عنوان

مطالعه زمین شناسی، ژئوشیمی، عوامل کنترل کننده کانه زایی و الگوی تشکیل کانسار پلی متال بایچه باغ (شمالغرب زنجان، ایران)

پ۲۴۱۹۰

per

مطالعه زمین شناسی، ژئوشیمی، عوامل کنترل کننده کانه زایی و الگوی تشکیل کانسار پلی متال بایچه باغ (شمالغرب زنجان، ایران)

سایه رضازاده

علوم طبیعی

۱۳۹۹

۲۱۵ص.

سی دی

دکتری

زمین شناسی اقتصادی

۱۳۹۹/۱۱/۱۳

کانسار پلیمتال بایچهباغ در فاصله 144 کیلومتری شمالغرب زنجان واقع شده و از نظر زمینشناسیبخشی از زون ایران مرکزی بوده و در کمان ماگمایی ارومیه- دختر قرار گرفته است. رخنمونهای سنگی محدودهمورد مطالعه شامل سنگهای دگرگونی پرکامبرین، توده سابولکانیک، توالیهای آذرآواری الیگوسن-میوسن وواحدهای رسوبی الیگوسن تا کواترنری میباشد. سنگهای آذرآواری در منطقه متشکل از ویتریک توف، کریستاللیتیک توف، کریستال ویتریک توف، لیتیک کریستال توف و آگلومرا میباشند. ترکیب سنگهای سابولکانیکیاغلب در حد آندزیت-داسیت بوده و ماهیت کالکآلکالن نشان میدهند. بررسی ژئوشیمی عناصر کمیاب و فرعی درتوده سابولکانیک موقعیت تکتونیکی قوس حاشیه فعال قارهای و قوس پس برخوردی را نشان میدهند.جایگیری توده سابولکانیکی در امتداد محور چین تاقدیسی در محدوده مورد مطالعه سبب ایجاد مجموعهشکستگیها و ریزگسلها و شرایط مناسب جهت فعالیت سیستم گرمابی شده است. واکنش سیاالت گرمابی با سنگمیزبان سبب گسترس دگرسانیهای آرژیلیک، سیلیسی- سریسیتی، سریسیتی-کربناته و کلریتی- کربناته شدهاست.کانسار بایچهباغ شامل رگههای پلیمتال کوارتز-کربناتی کانهدار است که بیشتر این رگههای کانیسازی شده درراستای N65E و N95 ،اغلب در میان توده سابولکانیکی و تا حدی واحدهای آذرآواری جای گرفتهاند.بافتهای اصلی کانسار رگه-رگچهای و برشی است گسلها و شکستگیها اصلیترین عامل کنترل کننده کانهزاییدر محدوده مورد مطالعه میباشند.همچنین بافت کانیهای باطله شامل انواع بافتهای جانشینی، بافت¬های حاصلهاز تبلور مجدد، بافتهای اولیه و پرکننده فضاهای خالی میباشند.سه مرحله اصلی کانهزایی در کانسار بایچه باغ شناسایی شده است که مرحله اول شامل تشکیل کانیهای سولفیدیفلزات پایه مانند سولفیدی کالکوپیریت، پیریت، مارکاسیت، گالن و اسفالریت و کانیهای اکسیدی هماتیت،اسپیکوالریت و مگنتیت و عنصر طالی خالص می باشد و مرحله دوم عمدتاً شامل کانیهای آرسنیدی وسولفوآرسنیدی مانند اسکوترودیت، سافلوریت، رملسبرژیت، آرسنوپیریت، جرسدورفیت-کبالتیت و الوکالسیت و عنصر Native بیسموت بوده و مرحله سوم شامل سولفوسالتهای بیسموت مانند ویتیچنیت و امپلستیت است.همچنین مرحله دوم کانهزایی(As-Fe-Co-Ni (نسبتاً پیچیده و شامل سه زیر مرحله مختلف میباشد.براساس مطالعات بافتی و ترکیب شیمیایی دو نسل متفاوت از کانیهای گروه فهلور تشخیص داده شد که نسل اولترکیبی در حد تنانتیت تا تتراهدریت را دارا بوده و در طی مرحله اول و دوم کانیزایی تشکیل شده است در حالیکه نسل دوم ترکیبی در حد تنانتیت با مقادیر باالی بیسموت را دارا بوده و اغلب با مجموعه سولفوسالتهایبیسموت در مرحله سوم کانهزایی مشاهده گردیده است.ترکیب شیمیایی انواع کانیهای آرسنیدی، سولفوآرسنیدی و سولفوسالتهای مختلف نشاندهنده تغییراتفیزیکوشیمیایی )مانند دما، pH ،Eh ،اکتیویته S/As )سیال کانهساز در طی فعالیت سیستم گرمابی است. از ویژگی-های شاخص بافتی انواع کانیهای آرسنیدی و سولفوآرسنیدی نیز وجود بافتهای جانشینی، رورشدی، سیمیمانند، اسکلتی و کلوفرم میباشد. حضور چندین نسل متفاوت از اسکوترودیت و آلوکالسیت با ترکیب شیمیاییمتغیر و زونهای رشد نشاندهنده وجود پالسهای متعدد سیال کانهساز است. روند تکاملی Ni>Co≥Fe برایکانیهای As-Co-Ni از زیر مرحله اول تا آخر مرحله دوم ثبت گردیده است.براساس مطالعات میانبارهای سیال، دمای همگن شدن سیاالت بین280-74 درجه سانتیگراد و درجه شوری06/3 تا 7/25 درصد وزنی معادل NaCl در تغییر است. همزیستی سیاالت دو فازی غنی از مایع و تک فازی غنیاز بخار، وجود کانی آدوالریا و بافتهای تیغهای و کلوفرم دال بر رخداد فرایند جوشش بوده و بعالوه مخلوط شدنهم دما با سیاالت دارای شوری متفاوت در این مطالعه به اثبات رسیده است.S در محدوده مورد مطالعه میتواند به جهت منابع 34 طبق مطالعات صورت گرفته تغییرات نسبتاً وسیع در مقادیر δمتفاوت گوگرد یا تغییرات شرایط فیزیکوشیمیایی باشد. مقادیر پایین ایزوتوپ کربن در کربناتهای نمونههای موردمطالعه میتواند نشاندهنده وجود هیدروکربنهای سبکتر در طی فرایند کانیسازی باشد.شواهد حاصل از مطالعات صحرایی، پاراژنز کانیایی، مینرال شیمی کانیهای تشکیل شده، بافت، میانبارهای سیالو ایزوتوپی گوگرد و کربن نشان میدهد که این کانسار بیشترین شباهت را با کانسارهای رگهای پنج عنصری دارد.

