide zones. Chloritic and epidotic alterations are the most widespread and correspond to early hydrothermal activity, while sericitic and silicic alterations are restricted and associated with late hydrothermal phases.

Mineralogical studies (microscopy, XRD, and EPMA) reveal five main mineral groups: sulfide Cu–Fe minerals (chalcocite, covellite, bornite, pyrite, chalcopyrite, tetrahedrite), Cu-carbonates (malachite and azurite), Cu oxides and native Cu (cuprite and native copper), Fe oxides/hydroxides (goethite and limonite), and gangue minerals (quartz, calcite, and gypsum). The dominant textures are vein, stringer, disseminated, void-filling, and replacement, reflecting the synoptic progression of sulfide, carbonate, and oxide mineralization.

Geochemical studies of host rocks indicate andesitic to andesite–basaltic and trachyandesitic compositions, belonging to the calc-alkaline series. The Zr/Y versus Zr (Pearce, 1979) and Th–Co (Hastie et al., 2007) diagrams classify the rocks as continental arc-related, consistent with subduction of the Neo-Tethyan oceanic lithosphere beneath the Central Iranian continental block during the Late Triassic–Early Jurassic. Spider diagrams normalized to chondrite show enrichment in light rare earth elements (LREE) relative to heavy rare earth elements (HREE) with positive Sr and Eu anomalies, indicating plagioclase fractionation, high oxidation states, and crustal contamination of arc magmas. Negative Nb anomalies coupled with Sr enrichment are characteristic of subduction zone magmas and crustal assimilation.

Among base metals, Cu and Ag show a very high correlation (r = 0.97), indicating a common source and geochemical linkage, likely due to their occurrence in sulfosalts (tetrahedrite, pyrargyrite, and prostite) and covellite.

Formation Conditions and Genetic Stages

Based on field, petrographic, and geochemical studies, the mineralization and deposit formation can be divided into three genetic stages:

1. Early diagenesis (primary volcanic–sedimentary stage): Extensive volcanic activity formed pyroclastic units and lava flows, producing andesitic and pyroxene-andesitic host rocks. Early diagenesis also led to thin hematite layers from the breakdown of Fe-bearing minerals (pyroxene and amphibole).

2. Secondary diagenesis (primary sulfide mineralization): Basin-derived Cu released from Fe–Mg minerals and altered feldspars migrated and precipitated as primary sulfide minerals (pyrite, chalcopyrite, and chalcocite) in voids and as disseminated grains. The main source of Cu is the volcanic–sedimentary host rocks.

3. Uplift and hydrothermal activity (secondary oxide–carbonate stage): Regional uplift and faulting focused sulfide and oxide–carbonate mineralization along fractures and voids in pyroclastic units. Hydrothermal fluids of meteoric–magmatic origin formed oxide and carbonate Cu minerals (malachite, azurite) and Fe oxides/hydroxides in veins and stringers.

Conclusion

Cu mineralization at Darreh Takht occurs along the northern margin of the Sanandaj–Sirjan belt within andesitic to andesite–basaltic volcanic–pyroclastic sequences. Host rocks are calc-alkaline and related to a continental arc setting. Mineralization is vein- and stringer-dominated, controlled by tectonic structures, and post-dates host rock formation (epigenetic and stratabound). The positive Cu–Ag correlation indicates co-enrichment through metal-bearing hydrothermal fluids. The formation model comprises a multi-stage evolution from primary volcanic activity, diagenetic sulfide precipitation, to secondary hydrothermal concentration, demonstrating that Darreh Takht is a typical manto-type Cu deposit.

References

Goodarzi A., 2002. Geological Map of Dorud, scale 1:100,000", National Oil Company.

Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. and Mitchell, S.F., 2007. Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th–Co discrimination diagram. Journal of petrology, 48(12), pp.2341-2357.

Maghfouri, S., Rastad, E., Borg, G., Hosseinzadeh, M.R., Movahednia, M., Mahdavi, A. and Mousivand, F., 2020. Metallogeny and temporal–spatial distribution of sediment-hosted stratabound copper (SSC-type) deposits in Iran; implications for future exploration. Ore Geology Reviews, 127, p.103834.

Mohajjel, M. and Fergusson, C.L., 2014. Jurassic to Cenozoic tectonics of the Zagros Orogen in northwestern Iran. International Geology Review, 56(3), pp.263-287.

Movahednia, M., Maghfouri, S., Fazli, N., Rastad, E., Ghaderi, M. and Gonzalez, F.J., 2022. Metallogeny of Manto-type stratabound Cu-(Ag) mineralization in Iran: Relationship with NeoTethyan evolution and implications for future exploration. Ore Geology Reviews, 149, p.105064.

Oliveros, V., Féraud, G., Aguirre, L., Ramírez, L., Fornari, M., Palacios, C. and Parada, M., 2008. Detailed 40Ar/39Ar dating of geologic events associated with the Mantos Blancos copper deposit, northern Chile. Mineralium Deposita, 43(3), pp.281-293.

Pearce, J.A. and Norry, M.J., 1979. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y, and Nb variations in volcanic rocks. Contributions to mineralogy and petrology, 69(1), pp.33-47.

Salehi, L., and Rasa, I., 2016. Sulfur Isotopic Characteristics of the Chalcocite in Madan Bozorg Cu Deposits, Abbas Abad, NE Iran", 34th National and the 2nd International Geosciences Congress, Tehran, Iran, 34.

Sarkarinejad, K. and Azizi, A., 2008. Slip partitioning and inclined dextral transpression along the Zagros Thrust System, Iran. Journal of Structural Geology, 30(1), pp.116-136.

Shen, P., Pan, H., Li, Z., Sun, J., Shen, Y., Li, C., Feng, H. and Cao, C., 2020. A Manto-type Cu deposit in the central Asian Orogenic belt: The Hongguleleng example (Xinjiang, China). Ore Geology Reviews, 124, p.103656.

Soheili M., Jafarian M. and Abdollahi M., 1992.Geological Map of Aligudarz, scale 1:100,000", Geological Survey of Iran.

Wilson, N.S., Zentilli, M. and Spiro, B., 2003. A sulfur, carbon, oxygen, and strontium isotope study of the volcanic-hosted El Soldado manto-type copper deposit, Chile: the essential role of bacteria and petroleum. Economic Geology, 98(1), pp.163-174.

Wilson, N.S.F., Zentilli, M., 1999. The role of organic matter in the genesis of the El Soldado volcanic-hosted manto-type Cu deposit, Chile. Econ. Geol. 94, 1115–1136.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Sanandaj-Sirjan
  • stratabound
  • Dareh – Takht
  • Manto-type copper deposit