عنوان

مطالعه زمین شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار مس نوع پورفیری در کیقال و بارملک، شمال ورزقان، آذربایجان شرقی، ایران

‭۶۷۱۵پ‬

per

مطالعه زمین شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار مس نوع پورفیری در کیقال و بارملک، شمال ورزقان، آذربایجان شرقی، ایران

/وارطان سیمونز

: علوم طبیعی

، ‮‭۱۳۸۹‬

‮‭۱۹۵‬ص‬

چاپی

دکتری

زمین شناسی

‮‭۱۳۸۹/۰۸/۱۹‬

دانشگاه تبریز

منطقه کیقال ـ بارملک در ‮‭۱۲‬ کیلومتری شمال ورزقان، در استان آذربایجان شرقی قرار دارد و از نظر زمین‌صشناسی بخشی از زون ولکانو ـ پلوتونیک البرز ـ آذربایجان محسوب می‌صشود .واحدهای سنگی در این منطقه شامل سنگهای آتشفشانی آندزیتی ـ لاتیتی، تراکی آندزیتی، آندزی بازالتی و بازالتی با میان لایه‌صهایی از توف و آگلومرا) ائوسن فوقانی(، توده نیمه-آتشفشانی کوارتز مونزونیتی پورفیری) الیگوسن فوقانی ـ میوسن زیرین که مسئول کانی سازی و دگرسانی در منطقه است(، توده‌صهای نابارور گرانودیوریتی، میکرودیوریتی و مونزونیتی) میوسن(، دایکهای تاخیری متعدد با ترکیب دیوریتی ـ کوارتز دیوریتی، گرانودیوریتی، میکرودیوریتی و مونزودیوریتی، گنبدها و گدازه‌صهای آندزیتی ـ تراکی‌آندزیتی) پلیوکواترنر (و گدازه‌صهای بازالتی) کواترنری (هستند .بررسی ژئوشیمی عناصر اصلی، فرعی و کمیاب در توده کوارتز مونزونیتی کیقال و دایکهای تاخیری منطقه موید آلایش پوسته-ای و تغییرات نسبتا مشخص در درصد مودال کانیها می‌صباشند .سرشت توده پورفیری و دایکهای تاخیری از نوع کالک آلکالن با پتاسیم بالا و شوشونیتی بوده و ویژگی متا آلومینوس تا پرآلومینوس نشان می‌صدهند .این واحدهای سنگی جزو گرانیتوئیدهای نوع ‮‭I‬ و سری منیزین بوده و موقعیت تکتونیکی قوس حاشیه فعال قاره‌صای و قوس پس‌صبرخوردی نشان می‌صدهند .فعالیت سیستم گرمابی و وقوع جوشش بدنبال جایگیری توده پورفیری، سبب ایجاد شکستگیهای هیدرولیکی و خرد شدگی در منطقه شده و موجب شکل‌صگیری نسلهای مختلف رگچه‌صها و ریز رگچه-های کوارتزی، کوارتز ـ سولفید، انیدریت، ژیپس و کربنات ـ سولفید همراه با زونهای دگرسانی گرمابی) پتاسیک، فیلیک، آرژیلیک حدواسط و پیشرفته و پروپیلیتیک (و کانی سازی شده است .زونهای دگرسانی پتاسیک و فیلیک توسعه بیشتری دارند .فرایندهای سوپرژن موجب تشکیل دو زون دگرسانی دیگر) زون اکسیده و زون غنی شده سولفیدی (شده که بر روی زونهای دگرسانی هیپوژن همپوشانی حاصل نموده‌صاند .کانی سازی سولفیدی اساسا در زونهای پتاسیک، حدواسط پتاسیک ـ فیلیک و فیلیک، بصورت افشان و رگچه‌ص‍ ـ ریز رگچه‌صای رخ داده است .سولفیدهای اصلی هیپوژن شامل پیریت، مولیبدنیت و کالکوپیریت بوده و در بخشهای حاشیه‌صای توده، کانی سازی اسفالریت و گالن نیز رخ داده است .حضور کانیهایی نظیر کالکوپیریت و اسفالریت کم آهن در منطقه، نشانگر سولفیداسیون حدواسط می‌صباشد ‮‭pH‬ .سیالات گرمابی مسئول کانی سازی سولفیدی هیپوژن در منطقه مورد مطالعه کمتر از ‮‭۵‬ و ‮‭logfO۲‬ سیال نیز حدود‮‭۳۶‬ - تا‮‭۳۹‬ - تخمین زده می‌صشود .