کانه‌زایی مس (سرب-روی) اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط در رخداد معدنی مرشون 2 (جنوب‌خاور زنجان): شواهد کانه‌زایی، زمین‌شیمی و میانبارهای سیال

کانسارهای اپی‌ترمال از منابع مهم فلزات قیمتی (طلا و نقره) و پایه (مس، سرب و روی) به‌شمار می‌روند (Simmons et al., 2005). این کانسارها معمولاً همراه با آتشفشان‌های محیط خشکی و توده‌های آذرین درونی کالک‌آلکالن تا آلکالن در جزیره‌های کمانی و حاشیه‌های فعال قاره‌ای، کمان‌های ماگمایی پهنة برخوردی، پهنه‌‌های پشت کمان و رژیم کششی پسابرخوردی دیده می‌شوند (White and Hedenquist, 1990; Cooke and Simmons, 2000; John, 2001; Sillitoe and Hedenquist, 2003; Simmons et al., 2005). کمربند فلززایی طارم- هشتجین در البرز باختری- آذربایجان (Nabavi, 1976) از مناطق مهم از نظر دارابودن ذخایر اپی‌ترمال فلزات پایه و گران‌بها در ایران به‌شمار می‌روند (Kouhestani et al., 2018, 2019a, 2019b, 2020). تا کنون چندین کانسار در این کمربند شناسایی شده است که از مهم‌ترین آنها می‌توان کانسارهای طلای گلوجه (Mehrabi et al., 2016)، مس (طلا) رشت‌آباد (Ajalli et al., 2021a, 2021b)، سرب و روی (± طلا) زه‌آباد (Shahbazi et al., 2019)، مس- سرب- روی زاجکان (Kouhestani et al., 2019a)، سرب و روی مرشون (Kouhestani et al., 2019b) و عباس‌آباد (Kouhestani et al., 2020)، مس علی‌آباد- خان‌چای (Kouhestani et al., 2018) و آق‌کند (Kouhestani et al., 2017) را برشمرد.

رخداد معدنی مرشون 2 در 130 کیلومتری جنوب‌خاور زنجان و در فاصلة نزدیک به 3 کیلومتری جنوب کانسار سرب و روی مرشون (Kouhestani et al., 2019b) جای دارد و در سال 1396 توسط شرکت روی‌گداز زنجان شناسایی و اکتشاف شده است. بررسی‌های کوهستانی و همکاران (Kouhestani et al., 2019b) روی کانسار مرشون نشان می‌دهند این کانسار یک کانه‌زایی اپی‌ترمال از نوع سولفیداسیون حد واسط مرتبط با فعالیت‌های ماگمایی- گرمابی کم‌ژرفای ائوسن بالایی (36 تا 37 میلیون سال پیش) است. با وجود نزدیکی به کانسار مرشون و همچنین، فعالیت‌های اکتشافی انجام‌شده در رخداد معدنی مرشون 2، تا کنون بررسی علمی دقیقی روی این رخداد معدنی انجام نشده است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی دقیق زمین‌شناسی و بررسی‌های زمین‌شیمی و میانبارهای سیال در رخداد معدنی مرشون 2 برای تعیین ویژگی‌های کانه‌زایی، پهنه‌بندی‌های دگرسانی‌ گرمابی، بررسی تغییرات زمین‌شیمیایی مرتبط با کانه‌زایی، تحول سیال کانه‌ساز و تعیین تیپ کانه‌زایی در این رخداد معدنی است. یافته‌های این پژوهش کلید اکتشافی برای این منطقه و دیگر بخش‌های کمربند فلززایی طارم- هشتجین شمرده می‌شود.

روش انجام پژوهش

در این پژوهش، نخست نقشةزمین‌شناسی مقیاس 1:20000 منطقه تهیه و چگونگی ارتباط رگه‌های کانه‌دار با سنگ‌های میزبان شناسایی شد. سپس، 9 برش نازک و 31 برش نازک- صیقلی برای بررسی‌های سنگ‌شناسی، کانه‌نگاری و ساخت و بافت تهیه و بررسی شدند. برای انجام بررسی‌های زمین‌شیمیایی، شمار 6 نمونه از سنگ‌های میزبان و 6 نمونه از بخش‌های کانه‌دار برگزیده شد. برای این کار، نخست نمونه‌ها با سنگ‌شکن تا اندازة نزدیک به 5 مش (4 میلیمتر) خُرد شدند و سپس با استفاده از آگات به مدت 2 دقیقه تا اندازه نزدیک به 200 مش (74 میکرون) پودر شدند. پس از آماده‌سازی، میزان 20 گرم از پودر نمونه‌ها برای سنجش میزان عنصرهای کمیاب و خاکی کمیاب به روش ICP–MS به آزمایشگاه شرکت زرآزما در تهران فرستاده و تجزیه شدند. برای اندازه‌گیری میزان عنصرهای خاکی کمیاب، نزدیک به 2/0 گرم از هر نمونه در لیتیم متابورات/تترابورات ذوب و سپس در اسید نیتریک حل شد. برای تعیین میزان فلزات پایه، به‌صورت جداگانه نزدیک به 5/0 گرم از هر نمونه در تیزاب سلطانی داغ (95 درجة سانتیگراد) حل شد. آستانة پایینی دقت اندازه‌گیری عنصرها در جدول 1 آورده شده است.

برای تعیین ویژگی‌های دما، فشار و شوری سیال‌های مسئول کانه‌زایی و دگرسانی، شمار 4 نمونه از رگه‌ها و بِرش‌های کانه‌دار برای انجام بررسی‌های میانبارهای سیال برگزیده شدند. بررسی‌های ریزدماسنجی با به‌کارگیری دستگاه Linkam THMSG-600 متصل به میکروسکوپ ZEISS در مرکز تحقیقات و فرآوری مواد معدنی ایران در کرج انجام شدند. دامنة حرارتی دستگاه 196- تا 600+ درجة سانتیگراد است. کالیبراسیون دستگاه در مرحلة گرمایش با دقت 6/0± درجة سانتیگراد است که با نیترات سزیم با نقطة ذوب 414 درجة سانتیگراد و در مرحلة سرمایش با دقت 2/0± درجة سانتیگراد و با ماده استاندارد ان‌هگزان با نقطة ذوب 3/94- درجة سانتیگراد انجام شده است. میزان شوری به‌صورت معادل درصدوزنی نمک‌طعام (wt.% NaCl) و از طریق دمای ذوب آخرین قطعة یخ برپایة فرمول پیشنهادیِ بودنار (Bodnar, 1993) (Salinity= 0.00+ 1.78θ- 0.0442θ²+ 0.000557θ³) به‌دست آورده شده است. نام اختصاری کانی‌ها از ویتنی و اوانس (Whitney and Evans, 2010) برگرفته شده است.

