زمین شناسی، کانی سازی، ژئوشیمی و پترولوژی توده های نفوذی در کانسار طلا- مس کوه زر، دامغان

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 2، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 18، 1397، صفحه 1-23   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v10i1.64316

نویسندگان

پیام روحبخش؛ محمد حسن کریم پور^* ؛ آزاده ملکزاده شفارودی

فردوسی مشهد

چکیده

کانسار طلا- مس کوه‌ زر در 100 کیلومتری جنوب‌شرق شهرستان دامغان قرار دارد. این محدوده از لحاظ زمین شناختی، بخشی از کمربند آتشفشانی- نفوذی ترود- چاه شیرین محسوب می شود. زمین شناسی منطقه شامل سنگ های آذرآواری (توف بلورین) و آتشفشانی با ترکیب آندزیت و لاتیت بوده که زیر نفوذ توده های آذرین نیمه عمیق با بافت پورفیری و ترکیب مونزونیتی قرار گرفته اند. توده های مونزونیتی زیر نفوذ واحدهای نیمه عمیق جوان‌تر با ترکیب دیوریتی قرار گرفته اند. بافت اغلب توده های نفوذی، پورفیری و دارای کانی های کوارتز، پلاژیوکلاز، پتاسیم فلدسپار، هورنبلند، بیوتیت و پیروکسن است. نفوذ پلوتون و استوک های مونزونیتی به شکل گیری دگرسانی‌های گسترده سرسیتیک، پروپلیتیک، کربناته و سیلیسی- تورمالینی در منطقه منجر شده است. این سنگ ها با کانی سازی پراکنده پیریت به میزان 1 تا 10 درصد همراه بوده و سولفیدها به اکسیدهای آهن ثانویه از جمله گوتیت، هماتیت و لیمونیت تبدیل شده اند. نمونه‌برداری ژئو‌شیمیایی به‌روش خرده سنگی، ناهنجاری بالایی را از عناصر طلا (تا حداکثرppb 598)، نقره (تا حداکثر ppb 3747)، مس (تا حداکثر ppm679)، سرب (تا حداکثر ppm1427) و روی (تا حداکثر ppm1013) نشان می‌دهد. بر اساس بررسی‌های ژئوشیمیایی، توده های نفوذی ماهیت کالک‌آلکالن پتاسیم بالا تا کمی شوشونیتی دارند و در محدوده متاآلومینوس تا کمی پرآلومینوس قرار می‌گیرند. غنی‌شدگی LREEها در برابر HREEها و غنی شدگی عناصر LILE در برابر ‌HFSE ، تشکیل ماگما را در پهنه فرورانش تأیید می کند. ناهنجاری منفی Eu به‌علت وجود پلاژیوکلاز به عنوان کانی باقی مانده در سنگ منشأ ماگماست. احتمالاً ماگمای مادر در نتیجه ذوب‌بخشی آمفیبولیت ها شکل‌گرفته است. حضور سنگ منشأ مونزونیت پورفیری، دگرسانی‌های سرسیتیک و پروپلیتیک، کانی‌سازی پیریت پراکنده و بی هنجاری های ژئوشیمیایی طلا و مس در کانسار کوه زر، نشان‌دهنده احتمالی سیستم کانی سازی طلا- مس پورفیری در این ناحیه است.

کلیدواژه‌ها

توده نیمه عمیق؛ ژئوشیمی؛ طلا- مس پورفیری؛ کوه زر؛ ترود- چاه شیرین

مراجع

Adams, S.S., 1985. Using Geological Information to Develop Exploration Strategies For Epithermal Deposits. Reviews in Economic Geology, 2(1): 273–298.

Ahmadi Shad, A., 1998. Mineralogy, Alteration and lithogeochemical study in gold of the Baghu area (Kuh Zar, Damghan). M.Sc. Thesis, Shahid Beheshti Unuversity, Tehran, Iran, 201 pp. (in Persian with English abstract)

Alavi, M., 1991. Tectonic map of the Middle East, scale 1:5,000,000. Geological Survey of Iran.

