بررسی ارتباط دگرسانی دولومیتی‌‌شدن و رخداد کانه‌زایی در کانسار اپی‌ژنتیک آهنگران (جنوب خاور ملایر): شواهد کانی‌شناسی، ژئوشیمی و شیمی کانی‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

چکیده

ایالت فلززایی ملایر- اصفهان در پهنه سنندج-سیرجان، میزبان ذخایر و نشانه‌های معدنی مختلفی است که از دیدگاه فلززایی اغلب آن­ها در سنگ میزبان کربناته کرتاسه زیرین رخداده‌‌اند. کانسار سرب-آهن±نقره آهنگران (جنوب خاور ملایر) به عنوان یکی از مهم­ترین ذخایر این ایالت در سنگ میزبان‌های سنگ­آهک، سنگ­آهک دولومیتی، دولومیت و ماسه‌سنگ واحد کرتاسه زیرین تشکیل شده است. قدیمی‌ترین واحدهای سنگی در منطقه شامل شیست، اسلیت، کوارتزیت و شیل‌های منتسب به ژوراسیک است که به صورت دگرشیب بر روی سنگ‌های تریاس قرار گرفته‌اند. کانی‌سازی همراه با دگرسانی‌ دولومیتی در قالب دو کانسنگ‌ سولفیدی (حاوی رگه‌های سرب±نقره) و اکسیدی (کلسنگ آهک آهنی فروشسته)، رخداده است. بر اساس مطالعات پتروگرافی و شیمی کانی‌ها، حداقل سه نوع دولومیت شامل دولومیت‌های ریزبلور (RD1)، متوسط‌بلور (RD2) و درشت‌بلور دارای منطقه‌بندی (RD3)، در سنگ میزبان کانسنگ‌های سولفیدی و اکسیدی تشخیص داده شد. در این میان، دولومیت‌های RD1 و RD2 اغلب در سنگ میزبان کانسنگ سولفیدی و دولومیت‌های RD3 اغلب در زمینه کلسیت‌های ریزبلور میزبان کانسنگ اکسیدی تشکیل شده‌اند. ترکیب شیمیایی دولومیت‌های RD2 حاکی از وجود مقادیر بالای عناصر آهن (متوسط%wt 5/13)، سرب (متوسط ppm 80) و منگنز (متوسط ppm 1600) در مقایسه با دولومیت‌های RD1 است. بالا بودن محتوای عنـصری سـرب ( ppm100) در دولومیـت‌های RD2، وجود هم­بستگی بالا میان سرب و عناصر کلسیم (57/0R=)، آهن (60/0R=) و استرانسیوم (78/0R=) و مجاورت این دولومیت‌ها به رگه‌های کانه‌دار سرب، احتمال تشکیل دولومیت‌های RD2 را از طریق سیال کانه‌ساز تقویت می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Relationship between dolomitization alteration and mineralization in Ahangaran epigenetic deposit (southeast of Malayer): mineralogy, geochemistry and mineral chemistry evidences

نویسندگان [English]

  • S. Hayati
  • M. Maanijou
  • E. Tale Fazel
  • H. Mohseni
چکیده [English]

The Malayer–Esfahan metallogenic province in the Sanandaj-Sirjan zone hosted several various deposit and occurrences, which occurred in the Lower Cretaceous carbonated rocks at the point of metallogenic view. The Ahangaran Pb-Fe±Ag deposit (southeast Malayer) as the main deposit of this province, occurs mainly within Lower Cretaceous limestone, dolomitic limestone, dolomite and sandstone hosts. The main oldest rocks in the area composed of schist, slate, quartzite, and shale belong to Jurassic which overlaid on Triassic rocks due to disconformity. Mineralization with dolomitic alteration occurred as two types of ores including sulfide (Pb±Ag vein-type) and oxide (Fe-leached cap) ores. Petrographical and mineral chemical studies show at least three types of dolomites in fine crystalline carbonate host rocks of sulfide and oxide ore bodies, including fine-grained (RD1), medium-grained (RD2), and coarse-grained dolomites with zoning (RD3). RD1– and RD2–dolomites mainly occur in sulfide ore and RD3 dolomites occur in oxide ore. The composition of RD2 dolomites indicated high value of Fe (13.5 wt% in average), Pb (80 ppm in average), and Mn (1600 ppm in average), relative to RD1 dolomites. Formation of RD2 dolomites from ore-forming fluid is supported by evidences such as, high content of Pb (100 ppm) in RD2 dolomites, high correlation index between Pb and other Ca (R=0.57), Fe (R=0.60), and Sr (R=0.78) elements and adjacency of these dolomites to ore-bearing Pb veins, has been progress eventuality formation of RD2 dolomites from ore-forming fluid composition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dolomite
  • Mineralization
  • mineral chemistry
  • alteration
  • Ahangaran

 

[1]   آدابی،. م، ح (1383) ژئوشیمی رسوبی، انتشارات زمین آرین، 448 صفحه.       

