کانی‌شناسی، زمین‌شیمی و ریزدماسنجی میانبارهای سیال در کانسار مس اسماعیل‌آباد با هدف تعیین عوامل کنترل‌کننده کانی‌زایی مس، شمال خاوری ساوه، کمان ماگمایی ارومیه دختر

نویسندگان

1 گروه علوم زمین، دانشکده علوم زمین، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

2 گروه زمین‌شناسی منابع معدنی و آب‌های زیرزمینی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

3 گروه علوم زمین، دانشکده علوم زمین، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران.

4 گروه زمین‌شناسی منابع معدنی و آب‌های زیرزمینی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.48308/esrj.2025.106146
چکیده

مقدمهمحدوده مس اسماعیل‌آباد در حد فاصل جاده تهران- ساوه، 55 کیلومتری شهر شمال خاوری ساوه و در بخش میانی- شمالی کمان ماگمایی ارومیه- دختر واقع است. واحدهای آتشفشانی سنوزوئیک در بخش میانی UDMA در اطراف ساوه میزبان چندین کانسار (Heidari et al, 2022) Cu-Au-Ag-Fe ، نارباغی (Fazli et al, 2019)، رنگرز (Zamanian et al, 2021)، زرندیه (Yousefi and Alipour-asll, 2019) و کوه پنگ (Rajabpour et al, 2017; 2018) هستند. مطالعات کلی در بخش میانی UDMA اهمیت متاسوماتیسم گوشته را در تشکیل سنگ‌های نفوذی نشان می‌دهد. بر اساس سن‌سنجی U-Pb، این کمپلکس ماگمایی در ائوسن بالایی متبلور شده است (Yushin and Romanko, 1981; Nouri et al, 2018). اگرچه نشانه‌های زیادی از معدنکاری قدیمی، اندیس‌های معدنی و کانسارهای Cu-Au-Ag که از نظر زمانی و مکانی با ماگماتیسم ائوسن مرتبط هستند در این ناحیه وجود دارد، اما در مقایسه با سایر مناطق مانند کمربندهای ارسباران و کرمان، کمتر مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش تلاش شده است بر اساس شواهد زمین‌شناسی صحرایی و سنگ‌شناسی، ساخت و بافت، کانی‌شناسی و پاراژنز، زمین‌شیمی و میکروترمومتری میانبارهای سیال، عوامل کنترل‌کننده کانی‌سازی مس در کانسار اسماعیل‌آباد درک شود. این تحقیق می‌تواند برای بهبود معیارهای اکتشاف این نوع کانسار در بخش مرکزی UDMA و سایر مکان‌های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.مواد و روش­هانمونه‌برداری از واحدهای مختلف سنگی در امتداد مقاطع زمین‌شناسی صورت گرفت. مطالعات پتروگرافی و کانی‌شناسی بر روی 23 مقطع نازک و نازک صیقلی انجام شد. برای انجام مطالعات زمین‌شیمیایی کانسنگ تعداد 15 نمونه به روش ICP-OES در مرکز تحقیقات و فرآوری مواد معدنی ایران مورد تجزیه قرار گرفت. همچنین به منظور تعیین ویژگی سیال کانسنگ‌ساز مطالعات پتروگرافی و ریزدماسنجی بر روی دو نمونه کانی کلسیت در آزمایشگاه دانشگاه تربیت مدرس انجام گردید.نتایج و بحثسنگ میزبان کانی‌سازی مس در کانسار اسماعیل‌آباد، واحدهای آتشفشانی و آتش‌فشانی- رسوبی به سن ائوسن است که تحت‌تأثیر توده‌های نفوذی گرانیتوئیدی‌، مونزونیتی و گابرو دیوریتی قرار گرفته است. این واحد‌های میزبان تحت‌تأثیر دگرسانی سیلیسی-کربناتی، پروپلیتی-کلریتی، سریسیتی، آرژیلیکی حدواسط با شدت‌های مختلف قرار گرفته است. کانی‌سازی به صورت رگه-رگچه‌ای سولفیدی- اکسیدی است. کانه‌های هیپوژن شامل کالکوپیریت، پیریت، تنانتیت، تتراهدریت، الیژیست و مگنتیت و کانی‌های سوپرژن شامل کالکوسیت، کوولیت، آزوریت، مالاکیت، کریزوکولا، گوتیت