زمین‌شناسی و سنگ‌شناسی

در پهنه‌بندی پهنه‌های ساختاری- رسوبی ایران، رخداد معدنی مرشون 2 بخشی از کمربند فلززایی طارم- هشتجین در البرز باختری- آذربایجان (Nabavi, 1976) به‌شمار می‌رود (شکل 1- A). توف‌های اسیدی (واحد E^tv1) و حد واسط (واحد E^tv2) و گدازه‌های آندزیتی (واحد E^an) ائوسن از واحدهای سنگیِ محدوة این رخداد معدنی هستند و گنبد داسیتی (واحد da) و تودة آذرین درونیِ پیروکسن کوارتزمونزودیوریتی (واحد qm) به سن ائوسن بالایی آنها را قطع کرده‌اند (شکل 1- B).

شکل 1. A) نقشة زمین‌ساختی ایران با تغییراتی پس از نبوی (Nabavi, 1976) همراه با موقعیت منطقة مرشون 2 (مربع مشکی) در پهنة البرز باختری- آذربایجان؛ B) نقشة زمین‌شناسی رخداد معدنی مرشون 2 (برای بهتر نشان‌دادن موقعیت رگه‌های کانه‌دار، ضخامت آنها بیشتر نشان داده شده است).

Figure 1. A) Tectonic map of Iran (modified from Nabavi, 1976) together with the location of Marshoun 2 area (black square) in the Western Alborz-Azarbaijan zone; B) Geological map of Marshoun 2 occurrence (The width of mineralized veins was exaggerated to better show their position).

توف‌های اسیدی در بخش‌های شمالی منطقه برونزد دارند و توف‌های حد واسط آنها را پوشانده‌اند (شکل 2- A). این واحدها شامل لایه‌های نازک تا متوسط کریستال لیتیک‌توف و لیتیک‌توف اسیدی هستند و گنبد داسیتی و تودة پیروکسن کوارتزمونزودیوریتی ائوسن بالایی آن را قطع کرده‌اند.

برپایة بررسی‌های میکروسکوپی، توف‌های اسیدی دربردارندة بلورهای شکسته‌شدة کوارتز، آلکالی‌فلدسپار، پلاژیوکلاز و بیوتیت همراه با قطعات خُرده‌سنگی در زمینه‌ای ریزبلور هستند. قطعات سنگی بیشتراز جنس داسیت هستند.

توف‌های حد واسط در بخش‌های جنوبی منطقه رخنمون دارند (شکل 1- B). این واحدها دربردارندة کریستال‌توف، کریستال‌لیتیک‌توف و لیتیک‌توف نازک تا متوسط ‌لایه با میان‌لایه‌‌هایی از گدازه‌های آندزیتی هستند. در مقاطع میکروسکوپی، توف‌های حد واسط از ‌بلورهای شکسته‌شدة پلاژیوکلاز، آمفیبول‌ها و قطعات خُرده‌سنگی در زمینه‌ای ریزبلور ساخته شده‌اند. پلاژیوکلازها به‌صورت شکسته و سالم در زمینة دانه‌ریز تا میکرولیتی دیده می‌شوند. قطعات سنگی به‌صورت زاویه‌دار تا گردشده هستند. در لیتیک‌توف‌ها، فضای قطعات را کلسدوئن و کلسیت‌های ثانویه پُر کرده‌اند.

گدازه‌های آندزیتی به‌صورت نواری با راستای خاوری- باختری و شیب 45-25 درجه به‌سوی جنوب درون توالی توف‌های حد واسط رخنمون پیدا کرده‌اند (شکل‌های 1- B، 2- B و 2- C).

شکل 2. A) توالی توف‌های اسیدی (واحد E^tv1) که با توالی توف‌های حد واسط (واحد E^tv2) پوشیده شده‌اند (دید رو به جنوب)؛ B) توالی توف‌های حد واسط (E^tv2) با میان‌لایه‌هایی از گدازه‌های آندزیتی (E^an) (دید رو به جنوب)؛ C) نفوذ گنبد داسیتی (da) و تودة آذرین درونیِ پیروکسن کوارتز مونزودیوریتی (qm) درون توالی توف‌های اسیدی (E^tv1) (دید رو به شمال‌خاوری)؛ D) نفوذ تودة پیروکسن کوارتز مونزودیوریتی (qm) درون توالی توف‌های اسیدی (E^tv1) (دید رو به شمال‌باختری)

Figure 2. A) Acidic tuff strata (E^tv1) covered by intermediate tuff units (E^tv2) (view to the south); B) Intermediate tuff units (E^tv2) with andesitic lava (E^an) intercalation (view to the south); C) Dacitic dome (da) and pyroxene quartz monzodirite ploton (qm) intruded within acidic tuff units (E^tv1) (view to the northeast); D) Pyroxene quartz monzodirite ploton (qm) intruded within acidic tuff units (E^tv1) (view to the northwest).

تودة پیروکسن کوارتزمونزودیوریتی درون توالی توف‌های اسیدی منطقه نفوذ کرده است (شکل‌های‌ 2- C و 2- D). این توده از پلاژیوکلاز (50 درصدحجمی)، کلینوپیروکسن (30 درصدحجمی)، کوارتز (10 درصدحجمی) و آلکالی‌فلدسپار (8 درصدحجمی) ساخته شده است و بیوتیت‌، کانی‌های کدر، آپاتیت و زیرکن ازکانی‌های فرعی آن به‌شمار می‌روند (Seyed Qaraeini et al., 2020). پلاژیوکلازها (احتمالاً آندزین) که بیشتر به‌صورت بلورهای درشت (تا 3 میلیمتر) شکل‌دار تا نیمه‌شکل‌دار دیده می‌شوند، گاه به سریسیت دگرسان شده‌اند. بلورهای کلینوپیروکسن‌ درشت (تا 3 میلیمتر) شکل‌دار تا نیمه‌شکل‌دار هستند و بیشتر به اکتینولیت دگرسان شده‌اند. برخی کلینوپیروکسن‌ها ماکل نواری دارند. کوارتز و آلکالی‌فلدسپارها در فضای میان دیگر کانی‌ها دیده می‌شوند و گاه هم‌رشدی (بافت گرافیکی) نشان می‌دهند.

کانه‌زایی و دگرسانی

کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 در دو بخش شمالی و جنوبی منطقه و به‌صورت رگه‌های کوارتز- سولفیدی درون توالی توف‌های حد واسط رخ داده است (شکل‌های 1- B و 3). در بخش شمالی، رگه‌های کوارتز- سولفیدی شامل دو رگة سیلیسی مس‌دار و سرب- روی‌دار هستند. رگة مس‌دار نزدیک به 150 متر درازا و 5/0 تا 5/2 متر پهنا دارد و روند عمومی آن شمالی- جنوبی با شیب 75 تا 90 درجه به‌سوی باختر است (شکل 3- A). رگة سرب- روی‌دار این بخش، 350 متر درازا و 5/0تا 5/1 متر پهنا دارد و رگة مس‌دار را قطع کرده است (شکل‌های 3- B تا 3- D).

