نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه ، ارومیه، ایران
2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
هدف از این پژوهش، مطالعه زمین‌شیمیایی عناصر اصلی و ردیاب در سامانه دگرسانی محدوده کمر- گوو (جنوب هشتجین، استان اردبیل)، واقع در کمربند ماگمایی البرز باختری- آذربایجان می‌باشد. واحدهای سنگی منطقه شامل سنگ‌های آتشفشانی با ترکیب تراکی آندزیت بازالتی تا ریولیت و آذرآواری (کریستال، ویتریک توف) با سن ائوسن و الیگوسن هستند. این سنگ‌ها ماهیت کالک آلکالن و شوشونیتی داشته و به موقعیت زمین‌ساختی کمان پساتصادمی تعلق دارند. در منطقه کمر-گوو، پهنه‌های دگرسانی شامل، سیلیسی، سریسیتی (کوارتز + سریسیت + پیریت ± ایلیت ± روتیل)، سریسیت-آرژیلیک (کوارتز + سریسیت + کائولینیت + دولومیت)، آرژیلیک حدواسط (کوارتز + کائولینیت + ایلیت)، آرژیلیک پیشرفته (کوارتز + کائولینیت + آلونیت + دیاسپور ± آناتاز ± مسکوویت) و کلریتی (کوارتز + کلریت + ایلیت) می شوند. الگوی توزیع عناصر اصلی و ردیاب بهنجار شده نسبت به ترکیب گوشته اولیه (BSE) و محاسبات تغییرات جرم (به روش فاکتور حجم) نشان می‌دهند که پهنه‌های دگرسانی سیلیسی و آرژیلیک پیشرفته، به مقدار بیشتری از عناصر، تهی شده و الگوی توزیع عنصری متمایزی از سنگ مادر دارند. این در حالی است که در دگرسانی‌های کلریتی، آرژیلیک حدواسط و سریسیت-آرژیلیک، مقدار تغییر جرم عناصر، به نسبت کم بوده و الگوی توزیع عناصر، تقریباً مشابه سنگ مادر اولیه است. عناصر اصلی مانند Ca, Mg, Al, Na, Fe (به ترتیب) تهی شده‌اند. تیتانیم تهی‌شدگی بسیار جزئی نشان می‌دهد. فسفر تثبیت شده و پتاسیم (غالباً) غنی‌شده است. عناصر ردیابی چون Zr, Nb, Sc, Th با کاهش جرم همراه شده‌اند. عناصری همچون Co, Cr, Ni, Rb، هر دو فرایند تهی‌شدگی و غنی‌شدگی را تجربه نموده‌اند. عناصر Sr, V تهی‌شدگی نسبتاً زیادی نشان می‌دهند. S, Sb و به ویژه As، غنی‌شدگی نشان می‌دهند. عناصر نادر خاکی سبک در مقایسه با عناصر نادر خاکی سنگین تهی‌شدگی بیشتری متحمل شده‌اند. عناصری مانند Pb, Zn و Cu، فقط در پهنه سیلیسی و سریسیت-آرژیلیک غنی شده‌اند. این پژوهش نشان می‌دهد که عواملی مانند pH سیال گرمابی و مجموعه کانی‌های سنگ‌ساز اولیه و حاصل از دگرسانی، سبب تفاوت در رفتار و تمرکز عناصر در پهنه‌های مختلف دگرسانی در محدوده کمر-گوو شده‌اند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو)، 1395، گزارش اکتشافی پهنه قزلاوزن (انتشار نیافته).
معصومی، ر.، رحیم سوری، ی.، جمالی، ح.، عابدینی، ع.، 1400الف، کانی شناسی و زمین شیمی عناصر اصلی و جزئی پهنه دگرسانی آرژیلیک محدوده کمر، شمال باختر ایران. فصلنامه علوم زمین، تابستان 1400، سال سی و یکم، شماره 2، پیاپی 120، ص 123-136.DOI:10.22071/GSJ.2020.219967.1760 .