[2]   بازرگانی، ک.، مهرابی.، ربیعی، م (1389) تأثیر بستر کربناته در شکل‌گیری کانسارهای سرب و روی شمال باختر شهمیرزاد، البرز مرکزی، ایران. مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال 18، شماره 1، صفحه 53-66.

[3]   جزی، م.، شهاب‌پور، ج (1389) بررسی خصوصیات کانی‌شناسی، ساختی، بافتی و ژئوشیمیایی معدن سرب نخلک، اصفهان. مجله زمین‌شناسی اقتصادی، شماره دو، صفحه 135-151.

[4]   جعفریان، م.، زمانی، پ.، سهیلی، م (1967) نقشه زمین‌شناسی" 1:100000" ملایر، انتشارات سازمان زمین‌شناسی ایران.

[5]   حسین­خانی، ا.، ملاصلحی، ف  (1393) مطالعات کانی‌شناسی سرب و نقره و بررسی­های ایزوتوپی سرب در معدن آهنگران، ملایر. فصلنامه علوم­زمین، شماره نود و چهار، صفحه 359-368.

[6]   حیاتی، س (1394) مطالعه خصوصیات کانی­شناسی و ژئوشیمیای کانه‌های نقره‌دار و کانسنگ اکسیدی کانسار آهنگران ملایر، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بوعلی­سینا همدان، 180 صفحه.

[7]   درویش­زاده، م (1383) زمین‌شناسی ایران، انتشارات امیرکیبر، 432 صفحه.

[8]   دلاور، س.، رسا، ا.، لطفی، م.، بورگ،گ.، رشید نژاد عمران، ن.، افضل، پ (1391) رخساره‌های کانه‌دار کانسار روی- سرب (نقره) تنگ‌دزان در توالی کربناته ژوراسیک-کرتاسه، بویین میان­دشت (اصفهان). مجله علوم، سال 23، شماره 91، صفحه 77-88.

[9]   رسا، ا.، کاظمی مهرنیا.، ا (1384) کانسارهای فلزات پایه با میزبان سنگ‌های کربناتی، انتشارات روز بهان.

[10]    شمسی­پور، ر.، کرمانی، ن.، باقری، ه (1390) مطالعه ایزوتوپی و زمین دماسنجی کانسار سرب کهرویه (جنوب خاور شهرضا). مجله پترولوژی، سال اول، شماره چهارم، صفحه 35-44.

[11]    قربانی، م (1386) زمین­شناسی اقتصادی (ذخایر معدنی و طبیعی ایران)، انتشارات آرین زمین، 493 صفحه.

[12]    ملاصالحی، ف.، میرنژاد، ح (1389) مقایسه ترکیب ایزوتوپی سرب در کانسار کوه سورمه با برخی از کانسارهای سرب و روی ایران مرکزی و بررسی نقش فرورانش نئوتتیس در تحرک مجدد سرب ایران مرکزی. مجله علوم دانشگاه تهران، جلد 38- شماره 1، صفحه 11-17.

[13]    مرادپور، م.، آدابی، م (1386) پتروگرافی و ژئوشیمی دولومیت­های کرتاسه زیرین خاور اصفهان. مجله علوم دانشگاه تهران.، شماره 1.،(15-25).

[14]    مقدوری، ا.، پور احمدی، م.، نیاسری، (1382) نقشه زمین‌شناسی منطقه معدنی آهنگران با مقیاس 1:1000، شرکت معادن سرمک.

[15]    نیازی، س (1392) تحلیلی ساختاری زمین‌شناسی معدن آهنگران، پایان­نامه کارشناسی­ارشد دانشگاه تربیت­مدرس، 145صفحه.

[16]    وفایی­زاد، معصومه (1392) مطالعه سیالات درگیر و ایزوتوپ‌های پایدار گوگرد کانسار سرب و روی آهنگران ملایر، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه بوعلی­سینا همدان، 120 صفحه.

[17]   Abidi, R., Slim-Shimi, N., Somarin, A., Henchiri, M (2010) Mineralogy and fluid inclusions study of carbonate-hosted Mississippi valley-type Ain Allega Pb–Zn–Sr–Ba ore deposit, Northern Tunisia. Journal of African Earth Sciences, 57(3), 262–272.

[18]   Adabi, M. H (1997) Sedimentology and geochemistry of Upper Jurassic (Iran) and Precambrian (Tasmania) carbonates. PhD diss., University of Tasmania.

