Genesis of Dochileh copper deposit, east of Mayamey; based on geological, mineralogical and geochemical constraints
Subject Areas :Mahboobeh Zafarzadeh 1 , F. Mousivand 2 * , Ramzan Ramzani Umali 3 , Amir Mahdavi 4
1 - Shahrood University of Technology
2 -
3 -
4 - Birjand University
Keywords: Uplift# Michigan-type# Dochileh# Orogeny# Mayamey#,
Abstract :
Dochileh copper deposit is located 72 km east of Shahrood, 15 km east of Mayamey, in North Central Iran volcanic belt. The stratigraphic sequence of the region comprises a considerable amount of volcanic and volcanic-sedimentary deposits of Eocene. these deposits are locally covered by Neogen and Quaternary deposits. The volcanic rocks hosting mineralization are composed of different rocks including basalt, andesite basalt and trachy andesitebasalt rocks that often contain plagioclase and clinopyroxene phenocrysts. The copper mineralization mostly occurred along the faults and fractures with the dominant trend of NW-SE in the basaltic rocks as vein-veinlets and open space fillings. Ore minerals including primary native copper and hematite, and secondary minerals such as malachite, goethite, hematite. gangue minerals such as calcite, zeolite and analcime. The wallrock alterations in the host rocks include chloritic, carbonatic, analcime-zeolite and iron oxide. The oxidation of mafic minerals such as pyroxene and magnetite were responsible for copper reduction and hematitic alteration. Geochemical investigation indicates that amounts of Cu and Ag are up to 5.11 wt% and 7.8 ppm, respectively. According to field studies, mineralogy and alteration, the Duchileh copper deposit appears to be formed during diagenesis and burial metamorphism, and dominantly during the orogeny and uplift processes, due to enterance of hot ore fluids along the fractures and faults perpendicular to the fold axis. The Duchileh deposit have a large resemblance to the basaltic copper or Michigan-type copper deposits in terms of tectonic setting, host rock, mineralogy, metal content, alteration and ore controls.
ابراهیمی، س. و پادیار، ف.، 1394. پترولوژي و جایگاه تکتونوماگمایی کانسار مس دو چیله، شمال شرق شاهرود. هفتمین همایش انجمن زمینشناسی اقتصادی ایران، دامغان. 12.
آقانباتی، س. ع.، 1383. زمینشناسی ایران. سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 708 .
امینی.م، قلمقاش، ج. و مهرپرتو، م.، 1371. نقشه زمین¬شناسی100000/1میامی، سازمان زمین¬شناسی و اکتشافات معدنی کشور به شماره 7162.
بهزادي، م.، 1373. بررسي زمینشناسی اقتصادي انديس مس قبله بولاغ واقع در منطقه طارم سفلي- استان زنجان. پایان‌نامه کارشناسي ارشد زمینشناسی اقتصادي، دانشکده علوم زمين، دانشگاه شهيدبهشتي، 200 .
حمامی پور بارنجی، ب.، تاج‌الدین، ح.، موحدنیا، م.، 1401. زمینشناسی، ساخت و بافت، میان بارهای سیال و الگوی تشکیل کانه زایی مس طبیعی تیپ میشیگان در کانسار سه بندون، شمال شرق ایران. فصلنامه زمینشناسی ایران، 16، 61، 15-32.
صالحی، ل.، رساء، ا.، علیرضایی، س.، کاظمی مهرنیا، ا.، 1394. کانسار مس معدن بزرگ با میزبان آتشفشانی، نمونه¬ای از کانسارهای مس نوع مانتو، خاور شاهرود. فصلنامه علوم¬ زمین، سازمان زمین¬¬شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 98، 93 تا 104.
طاشی، م.، موسیوند، ف. و قاسمی، ح.، 1395. الگوی رخداد کانه-زایی مس طبیعی در سنگ¬های آتشفشانی میزبان کانسار سولفید توده¬ای آتشفشان¬زاد مس- نقره گرماب پایین، جنوب شرق شاهرود. فصلنامه زمینشناسی ایران، 40، 89-105.