معصومی، ر.، رحیم سوری، ی.، جمالی، ح.، عابدینی، ع.، 1400ب، دگرسانی های گرمابی در محدوده کمر-گوو، جنوب هشتجین، استان اردبیل، شمال غرب ایران. چهلمین گردهمایی (همایش) ملی علوم زمین ، اسفند 1400.
مؤید، م.، 1380، بررسی های پترولوژیکی نوار ولکانو-پلوتونیک ترشیاری البرز غربی-آذربایجان با نگرشی ویژه بر منطقه هشتجین، رساله دکترای زمین شناسی، گرایش پترولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، 328ص.
نبوی، م. ح.، 1355، دیباچه ای بر زمین شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 109ص.
Adams, J. A. S., Osmond K. J., Rogers, J. J. W., 1959. The geochemistry of thorium and uranium, Physics and Chemistry of the Earth, 299-348. DOI: 10.1016/0079-1946(59)90008-4.
Aja, S.U., 1998. The sorption of the rare earth element, Nd, onto kaolinite at 25°C, J. 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, J. Ore Geology Reviews, 53, 159-180. 10.1080/03717453.2017.1306278.
Barnes, H.L., 1997. Geochemistry of hydrothermal ore deposits. John Wiley & Sons, 992 p.
Bau, M., and Dulski, P., 1996. Distribution of yttrium and rare-earth elements in the Penge and Kuruman iron-formations, Transvaal Supergroup, South Africa, J. Precambrian Research, 79, 1-2, 37-55. DOI: 10.1016/0301-9268(95)00087-9.
Carlile, J.C., Davey, G.R., Kadir, I., Langmead, R.P., Rafferty, W.J., 1998. Discovery and exploration of the Gosowong epithermal gold deposit, Halmahera, Indonesia, J. Geochemical Exploration, 60(3), 207-227. DOI: 10.1016/S0375-6742(97)00048-4.
Cogram, P., 2018. Jarosite. Elsevier Reference Collection in Earth Systems and Environmental Sciences. DOI: 10.1016/B978-0-12-409548-9.10960-1.
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, J. Ecnomic 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, J. Geochim et Cosmochimica Acta, 63, 627–643. DOI:10.1016/S0016-7037(99)00024-1.
Gresens, R.L., 1967. Composition-volume relationships of metasomatism, J. Chemical Geology, 2, 47-65. DOI:10.1016/0009-2541(67)90004-6.
Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A., and Mitchell, S.F., 2007. Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th–Co discrimination diagram, J. petrology. 48(12), 2341-2357. DOI: 10.1093/petrology/egm062.
Hedenquist, J.W., Arribas, A., Urien-Gonzalez, E., 2000. Exploration for epithermal gold deposits. In: Hagemann, S.G., Brown, P.E. (Eds.), Gold in 2000, Society of Economic Geologists, J. Reviews in Economic Geology, 13, 245–277. DOI: 10.5382/Rev.13.07.
Hewson, R.D., Cudahy, T.J., and Huntington, J.F., 2001. Geologic and alteration mapping at Mt Fitton, South Australia, using ASTER satellite-borne data. In IGARSS 2001. Scanning the Present and Resolving the Future, Proceedings, IEEE 2001 International Geoscience and Remote Sensing Symposium (Cat. No. 01CH37217) (2, 724-726). IEEE. DOI:10.1109/IGARSS.2001.976615.
Hewson, R.D., Cudahy, T.J., Burt, A. C., Okada, K., and Mauger, A. J., 2004. Assessment of ASTER imagery for geological mapping within the Broken Hill and Olary Domains, 12th Australian remote sensing and Photogrammetric conference proceedings, Perth, W.A., 2004.
Hikov, A., 2013. Geochemistry of hydrothermally altered rocks from the Asarel porphyry copper deposit, Central Srednogorie, J. Geologica Balcanica, 42(1-3), 3-28. DOI: 10.52321/GeolBalc.42.1-3.3.
