Geology, mineralogy, alteration and potential of Lakhshak deposit, the Sistan suture zone based on geophysical studies (IP/RS)
Subject Areas :
نسیم
حیدریان دهکردی
1
(Tehran University)
شجاع‌الدین
نیرومند
2
(University of Tehran)
شهرام
ادیب
3
Hossein Ali
Tajeddin
4
Saeid
Mirzaei
5
Keywords: Lakhshak Shear zone, Alteration, Calc-schist, Au-Sb mineralization, Geophysical studies.,
Abstract :
Lakhshak deposit is located 28 km northwest of Zahedan in the Sistan suture zone. The rocks in the Lakhshak area predominantly consist of Eocene volcanosedimentary and metamorphosed (greenshist facies) rocks. The mineralogy of the ore is simple and consists of stibnite, pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, and electrum. The Lakhshak deposit is hosted in the shear and altered calc-shist unit which is associated with quartz, sericite-muscovite and sulfide alteration minerals. Based on geophysical studies, using induction polarity and special resistance (IP/RS) in the Lakhshak sheared area, combined with the results of geological, metamorphic and mineralization information, calligraphic calcification units, fault zones and metamorphosed areas have a high potential for Au-Sb mineralization. Therefore, using the amount of changes in specific resistance and chargeability, as well as the intensity of chargeability in the profiles, can appropriately identify the promising area for gold and stibnite mineralizations. This study indicates that the main characteristics of the geology and mineralization of the Lakhshak, such as the nature of the host rock, the form of mineralization, metamorphism and associated alterations, is similar to orogenic gold deposits.
بومری، م.، 1393. پتروگرافی و ژئوشیمی سنگ‌های نفوذی در منطقه آنتیموان‌دار شورچاه، جنوب‌شرق زاهدان. مجله پترولوژی، 5، 18، 15-32.
حیدریان دهکردی، ن.، نیرومند، ش. و تاج الدین، ح.، 1398. ارزیابی اقتصادی کانسار آنتیموان-طلای لخشک با استفاده از روش کریجینگ. سی و هشتمین گردهمایی ملی علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
رسا، ا. و حیدریان دهکردی، ن.، 1390. خصوصيات و خاستگاه كانه‌زايي طلا در واحد آتشفشاني ائوسن كاني‌سازي چشمه خوني، انارك. فصلنامه زمین شناسی ایران، 5، 17، 73-85.
رضائي کهخائي، م.، علي موسي، ز. و قاسمي، ح.، 1396. تعيين شرايط فيزيکي تبلور در توده گرانوديوريتي لخشک و دايک‌های درون آن. مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، 25، 2، 311-328.
سراوانی، م. و کنعانیان، ع.، 1390. بررسی شیمی توده نفوذی کوه زرگلی (شمال غرب زاهدان). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 185.
سرحدی، ن.، علی یاری، ف. و راستاد، ا.، 1396. سنگ شناسی و ژئوشیمی دایک‌های مزوکرات و ملانوکرات در پیکره گرانودیوریتی لخشک، شمال غرب زاهدان. نشریه علوم زمین، 26، 149-162.
صادقیان، م. و ولی‌زاده، م.، ١٣٨٦. ساز و کار جایگیری توده گرانیتوییدی زاهدان در پرتو روش .AMS مجله علوم‌زمین، 66، 134-159.
کنعانيان، ع.، رضايي کهخايي، م. و اسماعيلي د.، ١٣٨٦. سنگ‌شناسی و جایگاه زمین‌ساختی توده گرانودیوریتی لخشک، شمال‌غرب زاهدان، ایران. نشریه علوم زمين ٦٥، ١٢٦-١٤٣.
مظلوم، غ، فردوست، ف. و کهرازهی، م.، 1396. کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آنتیموان لخشک، شمال‌غرب زاهدان. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، 184.
معدن جويان آذر زمين.، 1394. گزارش انجام عملیات ژئوفیزیکی کانسار آنتیموان لخشک. 70.
نیرومند، ش.، تاج الدین، ح. و حقیری قزوینی، س.، 1399. زمین شناسی و کانه‌زایی طلا در محدوده غرب کسنزان،جنوب سقز، استان کردستان. فصلنامه زمین شناسی ایران 14، 55، 81-94.
Camp, V.E. and Griffis, R.J., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos, 15, 221–239.
Cox, L., MacKenzie, D.J., Craw, D., Norris, R.J. and Frew, R., 2006. Structure and geochemistry of the Rise and Shine shear zone mesothermal gold system, Otago Schist, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 49, 429–442.
Figueiredo, A.M., Puc-rio, T., Silva, F.B., Silva, P.M., Milidiú, R.L. and Gattass, M., 2014. A seismic facies analysis approach to map 3D seismic horizons. Ore Geology, 10, 1501–1505.
Fotoohi Rad, GR., Droop, GTR., Amini, S. and Moazzen, M., 2005. Eclogites and blueschists of the Sistan Suture Zone, eastern Iran: a comparison of P–T histories from a subduction mélange. Lithos, 84, 1–24.
Goldfarb, RJ., Baker, T., Dube, B., Groves, DI., Hart, C.J.R. and Gosselin, P., 2005. Distribution, character and genesis of gold deposits in metamorphic terranes. Economic Geology, 100, 407-450.
Groves, DI., Condie, KC. and Goldfarb, RJ., 2005. Secular changes in global tectonic processes and their influence on the temporal distribution of gold-bearing mineral deposits. Economic Geology, 100, 203–224.
Groves, DI. and Bierlein FP., 2007. Geodynamic settings of mineral deposit systems. Geology Society, London, 164, 19–30.
Hashemi, H., 2010. Logical considerations in applying pattern recognition techniques on seismic data: Precise ruling, realistic solutions. CSEG Recorder, 8, 47–50.
Kerrich, DM. and Caldera, K., 1998. Metamorphic CO2 degassing from orogenic belts. Chemical Geology, 145, 213–232.
Niroomand, S., Moore, F. and Goldfarb, R., 2011. The Kharapeh orogenic gold deposit: geological, structural, and geochemical controls on epizonal ore formation in West Azarbaijan province, northwestern Iran. Mineral Deposita, 46, 409–428, https://doi.10.1007/s00126-011-0335-x.
Tirrul, R., Bell I.R., Griffis R.J. and Camp V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 94, 134-150.
Zhu, Y., Fang, A. and Juanjuan, T., 2011. Geochemistry of hydrothermal gold deposits. Geoscience Frontiers, 2, 367-374.
زمینشناسی، کانی‌شناسی، دگرسانی و پتانسیل‌سنجی کانسار لخشک، پهنه زمین‌درز سیستان بر مبنای مطالعات ژئوفیزیکی (IP/RS)
نسیم حیدریان دهکردی1، شجاع‌الدین نیرومند2و*، شهرام ادیب3، حسینعلی تاج‌الدین4 و سعید میرزایی5
1. دانشجوی دکترای زمینشناسی اقتصادی، گروه زمینشناسی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران و استادیار، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی
2. استادیار، گروه زمینشناسی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران
3. کارشناس‌ارشد اکتشاف، بخش طرح‌های اکتشافی، شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران، تهران
4. استادیار، گروه زمینشناسی اقتصادی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت‌مدرس، تهران
5. استاد، گروه زمینشناسی نفت، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاددانشگاهی
چکیده
کانسار لخشک در 28 کیلومتری شمال‌غرب زاهدان و در پهنه زمین‌درز سیستان واقع است. عمده‌ترین واحدهای سنگی در گستره مورد مطالعه، مجموعه‌ای از سنگ‌های رسوبی-آتشفشانی دگرشکل با سن ائوسن هستند که در حد رخساره شیست سبز دگرگون شدهاند. کانی‌شناسی کانسنگ ساده و شامل کانی‌های استیبنیت، پیریت، آرسنوپیریت، کالکوپیریت، اسفالریت و الکتروم میباشد. میزبان اصلی کانه‌زایی در این گستره، واحدهای شیستی به‌ویژه کالک‌شیست با سن ائوسن است که با مجموعه‌ای از دگرسانیهای کوارتز_ سریسیت_مسکویت و سولفید همراه میباشند. براساس مطالعات ژئوفیزیکی به روش قطبش القايي و مقاومت ويژه (IP/RS) در پهنه برشی لخشک و تلفیق نتایج به‌دست‌آمده با اطلاعات زمینشناسی، دگرسانی و کانه‌زایی، واحدهای کالک شیستی، کمربندهای گسله و پهنه‌های دگرسان شده پتانسیل بالایی را برای کانه‌زایی طلا-آنتیموان نشان می‌دهند. بنابراین، با توجه به حدود تغييرات مقاومت ويژه و شارژپذيري در مقاطع، مي‌توان گفت شدت شارژپذيري در نمیرخ‌های برداشتی، توانسته در مورد شناسایی کانه‌زایی و تعیین نواحی امیدبخش در اين گستره مناسب باشد. کانسار لخشک بر اساس ویژگی‌های زمین‌شناختی و کانه‌زایی از جمله ماهیت سنگ میزبان، شکل کانه‌زایی، دگرشکلی و دگرسانیهای همراه، بیشترین شباهت را با کانسارهای طلای تیپ کوهزایی نشان می‌دهد.
