کانه‌زایی طلا در پهنه های برشی شکل پذیر شکنا و شکنای منطقه معدنی زرترشت، پهنه سنندج سیرجان، جنوب باختر سبزواران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش زمین‌شناسی دانشگاه تربیت‌مدرس، تهران، ایران

2 بخش زمین شناسی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

کانسار طلای زرترشت در بخش جنوب­خاوری پهنه سنندج- سیرجان قرار دارد. واحدهای سنگی رخنمون­یافته در منطقه که در حد رخساره شیست­سبز متوسط تا پایین دگرگون شده­اند، شامل مجموعه­ای از سنگ‌های آتشفشانی دگرگون شده با ترکیب مافیک تا حدواسط، واحدهای آتشفشانی- رسوبی دگرگون­شده و متا­بازیت هستند که دایک­های نفوذی بازی تا اسیدی در آنها نفوذ کرده­اند. سن این واحدها به پالئوزوییک پسین نسبت داده شده است. توالی‌های سنگی، تحت­تأثیر فازهای متعدد و شدید دگرشکلی، نظم اولیه خود را از دست داده و فابریک­های جدیدی را نشان می­دهند. نوع و شدت دگرشکلی یکسان نبوده، بلکه انواع دگرشکلی­ها به صورت پهنه­های برشی گذر از شکل­پذیر به شکنا تا شکنا در منطقه مشاهده می­شوند.
کانه‌زایی طلا در پهنه­های برشی گذر از شکل­پذیر به شکنا و شکنا روی داده است. کانه­زایی طلا در پهنه­های گذر از شکل­پذیر به شکنا، دارای ژئومتری عدسی شکل و در جهت شیب و امتداد برگوارگی است. نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه­های بخش‌های سیلیسی­شده این پهنه­ها، میزان طلا را بین 5/0 تا 95/7 گرم در تن نشان داده است. دگرشکلی در این پهنه­ها به صورت فابریک میلونیتی اولیه در حاشیه و بخش­ میانی پهنه، و فابریک­ شکنا در مرکز پهنه است. در پهنه­های برشی تیپ شکنا، بیشترین تمرکز طلا، در امتداد گسله­های عادی با روند N70W تا E-W و شیب به سمت جنوب است. این تیپ کانه‌زایی شامل رگه­ها و نوارهای  سیلیسی- سولفیدی طلادار بوده و به صورت ناپیوسته در گستره­ای به طول بیش از 5/1 کیلومتر مشاهده می­شود. نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه‌هایی از پهنه سیلیسی- سولفیدی، میزان طلا را تا 2/17 گرم در تن و در مواردی تا 7/35  گرم در تن نشان داده است. واحدهای سنگی دربرگیرنده کانه‌زایی در پهنه­های برشی، تحت تأثیر دگرسانی قرارگرفته­اند. شدت و نوع دگرسانی در واحدهای مختلف، متفاوت است. از مهم‌ترین دگرسانی­ها،  دگرسانی کلریتی، اپیدوتی، سریسیتی، کربناتی، آرژیلی، سیلیسی و سولفیدی هستند. دگرسانی­ سیلیسی- سولفیدی، بیشترین گسترش را در بخش­ داخلی پهنه­های برشی داشته و منطبق بر پهنه­های طلا­دار است.
