ساخت و بافت، کانی‌شناسی و مطالعه میانبارهای سیال کانسار روی- سرب – باریت کوه‌کلنگه، کمربند فلززایی ملایر- اصفهان، جنوب اراک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده زمین‏شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

کانسار روی- سرب- باریت کوه­کلنگه با سنگ میزبان کربناته در توالی آواری- کربناته کرتاسه زیرین حوضه جنوب اراک و در بخش میانی کمربند فلززایی ملایر- اصفهان در حوضه کششی پشت کمانی تشکیل شده است. کانه­زایی به‌صورت هم­روند با لایه‎بندی در بخش بالایی سنگ‌آهک خاکستری اربیتولین‎دار (واحد Kl) در زیر واحد شیل- مارن با میان‎لایه سنگ‎آهک نازک لایه (واحد Ks) به سن آپسین رخ داده است. کانی‌های سولفیدی شامل اسفالریت، گالن و پیریت هستند و فراوان‌ترین کانی غیر سولفیدی باریت است که با کوارتز، کلسیت و دولومیت همراهی می‎شود. ساخت و بافت ماده معدنی به‌صورت برشی، جانشینی، رگه- رگچه­ای، لامینه- پراکنده و باریت توده­ای همراه با سولفید است. دگرسانی‌های سیلیسی­­- کربناتی شدن (کلسیتی- دولومیتی) اصلی­ترین دگرسانی‌های همراه با کانه­زایی به شمار می­روند. میانبارهای سیال مطالعه شده در کانسار را می­توان به دو نوع تقسیم کرد. میانبارهای نوع اول، دوفازی غنی از مایع با شکل‌های کروی و بیضوی و آمیبی، میانگین دمای همگن‎شدگی آنها 8/206 درجه سانتی‌گراد و میانگین درجه شوری 3/8 درصد وزنی معادل NaCl و میانبارهای نوع دوم، سه‎‌فازی (دو فاز مایع آب و CO2 و یک فاز بخار) با شکل‌های کروی و بیضوی، میانگین دمای همگن‎شدگی 8/234 درجه سانتی‌گراد و میانگین درجه شوری 17/7 درصد وزنی معادل NaCl  هستند. با توجه به نتایج مطالعات صورت گرفته و بر پایه محیط زمین­ساختی، نوع سنگ میزبان، شکل لایه­ای کانسار، ساخت و بافت ماده معدنی، دمای همگن‎شدگی و درجه شوری میانبارهای سیال و رخداد باریت توده­ای، می­توان کانسار کوه­کلنگه را مشابه با کانسارهای روی- سرب- باریت نوع ایرلندی در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Ore structural, textural, mineralogical and fluid inclusions studies of the Kouh-Kolangeh Zn-Pb-Ba deposit, Malayer- Isfahan metallogenic belt, South Arak, Iran

نویسندگان [English]

  • H. Peernajmodin 1
  • E. Rastad 2
  • A. Rajabi 3
1 Ph.D. Student, School of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor, School of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Geology, College of Science, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Kouh-Kolangeh carbonate-hosted Zn-Pb-Ba deposit is hosted by Lower Cretaceous detrital-carbonate sequence in the central part of the Malayer-Isfahan metallogenic belt (MEMB) and has been formed within an extensional basin. Ore mineralization occurred as concordant with layering in the upper part of non- argillic massive orbitolina gray limestone (Kl) and at the boundary of shale- marl with intercalated thin bedded limestone unit (Ks) with Aptian age. Sulfide minerals include sphalerite, galena and pyrite. Barite is the most abundant non-sulfide mineral associated with quartz, calcite and dolomite. Ore textures and structures include breccia, replacement, vein-veinlets, massive barite and laminated ore. Silicification and carbonatation (calcification- dolomitization) are the main wall-rock alterations. Based on fluid inclusion studies, fluid inclusions can be divided into two types: (I) two-phase fluid inclusions (T1) with amoebic and irregular shapes and average homogenization temperature of (T1) 206.8°C and the average salinity of 8.3 wt% NaCl. (II) CO2-rich three-phase fluid inclusions (LCO2-LH2O-VCO2) (T II) with spherical shapes and average total homogenization temperature of (T1) 234.8°C and the average salinity of 7.17 wt% NaCl. According to evidence such as tectonic setting, type of host rock, layered geometry of deposit, ore textures and structures, homogenization temperature, average salinity and presence of massive barite, the Kouh Kolangeh deposit can be considered as an Irish-type Zn- Pb deposit.

