تکامل سیال گرمابی در کانسار مس- طلای پورفیری دالی با استفاده از مطالعات ریزدماسنجی میان بارهای سیال

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 4، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 13، دی 1394، صفحه 277-306   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v7i2.38447

نویسندگان

علیرضا زراسوندی¹؛ فاطمه اسدی^{* 1}؛ هوشنگ پورکاسب¹؛ فرهاد احمدنژاد²؛ حسن زمانیان²

¹شهید چمران اهواز

²لرستان

چکیده

کانسار مس- طلای پورفیری دالی در بخش مرکزی کمان ماگمایی ارومیه- دختر در شهرستان دلیجان، استان مرکزی واقع شده است. در این منطقه پورفیری های کانه دار میوسن با ترکیب غالب دیوریت و کوارتز دیوریت در امتداد شمال غرب-جنوب شرق درون سنگهای آندزیت تا آندزیت بازالت جای‌گیر شده اند. همچنین سیال گرمابی باعث غلبه بر فشار لیتوستاتیک در گسلها و شکستگیها شده و این گسلها میزبان گسترده و متنوعی از رگه ها و رگه‌چه های کانه های کوارتزی با بافت استوک ورک گردیده اند. مشاهدات صحرایی و پتروگرافی صورت گرفته نشان می دهد که: پنج گروه اصلی رگه همراه با سه نسل کانه زایی در منطقه وجود دارد. همچنین پتروگرافی سیالات درگیر نشان می دهد که در کانسار دالی هفت گروه سیال درگیر شامل سیال درگیر تک فازی غنی از مایع (IA)، تک فازی غنی از بخار(IB) ، دوفازی غنی از مایع (مایع + بخار) (IIA)، دوفازی غنی از بخار (بخار + مایع) (IIB)، سیال درگیر شور ساده (مایع + بخار + هالیت) (IIIA)، سیال درگیر شور حاوی کانی اپک (مایع + بخار + هالیت + پیریت + کالکوپیریت + هماتیت)(IIIB) و سیال درگیر چندفازی (مایع + بخار + هالیت + سیلویت + هماتیت + مگنتیت + پیریت + کالکوپیریت ± اریتروسیدریت)(IIIAB) قابل مشاهده می باشند. مطالعات دماسنجی نشان می دهد که محدوده دمای همگن شدگی نهایی و شوری برای سیال درگیر دوفازی غنی از مایع و غنی از بخار ˚C460 تا 140 و Wt.%NaCl 25 تا 0 و برای سیالات شور ساده، شور حاوی کانی اپک و سیالات درگیر چندفازی ˚C620 تا300 و Wt.%NaCl 75 تا 30 می باشد. همچنین فشار و عمق برای سیالات درگیر دوفازی غنی از مایع و غنی از بخار bar500 تا 100 و km 2 تا 4/0 و برای سیالات شور ساده، شور حاوی کانی اپک و سیالات درگیر چندفازی bar620 تا 200 و km3 تا 8/0 می باشد. سیالات درگیر چندفازی با بیشترین فراوانی دمای همگن شدگی در گستره ˚C620 تا 420 و بیشترین فراوانی شوری در گستره Wt.%NaCl 75 تا 70 نشان دهنده اولین سیالاتی هستند که سبب تشکیل کانسار دالی شده اند. سیالات ماگمایی دمای همگن شدگی و شوری بالایی دارند، اما شکستگیها باعث اختلاط سیالات ماگمایی و جوی و تشکیل میان بارهای IIBبا دما و شوری پایین تر سیال ماگمایی می گردند. نتایج مطالعات نشان می دهد که در کانسار دالی فرآیندهای جوشش، سرد شدن، اختلاط و واکنش سیال- سنگ صورت گرفته است. مطالعه سیالات درگیر نمونه های کوارتزی حاصل از سیال کانه ساز در زون های دگرسانی پتاسیک و کوارتز- سرسیت- پیریت، کاهش درجه حرارت را از پهنه پتاسیک ˚C620 تا 300 به سمت کوارتز- سرسیت- پیریت ˚C480 تا 160 نشان می دهد که مطابق با سایر نهشته های پورفیری در جهان است.

کلیدواژه‌ها

سیال درگیر؛ دگرسانی؛ جوشش؛ مس- طلای پورفیری؛ کمان ماگمایی؛ دالی

مراجع

Afshooni, S.Z., Mirnejad, H., Esmaeily, D. and Asadi, H.H., 2013. Mineral chemistry of hydrothermal biotite from the Kahang porphyry copper deposit (NE Isfahan), Central Province of Iran. Ore Geology Reviews, 54(1): 214–232.

Ahmad, S.N. and Rose, A.W., 1980. Fluid inclusions in porphyry and skarn ore at Santa Rita, New Mexico. Economic Geology, 75(3): 229–250.

