بررسی کانی‌سازی و نحوه رخداد کانسار مس بهاریه (شمال‌شرق کاشمر) بر مبنای شواهد کانه‌نگاری، ژئوشیمی و میانبارهای سیال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

کانسار مس بهاریه با تناژ تقریبی یک میلیون تن در 30 کیلومتری شمال‌شرق شهرستان کاشمر قرار دارد و از دیدگاه ساختاری متعلق به پهنه سبزوار و منطقه فلززایی تکنار است. کانه‌زایی در این منطقه بصورت یک افق معدنی چینه‌کران با درازای تقریبی 200 متر و راستای شرقی- ‌غربی در میزبان آندزیت توف با سن ائوسن میانی، رخداده است. سنگ‌های منطقه بهاریه اغلب شامل آندزیت، داسیت و ریولیت با ماهیت کالک آلکالن تا شوشونیتی هستند که بر مبنای شواهد ژئوشیمی عناصر کمیاب غیرمتحرک (نظیر عناصر La، Yb و Zr)، این سنگ‌ها در جایگاه پهنه‌های فرورانش حاشیه‌ی قاره‌ای قرار می‌گیرند. کالکوپیریت و پیریت کانه‌‌های سولفیدی اصلی در منطقه هستند که کانه‌های بورنیت، کوولیت و کالکوسیت به صورت فرعی آنها را همراهی می‌نماید. دگرسانی‌های کم دمای سیلیسی، کلسیتی، کلریتی و آرژیلیک، مهمترین دگرسانی‌های مشاهده شده در بخش کانه‌دار هستند. طبق مطالعات، دو نوع میانبار سیال آبگین شامل میانبارهای دو فازی غنی از مایع (LV-type) و غنی از گاز (VL-type) در رگه‌های کوارتز-کانه‌دار کانسار بهاریه تشخیص داده شد. تغییرات دمای همگن‌شدن نهایی در این میانبارها بین 187 تا C° 356 و شوری بین 99/0 تا 7/18 درصد معادل ‌نمک‌طعام بدست آمد. خصوصیاتی نظیر ساخت و بافت‌های رگه‌ای، برشی و حفره‌ای، سنگ میزبان آتشفشانی، وجود دگرسانی‌های کم دما، ترکیب کانه‌شناسی ساده و محتوای بالای کالکوپیریت، دما و شوری متوسط سیال و سایر موارد، گویای شباهت کانسار بهاریه با کانسارهای مس (نقره) تیپ مانتو (طبقات سرخ آتشفشانی) در شیلی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Minralization and genesis of the Baharieh Cu deposit (NE Kashmar) based on mineralography, geochemistry and fluid inclusion evidences

نویسندگان [English]

  • Razieh Rezaei Hamid 1
  • Ebrahim Tale Fazel 2
  • Shojaedin Niroomand 3
1 Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Geology, Faculty of Science, Bu-Ali Sina university, Hamedan, Iran
3 Faculty of Geology, College of Science, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Baharieh copper deposit with 1 Mt Cu ore, is located in 30 km of NE Kashmar city and it’s belong to Sabzevar zone and Taknar metallogenic area. The copper mineralization as stratabound and 200m length with east-west trending which occurs in porphyric andesitic tuff (middle Eocene). Volcanic to subvolcanic rocks are composed of andesite, dacite and rhyolite and shows calc-alkaline to shoshonitic affinities. According to geochemistry of immobile trace elements (e.g., La, Yb and Zr), the igneous rocks straddle within active continent margin arcs. The vein minerals consist of main sulfide minerals such as chalcopyrite and pyrite, which accompanied with bornite, covelline, and chalcocite. Silicic, calcitic, chloritic and argillic are the main alteration assemblage with mineralization. Two types of fluid inclusions including of liquid-rich (LV-type) and vapor-rich (VL-type) are distinguished in quartz-ore stage of the Baharieh deposit. Homogenization temperature and salinity are recorded varies from 187 to 356°C and 0.99 to 18.7 wt% NaCl eq. Some characteristic as vein, breccia and vuggy textures, volcanic host rocks, low temperature alteration, simple ore minerals and high chalcopyrite content, temperature and salinity of fluids and the other evidences shows Baharieh copper deposit is similar to in Cu (Ag) manto-type (volcanic red bed) deposit at Chile.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geochemistry
  • Alteration
  • Baharieh Cu deposit
  • Kashmar