کتابنگاری

احیا، ف.، 1387 - ژئوشیمی و منشأ کانسارهای سرب و روی عمارت و بابا قله- جنوب اراک، رساله دکترا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، 178ص.

آدابی، م. و جمالیان، م.، 1386- شناسایی ترکیب کانی‌شناسی اولیه و نحوه کانسارسازی در کربنات‌های معدن رباط (خمین- اراک)، فصلنامه علوم زمین، شماره 66، صص. 1 تا 23.

بویری، م.، راستاد، ا.، محجل، م.، ناکینی، ع. و حق‎دوست، م.، 1394-  ساخت و بافت، کانی‎شناسی و چگونگی تشکیل رخساره‎های سولفیدی در کانسار روی- سرب- (نقره) تپه‎سرخ  با  سنگ  میزبان آواری- کربناتی، جنوب اصفهان، فصلنامه علوم زمین، شماره 97، صص.  221 تا 236.

بویری، م.، 1394- بررسی رخساره­های کانه­دار و تعیین الگوی ژنتیکی کانه­زایی روی- سرب با میزبان کربناته در کانسار تپه سرخ در حوضه ایرانکوه، جنوب اصفهان، رساله دکترا، دانشگاه تربیت مدرس، 398 ص.

پیرنجم­الدین، ح.، راستاد، ا. و محمودی، پ.، 1393- جایگاه چینه‌ای افق‌های کانه­زایی روی- سرب و باریت در توالی کربناته کرتاسه زیرین منطقه معدنی رباط، حوضه جنوب اراک، پهنه سنندج- سیرجان، سی و سومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‎شناسی کشور.

رجبی، ع.، 1391-  عوامل کنترل کننده کانه­زایی و الگوی تشکیل کانسارهای سولفیدی روی- سرب رسوبی- بروندمی (SEDEX Type) در منطقه زریگان- چاه میر، شرق بافق، ایران مرکزی، رساله دکترا، زمین‎شناسی اقتصادی، دانشگاه تربیت مدرس.

سهندی، م،. رادفر، ج.، حسین‌دوست، ج. و محجل، م.، 1386- نقشه 1:100000 زمین‌شناسی شازند، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

شهریاری، ا.، 1377- مطالعه زمین‌شناسی، ژئوشیمی، آنالیز رخساره­ای و ژنز کانسار سرب و روی ویشان- تکیه، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 236 ص.

فضلی، س.، شمعانیان، ف. و شفیعی، ب.، 1391- کانسارهای لایه­کران روی و سرب با سنگ میزبان رسوبی عمارت و موچان: داده­های جدید و برداشت­هایی از چگونگی پیدایش، مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، شماره 1، صص. 67 تا 80.

محمودی، پ.، راستاد، ا.، رجبی، ع. و پیرنجم‌الدین، ح.، 1393- رخساره‌های کانسنگ کانسار روی- سرب هفت سواران با میزبان تخریبی در حوضه جنوب اراک، سی و سومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‎شناسی کشور.

مغفوری، س.، 1395- زمین­شناسی، ژئوشیمی، عوامل کنترل­کننده کانه‌زایی و الگوی تشکیل کانسارهای روی- سرب با سنگ درونگیر کربناته- تخریبی کرتاسه زیرین در حوضه جنوب یزد، با تأکید بر کانسار مهدی­آباد، رساله دکترا دانشگاه تبریز، 475 ص.

موحدنیا، م.، 1394- رخساره های کانسنگی، ژئوشیمی و تیپ کانه زایی روی-سرب «باریم» در کانسار آب باغ«کهرویه»، جنوب شهرضا، پهنه سنندج-سیرجان، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 338 ص.

واعظی‌پور، م. و خلقی، م.، 1386- نقشه زمین‌شناسی1:100000 ورچه، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

یارمحمدی، ع.، 1394- آنالیز رخساره‌ای، ماهیت و منشا سیالات کانه­دار و الگوی تشکیل ذخایر روی- سرب با سنگ درونگیر کربناته در بخش بالایی کرتاسه زیرین، منطقه معدنی شمال تیران (شمال غرب اصفهان)، رساله دکترا، دانشگاه تربیت مدرس، 277 ص.

 

References

Ansdell, K. M., Nesbitt, B. E. and Longstaffe, F. J., 1989- A fluid inclusion and stable isotope study of the Tom Ba-Pb-Zn deposit, Yukon Territory, Canada. Economic Geology. V.84, p. 841-856.

Banks, D. A. and Russel, M. J., 1999- Fluid mixing during ore deposition at the Tynagh base-metal deposit, Ireland. Eur. J.Mineral, V.4, p.921-931.

Banks, D. A., Boyce, A. J. and Samson, I. M., 2002- Constraints on the Origins of Fluids Forming Irish Zn-Pb-Ba Deposits: Evidence from the Composition of Fluid Inclusions. Economic Geology, V. 97, p. 471–480.

Boveiri Konari, M., Rastad, E. and Peter, J.,2017- A sub-seafloor hydrothermal syn-sedimentary to early diagenetic origin for the Gushfil Zn-Pb-(Ag-Ba) deposit, south Esfahan, Iran, Journal of Mineralogy and Geochemistry, V.194, p. 61-90.

Chi, G. and Lu, H., 2008- Validation and representation of fluid inclusion microthermometric data using the fluid inclusion assemblage (FIA) concept, Acta Petrologica Sinica, V. 24 p.1945-1953.

Dunham, R. J., 1962- Classification of carbonate rocks according to their depositional texture in w. E., Ham, ed., classification rocks –A symposium : AAPG. Bulletin, p.108-121.

Ehya, F., Lotfi, M. and Rasa, I., 2010- Emarat carbonate–hosted Zn–Pb deposit, Markazi Province, Iran: A geological, mineralogical and isotopic (S, Pb) study, Journal of Asian Earth Sciences, V. 37, p. 186–194.

Flugel, E., 2010- Microfacies of Carbonate Rocks Analysis, Interpretation and Application, Springer, p.984.

Gadd, M. G. and Layton- Matthews, D., 2015- In situ Trace Element and Sulphur Isotope Analyses of Pyrite Constrain Timing of Mineralization and Sources of Sulphur in the Howard’s Pass SEDEX Zn-Pb District, Yukon, American Mineralogist V.101, p.1061-1071.

Ghasemi, A. and Talbot, C. J., 2006- A new tectonic scenario for the Sanandaj–Sirjan Zone (Iran): Journal of Asian Earth Sciences, V. 26, p. 683–693.

Goldstein, R. H. and Reynolds, T. J., 1994- Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals. Sediment. Geol. Short Course, V. 31, 199 p.

Goodfellow, W. D. and Lydon, J. W., 2007- Sedimentary exhalative (SEDEX) deposits. In Goodfellow W. D., (ed.), Mineral Deposits of Canada: A Synthesis of Major Deposit Types, District Metallogeny, the Evolution of Geological Provinces, and Exploration Methods. Geological association of Canada, Mineral Deposits Division, Special Publication, V. 5, p. 163-183.

Hass, J. L., 1976- Thermodynamic properties of the coexisting phases and thermochemical properties of the NaCl component in boiling NaCl solutions. – US Geol. Surv. Bull. 1421-B.

Hitzman, M. W., Redmond, P. B. and Beaty, D. W., 2002- The carbonate-hosted Lisheen Zn-Pb-Ag deposit, County Tipperary, Ireland. V.97, p.1627-1655.

Kontaka, D. J., 1995- A Studyof FluidInclusions in Sulfide and nonsulfide nineral phases froma Carbonate-Hosted Zn-Pb Deposit, Gays River, NovaScotia, Canada, Economic Geology, V. 93, p. 793–817.

Large, R. R., McGoldrick, P., Bull, S. and Cooke, D., 2004- Proterozoic startiform sediment-hosted zinc-lead-silver deposits of northern Australia, in Deb, M.

Leach, D. L., Bradley, D. C., Huston, D., Pisarevsky, S. A., Taylor, R. D. and Gardoll, S. J., 2010- Sediment-hosted lead-zinc deposits in Earth history: Economic Geology, v. 105, p. 593–625.

Leach, D. L., Sangster, D. F., Kelley, K. D., Large, R. R., Garven, G., Allen, C. R., Gutzmer, J., Walters, S., 2005- Sedimenthosted lead-zinc deposits: A global perspective. Economic Geology, 100th Anniversary Volume, p. 561–607.

Mahdavi, G., Khakzad, A. and Lotfi, M., 2016- Conditions of Ore-Mineralization and Geochemical Correlation of Rare-Elements at the Robat Pb-Zn Deposit, West of Khomein, Central Iran, Open Journal of Geology, 6, 1118-1136.

Mohajjel, M. and Fergusson, C. L., 2014- Jurassic to Cenozoic tectonics of the Zagros Orogen in northwestern Iran. International Geology Review, Vol. 56, No. 3, 263–287.

Mohajjel, M., Fergusson, C. L. and Sahandi, M. R., 2003- Cretaceous-Tertiary convergence and continental collision, Sanandaj-Sirjan Zone, western Iran: Journal of Asian Earth Sciences, v. 21, p. 397–412.

