سنگ‌نگاری، ژئو‌شیمی، کانه‌زایی و جایگاه زمین‌ساختی- ماگمایی کانسار مس‌گرماب، قائن (خراسان‌جنوبی)

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهیدچمران اهواز

2 دانشگاه شهیدبهشتی

3 کارشناس ارشد زمینشناسیاقتصادی، شرکت مهندسین مشاور زرناب اکتشاف، تهران

چکیده

کانسار مس­گرماب در50 کیلومتری شمال­شرق شهرستان قائن، در قالب برگه زمین‌شناسی 1:100.000 آبیز و زون شرق­ایران واقع شده است. سنگ­های آتشفشانی­­کانسار مس­گرماب  به سن پالئوسن­ بالایی- ائوسن، شامل تناوبی از­گدازه­ها (آندزیت، تراکی­آندریت، آندزیت-بازالت و بازالت) و مواد­آذرآواری (انواع توف وآگلومرا) هستند. این سنگ­ها، بر اساس داده­های ژئوشیمیایی عناصر اصلی و­کمیاب، شباهت زیادی به­گدازه­های کالک­آلکالن دارند. مقدار Al2O3 آنها زیاد و در عین حال عدد منیزیمی پایینی دارند. تمامی نمونه­ها دارای ماهیت متاآلومین و ­کلسیمی- قلیایی پتاسیم متوسط- بالا هستند. مقادیر بالای عناصر Rb, Sr, K, U, Th, Zr و Ba، نسبت­های بالای­K2O/Rb  وFeO/MgO  حاکی از شباهت سنگ­های این محدوده با سنگ­های توده­های آذرین کمان­های ماگمایی حاشیه فعال قاره­هاست.  دگرسانی سیلیسی، کلریتی، کربناتی، آرژیلیک، پروپیلیتیک و اُپاسیتی شدن مهمترین زون­های دگرسانی می­باشند. در این محدوده ماگمایی غنی از مس حین صعود از زون فرورانش، به سطح زمین برخورد کرده است و مجموعه­ای  ازسنگ های آتشفشانی با ترکیب حدواسط تا بازیک به­صورت­ گدازه و آذرآواری (آگلومرا و توف) در سطح زمین ایجاد کرده است که میزبان کانه­زایی مس می­باشند. کانی­سازی سولفیدی مس در اثر عملکرد سیالات­گرمابی­ که در امتداد­گسل­ها در­ حرکت بوده ایجاد شده است. بارزترین ویژگی این منطقه چینه­کران بودن و پاراژنز ساده با چیرگی­کالکوسیت به عنوان کانه اصلی است. کانی­های کالکوسیت، کولیت، دیژنیت، بورنیت وکالکوپیریت پاراژنز­کانیایی را تشکیل می­دهند. علاوه بر­کانی­های سولفیدی، مس طبیعی، کانی­های اکسیدی از جمله کوپریت- تنوریت و کربنات­های مس نیز دیده می­شوند. در بیشتر موارد هم­رشدی بین کانه­های مس دیده می­شود. عیار نقره در نمونه­های آنالیز­شده، بالا است (متوسط مقدار نقره ppm 34/8 و مس % 4/2)، با این حال­کانی مستقلی از نقره شناسایی نشد. بر اساس ویژگی­های زمین­شناسی، ژئوشیمیایی، دگرسانی و کانی­سازی، کانسار مس­گرماب یک کانسار تیپ مانتو است. مقایسه ویژگی­های این­کانسار با کانسارهای بزرگ دنیا و ایران نشان می­دهد این­کانسار بیشترین شباهت را با ­کانسارهای مس عباس آباد و ورزگ (ایران) و بوئنااسپرانزا (شیلی) دارد. AbstractGarmab copper deposit located in50km of northeast Qaen, 1:100,000 sheet of Abiz and east Iran tectonic zone.Garmab copper deposit volcanic rocks with an age Late Paleocene-Eocene are mainly composed of lava flows (andesite, trachy-andesite, andesite-basalt and basalt) and pyroclastic rocks (various types of tuffs and agglomerate). Based on major and trace elements geochemical data, this rocks are very similar to calc-alkaline lava. They contain high Al2O3 and low Mg. All samples are metaluminous with medium-high K with calc-alkaline nature. High values of Rb, Sr, K, U, Th, Zr and Ba and high ratios of K2O/Rb and FeO/Mg indicate the similarity of this rocks area with the rocks of active continental margin magmatic arc. Garmab volcanic rocks affected by hydrothermal solutions and have been altered. The most important alteration zones are silicification, carbonatization, chloritization, argillicization, propyliticization and opacitization. Copper sulfide mineralization form influence of hydrothermalfluid action that they move in faults. The deposit is stratabound and is characterized by simple paragenesis dominated by chalcocite as the main ore mineral. The mineral association is chalcocite, digenite, covellite, bornite and chalcopyrite.In addition of sulfide minerals, native copper, oxides minerals such­ as cuprite-tenorite and carbonate of copper was observed. In many cases, of copper minerals intergrowth was observed. Grade of silver in mineralized samples is high (Average Ag=8.34ppm and Cu=2.4%), whereas free mineral of Ag wasn't recognized. Based on geological, geochemistry, alteration and mineralization the Garmab copper deposit is a Manto type deposit. Comparison between this deposit and giant deposits in the world and Iran indicate most similarities with Abbas Abad and Vorezg copper deposits (Iran) and Buena Esperanza deposit (Chile). Keywords: Volcanic rocks, Upper Palaocene-Eocene, Continental arc, Mantos type copper, Garmab, Qaen.