Baycheh-Bagh polymetallic deposit is located 144 km north-west of Zanjan city and geologically the area is a part of central Iran, in Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc. The major exposed rocks in the study area include Precambrian metamorphic rocks, Oligocene-Miocene subvolcanic dome and volcaniclastic rocks and Oligocene to Quaternary sedimentary sequences. Volcaniclastic rocks in the area consist of vitric tuff, crystal lithic tuff, crystal vitric tuff and lithic crystal tuff and agglomerate. The composition of subvolcanic rocks is manily andesite-dacite which show calc-alkaline feature. Geochemical studies on minor and rare elements of subvolcanic dome indicated tectonic settings of post-collision volcanic arc and active continental margin. Emplacement of subvolcanic dome along the axis of anticline caused a set of fractures-fault and suitable conditions for activity of hydrothermal system in the study area. Reactions of hydrothermal fluids with rocks caused the development of alterations such as argillic, quartz-sericite, sericite-carbonate and carbonate-chlorite. Baycheh-Bagh deposit contains polymetal quartz-carbonate veins that most of these veins with N95 and N65E direction hosted mainly by subvolvanic rocks and partly volcaniclastic rocks.The main textures are vein-veinlets and hydrothermal breccia, and faults-fractures are the main factors con-trolling mineralization in the study area. Also gangue mineral texture including replacement, recrystallization and Primary depositional textures and space filling. Three transitional paragentic stages of hypogene mineralization have been identified. Stage 1 includes base metal (Cu, Zn, Pb) sulfides as chalcopyrite, pyrite, marcasite, sphalerite and galena, oxide minerals of hematite, specularite, magnetite and gold and is succeeded by Co-Ni-Fe-As arsenide and sulfarsenide minerals (Stage 2) as skuttrudite, safflorite, rammelsbergite, arsenopyrite, gersdorffite-cobaltite and alloclasite and bismuth and Cu-Bi sulfides/sulfosalts (Stage 3) as emplectite, wittichenite. Stage 2 Ni-Co-Fe-As mineralization is complex and is subdivided into three substages.Based on textural and chemical composition two different generations of fahlore group were identified that first generation spans the complete compositional range from tetrahedrite to tennantite and formed during the first and second stages of mineralization, while the second generation with bismuthian tennantite composition associated with bismuth sulfosalts of third stage.Chemical composition of different type of arsenide, sulfoarsenide and sulfosalt minerals reveal the physico-chemical changes (e.g. temperature, Eh, pH and activity of As/S) of ore forming fluids during the hydrothermal activity. The more common textural features of arsenide and sulfarsenide minerals are replacements, overgrowths, wire shaped, skeletal and colloform textures. The presence of several generations of skutterudite and alloclasite of variable chemical composition and delicate Ni-Co-Fe growth zoning in these phases indicate episodic influx of hydrothermal fluids. A general evolution trend with Fe≥Co>Ni is recorded in the ore minerals from the early to the late substages of Ni-Co-As mineralization.Microthermometric studies indicate that fluid inclusions have 74-280°C homogenization temperatures, and salinities of 3.06-25.7 wt% NaCl equiv. The coexistence of liqud rich two-phase and vapor-rich mono-phase inclusions, existence of adularia mineral and bladed and colloform textures can be indicative of boiling. In addition, occurrences such as isothermal mixing with another fluid were observed. According to studies, relatively large changes in the values of δ34S in the study area can be due to different sources of sulfur or changes in physicochemical conditions. Relatively negative isotopic compositions of carbonate in studies samples indicate that significant amounts of C in those carbonate is derived by isotopic lighter hydrocarbone. The evidence from field studies, mineralogical paragenesis, mineral chemistry of formed minerals, texture, fluid inclusion and sulfur and carbon isotope indicate that Baycheh-Bagh deposit is most similar to five elements vein-type deposits.

Investigation of Geology, Geochemistry, Ore controlling Parameters and Genesis of the Bayche-Bagh polymetallic deposit (NW Zanjan, Iran)

‏رضازاده،

‏‏ سایه

‏حسین زاده،

‏مؤید،

‏‏ Raith،

‏محمدرضا

محسن

Johann

استاد راهنما

استاد مشاور

استاد مشاور

تبریز