Ahmadian, J., Haschke, M., McDonald, I., Regelous, M., Ghorbani, M., Emami, R. and Murata, M., 2009. High magmatic flux during Alpine-Himalayan collision: Constraints from the Kal-e-Kafi complex, central Iran. Geological Society of America Bulletin, 121(5-6): 857-868.

Alfons, M., Kerkhof, V. and Ulrich, F.H., 2001. Fluid inclusion petrography. Lithos, 55(1-4): 27–47.

Alizadeh, S.B. and Hezarkhani, A., 2014. Hydrothermal evolution of Darrehzar porphyry copper deposit, Iran: evidence from fluid inclusions. Arabian Journal of Geoscienes, 7(4): 1463–1477.

Asadi, S., Moore, F. and Fattahi, N., 2012. Fluid inclusion and stable isotope constraints on the genesis of the Jian copper deposit, Sanandaj-Sirjan metamorphic zone, Iran. Geofluids, 13(1): 66-81.

Asadi, S., Moore, F., Zarasvandi, A. and Khosrojerdi, M., 2013. First report on the occurrence of CO2-Bearing fluid inclusions in the Meiduk porphyry copper deposit, Iran: implications for mineralization processes in a continental collision setting. Geologos, 19(4): 301-320.

Asadi Haroni, H., 2008. First Stage Drilling Report on (Dalli Porphyry Cu-Au Prospect, Central Province of Iran). Technical of Iran, Isfahan, Report 1, 24 pp.

Asadi Haroni, H., Fathianpour, N., Tabatabai, H. and Heydari, E., 2009. Final report of exploratory processing in (Dalli Cu-Au deposite). Industry and Mines Organization of Markazi province, Arak, Report 4, 157 pp.

Ayati, F., Yavuz, F., Asadi, H.H., Jeremy, P. and Jourdan, R., 2013. Petrology and geochemistry of calc-alkaline volcanic and subvolcanic rocks, Dalli porphyry copper–gold deposit, Markazi Province, Iran. International Geology Review, 55(2): 158-184.

Ayati, F., Yavuz, F., Noghreyan, M., Asadi, H.H. and Yavuz, R., 2008. Chemical characteristics and composition of hydrothermal biotite from the Dalli porphyry copper prospect, Arak, central province of Iran. Miner Petrology, l 94(1-2): 107-122.

Bodnar, R.J., 1993. Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions. Geochimistry, 57(3): 683–684.

Bodnar, R.J., 2003. Reequilibration of fluid inclusions, in Samson. Geological Associa-tion of Canada short course series, 32(3-4): 213–231.

Burnham, C.W., 1985. Energy release in subvolcanic environments: implications for breccia formation. Economic Geolology, 80(6): 515–522.

Calagari, A.A., 2004. Fluid inclusion studies in quartz veinlets in porphyry copper deposit at Sungun, East – Azarbaidjan, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 23(2): 179-189.

Cline, J.S. and Bodnar, R.J., 1991. Can economic porphyry copper mineralization be generated by a typical calc-alkaline melt. Geophysics, 96(5): 8113–8126.

Cline, J.S. and Bodnar, R.J., 1994. Experimental determination of the PVTX properties of 30 wt% NaCl-H2O using synthetic fluid inclusions. Geophysics, 57(5): 4230–4236.

Cooke, D.R., Hollings, P. and Walshe, J.L., 2005. Giant Porphyry Deposits: Characteristics, Distribution, and Tectonic Control. Economic Geology, 100(5): 801-818.

Cunningham, C.G., 1978. Pressure gradients and boiling as mechanisms for localizing ore in porphyry systems. Journal of Research of the US Geological Survey, 6(6): 745-754.

Daneshjou, M., 2014. Investigation of Geology, Geochemistry and genetic model of the Dalli Cu-Au porphyry deposit, Delijan, Markazi province. M.Sc. Thesis, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran, 141 pp. (in Persian with English abstract)

Darabi, G.F., Ghavami, R.R. and Asadi, H.H., 2013a. Alteration, zoning model, and mineralogical structure considering lithogeochemical investigation in Northern Dalli Cu–Au porphyry. Geosciences, 6(12): 4821-4831.

Darabi, G.F., Ghavami, R.R., Khalo, K.R., Asadi, H.H. and Seyedrahimi, N.M., 2013b. Interpretation of lithogeochemical and geophysical data to identify the buried mineralized area in Cu-Au porphyry of Dalli-Northern Hill. Arabian Journal of Geoscienes, 6(11): 4499-4509.

Drummond, S.E. and Ohmoto, H., 1985. Chemical evolution and mineral deposition in boiling hydrothermal systems. Economic Geology, 80(1): 126-147.