کانیهای اکسیدی هیپوژن نیز شامل مگنتیت و بمقدار جزئی هماتیت هستند که بصورت افشان در زون پتاسیک توده پورفیری کیقال پراکنده‌صاند .گوتیت کانی اصلی سوپرژن در زون شسته شده و اکسیده است که همراه مقادیری جاروسیت، هماتیت، مالاکیت و آزوریت می‌صباشد .فراوانی گوتیت در زون اکسیده معرف فراوانی نسبتا کم سولفیدهای هیپوژن خصوصا پیریت و در نتیجه اسیدیته کمتر سیالات سوپرژن پایین رو است .در زون غنی شده سولفیدی، کوولیت و مقدار کمتری بورنیت جانشین کالکوپیریت شده‌صاند .انواع سیالات درگیر تک فاز بخار، دو فازی و ‮‭۳‬ فازی حاوی کانیهای نوزاد) هالیت، هماتیت، سیلویت، اکسید آهن و کالکوپیریت(، از نوع اولیه، ثانویه و ثانویه کاذب در داخل رگچه‌صهای کوارتزی حضور دارند .اکثر سیالات درگیر ‮‭۲‬ فازی به حالت مایع همگن می‌صشوند ‮‭TH‬ .این گروه از سیالات درگیر حدود ‮‭۱۸۰‬ تا ‮‭۳۴۰‬ و ‮‭۳۶۰‬ تا ‮‭۴۴۰‬ درجه سانتیگراد بوده و انواع ‮‭۲‬ فازی همگن شونده به حالت بخار ‮‭TH‬ بالاتری نشان می‌صدهند ‮‭(۳۶۰‬ تا ‮‭۴۶۰‬ و ‮‭۵۰۰‬ تا ‮‭۵۴۰‬ درجه سانتیگراد .(اکثر سیالات درگیر ‮‭۳‬ فازی، با انحلال هالیت همگن می‌صشوند و ‮‭Ts (NaCl)‬ آنها بین ‮‭۳۶۰‬ تا ‮‭۶۰۰‬ درجه سانتیگراد است .تعدادی از این سیالات درگیر نیز با از بین رفتن همزمان بلور هالیت و حباب بخار و یا با از بین رفتن حباب بخار همگن می‌صشوند .این گروه از سیالات درگیر محدوده وسیعی از ‮‭TH‬ نشان می‌صدهند ‮‭(۳۰۰‬ تا‮‭۳۶۰‬ ، ‮‭۴۰۰‬ تا ‮‭۴۶۰‬ و ‮‭۵۶۰‬ تا ‮‭۵۶۰‬ درجه سانتیگراد .(مقادیر شوری اندازه‌صگیری شده بین ‮‭۱‬تا ‮‭۷۰‬ درصد معادل ‮‭NaCl‬ است .بالاترین مقدار شوری بدست آمده حدود ‮‭۶۵‬ تا ‮‭۷۰‬ درصد معادل ‮‭NaCl‬ می‌صباشد .دو جمعیت مشخص از سیالات با شوری پایین و بالا در نمودار در نمودار شوری ـ ‮‭TH‬ قابل تشخیص است .در این بین، بخش اعظم سیالات با شوری بالا در بالای منحنی اشباع هالیت قرار می-گیرند .همزیستی سیالات درگیر دو فازی غنی از بخار و غنی از مایع) با شوری متوسط (و همچنین ‮‭۳‬ فازی هالیت دار با دامنه ‮‭TH‬ مشابه، شاهدی برای وقوع فرایند جوشش می‌صباشد .علاوه بر این، اختلاط هم دما با سیالات با شوری متفاوت نیز قابل استنباط است .عمق تقریبی بدام افتادن سیالات درگیر مورد مطالعه از اعماق حدود ‮‭۴۰۰‬ متری تا ‮‭۹/۱‬ کیلومتری نسبت به سطح توپوگرافی اولیه را شامل می‌صشود .بر اساس مطالعات ایزوتوپهای پایدار ‮‭O‬ و‮‭H‬ ، سیالات کانه ساز عمدتا منشاء ماگمایی دارند .ترکیب ایزوتوپی گوگرد سولفیدها نیز نزدیک به صفر بوده و حاکی از منشاء ماگمایی برای گوگرد است .همچنین مقادیر سولفیدها و سولفاتهای منطقه مورد مطالعه در محدوده مقادیر بدست آمده برای سایر ذخایر پورفیری مطالعه شده قرار دارد .ترکیب ایزوتوپی کربن در محدوده کربناتهای رسوبی قرار داشته و می‌صتواند معرف منشاء گرفتن احتمالی آن از طریق انحلال و کربن‌صزدایی سنگهای کربناتی، که احتمالا در زیر صسنگهای آتشفشانی منطقه وجود داشته و در مناطق اطراف، خصوصا سونگون رخنمون دارند، می‌صباشد .

