مطالعه سیالات درگیر و ایزوتوپ های پایدار گوگرد، شواهدی بر منشأ کانسار سرب - نقره آهنگران، جنوب شرق ملایر

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 6، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 13، دی 1394، صفحه 343-367   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v7i2.25816

نویسندگان

محمد معانی جو^* ؛ معصومه وفایی زاد؛ فرهاد آلیانی

بوعلی سینا

چکیده

کانسار سرب و نقره آهنگران در غرب ایران در استان همدان و در فاصله 25 کیلومتری جنوب شرقی شهر ملایر واقع شده است. سنگ میزبان کانسار آهنگران عمدتاً سنگهای کربناتی کرتاسه زیرین است که به صورت دگرشیب بر روی سنگهای ژوراسیک قرار گرفته اند. کانه های اصلی شامل گالن، کالکوپیریت، پیریت، کانیهای اکسیدآهن و پیروتیت و کانیهای باطله شامل باریت، دولومیت، کلریت، کلسیت و کوارتز می شود. کانی سازی به صورت پرکننده فضای خالی، رگه ای، رگه‌چها ی، توده ای، پراکنده و جانشینی می باشد. دگرسانی شامل سیلیسی شدن، سریسیتی شدن و دولومیتی شدن است. بر اساس مطالعات سیالات درگیر بر روی کانی کوارتز و کلسیت، انواع سیالات درگیر اصلی عبارتند از: I: دو فازی مایع-گاز (L+V)،II : دو فازی گاز - مایع (V+L)، III: چهار فازی L+V+CO2 (L+V)،IV : دی اکسیدکربن CO2 (L+V) و V: سه فازی L+V+Sy. دمای همگن‌شدگی سیالات درگیر اولیه نشان می دهد که کانی سازی در محدوده دمای 130 تا 320 درجه سانتی گراد (میانگین C° 200) رخ داده است. در حالی‌که محدوده شوری آنها از 10 تا 15 درصد وزنی معادل نمک طعام است. نهایتاً درجه حرارت و شوری سیالات درگیر کانسار آهنگران مشابه کانسارهای سرب و روی نوع ایرلندی است. مقادیر δ34S در پیریت و گالن به ترتیب در محدوده 5/25- تا 6/11 در هزار و 3/6- تا 5/8- در هزار و مقادیر δ34S باریت نیز در محدوده 26+ تا 2/27+ درهزار و مقادیر δ34SH2S سیال در حال تعادل با کانیهای گالن در محدوده 9/2- تا 4/6- در هزار و پیریت 4/9 تا 9/27 در هزار می باشد. مقادیر δ34S باریت نزدیک مقادیر سولفات دریای کرتاسه است و سولفات آب دریا می‌تواند منشأ باریت باشد. در حالی‌که مقادیر δ34SH2Sگالن در یک محدوده باریک قرار دارند که می تواند بیانگر آن باشد که منشأ اصلی گوگرد احیای ترموشیمیایی سولفات است.

کلیدواژه‌ها

سرب و نقره؛ سیال درگیر؛ ایزوتوپ پایدار گوگرد؛ نوع ایرلندی؛ کانسار آهنگران؛ ملایر

مراجع

Aghanabati, A., 2006. The Geology of Iran. Geological Survey of Iran, Tehran, 707 pp. (in Persian)

Ahmad, S.N. and Rose, A.W., 1980. Fluid inclusions in porphyry and skarn ores at Santa Rita, New Mexico. Economic Geology, 75(2): 229-250.

Anderson, G.M., 2008. The mixing hypothesis and the origin of Mississipi Valley-type ore deposits. Economic Geology, 103(8): 1683-1690.

Anderson, R., Graham, G.M., Royce, A.J. and Fallic, A.E., 2004. Metamorphic and basin fluids in quartz-carbonate-sulphide veins in the SW Scottish Highlands, a stable isotope and fluid inclusion study. Geofluids, 4(2): 85-169.

Bäuerle, G., Bornemann, O., Mauthe, F. and Michalzik, D., 2000. Origin of stylolites in Upper Permian Zechstein anhydrite (Gorleben Salt Dome, Germany). Journal Sedimentary Research, 70(3): 726-737.

Bodnar, R., 1983. A method of Calculating fluid inclusion volumes based on vapor bubble diameters and P-V-T-X properties of inclusion fluid. Economic Geology, 78(3): 535-542.

