بررسی کانه‎زایی کانسار مس خانکشی با استفاده از داده‌های مینرالوژیکی، ژئوشیمیایی و سیال درگیر، استان مرکزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1انشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، تهران، ایران

چکیده

کانسار خانکشی در 80 کیلومتری جنوب غرب تهران و در استان مرکزی واقع شده است. این محدوده شامل توالی از سنگ‌های آتشفشانی آذرآواری بوده که به‎طور غالب شامل تراکی‎آندزیت و آندزیت با روند شرقی غربی و با سن ائوسن است. این سنگ‎ها ماهیت پتاسیم بالا دارند و از دید جایگاه زمین‎ساختی، در موقعیت حاشیه حوضه پشت کمانی و تحت تأثیر فرایندهای کششی قرار گرفته‎اند. قدیمی‎ترین سنگ‎های منطقه مربوط به واحد Elta از نوع توف سبز آندزیتی در جنوب شرقی محدوده معدنی خانکشی است. این واحد  شاخص حوضه‌ای با فعالیت آتشفشانی همزمان  با رسوب‎گذاری و فعالیت بروندم‎هاست. در این راستا، توف‌های سبز با لایه‌بندی ظریف همزمان با آهک‌های میکروکریستالین نوع میکرایتی، در این حوضه شکل گرفته اند. از سوی دیگر، حضور آهک‌های نوع میکرایتی همراه با پیریت‌های فرامبوییدال در این واحد سنگی، توجیه کننده محیط احیایی در رخداد کانه‎زایی سولفیدی و حاکی از فعالیت بروندم‎هاست که می‎تواند منبع تغذیه کننده سولفور در کانه‌زایی سولفیدی تیپ مانتو در این منطقه باشد. سنگ میزبان این کانسار، واحد  Eltاز نوع لاتیت آندزیت با بافت مگاپورفیریتیک و شامل کالکوپیریت، بورنیت به عنوان کانه‌های اصلی است که با پیریت و به‎طور فرعی کالکوسیت، کوولیت، هماتیت، گوتیت، مالاکیت و رگچه‎های دولومیتی- دولواسپارایتی همراه  هستند. جانشینی پیریت فرامبوییدال توسط کالکوپیریت و بورنیت، به‎‌صورت بلورهای ریز کروی در زمینه میکرایتی اولیه و نیز ته‌نشست این دو کانی توسط محلول‌های هیدروترمال به‌صورت بلورهای ساب‌هدرال در داخل رگه و رگچه‌های دولواسپارایت حاصل از تبلور سنگ‌های کربناتی میکرایتی به شکل اپی‌ژنتیک است که فرآورده‎های ثانویه سوپرژن را تولید کرده‎اند. این واحد همراه با پیروکلاستیک‎ها و توف‌های برشی وابسته (واحد Elta) نماینده یک سیکل ولکانیکی بوده که به‎صورت چینه‎کران در آن کانه زایی مس رخ داده است. دگرسانی‌های مرتبط با کانسارسازی شامل کلریتی شدن ضعیف، اکسیداسیون همراه با درجه کمتری از دگرسانی آرژیلیک، سرسیتی شدن و زئولیتی شدن است. در محدوده مطالعاتی کانه‌زایی مس از نوع چینه‌کران و با بافت دانه‌پراکنده، رگه- رگچه‌ای، پرکننده فضاهای خالی و جانشینی دیده می‏شود. مطالعات میانبارهای سیال، دمای همگن‎شدگی را بین 4/129 تا 1/227 ( با میانگین 175) درجه سانتی‌گراد و دامنه تغییرات شوری را بین 91/1تا 4/13 (با میانگین 12) درصد وزنی نمک طعام نشان می‎دهد. عمق به دام افتادن میانبارهای سیال دراین کانسار، کمتر از 200 متر و فشار کمتر از 74 بار است. این کانسار بر پایه ویژگی‎های زمین‎شناسی، کانی‎شناسی، بافت و ساخت و داده‎های حاصل از میانبارهای سیال، قابل مقایسه با کانسارهای مس نوع مانتو است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study on mineralization of Khankeshi copper deposit by using ineralogy, geochemical and fluid inclusion zata, Markazi province

