ثبت دگرسانی های گرمابی با طراحی باکس دگرسانی و محاسبه تغییرات جرم با استفاده از فراوانی عناصر غیر متحرک در نهشته سولفید توده‌ای قزل‌داش خوی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

3 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

چکیده

نهشته مس سولفید توده‎ای قزل‌داش خویدر شمال باختری ایران قرار دارد. این منطقه در بخشی از پهنه آمیزه‌ رنگین و افیولیتی شمال باختر کشور موسوم به افیولیت ملانژ خوی- ماکو جای گرفته است. کانی‌سازی مس در بخشی از متاولکانیک‌‌‌های بازالتی رخ ‌داده و در نتیجه‌ آن مناطق دگرسانی گسترده‌ای همچون کلریتی- اپیدوتی به مقدار زیاد و کربناتی و سریسیتی به مقدار کم تشکیل شده است. هدف این مقاله شناسایی دگرسانی‌های گرمابی به‎ویژه پهنه کلریتی مرتبط با نهشته سولفید توده‎ای از نوع قبرسی دارای کانی‌زایی مس و همچنین محاسبه و تعیین میزان غنی‌شدگی و تهی‌شدگی عناصر در طی دگرسانی است. بدین منظور باکس دگرسانی طراحی شد که سبب تأیید روند شماره 4 کلریت- کربنات در بیشتر نمونه‌های برداشت شده از منطقه و روند شماره 5، کربنات- سریسیت در شمار کمی از نمونه‌ها شد. مطالعه مقاطع نازک نیز نتایج مشابهی نشان داد که تأییدی بر روش به کار گرفته شده است. سپس از روش مکلین برای بررسی و تحلیل تغییرات جرم ایجاد شده میان سنگ درونگیر و مناطق دگرسانی کلریتی و سریسیتی به عنوان یک ابزار مفید شناسایی مناطق کانه‌دار استفاده شد. نتایج بررسی روش مکلین روی دگرسانی‌های کلریتی و سریسیتی نشان از غنی‎شدگی قوی عناصر آهن و منیزیم و تهی‌شدگی عناصر کلسیم، پتاسیم و سدیم در پهنه های دگرسانی کلریتی دارد که در نتیجه تجزیه فلدسپارهای سنگ منشأ در طول کلریتی شدن رخ داده است؛ عناصری همچون Cu، Co و V غنی‌شدگی وZn  غنی‌شدگی متوسط پیدا کرده‌اند؛ در حالی که دگرسانی سریسیتی نیز غنی‌شدگی متوسطی از Fe وMg  نشان می‌دهد. بنابراین تفکیک مناطق دگرسانی با نمودار باکس‎پلات و محاسبه تغییر جرم درپهنه‌های دگرسانی بااستفادهازروش مکلین امکان شناسایی مناطق کانه‌دار را در سولفید توده‌ای قزل‌داش خوی میسر ساخت. بر پایه این مطالعه، شاخص‎های آشکار دگرسانی و شواهد ﮊئوشیمیایی، منطقه قزلداش نشان از کانی‎زایی مس توده‎ای  نوع  قبرسی همراه با  غنی‌شدگی Cu-Zn و بیشتر تهی‎شدگی Ca وNa  و در برخی موارد غنی‎شدگی بسیار جزیی K در پهنه سریسیتی دارد. بررسی کلی این کانسار نشان می‎دهد که خوشه ای بودن و در یک امتداد بودن نهشته نشان‌دهنده کنترل شدن به وسیله گسل‌هاست. وجود سنگ‎های آتشفشانی افیولیتی مافیک، افق‌های اخرا و چرت‌های بروندمی و همچنین افق‌های پیریت ناحیه‌ای از راهنماهای اکتشافی این نهشته به شمار می‎رود.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Detecting hydrothermal alteration zones by alteration box plot and mass change calculations using immobile elements in the Gezildash massive sulfide copper deposit of Khoy

نویسندگان [English]

