کانی شناسی و زمین شناسی اقتصادی کانسار پلی متال چشمه حافظ، استان سمنان، ایران

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 2، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 2، مرداد 1389، صفحه 1-20   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v2i1.3569

نویسندگان

بهزاد مهرابی؛ مجید قاسمی سیانی^*

خوارزمی

چکیده

کانسار پلی متال چشمه حافظ در بخشی از کمربند آتشفشانی ترود- چاه شیرین در جنوب شرق دامغان واقع شده است. در این ناحیه ولکانیسم های کالک آلکالن و کانی زایی های همراه عمدتاً در ارتباط با گسلهای اصلی انجیلو و ترود (شمال شرقی- جنوب غربی) است. سنگهای دارای رخنمون در ناحیه مورد مطالعه از توالی آتشفشانی – تخریبی نظیر ماسه سنگ، توف ها و برش های آتشفشانی و به طور عمده گدازه های آندزیتی و آندزیت بازالت در منطقه چشمه حافظ تشکیل شده است. دگرسانیها در منطقه چشمه حافظ شامل پروپلیتیک، سرسیتی شدن، آرژیلیتی شدن و سیلیسی شدن است. کانی سازی در منطقه معدنی در سه مرحله شامل: مرحله اول) کوارتز، کلسیت با مقدار کمی پیریت و کالکوپیریت؛ مرحله دوم) مرحله اصلی کانی سازی سولفیدی است که شامل گالن خودشکل اولیه، سپس گالن، اسفالریت و کالکوپیریت و در نهایت گالن، کالکوپیریت، پیریت، تتراهدریت، بورنیت و دیژنیت و مرحله سوم) شامل رگه های کوارتز و کربنات فاقد آثار کانی سازی همراه با مقدار کم پیریت و کالکوپیریت است. با توجه به نتایج تجزیه شیمیایی 12 نمونه معرف از بخشهای مختلف رگه ها، عیار میانگین عناصر به ترتیب عبارتند از 0/15 گرم در تن (ppm) طلا، 3/23 گرم در تن (ppm) نقره، 4/47 درصد وزنی سرب، 1/73 درصد وزنی روی، 2/64 درصد وزنی مس است. بر اساس مطالعات سیالات درگیر میانگین دمای همگن شدن و شوری در منطقه چشمه حافظ به ترتیبC˚ 300-140 و 4/7 تا 18 درصد وزنی معادل نمک طعام است. نمودار دمای همگن شدگی و شوری سیال نشان می دهد که کانی سازی در منطقه چشمه حافظ بر اثر تزریق متناوب سیال با شوری بالا و اختلاط با سیال با شوری کمتر و رقیق شدگی آن تشکیل شده است. به منظور ارزیابی وضعیت کانی سازی در عمق از روش ژئوفیزیکی قطبش القایی و مقاومت سنجی استفاده شده است. نتایج ژئوفیزیک کانی سازی را در شمال غرب معدن (گردنه توتو) تایید می کند.

کلیدواژه‌ها

چشمه حافظ؛ دگرسانی؛ سیالات درگیر؛ ژئوشیمی؛ ژئوفیزیک؛ ژنز؛ کانی سازی اپی ترمال

مراجع

[1] Aghanabati, A., ˝Geology of Iran˝, Geol, Surv, Iran, (2003) 123-147.

[2] Alavi, M., ˝Tectonic map of the Middle East˝, Geol, Surv, Iran, (1991).

[3] برنا، ب.، و عشق آبادی، م.، "گزارش ارزیابی و اکتشافی کانسارها و اندیس های سرب وروی استان سمنان"، اداره کل معادن و فلزات استان سمنان، (1376) 226 صفحه.

[4] Azizi, H., Jahangiri, A., "Cretaceous subduction- related volcanism in the Northern Sanandaj Sirjan zone, Iran", J.Geodyn 45, (2008) 178-190.

[5] هوشمندزاده، ع.، و همکاران, ˝تحول پدیده های زمین شناسی ترود (پرکامبرین تا عهد حاضر) ˝، انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1357).