Iranian Mines and Mining Industries Development and Renovation Organization (IMIDRO), 2016. Exploratory report of Qezel-Ozan area (unpublished) (In Persian).
Jankovic, S., 1986. Tethyan Eurasian Metallogenic Belt: Relations of mineral associations and their tectonic setting, Tectonics and mineralization (Chinese Jurnal),1(2), 99-124.
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.
Jones, B., Renaut, R.W., and Rosen, M.R., 1998. Microbial biofacies in hot-spring sinters; a model based on Ohaaki Pool, North Island, New Zealand, J. Sedimentary Research. 68(3), 413-434. DOI: 10.2110/JSR.68.413.
Kikawada, Y., Uruga, M., Oi, T., and Honda, T., 2004. Mobility of lanthanides accompanying the formation of alunite group minerals, J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry,261, 3, 651–659. DOI: 10.1023/b:jrnc.0000037109.34238.cc.
Kreiner, D.C., and Barton, M.D., 2017. Sulfur-poor intense acid hydrothermal alteration: A distinctive hydrothermal environment, J. Ore Geology Reviews, 88, 174-187. DOI.org/10.1016/j.oregeorev.2017.04.018.
Lopez-Moro, F.J., 2012. EASYGRESGRANT – a Microsoft Excel spreadsheet to quantify volume changes and to perform mass-balance modeling in metasomatic systems, Computer and Geoscince, 39, 191-196. DOI: 10.1016/j.cageo.2011.07.014.
Mao, J., Pirajno, F., Lehmann, B., Luo, M., and Berzina, A., 2014. Distribution of porphyry deposits in the Eurasian continent and their corresponding tectonic settings, J. Asian Earth Sciences. 79, 576-584. DOI: 10.1016/j.jseaes.2013.09.002.
Masoomi, R., Rahimsouri, Y., Jamali, H., and Abedini, A., 2021. Mineralogy and geochemistry of major and trace elements in argillic alteration zone of the Kamar district, NW Iran,Scientific Quarterly Journal of Geosciences, 31(2), 123-136. DOI: 10.22071/gsj.2020.219967.1760. (In Persian).
Masoomi, R., Rahimsouri, Y., Jamali, H., and Abedini, A., 2022. Hydrothermal alteration in The Kamar-Gov district, South of Hashtjin, Ardabil Province, Northwestern Iran, The 40st National Geosciences Congress. (In Persian).
McDougall, I., and Lovering, J.F., 1963. Fractionation of chromium, nickel, cobalt and copper in a differentiated dolerite‐granophyre sequence at Red Hill, Tasmania, J. Geological Society of Australia. 10(2), 325-338. DOI: 10.1080/00167616308728550.
Mehrabi, B., Siani, M.G., Goldfarb, R., Azizi, H., Ganerod, M., and Marsh, E.E., 2016. Mineral assemblages, fluid evolution, and genesis of polymetallic epithermal veins, Glojeh district, NW Iran, J. Ore Geology Reviews, 78, 41-57. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2016.03.016.
Meyer, C., and Hemley, J., 1967. Wall rock alteration, In: Barnes, H.L. (Ed.), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits, New York, Holt, Rinehart and Winston, 166–235.
Moayyed, M., 2001. Investigation of Tertiary Volcano-Plutonic Bodies in West Alborz-Azarbaijan (Hashjin Area). Ph.D. thesis. Univ. of Shahid Beheshti. Iran. 296 p. (In Persian).
Motlagh, S.H.M., and Ghaderi, M., 2019. The Chargar Au-Cu deposit: an example of low-sulfidation epithermal mineralization from the Tarom subzone, NW Iran, J. Mineralogy and Geochemistry. 196, 43-66. DOI: 10.1127/njma/2019/0158.
Müller, D., and Groves, D.I., 2019. Indirect associations between lamprophyres and gold-copper deposits. In Potassic Igneous Rocks and Associated Gold-Copper Mineralization. Springer. 398p.