Alavi, M., 1994 .Tectonics of the Zagros orogenic belt of Iran: new data and Interpretations. Tectonophysics, 22(1): 211–238.

Berberian, F. and Berberian, M., 1981. Tectono-plutonic episodes in Iran. In: F.M. Delany and H.K. Gupta (Editors), Zagros Hindukosh. Himalaya Geodynamic Evolution. American Geophysical Union, Washington DC, pp. 5–32.

Berberian, F., Muir, I.D., Pankhurst, R.J. and Berberian, M., 1982 .Late Cretaceous and early Miocene Andean type plutonic activity in northern Makran and central Iran. Journal of the Geological Society, 139(5): 605–614.

Boynton, W.V., 1984 .Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: P. Henderson (Editor), Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam, pp. 63–114.

Brown, G.C., Thorpe, R.S. and Webb, P.C., 1984. The geochemical characteristics of granitoids in contrasting arcs and comments on magma sources. Journal of Geological Society, 141(3): 413–426.

Chappell, B.‌W. and White, A.J.R., 1974. Two contrasting granite types. Pacific Geology, 8(2): 173–174.

Condie, K.C., 1989, Geochemical changes in basalts and andesites across the Archean–Proterozoic boundary, identification and significance. Lithos, 23(1-2): 1–18.

Cotton, J., Le Dez, A., Bau, M., Caroff, M., Maury, R.C., Dulski, P., Fourcade, S., Bohn, M. and Brousse, R., 1995. Origin of anomalous rare earth element and yttrium enrichments in subaerially exposed basalts, evidence from French Polynesia. Chemical Geology, 119(1-4): 115–138.

Darvish Zadeh, A., 1992. Geology of Iran. Amir Kabir, Tehran, 901 pp. (in Persian)

Defant, M.J. and Drummond, M.S., 1990. Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere. Nature, 347(6294): 662–665.

Edwards, C., Menzeies, M. and Thirwoll, M., 1994 .Evidence from muriah, Indonesia, for interplay of supra subduction zone and inter place processes in the genesis of potassic alkaline magmas. Journal of Petrology, 32(3): 555–592.

Eshragi, S.A. and Jalali, A., 2006. Geological map of Moalleman, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.

Farhadi, R., 2007. Exploration of potash rock in the Pol salt dome, Zagros belt. 25th Symposium of Geosciences, Geological Survey & Mineral Explorations of Iran, Tehran, Iran. (in Persian with English abstract).

Gill, J. B., 1981. Orogenic andesites and plate tectonics. Springer, Berlin, 390 pp.

Golonka, J., 2004. Plate tectonic evolution of the southern margin of Eurasia in the Mesozoic and Cenozoic. Tectonophysics, 381(1-4): 235–273.

Gust, D.A., Arculus, R.A. and Kersting, A.B., 1977. Aspects of magma sources and processes in the Honshu arc. The Canadian Mineralogist, 35(2): 347–365.

Hassanzadeh, J., 2001 .Exhumation of the west-central Alborz Mountains, Iran, Caspian subsidence, and collision- related tectonics. Geology, 29(6): 559–562.

Khalili, K. and Mackizadeh, M.A., 2012. The occurrence of tourmaline in Kuh Zar (Baghoo) Au-Cu mine, south of Semnan province. Petrology, 3(9): 57–70

Liaghat, S., sheykhi, V. and Najjaran, M., 2008. Petrology, gheochemistry and genesis of Baghu turquoise, Damghan. Journal of Science, University of Tehran, 34(2): 133–142. (in Persian with English abstract)

Martin, H., 1995. The Archaean grey gneisses and the genesis of the continental crust. In: K.C. Condie (Editor), The Archaean crustal evolution. Elsevier, Amsterdam, pp. 205-259.

