سن سنجی زیرکان به روش اورانیم- سرب در منطقه اکتشافی مس- طلا پورفیری ماهرآباد: شاهدی بر دوره متالوژنیک ائوسن میانی ذخایر پورفیری در شرق ایران

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 3، دوره 3، شماره 1 - شماره پیاپی 4، تیر 1390، صفحه 41-60   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v3i1.11439

نویسندگان

آزاده ملکزاده شفارودی^* ؛ محمد حسن کریم پور

فردوسی مشهد

چکیده

شرق ایران به‌واسطه رژیم تکتونیکی زون فرورانش در گذشته که به فعالیتهای ماگماتیسمی آلکالن تا کالک‌آلکالن گسترده در زمان ترشیری انجامیده است، پتانسیل خوبی برای تشکیل کانسارهای مس پورفیری دارد. ماهرآباد اولین منطقه اکتشافی مس- طلای پورفیری بوده که در شرق ایران کشف شده است. این کانسار وابسته به یک سری استوک های پورفیری مونزونیتی تا دیوریتی است که درون سنگهای آتشفشانی جایگزین شده اند. پورفیری‌های مونزونیتی، نقش اساسی را در کانی‌سازی داشته اند. زون‌های دگرسانی گسترده ای شامل پتاسیک، سریسیتیک- پتاسیک، کوارتز- سریسیت- کربنات- پیریت، کوارتز- کربنات- پیریت، سیلیسی- پروپیلیتیک، پروپیلیتیک، کربناته و سیلیسی وجود دارد. کانی سازی به حالتهای افشان، استوک ورک و برش هیدروترمالی اتفاق افتاده است. براساس اکتشاف اولیه، مس بین 179 تا 6830 گرم در تن (میانگین 3200 گرم در تن) و طلا بیش از 1000 میلی گرم در تن (میانگین 570 میلی گرم در تن) وجود دارد. این منطقه اکتشافی یک ذخیره مس پورفیری غنی از طلاست. سن سنجی لیزر- ابلیشن اورانیم- سرب روی دو نمونه از توده های نفوذی مرتبط با کانی سازی نشان می دهد که پورفیری‌های مونزونیتی در 8/0 ± 39 تا 8/0 ± 2/38 میلیون سال پیش در فاصله زمانی کمتر از یک میلیون سال در ائوسن میانی متبلور شده اند. این اولین سن دقیق را برای دوره کانی سازی‌های نوع پورفیری مشخص می کند. همچنین نسبت ایزوتوپ اولیه (87Sr/86Sr)i و i(143Nd/144Nd) اولیه با توجه به سن 39 میلیون سال محاسبه شد. نسبت ایزوتوپ اولیه (87Sr/86Sr)i در توده های مونزونیتی بین 7047/0 تا 7048/0 بوده است. نسبت (143Nd/144Nd)i اولیه نیز بین 512694/0 تا 512713/0 می‌باشد. میزان εNd اولیه بین 45/1 تا 81/1 است. براساس داده های ایزوتوپی منشاء ماگمای اولیه خارج از پوسته قاره ای بوده است. این پژوهش می تواند برای بررسی جایگاه تکتونو- ماگماتیکی و تکامل شرق ایران مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

بلوک لوت؛ ائوسن میانی؛ زیرکن؛ زمان سنجی زمین شناسی؛ لیزر ابلیشن ICP-MS

مراجع

[1] Heaman L. M., Bowins R., Crocket, J. “The chemical composition of igneous zircon suites: implications for geochemical tracer studies”. Geochimica et Cosmochimica Acta, 54: 1597-1607 (1990).

[2] Wark D.A., Miller C.F. “Accessory mineral behavior during differentiation of a granite suite: monazite, xenotime and zircon in the Sweetwater Wash pluton, southeastern California, U.S.A”. Chemical Geology, 110: 49-67 (1993).

[3] Bea F. “Controls on the trace element composition of crustal melts. Transactions of the Royal Society Edinburgh”. Earth Science, 87: 33-41 (1996).

[4] Hoskin P.W.O., Schaltegger U. “The composition of zircon and igneous and metamorphic petrogenesis”. In: Hanchar, J.M. and Hoskin, P.W.O. (eds) Zircon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 53: 27-62 (2003). DOI: 10.2113/0530027.

[5] Watson E.B. “Dissolution, growth and survival of zircons during crustal fusion: kinetic principles, geologic models and implications for isotopic inheritance”. Trans. R. Soc. Edinb. Earth Science, 87: 43-56 (1996).

[6] Hanchar J.M., Hoskin P.W.O. “Zircon”. Reveiws in Mineralogy and Geochemistry, 53, Mineralogical Society of America, Washington, DC: 500 p (2003).

[7] Mezger K., Krogstad E.J. “Interpretation of discordant U-Pb zircon ages: an evaluation”. Journal of Metamorphic Geology, 15: 127-140 (1997).

