کانی شناسی و زمین شیمی عناصر اصلی و جزئی پهنه دگرسانی آرژیلیک محدوده کمر، شمال‌ باختر ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 استادیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استادیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

4 استاد، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

عملکرد فرایندهای دگرسانی بر توف‌های ائوسن در محدوده کمر (جنوب استان اردبیل، پهنه طارم- هشتجین) موجب تشکیل زون دگرسانی آرژیلیک گسترده‌ای شده است. هدف از این مطالعه، تعیین عوامل کنترل‌کننده دگرسانی آرژیلیک با استفاده از مطالعات کانی‌شناسی و شاخص‌های شیمیایی دگرسانی است. کانی‌های کوارتز،کائولینیت، مسکوویت (از نوع سریسیت)، روتیل، آناتاز، ایلیت، دیاسپور، آلونیت، آلبیت، کلینوکلر، جاروسیت، ژیپس، پیریت، اورتوکلاز و دولومیت، کانی‌های زون آرژیلیک هستند. کانی‌سازی سولفیدی شامل پیریت (به طور غالب)، کالکوپیریت، بورنیت، کالکوسیت، گالن و اسفالریت می‌باشند. شاخص شیمیایی دگرسانی(CIA) از 51/55 تا 74/3 درصد و شاخص کانی‌شناسی دگرسانی (MI) از 8/22 تا 48/3 درصد متغییر است که بیانگر شدت دگرسانی حدواسط تا بالای کانی‌های فلدسپار است. مقدار شاخص مافیک دگرسانی(MIA‌(O)) نیز از 48/87 تا 88/55 درصد در تغییر بوده و نشان‌دهنده دگرسانی کانی‌های فرومنیزین (پیروکسن و آمفیبول) موجود در توف‌ها می‌باشد. . تهی‌شدگی بیشتر عناصر و از جمله برخی عناصر نامتحرک (  LREEs و Zr، Y، V  ،Al)، حضور کانی‌های نشان‌دهنده pH اسیدی مانند جاروسیت ، آلونیت و کانی‌های حرارت بالا مانند روتیل و آناتاز، وجود کوارتز حفره‌‌ای در برخی مناطق دگرسان شده و غنی شدگی همزمان As، Sb و Mo در زون دگرسان شده آرژیلیکی کمر، دارای مشابهت‌هایی با دگرسانی‌های سیال داغ کانسارهای اپی‌ترمال سولفیداسیون بالا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


کتابنگاری
حاج­علیلو، ب.، 1378- متالوژنی ترشیری در البرز باختری- آذربایجان (میانه- هشترود) با نگرشی خاص بر منطقه هشجین، رساله دکترای زمین­شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، 275ص.
حسین­زاده، م.، مغفوری، س.، مؤید، م.، رحمانی، ا.، 1395- کانسار خلیفه­لو: کانی­زایی مس-طلای اپی­ترمال سولفیداسیون بالا (High-Sulfidation) در پهنه ماگمایی طارم، شمال خرمدره، 99، 179-194. DOI: www.researchgate.net/publication/283896419.
شرکت پارس­پی­آزما، 1396-  نقشه زمین­شناسی 1:5000 محدوده کمر.
مؤید، م.، 1380- بررسی­های پترولوژیکی نوار ولکانو-پلوتونیک ترشیاری البرز غربی-آذربایجان با نگرشی ویژه بر منطقه هشتجین، رساله دکترای زمین­شناسی گرایش پترولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، 328ص.
نبوی، م. ح.، 1355- دیباچه­ای بر زمین­شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 109ص.
 
