منشأ کانسار آهن همیرد، شمال خاور سمنان: با استفاده از مطالعه میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌های پایدار (S, C, O)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

2 استادیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

3 دانشیار، دانشکده علوم زمین، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

چکیده

کانسار آهن همیرد در شمال خاور سمنان و در مرز پهنه ساختاری البرز جنوبی و شمال ایران مرکزی قرار گرفته است. توده نفوذی نیمه‌آتشفشانی با ترکیب مونزونیت- مونزودیوریت به درون سنگ‌های رسوبی آهکی، آذرآواری (معادل سازند کرج با سن ائوسن میانی) نفوذ کرده است. کانه‌زایی آهن در محل تماس توده با این سنگ‌ها رخ داده است. حضور گسترده هماتیت همراه با مقادیر فرعی مگنتیت، گوتیت، لیمونیت، پیریت، دولومیت، باریت و کلسیت از ویژگی‌های مهم کانی‌زایی در کانسار آهن همیرد است. کانی‌زایی به شکل رگه‌ای و عدسی‌هایی با ترکیب هماتیت و مقدار کمتر مگنتیت است. برای تعیین منشأ و ارائه مدل ژنتیکی کانسار آهن همیرد به مطالعه میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌های پایدار گوگرد، کربن و اکسیژن پرداخته شده است. مطالعات سنگ‌نگاری نمونه‌های کوارتزی 5 گروه از میانبارهای سیال و نمونه باریتی 4 گروه از میانبارهای سیال را در کانسار همیرد نشان می‌دهند. میانبارهای سیال نمونه‌های کوارتزی، تک‌فازی مایع، تک‌فازی گاز، دوفازی غنی از مایع، دوفازی غنی از گاز و سه‌فازی مایع- جامد- گاز هستند. میانبارهای سیال سه‌فازی مایع- جامد- گاز در نمونه باریتی دیده نشده است. مطالعات دماسنجی انجام شده میانبارهای سیال کوارتز و باریت (دو فازی غنی از مایع) بیشترین فراوانی همگن‌شدگی را در گستره دمایی 200 تا 250 و 100 تا 150 درجه سانتی‌گراد و بیشترین فراوانی شوری را در گستره Wt% NaCl 20-10 و 5-5/0 نشان می‌دهد. میانبار‌های سیال سه‌فازی دارای فاز هالیت در نمونه کوارتزی با بیشترین فراوانی همگن‌شدگی در گستره‌ دمایی 200 تا 350 درجه سانتی‌گراد و بیشترین فراوانی شوری در گستره‌Wt% NaCl 40-30 هستند. مقدار δ34S کانی پیریت در کانسار همیرد میان (CDT)‰ 2/2 تا (CDT)‰ 4/7 است. مقادیر δ34S و δ18O کانی باریت این کانسار به ترتیب دارای محدوده میان  ‰6/13 تا  ‰2/20 نسبت به CDT و  ‰2/10 تا ‰1/12 نسبت به VSMOW است. دامنه تغییرات ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن کانی کلسیت به ترتیب میان ‰ 4/3- تا ‰ 5/4- نسبت به VPDB و ‰ 76/17 تا ‰ 16/19 نسبت به VSMOW در تغییر است. نتایج حاصل از مطالعات دماسنجی میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌های پایدار اکسیژن، کربن و گوگرد کانسار آهن همیرد، آمیختگی سیال‌های ماگمایی و جوی را به عنوان منشأ محلول‌های گرمابی بیان کرده است. احتمالاً کانی‌زایی در کانسار آهن همیرد همانند کانسارهای اسکارن آهن است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genesis of the Hamyerd iron Deposit, NE Semnan: Using Fluid Inclusion and Stable Isotope (S, C, O) Studies

نویسندگان [English]

  • M Hajibahrami 1
  • N Taghipour 2
  • G Ghorbani 3
1 M.Sc., School of Earth Sciences, Damghan University, Damghan, Iran
2 Assisstant Professor, School of Earth Sciences, Damghan University, Damghan, Iran
3 Associate Professor, School of Earth Sciences, Damghan University, Damghan, Iran
چکیده [English]

The Hamyerd iron deposit is located in the northeast of Semnan in the boundary of the southern Alborz and Central Iran structural zones. A sub-volcanic body of monzonite and monzodiorite composition intruded limestone and pyroclastic rocks (equivalent to the middle Eocene Karaj formation). The iron mineralization occurred at the contact between intrusive bodies and these sedimentary rocks. The extensive hematite content along with minor amounts of magnetite, goetite, limonite, pyrite, dolomite, barite and calcite are important characteristics of the Hamyerd ore deposit. Mineralization occurred as veins and also hematite lenses with minor magnetite content. Fluid inclusion and stable isotope (S, C and O) studies were integrated to explore the Hamyerd iron ore genesis. Petrographic studies display five types of fluid inclusions in quartz and 4 types in barite. Fluid inclusions in quartz include single-phase liquid, single-phase gas, two-phase liquid-rich, two-phase gas-rich, and three-phase (liquid-solid-gas) inclusions. Three-phase liquid-solid-gas inclusions were not detected in barite. Microtermometry studies in two-phase liquid-rich inclusions revealed homogenization temperatures of 200-250 ˚C and 100-200 ˚C, and salinities of 10-20 and 0.5-5 wt% NaCl equivalent for quartz and barite fluid inclusions, respectively. Microthermometry of halite-bearing three-phase fluid inclusions showed homogenization temperature from 200 to 350 ˚C and salinity from 30 to 40 wt% NaCl equivalent. δ34SCDT values of pyrites at Hamyerd iron deposit are in the range of  2.2 to 7.4‰. The isotopic values of barites range from 13.6‰ to 20.2‰ for δ34SCDT and 10.2‰ to 12.1‰ for δ18OVSMOW, respectively. The carbon and oxygen isotopic values of calcite are in the range of -3.4‰ to -4.5‰ and 17.7‰ to 19.1‰, respectively. Microthermometry of fluid inclusions and stable isotopes (S, O, C) at Hamyerd iron deposit suggested mixing of magmatic and meteoric fluids as origin of hydrothermal solutions. Mineralization in the Hamyerd iron deposit is probably similar to Fe-skarn deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluid Inclusions
  • Stable isotopes
  • Hamyerd
  • Skarn
  • Semnan