نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار، گروه زمینشناسی، دانشکده علوم، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران
2 استادیار، گروه زمینشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیراز، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Introduction
The Chah Gaz Pb-Zn ore deposit is an inactive mineralization located approximately 70 km southwest of Shahr-e Babak in Kerman Province, Iran. It lies within the geologically significant Sanandaj-Sirjan zone, a region renowned for its massive sulfide deposits and thus the focus of extensive previous research (Mousivand et al., 2007; Badrzadeh, 2009; Mousivand, 2011). Numerous consulting engineering companies have studied the Chah Gaz deposit in the past, primarily with an exploratory focus (Sabzehei and Afrooz, 1989; Kavoshgaran Co., 1990; Tehran Padir Co., 1991; Minook Co., 1993; Sabzehei et al., 1993). The most recent scientific research by Mousivand (2011) indicated that, based on a brine pool model, the Chah Gaz deposit closely resembles the siliciclastic felsic type or Bathurst-type deposits, such as those in the Bathurst mining district in Canada and the Iberian Pyrite Belt in Spain and Portugal. The deposit also shows strong geological similarities to volcano-sedimentary volcanogenic Kuroko deposits (Soleimani Alh-Dadi, 2017). Kuroko-type volcanogenic massive sulfide (VMS) deposits are significant submarine hydrothermal mineralizations formed in back-arc basins, associated with bimodal volcanic activity. They are key sources of base metals such as copper and zinc, characterized by low- to medium-temperature hydrothermal fluids and bimodal magmatism. These genetic features are essential for identifying exploration targets and understanding metallogenic processes in extensional tectonic settings (Ohmoto, 1996).
The principal objectives of this study were to investigate the genesis of the deposit through an integrated approach, including geochemistry, petrography, trace element distribution, and fluid inclusion studies. Additionally, the Chah Gaz deposit is compared to global massive sulfide analogues based on key characteristics such as host rock sequences, mineral paragenesis, and tectono-magmatic setting.
Method
The concentrations of 23 trace elements and 14 rare earth elements were determined in the ore and metamorphic host rocks using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), conducted by ZarAzma Mineral Studies. Six ore samples were analyzed for gold content using Fire Assay and ICP methods. Eleven samples of ore and associated alteration rocks were examined via X-ray Diffraction (XRD) to identify major and minor minerals. Temperature-pressure measurements of fluid inclusions were carried out using a Linkam heating-cooling stage model THMSG600, TMS94, with a temperature range of -196 to +600 °C, equipped with a computer-linked simultaneous imaging system for video and slide recording.
Results and Discussion
Regional Geology
The Chah Gaz Pb-Zn ore deposit is situated southwest of Shahr-e Babak, within the southern Sanandaj-Sirjan structural zone. This area comprises metamorphosed rocks such as slate, schist, metarhyolite, metabasalt, and gneiss. The gneisses are likely metamorphosed Cambrian granites transformed into orthogneisses. These rocks are metamorphosed to the greenschist facies and display diverse structures including boudinage, foliation, and mylonitization. The studied host rocks are mainly weakly to moderately metamorphosed and include semi-gneiss, schist, mineralized mylonite, quartzite, metarhyolite, and metabasalt. The schists exhibit chloritic and sericitic alteration, with chlorite contributing to preferred foliation. Black slates contain mica and quartz minerals with relatively weak foliation. Rhyolites in the area have been tectonically transformed into mylonites, showing secondary mineralization such as sericite and goethite veinlets, identified by XRD due to their fine grain size.
Mineralization
Both hypogene and supergene mineralization are present. Hypogene minerals include sphalerite, galena, pyrite, and chalcopyrite, while supergene minerals comprise covellite, chalcocite, smithsonite, cerussite, malachite, and iron oxides, especially in the oxidized zone. The gangue minerals mainly consist of sericite, quartz, chlorite, feldspar, siderite, ankerite, dolomite, and barite. Pyrite is the most abundant primary sulfide in the hypogene zone, occurring as euhedral, vein, and cataclastic forms, indicating intense deformation and metamorphic processes. Secondary pyrite appears rregular and veinlet-like, with iron oxide inclusions reflecting asynchronous sulfide and oxide phases. Chalcopyrite forms after pyrite as fracture-fillings, while sphalerite is a secondary sulfide enriched in zinc. Covellite is the dominant supergene oxidation mineral, formed by the alteration of chalcopyrite along its fractures. Azurite and malachite are observed in oxidized zones alongside goethite and limonite.
Geochemistry
The highest concentrations of major elements in the host rocks are silica, aluminum, iron, potassium, and magnesium. The elevated Al₂O₃ and LOI values in the host rocks are attributed to clay alteration, resulting from the formation of minerals rich in volatile components such as illite, halloysite, montmorillonite, and other hydrated minerals, consistent with XRD results. The highest average concentrations of minor elements include zinc (5.2 wt%), lead (4.1 wt%), copper (1.9 wt%), sulfur (9.5 wt%), calcium (0.06 wt%), and barium (3.6 wt%), indicating the abundance of sulfide minerals such as galena, sphalerite, chalcopyrite, and barite. The anomalous arsenic content in most ore samples suggests the presence of gold in the area. Fire assay analysis of six sulfide ore samples revealed an average gold content of 8 ppm, exceeding the economic threshold. In contrast, the silver content in the sulfide ore is significantly below the economic grade, with an average concentration of 0.003574 wt%, compared to the economic grade of 0.01 wt%. The absence of silver in this deposit may serve as an important indicator for determining the ore deposit type (Santagulda and Hannington, 1996; Tajeddin et al., 2019).
Conclusion
The Chah Gaz deposit represents a typical Kuroko-type volcanogenic massive sulfide system formed in a back-arc basin setting, characterized by acidic volcanic host rocks, stratiform to semi-massive sulfide mineralization, and a paragenetic sequence dominated by chalcopyrite, sphalerite, galena, and abundant barite. It contains economically significant lead, zinc, and copper, with gold concentrations reaching up to 8 ppm. The mineralizing fluids exhibit moderate salinities of 10–15 wt% NaCl and are associated with intense sericitic alteration. Unlike previous classifications as Bathurst-type, Chah Gaz differs by its higher gold -to -silver ratio (~1.4), moderate fluid salinity (vs. >25 wt% NaCl in Bathurst), dominance of sulfide minerals over sulfosalts, and a distinctive abundance of barite. These geological, geochemical, and mineralogical features support the reclassification of Chah Gaz as a Kuroko-type massive sulfide deposit.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
کانسار سرب و روی چاهگز در استان کرمان در 70 کیلومتری جنوبباختری شهرستان شهربابک و در جنوبخاوری چاهگز و در پهنة ساختاری سنندج- سیرجان جای دارد که در زمان صفویان فعال بوده است و سرب استخراجی این منطقه بهشمار میرفته است (Sabzehei and Afrooz, 1989). پهنة ساختاری سنندج- سیرجان و بهویژه بخش جنوبی آن بهعلت داشتن کانسارهای سولفید تودهای آتشفشانزاد گوناگون اهمیت ویژهای دارد؛ بهگونهایکه این تیپ کانسارها را افراد بسیار بررسی کردهاند؛ مانند کانسار غنی از طلای تیپ کوروکو[1] باریکا (Yarmohammadi et al., 2008)، کانسار مس-روی- نقره تیپ بشی بوانات (Mousivand et al., 2007)، کانسار مس- روی تیپ نوراندا سرگز (Badrzadeh, 2009). شرکتهای مهندسین مشاور بسیاری در گذشته به بررسی کانسار چاهگز بهویژه از دیدگاه اکتشافی پرداختهاند (Sabzehei and Afrooz, 1989; Kavoshgaran Co., 1990; Tehran Padir Co., 1991; Minook Co., 1993; Sabzehei et al., 1993). بررسیهای آنها نشان داد سیالات مرتبط با تودههای نفوذی جوان به سن سنوزوییک عامل اصلی رخداد کانهزایی بودهاند که به کانهزایی در راستای گسلهای اصلی در سنگهای دگرگونی پالئوزوییک بالایی انجامیدهاند. تازهترین بررسیهای علمی روی کانسار چاهگز (Mousivand, 2011) نشان داد کانسار چاهگز بر پایة مدل استخر شورابهای بیشترین شباهت را به نهشتههای تیپ سیلیسی کلاستیک فلسیک یا تیپ باتورست کانسارهای معدنی باتورست کانادا، و کمربند پیریتی ایبریا اسپانیا و پرتغال نشان میدهد. کانسارهای سولفیدی تیپ کوروکو نمونة برجستهای از ذخیرههای سولفیدی تودهای آتشفشانی (VMS [2]) هستند که نقش مهمی در تأمین فلزات پایه، بهویژه مس و روی بازی میکنند ویژگیهای ژنتیکی این کانسارها، در شناسایی پهنههای مستعد اکتشافی اهمیت فراوان دارد. در این مقاله زایش کانسار بررسیشده با استفاده از بررسیهای زمینشیمیایی، سنگنگاری و میانبارهای سیال شناخته میشود و با دیگر کانسارهای سولفید تودهای آتشفشانزاد جهانی مقایسه میشود.
