کانی‌شناسی، ژئوشیمی و شرایط تشکیل کانسار مس ابری و رهبری، شمال غرب درونه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

چکیده

مقدمه: کانسارهای سولفیدی استراتابوند و چینه‌ای یکی از بزرگترین ذخایر سولفیدی برای کانی‌سازی مس هستند. کانی­سازی در ایران نهشته‌های نوع مانتو فقط در زون ارومیه- دختر، سنندج- سیرجان و زیرپهنه سبزوار گزارش شده است. نهشته­های ابری و رهبری از کانسارهای تیپ مانتو در کمربند آتشفشانی- نفوذی، خواف درونه و قسمت جنوبی زیرپهنه سبزوار هستند. در این تحقیق کانی­شناسی، ژئوشیمی و الگوی تشکیل کانسار مس ابری و رهبری مورد بحث و بررسی قرار گرفت.
مواد و روش­ها: در این تحقیق 100 مقاطع نازک و صیقلی تهیه و مورد مطالعه قرار گرفت و بررسی انطباق سیالات با تهیه و مطالعه 3 برش دوبراق از نمونه­های سطحی انجام شد. به منظور شناسایی کانی­ها و مطالعات کامل دگرسانی، 6 نمونه به روش XRD و برای مطالعات ژئوشیمیایی، 22 نمونه سنگ معدنی و سنگ­های آتشفشانی- رسوبی به روش­های XRF و ICP-MS در آزمایشگاه نهشته­های بینالود و مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
بحث و نتایج: مراحل کانی­سازی و فرآیندهای تشکیل را می­توان در سه مرحله توصیف کرد: مرحله اول: دیاژنز اولیه، مرحله دوم: مرحله دیاژنز دفن و مرحله سوم: مرحله بالا بردن (فعالیت­های گرمابی). پس از فعالیت‌های آتشفشانی گسترده، در مرحله دیاژنز، در این مرحله باکتری‌های احیاکننده سولفات آب دریا در محیط حضور داشتند که فعالیت آنها باعث ایجاد شرایط احیا در حوضه شده است. در نتیجه گوگرد حاصل با آهن موجود باعث رسوب پیریت به صورت دانه­های پراکنده شده و فضاهای خالی زمینه سنگ را پر می­کند. از مرحله دیاژنز به بعد در اثر رسوب رسوبات جدیدتر بر روی آنها دفن صورت می­گیرد. سیال گرمابی مس آزاد شده از تبدیل کانی­های هیدروکسید آهن به اکسیدهای آهن و همچنین مس آزاد شده در شبکه کانی­های فلدسپات را در واحدهای آتشفشانی تبدیل شده به دلیل دمای محیط و گردش بالا در واحدهای آتشفشانی و آذرآواری حمل می­کند. سپس با چرخش در واحدهای سنگی به واحد آذرآواری با تخلخل و نفوذپذیری بالا رسید و کانی‌های کالکوسیت و کالکوپیریت در مرحله دیاژنز دفنی تشکیل شدند. مرحله بالا آمدن (فعالیت­های گرمابی): در پایان فرآیند تدفین و با شروع بالا آمدن منطقه و گسلش، فضاهای باز توسط گسل­های دارونه و بینالود افزایش می­یابد که در نهایت باعث فعالیت و غلظت کانی­سازی سولفید و اکسید مس می­شود.
نتیجه ­گیری: سنگ‌های آتشفشانی ائوسن کمربند ماگمایی در شمال زون ساختاری ایران مرکزی میزبان نهشته‌های مس ابری و رهبری با ترکیب غالب آندزیت و آندزیت بازالتی است. عوامل موثر کانی­سازی مس در مناطق مورد مطالعه شامل: 1) سنگ­شناسی سنگ­های میزبان، 2) کنترل­های ساختاری، 3) سیالات گرمابی و 4) وجود سنگ­های نفوذی در عمق و دایک­های بازالتی. کانی­سازی در سه مرحله تشکیل می­شود: دیاژنز اولیه، دیاژنز دفنی و مرحله بالا بردن (فعالیت­های گرمابی). به­طوری که کانی‌زایی در ناحیه ابری و رهبری به صورت اپی ژنتیکی است، طبقاتی که شبیه به کانسارهای مسی نوع مانتو است.
زیت)، 2) آذرآواری(توف و آگلومرا) و 3) رسوبی(آهک، آهک مارنی، سیلتستون و شیل) می­باشند. کانه­زایی در مرز واحد آهکی با سنگ­های آذرآواری و گدازه­ای به صورت چینه­کران رخ داده است و ماده معدنی به شکل رگه- رگچه­ای، پرکننده حفره­ها و فضاهای خالی بین دانه­ای و دانه پراکنده در واحد گدازه­ای و آذرآواری تشکیل شده است. کانی­های اصلی تشکیل دهنده کانسارها شامل کانی­های سولفیدی(کالکوسیت، کولیت، بورنیت، کالکوپیریت و پیریت)، کانی­های کربناته (مالاکیت، آزوریت) می­باشند. بر پایه نتایج حاصل از داده­های ژئوشیمیایی، سنگ­های آتشفشانی میزبان کانه­زایی، به سری ماگمایی کالک آلکالن پتاسیم متوسط تا بالا تعلق دارند که در یک رژیم زمین­ساختی از نوع کمان آتشفشانی حاشیه فعال قاره­ای تشکیل شده­اند. عنصر مس در بین فلزات پایه دارای بالاترین مقدار ضریب تولید بوده است (معادل 4 تا 5 درصد وزنی). براساس مطالعات میکروترمومتری میانگین دمای همگن شدگی میانبارهای سیال در منطقه ابری و رهبریᵒC 198 و میانگین دامنه شوری 9/8 درصد وزنی معادل NaCl تعیین شد. با توجه به مشاهدات صحرایی و مطالعات آزمایشگاهی انجام شده می­توان گفت کانی­سازی در منطقه ابری و رهبری به صورت ناهمزاد و چینه­کران است که به کانسارهای مس تیپ مانتو مشابهت دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Mineralogy, geochemistry and conditions of formation of The Abri and Rahbari Copper deposit, N-W of Daroneh