Martin, H., 1999. Adakitic magmas: modern analogues of Archaean granitoids. Lithos, 46(3)‌: 411–429.

Mehrabi, B. and Ghasemi Siani, M., 2010. Mineralogy and economic geology of Cheshmeh Hafez polymetallic deposit, Semnan province, Iran. Journal of Economic Geology, 2(1): 1–20. (in Persian with English abstract) Middlemost, E.A.K., 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system. Earth-Sciences Reviews, 37(3–4): 215–224.

Najjaran, M., 2000. Geochemistry and genesis of Baghu turquoise deposit (Damghan). M.Sc. Thesis, Shiraz Unuversity, Shiraz, Iran, 150 pp. (in Persian with English abstract)

Pearce, J.A., 1983. Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins. In: C.J. Hawkesworth and M.J. Norry (Editors), Continental Basalts and Mantle Xenoliths. Shiva, Nantwich, pp. 230–249.

Pearce, J.A., Haris, N.B.W. and Tindle, A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks, Journal of Petrology, 25(4): 956–983.

Pearce, J.A. and Norry, M.J., 1979. Petrogenetic implications of Ti, Zr, Y and Nb variation in volcanic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology, 69(1): 33–47.

Pearce, J.A. and Parkinson, I.J., 1993 .Trace element models for mantle melting: application to volcanic arc petrogenesis. In: H.M. Prichard (Editor), Magmatic Processes in Plate Tectonics. Geological Society, London, pp. 373–403

Peccerillo, A. and Taylor, S.R., 1976. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58(1): 63–81.

Rashid Nejad Omran, N., 1993. Petrography and magmatic changes study and Relationship with Au mineralization in Baghu area, (S-SE of Damghan). M.Sc. Thesis, Tarbiat Moallem Unuversity, Tehran, Iran, 256 pp. (in Persian with English abstract)

Reagan, M.K. and Gill, J.B., 1989. 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(B4): 4619–4633.

Rollinson, H.R., 1993. Using Geochemical Data: evaluation, presentation, interpretation. Longman Science and Technical, Routledge, 352 pp.

Roohbakhsh, P., Karimpour, M.H. and Malekzadeh Shafaroudi. A., 2016. Comparison of remote sensing processing and field study for mineralogy of alteration zones in Kuh Zar Au- Cu deposit, Damghan. 8th Symposium of Iranian Society of Economic Geology, University of Zanjan, Zanjan, Iran. (in Persian with English abstract)

Shakeri, A., 2000. Geochemistry and genesis of Kuh Zar Au deposit (Baghu). M.Sc. Thesis, Shiraz Unuversity, Shiraz, Iran, 295 pp. (in Persian with English abstract)

Shand, S.J., 1943. Eruptive Rocks. Their Genesis, Composition, Classification, and Their Relation to Ore-Deposits with a Chapter on Meteorite. Thomas Murby, London, 488 pp.

Sillitoe, R.H., 2008. Major gold deposits and belts of the North and South American Cordillera: Distribution, tectonomagmatic settings, and metallogenic considerations. Economic Geology, 103(4): 663–687.

Sillitoe, R.H., 2010. Porphyry Copper Systems. Economic Geology, 105(1): 3−41.

Sillitoe, R.H. and Hedenquist, J.W., 2003. Linkages between volcanotectonic settings, ore-fluid compositions, and epithermal precious metal deposits. Society of Economic Geologists Special Publication, 10(1): 315−343.

Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematic of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: A.D. Saunders and M.J. Norry (Editors), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society of London Special Publication, London, pp. 313–345.

Walker, J.A., Patino, L.C., Carr, M.J. and Feigenson, M.D., 2001. Slab control over HFSE depletions in Central Nicaragua. Earth and Planetary Science Letters, 192(4): 533–543.

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

Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis: A Global Tectonic Approach. Chapman and Hall, London, 446 pp.

Woodhead, J., Eggins, S. and Gamble, J., 1993. 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(4): 491–504.