نویسندگان [English]

  • R. Pourmasoomi 1
  • A. R. Jafari rad 2
  • M. Lotfi 3
  • P. Afzal 4
1 Ph.D.Student, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Ph.D.Student, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, South Tehran Branch, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Khankeshi stratabound copper deposit is located in Markazi province, 80 Km SW of Tehran. The area is covered by a sequence of  E-W trending  lava flows and  pyroclastic of Late Eocene age. The volcanic rocks can be classified as  trachyandesite and andesite.The rocks contain a high fraction of  potassium calc-alkaline and their geochemical characteristics attribute them to back arc basin and extentional processes. The oldest rocks of the study area are Elta unit , composed of  green andesitic  tuff  located in south eastern of the khankeshi. This part indicates a basin with volcanic activities and exhalites, and green tuff with thin lamination combined with microcrystalline carbonates. On the other hand, presence of carbonate of micrite with framboidal pyrite in this part indicated reducing environment and Exhalites activity by source of sulfur in manto type mineralization in the khankeshi. The host rock is Elt type latite andesite with mega porphyritic texture and involved major ore chalcopyrite, bornite with pyrite and minor chalcocite, covellite, hematite, Goethite and malachite with dolomite and dolosparite veins. Framboidal pyrite is replaced with forms of fine and circle chalcopyrite and bornite in primary micritic background and subhedral crystals into dolosparite veins of crystallized micrititic carbonate micrite in forms of  epigenetic that produce the supergene secondary production. This unit with pyroclastics and tuff breccias(Elta unit), indicated volcanic cycle that mineralization of copper, in forms of stratabound, has taken place in it. Local alteration associated with copper mineralization includes weak chloritization, oxidation with local argillic, serecitic and zeolitic. Mineralization is stratabound and  copper  mineralization occurs as disseminated, vein-veinlet,open space fillings and  replacements. Based on fluid inclusion studies on coexisting calcite, Homogenization temperatures are between 129.4 to 227.1(with an average of 175°C).Salinity varies between 1.91 to 13.40(average 12) wt٪ NaCl eq. The depth of  fluid inclusion trapping is estimated to be less than 200 meters and ore formation has occurred at pressure values less than 74 bars. Geological, ore mineralogy, ore texture, structures and  fluid inclusions characteristics in the  khankeshi deposit are similar to those reported from Manto type copper deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mineralography
  • Geochemistry
  • Fluid inclusion
  • Manto type copper
  • Khankeshi

کتابنگاری

ابولی‎پور، م.، 1391- زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنزکانه‌زایی مس چینه‌کران در سنگ‌های آتشفشانی- رسوبی ائوسن در منطقه کشکوییه، باختر رفسنجان، پایان‎نامه کارشناسی ارشد زمین‎شناسی اقتصادی، دانشگاه تربیت مدرس، 301 ص.

آقانباتی، ع.، 1383- زمین‎شناسی ایران، سازمان زمین‎شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 606 ص.

بویری کناری،م.،راستاد، ا. و رشیدنژاد عمران، ن.، 1393- کانه زایی مس نوع   Volcanic Red Bedدرکانسارکشت مهکی، شمال باخترصفاشهر، پهنه سنندج- سیرجان جنوبی، فصلنامه علوم زمین، شماره 93، صص. 19 تا 36.

بهزادی، م.، 1373- بررسی زمین‎شناسی اقتصادی اندیس مس قبله بولاغ واقع درمنطقه طارم سفلی- استان زنجان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زمین‎شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.

جباری، م. و شیرخانی، ر.،1393- تهیه نقشه زمین‌شناسی 5000/1 محدوده خانکشی استان اراک.