واژه‌های کلیدی: پهنه برشی لخشک، دگرسانی، کالک شیست، کانه‌زایی طلا-آنتیموان، مطالعات ژئوفیزیکی
* نویسنده مسئول niroomand@ut.ac.ir
مقدمه
از عمده‌ترین روش‌های ژئوفیزیک اکتشافی میتوان به روش‌های لرزه‌نگاری، مغناطیس‌سنجی، گرانی‌سنجی و روش‌های الکتریکی، مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی اشاره کرد. از میان روش‌های بیان شده، برای تعیین اختلاف مواد مختلف زیر زمین بر مبنای تفاوت خاصیت فیزیکی، جنس، درصد خلل و فرج و میزان سیال موجود در آنها، روش‌های مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی مناسب‌ترین روش‌ها میباشند. بر این اساس، در بیشتر نقاط معدنی دنیا و همچنین در ایران، برای شناسایی بیشتر کانسارهای فلزی از دو روش بیان شده استفاده می‌شود. ژئوفیزیک اکتشافی، روشی غیر‌مستقیم بوده و سبب کاهش هزینه‌های اکتشافی می‌شود. در این اکتشافات، همواره دنبال یک ناهنجاری یا انحراف از مشخصات یکنواخت زمینشناسی می‌باشیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد، برخورد با گسل، پهنه خرد شده و کمربندهای کانه‌دار، می‌تواند ناهنجاری‌هایی را نسبت به شرایط طبیعی نشان دهد (Figueiredo et al., 2014; Hashemi, 2010). بر این اساس، میتوان بازدیدهای صحرایی بعدی، برداشت‌های زمینشناسی، ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی دقیق‌تر زمینی را در مقیاس بزرگ برای گستره مورد مطالعه برنامه‌ریزی کرد. با استفاده از روش‌های ژئوفیزیکی، ضمن انتخاب محل دقیق ذخیره پنهان، میتوان شکل، گسترش و عمق آن را نیز تعیین کرد. در ادامه، با تلفیق اطلاعات ژئوفیزیکی با اطلاعات زمینشناسی، کانی‌شناسی و دگرسانی نیز میتوان محل‌های مناسب و مستعد را برای حفاری تعیین و در صورت موفقیت، مقدار ذخیره کانسار را تخمین زد (رسا و حیدریان دهکردی، 1390). کانسار لخشک، در جنوب‌شرق ایران و در فاصله 28 کیلومتری شمال‌غرب زاهدان واقع است. این کانسار از نظر تقسیم‌های ساختاری در پهنه زمین‌درز سیستان قرار دارد (Tirrule et al., 1983). تا قبل از این تحقیق، مطالعاتی در خصوص تعیین سن و ژنز گرانیت‌های زاهدان (Camp and Griffis, 1982)، کمپلکسهای برافزایشی (Tirrule et al., 1983)، زمینشناسی و کانی‌شناسی آنتیموان لخشک (مظلوم و همکاران، 1396)، سنگ‌شناسی و پترولوژی توده‌های نفوذی زاهدان (رضایی و همکاران، 1396؛ سرحدی و همکاران، 1396؛ بومری، 1393؛ سراوانی و کنعانیان، 1390؛ کنعانیان و همکاران، 1386؛ صادقیان و ولی‌زاده، 1386) انجام شده است. با این‌که مطالعات انجام شده، تاکنون مطالعات ژئوفیزیکی مبنی بر پتانسیل‌سنجی و تعیین نواحی امیدبخش کانسار بیان شده از نظر کانه‌زایی طلا و نقش کمربندهای گسله و پهنه برشی در کنترل کانه‌زایی انجام نشده است. هدف از این پژوهش استفاده از روش‌های IP/RS و تلفیق نتایج حاصله با اطلاعات زمين‌شناسي، کانه‌زایی و دگرسانی به‌منظور تعیین مکان‌های مستعد کانه‌زایی در گستره مورد مطالعه میباشد.
روش مطالعه
این پژوهش شامل مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی است. مطالعات صحرایی شامل مطالعه واحدهای سنگی، دگرسانیها، ساخت و بافت کانیسازی و برداشت نمونه‌های سنگی مناسب است. در این مرحله، بالغ بر 150 نمونه سنگی از رخنمون‌ها و ترانشه‌ها برداشت و به آزمایشگاه‌های مربوطه ارسال شد. در مرحله آزمایشگاهی، پس از بررسی‌های مقدماتی، از میان نمونه‌های برداشت‌شده، تعداد 70 مقطع نازک و 60 مقطع نازک-صیقلی به‌منظور مطالعات سنگ‌شناسی، کانه‌نگاری و ساخت و بافت مطالعه شدند. در ادامه، به‌منظور تعیین نقاط امیدبخش و پتانسیل‌سنجی، پس از بازدید اولیه از پهنه و طراحی نیمرخ‌ها (معدن جويان آذر زمين، 1394)، کار پیاده‌سازی نقاط در زمین و آماده‌سازی آنها برای برداشت انجام گرفت. پیاده‌سازی نقاط با استفاده از دستگاه GPS Garmin XL انجام شد. در حالت کلی، برای نقاطی که جریان به آنها وصل می‌شود، در حدود نیم متر حفر شده و فویل آلومینیومی در داخل زمین جای‌گذاری شد (معدن جويان آذر زمين، 1394). همچنین برای انتقال بهتر جریان و رسانندگی بیشتر، کلیه چاله‌های حفر شده با محلول آب و نمک به میزان حدود پنج تا 10 لیتر پر شدهاند. تجهیزات برداشت شامل یک دستگاه رسیور IP و مقاومت ویژه Scintrex ساخت کشور کانادا، ترنسمیتر 800 ولتی، ژنراتور سه کیلو واتی، قرقره‌های سیم و الکترودهای برداشت میباشد. الکترودهای برداشت بهصورت ظرف‌های پلاستیکی است که انتهای آنها به‌منظور داشتن خاصیت تراوایی از نوع سفال میباشد. درون الکترودها از محلول کات کبود (سولفات مس آبدار) پر شده و سیم توپر مسی در داخل آن قرار گرفته و سپس از طریق سیم‌های برداشت به گیرنده متصل هستند. در ادامه، تعداد 18 نیمرخ در جهت شمالی-جنوبی (عمود بر روند کانه‌زایی)، با استفاده از روش‌هاي مقاومت ويژه الكتريكي و پلاريزاسيون القايي طراحي و برداشت شدند. هر يك از اين نیمرخ‌ها به‌گونه‌ای طراحي شدند كه در راستاي آنها دو نيمرخ مقاومت ويژه الكتريكي و قطبش‌پذيري القايي برداشت شد. برای رسم نقشه‌ها از نرم‌افزار Res2dinv استفاده شد. برای هر نیمرخ یک نقشه شارژپذیری و یک نقشه مقاومت ویژه رسم شد. پس از تهیه نقشه‌ها، از عملگرهای فازی برای تطبیق آنها استفاده شد. در نهایت نقشه تلفیق نهایی اکتشافی به‌منظور انتخاب نقاط حفاری تهیه شد. با توجه به وجود ضرایب وزنی مختلف برای تلفیق نقشه‌ها، چندین مدل نقشه نهایی اکتشافی به‌دست‌آمده است، تا نتیجه مطمئن‌تر و قابل اعتمادتری از ترکیب تفسیر داده‌های مختلف ژئوفیزیکی و زمینشناسی به‌دست آید. در پایان، براساس نتایج حاصل از مطالعات ژئوفیزیکی و به‌منظور تکمیل آن، برروی رگه-رگچههای حاوی کانه‌زایی آنتیموان- طلا و نواحی امیدبخش، تعداد 24 ترانشه حفر شد.