شکل 3. A) رگة مس‌دار بخش شمالی با میزبان توف‌های حد واسط (دید رو به شمال- شمال‌خاوری)؛ B) رگة سرب- روی‌دار بخش شمالی درون توالی توف‌های حد واسط (دید رو به جنوب‌خاوری)؛ C) کانی‌های گالن در رگة سرب- روی‌دار بخش شمالی؛ D) نمایی نزدیک از رگة سرب- روی‌دار که رگة مس‌دار را قطع کرده است؛ E) رگة مس‌دار بخش جنوبی با میزبان سنگ‌های آذرآواری و هالة دگرسانی آرژیلیک متوسط (دید رو به شمال- شمال‌خاوری)؛ F) نمایی نزدیک از رگة کوارتز- سولفیدی بخش جنوبی منطقه؛ G–I) نماهایی از بِرش‌های گرمابی با سیمان کوارتز- سولفیدی در رگه‌های کانه‌دار بخش جنوبی منطقه.

Figure 3. A) Cu-bearing vein in the north part with host intermediate tuff units (view to the north-northeast); B) Pb-Zn-bearing vein in the north part, within the intermediate tuff units (view to the southeast); C) Galena crystals within Pb-Zn-bearing vein of the north part; D) Close view of the Pb-Zn-bearing vein cutting the Cu-bearing vein; E) Cu-bearing vein in the south part with host volcanoclastic rocks and intermediate argillic alteration halo (view to the north-northeast); F) Close view of quartz-sulfide vein in the south part of the area; G-I) Views of hydrothermal breccias with quartz-sulfide cement in the mineralized veins of the south part of the area.

روند عمومی رگة سرب- روی‌دار، خاوری- باختری با شیب 55 تا 80 درجه به‌سوی جنوب است. در بخش جنوبی، رگة مس‌دار 100 متر درازا و 5/0 تا 2 متر پهنا دارد و با هالة دگرسانی آرژیلیک متوسط به پهنای 3 متر دربر گرفته شده است (شکل‌های 3- E و 3- F). روند عمومی رگة کانه‌دار این بخش، شمالی- جنوبی و شیب آن 80 تا 90 درجه به‌سوی باختر است. بِرش‌های گرمابی در رگة کانه‌دار این بخش فراوان هستند (شکل‌های 3-G  تا 3- I). قطعات سنگی این بِرش‌ها معمولاً جورنشده و زاویه‌دار تا نیمه‌زاویه‌دار هستند و 20 تا 30 درصد قطعات توفی، 10 تا 20 درصد قطعات گدازه‌ای و 50 تا 70 درصدحجمی قطعات کانه‌دار را دربر دارند. سیمان گرمابی آنها از جنس کوارتز و سولفید است.

برپایة یافته‌های صحرایی و میکروسکوپی و تجزیه‌های XRD، دگرسانی‌های گرمابی در رخداد معدنی مرشون 2 شامل دگرسانی‌های سیلیسی، آرژیلیک متوسط، کربناتی و پروپلیتیک هستند. دگرسانی‌های سیلیسی، آرژیلیک متوسط و کربناتی در بخش‌های کانه‌دار و دگرسانی پروپلیتیک در بیرون از بخش‌های کانه‌دار دیده می‌شوند. دگرسانی سیلیسی به‌صورت سیلیسی‌شدن سنگ میزبان حاشیه رگه‌های کانه‌دار و رگه- رگچه‌های کوارتزی و سیمان گرمابی بِرش‌ها رخ داده است (شکل‌های 4- A و 4- B).

شکل 4. A، B) دگرسانی سیلیسی شامل رگه- رگچه‌های کوارتزی (A) و سیمان گرمابی بِرش‌ها (B)؛ C) دگرسانی پلاژیوکلاز به کانی‌های رسی و سریسیت در دگرسانی آرژیلیک متوسط؛ D) همراهی کلسیت با کوارتز در سیمان گرمابی برش‌ها در دگرسانی کربناتی نوع اول؛ E) رگچه‌های کلسیتی تأخیری در دگرسانی کربناتی نوع دوم؛ F) دگرسانی آمفیبول به کلریت در دگرسانی پروپیلیتیکی (همة تصویرها در نور عبوری پلاریزة متقاطع (XPL[1]) تهیه شده‌اند. Vug: فضای تهی؛ V-L: قطعات آتشفشانی).

Figure 4. A, B) Silica alteration as quartz veins-veinlets (A) and hydrothermal breccia cements (B); C) Alteration of plagioclase to clay minerals and sericite in intermediate argillic alteration; D) Calcite accompany quartz in hydrothermal breccia cements in type 1 carbonate alteration; E) Late calcite veinlets in type 2 carbonate alteration; F) Alteration of amphibole to chlorite in propylitic alteration (All photos were taken in transmitted cross polarized light (XPL). Vug: open space; V-L: volcanic fragments).

بیشینة ستبرای رگچه‌های کوارتزی به 6 سانتیمتر می‌رسد. دگرسانی آرژیلیک متوسط با پهنایی برابربا 3 تا 5 متر به شدت توسط شکستگی‌ها کنترل می‌شود و به‌صورت غشایی سفید تا زرد رنگ اطراف رگه‌های کانه‌دار را دربر گرفته است (شکل 3- E). این دگرسانی بیشتر به‌صورت جانشینی پلاژیوکلاز با سریسیت و ایلیت همراه با مقادیر اندکی کوارتز و کلسیت شناخته می‌شود (شکل 4- C). دگرسانی کربناتی شامل دو نوع است. دگرسانی کربناتی نوع نخست که همراه با کوارتز در سیمان گرمابی برش‌ها دیده می‌شود و ارتباط نزدیکی با بخش‌های سیلیسی کانه‌دار دارد (شکل 4- D). دگرسانی کربناتی نوع دوم که به‌صورت رگه- رگچه‌های کلسیتی رخ داده و عموماً رگه- رگچه‌های سیلیسی- سولفیدی کانه‌دار را قطع کرده است (شکل 4- E) و نشان می‌دهد این رگه- رگچه‌ها در مراحل پایانی دگرسانی پدید آمده‌اند. شدت دگرسانی پروپیلیتیک کم تا متوسط است و معمولاً بافت کانی‌ها در آن حفظ شده است. این دگرسانی معمولاً با جانشینی پلاژیوکلاز، آمفیبول و پیروکسن با مجموعة کلریت- اپیدوت- سریسیت و کربنات شناخته می‌شود (شکل 4- F). کوارتز پدیدآمده از این دگرسانی به میزان کم در زمینة سنگ دیده می‌شود.

کانی‌شناسی، ساخت و بافت و توالی پاراژنتیک

پیریت، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت، کوارتز، سریسیت، کلریت و کلسیت از کانی‌های سازندة کانسنگ در رخداد معدنی مرشون 2 به‌شمار می‌روند. مالاکیت، آزوریت، گوتیت، کوولیت، اسمیت‌زونیت و سروزیت در پی فرایندهای برون‌زاد پدید آمده‌اند. بافت‌های گوناگونِ کانسنگ شامل رگه- رگچه‌ای، بِرشی، شانه‌ای، پوسته‌ای، کاکلی، پرمانند، گل‌کلمی، تیغه‌ای، بازماندی، اسکلتی، پُرکننده فضای خالی و جانشینی هستند.

