کانه‌زایی، دگرسانی و ویژگی‌های سیال‌کانه‌زا در کانسار فلزات پایه و گرانبهای چشمه‌حافظ، رشته‌کوه ترود- چاه‌‌شیرین، شمال ایران مرکزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری، شرکت توسعه اکتشاف پرکام، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده علوم‌زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

کانسار چشمه‌حافظ در بخش مرکزی رشته‌کوه ترود- چاه‎‌شیرین در جنوب محور شاهرود- دامغان قرار دارد. این کانسار شامل کانی‌سازی رگه‌ای چندفلزی (Pb-Cu-Zn-Au-Ag) در سنگ‌های میزبان آتشفشانی سنوزوییک با ترکیب چیره‌آندزیت بازالتی و داسیت است. رگه کانه‌دار اصلی، به طول نزدیک به 1800 متر و ستبرای کمتر از یک متر تا 5 متر، به صورت ناپیوسته در راستای عمومی شمالی- جنوبی رخ داده و شامل کالسدونی، کوارتز دانه‌ریز تا دانه‌درشت و ژاسپرویید، همراه با کانه‌های گالن (فاز فلزی چیره)، کالکوپیریت، بورنیت، اسفالریت، پیریت، تتراهدریت، هماتیت (اسپکولاریت) و سیدریت است. فرایندهای برون‌زاد (سوپرژن) سبب تبدیل گالن به سروزیت و تغییر کانی‌های درون‌زاد (هیپوژن) مس (کالکوپیریت و بورنیت) به کوولیت و مالاکیت شده است. در بخش‌های مختلف رگه اصلی، نوارهای قشرگون با پهنای کمتر از یک میلی‌متر تا 10 میلی‌متر دیده می‌شود که از کالسدونی به رنگ‌خاکستری، ژاسپرویید، کوارتز شیری و کانی‌های فلزی تشکیل شده است. آثار برشی‌شدن و بافت شانه‌ای نیز به طور محلی در این رگه دیده می‌شود. افزون بر رگه اصلی، چند رگه فرعی کوارتز و کلسیت به ترتیب با راستای شما‌ل‌خاوری- جنوب‌باختری و خاوری- باختری وجود دارد که رگه‌های کلسیت کانه‌زایی ندارند. در رگه اصلی، دگرسانی مرتبط با کانی‌سازی محدود به هاله‌های باریکی در دو سوی رگه، و شامل کوارتز، کلریت، کلسیت، کائولینیت و سریسیت (ایلیت) است. میانبارهای سیال در نمونه‌های کوارتز همراه با کانی‌های فلزی مطالعه شده است. بیشتر میانبارهای سیال، در دمای اتاق، دوفازی غنی از مایع و تعداد کمی از آنها غنی از فاز بخار  هستند و برخی نیز تنها از مایع تشکیل شده‌اند. بر پایه مطالعه میانبارهای سیال اولیه، سیال کانه‌ساز در کانسار چشمه‌حافظ، دمای همگن‌شدن پایین تا متوسط (135 تا 285 درجه سانتی‌گراد) و شوری پایین تا متوسط (1 تا 13 درصد وزنی معادل NaCl) دارد. نسبت ایزوتوپی گوگرد در سیال گرمابی در تعادل با کانی‌های سولفیدی، میان ‰1/4+ تا 6/1-  است و میتواند نشانگر منبع ماگمایی برای گوگرد باشد. با توجه به کانی‌شناسی کانسنگ (کانه و باطله) و دگرسانی، سیال کانه‌ساز pH نزدیک به خنثی و ماهیت احیایی داشته است. کانی‌شناسی کانسنگ، محتوای فلز، نسبت Ag/Au میان 16 تا 25، حضور اسفالریت‌فقیر از آهن، کانی‌شناسی دگرسانی، وجود بافت‌های نواربندی قشرگون متقارن و نامتقارن، بافت ‌کلوفورمی و دامنه دما و شوری میانبارهای سیال‌، نشانگر کانه‌زایی از نوع اپی‌ترمال نوع سولفیدی‌شدن متوسط است. کانی‌شناسی دگرسانی در کانسار چشمه‌حافظ، معرف گروهی از ذخایر سولفیدی‌شدن متوسط است که به سمت ذخایر سولفیدی‌شدن پایین گرایش دارند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mineralization, Alteration and Ore Fluid Characteristics in Cheshmeh Hafez Base and Precious Metals Deposit, Torud-Chahshirin Range, North-Central Iran