  • M.J Mohammadzadeh 1
  • M Mahboubi Aghdam 2
  • P Mohebbi 3
1 Associate Professor, Faculty of Mining Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
2 M.Sc. Student, Faculty of Mining Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
3 Ph.D. Student, Faculty of Mining Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The Ghezildash massive sulphide copper deposit is located in the northwest of Iran. The area is a part of the ophiolotic colored mélange zone of NW Iran, also known as Khoy–Maku colored mélange. Copper mineralization occurred in part of basaltic meta-volcanic rocks, and extensive alteration zones such as chloritic–epidoitic along with minor carbonate and sericitic zones are consequently developed in the area. This paper aims at identifying hydrothermal alteration zones related to massive sulphide deposit particularly those associated with chloritic zones where the mineralization have been identified. Another aspect is to determine the elemental enrichment and depletion before and after alterations in the host rock. For this purpose, the alteration box plot was used, which approved Trend 4 of chlorite-carbonate zone in much of the samples and Trend 5 of sericite–carbonate in few samples. Furthermore, thin section studies showed similar results, confirming the method used. Maclean method as a useful reconnaissance tool for mineralized zones was then applied to identify the enriched and depleted alteration zones between unaltered host rock and altered chloritic and sericitic zones. Results of McLean method revealed in the chloritic alteration zone large enrichment of Fe and Mg and depletion of Na, K and Ca elements, which have occurred due to decomposition of feldspars in the rock during chloritic alteration. It was also observed that these rocks in the chloritic alteration zone were subjected to a moderate increase in Cu, Zn, Co, and V contents. Also, sericitic alteration zone showed a moderate enrichment in Fe and Mg. Therefore, alteration zone detection using box plot and mass change calculations by McLean method enabled us to identify mineralization zones in the Gezildash massive sulphide deposit of Khoy. Characteristic features of detected alterations and geochemical indices obtained by this study suggest the Cyprus type massive sulphide mineralization for the area associated with Cu-Zn enrichment and Ca and Na depletion. In some cases, very minor amount of K enrichment in sericitic zones was also observed. Overview of the deposit represents cluster form in a particular trend that emphasizes its structural control by faults. The presence of ophiolitic mafic volcanic rocks, Ocher horizons, exhalative cherts and regional pyrite horizons are considered as exploration signs for this deposit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alteration detecting
  • Alteration box plot
  • Mass change calculations
  • Massive sulfide copper deposit
  • Gezildash
  • Khoy

افتخارنژاد ، ج.،  1359- تفکیک بخش‌های مختلف ایران از نظر وضع ساختمانی در ارتباط با حوزه های رسوبی، نشریه انجمن نفت، شماره 82 ، صص. 19 تا 28.

امامعلی‌پور، ع. و مسعودی، ج.، 1376- معرفی نهشته‌های مس قزل‌داش به عنوان کانه‌زایی ماسیوسولفاید تیپ قبرس در اوفیولیت ملانژخوی، اولین همایش انجمن زمین‎شناسی ایران، تهران.

امامعلی‌پور، ع.، ١٣٨٠-  متالوژنی افیولیت خوی با نگرشی ویژه بر انباشته های سولفوری درآتشفشانی های زیردریایی قزل­داش خوی، رساله دکترا، دانشگاه شهید بهشتی، ٤٦٦ ص.

 بشارتی، س.، ذاکری، ل. و فتاحی، ش.، 1385- بررسی مینرالیزاسیون و ژنز کانسار مس قزل داش خوی، چهاردهمین همایش بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، استان آذربایجان غربی.

خیرالهی، ح، 1390- روش محاسبه تغییر جرم در پهنه‌های دگرسانی با استفاده از فراوانی عناصر غیر متحرک،سومین کنفرانس دانشجویی مهندسی معدن.

ذاکری، ل.، 1379- بررسی مینرالیزاسیون،آلتراسیون، هاله های ژئوشیمیایی و ژنزکانسار مس قزل‌داش خوی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز.

رادفر، ج. و امینی، ب.، 1378- گزارش نقشه 1:100000 زمین‌شناسی خوی.

شهاب‌پور، ج.، 1386- زمین­شناسی اقتصادی، چاپ چهارم، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان.

فاطمی،ع.، علی‌نیا، ف.، اسدی،ح. و مقصودی، س.، 1391- بررسی تغییرات جرم عناصر در دگرسانی‌های گرمابی کانسار مس- طلای دالی به روش آیزوکن، چهارمین همایش انجمن زمین‌شناسی اقتصادی ایران، بیرجند.

کاظمی مهرنیا،ا.، رسا، ا.، علیرضایی، س.، اسدی هارونی،ه. و کرمی، ج.، 1388- تهیه نقشه دگرسانی در محدوده ذخیره مس پورفیری سریدون با استفاده از تلفیق مطالعات طیفی فرو سرخ، تصاویر ماهواره‏ای ASTER و تجزیه XRD. نشریه علوم زمین، 79 (20)، صص. 3 تا 12.

کریم­پور،ح.، ملک‎زاده، آ. و حیدریان، م.، 1389- اکتشاف ذخایر معدنی(زمین­شناسی،ژئوشیمی،ماهواره­ای وژئوفیزیکی)، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.