[19]   Aghanabati, A (1998) Major sedimentary and structural units of Iran (map). Geosciences, 7, 29–30.

[20]   Amthor, J. E., & Friedman, G. M (1991) Dolomite‐rock textures and secondary porosity development in Ellenburger Group carbonates (Lower Ordovician), west Texas and southeastern New Mexico. Sedimentology, 38(2), 343–362.

[21]   Berberian, M., & King, G (1981) Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18(2), 210–265.

[22]   Bouch, J. E., Naden, J., Shepherd, T. J., McKervey, J. A., Young, B., Benham, A. J., & Sloane, H. J  (2006)  Direct evidence of fluid mixing in the formation of stratabound Pb–Zn–Ba–F mineralisation in the Alston Block, North Pennine Orefield (England). Mineralium Deposita, 41(8), 821–835.

[23]   Cao, J., Hu, W., Yao, S., Zhang, Y., Wang, X., Zhang, Y., & Huang, Z (2007)  Carbon, oxygen and strontium isotope composition of calcite veins in the carboniferous to Permian source sequences of the Junggar Basin: implications on petroleum fluid migration. Acta Sedimentologica Sinica, 25(5), 722.

[24]   Chaudhuri, S., Broedel, V., & Clauer, N (1987) Strontium isotopic evolution of oil-field waters from carbonate reservoir rocks in Bindley field, central Kansas, USA. Geochimica et Cosmochimica Acta, 51(1), 45–53.

[25]   Coveney, R. M., & Glascock, M. D (1989) A review of the origins of metal-rich Pennsylvanian black shales, central USA, with an inferred role for basinal brines. Applied Geochemistry, 4(4), 347–367.

[26]   Dickson, J. A. D (1965) A modified staining technique for carbonates in thin section. Nature,205(587), 587-587.

[27]   Dunham, R. J (1962) Classification of carbonate rocks according to depositional textures.

[28]   Gao, Ga and Land, L. S (1991) Early Ordovician cool creek dolomite, middle arbuckle group, slick hills, SW Oklahoma, USA: origin and modification. Journal of Sedimentary Research, 61(2), 542-542.

[29]   Ghazban, F., McNutt, R. H., & Schwarcz, H. P (1994) Genesis of sediment-hosted Zn-Pb-Ba deposits in the Irankuh district, Esfahan area, west-central Iran. Economic Geology, 89(6), 1262–1278.

[30]   Gregg, J. M., & Sibley, D. F  (1984)  Epigenetic dolomitization and the origin of xenotopic dolomite texture. Journal of Sedimentary Research, 54(3),908-931 .

[31]   Guilbert, J. M., & Park Jr, C. F  (2007) The geology of ore deposits. Waveland Press.

[32]   Héroux, Y., Chagnon, A., & Savard, M (1996) Organic matter and clay anomalies associated with base-metal sulfide deposits. Ore Geology Reviews, 11(1), 157–173.

[33]   Kahle, C. F (1965) Possible roles of clay minerals in the formation of dolomite. Journal of Sedimentary Research, 35(2), 448-453.

[34]   Kendall, A. C (1977) Origin of dolomite mottling in Ordovician limestones from Saskatchewan and Manitoba. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 25(3), 480–504.

[35]   Land, L. S  (1986)  Environments of limestone and dolomite diagenesis: some geochemical considerations. Colorado School of Mines Quarterly, 81(4), 26–41.

[36]   Leach, D. L., Bradley, D. C., Huston, D., Pisarevsky, S. A., Taylor, R. D., & Gardoll, S. J  (2010)  Sediment-hosted lead-zinc deposits in Earth history. Economic Geology, 105(3), 593–625.

[37]   Leach, D. L., & Sangster, D. F (1993) Mississippi Valley-type lead-zinc deposits. Geological Association of Canada Special Paper, 40, 289–314.

[38]   Leach, D., Sangster, D., Kelley, K., Large, R. R., Garven, G., Allen and C., Walters, S. G  (2005)  Sediment-hosted lead-zinc deposits: A global perspective. Economic Geology, 100, 561–607.

[39]   Lee, Y. I., & Friedman, G. M (1987) Deep-burial dolomitization in the Ordovician Ellenburger Group carbonates, west Texas and southeastern New Mexico. Journal of Sedimentary Research, 57(3),544-557.

[40]   McHargue, T. R., & Price, R. C (1982)  Dolomite from clay in argillaceous or shale-associated marine carbonates. Journal of Sedimentary Research, 52(3),873-886.