 
References
Aja, S.U., 1998- The sorption of the rare earth element, Nd, onto kaolinite at 25°C, Clays and Clay Minerals, 46, 103– 109.DOI: 10.1346/CCMN.1998.0460112.
Alfieris, D., Voudouris, P., Spry, P.G., 2013- Shallow submarine epithermal Pb–Zn–Cu–Au–Ag–Te mineralization on western Milos Island, Aegean Volcanic Arc, Greece: Mineralogical, geological and geochemical constraints, Ore Geology Reviews, 53, 159-180. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2013.01.007.
Babcock, R.S., 1973- Computational models of metasomatic processes, Lithos, 6, 279–290.DOI:10.1016/0024-4937(73)90089-3.
Babechuk, M., Widdowson, M., Kamber, B., 2014- Quantifying chemical weathering intensity and trace element release from two contrasting basalt profiles, Decan Traps, India, Chemical Geology, 363, 56-75. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2013.10.027.
Bau, M., Dulski, P., 1996- Distribution of yttrium and rare-earth elements in the Penge and Kuruman iron-formations, Transvaal Supergroup, South Africa, Precambrian Research, 79, 1-2, 37-55.  DOI:10.1016/0301-9268(95)00087-9.
Boyle, R.W., and Jonasson, I.R., 1984- The geochemistry of antimony and its use as an indicator element in geochemical prospecting,Geochemical Exploration, 20, 3, 223–302. DOI: 10.1016/0375-6742(84)90071-2.
Dongen, M., Wenberg, R.F., and Tomkins, A.G., 2010- REE-Y, Ti, and P Remobilization in Magmatic Rocks by Hydrothermal alteration during Cu-Au Deposit Formation, Economic Geology,105, 763-776.DOI: 10.2113/gsecongeo.105.4.763.
Douville, E., Bienvenu, P., Charlou, J.L., 1999- Yttrium and rare earth elements in fluids from various deep-sea hydrothermal systems. Geochim et Cosmochimica Acta, 63,627–643. DOI: 10.1016/S0016-7037(99)00024-1.
Finlow-Bates, T., Stumpfl, E.F., 1981- The behaviour of so-called immobile elements in hydrothermally altered rocks associated with volcanogenic submarine-exhalative ore deposits. Mineralium Deposita, 16, 319–328. DOI: 10.1007/BF00202743.
Grant, J.A., 2005- Isocon analysis: A brief review of the method and applications, Physical Chemistry, Eearth part, A/B/C, 30, 997–1004. DIO: 10.1016/j.pce.2004.11.003.
Gresens, R.L., 1967- Composition-volume relationships of metasomatism. Chemical Geology, 2, 47–65. DOI.org:10.1016/0009-2541(67)90004-6.
Haas, J., Shock, and E., Sassani, D., 1995- Rare earth elements in hydrothermal systems: Estimates of standard partial molal thermodynamic properties of aqueous complexes of the rare earth elements at high pressure and temperatures. Geochimical et Cosmochimica, 59, 4329–4350.DOI:10.1016/0016-7037(95)00314-P.
Hikov, A., 2013- Geochemistry of hydrothermally altered rocks from the Asarel porphyry copper deposit, Central srednogorie. Geologica balcanica, 42. 1 – 3, 3-28. https://www.researchgate.net/publication/269705087.
Hoskin, P., and Schaltegger, U., 2003- The Composition of Zircon and Igneous and Metamorphic Petrogenesis, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 53(1), 27-62. Doi:10.2113/0530027.
Ishikawa, Y., Sawaguchi, T., Iwaya, S., and Horiuchi, M., 1976- Delineation of prospecting targets for Kuroko deposits based on modes of volcanism of underlying dacite and alteration halos. Mining Geology, 26, 105–117. DOI:10.11456/shigenchishitsu1951.26.105.
Jansson, N.F., and Liu, W., 2020- Controls on cobalt and nickel distribution in hydrothermal sulphide deposits in Bergslagen, Sweden - constraints from solubility modelling, GFF, 142,2, 87-95. DOI:10.1080/11035897.2020.1751270.
Jiang, S., Wang, R., Xu, X., and Zhao, K., 2005-Mobility of high field strength elements (HFSE) in magmatic-metamorphic-,andsubmarine-hydrothermalsystems.PhysicsandChemistryof the Earth, 30, 1020–1029. DOI: 10.1016/j.pce.2004.11.004.
 
