بررسی ویژگی سیال‌های کانه‌زا با استفاده از میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌های اکسیژن – هیدروژن در کانسار مس پورفیری بندر هنزا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی؛ سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

3 استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

4 دانشیار، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 کارشناسی ارشد، مدیریت اکتشاف، شرکت ملی صنایع مس ایران، سرچشمه، ایران

چکیده

کانسار مس پورفیری بندر هنزا در 150 کیلومتری جنوب خاور کرمان، در بخش جنوبی پهنه ماگمایی ارومیه- دختر و در پهنه ماگمایی دهج- ساردوییه قرار گرفته است. این کانسار در سنگ‌هایی با ترکیب دیوریت تا گرانودیوریت با سن الیگوسن تشکیل شده‌ است. در پژوهش حاضر مطالعات میانبارهای سیال روی نمونه‌های کوارتز و هورنبلند و همچنین اندازه‌گیری نسبت‌های ایزوتوپی اکسیژن و هیدروژن با هدف شناسایی ویژگی سیال‌های گرمابی مؤثر در کانه‌زایی به انجام رسیده است. رگچه‌های مورد مطالعه به پنج گروه (V, IV, III, II, I) تقسیم شده‌اند؛ رگچه I: سیال با فشار بالا (>300 مگاپاسکال)، ژرفای بیشتر از 5/8 کیلومتر، دمای متوسط تا بالا (250 تا 300 درجه سانتی‌گراد) و شوری 38 تا 45  درصدوزنی NaCl که دارای کانه‌زایی مولیبدن است. این رگچه دارای هالیت و انیدریت بوده و سبب دگرسانی پتاسیک و سدیک- کلسیک در ژرفای بیشتر شده‌ است. رگچهII : سیال دارای فشار بالا (>300 مگاپاسکال)، ژرفای بیشتر از 5/8 کیلومتر، دمای بالا (250 تا 420 درجه سانتی‌گراد)، شوری بالا (33 تا 47 درصدوزنی NaCl)، کانه‌زایی مس و مولیبدن و دگرسانی پتاسیک است. رگچه III: سیال با شوری بالا (40 تا 56 درصدوزنی NaCl) در فشار بالا (>300 مگاپاسکال)، ژرفای بیشتر از 5/8 کیلومتر و دمای بالا (200 تا 500 درجه سانتی‌گراد) که دارای کانه‌زایی مس است. رگچهIV: سیال با دمای بالا(277 تا 500 درجه سانتی‌گراد)، فشار بالا (با میانگین 8/2 کیلوبار)، ژرفای بیشتر از 5/8 کیلومتر و شوری بالا (25 تا 53 درصدوزنی NaCl) که عامل کانه‌زایی مس همراه با کانی مگنتیت است. سیالV: سیال با شوری متوسط تا پایین (6 تا 7 درصدوزنی NaCl) و فشار کم (7/0 تا 8/0 مگاپاسکال)، ژرفای 177 متر و دمای متوسط (حدود 170 درجه سانتی‌گراد) که بدون کانه‌زایی است. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که جوشش صورت گرفته در سیال ماگمایی اولیه، در نتیجه تغییرات دما و فشار و در اثر اختلاط با آب‌های جوی سبب کانه‌زایی مس و مولیبدن شده ‌است. نتایج تجزیه ایزوتوپی اکسیژن و هیدروژن در کانی کوارتز مقادیر δ18O از 9/3 تا 3/6 پرمیل را نشان می‌دهد و با توجه به دمای تشکیل آن بر پایه مطالعات دماسنجی (130 تا 400 درجه سانتی‌گراد) مقادیر δ18O در سیال کانه‌ساز برابر 26/5 تا 19/6 پرمیل است که نشان‎دهنده منشأ ماگمایی سیال‎های کانه‌ساز است. مقادیر δD در میانبارهای سیال موجود در کانی کوارتز محدوده‌ای میان 88- تا90- پرمیل را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده‌ کاهش در میزان دوتریم سیال کانه‌ساز است. این مقادیر با توجه به دگرسانی پروپلیتیک و سدیک همراه با دگرسانی پتاسیک در رگچه‌ یادشده، می‌تواند ناشی از تأثیر آب‌های جوی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Mineralizing Fluids Characterization by Use of Fluid Inclusion and Oxygen-Hydrogen Isotopes in Bondar Hanza Porphyry Copper Deposit (Southeast of Kerman)

نویسندگان [English]

  • A Mohebi 1
  • A Hezarkhani 2
  • M Behzadi 3
  • H Mirnejad 4
  • H Taghi Zadeh 5
1 Ph. D., Department of Geology, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University; Geological Survey of Iran, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Mining, Metallurgy and Petroleum Engineering, Amirkabir University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Geology, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Faculty of Geology, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
5 M.Sc., Exploration Management, National Iranian Copper Industries Co, Sarcheshmeh, Iran
چکیده [English]

Bondar Hanza porphyry copper deposit occurs 150 km southeast of Kerman, in southern part of the Urmia-Dokhtar zone and in Dehaj-Sardoiyeh zone. This ore deposit has formed in diorite to granodiorite rocks. The present paper deals with the study of fluid inclusion on quartz and hornblende samples as well as the measurement of isotopic ratio of oxygen and hydrogen with the aim to recognize characterization of hydrothermal fluids effective in mineralization. The studied veinlets are divided into five groups. Veinlet I: fluid of high pressure (>300 MPa) and medium to high temperature (250°C-300°C) with salinity of 38-45 Wt%NaCl that includes molybdenum mineralization. This veinlet contains halite and anhydrite and has resulted in potassic and sodic-calcic mineralization in deeper parts of the ore deposit. Veinlet II: high pressure (>300 MPa), high salinity (33-47 Wt%NaCl) and high temperature (250°C-420°C), containing copper and molybdenum mineralization as well as potassic alteration. Veinlet III: high salinity (40-56 Wt%NaCl), high pressure (>300 MPa) and high temperature (200°C-500°C), containing copper mineralization. Veinlet IV: medium to low salinity (6-7 Wt%NaCl), medium temperature (approximately 170°C), low pressure (0/7-0/8 MPa), containing no mineralization. The study performed indicate that the boiling occurred in the initial magma, as a result of pressure and temperature changes and mixing with meteoric waters, caused copper and molybdenum mineralization. Results obtained from oxygen and hydrogen isotopic analysis in quartz show δ18O to vary from 3.9 to 6.3 per mil. Considering its formation temperature and based on thermometric study (130-400°C), the amount of δ18o in mineralizing fluid is from 5.26 to 6.19 per mil, being indicative of magmatic origin of mineralization fluids like the other porphyry copper deposits of Iran and the world. While results of hydrogen analysis existed in fluid inclusions of quartz mineral illustrate a range between -88 to -90 per mil, being indicative of a decrease in the amount of mineralizing fluid deuterium. These values are traceable to the effect of meteoric waters, given the propylithic and sodic alterations accompanied with potassic alteration in mentioned veinlet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urmia-Dokhtar zone
  • Bondar hanza
  • Porphyry copper deposit
  • Fluid inclusion
  • Oxygen-Hydrogen Isotopes