Petrogenesis of Granitoids, U-Pb zircon geochronology, Sr-Nd Petrogenesis of granitoids, U-Pb zircon geochronology, Sr-Nd isotopic characteristics, and important occurrence of Tertiary mineralization within the Lut block, eastern Iran

زمین شناسی اقتصادی

Article 2, Volume 4, Issue 1 - Serial Number 6, June 2012, Pages 1-27   

Document Type: Research Article

DOI: 10.22067/econg.v4i1.13391

Authors

Mohammad Hassan Karimpour^{* 1}; Azadeh Malekzadeh Shafaroudi¹; G. Lang Farmer²; Charles R. Stern²

¹Ferdowsi University of Mashhad

²Colorado

Abstract

Tertiary intrusive granitoids within the Lut block in the Khorasan Razavi and South Khorasan provinces are mainly sub-volcanic with porphyry texture and their composition varies from granite to diorite but monzonite is dominant. With the exception of Hired, these are classified as belonging to the magnetite-series of I-type granitoids. Chemically, these rocks are meta-aluminous. Those with mineralization are K-rich and those without mineralization such as Najmabad are Na-rich. All intrusive rocks plot in the field of calc-alkaline to adakite except Najmabad that plot in the adakite field. Based on low content of Nb (30), low initial 87Sr/86Sr (17 ppm), low ratio of Zr/Nb (0.707) and low initial εNd value (-3), magmas in the Kaybar-Kuh were more contaminated in the continental crust. Based on depletion in HREE and high ratio of (La/Yb)N (17-23), magma in Najmabad originated in the deep region in which garnet was present. Based on REE pattern and ration of Eu/Eu* (0.8-1), intrusive rocks within Maherabad, Khoopik, Chah-Shaljami, Kuh Shah and Dehsalm are calc-alkaline and their magma formed in an oxidant condition whereas Kaybar Kuh magma with low ratio of Eu/Eu* (

Keywords

Lut block; Tertiary; mineralization; Geochronology; radiogenic isotope; petrogenesis

References

[1] Stocklin J., "Structural history and tectonics of Iran", A review-Amer. Ass. Petrol. Geol. Bull. 52 (7): (1968) 1229-1258.

[2] Stocklin J., Nabavi M. H., "Tectonic map of Iran", Geological Survey of Iran (1973).

[3] آقانباتی ع.، "زمین شناسی ایران"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1383) 606 صفحه.

[4] Lotfi M., "Geological and geochemical investigations on the volcanogenic Cu, Pb, Zn, Sb ore- mineralizations in the Shurab-GaleChah and northwest of Khur (Lut, east of Iran)", unpublished Ph.D thesis, der Naturwissenschaften der Universitat Hamburg (1982) 151 p.

[5] کریم پور م. ح.، سعادت س.، ملکزاده شفارودی آ.، "ژئوشیمی، پترولوژی و کانی سازی طلای - مس پورفیری تنورجه"، مجله علوم دانشگاه تهران، جلد 32 شماره 3 (1385) 175-189.

[6] مظلومی ع.، کریم پور م. ح.، رسا الف.، رحیمی ب.، وثوقی عابدینی م.، "کانسار طلای کوه زر تربت حیدریه مدل جدیدی از کانی سازی طلا"، مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران، شماره 3 (1387) 364-376.

[7] ملکزاده شفارودی آ.، "زمین شناسی، کانی سازی، آلتراسیون، ژئوشیمی، میکروترمومتری، مطالعات ایزوتوپی و تعیین منشأ کانی سازی مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک، استان خراسان جنوبی"، رساله دکتری (Ph.D) زمین شناسی اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد (1388) 600 صفحه.

[8] عبدی م.، کریم پور م. ح.، زرین کوب م. ح.، "تفسیر نتایج آنالیز فاکتوری داده های ژئوشیمیایی رسوبات رودخانه ای با کمک داده های زمین شناسی، آلتراسیون و کانی زائی در منطقه کوه شاه، بیرجند، خراسان جنوبی"، فصلنامه علوم زمین (در حال چاپ).