روش انجام پژوهش
برای پیبردن به ویژگیهای زمینشیمیایی کانسار و سنگ میزبان همراه آن، تجزیههای زمین شیمیایی متفاوتی برای عنصرهای مختلف انجام شد. مقدار 23 عنصر کمیاب و 14 عنصر کمیاب درون کانسنگ و سنگ خاستگاه دگرگونی با روش طیفسنجی پلاسمای جفتیدة القایی (ICP-MS) در شرکت دانشبنیان مطالعات مواد معدنی زرآزما بهدست آورده شد (جدول 1). برای اندازهگیری فراوانی عنصرهای اصلی و شماری از عنصرهای کمیاب کانسنگها و سنگهای میزبان، 10 نمونه با دستگاه فلورسانس پرتوی X (XRF) تجزیه شدند (جدول 2). برای بررسی میزان فراوانی طلا، 6 نمونه کانسنگ سولفیدی به روش Fire assay در آزمایشگاه زرآزما در تهران تجزیه شدند (جدول 3). برای ارزیابی کانیشناسی کیفی و شناسایی فازهای اصلی و فرعی در کانسنگ و سنگهای دگرسان همراه آن، شمار 11 نمونه به روش XRD بررسی شدند (جدول 4). برای شناسایی خاستگاه سیال گرمابی در کانسار چاهگز، ریزدماسنجی میانبارهای سیال روی کانی کوارتز انجام شد. اندازهگیریهای دما-فشارسنجی با صفحه گرمایش- سرمایش مدل THMSG600, TMS94 ساخت شرکت Linkam با تغییرات دمایی600+196- درجة سانتیگراد و سامانة نمایش همزمان متصل به رایانه با تهیه فیلم و اسلاید انجام شد (جدول 5).
زمینشناسی منطقه
کانسار چاهگز در نقشة زمینشناسی 1:100000 زردو جای گرفته است (شکل 1) (Sabzehei, 1994). این محدوده با رویدادهای زمینساختاری فراوانی روبرو بوده است. به باور سرکارینژاد و عزیزی (Sarkarinejad and Azizi, 2008)، بخش جنوبی پهنة سنندج- سیرجان از سنگهای دگرگون و دگرریختشده در تریاس میانی تا پسین و همزمان با فاز کوهزایی سیمرین پیشین ساخته است. کانسار چاهگز روی واحدهای دگرگونی مانند اسلیت، شیست، متاریولیت و متابازالت جای گرفته است (شکل 1-B).
جدول 1. مقادیر عنصرهای اصلی، کمیاب و کمیاب خاکی (بر پایة ppm) در کانسنگ و سنگ میزبان دگرسان وابسته به آن در کانسار چاهگز.
Table 1. Major, trace, and rare earth element contents (in ppm) in the ore and associated altered host rock from the Chah-Gaz deposit.
|
Sample No. |
CH-29 |
CH-26 |
CH-23 |
CH-17 |
CH-16 |
CH-15 |
CH-3 |
CH-1 |
|
|
Pb-Zn Ore |
Chy Ore |
Meta Basalt |
Py-Chy-host |
Py-Pb-Zn Ore |
Shale |
Green Schist |
Schist |
|
Nb |
3.7 |
<1 |
<1 |
9.2 |
1.1 |
10.5 |
3.2 |
2.7 |
|
Nd |
13.5 |
<0.5 |
1.4 |
24.4 |
2.6 |
28.2 |
14.5 |
19.6 |
|
Ni |
22 |
4 |
12 |
14 |
12 |
52 |
36 |
17 |
|
P |
191 |
268 |
77 |
357 |
71 |
443 |
1044 |
425 |
|
Pb |
20896 |
>3% |
>3% |
170 |
>3% |
83 |
66 |
192 |
|
Pr |
4.48 |
0.34 |
0.66 |
7.72 |
1.12 |
7.96 |
3.43 |
5.46 |
|
Rb |
34 |
<1 |
7 |
54 |
15 |
86 |
19 |
36 |
|
S |
2914 |
>3% |
>3% |
>3% |
>3% |
11446 |
83 |
139 |
|
Sb |
23.3 |
33.2 |
41.8 |
4.1 |
25.7 |
5.9 |
2.1 |
1.4 |
|
Sc |
0.9 |
<0.5 |
<0.5 |
6 |
<0.5 |
14.1 |
31.8 |
6.9 |
|
Se |
1.48 |
3.98 |
9.79 |
0.85 |
7.62 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
|
Sm |
2.82 |
0.17 |
0.29 |
4.09 |
0.41 |
5.19 |
3.45 |
3.75 |
|
Sn |
1.7 |
1.5 |
0.7 |
1.7 |
1 |
2.3 |
0.7 |
1.5 |
|
Sr |
854 |
3 |
10 |
29 |
5 |
74 |
409 |
37 |
|
Ta |
0.18 |
<0.1 |
<0.1 |
0.78 |
<0.1 |
0.7 |
0.22 |
0.12 |
|
Tb |
0.29 |
<0.1 |
<0.1 |
0.32 |
<0.1 |
0.36 |
0.39 |
0.32 |
|
Te |
<0.1 |
<0.1 |
0.35 |
0.31 |
0.22 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
|
Th |
14.46 |
0.98 |
2.07 |
15.71 |
1.85 |
11.14 |
1.78 |
6.53 |
|
Ti |
256 |
<10 |
<10 |
1406 |
<10 |
4463 |
5000 |
4247 |
|
Tl |
2.01 |
1.1 |
1.85 |
1.2 |
1.4 |
2.11 |
0.13 |
0.28 |
|
Tm |
0.11 |
<0.1 |
<0.1 |
0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
0.14 |
<0.1 |
|
U |
5.7 |
1.1 |
1.5 |
3.5 |
0.7 |
2.9 |
<0.5 |
1 |
|
V |
21 |
8 |
33 |
48 |
32 |
164 |
235 |
85 |
|
W |
1.8 |
1.6 |
1.2 |
6.4 |
1.1 |
3.7 |
0.6 |
0.7 |
|
Y |
7.1 |
<0.5 |
0.6 |
6.9 |
0.8 |
4 |
10.8 |
5.6 |
|
Yb |
1.2 |
<0.05 |
0.1 |
0.8 |
0.1 |
0.6 |
0.9 |
0.7 |
|
Zn |
>3% |
>3% |
>3% |
10245 |
>3% |
352 |
117 |
117 |
|
Zr |
52 |
7 |
15 |
79 |
15 |
45 |
31 |
41 |
|
Ag |
4.7 |
26.4 |
76.3 |
0.1 |
66.5 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
|
Al |
47988 |
1746 |
8601 |
65774 |
17257 |
91119 |
77832 |
54929 |
|
As |
34.2 |
40.8 |
0.1 |
9.9 |
1.6 |
69.3 |
7.1 |
21.5 |
|
Ba |
5028 |
19 |
21 |
465 |
200 |
1300 |
190 |
393 |
|
Be |
1.3 |
0.4 |
0.4 |
1.5 |
0.6 |
2.8 |
0.8 |
1.5 |
|
Bi |
3.5 |
20.6 |
169.8 |
3.1 |
165.4 |
0.4 |
<0.1 |
0.1 |
|
Ca |
1790 |
132 |
365 |
1102 |
191 |
2738 |
85424 |
27878 |
|
Cd |
6.2 |
399.5 |
677.4 |
0.7 |
566.7 |
4.1 |
0.4 |
0.2 |
|
Ce |
49 |
3 |
5 |
76 |
9 |
77 |
29 |
51 |
|
Co |
9.5 |
2.2 |
3.2 |
15.6 |
4.1 |
17.6 |
33.3 |
5 |
جدول 1. ادامه.