نویسندگان [English]

  • E. Haghighi 1
  • S. Alirezaei 2
  • E. Ashrafpour 2
1 Ph. D., Parkam Co., Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Cheshmeh Hafez deposit in Torud-Chahshirin Range, north-central Iran, consists of a polymetal vein mineralization in Cenozoic volcanic host rocks of dominantly basaltic andesite and dacite compositions. The main ore vein, 1800 m long and <1 – 5 m wide, occurs discontinuously in a north-south direction, and includes chalcedony, fine- to coarse-grained quartz, and jasperoid, associated with galena and subordinate chalcopyrite, sphalerite, bornite, pyrite, tetrahedrite, specular hematite and siderite. Crustiform bands, consisting of grey chalcedony, jasperoid, milky quartz, and various ore minerals are common, and breccias and comb textures are locally developed, in the vein. Supergene processes led to the replacement of galena by cerussite, and of hypogene copper minerals (chalcopyrite and bornite) by covellite and malachite. The main ore vein is accompanied by several smaller quartz and calcite veins in NE-SW and E-W directions, respectively, where the calcite veins are barren. Alteration related to mineralization is restricted to thin halos bordering the vein, and consists of quartz, chlorite, calcite, kaolinite and sericite (illite). Fluid inclusions in quartz associated with ore minerals are studied. Most inclusions are two-phase, liquid-rich, at room temperatures; few are vapor-dominant, and few consist solely of liquid. Primary fluid inclusions display low to moderate homogenization temperatures (135-285) and salinities (1-13 wt% NaCl equivalents). The δ34S values for the ore fluids in equilibrium with the sulfide minerals fall in the range -1.6 to +4.1‰ and suggest a magmatic source for sulfur. The ore and gangue mineralogy, and the alteration assemblages, suggest that the ore fluids were reduced and near-neutral in nature. This, combined with the metal contents, Ag/Au ratio between 16 to 25, iron- poor sphalerite, the crustiform and colloform textures, and the Th and salinity values, imply that mineralization at Cheshmeh Hafez is of epithermal, intermediate- sulfidation, character. The alteration assemblage at Cheshmeh Hafez is indicative of a sub-type of intermediate- sulfidation epithermal deposits with a tendency towards low-sulfidation type

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cheshmeh Hafez
  • Torud-Chahshirin
  • Fluid inclusion
  • Sulfur Isotope
  • Epithermal
  • Intermediate sulfidation

بدخشان، ق.، 1386- طرح اکتشاف کانسار چشمه‌حافظ، شرکت توسعه علوم‌زمین، 193 ص.

حقیقی، ا.، 1389- متالوژنی فلزهای پایه و طلا در کمربند آتشفشانی- نفوذی ترود- چاه‌شیرین، پایان‌نامه دکتری، دانشگاه‌شهید بهشتی، 167 ص.

مهرابی، ب. و قاسمی، م.، 1388- کانی‌شناسی و زمین‌شناسی اقتصادی کانسار پلی‌متال چشمه‌حافظ، استان سمنان، ایران، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، جلد 1، شماره 2، ص. 143-161، دانشگاه فردوسی مشهد.

هوشمندزاده، ع.، علوی، م. و حقی‌پور، ع.، 1357- تحول پدیده‌های زمین‌شناسی ناحیه ترود، از پرکامبرین تا عهدحاضر، سازمان زمین‌شناسی کشور، گزارش شماره H5، 136 ص.

 

References

Alavi, M., 1996- Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz mountain system in northern Iran: Journal of Geodynamics, v. 21, p. 1-33.