زمینشناسی ناحیه‌ای
Camp and Griffis (1982) و Tirrul et al., (1983)، پهنه فلیش شرق ایران را که محصور بین دو بلوک لوت و افغان میباشد را پهنه زمین‌درز سیستان نامیده‌اند. این پهنه به‌دنبال فرورانش و بسته شدن اقیانوس نئوتتیس و برخورد میان دو بلوک قاره‌ای لوت و افغان شکل یافته است. این پهنه در پايانة شرقی ايران مياني، در حد فاصل دو گسل نهبندان (در غرب) و هريرود (در شرق)، در گسترهاي به وسعت 800 كيلومتر درازا و 200 كيلومتر پهنا قرار دارد (Tirrul et al., 1983; Camp and Griffis, 1982). ویژگی شاخص این پهنه، جوانتر بودن واحدهای زمینشناسی در مقایسه با دیگر پهنه‌های ساختاری ایران میباشد؛ به‌طوری‌که در این پهنه سنگ‌های قدیمی‌تر از کرتاسه رخنمون ندارند (Camp and Griffis, 1982 (Fotoohi Rad et al., 2005;. درخصوص شکل‌گیری و تکوین حوضه فلیش شرق ایران نظریات متفاوتی وجود دارد. Camp and Griffis 1982)) پنج مرحله کافتی‌شدن بین‌قاره‌ای، بازشدگی و گسترش اقیانوسی، فعالیت ماگمایی نوع قوس حاشیه قاره‌ای، تصادم قاره‌ای بین بلوک‌های لوت و سیستان و تکتونیک کششی بعد از تصادم را برای شکل‌گیری پهنه زمین درز سیستان در نظر گرفتند. بر‌این اساس، به‌دنبال فرورانش بلوک لوت به زیر بلوک سیستان، در زمان ماستریشتین، سنگ‌های آتشفشانی کلسیمی- قلیایی پالئوسن- ائوسن در پهنه زمین درز سیستان شکل یافت. پهنه اشاره شده از دو مجموعه گوه برافزايشي رتوك (در شرق) و نه (در غرب) تشکیل شده است كه توسط سنگ‌های رسوبی و آتشفشانی حوضه پيش‌كمان سفيدابه از یکديگر جدا شدهاند (شکل 1). کمپلکس رتوک یک مجموعه‌ای از رسوبات فلیش کرتاسه فوقانی و ملانژهای افیولیتی کرتاسه را دربر دارد (Fotoohi Rad et al., 2005). در قسمت شرقی کمپلکس رتوک، سنگ‌های پی‌سنگ بلوک افغان رخنمون دارند که شامل آهک‌های کرتاسه زیرین میباشند و بهصورت ناپیوسته برروی سنگ‌های پروتروزوئیک قرار گرفته‌اند (Tirrul et al., 1983).
کمپلکس نه، ترکیبی از مجموعه افیولیتی بوده و سن آن از سنونین تا ائوسن پیشین میباشد. برروی کمپلکس رتوک و نه بهصورت ناپیوستگی، حوضه پیش‌کمان سفیدابه قرار دارد که شامل رسوبات تخریبی دگرگون نشده از ماستریشتین پیشین تا ائوسن میباشد (Tirrul et al., 1983).
شکل 1. تقسيم‌بندي پهنه زمين‌درز سيستان. موقعیت قرارگیری دو کمپلکس برافزايشي رتوک و نه كه توسط نهشته‌هاي حوضه سفيدابه از هم جدا شدهاند (Tirrul et al., 1983)
زمینشناسی گستره
کانسار لخشک در هفت کیلومتری غرب روستای لخشک واقع است. این گستره بخشی از چهارگوش 1:250.000 زاهدان است. گستره مورد مطالعه متشکل از سنگ‌های آتشفشانی-رسوبی دگرگون شده در حد رخساره شیست سبز است. این بخش توسط تعدادی توده نفوذی با ترکیب اسیدی تا حدواسط و عمدتاً به شکل دایک قطع شدهاند. واحدهای شیستی گستره بیشتر از نوع کالک‌شیست و کوارتز شیست با سن ائوسن و دایک‌ها از نوع داسیت و ریولیت با سن الیگوسن میباشند. در این پژوهش، به‌منظور پتانسیل‌سنجی و تعیین نقاط امیدبخش کانه‌زایی، از روش‌های ژئوفیزیکی استفاده شده است. برای بررسی عمق کانه‌زایی، از روش‌های قطبش القایی و مقاومت ویژه استفاده شده است. بر این اساس، تعداد 18 نیمرخ برداشت شد که بیشتر آنها در جهت شمالی-جنوبی (عمود بر روند کانه‌زایی)، طراحی و اجرا شدهاند. در شکل 2، واحدهای سنگی و موقعیت نیمرخ‌ها بر روی نقشه زمینشناسی پهنه نشان داده شده است.
شکل 2. نقشه زمینشناسی و موقعیت نیمرخ‌های برداشت شده در گستره مورد مطالعه، (معدن جويان آذر زمين، 1394)
واحدهای سنگی
این واحدها توسط یک پهنه برشی با راستای شمال‌شرق- جنوب‌غرب بریده شدهاند (شکل 3). به‌طور خلاصه، زمینشناسی واحدهای سنگی در گستره کانسار لخشک به شرح زیر میباشند:
شکل 3. دورنمای کلی از واحدهای سنگی گستره لخشک (دید به سمت شمال‌شرق)، نمایی از پهنه برشی (گستره میان دو خط سیاه) و پهنه‌های دگرسان و کانه‌دار (پهنه برشی1، کالک‌شیست (Clsch)، کوارتز‌شیست (Qzsch)، دایک داسیتی و ریولیتی (Dyk)، رسوبات آبرفتی قدیمی (Qal)، رسوبات آبرفتی جدید (Qt)، نشانه‌های اختصاری واحدها از مقاله Whitney and Evans, 2010 اقتباس شده است)
واحد کالک‌شیست (Clsch)
اصلی‌ترین واحد سنگی با گسترش زیاد در گستره لخشک، واحد کالک‌شیست میباشد () (شکل 4-الف). این واحد ميزبان اصلی کانسنگهای آنتیموان و طلا در کانسار لخشک است. فرآیندهای دگرگونی و دگرریختی در این واحد در حد رخساره شیست سبز پیشرفت کرده است. آثار رگه-رگچه‌هاي کوارتزی حاوي کانه‌زایی آنتيموان- طلا در اين واحد و يا مرز تماس آن با توده‌هاي نفوذي گرانودیوریتی با سن الیگوسن قابل مشاهده است. کانی‌های اصلی این واحد شامل کوارتز، سریسیت، کلریت، آمفیبول، بیوتیت، کلسیت و کانی‌های تیره میباشند. آمفیبول در این سنگ‌ها نیز عمدتاً از نوع بلورهای کشیده اکتینولیت است (شکل 4-ب). کانی‌های میکایی نیز شامل بیوتیت به همراه اندکی سریسیت میباشند. فلدسپات از نوع پلاژیوکلاز سدیک با ماکل پلی‌سنتتیک دیده می‌شود. کوارتز در این واحد از نظر حجمی، سازنده اصلی بوده و خاموشی موجی، تبلور مجدد دینامیکی و ساب‌گرین‌شدگی از جمله تغییرات دگرشکلی در آن است.
واحد کوارتز‌شیست (Qzsch)
واحد کوارتز شیست، بیشتر در جنوب و غرب گستره مورد مطالعه رخنمون دارد (شکل 4-پ). در این واحد آثار تورق و شیستوزیته به‌خوبی مشاهده می‌شود. کوارتز و سریسیت تشکیل‌دهندگان اصلی این واحد هستند. در این واحد میتوان گسترش برگوارگی میلونیتی ناشی از جهت‌یافتگی ترجیحی کانی‌هاي روشن بهشدت دگرشکل شده (اولترامیلونیت) را مشاهده کرد. در مقاطع این واحد تناوبی از نوارهای روشن متشکل از کوارتز و فلدسپات و نوارهای تیره متشکل از میکا و سریسیت که با فابریکهای C/S همراه هستند، دیده می‌شود (شکل 4-ت). فلدسپات نیز بهصورت پورفیروکلاست در مقاطع میکروسکوپی این واحد قابل مشاهده است.