Table 1. Continued.
|
Sample No. |
CH-29 |
CH-26 |
CH-23 |
CH-17 |
CH-16 |
CH-15 |
CH-3 |
CH-1 |
|
|
Pb-Zn Ore |
Chy Ore |
Meta Basalt |
Py-Chy-host |
Py-Pb-Zn Ore |
Shale |
Green Schist |
Schist |
|
Cr |
12 |
12 |
8 |
54 |
9 |
134 |
159 |
64 |
|
Cs |
4.4 |
<0.5 |
<0.5 |
2.2 |
0.7 |
3.2 |
1.5 |
2.2 |
|
Cu |
1784 |
36627 |
1919 |
44 |
812 |
90 |
170 |
23 |
|
Dy |
1.69 |
0.12 |
0.17 |
1.68 |
0.22 |
1.54 |
2.43 |
1.62 |
|
Er |
0.97 |
0.06 |
0.11 |
0.92 |
0.12 |
0.61 |
1.33 |
0.82 |
|
Eu |
0.9 |
<0.1 |
<0.1 |
0.69 |
<0.1 |
1.25 |
1.12 |
0.84 |
|
Fe |
46965.2 |
51794 |
66293.6 |
47923.5 |
>10% |
42401.3 |
46972.4 |
24275.7 |
|
Gd |
2.38 |
0.17 |
0.24 |
3.25 |
0.35 |
3.82 |
3.35 |
3.17 |
|
Hf |
1.25 |
<0.5 |
<0.5 |
1.64 |
<0.5 |
1 |
<0.5 |
0.53 |
|
In |
<0.5 |
0.86 |
0.77 |
<0.5 |
4.56 |
<0.5 |
<0.5 |
<0.5 |
|
K |
10878 |
<100 |
2639 |
20496 |
5363 |
36437 |
14637 |
18579 |
|
La |
31 |
1 |
3 |
47 |
6 |
39 |
13 |
26 |
|
Li |
41 |
<1 |
3 |
49 |
6 |
32 |
43 |
20 |
|
Lu |
0.13 |
<0.1 |
<0.1 |
0.13 |
<0.1 |
0.1 |
0.12 |
0.11 |
|
Mg |
13727 |
137 |
2132 |
>2% |
3508 |
11004 |
>2% |
5989 |
|
Mn |
2110 |
68 |
289 |
914 |
295 |
286 |
2088 |
468 |
|
Mo |
13.2 |
40.2 |
78.7 |
7.5 |
63.1 |
1.2 |
0.7 |
1.2 |
|
Na |
1753 |
300 |
586 |
1354 |
378 |
2660 |
17828 |
12754 |
جدول 2. دادههای اکسید عنصرهای اصلی (بر پایة درصدوزنی) و فرعی (بر پایة ppm) به روش XRF در کانسنگ و سنگ میزبان دگرسان وابسته به آن در کانسار چاهگز.
Table 2. XRF data for major element oxides (in wt%) and minor elements (in ppm) in the ore and associated altered host rock from the Chah-Gaz deposit.
|
Sample No. |
CH-4 |
CH-5 |
CH-6 |
CH-9 |
CH-10 |
CH-12 |
CH-24 |
CH-26 |
CH-29 |
CH-30 |
Average |
|
SiO2 |
22.63 |
42.96 |
25.74 |
36.52 |
23.21 |
45.63 |
56.03 |
32.12 |
30.52 |
24.96 |
34.032 |
|
Al2O3 |
4.45 |
37.34 |
1.56 |
35.86 |
7.32 |
26.03 |
24.52 |
0.86 |
18.15 |
6.98 |
16.307 |
|
Fe2O3 |
2.65 |
0.92 |
0.87 |
2.66 |
9.68 |
1.52 |
4.56 |
8.84 |
11.02 |
12.32 |
5.504 |
|
CaO |
0.15 |
0.32 |
0.24 |
0.07 |
0.21 |
0.01 |
0.08 |
0.03 |
0.13 |
0.12 |
0.136 |
|
Na2O |
0.08 |
0.06 |
0.03 |
0.26 |
0.05 |
0.56 |
0.62 |
0.07 |
0.05 |
0.03 |
0.181 |
|
K2O |
0.75 |
0.05 |
0.16 |
0.83 |
1.86 |
6.53 |
6.59 |
0.03 |
0.96 |
0.31 |
1.807 |
|
MgO |
0.29 |
0.26 |
0.27 |
1.25 |
0.39 |
0.9 |
1.32 |
0.02 |
17.88 |
0.08 |
2.266 |
|
TiO2 |
0.073 |
0.183 |
0.048 |
0.41 |
0.06 |
0.31 |
0.274 |
0.017 |
0.271 |
0.051 |
0.1697 |
|
MnO |
0.008 |
0.006 |
0.123 |
0.014 |
0.007 |
0.005 |
0.009 |
0.006 |
0.315 |
0.006 |
0.0499 |
|
P2O5 |
0.008 |
0.005 |
0.004 |
0.006 |
0.005 |
0.009 |
0.004 |
0.008 |
0.006 |
0.005 |
0.006 |
|
L.O.I |
10.69 |
17.25 |
16.05 |
7.51 |
9.62 |
14.26 |
4.91 |
2.62 |
10.72 |
10.48 |
10.411 |
جدول 2. ادامه.