Khashgerel, B.E., Kavalieris, I., Hayashi, K., 2008- Mineralogy, textures, and whole-rock geochemistry of advanced argillic alteration: Hugo Dummett porphyry Cu– Au deposit, Oyu Tolgoi mineral district, Mongolia, Mineralium Deposita, 43, 913–932. DOI: 10.1007/s00126-008-0205-3.
Kikawada, Y., Uruga, M., Oi, T., and Honda, T., 2004- Mobility of lanthanides accompanying the formation of alunite group minerals, Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 261, 3, 651–659.DOI: 10.1023/B: JRNC.0000037109.34238.cc.
Kompanchenko, A, A., Voloshin, A, V., and Balagansky, V, V., 2018- Vanadium Mineralization in the Kola Region,
Fennoscandian Shield, minerals,  8, 474, 1-20.DOI:10.3390/min8110474.
 
Kouhestani, H., Azimzadeh, A.M., Mokhtari, M.A.A., and Ebrahimi, M., 2017- Mineralization and fluid evolution ofepithermal base metal veins from the Aqkand deposit, NW Iran, Mineralogy and Geochemistry, 194, 139–155. DOI: 10.1127/njma/2017/0036.
Large, R.R., Gemmell, J.B., Paulick, H., and Huston, D.L., 2001- The alteration box plot: A simple approach to understanding the relationship between alteration mineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits, Economic Geology, 96, 957–971. DOI.org:10.2113/gsecongeo.96.5.957.
Leitch, C.H.B., and Lentz, D.R., 1994- The Gresens approach to mass balance constrains of the alteration systems: Methods, pitfalls, examples, Alteration and alteration processes associated with ore-forming Systems, Geological Association of Canada: St. John’s, NL, Canada, 11,161–192.
MacLean, W.H., 1988- Rare earth element mobility at constant inter-REE ratios in the alteration zone at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami, Quebec. Mineralium Deposita,23, 231-238.DOI:10.1007/BF00206399.
Maclean, W.H., and Barrett, T.J., 1993- Lithogeochemical techniques using immobile elements, Geochemical Exploration, 48, 109-133. DOI: 10.1016/0375-6742(93)90002-4.
Mathieu, L., 2018- Quantifying hydrothermal alteration: a review of methods,Geoscinces, 8, 245.  DOI: 10.3390/geosciences8070245.
Mcdougall, J., and Lovering, J.F., 1963- Fractionation of chromium, nickel, cobalt and copper in a diffentiated dolrite-granophyre sequnce at red hill, Tasmania, Geological society of Australi, 10, 2, 325-338. DOI: 10.1080/00167616308728550.
Mikaeili, K.h., Hosseinzadeh, M.R., Moayyed, M., Maghfouri, S., 2018- The Shah-Ali-Beiglou Zn-Pb-Cu(-Ag) deposit, Iran: anexample of intermediate sulfidationepithermal type mineralization,Minerals, 8, 148. DOI.org:10.3390/min8040148
Nabatian, G., Ghaderi, M., Neubauer, F., Honarmand, M., Lui, X., Dong, Y.,Jiang, S.Y., von Quadt, A., and Bernroider, M., 2013- Petrogenesis of Tarom highpotassic granitoids in the Alborz-Azarbaijan belt, Iran:Geochemical, U-Pb zircon and Sr-Nd-Pb isotopic constraints,Lithos, 184, 324–345.DOI.org: 10.1016/j.lithos.2013.11.002.
Mikaeili, K.h., Hosseinzadeh, M.R., Moayyed, M., and Maghfouri, S., 2018- The Shah-Ali-Beiglou Zn-Pb-Cu(-Ag) deposit, Iran: an example of intermediate sulfidation epithermal type mineralization,Minerals, 8, 148. DOI.org:10.3390/min8040148.
Nesbitt, H.W., 1992- Diagenesis and metasomatism of weathering profiles, with emphasis on Precambrian paleosols. In: Martini, I.P., Chesworth, W. (Eds.), Weathering, Soils & Paleosols. Elsevier, Netherlands, 127–152. DOI.org:10.1016/B978-0-444-89198-3.50011-8.
Nesbitt, H.W., and Wilson, R.E., 1992- Recent chemical weathering of basalts, American journal of Science, 292, 740–777. DOI: 10.2475/ajs.292.10.740.
Nesbitt, H.W., and Young, G.M., 1982- Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites, Nature 299, 715-717. DOI:10.1038/299715a0.
Nesbitt, H.W., and Young, G.M., 1984- Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations, Geochimica et Cosmochimica Acta, 48, 1523–1534. DOI.org:10.1016/0016-7037(84)90408-3.
Nordstrom, D.K., 2000-An overview of arsenic mass-poisoning in Bangladesh and West Bengal, India, in Young, C., ed., Minor elements 2000, processing and environmental aspects of As, Sb, Se, Te, and Bi: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, 21-30.
Pandarinath, K., García‐Soto, A.Y., Santoyo, E., Guevara, M., and Gonzalez-Partida, E., 2020-Mineralogical and geochemical changes due to hydrothermal alteration of the volcanic rocks at Acoculco geothermal system, Mexico, Geological Jurnal, 55, 9. DOI:10.1002/gj.3817.
René, M., 2008-Anomalous rare earth element, yttrium and zirconium mobility associated with uranium mineralization, Terra Nova, 20,1, 52-58. DOI: 10.1111/j.1365-3121.2007. 00786.x.
Rubin, J.N., Henry, Ch.D., Price, J.G., 1993-The mobility of zirconium and other “immobile” elements during hydrothermal alteration, Chemical Geology, 110,1-3, 29-47.Doi:10.1016/0009-2541(93)90246-F.
Shiraki, K., 1997- Geochemical Behavior of Chromium, Resource Geology, 47, 6, 319-330. DOI:  10.11456/shigenchishitsu1992.47.319.
 