[6] Le Maiter, R.W., ˝A classifications of igneous rocks and glossary of terms˝, Black well scientific publications, (1986) 191 p.

[7] Cox, K.G., Bell, J. D., Pankhust, R.J., ˝The interpretation of igneous rocks˝, George Allen and Unwin, London, (1979).

[8] pearce, J.A., ˝Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries˝, In, Thorpe, R.S. Andesites, Wiley, New York, (1982) 525-548.

[9] Muller, D., Rock, N.M.S. Groves, D.I., ˝Geochemical discrimination between shoshonitic and potassic volcanic rocks in different tectonic settings˝, A pilot study, Mineral, (1992) Petrol., 46, 259–289.

[10] Kennedy, A.K., Grove, T.L. Johnson, R.W., ˝Experimental and major element constraints on the evolution of lavas from Lihir Island˝, New Guinea, Contrib. Mineral. Petrol., (1990) 104, 722–734.

[11] Schmidt, G., Palme, H. Kratz, K.L. Kurat, G., ˝Are highly siderophile elements ZPGE, Re and Au˝, fractionated in the upper mantle of the earth, new results on peridotites from Zabargad, Chemical Geology, 163 (2000) 167–188.

[12] Pearce, J.A. and Can, J.R., ˝Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace elements analysis˝, Earth planet. (1973) 290-30.

[13] Muller, D., Leander, F., Peter, M., and Stev, H., ˝Potassic igneous rocks from the vicinity of epithermal gold mineralization˝, Lihir Island, Papua New Guinea, Lithos, 57 (2001) 163-185.

[14] McDonough, W.F., and Sun, S.-S., ˝The composition of the earth˝, Chemical Geology, 120 (1995) 223–253.

[15] Pearse, J.A., Peate, D.W., ˝Tectonic implications og the composition of the volcanic arc magmas˝, Annual Review of Earth and Planetary Science, (1995) v. 23, 251-285.

[16] Wood, D.A., Joron, J. L., and Treuil, M., ˝A re-appraisal of the use of trace elements to classify and discriminate between magma series in different tectonic setting˝, Earth Planet. Sci. letter, 45 (1980) 326-336.

[17] Hassanzadeh, J., Ghazi, A.V. Axen, G. and Guest, B., ˝Oligomiocene mafic-alkaline magmatism in north and northwest of Iran: Evidence for the separation of the Alborz from the Urumieh-Dokhtar magmatic arc˝, Geological Society of America Abstracts with Program, 34 (2002) no. 6, 331p.

[18] Downes, P.M., ˝Yerranderie a Late Devonian Silver–Gold–Lead intermediate sulfidation epithermal district˝, Eastern Lachlan Orogen, New South Wales, Australia, Resource Geology, 57 (2006) 1-23.

[19] شرکت تحقیقات و کاربرد مواد معدنی ایران، "اکتشافات ژئوفیزیکی در منطقه گردنه توتو"،(1385) 300 صفحه.

[20] Shepherd, T.J., Rankin, A.H., Alderton, D.H.M., ˝A practical guides to fluid inclusion studies˝, Blackie press, (1985) 239 p.

[21] Roedder, E., ˝Fluid inclusions: Reviews in Mineralogy˝, 12 (1984) 644 p.

[22] Bodnar, R.J., ˝Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions˝, Geochimica et Cosmochimica Acta, 57 (1993) 683–684.

[23] Hall, D.l. and Bodnar, R.J., ˝Freezing point depression of NaCl ـ KCl ـ H2O˝, Econ, Geol., 65 (1988) p123.

[24] Camprubi, A., Chomiak, B.A., Canals, A., Norman, D.I., ˝Fluid sources for the La Guitarra epithermal deposit (Temascaltepec district, Mexico): Volatile and helium isotope analyses in fluid inclusions˝, Chemical Geology, 231 (2006) 252-284.

[25] Wilkinson, J.J. ˝Fluid Inclusion in hydrothermal ore deposit˝, Lithos, 55 (2001) 229-272.