صالحی، ل.، رسا، ا.، علیرضایی، س.، کاظمی مهرنیا، ا.، 1394- کانسار مس معدن بزرگ با میزبان آتشفشانی، نمونه ای از کانسارهای مس نوع مانتو، خاور شاهرود، فصل نامه علوم زمین، شماره 98، صص. 93 تا 104.

 علیزاده، و.،مؤمن‌زاده، م. و امامی، م. ا.، 1391- سنگ نگاری، ژئوشیمی،کانی‎شناسی، مطالعه میانبارهای سیال و تعیین نوع کانه‌زایی کانسارمس ورزگ قاین، فصلنامه علوم زمین، شماره 86 ، صص. 48 تا 58.                                            

فرشیدنژاد، ل.، 1388-گزارش پایان عملیات اکتشاف مس یونس آباد (خانکشی).

فضلی، ن. و قادری، م.، 1393- کانه‌زایی مس چینه کران تیپ مانتو نارباغی شرقی در توالی آتشفشانی رسوبی ائوسن، شمال شرق ساوه، سی و سومین گردهمایی ملی علوم زمین.

مغفوری، س.، موحدنیا، م. و لای، چ. ک.، 1393- زمین‎شناسی و کانه‌زایی کانسارهای مس عباس‎آباد شاهرود و مقایسه آنها با کانسارهای مس تیپ مانتو، هجدهمین همایش انجمن زمین‎شناسی ایران.

مهرابی، ب. و فاضلی، آ.، 1380- بررسی تیپ کانی‎سازی مس در کانسار وشنوه (جنوب استان قم)، بیستمین گردهمایی علوم زمین.

 

References

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

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.

Dostal, J., Keppie, B. L., Cousens, J. B. and Murphy, J. B., 1996- 550–58- Ma magmatism in Cape Breton Island (Nova Scotia, Canada):  the product of NW-dipping subduction during the final stage of amalgamation of Gondwana, precambrian Research 76, 93113.

Haas, J. L., 1971- The effect of salinity on the maximum thermal gradient of a hydrothermal system at hydrostatic pressure, Economic Geology66:940- 946.

Haggan, T., Parnell, J. and Cisternas M. E., 2003- Fluid history of andesite-hosted CuS-bitumen mineralization, Copiap district, North Central Chile, J. Geoch. Exp. 78-79: 631- 635

Irvine, T. N. and Baragar, W. R. A., 1971- A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks, Canadian Journal of  Earth sciences, v. 8, p.523- 548.

Kirkham, R. V., 1996- Volcanic red bed copper, Geol.Sur. of Canada, Canadian mineral deposit types, 8: 241- 252

Kojima, S., Astudillo, J., Rojo, J., Trista´, D. and Hayashi, K., 2003- Ore mineralogy, fluid inclusion, and stable isotopic characteristics of stratiform copper deposits in the coastal Cordillera of northern Chile, Mineralium Deposita 38: 208- 216.

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(1): 87- 98.

Middlemost, E. A. K., 1994- Naming materials in the magma/igneous rock system, Earth-Science Reviews 37, 215- 224.

Sun, S. S. and McDonough, W. F., 1989- Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition an processes. In: Saunders AD, Norry MJ (eds) Magmatism in ocean basins: Geological society of London Special Publications 42, 313- 345.

Sun, S. S.,1980- Lead isotope study of young volcanic rocks from mid-ocean ridges.,ocean islands and island arcs.Pbil.Trance.Roy.Soc.Londan, 297:409- 445.

Wilson, N. S. F. and Zentilli, M., 1999- The role of organic matter in the genesis of the El Soldado volcanic-hosted manto-type Cu deposit, Chile.Econ Geol, v. 94, p. 1115- 1136.

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.

Wilson, N. S. F., Zentilli, M. and Spiro, B., 2003- A sulfur, carbon, oxygen, and strontium isotope study of the volcanichostedEl Soldado Manto-type Cu deposit, Chile: The essential role of bacteria and petroleum, Econ Geol 98: 163- 174.