Bodnar, R.J. and Vityk, M.O., 1994. Interpretation of microthermometric data for H2O-NaCl fluid inclusion. In: B. De Vivo and M.L. Fezzotti (Editors), Fluid inclusions in minerals, Methods and Applications. Virginia Tech, Blacksburg, pp. 117-130.

Boni, M., Balassone, G. and Iannace, A., 1996. Base metal ores in the Lower Paleozoic of southwestern Sardinia. In: D.F. Sangster (Editor), Carbonate-hosted Lead–Zinc Deposits. Society of Economic Geologist Special Publication, Michigan 4, pp. 18–28.

Burruss, R.C., 1981. Analysis of phase equilibria in C-O-H-S fluid inclusions. In: L.S. Hollister and M.L. Crawford (Editors), Mineralogical Association of Canada Short Course in Fluid Inclusion: Applications to Petrology. Royal Ontario Museum, Toronto 6, pp. 39-74.

Calagari, A.A., 2003. Stable isotope (S, O, H and C) studies of the phyllic and potassic–phyllic alteration zones of the porphyry copper deposit at Sungun, East Azarbaidjan, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 21(7): 767–780.

Chen, H.S., 1972. The thermodynamics and composition of carbon dioxide hydrate. M.Sc. Thesis, Syracuse University, Syracuse, New York, 67 pp.

Collins, P.L.F., 1979. Gas hydrates in CO2-bearing fluid inclusions and the use of freezing data for estimation of salinity. Economic Geology, 74(6): 1435-1444.

Conrad, M.E., Petersen, U. and O, Neil, J.R., 1992. Evolution of an Au-Ag producing hydrothermal system: the Tayoltita mine, Durango, Mexico. Economic Geology, 87(6): 1451-1474.

Diamond, L.W., 1994. Salinity of multivolatile fluid inclusions determined from clathrate hydrate stability. Geochimica et Cosmochimica Acta, 58(1): 19-41.

Eldridge, C.S., Williams, N. and Walshe, J.L., 1993. Sulfur isotope variability in sediment-hosted massive sulfide deposits as determined using the ion microprobe shrimp shrimp: II. A study of the HYC deposit at McArtur River, Northern Territory, Australia. Economic Geology, 88(1): 1-26.

Flugel, E., 2004. Microfacies of Carbonate Rocks. Springer-Verlag, Germany, 976 pp.

Giuliani, G., Cheilletz, A., Arboleda, C., Carrillo, V., Rueda, F. and Baker, J.H., 1995. An evaporitic origin of the parent brines of Colombian emeralds: fluid inclusion and sulphur isotope evidence. European Journal of Mineralogy, 7(1): 151-165.

Guilbert, J.M. and Park, C.F., 1986. The geology of ore deposits. William H. Freeman and Company, New York, 985 pp.

Haas, J. L., 1971. The effect of salinity on the maximum thermal gradient of a hydrothermal system in hydrostatic pressure. Economic Geology, 66(6): 940-946.

Hedenquist, J.W. and Henley, R.W., 1985. The importance of CO2 on freezing point measurements of fluid inclusion, Evidence from active geothermal systems and implications for epithermal ore deposition. Economic Geology, 80(5): 1379-1406.

Hitzman, M.W. and Beaty, D.W., 1996. The Irish Zn–Pb–(Ba) orefield. In: D.F. Sangster (Editor), Carbonate-Hosted Lead–Zinc Deposits. Society of Economic Geologist Special Publication, Michigan 4, pp. 112-143.

Hoefs, J., 1997. Stable Isotope Geochemistry. Springer, NewYork, 201 pp.

Hoefs, J., 2004. Stable Isotope Geochemistry. Springer Verlag, Berlin, 244 pp.

Hoefs, J. (translated by Alirezaei, S.), 2009. Stable Isotope Geochemistry. Springer Verlag, Berlin, 332 pp. (in Persian)

Jafarian, B. and Zamani, P., 2006. Geological map of Malayer, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran, Tehran, 707 pp. (in Persian)

Kesler, S.E., 1996. Appalachian Mississippi valley-type deposits: paleoaquifers and brine provinces. In: D.F. Sangster (Editor), Carbonate-Hosted Lead–Zinc Deposits. Society of Economic Geologist Special Publication, Michigan 4, pp. 29-57.

Kesler, S.E., 2005. Ore-Forming Fluids. Elements, 1(1): 13-18.

Koptagel, O., Ulusoy, U. and Efe, A., 2005. A study of sulphur isotopes in determining the genesis of Goynuk and Celaldagi Desandre Pb–Zn deposits, eastern Yahyali, Kayseri, Central Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 25(2): 279-289.