Table 2. Continued.
|
Sample No. |
CH-1 |
CH-3 |
CH-15 |
CH-17 |
CH-4 |
CH-16 |
CH-23 |
CH-26 |
CH-29 |
Average |
|
Zn |
117 |
117 |
352 |
1024 |
103300 |
55458 |
51045 |
198670 |
54805 |
51654 |
|
Pb |
192 |
66 |
83 |
170 |
73100 |
46450 |
122003 |
105900 |
20896 |
40984 |
|
Cu |
23 |
170 |
90 |
44 |
44900 |
812 |
1919 |
48300 |
1784 |
10893 |
|
Ba |
393 |
190 |
1300 |
465 |
168700 |
200 |
21 |
100 |
13000 |
20485 |
|
S |
139 |
83 |
11446 |
32000 |
46100 |
30000 |
189000 |
190432 |
20896 |
57788 |
|
Ca |
27878 |
85424 |
2738 |
1102 |
1000 |
191 |
365 |
132 |
1790 |
13402 |
|
Fe |
24276 |
46972 |
42401 |
47923 |
18500 |
100000 |
66294 |
51794 |
46965 |
494581 |
|
Ni |
17 |
36 |
52 |
14 |
34 |
12 |
12 |
4 |
22 |
22.6 |
|
Cr |
64 |
159 |
134 |
54 |
5 |
9 |
8 |
12 |
12 |
50.8 |
|
Ag |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
8 |
66.5 |
76.3 |
26.4 |
4.7 |
22.46 |
|
Ti |
4247 |
5000 |
4463 |
1406 |
400 |
10 |
10 |
10 |
256 |
1756 |
|
As |
21.5 |
7.1 |
69 |
9.9 |
18 |
1.6 |
0.1 |
40.8 |
34.2 |
18.9 |
|
Rb |
36 |
19 |
86 |
54 |
39 |
15 |
7 |
1 |
34 |
32 |
|
Co |
5 |
33 |
18 |
16 |
18 |
4.1 |
3.2 |
2.2 |
9.5 |
12 |
|
U |
1 |
0.5 |
2.9 |
3.5 |
1 |
0.7 |
1.5 |
1.1 |
5.7 |
1.98 |
|
Th |
6.53 |
1.78 |
11 |
16 |
9 |
1.85 |
2.07 |
0.98 |
14.5 |
7.07 |
جدول 3. مقدار طلا در کانسنگ سولفیدی چاهگز (به روش Fire assay).
Table 3. Gold contents in Chah Gaz sulfide ore (determined by Fire Assay method).
|
Sample % |
CH-19 |
CH-26 |
CH-6 |
CH-18 |
CH-23 |
CH-28 |
Average |
|
Clark (ppm) |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
0.003 |
|
Economic grade (ppm) |
1-10 |
1-10 |
1-10 |
1-10 |
1-10 |
1-10 |
5.5 |
|
Sample grade (ppm) |
3.86 |
0.107 |
4.61 |
0.05 |
3.95 |
0.098 |
7.99 |
جدول 4. دادههای کانیشناسی کیفی (XRD) در کانسنگ و سنگ میزبان دگرسان وابسته به آن در کانسار چاهگز.
Table 4. Qualitative mineralogical (XRD) results in the ore and associated altered host rock from the Chah-Gaz deposit.
|
Sample No. |
CH-30 |
CH-26 |
CH-24 |
CH-12 |
CH-11 |
|
Main Mineral |
Cerussite, Quartz |
Quartz, Sphalerite, Galena, Chalcopyrite |
Quartz, Muscovite |
Quartz, Muscovite |
Cerussite, Quartz, Muscovite, Goethite |
|
Secondary Mineral |
Barite, Muscovite, Goethite |
Pyrite |
Pyrite, Chlorite |
Cerussite, Jarosite |
Montmorillonite, Barite |
|
Name Alteration |
Phyllic to Oxidation alteration |
Phyllic alteration, Propylitic alteration, Silicification |
Phyllic alteration, Propylitic alteration |
Phyllic alteration, Oxidation alteration |
Phyllic alteration, oxidation alteration, Argillic alteration |
جدول 4. ادامه.
Table 4. Continued.
|
Sample No. |
Main Mineral |
Secondary Mineral |
Name Alteration |
|
CH-10 |
Cerussite, Quartz, Muscovite |
Montmorillonite, Barite, Azurite, Malachite |
Phyllic, Oxidation alteration |
|
CH-9 |
Natroalunite, Chlorite, Quartz, Halloysite |
Muscovite |
Advanced Argillic |
|
CH-8 |
Cerussite, Goethite |
Quartz, Chlorite, Hematite |
High oxidation alteration, Propylitic alteration |
|
CH-6 |
Cerussite, Quartz |
Azurite, Malachite |
Oxidation alteration |
|
CH-5 |
Halloysite |
- |
Advanced Argillic alteration |
|
CH-4 |
Cerussite, Quartz, Barite, Smithsonite |
Muscovite, Chlorite, Malachite, Azurite |
Phyllic alteration, Propylitic alteration, Supergene oxide alteration |
جدول 5. نتایج بررسی میانبارهای سیال در کوارتزهای کانسار چاهگز.
Table 5. Fluid inclusion results in quartz from the Chah Gaz deposit.
|
Sample No. |
Size (μm) |
Filling degree (%) |
T (°C) |
Tmi (°C) |
|
Salinity (wt.% NaCl) |
Pressure (bar) |
|
CH-31 |
8 |
20 |
450 |
-5.6 |
|
8.649 |
6208 |
|
12 |
85 |
294.4 |
-8.8 |
|
12.63 |
6268 |
|
|
12 |
90 |
213.1 |
-8.6 |
|
12.402 |
6264 |
|
|
9 |
90 |
252.9 |
-7.5 |
|
11.101 |
6244 |
|
|
8 |
85 |
243.2 |
-4.3 |
|
6.815 |
6183 |
|
|
9 |
90 |
308.1 |
-7.4 |
|
10.978 |
6242 |
|
|
8 |
85 |
229.8 |
-8.3 |
|
12.055 |
6259 |
|
|
11 |
90 |
272.3 |
-12.4 |
|
16.333 |
6328 |
|
|
16 |
85 |
283.4 |
-7.9 |
|
11.583 |
6251 |
|
|
15 |
95 |
302.1 |
-9.5 |
|
13.408 |
6280 |
|
|
11 |
15 |
210.5 |
-14.3 |
|
18.03 |
6357 |
|
|
8 |
95 |
279.2 |
-13.6 |
|
17.423 |
6346 |
|
|
11 |
70 |
321.3 |
-10.9 |
|
14.876 |
6303 |
|
|
8 |
90 |
358.8 |
-4.2 |
|
6.669 |
6181 |
|
|
11 |
25 |
345.4 |
-7.3 |
|
10.855 |
6241 |
|
|
CH-25 |
13 |
90 |
188.7 |
-5.2 |
|
8.098 |
6201 |
|
11 |
95 |
139.5 |
-4.1 |
|
6.522 |
6179 |
|
|
10 |
15 |
384.8 |
-6.3 |
|
9.583 |
6222 |
|
|
17 |
95 |
279.8 |
-9.1 |
|
12.967 |
6273 |
|
|
10 |
5 |
393.7 |
-12.3 |
|
16.24 |
6326 |
|
|
9 |
85 |
280.4 |
-7.9 |
|
11.583 |
6251 |
|
|
6 |
85 |
223.5 |
-5.9 |
|
9.054 |
6214 |
|
|
CH-14 |
14 |
10 |
218.9 |
-3.1 |
|
5.012 |
6159 |
|
13 |
90 |
265.5 |
-7.1 |
|
10.606 |
6237 |
|
|
15 |
90 |
422.8 |
-4.8 |
|
7.536 |
6193 |
|
|
11 |
90 |
236.9 |
-6.7 |
|
10.101 |
6229 |
|
|
11 |
10 |
289.6 |
-11 |
|
14.977 |
6305 |
|
|
12 |
90 |
166.0 |
-6.2 |
|
9.452 |
6220 |
|
|
15 |
20 |
225.4 |
-4.2 |
|
6.669 |
6181 |
|
|
17 |
80 |
278.6 |
-8.8 |
|
12.63 |
6268 |
|
|
18 |
70 |
386.9 |
-9.7 |
|
13.624 |
6283 |
|
|
14 |
30 |
423.2 |
-12.2 |
|
16.145 |
6324 |
|
|
17 |
90 |
232.2 |
-5.7 |
|
8.785 |
6210 |
|
|
16 |
85 |
210.0 |
-5.9 |
|
9.054 |
6214 |
|
|
Average |
- |
68.7 |
282.7 |
-7.85 |
|
11.25 |
6248.35 |
شکل 1. A) جایگاه منطقة بررسیشده در بخش جنوبی پهنة ساختاری سنندج- سیرجان؛ B) نقشة زمینشناسی ناحیهای سادهشده منطقة چاهگز، در جنوب شهربابک، استان کرمان (برگرفته از نقشة زمینشناسی 100000/1 زردو با تغییرات (Sabzehei, 1994).