بررسی­های انجام­شده نشان­دهنده ارتباط مکانی و زمانی دگرسانی با دگرشکلی است. از نظر مکانی، این ارتباط توسط انطباق پهنه­بندی دگرسانی و دگرشکلی مشخص می­شود. از سوی دیگر، فضاهای خالی که در طی دگرشکلی شکل­پذیر و فرایند میلونیتی­شدن هم‌روند با برگوارگی به وجود آمده­اند و نیز ریزشکستگی­های موجود در پورفیروکلاست­ها که در حین جریان کاتاکلاستیکی بلورها ایجاد شده­اند، هر دو توسط کوارتز و پیریت­ مرحله گرمابی به طور همزمان پرشده­اند که این خود بیانگر همبستگی زمانی دگرسانی و دگرشکلی است. نکته جالب این که، تغییرات عیار طلا با دگرشکلی و دگرسانی ارتباط نزدیک دارد. این ارتباط توسط نتایج حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه­های برداشت­­شده از ترانشه­ها و تونل­ها که هم‌روند و یا عمود بر برگوارگی واحدهای سنگی حفر شده­اند، مشخص می‌شود، به طوری که عیارهای بالای طلا به بخش­های سیلیسی و سولفیدی­ به‌شدت دگرشکل (میلونیتی و اولتراکاتاکلاسیتی) و پهنه­های سیلیسی- سولفیدی طلاداری که در بخش داخلی پهنه­های دگرسانی قرارگرفته­اند، تعلق دارند.
کانی­‌شناسی ماده معدنی تقریباً ساده بوده و شامل پیریت و پیریت آرسنیک­دار و مقادیر بسیار ناچیزی گالن و اسفالریت است. بر اساس مطالعات میکروسکوپی، طلا به صورت آزاد و الکتروم وجود دارد. همچنین، تجزیه ­­میکروپروب الکترونی و میکروسکوپ ­الکترونی، نشان­دهندة حضور طلا در شبکه کانه­های سولفیدی است. بر اساس این مطالعات، طلا با فاز پیریت و پیریت­آرسنیک­دار مشاهده می­شود. همچنین این مطالعه‌ها بیانگر حضور نقره در شبکه سولفیدها و درون باطله سیلیسی است.
مطالعات انجام­شده در مقیاس­های مختلف، عوامل کنترل­کننده تمرکز کانه­زایی در کانسار زرترشت را پهنه­های برشی (شکل‌پذیر- شکنا و شکنا) و دگرسانی (سیلیسی و سولفیدی) نشان می­دهد. مقایسه ویژگی­های اصلی کانسار زرترشت با کانسارهای طلای تیپ کوهزایی حاکی از آن است که کانسار زرترشت از نظر ویژگی­های زمین­شناسی و کانه‌زایی، بیشترین شباهت را  با این تیپ از کانسارها دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Gold Mineralization in Ductile – Brittle and Brittle Shear Zones, Zartorosht Deposits, Sanandaj-Sirjan Zone, Southwest of Sabzevaran