پیریت معمولاً به‌صورت بلورهای نیمه‌شکل‌دار تا شکل‌دار دیده می‌شود. این کانی به‌صورت بلورهای جداگانه و یا مجموعه‌های ریز تا درشت‌بلور (بین 10 میکرون تا 1 میلیمتر) دیده می‌شود. درشت‌بلورهای نیمه‌شکل‌دار پیریت بیشتر با گوتیت جانشین شده‌اند و تنها بقایایی از آنها به‌صورت بافت بازماندی دیده می‌شود (شکل 5- A). گاه پیریت‌های شکل‌دار با کالکوپیریت فراگرفته شده‌اند (شکل 5- B). کالکوپیریت به‌صورت بلورهای درشت (تا اندازة 2 سانتیمتر) نیمه‌شکل‌دار تا بی‌شکل، دانه‌پراکنده و یا مجموعه‌های توده‌ای هستند. کالکوپیریت معمولاً با پیریت، گالن و اسفالریت هم‌رشدی دارد (شکل 5- C) که نشان‌دهندة پیدایش هم‌زمان این کانی‌ها در توالی پاراژنزی است. در بیشتر بخش‌ها، کالکوپیریت با کوولیت و گوتیت جانشین شده است (شکل 5- D) و تنها بقایایی از آن به‌صورت بافت اسکلتی به‌جای مانده است (شکل 5- E).

گالن بیشتر به‌صورت بلورهای درشت نیمه‌شکل‌دار تا بی‌شکل (تا اندازة 3 سانتیمتر) در بخش‌های کانه‌دار دیده می‌شود. در بیشتر موارد، گالن هم‌زمان با کالکوپیریت و اسفالریت پدید آمده است (شکل 5- F). گالن عموماً با سروزیت جانشین شده است (شکل 5- G). در برخی از بخش‌ها، میانبار‌هایی از گالن درون اسفالریت‌ دیده می‌شود. اسفالریت به‌صورت بلورهای با رنگ عسلی روشن (فقیر از آهن) دیده می‌شود. این کانی معمولاً به‌صورت توده‌ای و یا بلورهای درشت (تا اندازة 5 سانتیمتر) نیمه‌شکل‌دار تا بی‌شکل در بخش‌های کانه‌دار حضور دارد. اسفالریت بیشتر هم‌زمان با کالکوپیریت و گالن پدید آمده است (شکل‌های 5- C و 5- H). با وجود این، در برخی بخش‌ها، اسفالریت بلورهای کالکوپیریت (شکل 5- I) و گالن را دربر گرفته است. این ویژگی نشان می‌دهد اسفالریت پس از کالکوپیریت و گالن پدید آمده است.

شکل 5. A) دگرسانی درشت‌بلور پیریت به گوتیت و پیدایش بافت بازماندی؛ B) فراگرفته‌شدن بلورهای شکل‌دار پیریت با کالکوپیریت؛ C) هم‌رشدی کالکوپیریت با گالن و اسفالریت؛ D) دگرسانی کالکوپیریت به کوولیت و گوتیت؛ E) دگرسانی کالکوپیریت به گوتیت و پیدایش بافت اسکلتی؛ F) هم‌رشدی گالن با کالکوپیریت و اسفالریت؛ G) دگرسانی گالن به سروزیت؛ H) هم‌رشدی اسفالریت با گالن و کالکوپیریت؛ I) میانبار پیریت و کالکوپیریت در اسفالریت (همة تصویرها در نور بازتابی تهیه شده‌اند).

Figure 5. A) Alteration of coarse-grained pyrite to goethite and forming of relict texture; B) Unhedral crystals of pyrite surrounded by chalcopyrite; C) Intergrowth of chalcopyrite with galena and sphalerite; D) Alteration of chalcopyrite to covellite and goethite; E) Alteration of chalcopyrite to goethite and forming of skeletal texture; F) Intergrowth of galena with chalcopyrite and sphalerite; G) Alteration of galena to cerussite; H) Intergrowth of sphalerite with galena and chalcopyrite; I) Inclusion of pyrite and chalcopyrite within sphalerite (All photos were taken in reflected light).

اسفالریت معمولاً از حاشیه‌ها با اسمیت‌زونیت جانشین شده است. حاشیه‌های اسفالریت معمولاً بیماری کالکوپیریتی نشان می‌دهد. مالاکیت و آزوریت معمولاً در بخش‌های سطحی دیده می‌شوند. گوتیت بیشتر از حاشیه‌ها و در امتداد شکستگی‌ها جانشین پیریت و یا کالکوپیریت شده است (شکل 5- D). سروزیت و اسمیت‌زونیت به‌ترتیب جانشین گالن و اسفالریت شده‌اند.

کوارتز به‌صورت بلورهای ریز تا درشت بی‌شکل تا شکل‌دار (اندازه کمتر از 200 میکرون تا 1 سانتیمتر) و یا توده‌ای در رگه‌های سیلیسی دیده می‌شود. بیشتر کوارتزها بافت شانه‌ای و پُرکنندة فضای خالی نشان می‌دهند (شکل 6- A). در برخی از بخش‌ها، کوارتزها بافت‌های کاکلی، گل‌کلمی و پَرمانند نشان می‌دهند (شکل‌های 6- B تا 6- D). کلسیت معمولاً حفرات را پُر کرده است و بافت‌های گل‌کلمی و تیغه‌ای نشان می‌دهد (شکل‌های 6- E و 6- F). سریسیت به‌صورت بلورهای ریز (به اندازة 5 تا 50 میکرون) و کلریت به‌صورت بلورهای سبز تا قهوه‌ای در مقاطع نازک میکروسکوپی دیده می‌‌شوند. توالی پاراژنزی کانی‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 در شکل 7 نشان داده شده است.

شکل 6. A) کوارتز با بافت شانه‌ای؛ B) کوارتزهای درشت‌بلور با بافت کاکلی؛ C) کوارتز با بافت گل‌کلمی؛ D) کوارتزهای درشت‌بلور با بافت پَرمانند؛ E) کلسیت با بافت گل‌کلمی؛ F) کلسیت با بافت تیغه‌ای (همة تصویرها در نور عبوری پلاریزة متقاطع (XPL) تهیه شده‌اند. Vug: فضای تهی؛ Lith : قطعة سنگ).

Figure 6. A) Quartz with comb texture; B) Coarse-grained quartz with cockade texture; C) Quartz with colloform texture; D) Coarse-grained quartz with plumose texture; E) Calcite with colloform texture; F) Calcite with bladed texture (All photos were taken in transmitted polarized light (XPL). Vug: open space; Lith: rock fragment).

شکل 7. توالی پاراژنتیک، فراوانی نسبی و ساخت و بافت کانی‌های معدنی و باطله در رخداد معدنی مرشون 2.

Figure 7. Paragenetic sequences showing the relative abundance, structure and texture of gangues and ore minerals at the Marshoun 2 occurrence.

