فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

پژوهشی در سیالات درگیر (Fluid Inclusion) در نهشته مس - مولیبدن پورفیری سونگون (باختر اهر- آذربایجان خاوری)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 سازمان زمین‌شناسی کشور، تهران، ایران
2 انستیتوی تحقیقات مینرالوژی و سنگ‌شناسی، دانشگاه هامبورگ، هامبورگ، آلمان
چکیده
در کانسار مس سونگون تنها در بخش شمالی روستای سونگون سنگ‌های ماگماتیک تحت تأثیر دگرسانی و کانی‌زایی گسترده قرار گرفته‌اند. جای‌گزینی توده‌های نفوذی و نیمه ژرف در چندین مرحله انجام شده و تنها یک توده نفوذی نیمه ژرف مسئول کانی‌سازی و دگرسانی است. این توده در شمال روستای سونگون قرار گرفته و ترکیب سنگ‌شناسی گرانیت تا بیوتیت گرانودیوریت دارد. روند ماگمای سنگ‌های نفوذی این منطقه در قلمرو کالک‌آلکالن است و ویژگی (I) تیپ گرانیت را دارد و از نظر ویژگی‌های ژئوتکتونیکی در قوس قاره‌ای Continental Arc)) جای‌گزین شده‌اند. بر اساس داده‌ها و مطالعات صحرایی، سن جای‌گزینی توده‌های نفوذی این منطقه بعد از ائوسن و همزمان با فاز کوه‌زایی پیرنه‌ای است. دگرسانی از تیپ پیشرفته بوده و زون‌های دگرسان شده پتاسیک، فیلیک، آرژیلیک و پروپیلیتیک پدید آورده است. بیوتیت و فلدسپات پتاسیک ثانویه شاخص دگرسانی زون داخلی (پتاسیک)، سریسیت و سیلیس در زون فیلیک، کائولینیت در زون آرژیلیک، و کلریت و اپیدوت در زون پروپیلیتیک است.
کانی‌زایی هیپوژن در این منطقه به اشکال پراکنده (Dissemination) شبکه‌ای (Stockwork) و رگه‌ایVein type) ) ظاهر شده است. کانی‌های فلزی معمولاً در بخش‌های داخلی به وجود آمده‌اند که در زون پتاسیک توسط کالکوپیریت پراکنده، در زون فیلیک به فرم رگه‌ای، و در زون آرژیلیک کمتر به فرم انتشاری وجود دارد. ارتباط معکوسی میان گسترش و توسعه کالکوپیریت و مولیبدنیت در مقادیر نسبتاً بالای این دو کانی وجود دارد. این نسبت میان کالکوپیریت و پیریت نیز مشاهده می‌شود.
کانی‌سازی در این منطقه طی دو مرحله اتفاق افتاده و تفکیک آن دو به کمک نتایج مطالعۀ سیالات درگیر (Fluid Inclusions) نشان داده شده است. در این شیوه مطالعه کانی‌سازی به وسیله پارامترهای فیزیکوشیمیایی مانند درجه حرارت، فشار، PH، و دخالت آب‌های جوی به سیستم کنترل می‌شود.
مرحله آغازین کانی‌سازی با پاراژنز کالکوپیریت، مولیبدنیت، ایلمینت ، تترائیدریت، تنانتیت، پیریت، و با دگرسانی‌های پتاسیک و پروپیلیتیک در درجه حرارت‌های Cº 350-450، و در بعضی مواقع حتی بیش از Cº 500، اتفاق افتاده است؛ دومین مرحله کانی‌سازی با پاراژنزهای کالکوپیریت، مولیبدنیت، و پیریت، بورنیت، کالکوسیت، روتیل، سرب و روی و طلا، و با دگرسانی‌های فیلیک و آرژیلیک در درجه حرارت‌های Cº 250-۳۵۰ رخ داده است.
در سیالات درگیر حضور کریستال‌های دختر (Daughter Crystal) مانند هالیت (Halite)، سیلویت (Sylvite)، و اوپاک ((Opaque با نمک‌گونگی بالا (High Salinity) حاکی از محلول‌های هیدروترمال غنی از کمپلکس‌های کلرین (Chlorine Complexes) است. رخنمون‌های اسکارن با ضخامت‌های گوناگون در اطراف نهشته پورفیری پراکنده است. تیپ کانی‌سازی اسکارن اکثرا در مرز زون بارور ((Productive Zone توده نفوذی با آهک‌های کرتاسه بالا به وجود آمده است. مرحله اول کانی‌سازی، کانی‌های فلزی پیریت و کمتر کالکوپیریت، سرب و روی و ماگنتیت به وجود آمده، در حالی که مرحله دوم کانی‌زایی توسط کانی‌های کالکوپیریت، پیریت، سرب و روی و ماگنتیت مشخص می‌گردند و به صورت رگه‌ای رخ داده‌اند.