نویسندگان [English]

  • afsane soltani
  • farajollah fardoost
Department of Geology, Faculty of earth Siences, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Introduction: The sulphide deposits of stratabound and stratiform are one of the largest sulphide deposits for copper mineralization. In Iran, Manto type deposits have been reported just in Urumieh -Dokhtar zone, Sanandaj-Sirjan zone and Sabzevar sub-zone. Abari and Rahbari deposits are among the Manto type deposits in the volcanic-intrusive belt, Khaf- Darooneh and the southern part Sabzevar sub-zone. In this research, mineralogy, geochemistry and formation pattern of Abari and Rahbari copper deposit were discussed and investigated.
Materials and methods: In this research, 100 thin and polished sections were prepared and studied, and the studies of fluids inclusion were done by preparing and studying 3 double-polished sections from surface samples. In order to identify minerals and complete alteration studies, 6 samples were analyzed by XRD method and for geochemical studies, 22 samples of ore and volcanic-sedimentary rocks were analyzed by XRF and ICP-MS methods in Binalud deposits Laboratory and Iran mineral processing Research Center.
Results and discussion: The stages of mineralization and formation processes can be described in three stages: the first stage: initial diagenesis, the second stage: the burial diagenesis stage, and the third stage: the uplift stage (hydrothermal activities). After extensive volcanic activities, during the diagenesis stage, in this stage, seawater sulfate regenerating bacteria were present in the environment, and their activity has caused regeneration conditions in the basin. As a result, the resulting sulfur with the available iron causes the deposition of pyrite in the form of scattered grains and fills the empty spaces in the rock background. From the stage of diagenesis onwards, burial occurs as a result of the deposition of newer sediments on them. the hydrothermal fluid carries the copper released from the conversion of iron hydroxide minerals into iron oxides, as well as the copper released in the network of feldspar minerals in the transformed volcanic units due to the high environment temperature and circulation in the volcanic and pyroclastic units and then turning up in the rock units, it reached the pyroclastic unit with high porosity and permeability, and chalcocite and chalcopyrite minerals were formed in the burial diagenesis stage. upwelling Stage (hydrothermal activities): at the end of the burial process and with the beginning of the uplift of the area and faulting, the open spaces increase by Darooneh and Binalood faults, which ultimately causes the activity and concentration of sulfide and copper oxide mineralization will start again along the faults, cracks, and even the empty spaces of the pyroclastic units.
Conclusion: The Eocene volcanic rocks of the magmatic belt in the north of the structural zone of central Iran are the host of Abari and Rahbari copper deposits with the dominant composition of andesite and basaltic andesite. The effective factors copper mineralization in the study areas including: 1) The lithology of host rocks, 2) structural controls, 3) hydrothermal fluids and 4) The presence of intrusive rocks at depth and basaltic dykes. Mineralization is formed in three stages: initial diagenesis, burial diagenesis and uplift stage (hydrothermal activities). So that mineralization in the Abri and Rahbari area is epigenetic, strata bound that is similar to the manto type copper deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bardeskan
  • Darooneh
  • Stratabound
  • Manto
  • Copper