Sillitoe, R., Hedenquist, J., 2003- Linkages between volcanotectonic settings, ore-fluid compositions, and epithermal precious-metal deposits, Society of Economic Geologists Special Publications, 10, 315-343.
Smith, D., and Persil, E.-A., 1997- Sb-rich rutile in the manganese concentrations at St. Marcel–Praborna, Aosta Valley, Italy; petrology and crystal-chemistry. Mineralogical Magazine, 61 (5), 655–669. DOI: 10.1180/minmag.1997.061.408.04.
Trépanier, S., Mathieu, L., Daigneault, R., Faure, S., 2016- Precursors predicted by artificial neural networks for mass balance calculations: Quantifying hydrothermal alteration in volcanic rocks, Computers and Geosciences, 89, 32–43. DOI: 10.1016/j.cageo.2016.01.003.
Velinov, I., Gorova, M., Neykov, H., 1991- Svanbergite and  woodhouseite from the Asarel porphyry copper deposit
(Bulgaria), Comptes Rendus de l’Academie bulgare des Sciences, 44, 2, 45–48.
Voicu, G., Barodoux, M., Voicu, D., 1997- Mineralogical norm calculations applied to tropical weathering profiles. Mineralogical Magazine, 61, 185-196. DOI.org:10.1180/minmag.1997.061.405.03.
Whitney, D.L., and Evans, B.W., 2010- Abbreviations for names of rock-forming minerals, American Mineralogist, 95(1), 185-187. DOI: 10.2138/am.2010.3371.
Wood, S., 1990- The aqueous geochemistry of the rare earth elements and yttrium: 2. Theoretical prediction of speciation in hydrothermal solutions to 350°C at saturation water vapor pressure, Chemical Geology, 88, 99–125. DOI:10.1016/0009-2541(90)90106-H.
Wood, S.A., 2003- The geochemistry of rare earth elements and yttrium in geothermal waters: Society of Economic Geologists, Special Publication 10, p.133–158.DOI: 10.5382/SP.10.08.