Figure 1. A) The location of the studied area in the southern part of the Sanandaj–Sirjan structural zone; B) Simplified regional geological map of the Chah Gaz area, south of Shahr-e Babak, Kerman Province (adapted from the 1:100,000 Zardou geological map, with modifications (Sabzehei, 1994)).
رخنمون مادة معدنی بهصورت تودههای عدسی شکل در مجاورت ریولیتهای دگرگونشده دیده میشود (شکل 2B). شواهد صحرایی در منطقة چاهگز نشان داده است شرایط دگرگونی در محدودة گستردهای، سنگشناسی منطقه را تحتتأثیر قرار داده است. ساخت گنیسی، شبه گنیسی، بودیناژ، رگهای و رگچهای از مهمترین ساختهای دیده شده در سنگ میزبان و کانسنگ هستند. گنیسهای دیدهشده چهبسا گرانیتهای دگرگونشدة کامبرین هستند که تحتتأثیر فازهای دگرگونی بعدی به ارتوگنیس تبدیل شدهاند (شکل 2-C).
شکل 2. تصویرهای صحرایی از سنگ میزبان و کانسنگ در منطقة چاهگز. A) توالی سنگشناسی محدودة معدنی بهگونهایکه روراندگی باعث برونزدگی آهکهای کرتاسه از درون واحدهای قدیمی سنگهای آذرین شده است؛ B) همبری تدریجی مادة معدنی در کنار سنگ میزبان در محل حفرة معدن؛ C) فابریک شبهگنیسی در سنگ میزبان؛ D) ساخت برگوارگی در شیستهای منطقة بررسیشده؛ E) ساخت چینخورده در شیستهای سبز؛ F) ساخت بودیناژ حاصل از کوارتز مقاوم درون سنگ میزبان با مقاومت کمتر؛ G) پیدایش کربنات و سولفات مس بهصورت رگهای در سنگ میزبان؛ H) متاریولیتهای دارای کانیهای سرب و روی.
Figure 2. Field photographs of the host rock and ore from the Chah-Gaz area. A) Lithological sequence of the mineralized zone, showing that overthrusting has caused Cretaceous limestones to outcrop within older igneous units; B) Gradual contact between the ore material and the host rock at the mine pit; C) Gneissic-like fabric in the host rock; D) Foliation structure in the schists of the studied area; E) Folded structure in the green schists; F) Boudinage structure formed by resistant quartz within the less competent host rock; G) Occurrence of copper carbonates and sulfates as veins and veinlets within the host rock; H) Metarhyolites containing lead- and zinc-bearing minerals.
فرایندهای زمینساختی فراوانی در پهنة سنندج- سیرجان به برگوارگی و چینخوردگی در سنگهای دگرگونی منطقه بهویژه شیستهای سبز انجامیده است (شکلهای 2-D و 2-E). در منطقة بررسیشده قطعات کوارتزی مقاوم در میان شیستهای نامقاوم تحتتأثیر شرایط زمینساختی حاکم بر منطقه پیدایش ساخت بودیناژ دادهاند (شکل 2-F). ساختهای رگهای و رگچهای فراوان در سنگ میزبان با حضور سولفاتها و کربناتهای مس و اکسیدهای آهن روی دادهاند (شکل 2-G). مشاهدات صحرایی نشان میدهند سنگهای منطقه بررسیشده تا حد رخسارة شیست سبز دگرگونشدهاند و بیشتر شامل مسکوویت شیست، اسلیت و میلونیت هستند. کانیهای سرب و روی در متاریولیتهای منطقه دیده میشوند (شکل 2-H).
سنگنگاری
سنگهای میزبان بررسیشده بیشتر سنگهای دگرگونی درجات ضعیف تا متوسط هستند که شامل شیست، اسلیت و میلونیتهای کانهدار هستند. شیستهای منطقه دگرسانی کلریتی و سریستی را نشان میدهند و بهعلت وجود کلریت در سنگ جهتیافتگی ترجیحی را نشان میدهد (شکل 3-A). اسلیتهای سیاه رنگ در منطقه کانیهای میکایی و کوارتز دارند که جهتیافتگی نسبتاً ضعیفی را نشان میدهد. بلورهای پیریت در اسلیتها تقریباً بهصورت شکلدار تا نیمهشکلدار هستند (شکل3- B). ریولیتهای منطقه تحتتأثیر فشارهای زمینساختی میلونیتی شدهاند که کانهزایی ثانویه مانند سروزیت و گوتیت بهصورت رگچهای در آن دیده شده است و بهعلت ریزدانهبودن شناسایی آنها با روش XRD میسر شده است (شکل 3-C). باریت نیز بهصورت بیشکل در میلونیتها بههمراه کوارتز، سریسیت و کلسیت حضور دارد (شکل 3-D).
کانهزایی
مادة معدنی در کانسار چاهگز بهصورت پیکرههای لایهای و عدسیمانند رخنمون یافته است که با ساختار لایهبندی سنگهای درونگیر همخوانی دارد. این پیکرهها که ضخامت متغیری از چندین سانتیمتر تا 4 متر و طولی تا 50 متر دارند، دچار چین خوردگی، گسلخوردگی و ساخت بودیناژ شدهاند. شکل کانهزایی در کانسار چاهگز بهصورت عدسی و استراتیفرم است. مادة معدنی بافت تودهای، نیمهتودهای، نواری، لامینه، افشان و رگه-رگچهای دارد. کانهزایی در کانسار چاهگز به دو صورت هیپوژن و سوپرژن دیده میشود. کانهزایی هیپوژن در کانسار چاهگز شامل اسفالریت، گالن، پیریت، کالکوپیریت است و کانهزایی سوپرژن شامل کوولیت، کالکوسیت، اسمیتزونیت، سروزیت، مالاکیت و اکسیدهای آهن نیز بهویژه در پهنه اکسیدان دیده میشوند. کانیهای باطله بیشتر شامل سریسیت، کوارتز، کلریت، فلدسپار، سیدریت، آنکریت، دولومیت و باریت هستند.
پیریت فراوانترین کانی سولفیدی اولیه در پهنة هیپوژن است که به دو صورت شکلدار (پیریت اولیه)، رگهای و کاتاکلاستی (پیریت ثانویه) دیده میشود. پیریتهای کاتاکلاستی نشاندهندة شدت فرایندهای دگرگونی در منطقه است که در پی رویدادهای دینامیکی تشکیل شده است و خردشدگی شدید را نشان میدهد (شکل 4- A). پیریتهای ثانویه بهصورت بیشکل و رگچهای دیده میشوند که به اکسیدهای آهن تجزیه شدهاند. کالکوپیریت بههمراه پیریت اولیه، کوولیت، گالن و اسفالریت دیده شده است و بهصورت شکافهپرکن پس از پیدایش پیریت اولیه پدید آمده است (شکل 4-B). اسفالریت در فاز سولفیدی ثانویه پس از پیدایش پیریتها پدید آمده است و غنیسازی عنصر روی در فاز کانهزایی ثانویه انجام شده است.