[41]   Mukhopadhyay, J., Chanda, S. K., Fukuoka, M., & Chaudhuri, A. K (1996) Deep-water dolomites from the Proterozoic Penganga Group in the Pranhita-Godavari Valley, Andhra Pradesh, India. Journal of Sedimentary Research, 66(1), 223-230.

[42]   Navarro-Ciurana, D., Codina-Miquela, R., Cardellach, E., Gómez-Gras, D., Griera, A., Daniele, L., & Corbella, M (2013)  Dolomitization Related to Zn-(Pb) Deposits in the Río Mundo Area (Riópar, Albacete). Macla, (17), 79–80.

[43]   Paradis, S., Hannigan, P., & Dewing, K (2007)  Mississippi Valley-type lead-zinc deposits. Mineral Deposits of Canada: A Synthesis of Major Deposit-Types, District Metallogeny, the Evolution of Geological Provinces, and Exploration Methods: Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division, Special Publication, 5, 185–203.

[44]   Pirajno, F (2009) Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Springer.

[45]   Pires, F. R. M., Mendes, C. L. O., & Miano, S. C (2004) Fluorite mineralization related to the dolomitization: an equilibrium study of the Proterozoic stratabound carbonate Macaia-Ijaci Basin, Lavras, Minas Gerais, Brazil. Anuário Do Instituto de Geociências, 27, 11–26.

[46]   Rajabi, A., Rastad, E., & Canet, C (2012)  Metallogeny of Cretaceous carbonate-hosted Zn–Pb deposits of Iran: geotectonic setting and data integration for future mineral exploration. International Geology Review, 54(14), 1649–1672.

[47]   Randell, R. N., Héroux, Y., Chagnon, A., & Anderson, G. M (1997) Organic matter and clay minerals at the Polaris Zn-Pb deposit, Canadian Arctic Archipelago. Carbonate-Hosted Lead-Zinc Deposits. Society of Economic Geologists Special Publication, 4, 320–329.

[48]   Rao, C. P (1996) Elemental composition of marine calcite from modern temperate shelf brachiopods, bryozoans and bulk carbonates, eastern Tasmania, Australia. Carbonates and Evaporites, 11(1), 1–18.

[49]   Reichert, J., & Borg, G (2008) Numerical simulation and a geochemical model of supergene carbonate-hosted non-sulphide zinc deposits. A Special Issue Devoted to Nonsulfide Zn-Pb Deposits, 33(2), 134–151. http://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.02.006

[50]   Sass-Gustkiewicz, M., Dzulynski, S., & Ridge, J. D (1982) The emplacement of zinc-lead sulfide ores in the Upper Silesian District; a contribution to the understanding of mississippi valley-type deposits. Economic Geology, 77(2), 392–412.

[51]   Shingaly, W. S., Al-Juboury, A. I., & Elias, E. M (2014) Dolomite textures in the Upper Cretaceous carbonate-hosted Pb–Zn deposits, Zakho, Northern Iraq. Arabian Journal of Geosciences, 7(8), 3163–3174.

[52]   Srinivasan, K., Walker, K. R., & Goldberg, S. A  (1994)  Determining fluid source and possible pathways during burial dolomitization of Maryville Limestone (Cambrian), Southern Appalachians, USA. Sedimentology, 41(2), 293–308.

[53]   Stampfli, G. M., & Borel, G. D (2002) A plate tectonic model for the Paleozoic and Mesozoic constrained by dynamic plate boundaries and restored synthetic oceanic isochrons. Earth and Planetary Science Letters, 196(1), 17–33.

[54]   Sternbach, C. A., & Friedman, G. M (1984) Ferroan carbonates formed at depth require porosity well–log correction: Hunton Group, deep Anadarko Basin (Upper Ordovician to lower Devonian) of Oklahoma and Texas: Transaction of Southwest section: Am. Assoc. Petrol. Geology, 68(1) 167–17.

[55]   Velasco, F., Herrero, J. M., Suárez, S., Yusta, I., Alvaro, A., & Tornos, F (2013) Supergene features and evolution of gossans capping massive sulphide deposits in the Iberian Pyrite Belt. Ore Geology Reviews, 53, 181–203.

[56]   Ye, Q., & Mazzullo, S. J (1993) Dolomitization of lower Permian platform facies, Wichita Formation, north platform, Midland basin, Texas. Carbonates and Evaporites, 8(1), 55–70.

[57]   Zhang, J., Hu, W., Qian, Y., Wang, X., Cao, J., Zhu, LiQ, Xie X (2009) Formation of saddle dolomites in Upper Cambrian carbonates, western Tarim Basin (northwest China): Implications for fault-related fluid flow. Marine and Petroleum Geology, 26(8), 1428–1440.