تأثیر تراوش سیال بر روی ترکیب ایزوتوپ های کربن و اکسیژن در کلسیت های کانسار اسکارن مس خود، غرب یزد

زمین شناسی اقتصادی

دوره 15، شماره 3 - شماره پیاپی 38، 1402، صفحه 123-145   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.2023.81026.1069

نویسندگان

اعظم زاهدی^{* 1}؛ محمد بومری²؛ محمدعلی مکی زاده³

¹استادیار گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران

²استاد گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

³دانشیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

کانسار اسکـارن مس خـود، در فاصله 50 کیلومتری شمال ­غرب شهر تفت، در استان یزد در بخش میانی کمربند ماگمـایی ارومیه- دختر واقع شده ­است. زمین ­شناسی این کانسار عمدتا شامل واحدهای کربناتی تریاس بالایی می ­باشد که مورد نفوذ یک گرانودیوریت پورفیری با سن الیگومیوسن قرار گرفته است. زون­ های اسکارنی شامل گارنت اسکارن و گارنت- پیروکسن اسکارن، جانشین مرمر و سنگ­ های آهکی در مجاورت با گرانودیوریت پورفیری شده ­اند. در این مقاله، مقادیر δ¹⁸O وδ¹³C کلسیت­ ها از سنگ­ آهک (کلسیت رسوبی)، مرمر (کلسیت دگرگونی) و کلسیت اسکارنی گزارش و تفسیر شده ­است. داده ­ها نشان می­ دهد که تهی ­شدگی سیستماتیک ایزوتوپ­ های کربن و اکسیژن در کلسیت ­های دگرگونی و اسکارنی رخ داده است. کلسیت­ های اسکارنی بالاترین میزان تهی ­شدگی را نسبت به کلسیت­ های کربناتی و مرمری نشان می­ دهند. مدل­ های محاسباتی نشان داد که این تهی ­شدگی سیستماتیک ایزوتوپی می ­تواند به تراوش سیال ماگمایی نسبت داده شود. تهی ­شدگی مقادیر d¹³C و  d¹⁸Oدر انواع متفاوت کلسیت­ ها در کانسار خود توسط برهم­ کنش سیالات ماگمایی =+9.0 ‰) d¹⁸O) با سنگ ­های کربناتی دگرسان ­نشده در دمای کمتر از 400 درجه سانتی­ گراد، X_(CO2) کمتر از 05/0 و نسبت آب به سنگ (W/R) %20-50 قابل تفسیر است.

کلیدواژه‌ها

تهی‌ شدگی ایزوتوپی؛ ایزوتوپ‌ های پایدار کربن و اکسیژن؛ اسکارن؛ خود؛ یزد

مراجع

Bowman, J.R., 1998. Stable-isotope systematics of skarns. In: D.R. Lentz (Editor), Mineralized intrusion related skarn system. Mineral Association of Canada, Short Course Series, Canada, pp. 99-114. Retrieved August 18, 2023 from https://academic.oup.com/petrology/article/41/2/305/1431996 

Buick, I.S. and Cartwright, I., 2000. Stable isotope constrains on the mechanism of fluid flow during contact metamorphism around the Marulan Batholith, NSW, Australia. Journal of Geochemical Exploration 69-70: 291-295. http://doi.org/10.1016%2FS0375-6742(00)00027-3

Boomeri, M., Ishiyama, D., Mizuta, T., Matsubaya, O. and Lentz, D.R., 2010. Carbon and Oxygen Isotopic Systematics in Calcite and Dolomite from the Sangan Iron Skarn Deposit, Northeastern Iran, Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran,. 21(3): 213-224. Retrieved August 18, 2023 from https://jsciences.ut.ac.ir/article_21078_ecc765dbf05d550db164afe9ed343105.pdf

Boomeri, M., Biabangard, H., Zeinadini, Z., 2019a. Investigation of petrography, mineralogy and alteration of northern part of the Chahfiruzeh porphyry copper deposit, northwest of Shar-e-Babak, Kerman. Journal of Economic Geology, 11(1): 57-80. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/econg.v11i1.63353

 

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

Ciobanu, C.L. and Cook, N.J., 2004. Skarn texture and a case study: The ocna de Fier- Dognecea orefield, Banat, Romania. Ore geology reviews, 24(3-4): 315-370. http://doi.org/10.1016%2Fj.oregeorev.2003.04.002

Deng, J., Yang, L.Q., Gao, B.F., Sun, Z.S., Guo, C.Y., Wang, Q.F. and Wang, J.P., 2009. Fluid evolution and metallogenic dynamics during tectonic regime transition: example from the Jiapigou gold belt in Northeast China. Resource Geology. 59(2): 140-152. https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.2009.00086.x

Demir, Y., Uysal, I., Kandemir, R. and Jauss, A., 2017. Geochemistry, fluid inclusion and stable isotope constraints (C and O) of the Sivrikaya Fe-skarn mineralization (Rize, NE Turkey). Ore Geology Reviews. 91: 153-172. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.10.008

Due, L.J., Li, B., Huang, Z.L., Zhou, J.X., Zou, G.F. and Yan, Z.F., 2017. Carbon-oxygen isotopic geochemistry of the Yangla Cu skarn deposit, SW China: Implications for the source and evolution of hydrothermal fluids. Ore Geology Reviews. 88:809-821. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.01.026

Einaudi, M.T., Meinert, L.D. and Newberry, R.J., 1981. Skarn deposits. 75th Anniversary Volume (1905-1980), Society of Economic Geologists, United States, Retrieved August 18, 2023 from https://www.segweb.org/Store/detail.aspx?id=EDOC75CH09

Friedman, I. and O'Neil J. R. 1977. Compilation of stable isotopic fractionation factors of geochemical interest. Unites State geological survey professional paper, Aashington, 11 pp, 440-KK, https://doi.org/10.3133/pp440KK

Ghorbani, M., 2013. The Economic Geology of Iran: Mineral Deposits and Natural Resources. Springer, Dordrecht, 450pp. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5625-0

 

Hoefs, J., 2009. Stable Isotope Geochemistry. Springer Veriag. 286pp. Retrieved August 18, 2023 from https://www.amazon.com/Stable-Isotope-Geochemistry-Jochen-Hoefs/dp/3540707034

 

Huang, Z.L., Li, X.B., Zhou, M.F., Li, W.B., Jin, Z.G., 2010. REE and C-O Isotopic Geochemistry of Calcites from the World-class Huize Pb-Zn Deposits, Yunnan, China: implications for the Ore Genesis. Acta Geologica Sinica.. 84(3): 597–613. https://doi.org/10.1111/j.1755-6724.2010.00144.x

Meinert, L.D., Dipple, G. and Nicolescu, S., 2005. World skarn deposits, In: Jeffrey W. Hedenquist, John F. H. Thompson, Richard J. Goldfarb, Jeremy P. Richards (Editors), Economic Geology 100th Anniversary Volume, Society of Economic Geologists, Inc. Littleton, Colorado, pp. 299–336, Economic Geology, 100th Anniversary Volume, pp. 299-336. https://doi.org/10.5382/AV100.11

 

Meinert, L.D., 1997. Application of skarn deposit zonation models to mineral exploration. Exploration and Mining Geology, 6(2): 185-208. Retrieved August 18, 2023 from https://pubs.geoscienceworld.org/cim/emg/article/6/2/185/61116/Application-of-skarn-deposit-zonation-models-to   

 

McCrea, J.M., 1950. On the isotopic chemistry of carbonates and a paleotemperature scale, Journal of Chemical Physics, 18: 849-857. https://doi.org/10.1063/1.1747785

 

Orhan, A., mutlu, H. and Fallick, A.E., 2011. Fluid infiltration effects on stable isotope systematics of the Susurluk skarn deposit, NW Turkey. Journal of Asian Earth Sciences, 40(2): 550-568. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2010.10.009

O'Neil, J. R. and Taylor, H. P. Jr., 1967. The oxygen isotope and cation exchange chemistry of feldspars. American Mineralogist, 52(9-10): 1414-1437. Retrieved August 18, 2023 from https://pubs.geoscienceworld.org/msa/ammin/article-abstract/52/9-10/1414/542302/The-oxygen-isotope-and-cation-exchange-chemistry