شکل 3. تصویرهای میکروسکوپی (در XPL) از سنگهای میزبان بررسیشده A) شیستهای دگرسان شده به کلریت و سریسیت B) اسلیتهایی که دارای کانهزایی پیریت بهصورت پراکنده هستند؛ C) ریولیت میلونیتی شده دارای کانیهای فلزی در زمینهای از کوارتز، فلدسپار؛ D) حضور باریت بیشکل در میلونیتها در همراهی با کانیهای کوارتز، سریسیت و کلسیت که دچار دگرریختی شدهاند (Mosivand et al., 2011) (نام اختصاری کانیها از وار (Warr, 2021) برگرفته شده است).
Figure 3. Photomcrographs (in XPL) of the host rocks A) Schists altered to chlorite and sericite;s B) Slates with scattered pyrite mineralization; C) Mylonitized rhyolite containing metallic minerals in a matrix of quartz, feldspar; D) The presence of Anhedral barite in mylonites accompanies deformed minerals such as quartz, sericite, and calcite (Mosivand et al., 2011) (Mineral abbreviations are adapted from Warr (2021)).
بافت پرکنندة فضای خالی و حضور میانبارهای اسفالریت و گالن در پیریت نشاندهندة تأخیر زمانی غنیسازی کانسار است (شکل 4- C). گالن بهصورت شکلدار و بیشتر همراه اسفالریت دیده شده است. درهمرشدی گالن در اسفالریت نشاندهندة تأخیر زمانی پیدایش گالن نسبت به اسفالریت و دیگر سولفیدهای فلزی است. کشیدگی رخ سهگوششکل گالن نشاندهندة فرایندهای زمینساخت اثرگذار در منطقه است (شکل 4- D). کوولیت فراوانترین کانی منطقه اکسیداسیون در پهنة سوپرژن است و در پی دگرسانی سوپرژن کالکوپیریت پدید آمده است و در راستای شکستگیهای کالکوپیریت جانشین شده است (شکل 4- E).
شکل 4- تصویرهای میکروسکوپی از کانسنگ بررسیشده. A) پیریتهای ثانویه و کاتاکلاستیک که نشاندهندة فرایند دگرگونی هستند؛ B) پیدایش کالکوپیریت بهصورت شکافهپرکن که بعد ازپیدایش پیریت ایجاد شده است؛ C) پیدایش اسفالریت بهصورت شکافه پرکن که نشان دهنده تأخیر زمانی در پیدایش این کانی پس از کانهزایی پیریت و کالکوپیریت است؛ D) درهم رشدی گالن در اسفالریت و رخ تیغهای (سهگوش) منحصر به فرد در گالن و طویل شدگی آن در اثر فرایندهای زمینساختی؛ E) درهم رشدی کوولیت و کالکوپیریت؛ F) پیدایش هماتیت پفکی در فرایند مارتیتیشدن در نواحی اکسیدان با شدت هوازدگی بالا را نشان میدهد که منجر به پیدایش بافت حفرهای در درون اکسیدهای اولیه آهن شده است؛ G) حضور هماتیت با بافت جارویی یا بادبزنی (اسپکیولاریت) که نشان دهنده ی شرایط اکسیدان بالا است؛ H) ایجاد ساختار جعبهای در اثر آبشویی ثانویه سولفیدهای آهن و تبدیل آن به گوتیت و لیمونیت؛ I) مالاکیتهای دیده شده بافت کلوفرمی (گل کلمی) دارند (نام اختصاری کانیها از وار (Warr, 2021) برگرفته شده است).
Figure 4. Microscopic images of the studied ore. A) Secondary and cataclastic pyrites indicating metamorphic processes; B) Chalcopyrite formed as fracture fillings after pyrite formation; C) Sphalerite formed as fracture fillings, indicating a time delay in its formation after pyrite and chalcopyrite mineralization; D) Intergrowth of galena in sphalerite and a unique blade-like (triangular) habit in galena, elongated due to tectonic processes; E) Intergrowth of covellite and chalcopyrite; F) Formation of spongy hematite during martitization in oxidizing zones with intense weathering, leading to porous texture within primary iron oxides; G) Presence of hematite with broom or fan-shaped (specularite) texture indicating highly oxidizing conditions; H) Formation of boxwork structure due to secondary leaching of iron sulfides and their transformation into goethite and limonite; I) Visible malachite occurrences exhibiting colloform (cauliflower-like) textue (Mineral abbreviations are adapted from Warr (2021)).
مگنتیت در کانسنگ اولیه در اثر فرایند سوپرژن که در دمای پایین و عمق کمتر از 50 متر رخ می دهد تبدیل به هماتیت شده است. گاهی شدت هوازدگی به اندازهای بوده است که تنها قطعات کوچکی از مگنتیت اولیه باقی مانده است و بافت حفرهای به سنگ میدهد که به این بافت مارتیت-هماتیت پفکی (هماتیت حفره ای) گفته میشود (Cook., 1998) (شکل 4-F). اسپیکولاریت بههمراهی کالکوپیریت، ارسنوپیریت و گالن در کانسار چاهگز تشکیل شده است (شکل 4-G) که میتواند پیامد سیالات حاصل از نفوذیهای کلسیمی-قلیایی باشد (Chen et al., 2023 and Fan et al., 2021). گوتیت در دگرسانی سوپرژن بههمراه دیگر اکسیدهای آهن پیدایش بافت جعبهای را داده است (شکل 4-H). این بافت در نتیجه آبشویی ثانویه سولفیدهای آهن و تبدیل آن به گوتیت و لیمونیت تشکیل شده است. آزوریت و مالاکیت کانیهای کربناتی مس در پهنة اکسیدان هستند که بههمراه گوتیت و لیمونیت دیده میشوند. مالاکیتهای دیدهشده بافت کلوفرمی (گل کلمی) دارند (شکل 4-I). این بافت در اثر حضور محلولهای سطحی که باعث آبشویی کربناتهای موجود در پهنة سطحی شده است باعث پیدایش مالاکیت بهصورت دوایر متحدالمرکز شده است (Barrie et al., 2009).
توالی پاراژنزی
توالی پاراژنزی محتمل با توجه به شواهد صحرایی و بررسیهای کانهنگاری بهصورت سه مرحله 1) رسوبگذاری اولیه رسوبات آتشفشانی زیردریایی، 2) دگرگونی ناحیهای منطقه و اکسایش و 3) غنیشدگی سوپرژن تشریح میشود. در مرحله اولیه، اجزای تخریبی شامل کوارتز، فلدسپار و کانیهای رسی بههمراه فرایندهای آتشفشانی زیردریایی اجزای معدنی اولیه را بهصورت سولفیدی در حوضه نشست دادهاند و دیاژنز اولیه انجام شده که در این مرحله احتمالا کانیهای اولیه شامل پیریتهای اولیه، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت، مگنتیت، ته نشست داشتهاند و پاراژنز اولیه را تشکیل دادهاند. بیشتر ساختارهای تودهای و نواری در این گونه کانهها دیده میشود. در مرحله دوم فرایندهای دگرگونی در حد رخسارة شیستسبز بیشتر سنگهای منطقه را تحتتأثیر خود قرار داده و باعث کانهزایی مجدد شده است. شواهد آن تبلور مجدد و رشد پورفیروبلاستهای نسل دوم است به طوری که پورفیروبلاستهای نسل دوم گاهی بقایای اولیه کانسار را در خود احاطه کردهاند مانند در هم رشدی پیریتها و کالکوپیریت و یا رشد دوباره کالکوپیریت در شکافهای کاتاکلاستی پیریتها که پیامد شکستگی زمینساختی پیریتهای اولیه در فرایندهای دگرگونی بوده است (شکل 4). در نهایت پس از فرایند دگرگونی در اثر فرایندهای سوپرژن و آبشویی یک غنیسازی ثانویه در پهنههای سطحی به وقوع پیوسته است که نتایج آن در کانسار چاهگز در میکاشسیتهای هوازده بهصورت کانیهای رسی و افق اکسیدان دیده میشود که در نتیجه این فرایند مجموعه کانیهای مالاکیت، اسمیتزونیت، سروزیت شکل گرفتهاند.