کتابنگاری

الماسی، ع.، کریم‎پور، م. ح.، نصرآبادی، خ.، رحیمی، ب.، کلوتزلی، ا. و سانتوز، ف.، 1394- زمین‌شناسی، کانی‌سازی، سن‌سنجی U-Pb و ژئوشیمی ایزوتوپ‌های Sr-Nd توده‌های نفوذی شمال‌ خاور کاشمر. مجله زمین‌شناسی اقتصادی، شماره 1، صص. 69 تا 90.

آتیه کانسار جویان، 1393- گزارش پیشرفت فیزیکی عملیات اکتشافی در محدوده مس بهاریه (کاشمر، استان خراسان رضوی)، 322 ص.

بهروزی، ا. و علوی نائینی، م.، 1366- برگه زمین‌شناسی فیض آباد در مقیاس 1:100000، سازمان زمین‌شناسی کشور.

جباری، ا.، ملک‎زاده شفارودی، آ. و کریم‎پور، م. ح.، 1396- کانسار مس چینه‌کران (نوع مانتو) کال ابری در مجموعه آتشفشانی رسوبی ائوسن شمال باختری بردسکن، شمال خاوری ایران. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 23.

خویی، ن.، قربانی، م. و تاجبخش، پ.، ١٣٧٨- کانسارهای مس در ایران،  سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، ٤٢١ ص.

رضایی حمید، ر.، 1395- زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و خاستگاه کانسار مس بهاریه، کمان فلززایی تکنار (شمال‌ خاوری کاشمر). پایان‎نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه بوعلی سینا، 216 ص.

سپاهی، ع. ا.، 1371- سنگ­شناسی گرانیتوییدهای منطقه تکنار-سربرج (شمال باختر کاشمر)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان، 202 ص.

صالحی، ل.، رسا، ا.، علیرضایی، س. و کاظمی مهرنیا، ا.، 1394- کانسار مس معدن بزرگ با میزبان آتشفشانی، نمونه‌ای از کانسارهای مس نوع مانتو، خاور شاهرود. فصلنامه علوم زمین، شماره 94، صص. 93 تا 104.

صفری، م.، 1388- گزارش پی‌جویی برگه 1:25000 کبودان (منطقه بردسکن)، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، مدیریت منطقه شمال‌ خاور.

طالع‎فاضل، ا.، 1395- خصوصیات لیتوژئوشیمیایی و تحولات ماگمایی مرتبط با کانی‌سازی در ذخایر سولفید توده‌ای آتشفشان‌زاد: مطالعه موردی نشانه‌های معدنی شمال کبودان (کمپلکس تکنار). هشتمین همایش انجمن زمین‌شناسی اقتصادی، دانشگاه زنجان.

علیزاده، و.، مومن‎ زاده، م. و هاشم امامی، م.، 1391- سنگ­نگاری، ژئوشیمی، کانی­شناسی، مطالعه میانبارهای سیال و تعیین نوع کانه­زایی کانسار مس ورزگ-قاین. فصلنامه علوم زمین، شماره 86، صص. 47 تا 56.

منظمی باقرزاده، ر.، کریم‎پور، م. ح.، فارمر، ج. ل.، استرن، چ.، سانتوس، ژ. ف.، ریبیرو، س.، رحیمی، ب. و حیدریان شهری، م.، 1395- ژئوکرونولوژی U-Pb زیرکن، سنگ­نگاری، ژئوشیمی و رادیوایزوتوپ‌های متاریولیت‌های برنورد (مرکز زون تکنار- شمال ‌باختر بردسکن). مجله زمین‌شناسی اقتصادی، شماره 1، صص.  239 تا 264.