[9] کریم پور م. ح.، سلاطی الف.، "تهیه نقشه زمین شناسی، اکتشافات ژئوشیمیایی و مگنتومتری در محدوده غربی کیبرکوه"، شرکت تهیه و تولید مواد اولیه فولاد خراسان (1389) 197 صفحه.

[10] کریم پور م. ح.، مرادی م.، "پروژه اکتشاف نیمه تفصیلی طلا و تنگستن کلاته آهنی، گناباد"، سازمان صنایع و معادن استان خراسان رضوی (1389) 271 صفحه.

[11] مرادی م.، کریم پور م. ح.، فارمر ل.، استرن چ.، "ژئوشیمی ایزوتوپ های Rb-Sr & Sm-Nd، سن سنجی زیرکون U-Pb و پتروژنز باتولیت گرانودیوریتی نجم آباد، گناباد"، مجله زمین شناسی اقتصادی (1) 4: 127-145.

[12] ارجمندزاده ر.، کریم‌پور م. ح.، مظاهری س. الف.، سانتوز ژ. ف.، مدینا ج.، همام س. م.، "ژئوشیمی ایزوتوپی و پتروژنز آداکیت های شوشونیتی در بلوک لوت، شرق ایران"، اولین همایش انجمن زمین شناسی اقتصادی ایران، دانشگاه فردوسی مشهد (1389).

[13] ارجمندزاده ر.، "مطالعات کانی سازی، ژئوشیمی، سن سنجی و تعیین جایگاه تکتونوماگمایی توده های نفوذی در اندیس معدنی ده سلم و چاه شلجمی، بلوک لوت، شرق ایران"، رساله دکتری (Ph.D) زمین شناسی اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد (1390) 369 صفحه.

[14] Jung D., Keller J., Khorasani R., Marcks Chr., Baumann A., Horn P., "Petrology of the Tertiary magmatic activity the northern Lut area, East of Iran", Ministry of mines and metals, GSI, geodynamic project (geotraverse) in Iran, No 51 (1983) 285-336.

[15] Tarkian M., Lotfi M., Baumann A., "Tectonic, magmatism and the formation of mineral deposits in the central Lut, east Iran", Ministry of mines and metals, GSI, geodynamic project (geotraverse) in Iran, No 51 (1983) 357-383.

[16] Ishihara S., "The magnetite- series and ilmenite- series granitic rocks", Mining geology, Japan 27 (1977) 43- 300.

[17] بلوریان غ.، صفری م.، "نقشه زمین شناسی 1:100000 زوزن"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1384).

[18] قائمی ف.، شهریور ه.، "نقشه زمین‌شناسی 1:100000 گناباد"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1385).

[19] اوهانیان ت.، طاوسیان ش.، " نقشه زمین شناسی 1:100000 بیرجند"، سازمان زمین شناسی کشور (1366).

[20] Stocklin J., Nabavi M. H., "Geological map of Boshrouyeh", Geological Survey of Iran ‘(1969).

[21] لطفی م.، "نقشه زمین شناسی 1:100000 سارغنج (برگه 7756)"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1374).

[22] وثیق ح.، سهیلی م.، "نقشه زمین شناسی 1:100000 سرچاه شور (برگه 7754)"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1354).

[23] موحد اول ح.، امامی م. ح.، "نقشه زمین شناسی 1:100000 مختاران (برگه 7854)" ، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1357).

[24] اکرمی الف.، نادری میقان ن.، "نقشه 1:100000 ده سلم"، سازمان زمین شناسی کشور (1384).

[25] Middlemost Eric A. K., "Magmas and magmatic rocks", Longman Pub. Company (1985) 221-226.

[26] Shand S. J., "Eruptive rocks, Their genesis, composition, classification and their relation to ore-deposits", 1969 (facs. of 3rd ed. 1947). Hafner, New York (1947) 488 pp.

[27] Pearce J. A., Harris N. W., Tindle A. G., "Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks", Journal of Petrology 25 (1984) 956-983.

[28] Bonin B., Grelou-Orsini C., Vialette Y., "Age, origin and evolution of the anorogenic complex of Evisa (Corsica): A K-Li-Rb-Sr study", Contributions to Mineralogy and Petrology 65 (1978) 425-435.