نویسندگان [English]

  • Gh. R. Rastgoo Moghaddam 1
  • E. Rastad 1
  • N. Rashid Nejad Omran 2
  • M. Mohajel 2
1 Department of Geology, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
2 Department of Geology, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
چکیده [English]

       Zartorosht gold deposit is located in southeastern part of the Sanandaj-Sirjan zone. Rock units exposed in the area include mafic to intermediate volcanic series, metamorphosed volcano-sedimentary rocks and meta-basites intruded by basic to felsic dikes. These late Paleozoic units have been metamorphosed under lower to medium green-schist facies. Due to several phases of intense deformation, rock sequence indicates new fabrics. The intensity and types of deformation are not the same in the area, so that rock units illustrate ductile-brittle to brittle shear zones.
Gold mineralization occurs in ductile-brittle and brittle shear zones. In ductile-brittle shear zones, gold mineralization occurs parallel to the foliation with lenticular geometry along the strike and dip of the foliation. Analysis of samples from silicified parts of this zone indicates 0.5 to 7.95 ppm Au. In these zones, deformation fabrics can be observed as primary mylonitization in marginal and middle parts, and brittle fabrics in central parts. Gold mineralization in brittle type shear zones has occurred mainly along N70W to E-W and southern dipping normal faults. This type of mineralization includes gold-bearing veins and siliceous-sulfidic bands and can be followed in a 1.5 km long zone. Au grade in samples from siliceous-sulfidic zone is 17.2 ppm and sometimes it reaches up to 35.7 ppm. Mineralized rock units in shear zones indicate different types of alteration including chloritization, epidotization, sericitization, carbonatization, argilization, silicification and sulfidization. Siliceous-sulfidic alteration corresponds to ore-bearing zones within the shear zones.
Studies suggested temporal and spatial relation between alteration and deformation. Spatial relation is explained by overlapping alteration and deformation zones. Foliation parallel open spaces (generated during ductile deformation and mineralization processes) and also micro-fractures in porphyroclasts (generated during grain cataclastic flow) have been filled with hydrothermal - stage quartz and pyrite indicating temporal correlation of alteration and deformation. Au grade changes have close relation with deformation and alteration intensity. This relation has been distinguished by analysis of samples taken from trenches and tunnels perpendicular or parallel to general foliation of rock units. High gold content is related to intensely deformed (mylonitic and ultracataclasite) siliceous and sulfidic parts and Au-bearing siliceous-sulfidic parts coinciding with the inner parts of alteration zones.
Ore-mineral assemblages in the area are relatively simple including pyrite, arsenian-pyrite, rarely galena and sphalerite. Based on microscopic studies, Au occurs as free grains and electrum. Also electron-microprobe and electron-microscope analysis indicate that at least some of Au grains are in sulfide minerals lattice. According to these studies, gold has been observed with both pyrite and arsenian-pyrite phases. Ag has also been detected in sulfide minerals lattice and siliceous gangue.
Controlling parameters for mineral concentration in Zartorosht deposit are shear zones (ductile-brittle and brittle) and alteration (silicification and sulfidization). Based on the comparison of Zartorosht main characteristics with orogenic gold deposits, Zartorosht has the most similarities with orogenic gold mineralization; therefore, it is considered to be of this type.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gold mineralization
  • Ductile-brittle and brittle shear zone
  • Mylonitic and cataclasite fabric
  • Siliceous-sulfide alteration
  • Zartorosht
  • Sabzevaran

کتابنگاری

حیدری، س. م، 1383، کانی­شناسی، ژئوشیمی و فابریک کانه‌زایی طلا در پهنه برشی خمیری منطقه کرویان (جنوب­باختر سقز، استان کردستان). پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت­مدرس.

حیدری، س. م، راستاد، ا، محجل، م، نبیان، ا، 1381- رخداد کانه‌زایی طلا در پهنه برشی دگرسان کرویان. بیست و یکمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

راستگوی مقدم، غ. ر.، راستاد، ا.، رشیدنژاد عمران، ن.، محجل، م.، 1383- دگرشکلی، دگرسانی و ارتباط آن با  کانه­زایی طلا در پهنه­های برشی منطقه معدنی زرترشت (جنوب­باختر سبزواران). بیست و سومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

راستگوی مقدم، غ. ر، رشیدنژاد عمران، ن.، راستاد، ا.، برنا، ب.، 1382- کانه‌زایی طلا در پهنه­های برشی منطقه معدنی زرترشت در زون سنندج-سیرجان (جنوب­باختر سبزواران). بیست و دومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

رشیدنژاد عمران، ن.، 1381-  پترولوژی و ژئوشیمی سنگ­های متاولکانو-سدیمنتری و پلوتونیک منطقه موته (جنوب دلیجان) با نگرشی ویژه به خاستگاه و کانی‌سازی طلا. رساله دکتری، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت­مدرس، 404 ص.

سبزه­ای، م.، مؤمن­زاده، م.، نعمت، ل.، 1373- گزارش مقدماتی درباره کانی­سازی طلای زرترشت (جنوب­باختر سبزواران). سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، شرکت توسعه علوم زمین، گزارش داخلی.

کوهستانی، ح.، 1383، زمین­شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و فابریک کانه‌زایی طلا در پهنه­های برشی ناحیه چاه­باغ در منطقه معدنی موته (جنوب­باختر دلیجان، استان اصفهان). پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه تربیت­مدرس، 222ص.

محجل، م.، رشیدنژاد عمران، ن.، برنا، ب.، 1381- گزارش بازدید و بررسی اجمالی منطقه معدنی طلای زرترشت (جنوب باختر سبزواران). سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، شرکت توسعه علوم زمین، گزارش داخلی.