طائفی، ن.، صادقیان، م. و موسیوند، ف.، 1392. کانیشناسی، ساخت و بافت و الگوی رخداد کانه زایی مس نرتلویی و استغانی در جنوب شرق شاهرود، سی و دومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران،21.
طائفی، ن.، موسیوند، ف. و صادقیان، م.، 1393. کانیشناسی و ژئوشیمی و الگوی رخداد کانه زایی مس در منطقه گریگ و گورخان، جنوب شرق شاهرود. ششمین همایش زمینشناسی اقتصادی، دانشگاه زاهدان، 15.
ظفرزاده، م.، 1397. کانی¬¬شناسی، ژئوشیمی و الگوی پیدایش کانسار مس دوچیله، شرق میامی. پایان‌نامه کارشناسي ارشد زمینشناسی اقتصادي، دانشکده علوم زمين، دانشگاه صنعتی شاهرود، 210.
ظفرزاده، م.، موسیوند، ف. و رمضانی اومالی، ر.، 1396. الگوی رخداد کانهزایی مس توران، شرق میامی، بر مبنای پژوهش‌های ساخت و بافت و کانیشناسی مواد معدنی. کنفرانس ملی مهندسی مواد، متالورژی و معدن ایران، دانشگاه شهید چمران اهواز، 40.
مهابادی، م. و فردوست، ف.، 1398. بررسی رخداد کانه زایی در کانسار مس آبگاره، جنوب دامغان: براساس شواهد زمینشناسی، کانیشناسی و زمین‌شیمی. فصلنامه زمینشناسی ایران، 13، 51، 65-80.
محمدی، م.، نباتیان، ق.، هنرمند، م. و ابراهیمی، م.، 1398. زمینشناسی و خاستگاه کانه زايي مس در کانسار دهنه، شمال خاور زنجان. مجله زمینشناسی اقتصادی، 3 (22)، 11، 497-524.
Azizi, H. and Jahangiri, A., 2008. Cretaceous subduction-related volcanism in the northern Sanandaj-Sirjan Zone, Iran. Journal of Geodynamics, 45, 178–190.
Barnes, H.L., 1979. Geochemistry of hydrothermal ore deposits. Second ed. Wiley, NewYork, 797.
Berberian, F. and Berberian, M., 1981. Tectono-plutonic episodes in Iran. In: Zagros–Hindu Kush–Himalaya Geodynamic Evolution (H.K. Gupta and F.M. Delany, Eds), 5–32. American Geophysical Union and Geological Society of America, Washington.
Bing-Quana, Z.,Yao-Guo, H., Zheng-Weia, Z., Xue-Jun, C., Tong-Mo, D., Guang-Hao, C., Jian-Hua, P., Yong-Ge, S., De-Han, L., and Xiang-Yang, C., 2007. Geochemistry and geochronology of native copper mineralization related to the Emeishan flood basalts, Yunnan Province, China. Ore Geology Reviews, 32(1):366-380.
Bornhorst, T. and Lankton, D., 2009. Copper Mining: A Billion Years of Geologic and Human History. Published report.
Bornhorst, T.J. and Mathur, R., 2017. Copper Isotope Constraints on the Genesis of the Keweenaw Peninsula Native Copper District, Michigan, USA. Minerals, 7, 185.
Bornhorst, T.J., Paces, J.B., Grant, N.K., Obradovich, J.D., and Huber, N.K., 1988. Age of native copper mineralization, Keweenaw Peninsula, Michigan. Economic Geology, 83, 619–625.
Brown, A.C., 2006. Genesis of native copper lodes in the Keweenaw district, northern Michigan: A hybrid evolved meteoric and metamorphogenic model. Economic Geology, 101, 1437–1444.
Cabral, A.R., and Beaudoin, G., 2007. Volcanic red-bed copper mineralisation related to submarine basalt alteration, Mont Alexandre, Quebec Appalachians, Canada. Mineralium Deposita, 42, 901-912.