واحد گرانیتی (Gnt)
واحد گرانيتی در جنوب‌شرق گستره رخنمون دارد. این واحد منسوب به گرانیت‌های زاهدان بوده و متعلق به ائوسن میباشد (شکل 4-ث). در مقاطع میکروسکوپی این واحد، پلاژیوکلاز فراوان‌ترین کانی است که بیشتر بهصورت شکل‌دار تا نیمه‌شکل‌دار بوده و ماکل مکانیکی و خمش ماکلی را نشان می‌دهد. کوارتز با بلورهای نیمه شکل‌دار و خاموشی موجی، به همراه بیوتیت و هورنبلند است. سریسیت فراوان‌ترین کانی ثانویه در این مقطع میباشد (شکل 4-ج). در گستره مورد مطالعه، بخش‌هایی از واحد گرانیتی به دلیل تحمل دگرشکلی بالا، میلونیتی شده و در آن بلورهای کوارتز در اثر تحمل فشارهاي دینامیکی، علاوه‌بر خاموشی موجی، ساب‌گرین‌شدگی نیز نشان می‌دهند. پورفیروکلاست‌های موجود در مقطع، بیشتر فلدسپات میباشند. برخی از ریز شکستگی‌های ایجاد شده در طی دگرشکلی شکنا توسط پیریت‌های درشت بلور تا متوسط و به‌طور کامل خود شکل پر شدهاند. در مقاطع میکروسکوپی رگه-رگچههای کوارتزی توسط رگه-رگچههای اکسید آهن قطع شدگی نشان می‌دهند.
دایک‌ها
دایک‌های گستره، دارای روند شمالی-جنوبی میباشند و درون واحدهای دگرگون شده گستره (کالک‌شیست و کوارتز‌شیست) تزریق شدهاند. این دایک‌ها تحت تأثیر عوامل تکتونیکی بعدی قرار گرفته و خردشدگی نشان می‌دهند. دایک‌های گستره لخشک از نظر سنگ‌نگاری به دو گروه داسیتی و ریولیتی تقسیم می‌شوند. دایک‌های داسیتی (Dac) مهم‌ترین و فراوان‌ترین دایک‌های گستره میباشند که ضخامت آنها بین یک تا 12 متر است. این دایک‌ها در شرق پهنه قابل مشاهده میباشند. دایک داسیتی رنگ رخنمون روشن‌تری در مقایسه با دایک ریولیتی دارد.
مشاهدات و مطالعات سطحي و همچنين لاگ زمين‌شناسي گمانه‌هاي اكتشافی، بیانگر آن است كه در مرز تماس دايك با تركيب داسيت، آثاري از رگه-رگچه‌هاي کوارتزی دارای کانه‌زایی آنتيموان- طلا حضور دارند (شکل 4-چ). رگه-رگچه‌هاي کوارتزی کانه‌دار، بیشتر در كمر پائين دايك داسيتی تشكيل شده و داراي کانی‌زایی آنتيموان و طلا هستند. کانی‌های اصلی تشکیل‌دهنده دایک‌ها، که بهصورت پورفیروکلاست در مقاطع میکروسکوپی مشاهده می‌شوند شامل پلاژیوکلاز، کوارتز، هورنبلند و بیوتیت میباشند. فنوکریست‌های کوارتز و پلاژیوکلاز فراوان‌تر و نمایان‌تر هستند (شکل 4-ح). بافت سنگ پورفیری و بلورهای بیوتیت در برخی از نمونه‌ها شکل‌دار میباشند. در برخی نمونه‌ها بیوتیت به کلریت تبدیل شدهاند. دایک‌های ریولیتی (Rhy) بیشتر در جنوب شرق و مرکز گستره رخنمون دارند (شکل 4-خ). ضخامت این دایک‌ها همواره کمتر از 5/1 متر میباشد. این دایک‌ها دارای رنگ سبز تیره بوده و در کالک‌شیست‌های پهنه تزریق شدهاند. این دایک‌ها دارای بافت پورفیری است و از بلورهای کوارتز، پلاژیوکلاز، هورنبلند و بیوتیت تشکیل شدهاند (شکل 4-د). در مقاطع این دایک، بلورهاي کوارتز با اندازه متوسط و بی‌شکل دیده می‌شوند.
شکل 4. الف) نمایی از رخنمون واحد کالک‌شیست، در داخل پهنه برشی دگرسان و کانه‌دار، (دید به سمت شمال شرق)، ب) تصویر میکروسکوپی از اکتینولیت، کوارتز، کلریت، بیوتیت، سریسیت و پلاژیوکلاز با ماکل پلی‌سنتتیک (نور پلاریزه متقاطع)، پ) نمایی از رخنمون واحد کوارتز شیست در داخل پهنه برشی دگرسان و کانه‌دار، (دید به سمت شمال شرق)، ت)تصویر میکروسکوپی از واحد کوارتز شیست، در این مقطع فابریک C/S به همراه تناوبی از نوارهای روشن کوارتز و فلدسپات و نوارهای تیره میکا-سریسیت دیده می‌شود، (نور پلاریزه متقاطع)، ث) نمایی از توده گرانیتی در جنوب‌شرق گستره (دید به سمت شرق)، ج) تصویر میکروسکوپی از توده گرانیتی، در این مقطع ماکل مکانیکی و خمش ماکلی در پلاژیوکلازها و خاموشی موجی در کوارتزها قابل مشاهده است، (نور پلاریزه متقاطع)، چ) رخنمونی از دایک داسیتی و رگه-رگچههای کوارتزی کانه‌دار که در کمر پایین دایک داسیتی تشکیل شدهاند و دارای کانه‌زایی آنتیموان- طلا است، (دید به سمت شرق)، ح) تصویر میکروسکوپی از دایک داسیتی با بافت پورفیری، در این مقطع کوارتز با بافت خلیجی، پلاژیوکلاز، بیوتیت و هورنبلند قابل مشاهده است، (نور پلاریزه متقاطع). خ- رخنمونی از دایک ریولیتی که در کالک‌شیست‌های گستره تزریق شده است، د) تصویر میکروسکوپی از دایک ریولیتی که دارای بافت پورفیری بوده و از بلورهای کوارتز، پلاژیوکلاز، هورنبلند و بیوتیت تشکیل شده است، (نور پلاریزه متقاطع). (دید به سمت شمال‌شرق). (اکتینولیت (Act)، کوارتز (Qtz)، کلریت (Cl)، بیوتیت (Bio)، پلاژیوکلاز (Pl)، هورنبلند (Hor) و سریسیت (Ser)، نشانه‌های اختصاری کانی‌ها از مقاله Whitney and Evans, 2010 اقتباس شده است)
بحث
دگرسانی
به‌طورکلی، موقعیت بسیاری از کانسارها با ساختار موجود در سنگ‌ها که شامل درزه‌ها، گسل‌ها، پهنه‌های برشی و یا چین‌ها میباشند، کنترل می‌شود(Groves and Bierlein, 2007; Groves et al., 2005. Goldfarb et al., 2005; Cox et al., 1979). در گستره لخشک، یک پهنه برشی رخ داده است و آثار و شواهد عملکرد گسل‌ها به فراوانی و در مقیاس‌های مختلف مشاهده می‌شوند. در پهنه مورد مطالعه، همخوانی خوبی بین کانه‌زایی، گستره‌ی دگرسان شده و بیشترین فراوانی گسل‌ها قابل مشاهده است. عملکرد این گسل‌ها بیشتر در شیست‌ها بوده و روند گسل‌های اصلی گستره که پهنه کانه‌زایی و دگرسان شده را در بر گرفته است، شمال‌غربی-جنوب‌شرقی است. در این گسل‌ها، رگه‌های کوارتزی و کمربندهای دگرسان شده دارای کانه‌زایی آنتیموان- طلا مشاهده می‌شوند. کانسار مورد مطالعه، از نظر زمینشناسی، کانه‌زایی، ماهیت سنگ میزبان، نوع دگرسانیها، ساخت، بافت، پاراژنز، جایگاه تکتونیکی، ماهیت و نقش کنترلکنندههای ساختاری، بیشترین شباهت را با کانسارهای طلای تیپ کوهزایی دارا است. از سوی دیگر، با توجه به موقعیت ژئودینامیکی پهنه‌زمین‌درز