بررسی تکامل زمین‌شناسی- فلززایی در منطقه‌ خاور الیگودرز با استفاده از مطالعات کانی‌شناسی و زمین‌شیمی عناصر خاکی کمیاب و فرعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم ‌زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده علوم‌ زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

3 دانشجوی دکترا، دانشکده علوم ‌زمین، دانشگاه خرم‌آباد، خرم‌آباد، ایران

4 کارشناسی ارشد، دانشکده علوم ‌زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

5 دانشیار، دانشکده علوم ‌زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

6 استادیار، دانشکده علوم‌ زمین، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

چکیده

منطقه‌ الیگودرز در بخش میانی پهنه سنندج- سیرجان واقع شده ‌است. در زمان ژوراسیک و پیش از آن، تحت تأثیر فعالیت‌های زمین‌ساختی مرتبط، گوناگونی کانی‌سازی از ذخایر مس، آهن، سرب و روی و باریت در این منطقه به چشم می‌خورد. این گوناگونی کانی‌سازی به همراه فعالیت‌های آتشفشانی- نفوذی در این منطقه پیچیدگی‌های زمین‌شناسی خاصی را به‌وجود آورده و ابهاماتی را در تکامل زمین‌شناسی- فلززایی منطقه ایجاد کرده‌ است. در این راستا بررسی تکامل زمین‌شناسی و ارتباط کانی‌سازی با تکامل زمین‌ساخت ماگمایی منطقه، هدف این مطالعه بوده است. مطالعات صحرایی و سنگ‌نگاری نشان داد که بیشتر کانه‌زایی منطقه مورد مطالعه شامل باریت به‌همراه کانی‌های سولفیدی (کالکوپیریت، پیریت و کوولیت) و اکسیدهای آهن در کانسار باریت فرسش با میزبان کربناتی به سن پرمین در جنوب ‌خاور منطقه الیگودرز، کانه‌زایی اسفالریت، گالن و کالکوپیریت با میزبان فیلیت، اسلیت و ماسه‌سنگ‌های دگرگون ‌شده به سن ژوراسیک در شمال ‌خاور منطقه‌ الیگودرز در کانسار سرب و روی گل‌زرد و کانی‌سازی مس همراه با آتشفشانی‌های آندزیتی است. نمونه‌برداری برای مطالعات سنگ‌نگاری و زمین‌شیمیایی با استفاده از روش ICP-MS از هر کانسار به‌صورت مجزا صورت پذیرفت. از سوی دیگر سنگ‌های گرانیتوییدی منطقه نیز برای این مطالعات مد نظر بوده‌اند. الگوی توزیع عناصر خاکی کمیاب (REE) بهنجار شده با کندریت برای نمونه‌های کانسار روی و سرب گل‌زرد نشان‌دهنده‌ غنی‌شدگی LREEها نسبت به HREEها و نسبت La/Lu>1 است. نمونه‌های سنگ میزبان دگرگون ‌شده دارای بی‌هنجاری مثبت  Ceو بی‌هنجاری منفیEu  هستند. در حالی ‌که نمونه‌های اسفالریت، کوارتز، پیریت و گالن دارای بی‌هنجاری منفی Eu و بی‌هنجاری منفی Ce هستند. نبود بی‌هنجاری Eu در نمونه‌ گالن نشانگر بالا بودن فوگاسیته اکسیژن در زمان نهشت این کانی است. بنابراین با توجه به همانندی در روند عناصر خاکی کمیاب نمونه‌های کانه و سنگ میزبان کانسار گل‌زرد، به‌نظر می‌رسد عناصر REE از سنگ میزبان خارج و سپس به سیال کانی‌ساز افزوده شده‌اند. الگوی پراکندگی عناصر خاکی کمیاب بهنجار شده با کندریت در نمونه‌های باریت و سنگ میزبان کانسار فرسش نشان از غنی‌شدگی‌LREE ها نسبت به HREEها و بی‌هنجاری قوی و مثبت Eu و بی‌هنجاری منفی Ce دارد. آب دریا منبع اصلی محلول گرمابی ته‌نشست‌دهنده باریت در سنگ میزبان است. الگوی پراکندگی عناصر خاکی کمیاب بهنجار شده با کندریت برای آندزیت‌های منطقه روندی مشابه به‎صورت پهن با شیب کم نشان می‌دهد، که نشان‌دهنده منشأ ماگمایی یکسان برای آنهاست. نمونه‌های آندزیتی نشان‌دهنده غنی‌شدگی LREEها نسبت به ‌HREEها (نسبت (La/Lu>1 و نبود بی‌هنجاری Eu و Ce در نمونه‌های آندزیتی است که نشانگر تبلور همزمان کلینوپیروکسن و پلاژیوکلاز و نشان‌دهنده خروج Ce+3 به همراه دیگر REE‌ها از محیط رسوبی است. الگوی پراکندگی عناصر خاکی کمیاب بهنجار شده با کندریت در نمونه‌های سنگ‌های گرانیتی منطقه دارای غنی‌شدگی LREE‎ها در مقایسه با ‎HREEها، بی‌هنجاری منفی Eu و نبود بی‌هنجاری Ce است. الگوی REE بیانگرکنترل فرایند تفریق در طول شکل‌گیری این گرانیتوییدها توسط تبلور پلاژیوکلاز است. نمودار عنکبوتی بهنجارشده عناصر فرعی نسبت به کندریت نشان‌دهنده روند یکسان تهی‌شدگی HFSE‌ها و‎HREE ها و غنی‌شدگی LREE‌ها و LILE‎ها برای همه نمونه‌ها است، بنابراین رخداد ماگماتیسم و همه این کانه‌زایی‌ها در منطقه مورد مطالعه در یک پهنه مرتبط با فرورانش رخ داده‌ است. این مطالعات نشان می‌دهد یک ارتباط زایشی میان سیال‌های تأمین‌کننده‌ این کانه‌زایی‌ها و سنگ‌های آتشفشانی- نفوذی منطقه در زمان ژوراسیک یا پیش از آن از دید جایگاه زمین‌ساختی وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geology and Metallogeny Evolution of Eastern Aligudarz Using Mineralogy, Trace and Rare Earth Elements Geochemistry