واعظی‎پور، م. ج. و علوی نائینی، م.، 1364-  چهارگوش زمین‌شناسی تربت حیدریه در مقیاس 1:250000، سازمان زمین‌شناسی کشور.

 

References

Alavi, M., 1991- Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in Northeastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 103, 983- 992.

Bazin, D. and Hubner, H., 1969- Copper deposits in Iran. Geological survey of Iran, Report No. 13. p.232.

Boric, R., Holmgren, C., Wilson, N. S. F. and Zentilli, M., 2002- The Geology of the El Soldado Manto Type Cu (Ag) Deposit, Central Chile. In Porter, T.M. (Ed.), Hydrothermal Iron Oxide Copper-Gold and Related Deposits: A Global Perspective, V. 2, PGC Publishing, Adelaide 163- 184.

Boynton, W. V., 1984- Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson P (eds) Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam, 63- 114.

Brown, P. E., 1989- Flincor: a microcomputer program for the reduction and investigation of fluid inclusion data. American Mineralogist 74, 1390- 1393.

Cabral, Α. R. and Beaudoin, G., 2007- Volcanic red-bed copper mineralization related to submarine basalt alteration, Mont Alexandera, Quebec Appalachina. Mineralium Deposita, 42, 901- 912.

Condie, K. C., 1989- Geochemical changes in basalts and andesites across the Archean–Proterozoic boundary: identification and significance. Lithos, 23, 1- 18.

Cooke, D. R. and Simmons, S. F., 2000- Characteristics and genesis of epithermal gold deposits. Review of Economic Geology, 13, 221- 244.

Hall, D. L., Sterner, S. M., Bodnar, R. J., 1988- Freezing point depression of NaCl-KCl-H2O. Economic Geology, 83, 197- 202.

Irvine, T. and Baragar, W., 1971- A guide to the Chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Jounal of Earth Science, 8, 523- 548.

Karimpour, M. H. and Maleckzadeh, A., 2005- Taknar polymetal (Cu-Zn-Au-Ag-Pb) deposit: A new type magnetite-rich VMS deposit, northeast of Iran. Journal of sciences, Islamic Republic of Iran, 16, 239- 254.

Kojima, S., Trista-Aguilera, D. and Hayashi, K., 2008- Genetic Aspects of the Manto-type Copper Deposits Based on Geochemical Studies of North Chilean Deposits. Resource Geology, 59, 87- 98.

Le Maitre, R. W., Bateman, P., Dudek, A., Keller, J., Lameyre Le Bas, M. J., Sabine, P. A., Schmid, R., Sorensen, H., Streckeisen, A., Woolley, A. R. and Zanettin, B., 1989- Classification of igneous rocks and glossary of terms. Oxford: Blackwell Scientific Publications; 193 p.

Lefebure, D. V. and Church, B. N., 1996- Volcanic Redbed Cu, in Selected British Columbia Mineral Deposit Profiles, Volume 1 – Metallic Deposits, Lefebure, D. V. and Hõy, T, Editors, British Columbia Ministry of Employment and Investment, 13, 5- 7.

Lindenberg, H. G. and Jacobshagen, V., 1983- Post-Paleozoic geology of the Taknar zone and adjacent area, NE Iran, Khorasan. Geological Survey of Iran (GSI). 51, 145- 163.

Maghfouri, S., Hosseinzadeh, M. R., Moayyed, M., Movahednia, M. and Choulet, F., 2016- Geology, mineralization and sulfur isotopes geochemistry of the Mari Cu (Ag) Manto-type deposit, northern Zanjan, Iran, Ore Geology Reviews, 81, 10- 22.

Maniar, P. D., and Piccoli, P. M., 1989- Tectonic discrimination of granitoids. Geological Society of America Bulletin, 101, 635- 643.

Muller, D. and Groves, D. I., 2016- Potassic Igneous Rocks and Associated Gold–Copper Mineralization. 3rd edition, Springer-Verlag, Berlin, 1- 238.