دگرسانی
مشاهدات صحرایی، سنگنگاری و نتایج XRD (جدول 4) از سنگ میزبان و کانسنگ سولفیدی نشان داد مهم ترین دگرسانیهای دیده شده در منطقه شامل دگرسانی سریسیت، آرژیلیک و کلریتی هستند. در یال شمالباختری معدن شواهد صحرایی نشاندهندة حضور دگرسانی رسی در شیستهای منطقه است که بررسیهای سنگنگاری و نتایج XRD حضور کانی های مونتمریلونیت، هالوینریت و سریسیت را تایید میکند (جدول 4). حضور کانیهای میکایی نشاندهندة دگرسانی سریسیتیک در شیستهای منطقه است (شکل 3-A). دگرسانی کلریتی در متاریولیتهای منطقه بررسیشده، در بیوتیتها و آمفیبولها دیده شده است که در نتایج XRD حضور کلریتها تایید شده است. به طور کلی نتایج کانیشناسی کیفی (XRD) روی نمونههای بررسیشده به دو فاز اصلی و فرعی تقسیم شده است (جدول 4). کانیهای اصلی شناخته شده در این تجزیه به چهار گروه سیلیکاتی، کربناتی، سولفیدی و اکسیدی دستهبندی میشود (جدول 4). در گروه سیلیکاتها، بیشترین مقدار به کوارتز، مسکوویت، کلریت، هالوینریت و مونت موریلونیت اختصاص داده میشود. کربناتهای شناسایی شده در پهنة اکسیدان شامل سروزیت، اسمیتزونیت، مالاکیت و آزوریت است که بیشترین کانی کربناتی مربوط به سروزیت است. مهمترین کانیهای سولفیدی و سولفاتی دیدهشده بهترتیب شامل پیریت، اسفالریت، گالن، کالکوپیریت، باریت و جاروسیت هستند. بیشترین میزان اکسیدها و هیدروکسیدها مربوط به کانیهای گوتیت و هماتیت است.
زمینشیمی
مقادیر عنصرهای اصلی، فرعی و کمیاب در کانسنگ و سنگ میزبان دگرسانشده در جدولهای 1، 2 و 3 آورده شده است. بیشترین درصد عنصرهای اصلی در سنگ میزبان دگرسان شده به سیلیسیم، آلومینیم، آهن، پتاسیم و منیزیم تعلق دارد. مقادیر بالای Al2O3 و LOI در سنگ میزبان میتواند پیامد دگرسانی رسی در نتیجه پیدایش کانیهای غنی از مواد فرار مانند ایلیت، هلوییزیت، مونت مریلونیت و دیگر کانیهای آبدار است که منطبق با نتایج XRD در سنگهای میزبان است (جدول 4). بیشترین عنصرهای فرعی در کانسنگ مربوط به عنصرهای روی (wt%2/5)، سرب (wt%1/4)، مس (wt%1/1)، گوگرد (wt%8/5)، آهن (wt%5) و باریم (wt%1/2) است (جدولهای 1 و 2). همبستگی مثبت عنصرهای سرب و روی نشاندهندة خاستگاه مشترک این دو عنصر با یکدیگر است (شکل 5).
شکل 5. نمودار همبستگی عنصرهای Pb، Ag، Ba، Cu و Fe با عنصر Zn.
Figure 5. Correlation diagram of Pb, Ag, Ba, Cu, and Fe elements with Zn.
همبستگی مثبت روی و سرب با گوگرد نشاندهندة حضور کانیهای گالن و اسفالریت در کانسنگ سولفیدی است (شکل 5). همبستگی مثبت روی با عنصرهای نقره، مس آهن و سرب نشاندهندة شباهت گرایش زمینشیمیایی این عنصرها و تحرک همزمان آن با فلزات پایه در شرایط فیزیکوشیمیایی محیط است که با همراهی کانیهای گالن و اسفالریت با پیریت و کالکوپیریت اثبات میشود (شکل 5). مقدار کم عنصرهای نیکل، کبالت و کروم در کانسار چاهگز ارتباط کانه زایی سرب و روی در سنگهای حد واسط و اسیدی را در منطقه توجیه میکند. وجود مقدارهای غیرعادی آرسنیک در بیشتر کانسنگها نشاندهندة حضور طلا در منطقه است (جدول 3). ازاینرو، تجزیة 6 نمونه کانسنگ سولفیدی به روش Fire assay نشان داد میانگین میزان طلا در کانسنگ سولفیدی برابر ppm8 است که این میزان طلا از عیار اقتصادی طلا فراتر است (Ahmadi, 2019) (جدول 3)؛ اما میزان نقره در کانسنگ سولفیدی تفاوت بسیاری با عیار اقتصادی آن دارد (Dergacheva and Eremin, 2018)؛ بهگونهایکه میانگین نقره در کانسنگ سولفیدی برابر wt%003574/0 است که تفاوت بسیاری با عیار اقتصادی نقره (wt%01/0) دارد. نبود نقره در این کانسار خود چهبسا از شواهد مهم در تعیین تیپ کانسار باشد (Santagulda and Hannington, 1996; Tajeddin et al., 2019).
زمیندماسنجی میانبارهای سیال
آزمایشهای سرمایش و گرمایش در تعیین دمای همگنشدگی (Th) و دمای ذوب نهایی یخ (Tm) در میانبارهای سیال دو فازی اولیه در رگههای کوارتزی در ریولیتهای دگرگونشده انجام شد که نتایج آن در جدول 5 آورده شدهاند. درجة شوری میانبارهای سیال دو فازی بدون نمکطعام، بر پایة دمای ذوب نهایی یخ از طریق معادلات بودنار (Bodnar and Sterner, 1985) با فرض سیستم NaCl-H2O بهدست آورده شده است ( جدول 5). بیشتر میانبارهای سیال در کانسار چاهگز، دو فاز فراوان گازی و مایع-گاز هستند (شکل 6). دامنة تغییرات دمای ذوب آخرین قطعة یخ (Tm) در میانبارهای سیال دو فازی از 1/3- تا 3/14- درجة سانتیگراد تغییر میکند (جدول 5). این دماها بهترتیب نشاندهندة شوری کم تا متوسط معادل 1/5 تا 03/18 درصدوزنی معادل نمک طعام هستند. بر پایة نمودار شکل 7 میتوان چنین نتیجه گرفت کانهزایی در ژرفای بالای 1600 متر در بازة دمایی 450 درجة سانتیگراد آغاز شده است و با کمشدن دما، کانهزایی کمکم در دمای نزدیک به 217 تا 295 درجة سانتیگراد و در ژرفای 650 تا 300 متر روی داده است. در پایان تا دمای 136 درجة سانتیگراد کانهزایی در ژرفای کم به پایان رسیده است. در نمودار دوتایی میزان شوری در برابر دمای همگنشدگی (Kesler, 2005) خاستگاه سیالات گرمابی را میتوان پیشبینی کرد (شکل 8). همانگونهکه در شکل 8 دیده میشود، بیشتر میانبارهای سیال کانسار چاهگز در محدودة آبهای اقیانوسی و دگرگونی جای میگیرند.