و لیمونیت است. بافت اصلی کانی‌ها شامل رگه‌ای- رگچه‌ای، انتشاری، شکافه پرکن، برشی، جانشینی و کلوفرم است. همراهی کانی‌های سولفیدی مس مانند کالکوپیریت، کالکوسیت، کوولیت با پیریت و سولفوسالت‌هایی مانند تنانتیت و تتراهدریت به همراه بافت‌های فوق‌الذکر از ویژگی‌های ذخایر اپی‌ترمال (Hedenquist, 2015) می‌باشد. مطالعات میکروترمومتری میانبارهای سیال نشان‌دهنده دمای همگن‌شدگی 3/140 تا 330 درجه سانتی‌گراد است که بر اساس نظر آریباس و همکاران (Arribas et al, 1995)، مشخص‌کننده جریان سیال گرمابی در سطوح عمیق سامانه‌های گرمابی است. مقادیر شوری در نمونه‌های مورد مطالعه 4/11 تا 8/17درصد وزنی NaCl و چگالی 78/0 تا 05/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. نمودار تعیین ژرفا- فشار (Fournier, 1999) نشان می‌دهد که این فرآیند احتمالاً در ژرفای حدود 100 تا 500 متر زیر سطح ایستابی و فشار هیدروستاتیکی 130 تا 20 بار رخ داده است. در محیط‌های ساب‌ولکانیک، آب‌های جوی تحت‌تأثیر فرآیندهای فیزیکوشیمیایی (دمای 370> درجه سانتی‌گراد و فشار لیتوستاتیک) با آنیون‌های سولفیدی (SO4-2 و HS-) و تا حدودی کلریدی تشکیل کمپلکس داده و این کمپلکس‌ها نقش فعالی در حمل مس و عناصر همراه داشته است (Pirajno, 2009). فرآیندهای جوشش، آمیختگی و رقیق‌‌شدگی سطحی سیالات، از عوامل مهم در ناپایداری کمپلکس‌های کلریدی و سولفیدی است. همزمانی ته نشست آهن و مس موجود در سیال سبب تشکیل فازهای سولفیدی در مراحل پایانی کانی‌سازی است که در اثر کاهش ناگهانی فشار در شکستگی‌های منطقه ایجاد شده‌اند (Tale Fazel et al, 2011). همپوشانی آشکاری میان محدوده دما و شوری کانی‌سازی در کانسار اسماعیل‌آباد با کانسارهای نوع مانتو وجود دارد.نتیجه­گیریکانی‌سازی مس در کانسار اسماعیل‌آباد در ارتباط با توده‌های نفوذی الیگومیوسن و سنگ‌های آتشفشانی ائوسن است که توسط گسل‌های با روند شمال غرب- جنوب شرق کنترل می‌شود. کانی‌سازی مس به صورت رگه- رگچه‌ای و همراه با دگرسانی‌های محیط گرمابی، مانند سیلیسی- کربناتی، آرژیلیکی، پروپیلیتی و سریسیتی همراه است. رخداد کانی‌سازی به دو صورت هیپوژن و سوپرژن است. در مرحله هیپوژن فازهای سولفیدی عمدتاً پیریت، کالکوپیریت، تنانتیت، تتراهدریت همراه با الیژیست و مگنتیت است. در مرحله سوپرژن کالکوسیت، کوولیت در حاشیه سولفیدهای اولیه تشکیل شده‌اند. در مرحله تأخیری مالاکیت، آزوریت، کریزوکولا، و هیدروکسیدهای آهن تشکیل شده‌اند. عدم کانی‌سازی فلزات گران‌بها می‌تواند گویای فرآیندهای فرسایشی قوی در بخش‌های بالایی کانی سازی و یا محتوای کم فلز در سیالات منشأ باشد. مس بیشترین همبستگی را به ترتیب با عناصر Ca، As، Sb، S، Ag و Sc دارد. ناپایداری کمپلکس‌های سولفیدی و کلریدی که منجر به نهشته شدن همزمان آهن و مس و تولید فازهای اکسیدی و فازهای اولیه و ثانویه سولفیدی در مرحله کانی‌سازی سوپرژن می‌انجامد، به طور قابل‌توجهی تحت‌تأثیر پدیده جوشش اختلاط و رقیق‌شدگی سیالات و شورآبه‌های تبخیری قرار گرفته است. مقادیر دمای همگن‌شدگی در برابر شوری‌، بیانگر اختلاط آب‌های ماگمایی با آب‌های جوی در تشکیل کانسار است. مطالعات صحرایی، کانی‌شناسی، دگرسانی و میانبارهای سیال، بیانگرکانی‌سازی از نوع مانتو است.