Muller, R. and Walter, R., 1983- Geology of the Precambrian-Paleozoic Taknar inlier north east of Kashmar, Khorasan Province, NE Iran. Geological Survey of Iran (GSI). 51, 165- 183.

Nogole-Sadat, M. A. A. and Almasian, M., 1993- Tectonic map of Iran, Scale 1:1,000,000. Geological Survey of Iran.

Oliveros, V., Féraud, G., Aguirre, L., Ramírez, L., Fornari, M., Palacios, C. and Parada, M., 2008- Detailed 40Ar/39Ar dating of geologic events associated with the Mantos Blancos copper deposit, northern Chile. Miner Deposita, 43, 281- 293.

Pearce, J. A., 2008- Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos, 100, 14- 48.

Ramírez, L. E., Palacios, C., Townley, B., Parada, M. A., Sial, A. N., Fernandez- Turiel, J. L., Gimeno, D., Garcia-Valles, M. and Lehmann, B., 2006- The Mantos Blancos copper deposit: An upper Jurassic breccia-style hydrothermal system in the coastal range of northern Chile. Mineral Deposita, 41, 246- 258.

Roedder, E., 1984- Fluid Inclusions. Reviews in Mineralogy, Vol. 12, Mineralogical Society of America, 644 p.

Rosúa, J., Boyce, A., Morales-Ruano, S., Morata, D., Roberts, S., Munizaga, F., Rodríguez, V., 2014- Extremely negative and inhomogeneous sulfur isotope signatures in Cretaceous Chilean manto-type Cu–(Ag) deposits, Coastal Range of central Chile. Ore Geology Reviews, 56, 13- 24.

Ruiz, C., Aguilar, A., Egert, E., Espinoza, W., Peebles, F., Quezada, R. and Serrano, M., 1971- Stratabound copper sulphide deposits of Chile. Journal of the Mineralogical Society of Japan, Special Issue 3, 252- 260.

Sato, T., 1984- Manto type copper deposits in Chile: A review. Bull. Geol. Surv. Jpn, 35, 565- 582.

Seward, T. M., Williams-Jones, A. E. and Migdisov, A. A., 2014- The Chemistry of Metal Transport and Deposition by Ore-Forming Hydrothermal Fluids. Treatise on Geochemistry 2nd Edition, 1- 29.

Shafaii Moghadam, H., Li, X. H., Ling, X. X., Santos, J. F., Sternd, R. J., Li, Q. L. and Ghorbani, G., 2015- Eocene Kashmar granitoids (NE Iran): Petrogenetic constraints from U–Pb zircon geochronology and isotope geochemistry. Lithos, 216- 217, 118- 135.

Shepherd, T. J., Rankin, A. H. and Alderton, D. H., 1985- A practical guide to fluid inclusion studies, Glasgow Blackie and Sons, Glasgow, 239p.

Sillitoe, R. H., 1989- Gold deposits in western Pacific island arcs: The magmatic connection. Economic Geology Monograph, 6, 274- 291.

Sun, S. S. and McDonough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. Geological Society of London Special, 42, 313- 345.

Swain, G., Barovich, K., Hand, M., Ferris, G. and Schwarz, M., 2003- Petrogenesis of the St Peter Suite, southern Australia: Arc magmatism and Proterozoic crustal growth of the South Australian Craton, Precambrian. Research, 166, 283- 296.

Wilson, N. S. F., 2000- Organic petrology, chemical composition, and reflectance of pyrobitumen from the El Soldado Cu deposit, Chile. International Journal of Coal Geology, 43, 53- 82.

Wilson, N. S. F. and Zentilli, M., 2006- Association of pyrobitumen with copper mineralization from the Uchumi and Talcuna districts, central Chile. International Journal of Coal Geology, 65, 158- 169.

Winchester, J. A. and Floyd, P. A., 1977- Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation product using immobile elements. Chemical Geology, 20, 325- 343.