جای‌گزینی کانی‌های فلزی افزون بر درزه و شکستگی‌های نامنظم در زون شبکه‌ای (Stockwork) نیز انجام شده، به وسیله دو نوع درزه متقاطع و در چند مورد گسل‌ها کنترل می‌شوند که مجاری هدایت محلول‌های ئیدروترمال می‌باشند. دایک‌های کانه‌دار با پراکندگی نسبتاً شعاعی فقط حاوی پیریت هستند. آن‌ها توده پورفیر را احاطه کرده و به نظر می‌رسد در گامه‌های پایانی کانی‌زایی جای‌گزین شده‌اند.
دو سیستم بارز شکستگی و درزه در سونگون وجود دارد؛ سیستم اول به نظر همزمان با نفوذ توده پورفیری صورت گرفته و به ویژه سبب شکستگی‌ها و دایک‌های شعاعی و هم‌مرکز شده است. دومین سیستم شامل انواع شکستگی‌های عمومی و همگون با زمین‌ساخت است که بعد از زمان اولیگوسن بروز کرده‌اند.
وجود فراوانی کانی‌های مس و مولیبدن و کاستی طلا، تیپ کانی‌سازی مس سونگون را با تیپ پورفیر مدل قاره‌ای معرفی شده از طرف (1970 Lowell & Guilbert) و (1986 (Cox & Singers قابل مقایسه می‌سازد. بررسی ۱۷ حلقه چاه حفاری تونل‌های اکتشافی و اطلاعات زمین‌شناسی صحرایی نشان داده است که این توده پورفیری حاوی ۲۹۰،۰۰۰،۰۰۰ تن سنگ معدن حاوی عیار 0/76 درصد مس، pm ۱۵۱ مولیبدن و ۹ درصد رینیم در مولیبدنیت است و ۲۱6۰۰۰۰ تن مس، 4۲۰۰۰ تن مولیبدن و 8/37 تن رینیم دارد.
موضوعات

Ahmad, S.N. & Rose, A. (1980). Fluid inclusion in porphyry and skarn ore at Santa Rita, New Mexico Econ. Geol. Vol. 75, pp 229-250.
Baluda, R. (1089). Fluid inclusion study, sto. Tomas I and Vicinity progress report. Philex mining corporation, Geology & Exploration department RPB- 05-89
Budnar, R. &. Beane, R. (1980). Temporal and spatial variation in hydrothermal fluid characteristic during rein filling in preore cover overying deeply buried porphyry copper-type mineralisation at Red Mountain, Arizona. Econ. Geol. Vol. 75, pp. 876-893.
Budnar, R. (1082). Fluid inclusions in porphyry- type deposits. Course notes, Mineral Deposits Research Rewiew for industry, pann. State uni pp.6-9.
Budnar, R. (1983). A method of calculating fluid inclusion volumes based on vapor bubble diameters and P- V- T-X properties of inclusion fluids. Econ. Geol. Vol. Lancaster 78 pp. 535-542.
Cunningham, C. (1978). Pressure gradients and boiling as mechanisms for localizing ore in porphyry system. Jour. Research. U. S. Survey Vlo. 6. pp. 745-754.
Eastoe, C. J. (1978)- A fluid inclusion study of panguna porphyry copper Deposit, Bougain Ville, papua New Guinea. Econ. Geol. Vol. 73. pp. 721-742.
Brimhall, G. H. Agee. C. and Stoffregen, R. (1985) the hydrothermal conversion of hornblende to biotite. Canadian Mineralogist, 23, 369-379.
Helgeson, H. C. (1964). Complexing and hydrothermal ore deposition; New York, the Macmillan Co, 128 pp.
Helgeson, H. C. (1969). Thermodynamics of hydrothermal system at elevated temperatures and pressures: Am Jour. Sci, V. 267, P. 729-804.
Kamilli, R. (1975). The genesis of the stockwork molybdenite deposits: Implication from fluid inclusion studies at the Henderson mine. (abs); Geol. Soc. Amer. Abstracts with programs. Vol. 10, No. 7, P 431.
