دگرسانی و تغییر جرم سنگ های آذرین در محدوده تکتلار، شمال غرب زاهدان، جنوب‌ شرق ایران

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 3، دوره 14، شماره 3 - شماره پیاپی 34، 1401، صفحه 65-93   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.2022.69941.1017

نویسندگان

محمد بومری^{* 1}؛ عاطفه پیری²؛ عبدالباسط نهتانی³

¹استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

²کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

³مربی مدعو، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

محدوده تکتلار در 140 کیلومتری شمال­ غرب شهر زاهدان، ­در پهنه زمین­ درز سیستان قرار دارد. در این منطقه سنگ ­های فلیش‌گونه ائوسن نظیر شیل، سیلتستون و ماسه ­سنگ به‌ وسیله سنگ­ های آذرین درونی، خروجی، نیمه ­عمیق و دایک­ های الیگومیوسن پوشیده یا قطع شده ­اند. سنگ ­های آذرین بیشتر شامل داسیت، آندزیت و دیوریت پورفیری هستند و اغلب دگرسان‌شده‌اند.
کانی‌زایی در محدوده تکتلار هم در سنگ‌های آذرین نیمه ‌عمیق و هم در سنگ‌های رسوبی به ‌صورت افشان و رگه‌ای رخ‌داده است. کانی‌زایی افشان با تشکیل گسترده پیریت با یا بدون کانی‌های مس‌دار مشخص می‌شوند و کانی‌زایی رگه‌ای شامل  رگه‌های سیلیسی طلادار، مالاکیت و گالن است. دگرسانی‌های گرمابی شامل انواع پتاسیک، فیلیک، آرژیلیک، سیلیسی، پروپیلیتیک و تورمالینی هستند. نتایج محاسبه تغییرات جرم نشان می ­دهد که در منطقه دگرسانی فیلیک، SiO₂ غنی‌شدگی و بقیه عناصر تهی‌شدگی داشتند. در منطقه دگرسانی آرژیلیک میزان As، Mo، Zn و Pb افزایش و بقیه عناصر کاهش یافته‌اند و یا بدون تغییر بودند. رفتار عناصر در منطقه دگرسانی پروپیلیتیک متفاوت بوده و به طور کلی، افزایش عناصر اصلی چشمگیرتر است. عناصر کانسنگ‌ساز در نمونه­ هایی که دارای رگچه سیلیسی هستند، غنی‌شدگی بیشتری دارند؛ به­ طوری‌که، بیشترین غنی ­شدگی مس و مولیبدن در سنگ­ هایی است که دارای SiO₂ و K₂O بالاتر و دارای رگچه ­های داربستی کوارتز هستند. به طور کلی، در بیشتر مناطق دگرسانی، میزان مس، مولیبدن، سرب، روی و آرسنیک دارای غنی­ شدگی و عناصر خاکی کمیاب دارای تهی ­شدگی هستند. عناصر خاکی کمیاب سبک نسبت به عناصر خاکی کمیاب سنگین تهی ­شدگی بیشتری را نشان می ­دهند که نشانه‌ تحرک بیشتر آنها در سامانه ­های گرمابی است.

کلیدواژه‌ها

سنگ های نیمه‌ عمیق؛ کانی زایی مس و طلا؛ دگرسانی؛ تغییرات جرم؛ پهنه زمین‌ درز سیستان

مراجع

Aghanabati, A., 1991. Geological map of Daryacheh – ye – Hamun (1:250000) and Kuh-e-Seyasteragi (1:100000). Geological Survey of Iran.

Asadi, N., Emami, M.H. and Kheirkhah, M., 2010. Alteration characteristics of the Abtorsh Youzbashichai area and the analysis of geochemical behavior of elements (major and trace) in alteration environment. Petrology, 1(3): 11–28. (in Persian with English abstract) Retrieved October 10, 2022 from https://ijp.ui.ac.ir/article_16046_7d164169a713269e1b59679b48ee74ec.pdf

Babazadeh, S., Mazaheri, A., Raghimi, M. and Rahimi Chakdel, A., 2014. Mineralogy, geochemistry and mass changes due to alteration of Khosh Veylagh volcanic rocks, East of Golestan province. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 21(4): 607–624. (in Persian with English abstract) Retrieved October 10, 2022 from http://ijcm.ir/article-1-267-fa.html

Biabangard, H., Boomeri, M., Timouri, K. and Mohammadpour, F., 2017. Petrography, alteration and genesis of iron mineralization in Roshtkhar. Journal of Economic Geology, 9(1): 93–115. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.22067/ECONG.V9I1.47297

Boomeri, M., 2017. Porphyry deposits in Sistan suture zone, Sistan and Baluchestan province, southeast Iran. 9^th National Conference of Economic Geology Society of Iran, University of Birjand, Birjand, Iran.