 

 

References

Barley, M. E., Eisenlohr, B. N., Groves, D. I, Perring, C. S., Vearncombe, J. R., 1989- Late Archean convergent margin tectonics and gold mineralization: A new look at the Norseman-Wiluna belt, Western Australia. Geology, 17: 826-829.

Barley, M. E., Groves, D.I., 1992- Supercontinent cycles and the distribution of metal deposits through time. Geology, 20: 291-294

Belkabir, A., Hubert, C. and Hoy, L. D., 2004- Gold emplacement and haydrothermal alteration in metabasic rocks at the Mouska Mine, Bousquet district, Abitibi, Quebec, Canada. The Can. Minr., 42: 1079-1096.

Bierlein, F. P., Crowe, D. E., 2000- Phanerozoic Orogenic lode gold deposits. Rev. Econ. Geol., 13: 103-139.

Christie, A. B., Brathwaite, R. L., 2003- Hydrothermal alteration in metasedimentary rock hosted orogenic gold deposits, Reefton goldfield , south island, New Zealand. Min. Dep., 38: 87-107.

Colvine, A. C., Fyon, J. A., Heather, K. B., Marmont, S., Smith, P. M., Troop, D. G., 1988- Archean lode gold deposits in Ontario, Miscellaneous Paper 139, Ontario Geol. Surv., 136 p.

Cox, S. F., Ruming, K., 2004- The St Ives mesothermal gold system, Western Australia-a case of golden aftershocks. J. Struc. Geol., 26: 1109-1125.

Evans, J.P., 1990- Textures, deformation mechanisms and the role of fluids in the cataclastic deformation of  granite rocks, Spec. Publ., Geol. Soc. Lond, 54: 29-39.

Evans, A. M., 1993- Ore geology and industrial minerals. Blackwell, Sci. Pub. 389 p.

Foster, R. P. (ed.), 1993- Gold Metallogeny and exploration. Blackie and Son, Glasgow, 432 pp.

Foster, D. A., Gray, D. R., Kwak, T. A. P., Bucher, M., 1998- Chronology and Orogenic framework of turbidite hosted gold deposits in the Western Lachlan Fold Belt, Victoria: 40Ar/39Ar results. Ore Geol. Rev., 13: 229-250.

Goldfarb, R. J., Groves, D.I., Gardoll, S., 2001- Orogenic gold and geologic time: a global synthesis. Ore Geol. Rev. 18: 1-75.

Groves, D.I., 1993- The crustal continuum model for late-Archean lode gold deposits of the Yilgarn Block, Western Australia. Min. Dep., 28: 366-374.

Groves, D.I., Goldfarb, R. J., Gebre-Mariam, M., Hagemann, S. G. Robert, F., 1998- Orogenic gold deposits: a proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geol. Rev.,13: 7-27

Groves, D.I., Goldfarb, R. J., Robert, F., Hart, C. Jr., 2003- Gold deposits in metamorphic belts: overview of current understanding, outstanding problems, future research and exploration significance. Econ. Geol., 98: 1-29.

Groves, D. I., Ridley, J. R., Bloem, E. M. J., Gebre-Mariam, M., Hagemann, S. G., Hronsky, J. M. A., Knight, J. T., McNaughton, N. J., Ojala, J., Vielreicher, R. M., McCuaig, T. C., Holyland, P. W., 1995- Lode gold deposits of the Yilgarn Block: products of late Archean crustal scale overpressured hydrothermal systems In: Coward, M. P., Rics, A. C. (ed.) Early Precambrian proceses. Special Publication, 95. Geol. Soc. of London, London, pp. 155-172.

Haeberlin, Y., Moritz, R., Fontbote, L., 2002- Paleozoic Orogenic gold deposits in eastern Central Andes and its foreland, South America. Ore Geol. Rev., 22: 41-59.

Hanmer, S., Passchier, C. W., 1991- Shear sense indicators: a review. Geol. Surv. Can. Pap., 90: 1-71.

Hinchey, J. G., Wilton, D. H. C. and Tubrett, M. N., 2003- ALAM-ICP-MS study of the distribution of gold in Arsenopyrite from the Lodestar prospect, The Can. Minr., 41(2): 353-364.