Emami, M.H., 1991. Explanatory text of the Qom, Geological Quadrangle Map, scale 1:250,000. Geological Survey of Iran.

Forster, H., 1978. Mesozoic- Cenozoic Metallogenesis in Iran. Geological Society, 135(4): 443-455.

Ghorbani, M.R. and Bezenjani, R.N., 2011. Slab partial melts from the metasomatizing agent to adakite, Tafresh Eocene volcanic rocks, Iran, Island Arc. Economic Geology, 20(2): 188-202.

Gustafson, L.B. and Hunt, J.P., 1975. The porphyry copper deposit at El Salvador, Chile. Economic Geology, 70(2): 857−912.

Hezarkhani, A., 2005. Mineralogy and fluid inclusion investigations in the Reagan Porphyry System, Iran, the path to an uneconomic porphyry copper deposit. Journal of Asian Earth Sciences, 27(5): 1–15.

Hezarkhani, A., 2006. Hydrothermal evolution of the Sar-Cheshmeh porphyry Cu–Mo deposit, Iran: Evidence from fluid inclusions. Journal of Asian Earth Sciences, 28(4-6): 409–422.

Hezarkhani, A., 2009. Hydrothermal fluid geochemistry at the Chah-Firuzeh porphyry Copper deposit, Iran: Evidence from fluid inclusions. Journal of Geochemical Exploration, 101(3): 254-264.

John, D.A., Ayuso, R.A., Barton, M.D., Blakely, R.J., Bodnar, R.J., Dilles, J.H., Gray, F., Graybeal, F.T., Mars, J.C., McPhee, D.K., Seal, R.R., Taylor, R.D. and Vikre, P.G., 2010. Porphyry Copper Deposit Model. Scientific Investigations Report, USGS, 169 pp.

Liu, J., Wu, G., Li, Y., Zhu, M. and Zhong, W., 2012. Re–Os sulfide (chalcopyrite, pyrite and molybdenite) systematics and fluid inclusion study of the Duobaoshan porphyry Cu (Mo) deposit, Heilongjiang Province, China. Journal of Asian Earth Sciences, 49(3): 300–312.

Masterman, G.J., Cooke, D.R., Berry, R.F., Walshe, J.L., Lee, A.W. and Clark, A.H., 2005. Fluid chemistry, structural setting, and emplacement history of the Rosario Cu-Mo porphyry and Cu-Ag-Au epithermal veins, Collahuasi district, northern Chile. Economic Geology, 100(2): 835−862.

Mohajjel, M. and Proohan, N., 2005. Geometry and kinematics of the Qom-Zefreh fault system and its significence in transpression tectonics. Geoscienes, 12(56): 72-83.

Morales, S.R., Both, R.A. and Golding, S.D., 2002. A fluid inclusion and stable isotope study of the Moonta copper–gold deposits, South Australia: evidence for fluid immiscibility in a magmatic hydrothermal system. Geology, 192(3-4): 211–226.

Nateghi, A. and Hezarkhani, A., 2013. Fluid inclusion evidence for hydrothermal fluid evolution in the Darreh-Zar porphyry copper deposit, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 73(2-3): 240–251.

Nuo, Li., Ulrich, T., Chen, Y.J., Thomsen, T.B., Pease, V. and Pirajno, F., 2012. Fluid evolution of the Yuchiling porphyry Mo deposit, East Qinling, China. Ore Geology Reviews, 48(4): 442–459.

Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral systems. Geological Survey of Western Australia. Springer, 1250 pp.

Pollard, P.J. and Taylor, R.G., 2002. Paragenesis of the Grasberg Cu-Au deposit, Irian Jaya, Indonesia: Results from logging section 13. Mineralium Deposita, 37(1): 117−136.

Richards, J.P., 2003. Tectono-Magmatic Precursors for Porphyry Cu-(Mo-Au) Deposit Formation. Economic Geology, 98(8): 1515-1533.

Roedder, E. and Bodnar R.J., 1980. Geologic pressure determinations from fluid inclusion studies, Annu. Review Earth Planet, 8(6): 263–301.

Rusk, B.G., Reed, M.H., 2008. Fluid Inclusion Evidence for Magmatic-Hydrothermal Fluid Evolution in the Porphyry Copper-Molybdenum Deposit at Butte, Montana. Economic Geology, 103(2): 307–334.

Saremi, F., 2014. Hydrothermal alteration mapping using combination of the ASTER data and spectroscopic minerals in the Dalli porphyry Cu-Au deposit, Delijan, Markazi province. M.Sc. Thesis, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran, 142 pp. (in Persian with English abstract)

Shafiei, B. and Shahabpour, J., 2008. Gold Distribution in Porphyry Copper Deposits of Kerman Region, Southeastern Iran. Journal of Sciences, 19(4): 247-260.