محبوبی‌اقدم، م.، 1393- بررسی پتانسیل‌های اکتشافی و دگرسانی‌های ژیوشیمیایی سولفید توده‌ای  قزل‌داش خوی.

معانی‌جو،م. و مستقیمی، م.، 1392- محاسبه موازنه جرم در زون های دگرسانی گرمابی مس پورفیری سرچشمه، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، 2(5) ،صص. 175 تا 199.

مقصودی،ع.، رحمانی، م. و رشیدی،ب.، 1384-. کانسارها و نشانه‌های طلا در ایران، انتشارات مرکز پژوهشی آرین پارس، 350 ص.

مهندسین مشاور کاوشگران، 1377- طرح اکتشاف تفضیلی مس قزل‎داش خوی.

نبوی، م.، 1355- دیباچه­ای بر زمین­شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور ، 109 ص.

 Baumgartner, L. P. and Olsen, S. N., 1995- A least-squares approach to mass transport calculations using the isocon method. Economic Geology, 90(5), 1261-1270.

Derakhshani, R. and Abdolzadeh, M., 2009- Geochemistry, mineralization and alteration zones of Darrehzar porphyry copper deposit, Kerman, Iran. Journal of Applied Sciences, 9(9), 1628-1646.

Grant, J. A., 1986- The; a simple solution to Gresens’ equation for metasomatic alteration. Economic Geology, 81(8), 1976-1982.

Grant, J. A., 2005- Isocon analysis: a brief review of the method and applications. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 30(17), 997-1004

Gresens, R. L., 1967- Composition-volume relationships of metasomatism. Chemical geology, 2, 47-65.

Gu, J., Huang, Z., Jin, Z. and Xiang, X., 2011- Immobile elements geochemistry and mass balance calculate of bauxite in Wuchuan–Zheng’an–Daozhen area, Northern Guizhou Province, China. Acta Mineralogica Sinica, 31, 397-405.

Guo, S., Ye, K., Chen, Y. and Liu, J. B., 2009- A normalization solution to mass transfer illustration of multiple progressively altered samples using the ISOCON diagram. Economic Geology, 104(6), 881-886.

Ishikawa, Y., Sawaguchi, T., Iwaya, S. and Horiuchi, M., 1976- Delineation of prospecting targets for Kuroko deposits based on modes of volcanism of underlying dacite and alteration haloes. Mining Geology, 26, 105-117.

Kalinowski, A. and Oliver, S., 2004- ASTER mineral index processing manual. Remote Sensing Applications, Geoscience Australia, 37.

Large, R. R., Gemmell, J. B., Paulick, H. and Huston, D. L., 2001- The alteration box plot: A simple   approach to understanding the relationship between alteration mineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits. Economic Geology, 96(5), 957-971.

Lowenstern, J. B., 2001- Carbon dioxide in magmas and implications for hydrothermal systems. Mineralium Deposita, 36(6), 490-502.

MacLean, W. H. and Kranidiotis, P., 1987- Immobile elements as monitors of mass transfer in hydrothermal alteration; Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Economic Geology, 82(4), 951-962.

MacLean, W. H., 1990- Mass change calculations in altered rock series. Mineralium Deposita, 25(1), 44-49.

Mercier-Langevin, P., Lafrance, B., Bécu, V., Dubé, B., Kjarsgaard, I. and Guha, J., 2014- The Lemoine Auriferous Volcanogenic Massive Sulfide Deposit, Chibougamau Camp, Abitibi Greenstone Belt, Quebec, Canada: Geology and Genesis. Economic Geology, 109(1), 231-269.

Sánchez-España, J., Velasco, F. and Yusta, I., 2000- Hydrothermal alteration of felsic volcanic rocks associated with massive sulphide deposition in the northern Iberian Pyrite Belt (SW Spain). Applied Geochemistry, 15(9), 1265-1290.

Shriver, N. A. and MacLean, W. H., 1993- Mass, volume and chemical changes in the alteration zone at the Norbec mine, Noranda, Quebec. Mineralium deposita, 28(3), 157-166.

Spitz, G. and Darling, R., 1973- Petrographie de roches encaissantes du gisement cuprifere de Louvem. Canadian Journal of Earth Sciences. Vol.10, pp.760-777.

Stocklin, J., 1968- Structural history and tectonic of Iran: A Review, APPG Bulletin, Vol.52, p.1258.

Zarasvandi, A., Zamanian, H. and Hejazi, E., 2010- Immobile elements and mass changes geochemistry at Sar-Faryab bauxite deposit, Zagros Mountains, Iran. Journal of Geochemical Exploration, 107(1), 77-85.