بررسی زایش کانسار چاهگز
کانسارهای سولفید تودهای بهویژه نوع سولفید تودهای میزبان آتشفشانی (VMS)، بر پایة ویژگیهایی مانند توالی سنگهای میزبان، کانیهای همایند و فرایندهای تکتونوماگمایی با کانسارهای سولفید تودهای جهانی مقایسه میشوند (Xu et al., 2024). کانسار چاهگز بر پایة ویژگیهای یادشده همانند دو نوع از کانسارهای سولفید تودهای نوع کوروکو و نوع باتورست است (جدول 6).
شکل 6. تصویرهای میکروسکوپی از میانبارهای سیال در رگة کوارتزی در کانسار چاهگز (V: بخار؛ L: مایع).
Figure 6. Photomicrographs of fluid inclusions in quartz veins of the Chah Gaz deposit (Abbreviations: L: liquid; V: vapor).
شکل 7. برآورد ژرفای جوشش با کمک منحنیهای جوشـش H2O-NaCl در برابر ژرفا (Hass, 1971) در کوارتزهای کانسار چاهگز.
Figure 7. Determination of boiling depth using depth versus H2O-NaCl boiling curves plot (Hass, 1971) in the quartz from the Chah Gaz deposit.
شکل 8. برآورد نوع سیال کانسنگساز با کمک نمودار دمای همگنشدگی در برابر میزان شوری (برگرفته از Kesler, 2005).
Figure 8. Determination of ore-forming fluid type using homogenization temperature versus salinity plot (adapted from Kesler, 2005).
کانسار چاهگز با توجه به جایگرفتن در پهنة پشتکمانی (Soleimani Alh-Dadi, 2017; Mousivand, 2010)، میزبانهای آتشفشانی اسیدی، الگوی کانهزایی استراتیفرم و عدسیشکل، و توالی پاراژنتیکی غالب شامل کالکوپیریت، اسفالریت، گالن و باریت فراوان ویژگیهای شاخصی از کانسارهای سولفیدی تودهای نوع کوروکو را نشان میدهد. این کانسار عیارهای اقتصادی چشمگیری از سرب، روی و مس را دارد و مقدار طلای آن تا ppm8 میرسد. همچنین، شوری سیالهای کانهزا در بازة ۱۰ تا ۱۵ درصدوزنی NaCl جای دارد و سنگهای میزبان دچار دگرسانی سریسیتیک شدید شدهاند. بررسیهای پیشین (Mousivand, 2010) این کانسار را از شمار ذخیرههای نوع باتورست ردهبندی کردهاند؛ اما یافتههای پژوهش کنونی نشاندهندة تفاوتهای چشمگیر با این ردهبندی است. نسبت طلا به نقره در کانسار چاهگز نزدیک به ppm4/1 است؛ اما در ذخیرههای باتورست نسبت نقره به طلا بیشتر است. افزونبر این، بر پایة الگوی استخر نمکی که موسیوند (Mousivand, 2010) پیشنهاد کرده است، در بیشتر موارد، شوری سیالهای باتورست از ۲۵ درصدوزنی NaCl بیشتر است؛ اما کانسار چاهگز شوری ۱۰ تا ۱۵ درصدوزنی NaCl نشان میدهد.
جدول 6. مقایسه کانسار چاهگز با کانسارهای سولفید تودهای تیپ کوروکو در ژاپن و کانسارهای منطقه معدنی تیپ باتورست در کانادا (Ohmoto, 1996; Goodfellow et al., 2003; Mercier-Langevin et al., 2011; Tajeddin et al., 2019; Xu et al., 2024).
Table 6. Comparison of the Chah-Gaz ore deposit with the typical Kuroko-type massive sulfide deposits in Japan and Batorst-type mining district deposits in Canada (Ohmoto, 1996; Goodfellow et al., 2003; Mercier-Langevin et al., 2011; Tajeddin et al., 2019; Xu et al., 2024).
|
Chah-Gaz deposit |
Bathurst-type |
Kuroko-type |
Feature |
|
back-arc basins |
Rifted continental margins and back-arc basins with mixed felsic volcanic and sedimentary rocks (felsic > mafic) |
Submarine volcanic arcs, predominantly felsic volcanic rocks (felsic > mafic) in back-arc basins |
Formation Environment |
|
Rhyolite, Metamorphic rock |
Mixed volcanic and sedimentary rocks, with significant felsic volcanic dominance and sedimentary intercalations |
Dominantly felsic volcanic rocks with subordinate mafic |
Host Rock Composition |
|
Stratiform massive sulfide lenses |
Stratiform massive sulfide lenses with stockwork and disseminated sulfides; abundant barite |
Stratiform massive sulfide lenses with barite-rich caps; underlying stockwork zones; slumped/redeposited ore |
Deposit Structure |
|
Pyrite, sphalerite, galena, chalcopyrite, barite, Au |
Pyrite, sphalerite, galena, chalcopyrite, barite, Ag |
Pyrite, sphalerite, galena, chalcopyrite, barite, Au |
Main Mineralization |
|
Cu-rich base, Zn-Pb-rich top; Au and Ag present |
Pb-Zn rich, Zn/Pb >1; Cu moderate; Ag elevated |
Strong vertical zoning: Cu-rich base, Zn-Pb-rich top; Au and Ag present |
Metal Zoning and Ratios |
|
Silicification, sericitization, chloritization |
Sericitization, silicification; chlorite alteration; abundant barite |
Silicification, sericitization, chloritization; zeolites, montmorillonite |
Alteration |
|
low to medium salinities |
Moderate salinity |
low to medium salinities |
Salinity of Ore Fluids |
|
|
Bathurst Mining Camp (Canada), Buchans (Canada) |
Hokuroko (Japan), Kidd Creek (Canada), Penn (USA) |
Global Examples |
از نظر توالی کانیزایی، ذخیرههای باتورست با حضور غالب سولفوسالتها شناخته میشوند؛ اما توالی پاراژنتیک در کانسار چاهگز بیشتر شامل کانیهای سولفیدی است. افزونبر این، فراوانی بالای باریت در چاهگز ویژگی متمایزی است که با ویژگیهای ذخیرههای نوع کوروکو همخوانی دارد. مجموع شواهد زمینشناسی، زمینشیمیایی و کانیشناسی، نشاندهندة ردهبندی کانسار چاهگز بهعنوان یک ذخیره سولفیدی تودهای نوع کوروکو به جای نوع باتورست است.
برداشت
با توجه به شواهد زمینشناسی و زمینشیمیایی، مانند جایگاه زمینساختی کانسار که شباهت بسیاری به حوضههای پشتکمانی دارد، میزان شوری متوسط سیالات معدنی و نسبت بالای طلا به نقره که ویژگی مهمی در تمایز ذخیرههای سولفیدی است، کانسار چاهگز را میتوان یک نمونه بارز از ذخیرههای سولفیدی تودهای آتشفشانزاد (VMS) نوع کوروکو طلادار دانست. همچنین، بازة دمای پیدایش کانسار که ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجة سانتیگراد است و وجود دگرسانیهای سریسیتیک گسترده در میزبانهای سنگی از ویژگیهای متمایز این نوع ذخیره است.
توالی پاراژنتیک غالب کانیهای کالکوپیریت، اسفالریت و گالن همراه با باریت فراوان نشاندهندة شرایط خاص کانهزایی در این کانسار است. همة این عوامل در کنار هم، به نزدیکی چاهگز و ذخیرههای کوروکو انجامیدهاند و نشان میدهند این کانسار نمونهای از ذخیرههای سولفیدی آتشفشانزاد با پتانسیل اقتصادی بالاست و میتواند راهنمای ارزشمندی برای بررسیهای اکتشافی و ارزیابی کانسارها در پهنههای مشابه باشد.
[1] Kuroko-type
[2] volcanogenic massive sulfide
)