Momenzadeh, M., 1976- Stratabound lead–zinc ores in the lower Cretaceous and Jurassic sediments in the Malayer–Esfahan district (west Central Iran), lithology, metal content, zonation and genesis. Unpublished PhD thesis, University of Heidelberg, p.300.

Peter, J. M. and Scott, S. D., 1999- Windy Craggy, Northwestern British Columbia: the world’s largest Besshi-type deposit. In: Barrie CT, Hannington MD (eds) Volcanic-associated massive sulfide deposits: processes and examples in modern and ancient settings, Reviews in Economic Geology, Vol. 8, p. 261–295.

Rajabi, A., Rastad, E. and Canet, C., 2012- Metallogeny of Cretaceous carbonate-hosted Zn–Pb deposits of Iran: geotectonic setting and data integration for future mineral exploration." International Geology Review, V.54, p.1649-1672.

Roedder, E. and Bodnar, R. J., 1980- Geologic pressure determinations from fluid inclusion studies. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, V. 8, p. 263-301.

Samson, L. M. and Russel, M., 1986- Genesisof the Silvermines Zinc-Lead-Barite Deposit, Ireland: Fluid Inclusion and stable isotope evidence. Economic Geology, V. 82, p. 371-394.

Sangster, D. F., 2002- The role of dense brines in the formation of vent-distal sedimentary exhalative (SEDEX) lead-zinc deposits: field and laboratory evidence. Mineralium Deposita, V.37, P. 149–157.

Shepherd, T. J., Rankin, A. H. and Alderton, D. H. M., 1985- A practical guide to fluid inclusion studies. Glasgow and London (Balckie), P. 239.

Sibley, D. F. and Gregg, J. M., 1987- Classification of dolomitic rock textures. Journal of Sedimentary Petrology, V. 57, p. 967-975.

Skelton, P. W. and Gili, E. L., 2012- Rudists and carbonate platforms in the Aptian: a case study on biotic interactions with ocean chemistry and climate, Sedimentology, V. 59, p. 81–117.

Tada, R. and Siever, R., 1989- Pressure solution during diagenesis,Annual Reviews Earth and Planetary Sciences, V.17, p. 89– 118.

Trude, K. J. and Wilkinson, J. J., 2001- A mineralogical and fluid inclusion study of the Haberton Bridge Fe-Zn-Pb deposit, County Kildare, Irland. Journal of Geological society of London, V. 158, p.37-46.

Turner, J. S. and Campbell, L. B., 1978- The flow of hot saline solutions from vents in the seafloor- some implications for exhalative massive sulphide and other ore deposits. Economic Geology, V. 37, p.1082-1100.

Velasco, F., Herrero, J. M., Yusta, I., Alonso, J. A., Seebold, I. and Leach, D., 2003- Geology and Geochemistry of the Reocín Zinc-Lead Deposit, Basque-Cantabrian Basin, Northern Spain. Economic Geology, V. 98, p. 1371–1396.

Vilas, L., Masse, J. P. and Arias, C., 1995- Orbitolina episodes in carbonate platform evolution: the early Aptian model from SE Spain, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, V. 119, p. 35–45.

Waasbergen, R. J. V., 1995- Sediment facies and environments of deposition on cretaceous pacific carbonate platforms: an overview of dredged rocks from western pacific guyots, Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, V. 143, p. 471-493.

Wilkinson, J. J. and Eyre, S. L., 2005- Ore-Forming Processes in Irish-Type Carbonate-hosted Zn-Pb Deposits: Evidence from Mineralogy, Chemistry, and Isotopic Composition of Sulfides at the Lisheen Mine. Economic Geology, V. 100, p. 63–86.

Wilkinson, J. J., 2001- Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Lithos, V. 55, p. 229–272.

Wilkinson, J. J., 2003- On diagenesis, dolomitisation and mineralization in the Irish Zn-Pb Orefield. Miner. Deposita, V. 38, p. 968–983.

Wilkinson, J. J., 2013- Genesis of the Irish Zn-Pb (-Ba-Ag) deposits. African Metallogeny II–Kitwe.

Wilkinson, J. J., 2014- Sediment-hosted zinc-lead mineralization: processes and perspectives. Treatise on Geochemistry 2nd edition, p. 219-249.

Yarmohammadi, A., Rastad, E. and Rajabi, A., 2016- Geochemistry, fluid inclusion study and genesis of the sediment-hosted Zn-Pb (± Ag ± Cu) deposits of the Tiran basin, NW of Esfahan, Iran, N. Jb. Miner. Abh. (J. Min. Geochem.) V. 193, p.183–203.