کلیدواژه‌ها


منابع
-آقانباتی، ع.، 1383. زمین‌شناسی ایران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی‌کشور، 586 ص.
-اکرمی، م. آ.، چایچی، ز. و حدادان، م.، 1384. نقشه زمین‌شناسی 100000/1 آبیز، سازمان زمین‌شناسی کشور، شماره 7957.
-بهزادی، م.، 1373. بررسی زمین‌شناسی اقتصادی اندیس مس قبله بولاغ واقع در منطقه طارم سفلی- استان زنجان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
-سامانی، ب.، 1381. متالوژنی کانسارهای مس نوع مانتو در ایران، ششمین همایش زمین‌شناسی ایران.
-علیزاده، و.، 1389. مطالعات کانی‌شناسی و بررسی سیالات درگیر کانسار ورزگ نمونه‌ای از کانه‌زایی مس تیپ مانتو، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، 8 ص.
-عادل‌پور، م.، 1391. زمین‌شناسی اقتصادی کانسار مس گرماب- قائن )خراسان جنوبی(، پایان-نامه ارشد زمین‌شناسی اقتصادی، دانشگاه شهید بهشتی، 237 ص.
-نظافتی، ن.، 1379. زمین‌شناسی اقتصادی پتانسیل‌های فلزی منطقه نطنز، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 570 ص.
-Bas, L., Maitre, L., Streckeisen, A. and Zanettin, B., 1986. A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali– silica diagram: Journal Petrology, v. 27, p. 375– 750.
-Beane, R.E. and Titley, S.R., 1981. Geologic characteristics environments and genesis of porphyrs copper deposits, part 2, Hydrothermal alteration and mineralization, Economic geology, v. 75, p. 235-262.
-Best, M.G., 1982. Igneous and metamorphic petrology, Freeman Company, 630 p.
-Cabral, Α. R. and Beaudoin, G., 2007. Volcanic red-bed copper mineralization related to submarine basalt alteration, Mont Alexandera, Quebec Appalachina, Canada, Mineralium Deposita, v. 42, p. 901-912.
-Chappell, B. W., 1992. "I and S-type granites in the Lachlan Fold Belt", Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, v. 83, p.1-26.
-Cornwall, H. R., 1956. A summary of ideas on the origin of native copper deposits: Economic Geology, v. 51, p. 615-631.
-Cox, K.G., Bell, J.D. and Pankhurst, R.G., 1979. The interpretation of igneous rocks, George, Allen and Unwin, London. 450p.
-Devine, J.D. and Sigurdsson, H., 1995. Petrology and eruption styles of Kick-'em-Jenny submarine volcano, Lesser Antilles island arc: Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 69, p. 35-58.
-Fisher, R.V. and Schmincke, H.U., 1984. Pyroclastic rocks, Springer-Verlag, Berlin, 472 p.
-Glenn, A.G., 2004. The influence of melt structure on trace element partitioning near the peridotite solidus, Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 147, p. 511–527.
-Gourgaud, A. and Vincent, P.M., 2003. Petrology of two continental alkaline intraplate series at Emi Koussi volcano, Tibesti, Chad: Journal of volcan and Geothermal, Research, v. 129, p. 261-290.
-Gust, D.A. and Perfit, M.R., 1987. Phase relations of a high-Mg basalt from the Aleutian island arc: implications for primary island arc basalts and high-Al basalts, Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 97, p. 7-18.
-Harris, N.B.W., Pearce, J.A. and Tindle, A.G., 1986. "Geochimical characteristics of collision-zone mgmatism, In: Coward, M.P., Ries, A.C.(Eds), Collision Tectonise", Geological Society London, Special Publication, v. 19, p. 67-81.
-Hiroshi, K. and Kenji, S., 2005. Magma mixing recorded in intermediate rocks associated with high-Mg andesites from the Setouchi volcanic belt, Japan: implications for Archean TTG formation: Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 140, p. 241-271.
-Irvine, T.N. and Baragar, W.R.A., 1971. A guide to the classification of the common volcanic rocks, Can: Journal of Earth Sciences, v. 8, p. 235-458.
-Kamber, B.S., Ewart, A., Collerson, K.D., Bruce, M.C. and McDonald, G.D., 2002. Fluid-mobile trace element constraints on the role of slab melting and implications for Archaean crustal growth models, Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 144, p. 38–56.