مراجع

-Abolipour, M., Rastad, E. and Rashidnejad, N., 2015. Manto-type copper mineralization in pyrobitumen- bearing porphyritic andesite, Kashkouieh district of Rafsanjan, Dehaj- Sardoiye subzone, Scientific Quarterly Journal, Geosciences, p. 123-144.
-Alavi, M., 1991. Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran, Geological Society of America Bulletin, v. 103(8), p. 983-992.
-Alizadeh, V., Momenzadeh, M. and Emami, H.M., 2013. Petrography, geochemistry, mineralogy, fluid inclusions and mineralization study of Varezg-Qayen copper deposit, Scientific Quarterly Journal, Geosciences, p. 47-58.
-Boric, R., Holmgren, C., Wilson, N.S.F. and Zentilli, M., 2002. The geology of the El Soldado manto type Cu (Ag) deposit, central Chile, Hydrothermal Iron Oxide Copper-Gold and related deposits: a global perspective, Porter, TM, p. 163-184.
-Bazin, D. and Hübner, H., 1969 Copper deposits in Iran, Geological Survey of Iran, p. 13-14.
-Brown, A.C., 2005. Refinements for footwall red-bed diagenesis in the sediment-hosted stratiform copper deposits model, Economic Geology, v. 100(4), p. 765-771.
-Campus, F., 1980. Distroto Minero Punta del cobre, modelo interpretative, Revista Geologico Chile, v. 11, p. 51-76.
-Carrillo-Rosúa, J., Boyce, A.J., Morales-Ruano, S., Morata, D., Roberts, S., Munizaga, F. and Moreno-Rodríguez, V., 2014. Extremely negative and inhomogeneous sulfur isotope signatures in Cretaceous Chilean manto-type Cu–(Ag) deposits, Coastal Range of central Chile. Ore Geology Reviews, v. 56, p. 13-24.
-Carrillo-Rosúa, J., Boyce, A.J., Morales-Ruano, S., Morata, D., Roberts S., Munizaga, F. and Moreno-Rodríguez, V., 2014. Extremely negative and inhomogeneous sulfur isotope signatures in Cretaceous Chilean manto-type Cu–(Ag) deposits, Coastal Range of central Chile. Ore Geology Reviews, v. 56, p. 13-24.
-Cas, G. and Zagorevski, A., 2009. Volcanic redbed copper mineralization in the Hinds lake area, central Newfoundland, Geological survey report, p. 131-146.
-Cabral, A.R. and Beaudoin, G., 2007. Volcanic Red-bed Copper mineralization related to submarine basalt alteration, Mont Alexander, Quebec Appalachi-ans, Canada, Mineral, Deposita, v. 42(8), p. 901-912.
-Ghaemi, F., Mousavi-Hahrami, R., 2006. Geological map of 1: 100,00 Daruneh, Geological Survey of Iran.
-Ghasemi, A. and Talbot, C.J., 2006. A new tectonic scenario for the Sanandaj-Sirjan Zone (Iran), Journal of Asian Earth Sciences, v. 26, p. 683-693.
-Guest, B., Axen G.J., Lam, P.S. and Hassanzadeh, J., 2006. Late Cenozoic shortening in the westcentral Alborz Mountains, northern Iran, by combined conjugate strike-slip and thinskinned deformation, Geosphere, v. 2, p. 35-52.
-Haas, J.L., 1971. The effect of salinity on the maximum thermal gradient of a hydrothermal system at hydrostatic pressure, Economic Geology, v. 66(6), p. 940-946.
-Ilkhchi, M.R., Faryad, S.W., Schulmann, K. and Kosler J., 2006. Metamorphism and exhumation processes of the Shotur Kuh metamorphic complex, Semnan Province (Central Iran Zone), Geolines 20, 55.
-Kojima, S., Trista‐Aguilera, D. and Hayashi, K.I., 2009. Genetic Aspects of the Manto‐type Copper Deposits Based on Geochemical Studies of North Chilean Deposits, Resource geology, v. 59(1), p. 87-98.
-Konari, M.B., Rastad, E., Kojima, S. and Omran, N.R., 2013. Volcanic redbed-type copper mineralization in the Lower Cretaceous volcano-sedimentary sequence of the Keshtmahaki deposit, southern Sanandaj-Sirjan Zone, Iran, Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen: Journal of Mineralogy and Geochemistry, v. 190(2), p. 107-121.