Kerrich, R., 1999- Nature’s gold factory. Science, 284: 2101-2102.

Kerrich, R., Goldfarb, R. J., Groves, D.I., Garwin, 2000- The geodynamic of world-class gold deposits: characteristics, space-time distribution and origins. In: Hagemann, S. G., Brown, P.E., (ed.), Gold in 2000, Rev. in Econ. Geol., 13: 501-551.

Kerrich, R., Wyman, D. A., 1990- The trace element systematizes of igneous rocks in mineral exploration: an overview. Geol. Assoc. Can., Geol. Short Course Notes 12, pp. 1-50.

Kishida, A., Sena, F. O., Dasilva, F.C.A., 1991- Rio Itapicuru greenstone belt: geology and mineralization. In: Ladeira, E. A. (ed.) Brazil Gold’91. Balkema, Rotterdam, pp. 49-61.

Klein, C., Hurlbut, C. S., 1985- Manual og mineralogy, 21st edition, Wiley, New York.

Kolb, J., Kisters, A. F. M., Meyer, F. M., Siemes, H., 2003- Polyphase deformation of mylonites from the Renco gold mine (Zimbabwe): identified by crystallographic preferred orientation of quartz. J. Struc. Geol., 25: 253-262.

Momenzadeh, M., 2002- Mining archaeology in Iran I: An ancient gold mining site of Zartorosht (SW-Jiroft, SE-Iran), Metalla (Bochum), 9: 47-53.

Nuguyen, P. T., Cox, S. F., Harris, L. B., Powell, C. M., 1998- Fault-valve behaviour in optimally oriented shear zones: an example at the Revenge gold mine, Kambalda, Western Australia. J. Struc. Geol., 20: 1625-1640.

Passchier, C. W., Hoek, J. D., Bekendam, R. F., de Boorder, H., 1990- Ductile reactivation of Proterozoic brittle fault rocks: an example from the Vestfold Hills. East Antarctica Prec. Res., 47: 3-16.

Passchier, C. W., Trouw, R. A. J., 1996- Micro-tectonics: Springer-Verlag New York, Berlin Heidelberg Editions, 289 p.

Phillips, G. N., Myers, R. E., 1989- The Witwatersrand gold fields: part II: An origin for Witwatersrand gold during metamorphism and associated alteration. Econ. Geol. Mono., 6: 598-608.

Rimstidt, J.D., 1997- Gangue mineral transport and deposition, In Barnes H.L. (Ed.), Geochemistry of hydrothermal ore deposits, John Wiley & Sons, p. 487-516.

Sibson, R. H., 1977- Fault rocks and fault mechanisms. Geol. Soc. London, 133: 191-213.

Sibson, R. H., Scott, J., 1998- Stress/fault controls on the containment and release of overpressured fluids: Examples from gold-quartz vein systems in Juneau, Alaska, Victoria, Australia and Otago, New Zealand. Ore Geol. Rev., 13: 293-306.

Worku, H., 1996- Structural control and metamorphic setting of the shear zone-related Au vein mineralization of the Adola Belt (southern Ethiopia) and its tectono-genetic development. J. African. Earth Sci., 23: 383-409.

Wyman, D., Kerrich, R., 1988- Alkaline magmatism, major structures and gold deposits: implications for greenstone belt gold Metallogeny. Econ. Geol., 83: 451-458.

Wyman, D. A., Kerrich, R., Groves, D.I., 1999- Lode gold deposits and Archean mantle plume-island arc interaction, Abitibi Sub-province, Canada. J. of Geology, 107: 715-725.

Zhang, L., Shen, Y., Ji, J., 2003- Characteristics and genesis of Kanggur gold deposit in the eastern Tianshan mountains, NW China: evidence from geology, isotope distribution and chronology. Ore Geol. Rev., 23: 71-90.

Zhou, Y., Wang, Z., 1999- Altered ductile shear zone host type of gold deposits from south China: a case study. J. Geoscience. of China, 1: 23-38.