12 km north of Varzeghan, East- Kighal~ forming fluids have had mainly magmatic origin. S isotope composition of sulfides is near to 0 indicating a magmatic origin. Furthermore, values of studied sulfide and sulfate minerals are consistent with values obtained from other studied porphyry deposits. C isotope composition lies within the range of sedimentary carbonates and can indicate its derivation from dissolution and decarbonation of carbonate rocks probably lying beneath. -bearing multiphase inclusions with similar TH range, is an evidence for the occurrence of boiling. Nevertheless, isothermal mixing of fluids with different salinities can also be inferred. The approximate depths at which the studied fluids were trapped ranges from 0.4 to 1.9 km, relative to initial topographic surface. Based upon O and H isotope studies, ore-phase inclusions (with medium salinity) and also halite-rich 2-rich and liquid- 70 NaCl equivalent. Two distinct populations of high and low salinity fluids are recognizable on bivariate plot of TH versus salinity. However, most of the data points are plotted above the halite saturation curve. Coexistence of vapor-C). The salinity values range from 1 to 70 NaCl equivalent. The highest obtained salinity value is about 65600-C and 560460-C, 400360-bearing inclusions homogenize by simultaneous disappearance of halite and vapor or by vapor disappearance. These type of inclusions show wide range of TH values (300-C. Some of the haliteC). Most of the multiphase inclusions homogenize by halite dissolution and their Ts(NaCl) ranges from 360 to 600540-C and 500460-phase inclusions homogenizing into vapor phase, show higher TH (360-C. However, some of the 2C and from 360 to 440phase inclusions are homogenized to liquid phase. The TH of this type of inclusions show two peaks ranging from 180 to 340-secondary types exist in the quartz veinlets. Most of the 2-oxide and chalcopyrite daughter minerals) inclusions of primary, secondary and pseudo-rich monophase, 2 phase and multiphase (containing halite, hematite, sylvite, Fe-39. Hypogene oxides include magnetite and lesser amounts of hematite which are sporadically present within the potassic zone. Goethite is the main supergene mineral within the leached and oxidized zone accompanied by lesser amounts of jarosite, hematite, malachite and azurite. The abundance of geothite in leached zone indicates the lower abundance of hypogene sulfides specially pyrite and consequently lower acidity of supergene fluids. Covellite and lesser amounts of bornite replaced chalcopyrite in the supergene sulfide zone. Various vapor-35 to -bearing hydrothermal fluids are < 5 and the logfO2 of these fluids is between -Fe sphalerite in the area testifies to intermediate sulfidation state. The estimated values for pH of the ore-microveinlets. The main hypogene sulfides are pyrite, molybdenite and chalcopyrite, which are accompanied by lesser amounts of sphalerite and galena in marginal parts of the stock. The presence of chalcopyrite and low-phyllic and phyllic zones as disseminations and veinlets-enriched) superimposed on hypogene alteration zones. The sulfide mineralization principally occurred within potassic, transitional potassic-sulfide) coupled with alteration (potassic, phyllic, intermediate and advanced argillic and propylitic), and mineralization. Potassic and phyllic alteration zones are dominant in the area. Supergene processes brought about two additional alteration zones (oxidized and sulfide-, and carbonate-, gypsum-, anhydrite-sulfide-, quartz-veinlets (quartz-collisional volcanic arc of active continental margin. Activity of hydrothermal system and occurrence of boiling after the emplacement of porphyry stock has caused shattering and hydrofracturing within the rocks leading to various generations of veinlets and micro-type magnesian granitoids. Tectonically, these rocks are affiliated to post-aluminous to peraluminous characteristics. These rock units belong to I-alkaline and shoshonitic nature and meta-K calc-cutting dykes show high-cutting dykes indicate crustal contamination and distinct variations in modal percentage of minerals within them. The porphyry stock and cross-monzonitic intrusive body and cross-Quaternary) and basaltic lava flows (Quaternary). Geochemical studies on major, minor, trace and rare earth elements in quartz-trachyandesitic domes (Plio-quartz dioritic, granodioritic, microdioritic and monzodioritic compositions, andesitic-cutting dykes with dioritic-lower Miocene) with porphyritic texture (which is responsible for mineralization and hydrothermal alteration in the area), granodioritic, microdioritic and monzonitic barren intrusives (Miocene), numerous cross-monzonite intrusive body (upper Oligocene-volcanic quartz-latitic, trachyandesitic, andesibasaltic and basaltic composition, accompanied by tuff and agglomerate (upper Eocene), sub-Azarbaidjan. Lithologic units of the area include volcanic rocks with andesitic-plutonic zone of Alborz-Azarbaidjan province. Geologically this area is a part of volcano-Barmolk area is located in

Barmolk,

Varzeghan,

Porphyry copper, ,

Hydrothermal alteration,

Intermediate sulfidation

Supergene enrichment.,Kighal

سیمونز،وارطان

کلاگری،علی اصغر، استاد راهنما

موید،محسن، استاد راهنما

جهانگیری،احمد، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی