نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

2 گروه اکتشاف معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

کانسار آستمال در شمال باختر ایران واقع شده و از لحاظ ساختاری در زون ماگمایی ارسباران قرار دارد. کانی سازی در این اسکارن، دراثر نفوذ توده گرانودیوریتی  ائوسن- الیگوسن به داخل سنگ  های کربناتی کرتاسه بالایی رخ داده است. کانی سازی در پهنه برون اسکارن قابل مشاهده است و فرایند متاسوماتیک، پس از نفوذ توده گرانودیوریتی و دگرگون شدن آن، به درون سنگ‌آهک ها آغاز شده است. مقادیر قابل توجهی از عناصر Si, Mg, Fe منجر به توسعه کانی‌های کالک سیلیکاته بی آب با ابعاد متوسط تا درشت‌دانه شده و همچنین مقادیر قابل توجهی از عنصر Cu و Fe همراه با مواد فرار مانند CO2 و H2S به سیستم اسکارنی اضافه شده است. در نتیجه این فرایند، کالک‌سیلیکات‌های آبدار (اپیدوت، ترمولیت، اکتینولیت)، سولفیدها (پیریت و کالکوپیریت)، اکسیدها (مگنتیت، هماتیت) و کربنات ها (کلسیت) جایگزین کالک‌سیلیکات‌های بدون آب شده اند. نتایج داده های ایزوتوپ گوگرد (δ34S) بر روی کانه های پیریت و کالکوپیریت در دامنه 1/8 - تا 6/1 + پرمیل قرار گرفته است که نشان‌دهنده منبع ماگمایی برای سولفید موجود در سیال است. نتایج داده های ایزوتوپ‌های δ18O و δ D بر روی کانی های مگنتیت، سریسیت و اپیدوت از 56 - تا 73 - پرمیل برای هیدروژن و 0/5 - تا 6/8 + پرمیل برای اکسیژن متغیر است که گویای آمیختگی سیالات ماگمایی با مقادیر ناچیزی از سیالات جوی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

