زمین‌شناسی کانسنگ و مطالعات میانبارهای سیال در محدوده طلای ارغش، جنوب باختر نیشابور، شمال‌خاور ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین، تهران، ایران

2 دانشگاه ساسکاچوان، ساسکاتون، کانادا

چکیده

        محدوده طلای ارغش در بخش خاوری زون سبزوار واقع است. پی‌سنگ این زون‌،  شامل سنگ‌های دگرگونی پرکامبرین و رسوبات بر‌قاره‌ای پالئوزوییک و مزوزوییک است. پی‌سنگ به وسیله کمپلکس‌های افیولیتی کرتاسه بالایی و سنگ‌های آذرین و رسوبی ترشیری پوشیده می‌شود. محدوده ارغش شامل پنج سامانه رگه‌ای طلا (Au-I تا Au-V) و یک رگه‌ حاوی Sb است که در سنگ‌های آتشفشانی سیلیسی تا حدواسط، توف، گرانیت و دیوریت ترشیری وجود دارند. شدیدترین دگرسانی به فاصله یک تا پنج متری حاشیه رگه‌ها محدود می‌شود که غالباً شامل آرژیلیک شدید است. این دگرسانی توسط دگرسانی آرژیلیک یا پروپیلیتیک ضعیف تا متوسط در بر گرفته می‌شود. کانه‌زایی به طور عمده به صورت رگه‌ای صورت گرفته است. میانگین عیار طلا در رگه‌ها 7/0 گرم در تن است. پیریت کانی سولفیدی اصلی در کانسنگ هیپوژن و شامل چهار نسل مختلف است:  1) پیریت بی‌وجه تا وجه‌دار و ریزدانه تا درشت‌دانه (Py-I) که عموماً در زمینه کوارتز رگه‌ای پراکنده است و به صورت محلی با کانی‌هایی مانند کالکوپیریت، مارکاسیت، تتراهدریت-تنانتیت و آرسنوپیریت همراه است. ذرات طلای آزاد همراه با این نسل از پیریت تشکیل شده‌اند؛  2) پیریت فرامبوییدی (Py-II) که تا 960 گرم در تن طلا دارد؛  3) رورشد‌ی‌های پیریت آرسنیکی (Py-III) بر روی پیریت‌ وجه‌دار تا بی‌وجه نسل اول. این نسل از پیریت تا 1980 گرم در تن طلا دارد. طلا در ساختار پیریت فرامبوییدی و آرسنیکی می‌تواند به صورت ذرات نانوی طلا و محلول جامد ناپایدار وجود داشته باشد؛  4) پیریت عقیم، بی‌وجه، پرکننده شکستگی و تأخیری (Py-IV). فرایندهای سوپرژن باعث اکسیدشدن انواع پیریت به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن در بالای سطح ایستایی شده‌اند. دمای همگن شدن میانبارهای سیال موجود در کوارتز، غالبا در محدوده دمای 285-279 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد. دمای ذوب یخ از 1/0- تا 2/3- درجه سانتی‌گراد متغیر است که منطبق بر شوری بین 2/0 تا 3/5 درصد وزنی معادل NaCl است. دمای همگن شدن میانبارهای سیال موجود در کلسیت بین 313-169 درجه سانتی‌گراد و شوری آنها بین 7/0 تا 9/1 درصد وزنی معادل NaCl است. شوری سیال‌ها به طور کلی پایین است و این امر توسط کانی‌شناسی کانسنگ و محتوی فلزی آن نیز تأیید می‌شود. روند دمای همگن شدن- شوری، با ترکیبی از فرایندهای جوشش یک سیال غنی از گاز و نیز آمیختگی (رقیق شدن) یک سیال شورتر و داغ‌تر با سیالی با شوری و دمای پائین‌تر سازگار است. نهشت طلا در اثر این فرایندها و همین طور واکنش سیال‌های کانه‌دار با کمرسنگ‌ها صورت گرفته است. ویژگی‌های زمین‌شناختی، بافتکانسنگ، کانی‌شناسی کانسنگ و دگرسانی و داده‌های دماسنجی میکروسکوپی بیانگر کانه‌زایی از نوع اپی‌ترمال تیپ فلزات قیمتی با سولفیدی‌شدن پایین است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ore Geology and Fluid Inclusion Studies of Arghash Gold Prospect, Southwest Neishabour, Northeastern Iran

نویسندگان [English]

  • E. Ashrafpour 1
  • S. Alirezaei 1
  • K.M. Ansdell 2
1 University of Shahid Beheshti, Faculty of Earth Sciences, Tehran, Iran
2 University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada
چکیده [English]