نویسندگان [English]

  • N Zaheri 1
  • A.R Zzarasvandi 2
  • M Karevani 3
  • M Karevani 4
  • H Pourkaseb 5
  • F Rastmanesh 6
1 Ph.D. Studetnt, Department of Geology, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Professor, Faculty of Earth Science, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
3 Ph.D. Studetnt, Faculty of Earth Science, Khorram-Abad University, Khorram-Abad, Iran
4 M. Sc., Faculty of Earth Science, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
5 Associate Professor, Faculty of Earth Science, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
6 Assistant Professor, Faculty of Earth Science, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

The Aligudarz region is located in middle part of the Sanandaj-Sirjan Zone. During and before the Jurassic time, a variety of Cu, Fe, Zn-Pb and Ba mineralization are formed in this area due to tectono-magmatic activities. This diversity of mineralizations with volcano-plutonic activities caused some complexities and ambiguities in geology-metallogeny evolution of the region. In this way, the aim of this study was investigation of geological evolution and its relation with mineralization and tectono-magmatic evolution of the Aligudarz region. The field and petrographic observations show that mineralization composition  consist of barite with sulfide minerals (chalcopyrite, pyrite and covellite) and  Fe-oxides in the Farsesh deposit withPermian carbonate host rock in the Farsesh area; sphalerite, galena and chalcopyrite in the Jurassic phylite, slate and meta-sandstone host rocks (Gol-e Zard deposit) and Cu mineralization associated with andesite rocks. In order to approach these aims, sampling for petrographical and geochemical studies with ICP-MS was done from each ore body separately. In addition, the granitoid rocks of the region were considered. In the Gol-e Zard Zn-Pb deposit, REE pattern represent enrichment of LREEs and La/Lu>1. The metamorphic host-rocks show positive Ce and negative Eu anomalies, whereas sphalerite, galena, chalcopyrite and quartz show negative Eu and Ce anomalies. Lack of Eu anomalies indicates high Oxygen fugacity during the precipitation of these minerals. Therefore, according to similarity of REE pattern in host-rock and ores of the Gol-e Zard deposit, it seems REEs extracted from host rock and then added to mineralizing fluid. The chondrite normalized pattern of REEs in barite ores and its host rocks in the Farsesh deposit show LREE enrichment. The positive Eu and negative Ce anomalies indicate that hydrothermal fluids are the main fluids, which caused precipitation of barite inthe host rock. REE pattern of andesite rocks show the same magmatic source for these rocks. LREE enrichment in andesite samples, lack of Eu and Ce anomalies indicate that clinopyroxene and plagioclase were crystallized in the same time and Ce+3 extracted with other REEs from depositional environment. The chondrite normalized pattern of granite rocks in the region show LREE enrichment, negative Eu anomaly and lack of Ce anomaly, which can indicate that diffraction process was controlled by plagioclase crystallization during the granitoid generation. The chondrite normalized spider diagram show the same trend of depletion of HFSE and HRRE and enrichment of LREE and LILE for all of the samples, which represent occurrence of magmatism in the study area and indicate all of these mineralizations are related to the subduction zone. These studies indicate that there is geodynamically a genetic relation between mineralizing fluids and volcano-plutonic activities of the region during or before the Jurassic system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aligudarz
  • Geochemistry
  • Pb-Zn
  • Barite
  • Neo-Tethys Subduction