[26] Brathwaite, R.L., Faure, K., ˝The Waihi epithermal gold-silver-basemetal sulfide-quartz vein system, New Zealand: temperature and salinity controls on electrum and sulfide deposition˝, Econ. Geol, 97 (2002) 269-290.

[27] Simmons, S.F., Gemmell, B. Sawkins, F.J., ˝The Santo Nino silver-lead-zinc vein, Fresnillo district, Zacatecas˝, Mexico: Part II. Physical and chemical nature of ore-forming solutions: Economic Geology, 83 (1988) 1619-1641.

[28] Simmons, S.F. ˝Hydrothermal implications of alteration and fluid inclusion studies in the Fresnillo district˝, Mexico: Evidence for a brine reservoir and a descending water table during the formation of hydrothermal Ag-Pb-Zn ore bodies: Economic Geology, 86 (1991) 1579-1601.

[29] Albinson, T., Norman, D.I. Cole, D. and Chomiak, B., ˝Controls on formation of low-sulfidation epithermal deposits in Mexico˝: Constrains from fluid inclusion and stable isotope data: Society of Economic Geologists, Sp. Publ. 8 (2001) 1-32.

[30] Henley, R. W., ˝The geological framework of epithermal deposits, In Berger. P.M (Ede), Geology and geochemistry of epithermal system˝, Soc Econ. Geol, (1986) p 1-24.

[31] White, D. E., ˝Diverse origins of hydrothermal ore fluids˝, Econ. Geol. 69 (1974) 954-973.

[32] White, N. C., Hedenquist, J. W., ˝Epithermal gold deposits: Styles, Characteristic and exploration˝, Society of Economic Geology Newsletter, 23 (1995) 9-13.

[33] Hedenquist, J.W., Arribas R., A. Gonzalez-Urien, E., ˝Exploration for epithermal gold deposits: Reviews in Economic Geology˝, 13 (2000) 245-277.

[34] Hass, j. l., ˝The effect of salinity on the maximum thermal gradient of a hydrothermal system at hydrostatic pressure˝, Econ Geol, 66 (1971) 940-946.

[35] Einaudi, M.T., Hedenquist, J.W. Inan, E.E., ˝Sulfidation state of fluids in active and extinct hydrothermal systems˝:Transitions from porphyry to epithermal environments. Soc. Economic Geology Spec. Pub., 10 (2003) 285– 313.

[36] Sillitoe, R.H., Hedenquist, J.W., ˝Linkages between volcano-tectonic settings, Ore-fluid compositions and epithermal precious metal deposits˝, Society of Economic Geologists Spec. No., 10 (2003) 315 – 343.

[37] Gemmell, J.B., ˝Low, and intermediate-sulfidation epithermal deposits˝, ARC- AMIRAP, Australia, (2004) 57– 63.

[38] Seward, T.M., Barnes, H.L. ˝Metal transport by hydrothermal ore fluids˝, in Barnes, H.L., ed., Geochemistry of hydrothermal ore deposits, New York, John Wiley and Sons, (1997) 435–486.

[39] Palyanaova, G., ˝Physicochemistry modeling of the coupled behavior of gold and silver in hydrothermal processes, gold fineness, Au/Ag ratios and their possible implications˝, Chemical Geology, 255 (2008) 399-413.

[40] Benning, L.G., Seward, T.M. ˝Hydrosulfide complexing of Au in hydrothermal solutions from 150 to 400 ºC and 500 to 1500 bars˝, Geochimica, et. Cosmochimica Acta, 60 (1996) 1849–1871.

[41] Giggenbach, W.F., ˝Theorigin and evolution of fluids in magmatic-hydrothermal systems˝, in Barnes,H.L., Geochemistry of hydrothermal ore deposits, 3rd ed.; New York, Wiley Interscience, (1997) 737-796.

[42] Corbett, g., ˝Controls to low sulphidation epithermal Au/Ag mineralization˝, NSW Australia (2002). [43] Hedenquist, J. W., Lowenstern, J. B., ˝The role of magmas in the formation of hydrothermal ore deposits˝, Nature, 370 (1994) 519-527