[29] Wilson M., "Igneous petrogenesis", Uniwin Hyman, London (1989).

[30] Martin H., "Adakitic magmas: modern analogues of Archaean granitoids", Lithos 46 (1999) 411- 429. PII:S0024-4937(98)00076-0.

[31] Gust D. A., Arculus R. A., Kersting A. B., "Aspects of magma sources and processes in the Honshu arc", The Canadian Mineralogist 35 (1977) 347-365.

[32] Woodhead J., Eggins S., Gamble J., "High field strength and transition element systematic in island arc and back-arc basin basalts: evidence for multi-phase melt extraction and a deoleted mantle wedge", Earth and Planetary Science Letters 114 (1993) 491-504.

[33] Wass S. Y., Rogers N. W., "Mantle metasomatism- precursor to alkaline continental volcanism", Geochimica et Cosmochimica Acta 44 (1980) 1811- 1823.

[34] Taylor S. R., McLennan S. M., "The continental crust, its composition and evolution, an examination of the geochemical record preserved in sedimentary rocks", Blackwell, Oxford (1985) 312 p.

[35] Hou Z. Q., Gao Y. F., Qu X. M., Rui Z. Y., Mo X. X., "Origin of adakitic intrusives generated during mid-Miocene east-west extension in southern Tibet", Earth and Planetary Science Letters 220 (2004) 139-155.

[36] Boynton W. V., "Cosmochemistry of the rare earth elements", Meteorite studies, In Rare Earth Element Geochemistry (P. Henderson, ed.), (Developments in Geochemistry 2) (1985) 115-1522, Elsevier, Amsterdam.

[37] Pearce J. A., Parkinson I. J., "Trace element models for mantle melting: application to volcanic arc petrogenesis", In: Prichard, H. M., Albaster, T., Harris,N. B. W., Neary, C. R. (Eds.), Magmatic Processes in Plate Tectonics, vol. 76, Geological Society of London Special Publication (1993) 373-403.

[38] Reagan M. K., Gill J. B., "Coexisting calc-alkaline and high niobium basalts from Turrialba volcano, Costa Rica: implication for residual titanates in arc magma source", Journal of Geophysical Research 94 (1989) 4619-4633.

[39] Martin H., Smithies R. H., Rapp R., Moyen J. F., Champion D., "An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution", Lithos 79 (2005) 1-24.

[40] Defant M. J., Drummond M. S., "Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere", Nature 347 (1990) 662–665.

[41] Martin H., "The Archaean grey gneisses and the genesis of the continental crust", In: Condie, K.C. Ed., The Archaean Crustal Evolution. Elsevier (1995) 205–259.

[42] Depaolo D. J., "Neodymium isotopes in the Colorado front range and crust-mantle evolution in the Proterozoic", Nature 291 (1981) 193-196.

[43] Depaolo D. J., "Neodymium Isotope Geochemistry: An Introduction", Springer, New York, (1988).

[44] Zindler A., Hart S. R., "Chemical geodynamics", Ann Rev Earth Planet Sci 14 (1986) 493- 571.

[45] کریم پور م. ح.، ملکزاده شفارودی آ.، حیدریان شهری م. ر.، عسکری ع.، "کانی سازی، دگرسانی و ژئوشیمی منطقه اکتشافی طلا- قلع هیرد، استان خراسان جنوبی"، مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران (1) (1386) 53-66.

[46] Lensch G., Schmidt K., "Plate tectonic, orogeny, and mineralization in the Iranian fold belts results and conclusions", N. Jb. Geol. Palaont. Abh. 168, 2/3 (1984) 558-568.

[47] محمدی ف.، کریم پور م. ح.، زرین کوب م. ح.، "پترولوژی توده های آذرین و ژئوشیمی زون های آلتراسیون معدن Cu-Ag-Au قلعه زری (خراسان جنوبی)"، سیزدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی شناسی ایران، دانشگاه شهید باهنر کرمان (1384) 33-39.

[48] Karimpour M. H., "Comparison of Qaleh Zari Cu-Au-Ag deposit with other Iron Oxides Cu-Au (IOCG-Type) deposits & new classification", Iranian Journal of Crystallography and mineralogy 13 (2005) 165-184.