باغبان‌اصغری نژاد، س.، 1391، بررسی ژنز، کانی شناسی و ژئوشیمی اسکارن آهن- مس آستمال، شمال شرق خاروانا، آذربایجان شرقی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، 185 ص.
حسن پور، ش.، 1389، متالوژنی و کانه زایی مس- طلا در زون ارسباران، شمال غرب ایران، رساله دکتری، دانشگاه شهید بهشتی، 331 ص. 
حسین زاده، ق.، 1378، بررسی کانسار مس تیپ اسکارن انجرد، شمال غرب اهر، آذربایجان شرقی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، 188 ص.
سیه چشم، ک.، 1381، مطالعه کانی شناسی، دگرسانی و تحولات متاسوماتیکی ذخیره اسکارن پهناور (شرق سیه رود)، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، 139 ص.
شرکت ملی مس ایران، 1386، نقشه زمین‌شناسی 1:20000 آستمال، تهران، ایران.
مختاری، م.ع.ا.، 1390، شناسایی و تعیین کانی سازی آهن آستمال (شمال شرق خاروانا)، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 26 ص. گزارش داخلی منتشر نشده.
نبوی، م. ح.، 1355، نقشه زمین شناسی ساختاری ایران، ازمان زمین‌شناسی کشور، ایران.
Baghban-Asgharinejhad, S., 2012. Genesis, Mineralogy and geochemistry of the Astamal Iron skarn, NE of Kharvana, Eastern Azarbaijan province, Iran, M.Sc. Dissertation, Tabriz University, Tabriz, 202p. (In Persian)
Calagari, A. A., 1997. Geochemical, stable isotope, noble gas, and fluid inclusion studies of mineralization and alteration at Sungun porphyry copper deposit, East Azarbaidjan, Iran: Implication for genesis, Unpublished Ph.D. Thesis, Manchester University, Manchester, 537 p.   
Calagari, A.A., and Hosseinzadeh, Gh. 2006. The mineralogy of copper-bearing skarn to the east of the Astmal-Chay river, East-Azarbaidjan, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, pp. 423–438. 10.1016/j.jseaes.2005.11.009.
Cole, D.R., Horita J., Eniamin. V., Polyakov, V.B., Valley, J.W., Spicuzza, M.J., and Coffey, D.W., 2004. An experimental and theoretical determination of oxygen isotope fractionation, An experimental and theoretical determination of oxygen isotope fractionation in the in the system magnetite-H2O from 300 to 800 °C. Geochimca Cosmochimca Acta, 68(17):3569–3585.  10.1016/j.gca.2004.02.017.
Cooke, D.R., Deyell, C.L., Waters, P.J., Gonzales, R.I., and Zaw, K., 2011. Evidence for magmatic-hydrothermal fluids and ore-forming processes in epithermal and porphyry deposits of the Baguio district, Philippines: Economic Geology, 106(8): 1399–1424. https://doi.org/10.2113/econgeo.106.8.1399.
Deer, W.A., Howie, R.A., and Zussman, J., 1992. An Introduction to the Rock-Forming Minerals. Second (ed) Longman Scientific and Technical, London.
Einaudi, M. T., Meinert, L. D., and Newberry, R.J., 1981. Skarn deposits. Economic Geology 75th Anniversary, 317–391.
Einaudi, M.T., 1982. General features and origin of skarns associated with porphyry copper plutons Southwestern North America". In: Titley SR (ed) Advances in the geology of porphyry copper deposits. The University of Arizona Press, Southwestern North America, 53(3): 185–209. https://azgs.arizona.edu/azgeobib/general-features-and-origin-skarns-associated-porphyry-copper-plutons-southwestern-north.
Faure, G., and Mensing, A., 2005. Principles of isotope geology. 2th Edition, John Wily and Sons, New York, 460 pp.
Frikken, P.H., and Cooke, D.R., 2005. Mineralogical and Isotopic Zonation in the Sur-Sur Tourmaline Breccia, Río Blanco-Los Bronces Cu-Mo Deposit, Chile: Implications for Ore Genesis, Economic Geology, 100(5): 935–961. DOI: 10.2113/100.5.935.
Guilbert, J.M., and Lowell, J.D., 1974. Variations in zoning patterns in porphyry copper deposits, Canadian Institute Minim Metall Bull 67(1):99–109.
Hassanpour, S., 2010. Metallogeny of Cu-Au mineralization in the Arasbaran Zone, NW Iran, P.h.D. dissertation, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran, 331p. (In Persian)
Hassanpour, S., and S, Rajabpour, 2023. Physicochemical evolution mechanisms in a skarn system: insight from the Mazraeh Cu deposit, NW Iran, under review.
Hassanpour, S., and Rajabpour, S., 2019. The Kighal Porphyry Cu–Mo Deposit, NW Iran: Insights into Origin and Evolution of the Mineralizing Fluids, Russian Geology and Geophysics, Vol. 60, No. 10, pp. 1141–1162. https://doi.org/10.15372/RGG2019115.
Hassanpour, S., 2013. The alteration, mineralogy and geochronology (SHRIMP U-Pb and 40Ar/39Ar) of copper-bearing Anjerd skarn, north of the Shayvar Mountain, NW Iran. International Journal of Earth Science, 102(3):687–699. http://dx.doi.org/10.2113/100.5.935.
Hoefs, J., 2005. Stable isotope geochemistry, 6th ed.: Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, pp285. 
Hosseinzadeh, Gh., 1999. Study of Anjerd skarn type deposit, NW Iran, East Azarbaijan, M.Sc. Dissertation, Tabriz University, Tabriz, 188p. (In Persian)
Hosseinzadeh, M.R., and Calagari, A.A., 2006. The mineralogy of copper-porphyry skarn to the east of the Sungun-Chay river, east Azarbaijan, Iran, Journal of Asian Earth Science, v. 28, 423-428, https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2005.11.009.
Huang, C., 1976. An isotopic and petrologic study of the contact metamorphism and metasomatic related to copper deposit at Ely. Nevada. Unpublished Ph. D. dissertation, Pensylnania State University, 178 p.
Li, Y.B., and Liu, J.M., 2006. Calculation of sulfur isotope fractionation in sulfides. Geochemica of Casmocemica Acta, 70(6): 1789-1795,  10.1016/j.gca.2005.12.015.
Meinert, L.D., 1992. Skarn and skarn deposits", Geoscience Canada, 19(4):145–162. DOI: 10.12789/gs.v19i4.3773.
Meinert, L.D., Dipple, G.M., and Nicolescu, S., 2005. World skarn deposits". Economic Geology, One Hundredth Anniversary, pp. 1905–2005.
Meinert, L.D., Hedenquist, J.W., and Satoh, H., 2003. Formation of anhydrous and hydrous skarn in Cu-Au ore deposits by magmatic fluids: Economic Geology, 98(2): 147–156. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.98.1.147.
Mokhtari, M.A.A., 2011. Study and indication of the Astamal mineralization (NE Kharvana), Geological survey of Iran 26p, unpublished interior report. (In Persian)
Nabavi, M., 1976. Structural map of the Iran, Geological Survey of Iran. (In Persian)
NICICO, 2007. Geological map of the Astamal (1:20000), Tehran, Iran. (In Persian)
Ohmoto, H., 1986. Stable isotope geochemistry of ore deposits. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 16(2): 491-559. DOI: 10.1016/B978-0-08-095975-7.01103-7.
Ohmoto, H., and Rye, R. O., 1979. Isotope of sulfur and carbon, in Barnes, H. L. Ed., Geochemestry of Hydrothermal deposits, John Wiley & Sons, pp. 509-567. 
Perkins, E.H., Brown, T.H., and Berman, R.G., 1986. PTX-SYSTEM: three programs for calculation of pressure–temperature–composition phase diagrams, Computers and Geoscience, (12): 749–755. 10.1016/0098-3004(86)90028-2. 
Rose, A. W., and Burt, D.M, 1979. Hydrothermal alteration, In Barnes H.L. (ed.), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits, 2nd edn, John Wiley and Sons, New York, pp. 235.
Siahcheshm, K., 2002, Study of mineralogy, alteration and metasomatic evolutions of the Pahnavar skarn deposit (East Siahroud), M.Sc. Dissertation, Tabriz University, Tabriz, 139p. (In Persian)
Slaughter, J., Kerrick, D.M., and Wall, W.J., 1975. Experimental and thermodynamic study of equilibrain system CaOMgO-SiO2-H2O-CO2, American journal of science, 275, 143-162. DOI: https://doi.org/10.2475/ajs.275.2.143.
Taylor, B.E., and ONeil, J.R., 1977. Stable isotope studies of metamorphic Ca-Fe-Al-Si skarns and associated metamorphic and igneous rocks Osgood Mountains, Nevada. Contribution to Mineralogy and Petrology 63, 1-49. https://doi.org/10.1007/BF00371674.
Titley, S.R., 1973. Pyrometasomatism-an alteration type, Economic Geology, 68(12):1326–1328. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.68.8.1326.
Whitney, D. L., and Evans, B. W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist 95: 185-187. DOI:10.2138/am.2010.3371.
Zheng, Y.F., 1993. Calculation of oxygen isotope fractionation in anhydrous silicate minerals. Geochimca Cosmochimca Acta, 57(5): 1079-1091. https://doi.org/10.1016/0016-7037(93)90042-U.