سیستان، قرار گرفتن در حاشیه فعال قاره‌ای، وجود رسوبات منشوری برافزایشی و میزبانی کانه‌زایی طلا در شیست‌ها، محیطی مناسب و مستعد برای تشکیل ذخایر طلای کوهزایی میباشد (حیدریان دهکردی و همکاران، 1398). کانسنگ طلادار در کانسار لخشک مشابه با بیشترکانسارهای طلای کوهزایی در یک پهنه برشی بهشدت دگرشکل (میلونیت- اولترامیلونیتی) و دگرسان شده تشکیل شده است (Niroomand et al., 2011). دگرسانیهای گرمابی همراه با کانیسازی شامل کوارتز، سریسیت و سولفیدی است. دگرسانی هيدروترمال، می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در ارتباط با فرآيندهای دگرشکلی ناحيه‌ای، فرآيندهای ماگمايی و دگرگونی فراهم کند. در کانسارهای طلای کوهزايی، دگرسانی بهشدت توسط عواملی از جمله: ۱- رژيم تکتونيکی تشکيل کانسار، ۲- نسبت‌های سيال به سنگ و مدت زمان واکنش آنها، ۳- ترکيب ليتولوژی‌های ميزبان، ۴- ترکيب سيال هيدروترمالی شامل pH، Eh، فعاليت Co2، H2o، S، K، Na،H و شوری، ۵- حرارت، ۶- فشار حاکم بر رخداد دگرسانی هيدروترمالی و کانه‌زائی طلا و ۷- شرايط تعادل يا عدم تعادل، کنترل می‌شود.(Kerrich and Caldera, 1998) براساس بررسی‌هاي انجام شده درگستره مورد مطالعه، دگرسانی‌هاي موجود، در پهنه‌هاي دگرشکل شده و در مجموعه سنگ‌هاي آتشفشانی-رسوبی دگرگونه و به‌طور کامل دگرشکل شده، رخ داده است. واحدهای دگرگون شده در پهنه برشی لخشک از شدت و نوع دگرسانی متفاوتی برخوردار میباشند. مهم‌ترین دگرسانیهای گستره شامل دگرسانی سیلیسی، سولفیدی، آرژیلی، سریسیت-کوارتز، کربناتی و کلریتی میباشند. بر اساس مطالعات انجام شده، موقعیت و شدت دگرسانیها و همچنین کانه‌زایی، توسط دگرشکلی در گستره کنترل شده است (حیدریان دهکردی و همکاران، 1398). همچنین با توجه به گسترش و ماهیت دگرسانیهای سنگ دیواره در گستره و کنترل آن توسط عواملی مانند پهنه‌های برشی و نوع لیتولوژی، بررسی فرایند دگرسانی، انواع آن و ارتباط آن با دگرشکلی‌های موجود در پهنه به‌منظور فهم ارتباط آنها با کانه‌زایی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. دگرسانی سریسیت-کوارتز در همراهی با رگه‌های سیلیسی طلادار مشاهده می‌شود. در این دگرسانی سریسیت‌ها بهصورت نوارهای طویل و تیغک‌ها، پورفیروکلاست‌های کوارتز و فلدسپات را دور زده و در راستای برگوارگی میلونیتی جهت یافته‌اند. در این نوع دگرسانی، مقدار طلا نسبت به رگه‌های سیلیسی بهشدت کاهش یافته است. این کاهش عیار نشان می‌دهند که سیال گرمابی کانه‌دار بیشتر طلا را در رگه-رگچههای کوارتزی و کمتر در سنگ میزبان دگرسان شده نهشته ساخته است. دگرسانی سولفیدی، یکی از مهم‌ترین دگرسانیهای گستره است (شکل 5-الف) و بهصورت کانی‌های سولفیدی (بیشتر پیریت) در کانسنگهای سیلیسی طلا دار مشاهده شده است (شکل 5-ب). بیشتر سولفیدها در رخنمون‌های سطحی به‌طور بخشی تا کامل اکسایش یافته و به ترکیبات هیدروکسیدهای آهن تبدیل شدهاند. مهم‌ترين محصولات اين دگرسانی شامل پيريت، آرسنوپيريت، کالکوپيريت، اسفالريت و پيروتيت میباشند. پيريت، بیشترین کانی سولفيدی بوده که سایر سولفيدها آن را در پهنه‌های دگرسانی همراهی می‌کنند (شکل 5-ب) و به دليل ميدان پايداری بالای پيريت در مقايسه با ساير سولفيدها است (Zhu et al., 2011). دگرسانی سیلیسی، اصلی‌ترین دگرسانی میزبان طلا در کانسنگهای طلا دار در گستره لخشک میباشد (شکل 5-پ) که بهصورت رگه-رگچههای کوارتزی و سیلیسی شدن سنگ میزبان قابل مشاهده است (شکل 5-ت). به‌طور کلی، دگرسانیهای سیلیسی و سولفیدی بیشترین گسترش را در بخشهای داخلی پهنه برشی داشته و منطبق بر پهنه‌های کانه‌دار میباشند. این مسأله قابل توجه است از این نظر که بر اساس نتایج مطالعات ژئوفیزیکی در گستره، مناطق دارای آنومالی، با دگرسانیهای سیلیسی و سولفیدی بخشهای داخلی پهنه‌های برشی همخوانی دارند. كلريت، از جمله كاني‌هائي است كه در واحدهاي سنگي پهنه برشي گستره گسترش داشته و جزء كاني‌هاي اصلي تشكيل‌دهنده سنگ‌هاي دگرسان شده محسوب مي‌شود. کلریت هم مي‌تواند در طي دگرساني كلريتي شدن (كلريت ثانويه) حاصل شود و هم در سنگ ديواره وجود داشته و جزء كاني‌هایي باشد كه در شرايط دگرگوني ناحيه‌اي حاكم بر پهنه ايجاد شده است. بنابراين كلريت‌هاي موجود در سنگ‌هاي پهنه را مي‌توان به دو گروه تقسيم کرد. گروه اول كلريت‌هاي حاصل از دگرگوني ناحيه‌اي در رخساره شيست سبز میباشند و بیشتر در راستای برگوارگی جهت‌يافتگي نشان داده و شکل‌های رشته‌ای و ماهي شكل نشان می‌دهند. اين نوع كلريت، محصول دگرساني نمي‌باشد. گروه دوم کلريت‌های حاصل از دگرسانی هيدروترمال میباشند و در پهنه برشی قابل مشاهده‌اند. اين کلريت‌ها، محصول تأثير سيالات هيدروترمال بر سنگ در برگيرنده و تجزيه کانی‌های آن میباشد. اين کلريت‌ها در بخش بيرونی و ميانی کمربند دگرسانی پهنه‌های برشی منطقه، گسترش بيشتری دارند. کلريت‌های اين بخش، درون درزه-شکستگی‌ها، فضاهای خالی بين دانه‌ای و رگه‌ها را پر کرده‌اند. کربناتی‌شدن یکی از دگرسانیهای شاخص در کانسارهای تیپ کوهزایی میباشد (شکل 5-ث) که محصول نهایی آن کلسیت، دولومیت و آنکریت است (شکل 5-ج). در برخی نمونه‌های گستره، کربنات بهصورت بلورهای دانه‌درشت به‌موازات برگوارگی و در برخی موارد در هم‌رشدی کوارتز و کربنات مشاهده می‌شود. برخی نیز به صورت رگه-رگچههای کربناتی میباشند که بلورهای اولیه را قطع نموده‌اند. براساس تلفیق مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی، حجم و عیار کانیسازی طلا در کانسار طلای لخشک به واسطه شدت و نوع دگرشکلی و دگرسانیهای گرمابی کنترل می‌شود. به نحوی که کانسنگهای پرعیار طلا در رگه‌های کوارتزی و کمربندهای بهشدت دگرشکل و دگرسان شده در پهنه برشی رخ داده است.