Müller, D., Rock, N.M.S., and Groves, D.I., 1992. Geochemical discrimination between shoshonitic and potassic volcanic rocks in different tectonic settings: a pilot study, J. Mineralogy and Petrology, 46(4), 259-289. DOI: 10.1007/BF01173568.
Nabatian, G., and Ghaderi, M.,2013. Oxygen isotope and fluid inclusion study of the Sorkhe-Dizaj iron oxide-apatite deposit, NW Iran, J. International Geology Review, 55(4), 397-410. DOI: 10.1080/00206814.2012.713547.
Nabavi, M., 1976. An Introduction to the Geology of Iran. Geological Survey of Iran Publication. Iran.109 p. (In Persian).
Palme, H., and O’Neill HSC, 2014. Cosmochemical estimates of mantle composition. In: Carlson RW (ed), Treatise on geochemistry, 2, 568p. DOI:10.1016/B978-0-08-095975-7.00201-1.
Pampura, V.D., 1985. Geochemistry of hydrothermal systems from areas of present-day volcanism, Novosibirsk, Nauka,150 p. (in Russian)
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), 6508-6526. DOI: 10.1002/gj.3817.
Parker, R., and Fleischer, M., 1968. Geochemistry of niobium and Tantalum, Geological survey professional paper 612, 45p.
Pearce, J.A., 1982. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries, J. Orogenic andesites and related rocks. 528-548. https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/8625.
René, M., 2008. Anomalous rare earth element, yttrium and zirconium mobility associated with uranium mineralization, J. Terra Nova. 20(1), 52-58.doi:10.1111/j.1365-3121.2007.00786.x.
Rubin, J.N., Henry, Ch.D., and 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.
Samson, I.M., and Wood, S.A., 2005. The rare earth elements: Behaviour in hydrothermal fluids and concentration in hydrothermal mineral deposits, exclusive of alkaline settings, in Linnen, R.L., and Samson, I.M., eds., Rare element geochemistry and mineral deposits, J. Geological Association of Canada, Short Course Notes. 315–341.
Schaltegger, U., 2007. Hydrothermal zircon, J. Elements. 3(1), 51-79. DOI: 10.2113/gselements.3.1.51.
Shiraki, K., 1997. Geochemical behavior of chromium, J. Shigen-Chishitsu, 47(6), 319-330. DOI: 10.11456/shigenchishitsu1992.47.319.
Stoffregen, R., and Alpers, C. 1987. Svanbergite and woodhouseite in hydrothermal ore diposits: Implications for apatite destruction during advanced argillic alteration, J. Canadian Mineralogist, 25, 201–212.
Thompson, A.J.B., and Thompson, J.F.H., 2012. Alats of alteration: a field and petrography guide to hydrothermal alteration minerals, Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division. 119 p.
Turner, D.R., Whitfield, M., and Dickson, A.G., 1981. The equilibrium speciation of dissolved components in freshwater and sea water at 25 C and 1 atm pressure, J. Geochimica et Cosmochimica Acta, 45(6), 855-881. DOI: 10.1016/0016-7037(81)90115-0.
White, N.C., and Hedenquist, J.W., 1995. Epithermal gold deposits: styles, characteristics and exploration, SEG Discovery, (23), 1-13.
Whitney, D.L., and Evans, B.W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals, J. 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, J. Chemical Geology, 88, 99–125. DOI: 10.1016/0009-2541(90)90080-Q.
Wood, S.A., 2003. The geochemistry of rare earth elements and yttrium in geothermal waters, Society of Economic Geologists, Special Publication .10, 133–158. DOI: 10.5382/SP.10.08.
Yasami, N., Ghaderi, M., Madanipour, S., and Taghilou, B., 2017. Structural control on overprinting high-sulfidation epithermal on porphyry mineralization in the Chodarchay deposit, northwestern Iran, J. Ore Geology Reviews, 86, 212-224. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2017.01.028.
)