Shahabpour, J., 1999. The role of deep structures in the distri‌bution of some major ore deposits in Iran, NE of the Zagros thrust zone. Journal of Geodynamics, 28(3): 237-250.

Shahabpour, J., 2005. Tectonic evolution of the orogenic belt in the region located between Kerman and Neyriz. Journal of Asian Earth Sciences, 24(4): 405-417.

Shahabpour, J., 2007. Island-arc affinity of the central Iranian Volcanic Belt. Journal of Asian earth sciences, 30(5-6): 652-665.

Shelton, K.L., 1983. Composition and origin of ore-forming fluids in a carbonate-hosted porphyry copper and skarn deposit, a fluid inclusion and stable isotope study of Mines Gaspe Quebec. Economic Geology, 78(8): 387–421.

Shen, P., Shen, Y., Wang, J., Zhu, H., Wang, L. and Meng, L., 2010. Methane-rich fluid evolution of the Baogutu porphyry Cu–Mo–Au deposit, Xinjiang, NW China. Chemical Geology, 275(1-2): 78–98.

Siahcheshm, K., Calagari, A.A. and Abedini, A., 2014. Hydrothermal evolution in the Maher-Abad porphyry Cu–Au deposit, SW Birjand, Eastern Iran: Evidence from fluid inclusions. Ore Geology Reviews, 58(5): 1–13.

Sillitoe, R.H., 1979. Some Thoughts on Gold-Rich Porphyry Copper Deposits. Mineral Deposita, 14(2): 161-174.

Sillitoe, R.H., 2010. Porphyry Copper Systems. Economic Geology, 105(3): 3-41.

Spencer, R.J., Moleller, N. and Weare, J.H., 1990. The prediction of mineral solubilities in natural waters: a chemical equilibrium model for the Na-K-Ca-Ma-Cl-SO4-H2O-system at temperatures below 25°C. Geochimistry, 54(5): 575–590.

Sterner, S.M., Hall, D.L. and Bodnar, R.J., 1988. Synthetic fluid inclusions V, Solubility relations in the system NACl-KCl-H20 under vapor-saturated conditions. Geochimistry, 52(2-3): 989–1005.

Stocklin, J. and Setudinia, A., 1972. Location map of the Dalli deposit, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.

Ulrich. T., Gunther, D. and Heinrich, C.A., 2002. The Evolution of a porphyry Cu-Au deposites, Based on LA-ICP-MS Analysis of Fluid Inclusions: Bajo de la Alumbrera. Economic Geology, 96(4): 1743-1774.

Verdel, C., Wernicke, B.P., Hassanzadeh, J. and Guest, B., 2011. A Paleogene extensional arc flare-up in Iran. Tectonics, 30(5): 421-454.

Wilkinson, J.J., 2001. Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Lithos, 55(3-4): 229-272.

Wilson, J.W., Kesler, S.E., Cloke, P.L. and Kelley, W.C., 1980. Fluid inclusion geochemistry of the Granisle and Bell porphyry copper deposits, British Columbia. Economic Geology, 75(2): 45–61.

Yong, F.Y., Li, N. and Chen, Y.J., 2012. Fluid inclusion study of the Nannihu giant porphyry Mo–W deposit, Henan Province, China: Implications for the nature of porphyry ore- fluid systems formed in a continental collision setting. Ore Geology Reviews, 46(3): 83–94.

Zarasvandi, A., Liaghat, S., Lentz, D. and Hossaini, M., 2013. Characteristics of Mineralizing Fluids of the Darreh-Zerreshk and Ali-Abad Porphyry Copper Deposits, Central Iran, Determined by Fluid Inclusion Microthermometry. Resource Geology, 63(2): 188–209.

Zarasvandi, A., Liaghat, S. and Zentilli, M., 2005. Porphyry Copper Deposits of the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc, Iran, Super Porphyry Copper and Gold deposits. A global perspective PGC publishing Adelaide, 2(4): 441-452.

Zarasvandi, A., Liaghat, S., Zentilli, M. and Reynolds, P.H., 2007. 40Ar/39Ar Geochronology of Alteration and Petrogenesis of Porphyry Copper-Related Granitoids in the Darreh-Zerreshk and Ali-Abad area, Central Iran. Exploration and Mining Geology, 16(2-3): 11–24.

Zarasvandi, A., Rezaei, M., Sadeghi, M., Lentz, D., Adelpour, M. and Pourkaseb, H., 2015. Rare earth element signatures of economic and sub- economic porphyry copper systems in Urumieh–Dokhtar Magmatic Arc (UDMA), Iran. Ore Geology Reviews, 70(3): 407-423.