Li, Y.B. and Liu, J.M., 2006. Calculation of sulfur isotope fractionation in sulfides. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(7): 1789-1795.

Momenzadeh, M., 1988. The exploration of Ahangaran deposit, phase one, with 1:5000 and 1:1000 geological map. Ministry of Mines and Metals, Tehran, 107 pp. (in Persian with English abstract)

Momenzadeh, M., Shafighi, S., Rastad, E. and Amstutz, G.C., 1979. The Ahangaran lead-silver Deposits, SE-Malayer, west central Iran. Mineralium Deposita, 14(3): 323-341.

Ohmoto, H., 1972. Systematics of sulfur and carbon isotopes in hydrothermal ore deposits. Economic Geology, 67(4): 551-579.

Ohmoto, H. and Goldhaber, M.B., 1997. Sulfur and carbon isotopes. In: H.L. Barnes (Editor), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. John Wiley and Sons, New York, pp. 517-611.

Ohmoto, H. and Rye, R.O., 1979. Isotope of sulfur and carbon. In: H.L. Barnes (Editor), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. John Wiley and Sons, New York, pp. 509-567.

Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral system. Springer Science, New York, 1273 pp.

Ramdohr, P., 1980. The ore mineral and their intergrouth. Pergoman press, Berlin, 1207 pp.

Ranjbaran, M., 1991. Sedimentary environment and diagenesis of carbonate rocks containing lead and zinc in Ahangaran mine, Malayer. M.Sc. Thesis, Tehran University, Tehran, Iran, 137 pp. (in Persian with English abstract)

Roedder, E., 1963. Studies of fluid inclusions Π: freezing data and their interpretation. Economic Geology, 58(2): 167-211.

Roedder, E., 1976. Fluid inclusion evidence on the genesis of ores in sedimentary volcanic rocks. In: K.H. Wolf (Editor), Hanndbook of strata- bound and stratiform ore deposits, Geochemical studies. Elsevier, Amsterdam, 2, pp. 67-110.

Rollinson, H.R., 1995. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation and Interpretation. Longman Group, United Kingdom, 344 pp.

Rouxel, O., Shanks, W.C., Bach, W. and Edwards, K.J., 2008. Integrated Fe and S isotope study of seafloor hydrothermal vents at East Pacific Rise 9–10 N. Chemical Geology, 252(3-4): 214-227.

Samson, I., Anderson, A. and Marshall, D., 2003. Fluid Inclusion: Analysis and Interpretation. Mineralogical Association of Canada Short Course 32, Vancouver, 374 pp.

Scott, A.M. and Watanabe, Y., 1988. Extreme boiling model for variable salinity of the Hokko low-sulphidation epithermal gold prospect, south-western Hokkaido, Japan. Mineralium Deposita, 33(6): 568-578.

Simmons, S.F. and Browne, P.R.L., 1997. Saline fluid inclusions in sphalerite from the Broalands-Ohaaki geothermal system: a coincidental trapping of fluid being boiled toward dryness. Economic Geology, 92(4): 485-486.

Simmons, S.F., Gemmel, J.B. and Sawkins, F.J., 1988. The Santo Nino Silver-lead-zinc veins, Fresnillo district, Zacatecas, Mexico, part 2. Physical and chemical nature of ore-forming fluids. Economic Geology, 83(8): 1619-1642.

Sterner, S.M. and Bodnar, R.J., 1991. Synthetic fluid inclusion; X. Experimental determination of P-V-T-X properties in the CO2-H2O system to 6 kb and 700 °C. American Journal of Science, 291(1): 1-54.

Sverjensky, D.A., 1984. Oil field brine as ore-forming solutions. Economic Geology, 79(1): 23-37.

Takenouchi, S. and Kennedy, G., 1965. Dissociation pressures of the phase CO2.5 H2O. Geology, 73(2): 383-390.

Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1): 185-187.

Wilkinson, J.J., 2001. Fluid inclusion in hydrothermal ore deposites. Lithos, 55(1): 229-272.

Yang, K. and Bodnar, R.J., 2004. Orthomagmatic origin for the Ilkwang Cu-W breccia-pipe deposit, southeastern Kyongsang Basin, South Korea. Journal of Asian Earth Sciences, 24(2): 259-270.

Zamanian, H., 1993. Mineralogy, paragenesis and genesis of lead and silver of Ahangaran, Malayer. M.Sc. Thesis, Tarbiat Moalem University, Tehran, Iran, 280 pp. (in Persian with English abstract)