شکل 5. الف) دورنمایی از دگرسانی سولفیدی (دید به سمت شمال‌شرق)، ب) تصویر میکروسکوپی از کانی‌های سولفیدی (بیشتر پیریت) در کانسنگ سیلیسی طلا دار (نور پلاریزه متقاطع)، پ) دورنمایی از دگرسانی سیلیسی و رگه کوارتزی کانه‌دار (دید به سمت شمال‌شرق)، ت) تصویر میکروسکوپی از سیلیسی شدن سنگ میزبان، (نور پلاریزه متقاطع). ث)دورنمایی از دگرسانی کربناتی در گستره (دید به سمت شمال‌شرق)، ج- تصویر میکروسکوپی از کربناتی شدن (نور پلاریزه متقاطع)، (کوارتز (Qtz)، پیریت (Py) و کلسیت (Cal)، نشانه‌های اختصاری کانی‌ها از مقاله Whitney and Evans, 2010 اقتباس شده است)
ساخت، بافت و پاراژنز کانه‌ها
بر اساس تلفیق مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی، حجم و عیار کانه‌زایی طلا در کانسار طلای لخشک به‌واسطه شدت و نوع دگرشکلی و دگرسانیهای گرمابی کنترل می‌شود. به‌نحوی‌که کانسنگهای پرعیار طلا در رگه‌های سیلیسی و کمربندهای بهشدت دگرشکل و دگرسان شده در پهنه برشی رخ داده است و همواره با رگه –رگچههای کوارتزی و مقادیر قابل توجهی از کانی‌های کوارتز، سریسیت و کانه‌های سولفیدی همراه میباشند. بافت و ساخت اصلی در کانسنگهای طلا دار در گستره کانسار لخشک رگه –رگچه‌ای است. در مقیاس رخنمون، کانه‌زایی طلا در ارتباط با رگه و رگچههای کوارتزی است که بیشتر بهصورت هم‌راستا با برگوارگی میلونیتی و گاه قطع‌کننده آنها تشکیل شدهاند. رگه‌های کوارتزی هم‌زمان تا کمی بعد از تشکیل، در درجه‌های مختلف متحمل دگرشکلی شدهاند. آثار این مرحله از دگرشکلی بهصورت چین‌خوردگی و گسلش نمایان است.
بر اساس مطالعات پتروگرافی و کانه‌نگاری نمونه‌های کانسنگی (طلادار)، کانی‌های فلزی موجود در کانسار لخشک ساده بوده و شامل کانی‌های استیبنیت، پیریت، آرسنوپیریت، اسفالریت، کالکوپیریت، گالن و طلا میباشد. توالی پاراژنتیکی بر اساس مطالعات کانه نگاری و پتروگرافی و نیز روابط بافتی میان کانه‌ها و کانی‌های موجود در کانسار لخشک در شکل 6 ارائه شده است.
شکل 6. توالی پاراژنتیکی کانی‌ها و بافت‌های آنها در کانسار لخشک
کانی‌ها
در گستره مورد مطالعه، کوارتز مهم‌ترین کانی دگرسانی همراه با کانیسازی میباشد، که بیشتر بهصورت رگه-رگچههای کوارتزی رخداد دارد. کوارتز در مقاطع به فرم‌های شکل‌دار، نیمه‌شکل و بی‌شکل قابل مشاهده است. برخی از کوارتزها در راستای برگوارگی جهت‌یافتگی نشان می‌دهند، برخی دارای خاموشی موجی بوده و برخی نیز ساب‌گرین‌شدگی و تبلور دوباره را نشان می‌دهند. از دیگر کانی‌های دگرسانی در همراهی با کانیسازی میتوان به مسکویت، سریسیت، اپیدوت، کانی‌های رسی (آلونیت، کائولینیت، ایلیت و مونت موریلونیت) و کربنات (کلسیت، دولومیت و آنکریت) اشاره کرد.
کانه‌های سولفیدی
کانه‌های سولفیدی در کانسنگهای لخشک شامل؛ پیریت، استیبنیت، کالکوپیریت، پیروتیت و آرسنوپیریت است. این کانه‌ها در برخی مقاطع به فرم دانه‌پراکنده و در برخی موارد نیز بهصورت جهت‌یافته در سنگ میزبان دگرشکل قابل مشاهده‌اند. پیریت یکی از فراوان‌ترین کانه‌های سولفیدی در کانسار لخشک است که کمتر از یک درصد حجم کانسنگ را تشکیل داده است. این کانی در اندازه‌های کوچک‌تر از یک میلی‌متر (بیشتر کوچک‌تر از 200 میکرون)، بی‌شکل تا خود شکل بوده و بهصورت بخشی تا کامل توسط ترکیبات هیدروکسیدهای آهن جانشین شده است. با توجه به روابط بافتی، پیریت‌ها با کانی‌های کوارتز- سریسیت و سایر کانه‌های سولفیدی و طلا هم‌رشد بوده‌اند. پیریت‌ها در برخی مقاطع بافت خوشه‌انگوری و تجمعی را نشان داده‌اند (شکل 7-الف). در برخی مقاطع نیز پیریت‌ها از حاشیه و مرکز در حال تبدیل به هیدروکسیدهای آهن (گوتیت) میباشند و در برخی مقاطع فقط آثار هیدروکسیدهای آهن قابل مشاهده است. استیبنیت، فراوان‌ترین کانه سولفیدی در کانسار لخشک است و در نمونه‌های دستی با رنگ خاکستری و جلای فلزی قابل مشاهده است. در گستره مورد مطالعه، استیبنیت بیشتر در رگه‌های کانی‌زایی به همراه کوارتز قابل مشاهده است و در مقاطع بهصورت بلورهای بی‌شکل توده‌ای، سوزنی و کشیده نمایان است (شکل 7-ب). به‌طور کلی، طلا بهصورت الکتروم می‌تواند در مقادير پايين، در شبکه بلوري کاني‌هاي سولفيدي بويژه پيريت، آرسنوپيريت و کالکوپيريت، تمرکز يابد (Goldfarb et al., 2005). همچنین میزان تمرکز طلا در نهشته‌های طلا بیشتر ارتباط مستقیمی با مقادیر پیریت در آن کانسار دارد. در مقاطع کانسار مورد مطالعه، طلا بهصورت الکتروم در داخل شبکه بلوری پیریت‌ها (شکل 7-پ) و با ابعاد 20 تا 40 میکرون و بهصورت آزاد، در رگه کوارتزی متقاطع با برگوارگی مشاهده گردید (شکل 7-ت). بیشینه مقدار طلا در کانسنگهای طلا دار کانسار لخشک نیز ppb3833 اندازه‌گیری شد. کالکوپیریت بهصورت نیمه‌شکل تا بی‌شکل و با فراوانی کم در همراهی با پیریت قابل مشاهده است (شکل 7-ث). اسفالریت نیز به فرم نیمه‌شکل‌دار در برخی از مقاطع با اندازه کمتر از 100 میکرون مشاهده شد (شکل 7-ج). آرسنوپیریت بهصورت بلورهای شکل‌دار تا نیمه‌شکل‌دار و با اندازه‌های کوچک‌تر از 200 میکرون نمایان است (شکل 7-چ). پیروتیت نیز بهصورت بلورهای نیمه‌شکل تا بی‌شکل و در اندازه‌های کوچک‌تر از 200 میکرون مشاهده شده است (شکل 7-ح).