مراحل کانه‌زایی

با توجه به مجموعة کانی‌شناسی، روابط بافتی و ارتباط قطع‌کنندگی رگه‌های کانه‌دار، فرایند کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 به چهار مرحله تفکیک می‌شود:

- مرحلة نخست کانه‌زایی با سیلیسی‌شدن سنگ‌های میزبان مشخص می‌شود (شکل‌های 8- A و 8- B). پیریت (اغلب اکسیده) تنها کانی سولفیدی این مرحله است که به‌صورت بلورهای ریز دانه‌پراکنده بی‌شکل در زمینة سیلیسی‌ سنگ دیده می‌شود (شکل 8- B). این مرحله عموماً با مراحل بعدی کانه‌زایی قطع شده است؛

- مرحلة دوم کانه‌زایی شامل رگه و رگچه‌های کوارتزی با ضخامت تا 30 سانتیمتر و بِرش‌های گرمابی است که مقادیر متغیری از کالکوپیریت و پیریت دارند (شکل‌های 8- A و 8- C). قطعات سنگی این مرحله در سیمان گرمابی بِرش‌های مرحلة سوم کانه‌زایی دیده می‌شود (شکل 8- D)؛

- کانه‌زایی مرحلة سوم با حضور کوارتز (و گاه کلسیت با بافت تیغه‌ای)، اسفالریت و گالن ± کالکوپیریت و پیریت در رگه‌ها و سیمان گرمابی بِرش‌ها مشخص می‌شود (شکل‌های 8- D و 8- E)؛

- مرحلة چهارم یک مرحلة عقیم پس از کانه‌زایی روی داده است و با فراوانی رگه- رگچه‌های کلسیتی و کوارتزی (ضخامت تا 3 سانتیمتر) شناخته می‌شود که مراحل پیشین کانه‌زایی را قطع کرده‌اند (شکل 8- F).

شکل 8. A) مرحلة نخست کانه‌زایی به‌صورت سیلیسی‌شدن سنگ میزبان که با رگة کوارتز- کالکوپیریت- پیریت مرحلة دوم قطع شده است؛ B) تصویر میکروسکوپی (نور عبوری پلاریزه متقاطع، XPL) از مرحلة نخست کانه‌زایی شامل کوارتزهای ریزبلور و پیریت‌های اکسیده با بافت دانه‌پراکنده در بخش‌های سیلیسی‌شده سنگ میزبان؛ C) رگة کوارتز- کالکوپیریتی مرحلة دوم کانه‌زایی که سنگ لیتیک‌کریستال توف میزبان خود را قطع کرده است؛ D) رگة کوارتز- کالکوپیریتی مرحلة دوم کانه‌زایی که بخش‌های سیلیسی‌شده مرحلة نخست را قطع کرده و خود با رگه‌های مرحلة سوم کانه‌زایی قطع شده است. قطعات سنگی کانه‌زایی مرحلة دوم (بخش‌های روشن) در بِرش‌های گرمابی مرحلة سوم دیده می‌شود؛ E) رگچه‌های کوارتز- کلسیت- گالن مرحلة سوم کانه‌زایی؛ F) رگه- رگچه‌های کوارتز- کلسیتی مرحلة چهارم.

Figure 8. A) First stage (stage 1) of mineralization occurred as silicification of host rock that cut by quartz-chalcopyrite-pyrite vein of second stage (stage 2); B) Photomicrograph (transmitted cross polarized light or XPL) of mineralization in the first stage includes fine-grained quartz and disseminated oxidized pyrite within silicified parts of the host rock; C) Quartz-chalcopyrite vein of stage 2 crosscuts its host lithic crystal tuff; D) Quartz-chalcopyrite vein of stage 2 crosscuts silicified parts of stage 1, and in turn, cut by veins of stage 3. The breccia clasts of stage 2 (light parts) are observed in the hydrothermal breccias of stage 3; E) Quartz-calcite-galena veinlets of stage 3 mineralization; F) Quartz-calcite veins and veinlets of stage 4.

بحث و بررسی

الگوی عنصرهای کمیاب و خاکی کمیاب

داده‌های به‌دست‌آمده از تجزیة شیمیایی نمونه‌های برداشت‌شده از رخداد معدنی مرشون 2 در جدول 1 آورده شده‌اند. در نمودار عنصرهای کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت (Thompson, 1982)، نمونه‌های کانه‌دار الگوی تقریباً مشابهی نشان می‌دهند که چه‌بسا نشان‌دهندة پیدایش آنها در ارتباط با فرایندی گرمابی باشد (شکل 9- A). افزون‌بر این، نمونه‌های کانه‌دار در مقایسة با گدازه‌های آندزیتی و کریستال توف‌های حد واسط از عنصرهای کمیاب تهی‌ شده‌اند که می‌تواند در ارتباط با آب‌شویی این عنصرها هنگام رویداد فرایندهای دگرسانی و گرمابی باشد. نمونه‌های رگة سرب- روی‌دار، تفاوت‌های شاخصی در غنی‌شدگی و تهی‌شدگی برخی عنصرها (شامل La، Ce، Nd، Zr، Ti و Th) در مقایسه با نمونه‌های مس‌دار نشان می‌دهند (شکل 9- A) که کانی‌شناسی متفاوت آنها را نشان می‌دهند.

جدول 1. داده‌های به‌دست‌آمده (برپایة گرم در تن یا ppm) از تجزیة شیمیایی نمونه‌های کانه‌دار و سنگ‌های میزبان در رخداد معدنی مرشون 2 (M-11 تا M-14: آندزیت بی کانه‌زایی، M-24 و M-25: کریستال توف حد واسط بی کانه‌زایی، M-40 و M-41: رگة کوارتزی سرب و روی‌دار بخش شمالی، M-42 و M-43: رگة کوارتزی مس‌دار بخش شمالی، M-44 و M-45: رگة کوارتزی مس‌دار بخش جنوبی)

Table 1. Geochemical data (in ppm) for mineralized samples and host rocks from the Marshoun 2 occurrence (M-11 to M-14: Barren andesite; M-24 and M-25: Barren intermediate crystal tuff; M-40 and M-41: Quartz vein with Pb-Zn mineralization (northern part); M-42 and M-43: Quartz vein with Cu mineralization in the northern part; M-44 and M-45: Quartz vein with Cu mineralization in the southern part).

جدول 1. ادامه.

Table 1. Continued.

در نمودار عنصرهای خاکی کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت (Boynton, 1984)، نمونه‌های کانه‌دار الگوی نسبتاً مشابه با نسبت متوسط تا کم HREE[2]LREE/[3] و الگوی نسبتاً مسطح در HREE دارند (شکل 9- B). بیشتر نمونه‌های کانه‌دار آنومالی‌های منفی Ce (04/0 تا 58/0 Ce/Ce*=) و Eu (25/0 تا 25/1Eu/Eu*=) نشان می‌د‌‌هند ‌که می‌تواند در ارتباط با شرایط احیایی سیال و محیط نهشت کانه‌ها باشد (Whitford et al., 1988). غنی‌شدگی نسبی عنصرهای LREE در بخش‌های کانه‌دار نیز می‌تواند در ارتباط با تحرک‌پذیری این عنصرها در مقایسه با عنصرهای HREE باشد که غنی‌شدگی بیشتر آنها در بخش‌های کانه‌دار را به‌دنبال داشته است.

شکل 9. نمونه‌های کانه‌‌دار و سنگ‌های میزبان در رخداد معدنی مرشون 2 در: A) الگوی عنصرهای کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت (Thompson, 1982)؛ B) الگوی عنصرهای خاکی کمیاب بهنجارشده به ترکیب کندریت (Boynton, 1984).

Figure 9. The mineralized samples and host rocks in the Marshoun 2 occurrence in: A) Chondrite–normalized (Thompson, 1982) rare element pattern; B) Chondrite–normalized (Boynton, 1984) REE pattern.

بررسی‌های میانبارهای سیال

بررسی‌های میانبارهای سیال روی کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی و اسفالریت‌های شفاف مرحلة سوم کانه‌زایی انجام شدند. به‌علت ریزبودن اندازه میانبارهای سیال، هیچ میانبار سیالی در کوارتزهایِ بخش‌های سیلیسی‌شده مرحلة نخست کانه‌زایی و رگه- رگچه‌های کوارتز- کلسیتی مرحلة چهارم کانه‌زایی بررسی نشد.

سنگ‌نگاری: بیشتر میانبارهای سیال در نمونه‌های رخداد معدنی مرشون 2 از نوع اولیه هستند و بیشتر آنها به‌صورت پراکنده در زمینة کانی میزبان دیده می‌شوند. در برخی از نمونه‌ها، میانبارهای سیال ثانویه کاذب نیز دیده می‌شوند. برپایة بررسی‌های سنگ‌نگاری، میانبارهای سیال از نوع دو فازی‌های غنی از مایع (LV) با کمتر از 50 درصدحجمی فاز گاز (اغلب برابربا 10 تا 35 درصدحجمی) و غنی از گاز (VL) با بیشتر از 50 درصدحجمی فاز گاز و تک‌فازی‌های گاز (V) و مایع (L) هستند (شکل 10). میانبارهای دو فازی نوع LV فراوانی بیشتری نسبت به انواع دیگر دارند. در بیشتر نمونه‌های بررسی‌شده، این چهار نوع میانبار سیال در کنار یکدیگر دیده می‌شوند. از دیدگاه ریخت‌شناسی، میانبارهای سیال شکل‌های منفی بلور و چندوجهی نامنظم دارند. پدیدة باریک‌شدگی در برخی میانبارهای سیال دیده می‌شود؛ اما فراوانی بالایی ندارد. برای اطمینان از درست‌بودن نتایج، همة اندازه‌گیری‌ها روی میانبارهایی انجام شد که معیارهای لازم برای میانبارهای اولیه (Roedder, 1984) را داشتند. اندازة میانبارهای سیال در کوارتزهای مرحلة دوم از 5 تا 35 میکرون و در اسفالریت‌ها از 5 تا 112 میکرومتر در نوسان است.

داده‌های ریزدماسنجی: در این پژوهش، شمار 56 میانبار سیال اولیة نوع LV بررسی شدند (جدول 2). بر این اساس، دماهای یوتکتیک (T_e) اندازه‌گیری‌شده در میانبارهای سیال در کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی در محدودة 21- درجة سانتیگراد و در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی در محدودة 21- تا 30- درجة سانتیگراد تغییر می‌کند (جدول 2). این دماها نشان‌دهندة وجود نمک‌های سدیم و پتاسیم در سیال‌های گرمابی هستند (Roedder, 1984; Shepherd et al., 1985). دمای ذوب آخرین قطعة یخ (T_m-ice) در میانبارهای سیالِ کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی برابربا 1- تا 5/13- درجة سانتیگراد و در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی برابربا 3/0- تا 1- درجة سانتیگراد است (جدول 2). با توجه به رابطة بودنار (Bodnar, 1993)، میزان شوری میانبارهای سیال در کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی برابربا 7/1 تا 6/6 (میانگین: 7/2) درصدوزنی معادل نمک‌طعام و در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی برابربا 5/0 تا 7/1 (میانگین: 1) درصدوزنی معادل نمک‌طعام به‌دست آورده شد (جدول 2).

شکل 10. A, B) میانبارهای سیال اولیة دو فازی نوع LV و تک‌فازی نوع L در کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی؛ C) میانبار سیال اولیة نوع VL در کنار میانبارهای سیال دو فازی نوع LV در کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی نشان‌دهندة رخداد جوشش؛ D) میانبارهای سیال اولیة دو فازی نوع LV با شکل‌های بیضویِ کشیده و منفی‌بلور در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی؛ E) میانبارهای سیال اولیة دو فازی نوع LV در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی؛ F) میانبار سیال اولیة دو فازی نوع VL در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی.

Figure 10. A, B) Primary two-phase LV and one-phase L fluid inclusions in stage 2 quartz; C) Coexisting of primary VL and two-phase LV fluid inclusions in stage 2 quartz as the evidence of boiling; D) Elliptical or negative-shaped primary two-phase LV fluid inclusion in stage 3 sphalerite; E) Primary two-phase LV fluid inclusion in stage 3 sphalerite; F) Primary two-phase VL fluid inclusion in stage 3 sphalerite.

همة میانبارهای سیال بررسی‌شده به فاز مایع همگن شدند. به‌علت رخداد جوشش (بخش شواهد جوشش را ببینید)، هیچگونه تصحیح دمایی روی مقدار دمای همگن‌شدن میانبارهای سیال انجام نشده است (Simeone and Simmons, 1999). دمای همگن‌شدن نهایی (T_h(total)) میانبارهای سیال در کوارتزهای مرحلة دوم کانه‌زایی در بازة 190 تا 325 (میانگین: 253) درجة سانتیگراد است (جدول 2). دمای همگن‌شدن نهایی میانبارهای سیال در اسفالریت‌های مرحلة سوم کانه‌زایی از 115 تا 235 (میانگین: 179) درجة سانتیگراد در تغییر است (جدول 2). مقدار چگالی برای میانبارهای سیال در رخداد معدنی مرشون 2 برابربا 7/0 تا 1 گرم بر سانتیمتر مکعب به‌دست آمد (جدول 2).

جدول 2. خلاصة داده‌های ریزدماسنجی میانبارهای سیال اولیة نوع LV در رخداد معدنی مرشون 2 (میانگین مقدارهای اندازه‌گیری‌شده در پرانتز آورده شده‌اند).

Table 2. Microthermometric data summary for primary LV fluid inclusions from Marshoun 2 occurrence (The digit in the parenthesis is the mean value of inclusion measured).