Boomeri, M., Moradi, R., Stein, H. and Bagheri, S., 2019. Geology, Re-Os age, S and O isotopic composition of the Lar porphyry Cu-Mo deposit, southeast Iran. Ore Geology Reviews, 104(1): 477–494. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.11.018

Boomeri, M., Piri. A., Nohtanifar, A. and Soloki, H., 2020. Copper and Gold mineralization and petrography and geochemistry of igneous rocks in Taktalar, northwest of Zahedan, Sistan and Baluchestan province.  Researches in Earth Sciences, 11(44): 109–128. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.52547/esrj.11.4.109

Camp, V.E. and Griffis, R.J., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos, 15(3): 221–239. https://doi.org/10.1016/0024-4937(82)90014-7

Derakhshani, R. and Abdolzadeh, M., 2009. Geochemistry, mineralization and alteration zones of Darrehzar porphyry copper deposit, Kerman. Journal of Applied Sciences, 9(9): 1628–1646. https://doi.org/10.3923/jas.2009.1628.1646

Esmaeili, D. and Afshuni, S.Z., 2009.  Investigation of mass changes of elements in hydrothermal alteration processes in Astaneh granitoid (southwest of Arak). Geoscience, 18(71): 97–104. (in Persian) https://doi.org/10.22071/gsj.2010.56996

Fulignati, P., Gioncada, A. and Sabranna, A.,1999. Rare earth element behaviour in the alteration facies of the active magmatic-hydrothermal systems of volcano. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 88(4): 325–342. https://doi.org/10.1016/S0377-0273(98)00117-6

 

Ghofran Mola, G.J., 2018. Geochemical characteristics of altered and mineralized rocks in Taktalar exploration area, northwest of Zahedan. M.Sc. thesis, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran, 209 pp. (in Persian with English abstract)

Grant, J.A., 1986. The Isocon diagram: A simple solution to Gresens’ equation for metasomatic alteration. Economic Geology, 81(8): 1976–1982. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.81.8.1976

Grant, J.A, 2005. Isocon analysis: A brief review of the method and applications. Physics and Chemistry of the Earth, 30(17–18): 997–1004. https://doi.org/10.1016/j.pce.2004.11.003

Gresens, R.L., 1967. Composition-volume relationships of metasomatism. Chemical Geology 2: 47–65. https://doi.org/10.1016/0009-2541(67)90004-6

Guilbert, J.M. and Park, C.F., 1986. The Geology of Ore Deposits. Freeman and Company, New York, 905 pp.

Hattori, K.H. and Keith, J.D., 2001. Contribution of mafic melt to porphyry copper mineralization: evidence from Mount Pinatubo, Philippines, and Bingham Canyon, Utah, USA. Mineralium Deposita, 36(8): 799–80. https://doi.org/10.1007/s001260100209

Hedayati, N., 2015. Petrography and geochemistry of igneous rocks in Nakhilab, northwest of Zahedan with special view on origin of Au and Cu mineralization. M.Sc. thesis, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran, 108 pp. (in Persian with English abstract)

Hedayati, N., Boomeri, M. and Biabangard, H., 2016. Petrography and geochemical characteristics of Nakhilab igneous complex, northwest of Zahedan. Petrology, 7(26): 23–44. (in Persian with English abstract) http://dx.doi.org/10.22108/ijp.2016.20840

Hezarkhani, A., 2002. Calculation of mass transfer and element mobility during the hydrothermal alteration in the Sungun porphyry copper deposit, Iran.  International Journal of Engineering Basics, Application and Aspects, 5(4): 391–408. Retrieved October 10, 2022 from https://www.ije.ir/article_71405_886c695fec0df2515fb2215538e9fa66.pdf 

Jamtveit, B. and Hervig, R., 1994. Constraints on transport and kinetics in hydrothermal systems from zoned garnet crystals. Science, 263(5146): 505–508.     Retrieved October 10, 2022 from https://www.jstor.org/stable/2883028

Janabadi, L., 2019. Identification, zoning and Formation of alteration types in the area of Copper Exploration, south of Zahedan, southeast of Iran. M.Sc. thesis, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran, 135 pp. (in Persian with English abstract)

Khamar, F., 2017. Geological, geochemical, geophysical and drilling data modelling in Taktelar explorational area. M.Sc. thesis, University of Birjand, Birjand, Iran, 110 pp. (in Persian with English abstract)

Maanijou, M. and Mostaghimi, M., 2014. The mass balance calculation of hydrothermal alteration zones of Sarcheshmeh porphyry-Cu ore deposit. Journal of Economic Geology, 2(5): 175–199. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.22067/ECONG.V5I2.31718

Maanijou, M., Rasa, I., Lentz, D.R., 2008. Petrography and Alteration of Chehelkureh Copper Deposit: Mass Balance of Elements and Behavior of REE. Geosciences, 67: 86–101. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.22071/gsj.2009.57786