Albinson, T., Norman, D. I., Cole, D. & Chomiak, B., 2001- Controls on formation of low-sulfidation epithermal deposits in Mexico: Constraints from fluid inclusion and stable isotope data: Society of Economic Geologists Special Publication 8, p. 1-32.

Bodnar, R. J., 1993- Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 57, p. 683-684.

Camprubí, A., González-Partida, E., Iriondo, A. & Levresse, G., 2006- Mineralogy, fluid inclusion, and fluid characteristics, and depositional environment of the Paleocene epithermal Au-Ag deposits of the El Barqueño district, Jalisco, Mexico: Economic Geology, v., 101, p. 235–247.

Goldstein, R. H. & Reynolds, T. J., 1994- Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals: SEPM (Society for Sedimentary Geology), Short Course Notes 31, 199 p.

Hassanzadeh, J., Ghazi, A. M., Axen, G., Guest, B., Stockli, D. & Tucker, P., 2002- Oligocene mafic-alkaline magmatism in north and northwest of Iran: Evidence for the separation of the Alborz from the Urumieh-Dokhtar magmatic arc [abs.]: Geological Society of America Abstracts with Program, v. 34, no. 6, p. 331.

Hedenquist, J. W., Arribas, A. Jr. & Gonzalez-Urien, E., 2000- Exploration for epithermal gold deposits: Reviews in Economic Geology, v. 13, p. 245-277.

John, D. A., 2001- Miocene and early Pliocene epithermal gold-silver deposits in the northern Great Basin, USA: Characteristics, distribution, and relationship to magmatism: Economic Geology, v. 96, p. 1827-1853.

Li, Y. B. & Liu, J. M., 2006- Calculation of sulfur isotope fractionation in sulfides. Geochimica et Cosmochimica Acta 70: 1789 - 1795.

McDonough, W. F., & Sun, S. S., 1995- The composition of the earth: Chemical Geology, v. 120, p. 223-253.

Ohmoto, H. & Goldhaber, M. B., 1997. Sulfur and carbon isotopes: In H.L. Barnes (ed.), Geochemistry of hydrothermal ore deposits, 3rd ed., New York, JohnWiley and Sons, p.517-611.

Ohmoto, H., 1986- Stable isotope geochemistry of ore deposits: Reviews in Mineralogy, v. 16, p. 491-560.

Pearce, J. A. & Peate, D. W., 1995- Tectonic implications of the composition of volcanic arc magmas: Annual Review of Earth and Planetary Science, v. 23, p. 251-285.

Seward, T. M. & Barnes, H. L., 1997- Metal transport by hydrothermal ore fluids, in Barnes, H.L., ed., Geochemistry of hydrothermal ore deposits, 3rd ed.: New York, John Wiley & Sons, p. 435-486.

Shamanian, G. H., Hedenquist, J., Hattori, K. & Hassanzadeh, J., 2004- The Gandi and Abolhassani epithermal prospects in the Alborz magmatic arc, Semnan province, Northern Iran: Economic Geology, v. 99, p. 691-712.

Sillitoe, R. H. & Hedenquist, J. W., 2003- Linkages between volcanotectonic settings, ore fluid compositions, and epithermal precious metal deposits: Society of Economic Geologists Special Publication 10, p. 315-343.

Simmons, S. F., 1991- Hydrologic implications of alteration and fluid inclusion studies in the Fresnillo district, Mexico: Evidence for a brine reservoir and a descending water table during the formation of hydrothermal Ag-Pb-Zn ore bodies: Economic Geology, v. 86, p. 1579-1602.

Simmons, S. F., White, N. C. & John, D. A., 2005- Geological characteristics of epithermal precious and base metal deposits, Society of Economic Geologists, Inc. Economic Geology 100th Anniversary Volume, p. 485-522.

Stöcklin, J., 1968- Structural history and tectonics of Iran: a review: American Association of Petroleum Geologists Bulletin, v. 52, p. 1229-1258.

Verdel, C., 2008- Cenozoic geology of Iran: an integrated study of extensional tectonics and related volcanism: Unpublished Ph.D. dissertation, California Institute of Technology, Los Angeles, 253 p.