شکل 7. الف) تصویر میکروسکوپی از پیریت در کانسنگهای طلادار لخشک با فرم خوشه‌انگوری و تجمعی، ب) تصویر میکروسکوپی از استیبنیت بهصورت پراکنده، پ) تصویر میکروسکوپی از ذره الکتروم با ابعاد 20 تا 40 میکرون در حاشیه پیریت، ت) تصویر میکروسکوپی طلای آزاد با ابعاد20 تا40 میکرون در رگه کوارتزی متقاطع با برگوارگی، ث) تصویر میکروسکوپی از کالکوپیریت، ج) تصویر میکروسکوپی از اسفالریت، چ) تصویر میکروسکوپی از آرسنوپیریت، ح) تصویر میکروسکوپی از پیروتیت در نمونه‌های مطالعه شده در کانسار لخشک (نور انعکاسی)، (پیریت (Py)، استیبنیت (Sb)، الکتروم (el)، طلا (Au)، کوارتز (Qtz)، کالکوپیریت (Cpy)، اسفالریت (Sph)، آرسنوپیریت (Ars) و پیروتیت (Po)، نشانه‌های اختصاری کانی‌ها از مقاله Whitney and Evans, 2010 اقتباس شده است)
برداشت‌های ژئوفيزيکی (IP-RS)
در این پژوهش، هر يك از نیمرخ‌ها به‌گونه‌ای طراحي شدند كه در راستاي آنها دو نيمرخ مقاومت ويژه الكتريكي و قطبش‌پذيري القايي برداشت شود. در تمامی عملیات ژئوفیزیک اکتشافی که به‌منظور تعیین توده کانه‌زایی و گسترش آن و تعیین نقاط امیدبخش صورت می‌پذیرد، از برداشت‌های شبکه‌ای استفاده می‌شود. در این‌گونه برداشت‌ها، تعیین محل دقیق خطوط برداشت و ایستگاه‌های اندازه‌گیری بسیار مهم است. بر این اساس، به‌منظور دستیابی به جزئیات مورد نظر، تعداد و فاصله نقاط برداشت بهصورت بهینه‌ای انتخاب شد. به‌طور معمول، مناسب‌ترین امتداد یک نیمرخ برداشت نیمرخی است که با امتداد هدف مورد نظر زاویه 90 درجه بسازد. در گستره مورد مطالعه نیمرخ ها بهصورت عمود بر رگه‌ها و روندهای کانی‌شناسی و زمینشناسی طراحی و اجرا شدهاند. در ادامه، داده‌های برداشت شده به کامپیوتر انتقال داده شده و پس از پردازش آماری، تصحیح خطاها و حذف داده‌های پرت، نقشه‌ها رسم شدند. برای رسم نقشه‌ها از نرم‌افزار Res2dinv استفاده شده است. برای هر نیمرخ یک نقشه شارژپذیری و یک نقشه مقاومت ویژه رسم شد. پس از تهیه نقشه‌ها، از عملگرهای فازی برای تطبیق آنها استفاده شد. در نهایت نقشه تلفیق نهایی اکتشافی به‌منظور انتخاب نقاط حفاری تهیه شد. با توجه به وجود ضرایب وزنی مختلف برای تلفیق نقشه‌ها، چندین مدل نقشه نهایی اکتشافی به‌دست‌آمده است، تا نتیجه مطمئن‌تر و قابل اعتمادتری از ترکیب تفسیر داده‌های مختلف ژئوفیزیکی و زمینشناسی به دست آید. نیمرخ 1، شمالی‌ترین نیمرخ گستره میباشد. فاصله نقاط برداشت در این نیمرخ 10 متر و عمق نفوذ حدود 52 متر میباشد. طول نیمرخ نیز در حدود 190 متر است. نیمرخ 2، در فاصله حدود 300 متری غرب نیمرخ 1 قرار گرفته است. روند این نیمرخ شمال‌غربی-جنوب‌شرقی میباشد. نیمرخ 3، در 100 متری جنوب نیمرخ 2 قرار دارد. روند این نیمرخ کم‌وبیش شمالی-جنوبی بوده است. نیمرخ 4، در 80 متری شرق نیمرخ 3 قرار دارد. فاصله نقاط برداشت در این نیمرخ 10 متر، طول کلی نیمرخ 190 متر و عمق نفوذ حدود 52 متر میباشد. روند این نیمرخ نیز شمالی-جنوبی است. نیمرخ 5، در 40 متری شرق نیمرخ 4 قرار گرفته است. روند این نیمرخ شرقی-غربی میباشد. نیمرخ 6، کم‌وبیش هم امتداد با نیمرخ های 3 و 4 میباشد. روند این نیمرخ شمالی-جنوبی است. نیمرخ 7، کم‌وبیش در 100 متری شرق نیمرخ 6 قرار دارد. روند این نیمرخ شمال‌شرقی-جنوب‌غربی است. نیمرخ 8 در 100 متری شرق نیمرخ 7 و 100 متری غرب نیمرخ 9 قرار دارد. روند این نیمرخ شمالی-جنوبی است. نیمرخ 9 در 100 متری شرق نیمرخ 8 قرار دارد. روند این نیمرخ شمال شرقی-جنوب غربی میباشد. نیمرخ 10 در فاصله 100 متری شرق نیمرخ 9 قرار گرفته است. روند این نیمرخ شمال‌شرقی-جنوب‌غربی است. نیمرخ 11 در قسمت مرکزی گستره مورد مطالعه قرار دارد. روند این نیمرخ شمالی-جنوبی است. نیمرخ 12 در فاصله 80 متری شرق نیمرخ 11 قرار گرفته است. روند این نیمرخ شمال‌غربی-جنوب شرقی بوده است. روند نیمرخ 13 شرقی-غربی میباشد. نیمرخ 14 در 80 متری جنوب نیمرخ 13 قرار دارد. روند این نیمرخ شمالی-جنوبی میباشد. نیمرخ 15 کم‌وبیش عمود بر دو نیمرخ 13 و 14 میباشد. روند این نیمرخ شمال‌غربی-جنوب‌شرقی است. روند نیمرخ 16 شمال‌غربی-جنوب‌شرقی میباشد. نیمرخ 17 در 50 متری شرق نیمرخ 16 قرار گرفته است. پ نیمرخ شماره 18، آخرین نیمرخ برداشت شده در گستره است که در 80 متری شرق نیمرخ 17 قرار دارد. روند این نیمرخ شمال شرقی-جنوب‌غربی است.
تفسیر داده‌های ژئوفیزیکی
در این پژوهش برای رسم نقشه مقاومت ویژه نیمرخ، از نرم‌افزار Res2dinv استفاده شده است. بخش‌هایی که کمترین میزان بارپذیری را دارند با رنگ آبی کم‌رنگ تا آبی پررنگ علامت‌گذاری شدهاند. مقادیر بالای بارپذیری با رنگ زرد و نارنجی نشان داده شده است. بیشترین مقدار بارپذیری نیز با رنگ بنفش مشخص شده است. در پهنه لخشک همخوانی خوبی بین کانه‌زایی، گستره‌ی دگرسان شده و بیشترین فراوانی گسل‌ها مشاهده می‌شود. عملکرد این گسل‌ها بیشتر در شیست‌ها بوده و روند گسل‌های اصلی گستره که پهنه کانه‌زایی و دگرسان شده را در بر گرفته است، شمال‌غربی-جنوب‌شرقی است. با توجه به مشاهده‌های صحرایی و مطالعات آزمایشگاهی، در این گسل‌ها، رگه‌های کوارتزی و کمربندهای دگرسان شده دارای کانه‌زایی آنتیموان- طلا مشاهده می‌شوند. از سوی دیگر، با توجه به شواهد موجود، بخشهای پرعیار کانسنگ، که بهصورت رگه-رگچههای کوارتزی برونزد دارند، مربوط به بخشهای بهشدت دگرشکل و دگرسان شده از پهنه برشی میباشند که دارای فابریکهای میلونیتی- اولترامیلونیتی بوده است. بخشهای پرعیار کانسنگ و میزبان اصلی کانه‌زایی طلای لخشک در در داخل پهنه‌های برشی و کمربندهای گسلی، که در واحدهای شیستی (عمدتاً کالک‌شیست) میزبان شدهاند، بهصورت رخداد رگه و رگچه های کوارتز-استیبنیت-طلا تشکیل شده است. به‌عبارت دیگر، بخشهای پرعیار کانسنگ مربوط به بخشهای شدیداً دگرشکل و دگرسان‌شده از پهنه برشی با راستای شمال‌غرب-جنوب‌شرق میباشند و با مجموعه‌ای از دگرسانیهای کوارتز، سریسیت-مسکویت و سولفید همراه هستند. بر این اساس، شواهد و نتایج بیان شده با نتایج مطالعات ژئوفیزیکی همخوانی مناسبی نشان می‌دهد. بنابراین با توجه به حدود تغييرات مقاومت ويژه و شارژپذيري در مقاطع، مي‌توان گفت كه شدت شارژپذيري در نیمرخ‌های برداشتی از میزبان‌های شیستی و گستره‌های با درجه بالای دگرسانی سولفیدی-سیلیسی و پهنه های برشی و گسلی، شدت بالاتری داشته و ژئوفيزيك به روش قطبش القايي و مقاومت ويژه توانسته در مورد كانه‌‌زایی در اين گستره مناسب باشد. بر اساس همبستگي داده‌هاي مقاومت ظاهري و پلاريزاسيون القايي و مشاهدات زمين‌شناسي، نیمرخ‌های 3، 4، 5، 9، 11، 12، 16 و 17، نسبت به سایر نیمرخ‌هاي برداشت شده، مناطق اميد بخش‌تري مي‌باشند. در شکل‌های 8 و 9، نقشه مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی نیمرخ‌های 3 و 9 ارائه شده است. در نقشه بارپذیری نیمرخ‌ها، محور سمت چپ نشان‌دهنده عمق نفوذ در داخل زمین بر حسب متر و محور افقی نشان‌دهنده فاصله از اولین نقطه برداشت بر حسب متر میباشد.