Prokoph, A., Shields, G.A. and Veizer, J., 2008. Compilation and time-series analysis of a marine carbonate δ¹⁸O,δ¹³C, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and δ³⁴S database through Earth history, Earth-Science Reviews, 87(3-4): 113-133. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2007.12.003

Ren, T., Zhang, X., Han, R. and Hou, B., 2015. Carbon-oxygen isotopic covariations of calcite from Langdu skarn copper deposit, China: implications for sulfide precipitation. Chinese Journal of Geochemistry. 34: 21–27. https://doi.org/10.1007/s11631-014-0014-6

Shin, D. and Lee, I., 2003. Evaluation of the volatilization and infiltration effect on the stable isotopic and mineralogical variations in the carbonate rocks adjacent to the Cretaceous Muamsa Granite, South Korea. Journal of Asian Earth Sciences, 22(3): 227-243. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(03)00064-6

 

Stöcklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran, a review. American Association of Petroleum. Geologists. Bull. 52(7): 1229–1258. https://doi.org/10.1306/5D25C4A5-16C1-11D7-8645000102C1865D

 

Shieh, Y. N., Taylor, H.P. Jr., 1969. Oxygen and carbon isotope studies of contact metamorphism of carbonate rocks. Journal of Petrology 10(2): 307–331. https://doi.org/10.1093/petrology/10.2.307

 

Taylor, H.P. and O'Neil, J.R., 1977. Stable isotope studies of metasomatic Ca-Fe-Al-Si skarns and associated metamorphic and igneous rocks, Osgood Mountains, Nevada. Contributions to Mineralogy and Petrology, 63: 1-49. https://doi.org/10.1007/BF00371674.

 

Taylor, H.P. Jr., 1978. Oxygen and hydrogen isotope studies of plutonic granitic rocks. Earth and Planetary Science Letters,38(1): 177-210. https://doi.org/10.1016/0012-821X(78)90131-0

Taylor, H.P. and Sheppard, S.M.F., 1986. Processes of isotopic fractionation and isotope systematics. In: Valley, J.W., Taylor, H.P., O’Neil, J.R (Editors), Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes, Reviews in Mineralogy, 16: 227-272. Retrieved August 18, 2023 from http://www.minsocam.org/msa/rim/rim16.html

 

Valley, J.W., 1986. Stable isotope geochemistry of metamorphic rocks, Review in Mineralogy, 16: 445-489. Retrieved August 18, 2023 from https://www.researchgate.net/publication/247635080_Stable_isotope_geochemistry_of_metamorphic_rocks

 

Yazdi, M., 1992. The study of economic geology and lithology in Khut ore deposit, MSc. Thesis, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran, 207p. (in Persian with English abstract).

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

Zahedi, A. (2014) Geochemistry of Cu-Fe skarn occurrences and related intrusive rocks from the Khut and Panah-Kuh area, west of Yazd, Central Iran, Thesis, Ph.D. University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran, 430p. (in Persian with English abstract).

Zahedi, A., Boomeri, M., Nakashima, K., Mackizadeh, M.A., Ban, M. and Lentz, D.R., 2014. Geochemical Characteristics, Origin, and Evolution of Ore-Forming Fluids from the Khut Copper Skarn Deposit (West of Yazd, Central Iran). Resource Geology, 64(3): 209-232. https://doi.org/10.1111/rge.12037

Zheng, Y.F. and Hoefs, J., 1993. Carbon and oxygen isotopic variations in hydrothermal calcites. Theoretical modeling on mixing processes and application to Pb-Zn deposits in the Harz Mountains, Germany. Mineralium Deposita, 28: 79-89. https://doi.org/10.1007/BF00196332

Zarasvandi, A., Liaghat, S. and Zentilli, M.A., 2005. Geology of Darreh-Zerreshk and Ali-Abad porphyry copper deposits, Central Iran. International Geology Reviews, 47: 620-646. https://doi.org/10.2747/0020-6814.47.6.620

Zhou, J.X., Huang, Z.L., Zhou, M.F., Li, X.B. and Jin, Z.G., 2013. Constraints of C-O-S-Pb isotope compositions and Rb–Sr isotopic age on the origin of the Tianqiao carbonate-hosted Pb-Zn deposit, SW China. Ore Geology Reviews. 53: 77–92. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.0