Arghash gold district is located in the eastern Sabzevar zone. The basement of this zone consists of Precambrian metamorphosed rocks and Paleozoic-Mesozoic epicontinental sediments. The basement is covered by Upper Cretaceous ophiolitic mélange and Tertiary magmatic and sedimentary rocks. Arghash district includes five gold-bearing vein systems, Au-IAu-V, and one Sb vein, occurring in Tertiary intermediate to silicic volcanic rocks, tuffs, granite, and diorite. Intensive alteration, dominated by clay minerals, is confined to 1 to 5 m from the veins. The intensive argillic alteration is bordered by irregular zones of moderate to weak argillic and propylitic alterations.
Mineralization is mostly confined to veins. Pyrite is the main sulfide mineral and includes four generations: 1) disseminated euhedral to anhedral, fine- to coarse-grained pyrite (Py-I), locally associated with minor chalcopyrite, marcasite, tetrahedrite-tennantite, and arsenopyrite; native gold grains occur in quartz associated with the pyrite; 2) framboidal pyrite (Py-II) which contains up to 960 ppm Au; 3) arsenian pyrite overgrowths (Py-III) which contain up to 1980 ppm Au; and 4) fracture-filling, anhedral, barren, late stage pyrite (Py-IV). Gold occurs as nanoparticles as well as unstable solid solutions in the framboidal and arsenian pyrite.
Homogenization temperature (Th) and salinity were measured on fluid inclusions in several quartz and calcite samples. Th varies from 186º to 357ºC, and 169º to 313ºC, and salinity from 0.2 to 5.3 and 0.7 to 1.9 wt. percent NaCl equiv. for quartz and calcite, respectively. The low salinity character of the ore forming fluid is consistent with the ore mineralogy and metal contents. The variation in salinity and Th could be explained by a combination of boiling and mixing (dilution) of a hotter and more saline fluid with a cooler and less saline fluid. These processes led to the deposition of gold in the veins. The ore mineralogy, textures, alteration, homogenization temperatures, and salinities, are typical of low-sulfidation epithermal precious metal deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arghash
  • Gold
  • Fluid inclusion
  • Epithermal
  • Low-sulfidation

کتابنگاری

اشرف‌پور، ا.،1386- ویژگی‌های ژئوشیمیایی، کانی‌شناسی و دگرسانی محدوده طلای ارغش، جنوب‌غرب نیشابور، شمال‌شرق ایران، پایان‌نامه دکتری، دانشگاه شهید بهشتی. 137 ص.

پورلطیفی، ع.، 1377- گزارش نقشه زمین‌شناسی ناحیه ارغش (مقیاس 1:20000). سازمان زمین‌شناسی ایران.

شرکت توسعه علوم زمین، 1380- نقشه زمین‌شناسی ناحیه ارغش (مقیاس 1:20000).

شمعانیان، غ.، 1377- اکتشاف چکشی در منطقه ارغش، سازمان زمین‌شناسی کشور، 100 ص.

کیوان‌فر، م.، عسگری، ا.، 1380- گزارش نقشه زمین‌شناسی ناحیه ارغش (مقیاس 1:5000)، سازمان زمین‌شناسی ایران.

References

Alavi M., 1991- Tectonic map of the Middle East (scale 1:5,000,000): Geological Survey of Iran.

Alavi, M., 1996- Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz mountain system in northern Iran: Journal of Geodynamics, 21: 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, 1-32.

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: 1-32.

Alderton, D.H.M. & Fallick, A.E., 2000- The nature and genesis of gold-silver-tellurium mineralization in the MetaliferiMountains of Western Romania: Economic Geology, 95: 495-516.

Arribas, A., Jr., Cunningham, C.G., Rytuba, J.J., Rye, R.O., Kelly, W.C., Podwysocki, M.H., McKee, E.H. & Tosdal, R.M., 1995- Geology, geochronology, fluid inclusions, and isotope geochemistry of the Rodalquilar gold alunite deposit, Spain: Economic Geology, 90, 795-822.

Ashrafpour, E., Ansdell, K. & Alirezaei, S, 2007- Carbon and Sulfur Isotope Variations in Arghash Gold Prospect, Southwest Neishabour, Northeastern Iran: Journal of Geoscience, Geological Survey of Iran (in press).

Brathwaite, R. & Faure, K., 2002- The Waihi epithermal gold-silver-base metal sulfide-quartz vein system, New Zealand: temperature and salinity controls on electrum and sulfide deposition: Economic Geology, 97: 269-290.

Drummond, S.E. & Ohmoto, H., 1985- Chemical evolution and mineral deposition in boiling hydrothermal systems: Economic Geology, 80: 126-147.

Haas, J.L., Jr., 1971- The effect of salinity on the maximum thermal gradient of a hydrothermal system at hydrostatic pressure: Economic Geology, 66, 940-946.

Heald, P, Foley, N.K. & Hayba, D.O., 1987- Comparative anatomy ofvolcanic-hosted epithermal deposits: Acid-sulfate and adularia-sericite types: Economic Geology, 82: l-26.

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

Hedenquist, J.W. & Henley, R.W., 1985- Effect of CO2 on freezing point depression measurements of fluid inclusions: Evidence from active systems and application to epithermal studies: Economic Geology, 80: 1379-1406.

John, D., Hofstra, A.H., Fleck, R.J., Brummer, J.E. & Saderholm, E.C., 2003- Geologic setting and genesis of the Mule Canyon low sulfidation epithermal gold-silver deposit, North-Central Nevada: Economic Geology, 98, 425-463.

Moore, J.N., Powell, T.S., Heizler, M.T. and Norman, D.I, 2000- Mineralization and hydrothermal history of the Tiwi geothermal system, Philippines: Economic Geology, 95: 1001-1023.

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

Reed, M.H. & Spycher, N.F., 1985- Boiling, cooling, and oxidation in epithermal systems: a numerical modeling approach: Reviews in Economic Geology, 2: 249-272.

Roedder, E., 1984 - Fluid inclusions: Reviews in Mineralogy, Mineralogical Society of America, 644 p.

Simmons, S.F. & Christensen, B.W., 1994- Origins of calcite in a boiling geothermal system: American Journal of Science, 294: 361-400.

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, 86, 1579-1602.

Simmons, S.F., Arehart, G., Simpson, M.P. & Mauk, J.L., 2000- Origin of Massive Calcite Veins in the Golden Cross, Low-Sulfidation Epithermal Au-Ag Deposit, New Zealand: Economic Geology, 95: 99-112.

Simpson, M.P. & Mauk, J., 2001- Hydrothermal alteration and hydrologic evolution of the Golden Cross epithermal Au-Ag deposit, New Zealand: Economic Geology, v. 96, p. 773-796.

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