شکل 8. نقشه مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی نیمرخ شماره 3
شکل 9. نقشه مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی نیمرخ شماره 9
نتیجه‌گیری
براساس مطالعات ژئوفیزیکی در گستره لخشک، کانه‌زایی بهصورت رخداد رگه –رگچههای کوارتز-استیبنیت-طلا در داخل پهنه‌های برشی و کمربندهای گسلی، که در واحدهای شیستی (بیشتر کالک‌شیست) میزبان شدهاند، نمایان است. بخشهای پرعیار کانسنگ مربوط به بخشهای بهشدت دگرشکل و دگرسان شده از پهنه برشی میباشند که با مجموعه‌ای از دگرسانی سیلیسی- سولفیدی همراه هستند. ناهنجاری‌های به‌دست آمده از برداشت‌های ژئوفیزیکی در گستره، انطباق خوبی با مطالعات زمینشناسی، آلتراسیون و کانه‌زایی دارند. بر این اساس میتوان گفت که ژئوفیزیک به روش قطبش القایی و مقاومت ویژه برای شناسایی کانیسازی و تعیین نواحی امیدبخش در گستره لخشک مناسب بوده است. براساس نتایج مطالعات ژئوفیزیکی، شدت شارژپذیری در تعدادی از نیمرخ‌ها شدت بالاتری داشته است و ژئوفیزیک به روش قطبش القایی و مقاومت ویژه توانسته در مورد کانه‌زایی در این گستره مناسب باشد. بر این اساس، نیمرخ‌های 3، 4، 5 ،9، 11، 12، 16 و 17 نسبت به سایر نیمرخ‌های برداشت شده، مناطق امید بخش‌تری میباشند.
سپاسگزاری
نویسندگان مقاله بر خود لازم می‌دانند از شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران بخاطر پشتیبانی و حمایت‌های مالی برای انجام مطالعات ژئوفیزیکی تشکر نمایند.
منابع
بومری، م.، 1393. پتروگرافی و ژئوشیمی سنگ‌های نفوذی در منطقه آنتیموان‌دار شورچاه، جنوب‌شرق زاهدان. مجله پترولوژی، 5، 18، 15-32. ##حیدریان دهکردی، ن.، نیرومند، ش. و تاج الدین، ح.، 1398. ارزیابی اقتصادی کانسار آنتیموان-طلای لخشک با استفاده از روش کریجینگ. سی و هشتمین گردهمایی ملی علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور. ##رسا، ا. و حیدریان دهکردی، ن.، 1390. خصوصيات و خاستگاه كانه‌زايي طلا در واحد آتشفشاني ائوسن كاني‌سازي چشمه خوني، انارك. فصلنامه زمین شناسی ایران، 5، 17، 73-85. ##رضائي کهخائي، م.، علي موسي، ز. و قاسمي، ح.، 1396. تعيين شرايط فيزيکي تبلور در توده گرانوديوريتي لخشک و دايک‌های درون آن. مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، 25، 2، 311-328. ##سراوانی، م. و کنعانیان، ع.، 1390. بررسی شیمی توده نفوذی کوه زرگلی (شمال غرب زاهدان). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 185. ##سرحدی، ن.، علی یاری، ف. و راستاد، ا.، 1396. سنگ شناسی و ژئوشیمی دایک‌های مزوکرات و ملانوکرات در پیکره گرانودیوریتی لخشک، شمال غرب زاهدان. نشریه علوم زمین، 26، 149-162. ##صادقیان، م. و ولی‌زاده، م.، ١٣٨٦. ساز و کار جایگیری توده گرانیتوییدی زاهدان در پرتو روش .AMS مجله علوم‌زمین، 66، 134-159. ##کنعانيان، ع.، رضايي کهخايي، م. و اسماعيلي د.، ١٣٨٦. سنگ‌شناسی و جایگاه زمین‌ساختی توده گرانودیوریتی لخشک، شمال‌غرب زاهدان، ایران. نشریه علوم زمين ٦٥، ١٢٦-١٤٣. ##مظلوم، غ، فردوست، ف. و کهرازهی، م.، 1396. کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آنتیموان لخشک، شمال‌غرب زاهدان. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، 184. ##معدن جويان آذر زمين.، 1394. گزارش انجام عملیات ژئوفیزیکی کانسار آنتیموان لخشک. 70. ##نیرومند، ش.، تاج الدین، ح. و حقیری قزوینی، س.، 1399. زمین شناسی و کانه‌زایی طلا در محدوده غرب کسنزان،جنوب سقز، استان کردستان. فصلنامه زمین شناسی ایران 14، 55، 81-94. ## Camp, V.E. and Griffis, R.J., 1982. Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran. Lithos, 15, 221–239. ##Cox, L., MacKenzie, D.J., Craw, D., Norris, R.J. and Frew, R., 2006. Structure and geochemistry of the Rise and Shine shear zone mesothermal gold system, Otago Schist, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 49, 429–442. ##Figueiredo, A.M., Puc-rio, T., Silva, F.B., Silva, P.M., Milidiú, R.L. and Gattass, M., 2014. A seismic facies analysis approach to map 3D seismic horizons. Ore Geology, 10, 1501–1505. ##Fotoohi Rad, GR., Droop, GTR., Amini, S. and Moazzen, M., 2005. Eclogites and blueschists of the Sistan Suture Zone, eastern Iran: a comparison of P–T histories from a subduction mélange. Lithos, 84, 1–24. ##Goldfarb, RJ., Baker, T., Dube, B., Groves, DI., Hart, C.J.R. and Gosselin, P., 2005. Distribution, character and genesis of gold deposits in metamorphic terranes. Economic Geology, 100, 407-450. ##Groves, DI., Condie, KC. and Goldfarb, RJ., 2005. Secular changes in global tectonic processes and their influence on the temporal distribution of gold-bearing mineral deposits. Economic Geology, 100, 203–224. ##Groves, DI. and Bierlein FP., 2007. Geodynamic settings of mineral deposit systems. Geology Society, London, 164, 19–30. ##Hashemi, H., 2010. Logical considerations in applying pattern recognition techniques on seismic data: Precise ruling, realistic solutions. CSEG Recorder, 8, 47–50. ##Kerrich, DM. and Caldera, K., 1998. Metamorphic CO2 degassing from orogenic belts. Chemical Geology, 145, 213–232. ##Niroomand, S., Moore, F. and Goldfarb, R., 2011. The Kharapeh orogenic gold deposit: geological, structural, and geochemical controls on epizonal ore formation in West Azarbaijan province, northwestern Iran. Mineral Deposita, 46, 409–428, https://doi.10.1007/s00126-011-0335-x. ##Tirrul, R., Bell I.R., Griffis R.J. and Camp V.E., 1983. The Sistan suture zone of eastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 94, 134-150. ##Zhu, Y., Fang, A. and Juanjuan, T., 2011. Geochemistry of hydrothermal gold deposits. Geoscience Frontiers, 2, 367-374.##
Geology, mineralogy, alteration and potential of Lakhshak deposit, the Sistan suture zone based on geophysical studies (IP/RS)
Heydarian Dehkordi, N1., Niroomand, S2*., Adib, Sh3., Tajeddin, H4. and Mirzaei, S5.
1. Ph.D. Student of Economic Geology, School of Geology, College of Sciences, University of Tehran, Iran; Assistant Professor Institute of Applied Sciences (ACECR)
2. Assistant Professor, School of Geology, College of Sciences, University of Tehran, Iran
3. Exploration Manager of Iran Minerals Production Company
4. Assistant Professor, Faculty of Geology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
5. Professor Institute of Applied Sciences (ACECR)
Abstract
Lakhshak deposit is located 28 km northwest of Zahedan and in the Sistan suture zone. The rocks in the Lakhshak area predominantly consist of Eocene volcanosedimentary sequence, metamorphosed under greenshist facies grade. The mineralogy of the ore are simple and consist of stibnite, pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, and electrum. The Lakhshak area deposit is hosted in the shear and altered calc-shist unit which associated with quartz, sericite-muscovite and sulfide alteration minerals. Based on geophysical studies using induction polarity and special resistance (IP/RS) in the lashing cutting area and combining the results with geological, metamorphic and mineralization information, calligraphic calcification units, fault zones and metamorphosed areas have a high potential for anomalies. Induced Polarization and Specific Resistance (IP/RS) methods in the Lakhshak area and combining the results with geology and mineralization characteristics, altered shear zones that occurred in the calc-shist units have a high potential for Au-Sb mineralization. Therefore, investigating the amount of changes in specific resistance and chargeability, as well as the intensity of chargeability in the profiles, can be appropriate in identifying the promessing area for gold and stibnite mineralizations. The study indicates that main characteristics of the geology and mineralization of the Lakhshak, such as the nature of the host rock, the form of mineralization, metamorphism and associated alterations, is similar to orogenic gold deposits.
Keywords: Lakhshak Shear zone, Alteration, Calc-schist, Au-Sb mineralization, Geophysical studies.
[1] Shear Zone