-Karimpour, M.H., Malekzadeh shafarodi, A., Farmer, L. and Stern, S., 2012. petrogenesis of granitoids, age assessment method zircon U-Pb, Sr- Nd isotope geochemistry and mineralization Tertiary important event in the Lut Block, East Iran, Journal of Economic Geology, v. 4, p. 1-27.
-Kuster, D. and Harms, U., 1998, "Post-collisional potassic granitoids from the southern and northwestern parts of the Late Neoproterozoic East African Orogen: a review", Lithos, v. 45, p. 177-195.
-Morata, D. and Aguirre, L., 2003. Extensional lower Cretaceous volcanism in the Coastal Range (29 20 -30 S), Chile: geochemistry and petrogenesis: Journal of South American Earth Sciences, v. 16, p. 459-476.
-Muller, D. and Groves, D. I., 1997. Potassic igneous rocks and associated gold-copper mineralization, Lecture Notes in Earth Sciences, 235 p.
-Pearce, J.A. and Cann, J.R., 1973. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses, Earth Planet Science Letter, v. 19, p. 290–300.
-Pearce, J.A., 1983. Role of sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins, In: Hawkesworth, C.J. and Nurry, M.L. (Eds.), Continental basalts and mantle xenoliths, Shiva, Nantwich, v. 105, p. 230-249.
-Pearce, J.A. and Norry, M.J., 1979. Petrogenetic implication of Ti, Zr, Y and Nb variations in volcanic rocks, Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 69, p. 33-47.
-Pearce, J.A. and Peate, D.W., 1995. Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, v. 23, p. 251-285.
-Peccerillo, R. and Taylor, S.R., 1976. Geochemistry of Eocene calk- alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey, Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 58, p. 63-81.
-Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral systems, Geological Survey Western Australia, 1250 p.
-Ramdohr, P., 1980. The ore mineral and their intergrowths, 1207 p.
-Rollinson, H., 1998. Using geochemical data: Evaluation, presentation, interpretation, Longman, Singapore, 446p.
-Rutherford, M.J. and Hill, P.M., 1993. Magma ascent rates from amphibole breakdown: An experimental study applied to the 1980-1986 Mount St. Helens eruptions: Journal of Geophysical Research, v. 98, p. 667- 685.
-Samani, B., 1998. Distribution, setting and metallogenesis of copper deposits in Iran, in Porter, T.M., ed., Porphyry and hydrothermal copper and gold deposits: A Global Perspective, Perth, 1998, Conference Proceedings: Glenside, South Australia, Australian Mineral Foundation, v.32, p. 135–158.
-Shand, S.J., 1943. Eruptive rocks, Their genesis, composition classification and their relation to ore-deposits with a chapter on meteorite, New York, 488 p.
-Shelley, D., 1993. Igneous and metamorphic rocks under the microscope, Chapman and Hall, London, 445 p.
-Sillitoe, R. H., 1977. Metallic mineralization affiliated to subaerial volcanism: a review, v.7, pp. 99−116.
-Stewart, M.L. and Pearce, T.H., 2004. Sieve-textured plagioclase in dacitic magma: Interference imaging results, American Mineralogy, v. 89, p. 348-351.
-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.
-White, D. E., 1968, Environments of generation of some base metal ore deposits, Economic Geolgy, v. 63, p. 301-335.
-Wilson, M., 1989. Igneous petrogenesis, Unwin Hyman, London, 340p.
-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.
-Yoder, H.S. and Tilley, C. E., 1962. Origin of basalt magmas, an experimental study of natural and synthetic rock systems, Journal of Petrology, v. 3, 342-532.
-Zarrinkoub, M.H., Pang, K.N., Chung, S.L., Khatib, M.M., Mohammadi, S.S., Chiu, H.Y. and Lee, H.Y., 2012. Zircon U–Pb age and geochemical constraints on the origin of the Birjand ophiolite, Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos. v. 154, p. 392–405.