-Maksaev, V., 2012. Chilean strata-bound Cu-(Ag) deposits: An overview. Hydrothermal iron oxide copper-gold & related deposits, some global perspectives, v. 2, p. 185-205.
-Maghfouri, S. and Movahednia, M., 2015. Investigation of geology and mineralization of Abbas Abad copper deposit and camper with Manto-type deposit, 18th Symposium on Iranian Geosciences, Tarbiat Modares University, Iran (in Persian with English abstract).
-Middlemost, E.A.K., 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system, Earth-Science Reviews, v. 37(3), p. 215-224.
-Pearce, J.A., 1996. A user’s guide to basalt discrimination diagrams, Trace element geochemistry of volcanic rocks: applications for massive sulphide exploration, Geological Association of Canada, Short Course Notes, v. 12(79), p. 79-113.
-Pearce, J.A., 1983. Role of the 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, p. 230-249.
-Ramdohr, P., 1980. The ore minerals and their intergrowths 2nd edn, Oxford and New York, 637 p.
-Reich, M., Deditius, A., Chryssoulis, S., Li, J.W., Ma, C.Q., Parada, M.A., Barra, F. and Mittermayr, F., 2013. Pyrite as a record of hydrothermal fluid evolution in a porphyry copper system: A SIMS/EMPA trace element study, Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 104, p. 42-62.
-Soltani, A., 2016. Mineralogy, geochemistry and genesis of the Abri, Rahbari, Cheshmeh Marziyeh Cu deposit, NW Darooneh, Master thesis, Faculty of Geosciences, Shahroud University.
-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.
-Siivola, J. and Schmid, R., 2007. Recommendations by the IUGS Subcommission on the systematics of metamorphic rocks: list of mineral abbreviations, Web version.
-Sillitoe, R.H. and Perelló, J., 2005. Andean copper province: Tectonomagmatic settings, deposit types, metallogeny, exploration, and discovery, Economic Geology 100th Anniversary Volume, p. 845-890.
-Van Stall, C.R., Whalen, J.B., McNicol, V.J., Pehrsson, S., Lissenberg, C.J., Zagorevski, A., Van Breemen, O. and Jen, G.A., 2007. The Notre Dame arc and the tectonic orogeny in Newfoundland, in 4-D framework of Continental crust, Edited by R.D. Hatche, r Jr., M.P. Carlson, J.H., Mcbride J.R., Martinez Catalan, p. 511-552.
-Wilkinson, J. J., 2001. Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits, v. 55(1-4), 229 p.
-Wilson, N.S. and Zentilli, M., 2006. Association of pyrobitumen with copper mineralization from the Uchumi and Talcuna districts, central Chile, International journal of coal geology, v. 65(1-2), p.158-169.
-Wood, D.A., 1980. The application of a Th Hf Ta diagram to problems of tectonomagmatic classification and to establishing the nature of crustal contamination of basaltic lavas of the British Tertiary Volcanic Province, Earth and planetary science letters, v. 50(1), p. 11-30.
-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, v. 98(1), p.163-174.
-Yousefi, F., Sadeghian, M., Semyari, S. and Ghasemi, H., 2017. Geochemistry and Tectonic setting of high silica adakitic domes of Ahmad Abad Khartouran (South East of Shahrood), Journal of Earth Sciences, v. 100, p. 291-298.
-Yousefi, F., Sadeghian, M., Sadati Jamali, S.Z., Mansouri Moghaddam, B. and Ghasemi, H., 2017. Petrogenesis of low Silica Adakitic domes of Sahl (South of Shahrood, southeast of Semnan Province), Journal of Petrology, v. 28, p. 95-108.
 
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار