Document Type : Original Article
Authors
1 Assistant Professor, Department of Geology, Faculty of Technical Engineering and Basic Sciences, Velayat University, Iranshahr, Iran,
2 Assistant Professor, Camborne School of Mine (CSM), University of Exeter, England,
3 Professor, Department of Geology, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran,
Abstract
Keywords
Main Subjects
محدودة مس نگار با مساحتی نزدیک به 1/2 کیلومترمربع، با بلندای 2930-2750 متر، در 25 کیلومتری جنوب شهر نگار، در بخش مرکزی کمربند دهج- ساردوییه و بخش جنوبی کمربند ارومیه- دختر جای دارد (شکل 1). کمربند فلززایی دهج- ساردوییه کرمان بخشی از پهنة آتشفشانی (ماگمایی) ایران مرکزی بهشمار میرود (شکل 2).
شکل 1. A) نقشة زمینشناسی ایران و جایگاه کمربند دهج- ساردوییه (کمان ماگمایی سنوزوییک کرمان، KCMA) (برگرفته از Dimitrijevic, 1973; Shafiei et al., 2009; Asadi et al., 2014)؛ B) نقشة زمینشناسی کمربند دهج- ساردوییه و جایگاه منطقة مورد بررسی روی آن (با تغییرات، برگرفته از اسدی و همکاران (Asadi et al., 2014)).
Figure 1. A) Geological map of Iran and the position of the Dehaj-Sarduiyeh belt (Neo-Tethys magmatic arc of Kerman, KCMA) (adopted from Dimitrijevic, 1973; Shafiei et al., 2009; Asadi et al., 2014); B) Geological map of the Dehaj-Sarduiyeh belt and the location of study area (modified after Asadi et al., 2014).
پدیدآمدن این پهنة آتشفشانی که پیامد فرورانش اقیانوس نئوتتیس به زیر خردقارة ایران مرکزی است (Alavi, 1991)، بیشترین تأثیر را بر زمینساخت ایران داشته است (Shahabpour, 2007) و بر پتانسیل پیدایش این کانسار و کانسارهای مانند آن مؤثر بوده است. تاریخچة زمینساختی مرتبط با پیدایش و بستهشدن پهنة نئوتتیس و نقش آن در پیدایش کمربند ارومیه- دختر را پژوهشگران بسیاری بررسی کردهاند (Shafiei, 2008; Porter, 1998; Alavi, 1994; Shahabpour and Kramers, 1987; Farhoudi, 1978; Stöcklin, 1974; Nabavi, 1973; Stöcklin and Takin, 1972). در اینباره شهابپور (Shahabpour, 2005, 2007, 2009, 2010) الگوی جزیرة کمانی و درگاهی (Dargahi, 2008) الگوی پسابرخوردی را پیشنهاد کردهاند. ادامة فرورانش کمشیب صفحة اقیانوسی نئوتتیس در پایان ائوسن، رخداد زمینساخت فشاری، گسترش جبهة آتشفشانی، چینخوردگی، بالاآمدگی، پسروی اقیانوس نئوتتیس، فرسایش و تهنشست سازند سرخ زیرین (الیگوسن) با ناپیوستگی زاویهدار روی سنگهای آتشفشانی- رسوبی ائوسن را در پی داشته است (Shahabpour, 2007). زنجیرهای از این رخدادهای زمینساختی در کمانهای ماگمایی مرتبط با فرورانش پوستة اقیانوسی به غنیشدگی و فلززایی بخشهایی از این کمربند و پیرو آن، کمربند ارومیه- دختر در ایران انجامیده است (شکلهای 1-A و 1-B).
بهعلت اهمیت بسیار بالای ژئودینامیکی و متالوژنتیکی سامانههای پورفیری این کمربند در استان کرمان، نخستین بررسیهای اکتشافی سیستماتیک، در بخش جنوبی کمربند ارومیه- دختر را مؤسسه تحقیق و اکتشافات معدنی بئوگراد یوگسلاوی در نیمة نخست دهة 1970 میلادی انجام شد (Mohammadzadeh et al., 2018). وجود سامانههای پورفیری قابل استخراج، با بازده بهرهبرداری مناسب و اندوختههای بزرگ، در پهنة فلززایی دهج- ساردوییه اثبات شده و بدیهی است. در دهههای اخیر، فعالیتهای اکتشافی گستردهای برای به شناسایی اندوختههای معدنی در محدودة این کمربند انجام شدهاند که به شناسایی رخنمونهایی فراوان با کانهزاییهایی از عنصرهای فلزی گوناگون مانند مس انجامیده است (Mohammadzadeh et al., 2018)؛ اما محدودة نگار تا کنون بهطور دقیق بررسی نشده است؛ ازاینرو در این پژوهش تلاش شده است تا با بررسی زمینشناسی، دگرسانی و زمینشیمی محدودة نگار، به شناخت دقیق و کاملتری از چگونگی کانهزایی و پیدایش کانسار در این محدوده دست یافته شود.
زمینشناسی عمومی
برپایة پهنهبندی زمینشناسی ایران (Aghanabati, 2006)، محدودة نگار در کمربند فلززایی ارومیه- دختر و پهنة متالوژنیک دهج- ساردوییه جای دارد. کمربند ماگمایی ارومیه- دختر در حاشیة باختری ایران مرکزی، پهنهای به پهنای 150 و درازای بیشتر از 1800 کیلومتر است. این کمربند به دنبال برخورد دو صفحة عربستان و اوراسیا و بستهشدن اقیانوس نئوتتیس پدید آمده است (Sengör et al., 1988; Agard et al., 2005). در پی این فرورانش، مجموعهای از رخدادهای زمینساختی به غنیشدگی و فلززایی بخشهایی از کمربند ارومیه- دختر در ایران انجامیده است (Etemadi and Karimpour, 2022). مقایسة ویژگیهای سنگشناسی، زمینشیمیایی و زمینساختی این کمربند و پهنة دهج- ساردوییه با ایالتهای تکتونوماگمایی آند، کوردیلرا و آلپ- هیمالیا نشان میدهد نخستین گام ماگمازایی (ائوسن) و کانسارهای پورفیری گرمابی (میوسن) در این بخشها شباهت بسیاری به مناطق کمان قارهای آند و آلپ- هیمالیا دارد (Shafiei, 2008).
بخش جنوبخاوری این کمربند، پهنة دهج- ساردوییه (Dimitrijevic, 1973) یا کمان ماگمایی سنوزوییک کرمان (Shafiei et al., 2009) نامیده میشود. این بخش جایگاه اصلی ذخایر شناختهشده مس پورفیری مانند سرچشمه، میدوک، درهزار و سونگون است که مهمترین فعالیتهای ماگمایی مرتبط با کانهزایی مس در آن در بخش از کرمان به زمان الیگوسن- میوسن مربوط است. در حقیقت در این پهنه، تودههای آذرین درونی الیگومیوسن- پلیوسن درون واحدهای آتشفشانی ائوسن نفوذ کردهاند و با گسترش محدودههای دگرسانی به گسترش کانهزایی گسترده در منطقه انجامیدهاند. دگرسانیهای گرمابی، سریسیتی، رسی، اپیدوتی و پروپیلیتی و نیز وجود گوسان و پهنههای اکسیدی هماتیتی، گوتیتی، لیمونیتی و ژاروسیتی از ویژگیهای این کمربند فلززایی است (Aftabi and Atapour, 2000; Salehi Tinooni et al., 2020). بیشترین ذخایر پورفیری گزارششده از کمربند ماگمایی کرمان، در ارتباط با دو گروه سنگهای گرانتیوییدی الیگوسن- میوسن کوهپنج و جبالبارز هستند (Dimitrijevic, 1973; Mohammadzadeh et al., 2018). از این میان بیشترین کانهزاییهای مس پورفیری در همراهی با گرانیتوییدهای گروه کوهپنج هستند که بیشتر در بخشهای شمالی و مرکزی این پهنه متمرکز شدهاند.
دو واحد آتشفشانی مهم در این پهنه شامل آتشفشآنهای رازک و مجموعة هزار هستند (شکل 2). مجموعة رازک که بالاترین توالی آتشفشانی ائوسن در کمان ماگمایی سنوزوییک کرمان است و به سه زیرمجموعه با سنگشناسی گوناگون دستهبندی میشود (Dimitrijevic, 1973): زیرمجموعة زیرین با ترکیب بیشتر بازی، زیرمجموعة میانی با ترکیب بیشتر اسیدی و زیرمجموعة بالایی با ترکیب بیشتر بازی. در محدودة نگار، زیرمجموعة رازک بالایی حضور دارد که بهطور تقریبی ترکیب غالب در این منطقه بهشمار میرود (شکل 2).
شکل 2. نقشة زمینشناسی بخش میانی کمربند مس کرمان (چهارگوش: محدودة نگار).
Figure 2. Geological map of the central part of the Kerman copper belt (Rectangle: Study Area).
کمپلکس رازک توالیهایی از سنگهای آتشفشانی (آندزیتبازالت، آندزیت و تراکیآندزیت، آگلومرا، توف و مقداری ریولیت) و رسوبهاست (Nedimovic, 1973). این سنگهای آتشفشانی و آذرآواری که بهشدت چینخوردهاند، با تودههای آذرین درونی گرانیتوییدی (الیگوسن- میوسن) مورد تهاجم واقع شدهاند. تزریق این تودهها در راستای گسلهای مهم و محور تاقدیسهای منطقه رخ داده است (Ravankhah et al., 2009) و کانیزایی را به شکلها پورفیری، افشان و نیز رگهای در منطقه گسترش داده است. دگرسانیهای گوناگون خاص سامانههای پورفیری (فیلیک، آرژیلیک و پروپیلیتیک) و رخنمون تودههای آذرین درونی گروه کوهپنج در شمالباختری محدوده بهخوبی دیده میشود و ازاینرو، این موارد احتمال رخداد کانهزایی پورفیری در ارتباط با این گروه از تودههای آذرین درونی را افزایش میدهد که در ژرفا و بخش باختری منطقه متمرکز هستند. کانیزاییِ رگهای بیشتر در نزدیکی بخشهای خاوری و کانیزاییِ اپیترمال سولفیداسیون بالا با روند شمالباختری و در بخشهای خاوری و مرکزی دیده میشوند. کلاهک آهنی (شامل گوتیت- ژاروسیت- هماتیت- مالاکیت) در مرکز و باختر محدوده و در نزدیکی پهنة آرژیلیک روی داسیتهای دگرسانشده دیده میشود. حضور کلاهک اکسیدی- مالاکیتی- گوتیتی در این منطقه نشاندهندة احتمال وجود منطقة سوپرژن سولفیدی با ضخامت مناسب است.
روش انجام پژوهش
برای دستیابی به درک بهتر از چگونگی ارتباط تودههای سنگی منطقه با رخداد کانهزایی موجود در آن و همچنین، برای آگاهی از تمرکز و مقدار عیار کانه، نمونهبرداریهای میدانی بر پایة تنوع واحدهای سنگی منطقه، رگههای کانهدار و دگرسانیهای دیدهشده انجام شدند. در این راستا، نمونههایی از ترانشهها و همچنین، از مغزههای حفاریشده نیز برداشت شد و پس از تهیه مقاطع نازک و صیقلی، نمونهها زیر میکروسکوپ پلاریزان بررسی شدند. نام اختصاری کانیها در شکلهای مربوطه برگرفته از ویتنی و اوانس (Whitney and Evans, 2010) است. برای شناسایی دقیق کانیهای سازندة واحدهای دگرسانی، چندین نمونه برای تجزیة کانیشناسی- دگرسانی پراش پرتوی ایکس (XRD) به مؤسسه بررسیهای معدنی زرآزما ماهان در کرمان فرستاده شدند.
برای انجام بررسیهای زمینشیمیایی بیشتر از 30 نمونه از لاگهای حفاری، 9 نمونه از رگههای اکسیدی با کانهزایی مالاکیتی و نزدیک به 40 نمونه نیز از سنگهای همبر، میزبان، دگرسانیها و آتشفشآنهای سطحی در ترانشهها و رخنمونها برداشت شدند. در مجموع شمار 83 نمونه از سطح محدوده برداشت شد و پس از آمادهسازی، برای تجزیه به روش ICP-MS به مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران در کرج فرستاده شد.
سنگشناسی کانسار مس نگار
مجموعههای سنگی تراکیت، تراکیآندزیت، داسیت، توف و توفداسیتی بهعنوان سنگهای میزبان این کانسار در صحرا شناسایی شدند که از کانیهای اولیهای مانند کوارتز، پلاژیوکلاز± آلکالیفلدسپار (در نمونههای اسیدی) و نیز هورنبلند و بیوتیت با بافت غالب پورفیری ساخته شدهاند (شکل 3).
در تراکیآندزیتهای منطقهة نگار، دگرسانیها بیشتر شامل رسیشدن، سریسیتیشدن و پروپیلیتیشدن هستند که در برخی نمونهها شدت بیشتری دارند. این سنگها در سطح بخشهای خاوری و مرکزی منطقه گسترش دارند. دگرسانی غالب آنها رسی است؛ اما سریسیت نیز کمابیش در همة موارد دیده میشود. این سنگها در بیشتر از 75% موارد در گروه دگرسانی آرژیلیک جای میگیرند. در داسیتها، سریسیت و رس فراوانترین کانی دگرسانی هستند که از تجزیة پلاژیوکلازها پدید آمدهاند و سریسیتیشدن دگرسانی غالب در آنهاست. کلریت، کلسیت و اپیدوت که پیامد دگرسانی پروپیلیتی هستند نیز دیده میشوند.
رخنمون این سنگها در بخشهای حلقة خارجی سامانه گسترش بالایی دارد. کانیهای رسی و سریسیتی (پیامد تجزیة پلاژیوکلازها) و اکسیدهای آهن و لوکوکسین (پیامد تجزیة هورنبلند) از کانیهای دگرسانی در توفهایداسیتی بهشمار میروند. این دگرسانی در مسیر آبراهههای پاییندست سامانههای پورفیری گسترش دارد (شکل 4).
تودههای آذرین درونی منطقة نگار شامل مجموعهای از دیوریت، کوارتزدیوریت، مونزونیت، گرانودیوریت و گرانیت هستند. این نمونهها با توجه به نمودشان در منطقه محاط بر محدودة معدنی هستند و بهعلت ارزش بالا در پیدایش سامانة پورفیری مرتبط با معدن مس نگار بیشتر به آنها پرداخته شده و بررسی شدهاند. این رخنمونها با تهرنگ خاکستری روشن تا تیره در صحرا دیده میشوند. بیشتر بافت گرانولار (دآنهای) ریز تا درشتدانه و در پارهای موارد بهویژه در تودههای گرانیتی دارای بافت پورفیروییدی هستند و از کانیهای اصلی مانند کوارتز، پلاژیوکلاز، اورتوز، هورنبلند و بیوتیت ± کلینوپیروکسن و کانیهای فرعی مانند آپاتیت، مگنتیت، زیرکن و انواعی از سولفیدها ساخته شدهاند. کانیهای کائولینیت، سریسیت، کلریت، کوارتز، رس و اکسیدهای آهن (هماتیت و گوتیت) در این سنگها بهعنوان کانی ثانویه دیده میشوند.
در این سنگها دگرسانیهایی مانند کائولینیتیشدن و سریسیتیشدن در بلورهای اورتوز و پلاژیوکلاز، اورالیتی و هماتیتیشدن در کلینوپیروکسنها، بیوتیتیشدن در بلورهای هورنبلند و سیلیسیشدن دیده میشود. در میان این تودههای آذرین درونی تودههای دیوریتی دگرسانی ضعیفی دارند و بیشتر بهصورت دایکهای جوان در میان تودههای داسیتی بهشدت دگرسان شده در نزدیکی بخش باختری منطقه رخنمون دارند. فراوانی دیوریتها نسبت به سنگهای آذرین بیرونی در مرکز سامانه بسیار کمتر است. بهطورکلی سنگهای با میزان کوارتز بالا در مرکز سامانه فراوانی چشمگیری ندارند که از میان آنها میتوان نمونههای گرانودیوریتی در این بخش را نام برد.
شکل 3. A) رخنمونهای سنگ میزبان (واحدهای آتشفشانی) با تهرنگ تیره تا خاکستری روشن؛ B) رخنمونی از سنگهای تراکیآندزیت (دید رو به شمالباختری)؛ C) نمای کلی از منطقه (دید رو به جنوبخاوری)؛ D) رگههای مالاکیتی در رخنمونهای سنگی منطقة نگار.
Figure 3. A) The host rocks (volcanic units) with dark to light gray color; B) A outcrop of trachyandesite rocks (NW-ward view); C) An overall view of the study area (SE-ward view); D) Malachite veins within the rock outcrops in Negar area.
شکل 4. A) درشتبلورهای پلاژیوکلاز در زمینة دانهریز و دگرسان در نمونة تراکیآندزیتی (در XPL)؛ B، C) بلورهای پلاژیوکلاز و آمفیبول دگرسان در سنگ آندزیتی (B: در PPL، C: در XPL)؛ D) بافت تراکیتی در نمونه تراکیتی با دگرسان شدید؛ E، F) رسیشدن و سریسیتیشدن در نمونة آندزیتی با زمینة بهشدت دانهریز و کدر (E: در XPL، F: در PPL) (نام اختصاری کانیها برگرفته از ویتنی و اوانس (Whitney and Evans, 2010)).
Figure 4. A) Plagioclase phenocrysts in a fine-grained and altered groundmass of a trachyandesite sample (in XPL); B, C) Altered plagioclase and amphibole crystals in an andesite rock (B: in PPL and C: in XPL); D) Trachytic texture in the trachyte sample with intense alteration; E, F) Sericitization and kaolinization in an andesite sample with a strongly fine-grained and opacified groundmass (E: in XPL and F: in PPL) (Mineral abbreviations based on Whitney and Evans, 2010).
کانهزایی
وجود کانهها و کانیهای گوناگون در پهنههای دگرسانی محدودة معدنی نگار میتواند نشانهای از پیدایش کانسنگ در چندین مرحله باشد. بر پایة جایگیری تودة آذرین درونی، آزادسازی سیال کانهزا و در نهایت پیدایش پهنههای دگرسانی گوناگون (Zarasvandi et al., 2022) کانهزایی در محدودة نگار را میتوان اینگونه تفسیر کرد:
1- مرحله جایگیری تودة آذرین درونی
این مرحله شامل جایگیری تودههای آذرین درونی و تأثیر سیالهای کانهساز بر سنگهای منطقه است که بر این پایه، امکان دستهبندی این مرحله به دو زیرمرحله بهصورت زیر فراهم میشود:
الف- پیدایش سامانة پورفیری در عمق:
بر پایة گزارشهای یوگسلاوها و همچنین، شواهد و بررسیهای انجامشده در محدودة معدنی مس نگار مهمترین فاز کانسارسازی در این محدوده فاز کانهزایی پورفیری است که با پیدایش پهنة پتاسیک، وجود کانیهای مگنتیت، پتاسیمفلدسپار ثانویه، پیریت اندک و نیز پهنة فیلیک با کانیهایی مانند کوارتز، پیریت و کالکوپیریت همراه است.
ب- پیدایش سامانه اپیترمال در سطح
در محدودة نگار در کنار الگوی کانهزایی پورفیری که مهمترین فاز کانهزایی است، فازهای اپیترمال مرتبط با سامانة پورفیری، کانههای اکسیدی و سولفیدی فراوانی در منطقه در واحدهای سطحی آتشفشانی و پیروکلاستها دیده میشوند که گسترش سطحی خوبی دارند. این مرحله بر پایة میزان گستردگی و چگونگی عملکرد خود، به سه مرحله زیر دستهبندی میشود:
مرحله نخست: سامانة برشی ناحیهای
این مرحله نخستین تظاهر عملکرد سیال گرمابی سوپرژن و تأثیر آن بر واحدهای آتشفشانی بالایی قدیمی است که بهطور گسترده کل منطقه را کمابیش تحتتأثیر قرار داده است و بهصورت برشیشدن در منطقه دیده میشود. در این مرحله سیال گرمابی سبب شستشوی اولیه سنگهای آتشفشانی، رخداد دگرسانیهای ناحیهای در منطقه و برشیشدن واحدها شده است. پیریتهای ریزدانه به مقدار فراوان و بهصورت انتشاری همراه با برشهای این مرحله دیده میشوند؛ بهگونهایکه میزان نفوذپذیری را در راستای عملکرد سیالهای کانهدار در فازهای بعدی افزایش میدهند. اندازة قطعات برشیشده سیلیسی به چندین سانتیمتر هم میرسد. این مرحله آغاز سامانة کانهزایی در منطقه مس نگار به شمار میرود.
رگههای سیلسی- سولفیدی بههمراه دگرسانی سیلیسی در آتشفشانهای دگرسانشده و برشی دیده میشوند (شکل 5). این رگهها بیشتر از کانیهای آرسنوپیریت، پیریت، بورنیت و کالکوپیریت ساخته شدهاند و در بخشهایی از سامانة کانهزایی بهصورت تودهای، حفرهای و رگهای دیده میشوند. این رگه- رگچههای کانهدار، سامانه برشی ناحیهای را قطع کردهاند و دومین فاز خروج سیال گرمابی بهشمار میروند. سنگهای اطراف رگههای کانهدار بهشدت دگرسان شدهاند و بافت اولیه آنها کاملاً از میان رفته است و حالت پختگی از خود نشان میدهند (شکلهای 5 و 6). در این ساختارها بهویژه در زمینة سولفوآرسنیدها احتمال حضور طلا نیز بالاست.
شکل 5. رگههای سیلیسیشده در کنار دگرسانی پروپیلیتیک در میان آتشفشآنهای میزبان در منطقه مورد بررسی.
Figure 5. Silicified veins alongside propylitic alteration within the host volcanic rocks in the studied area.
شکل 6. کانیسازی سولفیدی- کربناتی مس (مالاکیت- آزوریت و کالکوزیت) در رگههای برشیشده دگرسان منطقه نگار. پیرامون رگههای کانهدار بهشدت دگرسان شده است و بافت اولیه سنگهای همبر کاملاً از میان رفته است و حالت فیلیکی از خود نشان میدهند.
Figure 6. Sulfide-carbonate copper mineralization (malachite-azurite and chalcocite) in the altered sheared veins in Negar study area. Surrounding ore-bearing veins are intensely altered, and the primary texture of the host rocks is completely lost, and they exhibit a phyllic alteration style.
مرحله دوم: سامانه برشیشدن اکسیدی
این سامانه برشی که پس از مرحلة اصلی کانهزایی در منطقه رخ داده است، بهصورت برشهای گرمابی سیلیسی- اکسیدی، فازهای پیشین کانهزایی را قطع کرده است. این مرحله برشیشدن در مقایسه با مرحلة نخست برشیشدن گستردگی کمی دارد. کانیهای هماتیت، اولیژیست و ژاروسیت همراه با کائولینیت و سیلیس بهصورت پرکننده سیمان میان برشها دیده میشوند. این مرحله برشیشدن با داشتن کانیشناسی متفاوت نشاندهندة تغییر رژیم سیال گرمابی از مرحلة سولفیدی به مرحله اکسیدی در منطقه است که بهصورت کانیهای اکسیدآهن در منطقه رخنمون دارد.
بررسیهای انجام شده نشان میدهد دگرسانی فیلیک بههمراه دگرسانی آرژیلیک در این محدوده غالبتر است و دگرسانی پروپیلیتیک مانند سامانههای پیشین در پیرامون این گروه از رگههای کانهدار دیده نمیشود که این امر میتواند نشاندهندة کاهش دمای سیال گرمابی در هنگام پیدایش این سامانه برشی باشد. این رگهها و برشهای اکسیدی که سرشار از اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن هستند بههمراه رگهها و رگچههای سیلیسی از ویژگیهای پهنههای گوسان در کانسارهای پورفیری هستند.
مرحله سوم: رگچههای اکسیدی- اولیژیستی
این رگه- رگچهها آخرین مرحله فعالیت کانهزایی سوپرژن- اکسیدی در بخش سطحی کانسار مس نگار به شمار میروند که بهصورت تأخیری با داشتن کانیهایی مانند هماتیت، گوتیت، لیمونیت، ژاروسیت و اولیژیست و هیدرواکسیدهای آهن در منطقه رخنمون دارند. این فاز با پرکردن فضاهای خالی موجود ناشی از خردشدن و ایجاد شکستگی در فازهای پیشین و سنگ دربرگیرنده، حاصل شده است. بنابراین این مرحله برخلاف مراحل پیشین، تنها در بخشهای برشی نفوذ نکرده و وجود شکستگیها و فضاهای خالی، عامل اصلی کنترلکننده آن است. در این مرحله، فضاهای لازم برای بلوری شدن کانیها و رشد آنها در فضاهای خالی برخلاف فازهای پیشین فراهم شده است.
2- مرحله هوازدگی:
این مرحله با گسترش کانیهای ناشی از هوازدگی در سطح زمین مانند کانیهای رسی و هماتیت دیده میشود.
بررسیها و بررسیهای کانهنگاری نشان میدهد که در مقاطع صیقلی سنگهای منطقه مورد بررسی بیشتر کانههای فلزی مانند هماتیت، گوتیت، پیریت، کالکوپیریت، کالکوزین و احتمالاً طلا دیده میشود (شکل 7). بافت غالب در نمونههای مورد بررسی بهصورت بافت پراکندهدانه، رگه- رگچهای و پرکننده فضاهای خالی است. کانیهای اکسیدآهن با فراوانی %4-5 کانی اکسیدی فلزی اصلی است که شامل هماتیت و گوتیت است. این دو کانی بهصورت پراکندهدانه و همچنین، رگچهای جایگزین شدهاند (شکل 8). فراوانی هماتیت از گوتیت کمی بیشتر است.
همچنین، کانههای سولفیدی در زمینة همة مقاطع پراکنده هستند و گاهی نیز در رگهها و کانیهای درشت بهصورت فنوکریست دیده میشوند (شکل 9). در برخی مقاطع ذراتی زرد رنگ با بازتاب بالا با اندازهای نزدیک به 10 میکرون در شمار کم دیده میشوند. این ذرات بهصورت بلورهای آزاد در زمینه پراکندهاند و هیچ درگیری با کانیهای فلزی دیگر در آنها دیده نمیشود. به احتمال بالا این کانیها دانههای ریز طلا هستند (شکلهای 8-C، 8-D، 9-A، 9-B).
دگرسانی
دگرسانی گرمابی در کانسار مس نگار گستردگی بالایی دارد. بر پایة بررسیهای میدانی و زمینشناسی در محدودة این کانسار، پهنههای دگرسانی با پهنههای کانهزایی ارتباط مستقیم دارند و با الگوی خاصی در پیرامون آن گسترش یافتهاند. بر این پایه، دگرسانی پروپیلیتیک در پیرامون، دگرسانی فیلیک و آرژیلیک در مرکز سامانة گرمابی و دگرسانی سیلیسی با مقدار کم آلونیتیشدن درون پهنة کانهدار تمرکز نشان میدهند، جاییکه برشیشدن و رخداد رگهها فراوان است (شکل 10). میزان بالای مس و کانهزایی در بخشهای درونی سامانة گرمابی و در ارتباط با دگرسانیها و رخداد پدیده جوشش رخ داده است. در این محل، تهنشست کوارتز در دیوارة برخی رگهها سبب بستهشدن رگهها و پیدایش یک معبر غیرفعال برای انتقال محلولهای کانهدار میشود. ادامه این روند بالارفتن فشار سیال و در پایان، رخداد فرایند برشیشدن و جوشش و تهنشست کانهها را بهدنبال داشته است (Wang et al., 2019; Hedenquist et al., 2000).
شکل 7- A) بخشی از رگچة ضخیم هماتیت که زمینة سیلیسی را قطع کرده است. سولفیدها در زمینة سنگ دیده میشوند؛ B) هماتیت و گوتیت بهصورت ذرات دانهریز و پراکنده در سنگ یافت میشوند و سولفیدها در زمینة آن دیده میشوند؛ C، D) دانة مشکوک به کالکوپیریت و/یا طلا؟ (نوک پیکان) که بهعلت ریزبودن شناسایی دقیق آن ممکن نیست.
Figure 7. A) Portion of a thick hematite vein cutting through siliceous country rock. Sulfides are visible in the groundmass; B) Hematite and goethite occur as fine-grained, disseminated grains within the rock, and sulfides are visible in its matrix; C, D) Suspected chalcopyrite and/or gold grain (arrowhead) that is too fine to be positively identified.
شکل 8. A، B) کانیهای اکسیدآهن شامل هماتیت و نیز پراکندگی ذرات سولفیدی در زمینه بههمراه دانة مشکوک به طلا؟ (نوک پیکان)؛ C) همراهی کانیهای هماتیت و گوتیت با هیدروکسیدهای آهن که در محل شکستگیها تجمع یافتهاند؛ D) تجمع هماتیت در حاشیه مجموعهای از کانیهای هیدروکسیدآهن در نمونههای سنگی منطقة نگار.
Figure 8. A, B) Iron oxide minerals including hematite, as well as scattered sulfide particles in the matrix, along with gold-suspected grains (arrowhead); C) Association of hematite and goethite minerals with iron hydroxides accumulated at the fracture zones; D) Accumulation of hematite on the margins of a set of iron hydroxide minerals in rock samples from Negar study area.
شکل 9. A) بلور نیمهوجهدار پیریت بههمراه پراکندگی کانیهای سولفیدی در زمینه؛ B) بلورهای کالکوپیریت در زمینه متشکل از کانیهای غیرفلزی در سنگهای سازندة محدودة مس نگار.
Figure 9. A) Semi-faceted pyrite crystals along with scattered sulfide minerals in the matrix; B) Chalcopyrite crystals in the matrix composed of non-metallic minerals in the copper-rich rocks from Negar area.
دگرسانی پروپیلیتیک
بهطورکلی این دگرسانی با توجه به فراگیربودن و تأثیر آن بر همة سنگهای در کل منطقه، بهعنوان نخستین دگرسانی در منطقه شناخته میشود؛ بهگونهایکه دیگر دگرسانیها روی این دگرسانی اعمال شدهاند. وجود کانیهای کلریت، اپیدوت و کلسیت از شاخصههای دگرسانی پروپیلیتیک در منطقه هستند و رنگ سبز کمرنگی را در رخنمونهای سنگی پدید آوردهاند. این دگرسانی همراه با داسیتهای دگرسانشده در بخشهای خاوری منطقه، بهویژه روی رخنمونهای آتشفشانی و مواد آذرآواری بسیار شاخص است (شکلهای 10 و 11).
شکل 10. نمای کلی از پراکندگی دگرسانیهای گوناگون در رخنمون سنگهای منطقة نگار.
Figure 10. Overview of the distribution of various alteration types in the rocks outcrop of the Negar region.
شکل 11. رخنمونی از دگرسانی پروپیلیتیک و کانهزایی رگهای مس در منطقة نگار.
Figure 11. Outcrop of the propylitic alteration and copper vein mineralization in the Negar area.
دگرسانی آرژیلیک (رسیشدن)
این نوع دگرسانی در محدودة مس نگار بههمراه دگرسانی فیلیک و در درون محدودة دگرسانی پروپیلیتیک جای دارد و از گستردهترین و مشخصترین دگرسانیهای منطقه است (شکل 12). شدت این نوع دگرسانی پیرامون رگههای کانهدار بالاست و با دگرسانی آرژیلیک پیشرفته جایگزین شده است. دگرسانی آرژیلیک پیشرفته نسبت به دگرسانی فیلیک بخش گستردهتری را در حاشیة سیلیسی و حدفاصل با دگرسانی آرژیلیک در بر گرفته است و جدایش آنها از یکدیگر بسیار دشوار است. پیدایش آلونیت برای پیبردن به دگرسانی آرژیلیک پیشرفته در سطح زمین بسیار کم رخ داده است؛ اما بررسیهای میکروسکوپی و بررسی دادههای تجزیة XRD وجود آلونیت و رخداد دگرسانی آرژیلیک پیشرفته در کنار دگرسانی سیلیسی در مرکز سامانه را نشان میدهد. دگرسانی آرژیلیک پیشرفته بیشتر در نزدیک پهنة مرکزی رو به باختر و در نزدیکی پهنههای گوسان و اکسیداسیون آهن رخ داده است (شکل 12).
از مهمترین دگرسانیهای منطقة معدنی مس نگار، دگرسانی سیلیسی- اکسیدآهنی است که در مرکز سامانه کانیزایی رخ داده است. فرایند سیلیسیشدن در کانسار مس نگار به دو صورت دیده میشود:
شکل 12. نمایی از سنگهای بهشدت دگرسان فیلیک و آرژیلیک همراه با اکسیداسیون آهن در حفاریهای انجامشده در منطقة نگار.
Figure 12. A view of intensely altered phyllite and argillite rocks accompanied by iron oxidation in the Negar area drill cores.
کلاهک سیلیسی- آهنی
این پدیده بهصورت کلاهکهای سیلیسی- آهن[1] در بخشهای دگرسانشده رخ داده است (شکل 12). این کلاهکها در اثر شستشوی سنگها با سیالهای اسیدی و بجاماندن سیلیس در منطقه رخ دادهاند. این فرایند در بیشتر کانسارهای اپیترمال سولفیداسیون بالا دیده میشود.
کوارتز حفرهای
درون رگههای کانهدار و در ارتباط نزدیک با کانهزایی مس حالت دیگری از فرایند سیلیسیشدن بهصورت کوارتزهای رگهای رخنمون دارد. وجود کوارتزهای حفرهای[2] در کانسارهای اپیترمال نشاندهندة اسیدیته بالای سیالات گرمابی است که سبب شستشوی کامل دیگر عنصرها از پیکرة سنگ دربرگیرندة کانهزایی و بجاماندن سیلیس بهصورت حفرهحفره در پیرامون رگهها شده است (Khaleghi et al., 2022). همچنین، وجود کوارتزهای حفرهای (شکل 13) به شناسایی کانسارهای اپیترمال با سولفیداسیون بالا از دیگر کانسارهای اپیترمال کمک میکند و از ویژگیهای اصلی این نوع کانسارها بهشمار میرود که در محدودة مس نگار دیده میشود. این ساختارها در کنار بافتهای داربستی مرتبط با سامانة پورفیری منطقه دیده میشوند.
شکل 13. نمایی از دگرسانی سیلیسی بهصورت رگهای و حفرهای در سنگهای منطقة نگار.
Figure 13. A view of siliceous alteration as vein and cavity forms in the rocks of the Negar study area.
دگرسانی فیلیک (سریسیتیشدن)
حضور کانی سریسیت در بخشهایی از کانسار مس نگار نشاندهندة رخداد دگرسانی فیلیک در این کانسار است. این دگرسانی همراه با دگرسانی آرژیلیک در پیرامون برخی رگههای کانهدار حضور دارد و در بسیاری از بخشهای محدوده نگار با یکدیگر جایگزین میشوند. در بخشهایی که دگرسانی فیلیک رخ داده است، فرایند پیریتزایی نیز در آن به فراوانی دیده میشود (شکل 12).
زمینشیمی
همانگونهکه در بازدیدهای میدانی و بررسیهای سنگشناسی مشخص شد کل منطقه محاط بر محدودة معدنی شامل مجموعهای از سنگهای آتشفشانی شامل تراکیت، تراکیآندزیت، داسیت، توف و مواد آذرآواری بههمراه تودههای آذرین درونی مانند دیوریت، گرانودیوریت، مونزونیت و گرانیت است. بررسی دادههای بهدستآمده از تجزیة شیمیایی سنگهای محاط بر منطقه نشان میدهد سنگهای آتشفشانی نادگرسان با مقدار SiO2 دستکم برابر با 91/46 درصدوزنی در گروه بازالت تا حداکثر 58/68 درصدوزنی در محدودة خانواده داسیت- ریوداسیت جای دارند. در این سنگها تغییرات Al2O3 از 11/15 درصدوزنی در تراکیبازالتها تا 91/18 درصدوزنی در بازالتها در تغییر است که با فراوانی آلکالیفلدسپارها و پلاژیوکلازها توجیهپذیر است. از سوی دیگر، تغییرات Fe2O3 در تراکیآندزیتها به درجة دگرسانی آنها وابسته است که به پیدایش اکسیدهای آهن و افزایش میزان Fe2O3 انجامیده است. مقدار K2O در نمونة تراکیبازالت برابر با 27/1 درصدوزنی است؛ اما این مقدار بهسوی داسیت و ریوداسیت روند افزایشی نشان میدهد که با روند جدایش بلورین همخوانی دارد و به حداکثر 16/3 درصدوزنی میرسد. مقدار K2O در تراکیآندزیتهای نادگرسان، 75/1 درصدوزنی و در نمونههای دگرسان به حداکثر 65/3 درصدوزنی میرسد که نشاندهندة افزایش مقدار K2O بهعلت دگرسانی سریسیتی است. بالابودن مقدار SiO2 در این سنگها نیز گواهی دیگر بر رخداد دگرسانی سریسیتی است. تغییرات Na2O در نمونههای سنگی منطقه نیز با فراوانی دگرسانی رسی و سریسیتی توجیهپذیر است.
همچنین، بررسیهای میدانی در محدودة نگار نشان میدهد تودههای دیوریتی و کوارتزدیوریتی چه بهصورت دگرسان و چه نادگرسان در منطقه یافت میشوند. نتایج تجزیة شیمیایی دیوریتهای نادگرسان با مقدار میانگین استاندارد جهانی همخوانی دارد (جدول 1)؛ اما در نمونههای دگرسان، تغییراتی ناشی از عملکرد دگرسانی در همة مقدارها دیده میشود. برای نمونه، مقدارهای Na2O (06/3- 89/0 درصدوزنی) و K2O (49/3-44/3 درصدوزنی) نشاندهندة دگرسانیهای سیلیسی و سریسیتی هستند که با افزایش SiO2 و K2O همراه هستند. همچنین، بالابودن نسبت Fe2O3/FeO نشاندهندة اکسیداسیون شدید در سنگ و جایگزینی Fe+2 با Fe+3 در هنگام دگرسانی و واکنش کانیهای تیره و سولفید فلزی است. مقدار SiO2 (4/63 درصدوزنی)، Al2O3 (3/14 درصدوزنی)، Na2O (23/4 درصدوزنی)، K2O (3/3 درصدوزنی) نیز در مونزونیت نادگرسان منطقه محاط بر محدوده با مقدار آنها در مونزونیتهای استاندارد جهانی همخوانی دارد و گواهی بر بررسیهای سنگنگاری انجام شده است (جدول 1).
در نمونههای گرانیتی دگرسان منطقه، تغییرات در میزان SiO2 (56/70- 71/25 درصدوزنی)، Al2O3 (04/16- 89/12 درصدوزنی)، Na2O (29/2- 15/0 درصدوزنی) و K2O (74/3- 65/3 درصدوزنی)، همچنین، بالابودن نسبت Fe2O3/FeO و کاهش شدید در مقدار Na2O گویای دگرسانی سریسیتی است. کاهش Na2O را میتوان پیامد انحلال سدیم در محلول گرمابی و جانشینی پتاسیم به جای سدیم در پی دگرسانی سریسیتی دانست که گواهی بر خاستگاه بیشتر هایپوژن دگرسانی فیلیک در منطقه است. بالابودن مقادیر K2O نیز نشاندهندة دگرسانی سریسیتی و بیوتیتی است. نمونة نادگرسان گرانیت این محدوده با میانگین نمونههای استاندارد جهانی همخوانی دارد (جدول 1).
جدول 1. میانگین، تغییرات و انحراف معیار اکسیدهای عنصرهای اصلی در منطقه محاط بر محدودة نگار.
Table 1. Average, variation, and standard deviation of the major element oxides obtained for the Negar rock samples.
|
Rock type |
Trachy- basalt |
Trachy- andesite |
|
Dacite- Rhyodacite |
|
Diorite- Q-Diorite |
Monzonite |
Granite |
|
||
|
Nature |
Altered |
Fresh |
Altered |
Altered |
|
Fresh |
Altered |
Fresh |
Altered |
|
|
|
Sample No. |
No.12 |
No.9 |
No.10 |
Average (Sd) |
Range |
No.13 |
Average (Sd) |
Range |
No.14 |
Average (Sd) |
Range |
|
SiO2 |
46.91 |
63.42 |
57.34 |
66.1(3.50) |
62.1-68.6 |
54.30 |
64.3(0.6) |
63.87-64.7 |
63.40 |
70.91(0.49) |
70.6-71.2 |
|
TiO2 |
1.01 |
0.72 |
0.96 |
0.42(0.01) |
0.42-0.43 |
1.04 |
0.43(0.03) |
0.41-0.45 |
0.63 |
0.36(0.06) |
0.31-0.4 |
|
Al2O3 |
15.11 |
16.14 |
15.32 |
17.74(1.02) |
17-18.9 |
16.63 |
13.18(1.6) |
12-14.32 |
14.40 |
14.47(2.23) |
12.9-16 |
|
Fe2O3 |
4.22 |
4.32 |
5.96 |
3.76(3.38) |
0.98-8.12 |
2.26 |
7.10(0.53) |
6.73-7.48 |
2.69 |
2.39(0.16) |
2.27-2.5 |
|
FeO |
5.47 |
1.03 |
2.58 |
0.53(0.15) |
0.36-0.64 |
5.13 |
1.61(0.96) |
0.93-2.29 |
2.14 |
0.73(0.79) |
0.17-1.3 |
|
MnO |
0.15 |
0.09 |
0.16 |
0.09(0.14) |
0.01-0.25 |
0.16 |
0.06(0.04) |
0.03-0.09 |
0.13 |
0.06(2.05) |
0.05-0.07 |
|
MgO |
9.47 |
1.45 |
2.07 |
0.59(0.05) |
0.52-0.62 |
6.00 |
2.45(2.1) |
0.95-3.9 |
3.53 |
2.05(0.73) |
1.8-2.3 |
|
CaO |
9.22 |
4.05 |
6.25 |
0.93(1.08) |
0.28-2.2 |
8.05 |
0.61(0.39) |
0.33-0.89 |
4.48 |
0.73(1.57) |
0.56-0.9 |
|
Na2O |
2.47 |
3.88 |
3.38 |
1.32(0.08) |
1.3-1.35 |
3.06 |
1.98(1.35) |
0.89-3.06 |
4.23 |
1.57(2.01) |
0.15-2.3 |
|
K2O |
1.27 |
1.75 |
2.70 |
3.08(0.11) |
2.95-3.16 |
1.19 |
3.46(0.03) |
3.44-3.49 |
3.30 |
3.7(0.06) |
3.65-3.74 |
|
P2O5 |
0.24 |
0.63 |
0.19 |
0.14(0.08) |
0.06-0.22 |
0.21 |
0.23(0.06) |
0.18-0.27 |
0.38 |
0.1(0.07) |
0.05-0.15 |
|
L.O.I. |
3.46 |
2.15 |
2.65 |
4.92(0.08) |
4.57-5.23 |
1.21 |
3.86(0.71) |
3.36-4.36 |
0.80 |
3.20(0.14) |
3.10-3.2 |
|
Total |
99.14 |
99.64 |
99.56 |
99.62(0.5) |
99.2-100.2 |
99.24 |
99.25(0.1) |
99.2-99.3 |
100.11 |
100.24(1.4) |
99.2-101.2 |
بررسی فراوانی و توزیع آماری عنصرها در سنگهای منطقه
در جدول 2 دادههای تجزیة شیمیایی برخی نمونههای سنگی منطقه آورده شده است. نمودارهای توزیع فراوانی نمونههای سنگی منطقه نشان میدهد افزونبر مس، توزیع آماری نقره، آرسنیک، کادمیم، سرب، گوگرد، آنتیموان و روی بهصورت غیرعادی است؛ درحالیکه توزیع آماری آلومینیم، توریم، نیکل، لیتیم، منگنز، منیزیم و مولیبدن نزدیک به عادی است. در بررسی نمودارهای فراوانی بسیاری از عنصرهای کالکوفیل مانند کادمیم، سرب، روی، آنتیموان و گوگرد دو جمعیت آماری دیده میشود که در حقیقت دو سامانة کانهزایی متفاوت از لحاظ جزییات زایشی کانههای سولفیدی را در کانسار مس نگار نشان میدهد. نمودار مقایسة زوجی بسیاری از عنصرهای کالکوفیل و برخی عنصرهای لیتوفیل در شکل 14 آورده شده است. نمودار بایمودال توزیع مس در شکل 15 نیز در نمونههای برداشتشده از منطقه بهخوبی نشاندهندة غیرعادیبودن کل منطقه و همچنین، فازهای چندگانه کانهزایی در این محدودة معدنی است.
در جدول 3 خلاصه پارامترهای آماری کمینه، بیشینه، میانگین، انحراف معیار و چولگی توزیع فراوانی عنصرهای سنگهای کانهزایی منطقه معدنی مس نگار آورده شده است. بر پایة این جدول، میانگین آماری مقادیر مس در سنگهای کانهزایی منطقه ppm 7245، معادل بیش از 7245/0 درصد بهدست آورده شده است. نقره، آرسنیک، گوگرد، سرب، روی و بسیاری از دیگر عنصرهای کالکوفیل در همة سنگهای نمونهبرداری شده از پهنة کانهزایی منطقه مقدارهای غیرعادی دارند که نشانة مثبتی برای کانهزایی در مقیاس بزرگ بهشمار میروند.
افزون بر این، بررسی ضریب همبستگی و نمودار خوشهای چهار دسته از عنصرها که میتوان آنها را برای درک محیط و فرایندهای تأثیرگذار در پیدایش تهنشستهای فلزی بهکار برد (El-Kammar et al., 2019; Crisigiovanni et al., 2019; Seyid, 2021) نشان میدهد مس در سطح بالا با هیچکدام از آنها ارتباط نشان نمیدهد. این موضوع بهعلت پیدایش مس در کانیهای متنوع در منطقه است. همچنین، میان دیگر کانیهای کالکوفیل وجود همبستگی بهخوبی دیده میشود. بهطور کلی این همبستگیهای نشاندادهشده گویای غالببودن زایش اپیترمال در ارتباط با سیالهای سولفیدی و سولفوآرسنیدی هستند (Hedenquist et al., 2016) (شکل 16).
جدول 2. دادههای زمینشیمیایی شماری از عنصرهای فرعی و کمیاب در سنگهای دگرسانشدة محدودة معدنی مس نگار.
Table 2. The geochemical data of some minor and trace elements of the altered rocks in the copper mine of Negar area.
|
Elements |
Altered Trachy-andesite |
Altered Dacite-Rhyodacite |
|
As |
… |
201(231) |
|
Sb |
… |
3.6(0.6) |
|
Bi |
… |
0.11(0.01) |
|
Be |
… |
1.1(0.16) |
|
Ga |
14.3 |
19.4(0.6) |
|
Ge |
… |
0.06(0.01) |
|
In |
… |
0.02(0.001) |
|
Nb |
8.5 |
10.8(6.8) |
|
Ta |
0.2 |
0.7(0.26) |
|
La |
29.1 |
19(4.25) |
|
Ce |
69.3 |
53.7(39.6) |
|
Nd |
15.2 |
18(10.8) |
|
Sm |
5.4 |
6.27(6.01) |
|
Eu |
2.9 |
1.8(2.7) |
|
Tb |
… |
0.3 |
|
Dy |
… |
1.15(0.5) |
|
Ho |
… |
0.82(0.4) |
|
Er |
… |
0.62(0.2) |
|
Tm |
… |
0.6(0.2) |
|
Yb |
0.2 |
0.5(3.36) |
|
Y |
16.7 |
15.6(2.3) |
شکل 14. میزان غنیشدگی عنصرها در سنگهای کانهزای منطقه نسبت به زمینة طبیعی در محدودة نگار.
Figure 14. Enrichment levels of elements in ore-bearing rocks compared to the natural background of Negar region.
شکل 15. نمودار دو بعدی هیستوگرام مس در منطقة نگار.
Figure 15. Two-dimensional histogram of copper in Negar area.
بررسی الگوی احتمالی کانسارسازی
بر پایة آنچه تا کنون بیان شد، بر پایة شواهد و نتایج بهدستآمده مراحل کانسارسازی در محدودة معدنی مس نگار بهصورت زیر تشریح میشود:
تزریق تودههای آذرین گرانیتوییدی درون مجموعه سنگهای آتشفشانی سطحی به تفریق تودههای آذرین درونی و تجمع سیالها و محلولهای گرمابی (بیشتر ماگمایی) با کمپلکسهای گوناگونی از عنصرهای کالکوفیل در سطوح بالایی و افزایش فشار بخار سیالها و در نتیجه بهحرکتدرآمدن این محلولها در امتداد نقاط ضعفی مانند گسلهای مهم (Richard, 2018; Piquer et al., 2021) منطقه انجامیده است. بهحرکتدرآمدن این محلولهای اسیدی و برخورد آنها با توالیهای سنگی منطقه مانند توالیهای مواد آذرآواری و نیز ترکیب آنها با آبهای سطحی، دما را در این محلولها بسیار کاهش داده و طبیعت اسیدی آنها را به قلیایی تغییر داده است.
ازاینرو، بخشی از این محلولها در یک فاز کانهزایی که دمای آن (با توجه به ماکل کلسیت) تا زیر 200 درجه سانتیگراد کاهش یافته است، تهنشینی عنصرهای اولیه خود مانند مس و دیگر عنصرهای دما بالایی که در محیط اسیدی محلول هستند را آغاز کرده است. در برابر آن، عنصرهای مانند آرسنیک و کادمیم که در محیط قلیایی محلول هستند از توالی سنگهایی مانند گرانیتوییدهای ژرفتر شسته و به سطح آورده شدند و در نهایت در پیدایش رگچههای کلسیتی با عنصرهای آرسنیک، سرب و احتمالاً کربناتهای مس نقش مؤثری داشتند.
با ادامه گذر محلولهای گرمابی، از آنجاییکه بهعلت شستشو توسط محلولهای پیشین، توالی سنگهای منطقه دیگر توان تغییر در میزان pH محلولهای گرمابی را ندارند و همچنین، دمای سنگها در مسیر گذر محلولهای گرمابی نیز افزایش مییابد؛ پس در این مرحله محلولهای اسیدی با دمای بالا افزونبر حمل عنصرها از تودة آذرن درونی، شستن عنصرهایی که پیشتر در پی افزایش pH و کاهش دما نهشته شده بودند را نیز آغاز میکند. پس در این مرحله غلظت بالایی از عنصرها در محلولهای گرمابی اسیدی و دما بالا دیده میشود که با نزدیکشدن به سطح و کاهش فشار، تهنشست این عنصرها (مس و نقره) بهصورت رگههای سولفیدی آغاز میشود و امکان پیدایش کانسارهای سطحی و ساختار محور را در مناطق اکسیدی و دگرسانیهای آرژیلیک پیشرفته همراه با کانیهای کائولینیت، دیکیت، پیروفیلیت و همچنین، کوارتزهای حفرهای در محل برخورد گسلها فراهم میشود.
همة مراحل کانهزایی شرح داده شده را میتوان در فازهای پیدایش و تمرکز کانهها بهخوبی در نمودارهای دو بعدی نیز دید. در همة نمودارهای دوبعدی (مس در برابر آرسنیک، نقره، گوگرد و آهن)، نمونههای اندازگیریشده به روشنی در دو جمعیت با تفکیک چشمگیری جای میگیرند. در این میان برخی نمونهها در حالت انتقالی میان دو جمعیت هستند که میتوان آنها را به فاز بینابینی مربوط دانست. رابطة آرسنیک و مس در هر دو جمعیت مستقیم و با وابستگی بالا دیده میشود (شکل 17- A). این پدیده پیامد حمل مس در لیگاندهای با مقدارهای بالای آرسنیک است.
جدول 3. خلاصه پارامترهای آماری کمینه، بیشینه، میانگین، و انحراف معیار توزیع فراوانی عنصرها در سنگهای محدودة معدنی نگار.
Table 3. Summary of statistical parameters of minimum, maximum, mean, and standard deviation of the abundance distribution of elements in the ore rocks from Negar area.
|
Elements |
N |
Mean |
Minimum |
Maximum |
Range |
Std. Deviation |
|
Ag |
83 |
0.31 |
0.10 |
0.63 |
0.53 |
0.11 |
|
Al |
83 |
34667 |
13584 |
56183 |
42599 |
11263 |
|
As |
83 |
31.40 |
1.90 |
72.10 |
70.20 |
20.07 |
|
Ca |
83 |
17612 |
1707 |
41370 |
39663 |
9947 |
|
Cd |
83 |
0.71 |
0.20 |
2.20 |
2.00 |
0.60 |
|
Ce |
83 |
26.45 |
5.00 |
61.00 |
56.00 |
15.23 |
|
Co |
83 |
39.24 |
22.00 |
60.00 |
38.00 |
9.32 |
|
Cu |
83 |
7246 |
35 |
51267 |
49965 |
8651 |
|
Fe |
83 |
67304 |
42672 |
89501 |
46829 |
10801 |
|
La |
83 |
14.1 |
4.0 |
29.0 |
25.0 |
6.9 |
|
Li |
83 |
10.2 |
4.0 |
21.0 |
17.0 |
4.3 |
|
Mg |
83 |
15392 |
1747 |
25000 |
23253 |
7721 |
|
Mn |
83 |
1527 |
49 |
3600 |
3551 |
993 |
|
Mo |
83 |
0.63 |
0.51 |
0.75 |
0.24 |
0.06 |
|
Ni |
83 |
19.44 |
5.00 |
37.00 |
32.00 |
9.08 |
|
P |
83 |
1081 |
308 |
1665 |
1357 |
321 |
|
Pb |
83 |
28.1 |
4.0 |
205.0 |
201.0 |
33.9 |
|
S |
83 |
20523 |
4 |
38000 |
37997 |
14351 |
|
Sb |
83 |
0.93 |
0.73 |
1.10 |
0.37 |
0.09 |
|
Sc |
83 |
11.51 |
4.00 |
21.40 |
17.40 |
4.36 |
|
Th |
83 |
5.97 |
3.50 |
8.00 |
4.50 |
1.13 |
|
V |
83 |
110.8 |
23.0 |
227.0 |
204.0 |
50.7 |
|
Y |
83 |
41.81 |
5.00 |
145.00 |
140.00 |
41.79 |
|
Yb |
83 |
2.27 |
0.60 |
5.80 |
5.20 |
1.47 |
|
Zn |
83 |
250.9 |
42.0 |
809.0 |
767.0 |
196.9 |
*The average is related to ore-bearing rocks. It should be noted that the calculated average in this section is purely statistical and differs from the average grade of the ore zone in the block model that also includes volume and space in the calculations.
در ارتباط با گوگرد، در گروههای با مقدارهای بسیار بالای مس مقدار آن تقریباً منفی است که پیامد پیدایش توسط لیگاندهای کربناتی و نبود نقش سولفور در پیدایش آن است (شکل 17-B). در نمونههای با مقدارهای مس اقتصادی؛ اما با عیار کمتر، رابطه مستقیمی میان مس و گوگرد دیده میشود. این پدیده نشاندهندة اهمیت گوگرد و لیگاندهای سولفیدی در پیدایش کانیهای سولفیدی مس مانند کالکوپیریت در سامانههای هایپوژن و کالکوزین در سامانههای سوپرژن است. در عیارهای متوسط مس، گوگرد از آرسنیک مهمتر است و ازاینرو، جانشین آرسنیک میشود. این جانشینی در نمودار دوبعدی آرسنیک در برابر گوگرد به شکل نسبی دیده میشود. روند آرسنیک در برابر گوگرد وارونه است (شکل 18). این رابطة وارونه میتواند نشاندهندة نوعی از جانشینی میان این دو عنصر باشد. نمودار مس در برابر گوگرد نیز نشاندهندة پیدایش دو مرحلهای کانههای مس است (شکل 17- B).
شکل 16. نمودار خوشهای همبستگی عنصرها در سنگهای کانهزای منطقه مس نگار. در این نمودار نبود همبستگی عنصر مس با دیگر عنصرها دیده میشود.
Figure 16. Cluster correlation diagram of elements in the ore-bearing rocks of Negar area. In this diagram, the lack of correlation between copper and other elements is observable.
شکل 17. A) نمودار دوبعدی مس در برابر آرسنیک و روند توزیع نمونهها در دو گروه جداگانه؛ B) نمودار دوبعدی مس در برابر گوگرد و روندهای توزیع نمونهها.
Figure 17. A) Two-dimensional diagram of copper versus arsenic and the trend of sample distribution in two separate groups; B) Two-dimensional diagram of copper versus sulfur and distribution trends in the samples.
شکل 18. نمودار دو بعدی آرسنیک در برابر گوگرد و روند کاهشی توزیع نمونهها.
Figure 18. Two-dimensional diagram of arsenic versus sulfur and the descending trend of sample distribution.
بحث
بر پایة آنچه گفته شد، بر پایة گزارشهای موسسه بئوگراد یوگسلاوی و همچنین، شواهد و بررسیهای انجامشده در محدودة معدنی نگار میتوان مهمترین فاز کانسارسازی در این محدوده را فاز کانهزایی پورفیری دانست. جایگاه این محدوده در منطقهای متأثر از فرورانش نیز این نکته را تأیید میکند (Sun et al., 2017)؛ اما کانسار نگار را میتوان بهخوبی کانسار اپیترمال مسی در ارتباط با مجموعههای آذرین درونی ژرف دانست که موتور متحرکه سیالهای میزبان آن لیگاندها بودهاند. این کانسار پیامد جایگیری نزدیک به سطح تودة آذرین درونی گرانیتوییدی غنی از مواد فرار در بخشهای ژرفتر و مرکز مجموعه است که بهدنبال این جایگیری، رخدادهای شدید و گستردة برشیشدن و دگرسانی در منطقه رخ داده است. به گفتة دیگر، با جایگیری تودههای آذرین درونی و آتشفشانی در ارتباط با کمان ماگمایی دهج- ساردوییه، فعالیتهای گرمابی، برشی و کانهزایی (Alipour-Asll, 2019) در پهنة سامانة پورفیری نگار و بهویژه در محدودة معدنی مس نگار گسترش یافته است. فعالیتهای گرمابی ژرف با فرایندهای دگرسانی افزایش یافتهاند.
در مراحل پایانی فعالیتهای ماگمایی و جایگیری تودة آذرین درونی، مواد فرار برخاسته از تبلور تودة آذرین درونی از آن جدا شدهاند و فشار سیالها بالا رفته است و برشهای گرمابی و ناحیهای پدید آمدهاند. ادامه روند تبلور تودة آذرین درونی و افزایش فشار سیالها گسترش شکستگیها، انفجار سامانة ماگمایی- گرمابی ژرف و گسترش سامانة برشی گرمابی در سنگهای آتشفشانی بالایی بهصورت ناحیهای و منطقهای را بهدنبال داشته است (Richards, 2013; Hurtig et al., 2021). تهنشست کانیها بهویژه کوارتز بهصورت سیمان در میان قطعات برش، سبب بستهشدن گذرگاهها و کاهش نرخ جریان سیال میشود. با بستهشدن گذرگاهها و افزایش فشار سیالها، رخداد جوشش سبب برشیشدن و بازشدن رگهها و پیدایش گذرگاههای جدید میشود و در پی آن، رگه- رگچههای سیلیسی- سولفیدی کانهزا در این مرحله پدید میآیند (مرحلة یک) (Wang et al., 2019; Hedenquist et al., 2000). پیامد این فرایند، پیدایش کواتز حفرهای در پی خروج بخارهای اسیدی و تأثیر آنها بر سنگهای اطراف، در پیرامون رگههای کانهدار است. وجود کوارتزهای حفرهای نشاندهندة اسیدیتة بسیار بالای سیال گرمابی است. تهنشست فلزها در مرحلة یک، تحتتأثیر مجموعهای از شرایط جوشش، از دستدادن گازها و واکنش با سنگهای دیواره رخ داده است.
تغییر رژیم سیال از حالت اسیدی (مرحلة نخست) بهسوی اکسیدی سبب پیدایش مجموعه متفاوت کانهسازی در منطقة نگار شده است که مرحلة اکسیدی در منطقه دانسته میشود (مرحلة دوم). این مرحله نیز مانند مرحلة یک با فاز برشی آغاز میشود و با سامانة رگه- رگچهای و برشی در منطقه پایان مییابد. پیدایش این مرحلة اکسیدی بهعلت آمیختگی سیالهای گرمابی با سیالهای جوی اکسیدان است که به نمود کربناتهای مس در سنگهای آتشفشانی سطح منطقه انجامیده است. رگه- رگچههای مرحلة دوم نسبت به مرحلة یک، تأخیری هستند. مرحلة پایانی (مرحلة سوم) نیز با فرایندهای سوپرژن در ارتباط است و اکسیداسیون آهن شدید، اولیژیست و پیریتهای ریزدانه از نشانههای آن است.
برداشت
- کانهزایی در منطقه مس نگار در سنگهای آتشفشانی و مواد آذرآواری در ائوسن رخ داده است و حضور تودههای آذرین درونی در رخداد این فرایند نقش بسیار مؤثری داشته است.
- در سمت محاط بر کانسار، دگرسانی در تودههای آذرین درونی از نوع پتاسیک بوده است و سنگهای آتشفشانی بیشتر دچار دگرسانی غالب رسی در کنار کلریتیشدن، سیلیسیشدن، پروپیلیتی و بیوتیتیشدن شدهاند و منطقة دگرسانی گستردهای را پدید آورده است. در بخشهایی از منطقه، حضور ژاروسیت، آلونیت و کائولینیت در هالة دگرسانی نشاندهندة کانیزایی رگهای از نوع بسیار سولفیدی است که با دگرسانی رسی پیشرفته همراه است.
- فازهای اپیترمال مرتبط با سامانة پورفیری کانههای اکسیدی و سولفیدی فراوانی در واحدهای سطحی آتشفشانی و مواد آذرآواری دارند و در سه مرحلة برشیشدن ناحیهای، اکسیدی و پیدایش رگچههای اکسیدی تأخیری در میان بخشهای بهشدت دگرسان تکامل یافتهاند.
- داشتن ویژگیهایی مانند کانهزایی سوپرژن مس در پهنة پروپیلیتیک، وجود کوارتز حفرهای، داشتن میزان آرسنیک بالا، نبود کانیهای اسفالریت و گالن همراه با پاراژنز کانیایی، رخداد کانهزایی بهصورت رگه- رگچهای و برشی، نبود ساخت و بافتهایی مانند کوکاد، شانهای، پوستهای و جانشینی کربناتی، بخش اکسیدی کانسار مس نگار را در ردة کانسارهای اپیترمال با سولفیداسیون بالا جای میدهد.
- در منطقة مس نگار، آنومالیها و ناهنجاریهای مس و عنصرهای کالکوفیل در کنارههای پهنة آپروکسیمال (در قالب ذخایر اپیترمال در رگههای حاشیة سامانه) و نیز وجود فاز سولفیدی نامیژاک در کانیهای سولفیدی آهن و مس نشان میدهد این منطقه از دیدگاه سنگزایی پتانسیل میزبانی یک ذخیرة مس پورفیری بارور را دارد و از دیدگاه زمینشناسی در سطح ذخیرههای پورفیری متوسط پهنههای کانهزایی مس در کمربند دهج- ساردوییه بهشمار میرود.
- بیگمان جایگاه این محدودة مس پورفیری گویای فرایند پیدایش آن در ارتباط مستقیم با فرورانش اقیانوس نئوتتیس در سنوزوییک و بهویژه ائوسن را نشان میدهد. اعمال نیروهای کششی ناشی از این فرورانش و حرکت گسلها، شکستگیها و فضاهای خالی را پدید آورده است که گذرگاه خوبی برای جایگیری ماگما و سیالهای کانهساز مرتبط با آن در طول آنها بودهاند.
[1] Ferrous silica cap
[2] Vuggy quartz
)