Maanijou, M., Rasa, I. and Lentz, D.R., 2012. Petrology, Geochemistry, and Stable Isotope Studies of the Chehelkureh Cu-Zn-Pb deposit, Zahedan. Economic Geology, 107(4): 683–712. https://doi.org/10.2113/econgeo.107.4.683

MacLean, W.H., 1990. Mass change calculations in altered rock series. Mineralium Deposita, 25(1): 44–49. https://doi.org/10.1007/BF03326382

MacLean, W.H. and Kranidiotis P., 1987. Immobile elements as monitors of mass transport in hydrothermal alteration: Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami. Economic Geology, 82(4): 951–962. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.82.4.951

Mathieu, L., 2018. Quantifying hydrothermal alteration: A Review of Methods. Geosciences, 8(7): 1–27.  https://doi.org/10.3390/geosciences8070245

Mikaili, R., Kalimi Noghreyan, M., Mackizadeh. M.A. and Taghipour B., 2011. Elements variations and the origin of fluids during the hydrothermal alterations in the Astaneh-Arak granitoid. Petrology, 2(7): 119–134. (in Persian with English abstract) Retrieved October 10, 2022 from https://ijp.ui.ac.ir/article_16082_89f4bdfe4e4b15dfd76ae4284d8312f0.pdf

Mohammadi, A., Burg, J.P., Bouilhol, P. and Ruh, J., 2016. U-Pb geochronology and geochemistry of Zahedan and Shah Kuh plutons, southeast Iran: implication for closure of the south Sistan suture zone: Lithos, 248–251: 293–308. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.02.003

Mohammadzadeh, M.J., Mahboubi Aghdam. M. and Mohebbi, P., 2016. Detecting hydrothermal alteration zones by alteration box plot and mass change calculation using immobile elements in the Gezildash massive sulfide copper deposit of Khoy. Geoscience, 26(101): 231–244. (in Persian with English abstract) https://doi.org/10.22071/gsj.2016.41119

Nesbitt, H., 1979. Mobility and fractionation of rare earth elements during weathering of a granodiorite. Nature, 279(5710): 206–210. https://doi.org/10.1038/279206a0

Pang, K.N., Chung. S.L., Zarrinkoub, M.H., Khatib, M.M., Mohammadi, S.S., Chiu, H.Y., Chu, C.H., Lee, H.Y. and Lo, C.H., 2013. Eocene-Oligocene post-collisional magmatism in the Lut-Sistan region, eastern Iran: magma genesis and tectonic implications: Lithos, 180–181: 234–251. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2013.05.009

Pirajno, F., 2009. Hydrothermal processes and mineral systems. Springer, Berlin, 1250 pp. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4020-8613-7

Piri, A., 2018. Mineralogy, alteration, and origin of copper mineralization in Taktalar, northwest of Zahedan. MSc thesis, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran, 158 pp. (in Persian with English abstract)

Riebe, C.S., Kirchner, J.W. and Finkel, R., 2003. Long-term rates of chemical weathering and physical erosion from cosmogenic nuclides and geochemical mass balance. Geochimica et Cosmochimica Ac,ta 67(22): 4411–4427. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(03)00382-X

Rollinson, H.R., 1993. Using geochemical data. evaluation, presentation, Longman, 352 pp.

Sargazi, S., Boomeri, M. and Marzi, M., 2015. Separation of altered zones in Kuh -e- Kallegar using processes of Satellite images of ASTER sensor, north of Zahedan, southeast of Iran. 7^th National Conference of Economic Geology Society of Iran, Damghan University, Damghan, Iran.

Siahcheshm, K., Karagari, A.A., Abedini, A. and Sindern, S., 2014. Elemental mobility and mass changes during alteration in the Maher-Abad porphyry Cu–Au deposit, SW Birjand, Eastern Iran. Periodico di Mineralogia, 83(1): 55–76.  https://doi.org/10.2451/2014PM0004

Stocklin, J., 1968. Structural History and Tectonics of Iran. A review: American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52(7): 1229-1258. https://doi.org/10.1306/5D25C4A5-16C1-11D7-8645000102C1865D

Tirrul, R., Bell, L.R., Griffis, R.J. and Camp, V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 94(1): 134–150. http://dx.doi.org/10.1130/0016-7606(1983)94<134:TSSZOE>2.0.CO;2

Valeh, N. and Saidi, A., 1989. Gelogical map of Chehelkureh (1:100000). Geological Survey of Iran.

Warren, I., Simmons, S.F. and Mauk, J.L., 2007. Whole-Rock Geochemical Techniques for Evaluating Hydrothermal Alteration, Mass Changes, and Compositional Gradients Associated with Epithermal Au-Ag Mineralization. Economic Geology, 102(5): 923–948. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.102.5.923

Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviation for name of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1): 185–187. https://doi.org/10.2138/am.2010.3371