تحول سیال کانه‌ساز: داده‌های میانبارهای سیال نشان می‌دهد سیال‌های مسئول کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 با یک سیستم H₂O-NaCl با دمای متوسط و شوری پایین مرتبط هستند (جدول 2). تکامل این سیستم از مرحلة دوم به مرحلة سوم کانه‌زایی، با کاهش دما از 253 به 179 درجة سانتیگراد تغییر کرده است. برپایه نمودار دمای همگن‌شدن نهایی دربرابر شوری (شکل 11)، داده‌های میانبارهای سیال در کوارتزها و اسفالریت‌های رخداد معدنی مرشون 2 نشان‌دهندة آمیختگی سیالی با دما و شوری متوسط با سیالی دیگر با دمای به‌نسبت کمتر و شوری کمتر است. معمولاً میان دمای همگن‌شدن و شوری سیال‌های کانه‌ساز در فرایند آمیختگی سیال‌ها رابطة مستقیم و در فرایند جوشش، رابطة معکوس دیده می‌شود (Shepherd et al., 1985; Canet et al., 2011). در شکل 11، داده‌های میانبارهای سیال در رخداد معدنی مرشون 2 در محدوده کانه‌زایی‌های اپی‌ترمال و نزدیک‌به محدودة سیال‌های ماگمایی (Roedder, 1984) جای گرفته است. بازة داده‌های شوری (5/0 تا 6/6 درصدوزنی معادل نمک‌طعام) در این رخداد معدنی چه‌بسا نشان‌دهندة آمیختگی سیال‌های ماگمایی و جوی است.

شکل 11. نمودار دمای همگن‌شدن نهایی دربرابر شوری برای میانبارهای سیال اولیه نوع LV در رخداد معدنی مرشون 2 (محدوده‌های کانسارهای پورفیری و اپی‌ترمال برپایة بررسی‌های ویلکینسون (Wilkinson, 2001) رسم شده‌اند. خطوط مقطع نشان‌دهندة چگالی سیال‌ها (g/cm³) در سیستم‌های H₂O-NaCl هستند (Haas, 1971)).

Figure 11. Total homogenization temperatures versus equivalent salinity diagram for primary LV fluid inclusions from Marshoun 2 occurrence (Typical ranges of fluid inclusions in porphyry and epithermal deposits worldwide are modified after Wilkinson (2001). Diagonal contours show fluid densities of H₂O–NaCl fluids in g/cm³ for pressures along the L–V curve (Haas, 1971)).

شواهد جوشش: وجود کوارتزهایی با بافت‌های تیغه‌ای (جانشین‌شده به‌جای کلسیت‌های تیغه‌ای)، پَرمانند و کاکلی در رگه‌ها و سیمان گرمابی بِرش‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 نشان‌دهندة رخداد جوشش هنگام تکامل سیال کانه‌ساز است (Hedenquist et al., 2000; Moncada et al., 2017). معمولاً حضور هم‌زمان میانبارهای سیال دو فازی نوع LV و VL در مجموعه‌ای از میانبارهای سیال را نشانة رخداد جوشش تفسیر می‌کنند (Bodnar et al., 1985; Moncada et al., 2017). میانبارهای سیال تک‌فازی نوع V نیز نشانة دیگری از رخداد جوشش در سیال‌های کانه‌ساز تفسیر می‌شوند (Moncada et al., 2017). حضور هم‌زمان میانبارهای سیال نوع LV، VL و V در کانی‌های کوارتز و اسفالریت در رخداد معدنی مرشون 2 نشان‌دهندة به‌دام‌افتادن آنها از سیالی در حال جوشش است. با وجود این، این حضور هم‌زمان می‌تواند از راه به‌دام‌افتادن سیال‌های گوناگون در زمان‌های مختلف (Ramboz et al., 1982) و یا از راه نشت و پدیدة باریک‌شدگی (Rusk et al., 2008) نیز تعبیر شود. رخداد جوشش سیال‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 با رخداد گستردة بِرش‌های گرمابی و رگه‌های بِرشی کانه‌دار نیز شناخته می‌شود که معمولاً شواهدی از کاهش شدید و متناوب فشار دانسته می‌شوند. این رویدادها می‌توانند رخداد جوشش در سیستم‌های گرمابی را به‌دنبال داشته باشند (Jébrak, 1997). افزون‌بر این، رگه‌های کانه‌دار در رخداد معدنی مرشون 2 مرز همبری مستقیم با واحدهای آذرآواری میزبان خود دارند. این ویژگی‌ها نشان می‌دهند رگه و رگچه‌های کانه‌دار از راه پرکردن فضاهای خالی در فشار هیدروستاتیک پدید آمده‌اند (Hedenquist and Arribas, 1998) و منجر به توسعة بِرش‌های گرمابی شده‌اند (Muntean and Einaudi, 2001).

تعیین ژرفا و فشار: با توجه به رخداد جوشش، داده‌های دمای همگن‌شدن میانبارهای سیال نیاز به تصحیح فشار ندارد و داده‌های ریزدماسنجی نشان‌دهندة دمای کانه‌زایی دانسته می‌شود (Simeone and Simmons, 1999). شیب کمابیش زیاد و سرشت پرکنندة فضاهای خالی رگه‌های کانه‌دار در رخداد معدنی مرشون 2 نشان می‌دهند سیال‌های کانه‌ساز در این رخداد معدنی دوره‌های گذرایی از فشار هیدروستاتیک را پشت سر گذاشته‌اند و جوشش احتمالاً در این زمان‌ها رخ داده است. حضور هم‌زمان میانبارهای سیال نوع LV و VL نشان می‌دهد سیال‌های گرمابی مسئول کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 به نقطة اشباع بخار رسیده‌اند. در چنین حالتی، دمای همگن‌شدن نهایی میانبارهای سیال نوع LV دمای به‌دام‌افتادن و فشار سیال در این دما فشار به‌دام‌افتادن دانسته می‌شود (Roedder and Bodnar, 1980). بالاترین دمای میانبارهای سیال نوعLV (235 تا 253 درجة سانتیگراد) برای برآورد فشار سیال‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 به‌کار برده شد. بر این اساس، فشار به‌دام‌افتادن سیال‌ها در این رخداد معدنی برابربا 55 تا 90 بار به‌دست آمد (شکل 12). با توجه به میانگین چگالی میانبارهای سیال (85/0 گرم بر سانتیمتر مکعب)، ژرفای کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 برابربا 560 تا 920 متر زیر سطح ایستابی قدیمی به‌دست‌ آورده شد.

تیپ کانه‌زایی

مقایسه ویژگی‌های زمین‌شناسی، کانه‌زایی، کانی‌شناسی و ساخت و بافت در رخداد معدنی مرشون 2 با انواع کانسارهای فلزات پایه نشان می‌دهد این رخداد معدنی در دستة کانسارهای اپی‌ترمال (Hedenquist et al., 2000; Simmons et al., 2005) رده‌بندی می‌شود. مهم‌ترین شواهد این مقایسه عبارتند از:

1- کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 با ساختارهای گسلی کنترل و با واحدهای آذرآواری میزبانی شده است؛

2- دگرسانی‌های گرمابی در رخداد معدنی مرشون 2 با مجموعة سریسیت، ایلیت، کلسیت و کلریت در نزدیکی رگه‌های کانه‌دار شناخته می‌شوند؛

3- کانه‌های فلزی در رخداد معدنی مرشون 2 شامل کالکوپیریت، پیریت، گالن و اسفالریت هستند که با کانی‌های باطله کوارتز، سریسیت، کلریت و کلسیت همراهی می‌شوند؛

4- ساخت و بافت‌های کانه‌زایی اپی‌ترمال مانند رگه- رگچه‌ای، بِرشی، شانه‌ای، پوسته‌ای، گل‌کلمی، کاکلی، پرمانند و تیغه‌ای در رخداد معدنی مرشون 2 به‌خوبی توسعه یافته است.

مقایسه این ویژگی‌ها با انواع کانسارهای اپی‌ترمال نشان‌دهندة بیشترین شباهت این مجموعة کانی‌ها، ساخت و بافت و الگوی دگرسانی به کانسارهای اپی‌ترمال سولفیداسیون حد واسط (Hedenquist et al., 2000; Wang et al., 2019) است.

شکل 12. فشار تخمینی برای میانبارهای سیال در رخداد معدنی مرشون 2 که برپایة دمای همگن‌شدن نهایی و از میان‌رفتن فاز بخار در میانبارهای سیال نوع LV به‌دست آورده شده‌اند (با اندکی تغییرات از Bouzari and Clark (2006)).

Figure 12. Estimated pressure for fluid inclusions in the Marshoun 2 occurrence that exhibited final homogenization by vapor disappearance of LV fluid inclusions (modified after Bouzari and Clark, 2006).

نبود بافت کوارتز حفره‌ای و دگرسانی آرژیلیک پیشرفته (مجموعه کانی‌های آلونیت، کائولینیت و پیروفیلیت) و همچنین، نبود مجموعه کانی‌های آدولاریا، آلونیت، انارژیت، لوزونیت و تنانتیت در رگه‌های کانه‌دار رخداد معدنی مرشون 2 نشان‌دهندة تفاوت کانه‌زایی فلزات پایه در این رخداد معدنی با کانسارهای اپی‌ترمال سولفیداسیون پایین و بالا هستند. افزون‌بر این، کانی‌های دگرسانی (مجموعة سریسیت، ایلیت، کلسیت و کلریت) در رخداد معدنی مرشون 2 بخشی از دگرسانی‌های گرمابی کم دما تا متوسط دما هستند که شاخص کانی‌های دگرسانی در کانسارهای اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط به‌شمار می‌ر‌وند. همچنین، دمای متوسط تا بالا و شوری متوسط تا کمِ سیال‌های کانه‌ساز در رخداد معدنی مرشون 2 از ویژگی‌های کانسارهای اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط هستند (Simmons et al., 2005). ژرفای کانی‌سازی در رخداد معدنی مرشون 2 برابربا 560 تا 920 متر است. این ژرفای کانی‌سازی از ویژگی‌های رگه‌های فلزات پایه غنی از نقره در کانسارهای اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط به‌شمار می‌ر‌ود (Hedenquist et al., 2000). در جدول‌ 3، ویژگی‌های زمین‌شناسی و کانه‌زایی رخداد معدنی مرشون 2 با برخی کانه‌زایی‌های اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط در کمربند فلززایی طارم- هشتجین مقایسه شده است.

جدول 3. مقایسه ویژگی‎های اصلی رخداد معدنی مرشون 2 با برخی از کانسارهای اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط در کمربند فلززایی طارم- هشتجین.

Table 3. Comparison of main characteristics of Marshoun 2 occurrence with some intermediate-sulfidation type of epithermal deposits in the Tarom–Hashtjin metallogenic belt.

برداشت

1- شواهدی مانند ویژگی‌های صحرایی، ساخت و بافت، سنگ میزبان، پاراژنز، زمین‌شیمی، میانبارهای سیال و الگوی دگرسانی‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 نشان می‌دهند این رخداد معدنی از نوع کانسارهای اپی‌ترمال فلزات پایه نوع سولفیداسیون حد واسط هستند و از این رو، قابل مقایسه با دیگر کانه‌زایی‌های اپی‌ترمال نوع سولفیداسیون حد واسط در کمربند فلززایی طارم- هشتجین هستند؛

2- شباهت نسبی روند الگوی بهنجارشده عنصرهای خاکی کمیاب در رگه‌های کانه‌دار در رخداد معدنی مرشون 2 نشان‌دهندة پیدایش آنها در ارتباط با یک سیستم کانه‌زایی است؛

3- داده‌های ریزدماسنجی میانبارهای سیال نشان می‌دهند سیال‌های مسئول کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2، یک سیستم H₂O-NaCl با دمای متوسط (115 تا 325 درجة سانتیگراد) و شوری کم (5/0 تا 6/6 درصدوزنی معادل نمک‌طعام) هستند. برپایة این داده‌ها، روند تکامل سیال کانه‌ساز در این رخداد معدنی با فرایندهای آمیختگی و جوشش سیال‌ها همخوانی دارد. این داده‌ها نشان می‌دهند فشار به‌دام‌افتادن سیال‌ها در رخداد معدنی مرشون 2 برابربا 55 تا 90 بار و ژرفای کانه‌زایی برابربا 560 تا 920 متر زیر سطح آب‌های قدیمی است؛

4- هندسة رگه‌ای کانه‌زایی در رخداد معدنی مرشون 2 و دیگر کانه‌زایی‌های اپی‌ترمال در کمربند فلززایی طارم- هشتجین نشان می‌دهد ساختارهای گسلی معبر اصلی برای گذر جریان سیال‌های کانه‌ساز بوده‌اند. همچنین، این کانه‌زایی‌ها بیشتر درون توالی آتشفشانی- رسوبی ائوسن و در ارتباط فضایی نزدیک با توده‌های آذرین درونیِ گرانیتوییدی ائوسن پایانی پدید آمده‌اند. از این رو، بررسی پهنه‌های گسلی در توالی آتشفشانی- رسوبی ائوسن به‌ویژه در مناطقی که دچار هجوم گرانیتوییدی ائوسن بالایی بوده‌اند، از دیدگاه اکتشاف کانسارهای اپی‌ترمال فلزات پایه و گران‌بها اهمیت دارد.

سپاس‌گزاری

نگارندگان برای پشتیبانی مالی دانشگاه زنجان در انجام این پژوهش سپاس‌گزارند. همچنین، نگارندگان از پشتیبانی مالی سازمان ایمیدرو برای انجام مطالعات میانبارهای سیال و سرکار خانم مهندس آقاجانی برای انجام مطالعات یادشده بسیار سپاس‌گزارند. از سردبیر و داوران گرامی مجلة پترولوژی برای راهنمایی‌های علمی ارزنده که منجر به غنای بیشتر این مقاله شده است، سپاس‌گزاری می‌شود.

[1] Cross Polarized Light

[2] Heavy Rare Earth Elements

[3] Light Rare Earth Elements