[8] Solar G.S., Pressley R.A., Brown M., Tucker R.D. “Granite ascent in convergent orogenic belts: testing a modle”. Geology, 26: 711-714 (1998).

[9] Parrish R.R., Noble S.R. “Zircon U-Th-Pb geochronology by isotope dilution- thermal ionization mass spectrometry (ID-TIMS)”. In Zircon (J.M. Hanchar and P.W.O. Hoskin, eds.). Reveiws in Mineralogy and Geochemistry, 53: 183-213 (2003). DOI: 10.2113/0530183.

[10] Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A. “The application of laser ablation-inductively coupled plasma- mass spectrometry to in suit U-Pb zircon geochronology”. Chemical Geology, 211: 47-69 (2004).

[11] Maksaev V., Munizaga F., Fanning M., Palacios C., Tapia J. “SHRIMP U-Pb dating of the Antucoya porphyry copper deposit: new evidence for an early Cretaceous porphyry-related metallogenic epoch in the Coastal Cordillera of northern Chile”. Mineralium Deposita, 41: 637-644 (2006). DOI:10.1007/s00126-006-0091-5.

[12] Zhao Z.H., Xiong X.L., Wang Q., Wyman D.A., Bao Z.W., Bai Z.H., Qiao Y.L. “Underplating-related adakites in Xinjiang Tianshan, China”. Lithos, 102: 374-391 (2008). DOI:10.1016/j.lithos.2007.06.008.

[13] ضیایی م؛ عابدی آ؛ "کانی سازی مس پورفیری در کمربند متالوژنی حاشیه کویر لوت". یازدهمین کنفرانس بلورشناسی و کانی شناسی ایران، دانشگاه یزد، (1382) ص 57-59.

[14] خسروی م؛ "مطالعات پترولوژیکی، آلتراسیون، کانی سازی هاله ژئوشیمیایی در منطقه رحیمی (شمال غرب فردوس)". پایان نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی، دانشگاه فردوسی مشهد، (1385) 265 صفحه.

[15] کریم پور م ،ح؛ "زونهای آلتراسیون کوارتز حفره دار و کوارتز- آلونیت (سولفید زیاد) بخش فوقانی سیستم مس پورفیری منطقه چاه شلغمی، جنوب بیرجند". سیزدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی شناسی ایران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، (1384) صص 7-11.

[16] Tera F., Wasserburg G.J., “U-Th-Pb systematics in three Apollo 14 basalts and the problem of initial Pb in lunar rocks”. Earth and Planetary Science Letters, (1972)14: 281-304.

[17] Ludwing K.R., “User,s manual for Isoplot/Ex, version 3.0, a geochronological toolkit for Microsoft Excel”. Berkeley Geochronology Center, CA, spatial publication no.4 (2003)

[18] 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, 51: 357-383 (1983).

[19] Stocklin J., Nabavi M.H. “Tectonic map of Iran”. Geol. Surv. Iran (1973).

[20] Berberian M. King G.C.P. “Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran”. Canadian Journal of Earth Science, 18: 210-265 (1981).

[21] Camp V., Griffis R. “Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran”. Lithous, 15: 221-239 (1982).

[22] 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, 51: 285-336 (1982).

[23] Tirrul R., Bell I.R., Griffis R.J., Camp V.E. “The Sistan suture zone of eastern iran”, Geolc. Soc. Am. Bull, 94: 134-156 (1983). DOI: 10.1130/0016-7606(1983)942.0.CO;2.

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

[25] 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، 600 صفحه (1388).

[26] Malekzadeh Shafaroudi A., Karimpour M.H., Mazaheri S.A., “Rb–Sr and Sm–Nd isotopic compositions and Petrogenesis of ore-related intrusive rocks of gold-rich porphyry copper Maherabad prospect area (north of Hanich), east of Iran”. Journal of Crystallography and Mineralogy, 18: 15-32 (2010).

[27] Williams I.S. “Response of detrital zircon and monazite, and their U-Pb isotopic systems, to regional metamorphism and host-rock partial melting, Cooma Complex, southeastern Australia”. Australian Journal of Earth Sciences, 48: 557-580 (2001). DOI: 10.1046/j.1440-0952.2001.00883.x

[28] Rubatto D., Williams I.S., Buick I.S. “Zircon and monazite response to prograde metamorphism in the Reynolds Range Central Australia”. Contributions to Mineralogy and Petrology, 140: 458-468 (2001).

[29] Rubatto D. “Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism”. Chemical Geology, 184: 123-138 (2002). PII: S0009-2541(01)00355-2.

[30] Cherniak D.J., Watson E.B. “Pb diffusion in zircon”. Chemical Geology, 172: 5-24 (2000). DOI:10.1016/S0009-2541(00)00233-3.