Kessler, S. (1973). Copper molybdenum and gold abundances in porphyry copper deposits. Econ, Geol. Vol. 68. pp. 106-112.
Leeder, O. Thomas, R. Klemn, W. (1987). Einschlusse in Mineralen. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart.
Cox, D. & Singer, D. (1986). Mineral deposit models. U. S. Geological Survey Bulletin 1693.
Lowell, J, D. & Guilbert, J. M. (1970). Lateral and Vertical alteration- mineralization zoning in porphyry ore deposits. Econ. Geol. 65- 4, pp. 373, 408.
Moor, W. J. & Nash, J. T. (1974). Ateration and fluid inclusion studies of the porphyry copper orebody at Bingham, utah: Econ. Geol. V, Cog. p. 631-645.
Nash, T, (1976). Fluid inclusion Petrology- Data. from porphyry copper deposits and applications to exploration. Geological Survey professional paper 907- O United States Government printing office, Washington.
Potter, Babcock and Brown (1977). A new method for determining the solubility of salts in aquous solutions at elevated temperature; Jour. Research U. S. Geol. Survey, V. 5(3). P. 389-395.
Reynolds, T. & Beane, R. (1985). Evolution of hydrothermal fluid characteristics of New Mexico, porphyry copper deposit. Econ. Geol. Vol. 80. pp. 1328-1347.
Reynolds, T. (1989). Short course on fluid inclusions: Application to metamorphic and ingneous petrology. Mineral and petroleum Deposits and Diagnosis.
Roedder, E. (1967). Fluid inclusion as samples of ore fluids, 12th chapter of Geochemistry of hydrothermal ore deposits. pp. 515- 574, Holt, Rinehart and Winston; Inc.
Roedder. E. (1977 a). Metastability in fluid inclusions. Soc. Mining Geol. Japan. spec, Issue, pp. 327-334.
Roedder, E. (1971 b). Fluid inclusion of the porphyry type. ore deposits at Bingham, Utah, Butte, Montana, and Climax, Colorado. Econ, Geol. Vol. 66. pp. 98-120.
Roedder, E. (1972), Data of geochemistry sixth edition. Chapter JJ. Composition of fluid inclusions. Geological survey professional paper. United States Government printing office, Washington.
Roedder, E. (1984). Fluid inclusions Reviews in mineralogy. Vol. 12. Mineralogical Society of America, Book crafters, Inc. Chelsea, Michigan. 48118.
Sawkins, F. J. (1990). Metal deposits in relation to plate tectonic. Mins. and Rocks. Springer-Verlag Berlin.
Sheppard, S. Nielson, R and Taylor, H, (1971). Hydrogen and oxygen isotope ratios in minerals from porphyry copperudeposits. Econ. Geol. Vol. 81. pp. 430-446.
Sheppard,s, & Taylor, P. (1974). Hydrogen and oxygen isotope evidence for the origin of water in the Boulder Batholith and Butte ore deposits, Montana. Econ. Geol. Vol. 69, pp. 926-946.
Sheppard, S. & Gustafson, L. (1976). Oxygen and hydrogen isotopes in the porphyry copper deposit at El Salvador, Chile. Econ. Geol. Vol. 71, pp. 1549- 1559.
Sorby, H. (1958). On the microscopic structure of crystals, indicating the origin of minerals and rocks. Geol. Soc. of London. Quart. J., 14, Pt. 1. pp. 435-500.
Sorirajan, S & Keneddy, G. (1962). the system H2O- Nacl. at elevated temperature and pressure:
Amer. Jour. Sco. Vol. 260. pp. 115-141
Takenouchi,s. (1980). Preliminary studies of fluid inclusions of the santo tomas II (philex) and Tapien (Marcopper) porphyry copper deposits in the philippines. Mineralogy Special ISSUE, No. 8, pp, 140-150.
White, De. (1968), Environment of generation of some base- metal ore deposits. Econ, Geol. 63: 301-335.
Wilson, J. Kesler, S. Cloke. P. & Kelly, W. (1980) Fluid inclusion geochemistry of the Granisel and Bell porphyry copper deposits, British Columbia, Econ. Geol. Vol. 75, pp, 45-61.
دوره 3، شماره 10
زمستان 1372، سال سوم، شماره 10
زمستان 1372
صفحه 2-27