Carrillo-Rosúa, J., Boyce, A.D., Morales-Ruano, S., Morata, D., Roberts, S., Munizaga, F., and Moreno-Rodríguez, V., 2014. Extremely negative and inhomogeneous sulfur isotope signatures in Cretaceous Chilean manto-type Cu–(Ag) deposits, Coastal Range of central Chile. Ore Geology Reviews, 56, 13–24.
Cornwall, H.R., 1936. A summary of ideas on the origin of native copper deposits. Economic Geology, 51 (7) 615–631.
Dresser, J.A., 1936. Annual report of the Quebec Bureau of Mines. Part D: Mount Alexander map area.
Ghasemi, H., and Rezaei-Kahkhaei, M., 2015. Petrochemistry and tectonic setting of the Davarzan-Abbasabad Eocene volcanic (DAEV) rocks, NE Iran". Mineralogy and Petrology 109, 235–252.
Kirkham, R., 1996. Volcanic redbed copper. Geology of Canadian mineral deposit types. Geological Survey of Canada, Geology of Canada, 8, 241-252.
Mohajjel, M., and Fergusson, C.L., 2000. Dextral transpression in Late-Cretaceous continental collision, Sanandaj–Sirjan zone, Western Iran. Journal of Structural Geology, 22, 1125–1139.
Nezafati, N., Momenzadeh, M. and Pernicka, E., 2006. Darhand copper occurrence: an example of Michigan-type native copper deposits in central Iran, Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge, 165-167.
Sengor, A.M.C., 1984. The Cimmerideorogenic system and the Tectonics of Eurasia. Geological society of America, Special, 195.
Shelly, D., 1993. Igneous and metamorphic rocks under microscope classification features, microstructures and mineral preferred orientations. Chapman and Hall, London, 405.
Sillitoe, R.H., 2010. Porphyry copper systems. Economic Geology, 105, 3-41.
Takin, M., 1972. Iranian geology and continental drift in the Middle East. Nature, 235, 147-150.
Wang, Q., Wyman, D.A., Xu, J.F., Wan, Y.S., Li, C.F., Zi, F., Jian, Z.Q., Qiu, H.N., Chu, Z.Y., Zhao, Z.H. and Dong, Y.H., 2008. Triassic Nb-enriched basalts, magnesian andesites, and adakites of the Qiangtang terrane (Central Tibet): evidence for metasomatism by slab-derived melts in the mantle wedge". Contributions to Mineralogy and Petrology 155, 473–490.
Woodruff, L.G., Schulz K.J., Nicholson S.W. and Dicken, C.L., 2020. Mineral deposits of the Mesoproterozoic Midcontinent Rift system in the Lake Superior region – A space and time classification. Ore Geology Reviews, 126, 103716.
الگوی تشکیل کانسار مس دوچیله، شرق میامی؛ بر پایه شواهد زمینشناسی، کانیشناسی و ژئوشیمیایی
محبوبه ظفرزاده1، فردین موسیوند(2و1)، رمضان رمضانی اومالی3، امیر مهدوی4
1. دانش‌آموخته کارشناسی ارشد زمینشناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود
2. دانشیار زمینشناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود
3. دانشیار زمینشناسی ساختمانی و تکتونیک، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود
4. استادیار زمینشناسی اقتصادی، گروه زمینشناسی، دانشگاه بیرجند
چکیده
کانسار مس دوچیله در 72 کیلومتری شرق شاهرود، 15 کیلومتری شرق شهر میامی و در کمربند آتشفشانی شمال ایران مرکزی واقع شده است. توالی چینهشناسی پهنه دربرگیرنده کانه زایی، حجم قابل توجهی از نهشتههای آتشفشانی و آتشفشانی-رسوبی ائوسن میباشد و توسط نهشتههای نئوژن و کواترنر به‌طور محلی پوشیده میشود. کانهزایی در امتداد گسل و شکستگیهای با روند غالب NW-SE در داخل سنگهای بازالتی بهصورت رگه-رگچهای و پرکنندهفضایخالی رخ داده است. کانیهای اصلی تشکیلدهنده کانسنگ شامل کانیهای اولیه مس خالص و هماتیت و کانیهای ثانویه کوپریت، مالاکیت، گوتیت و هماتیت و کانیهای باطله شامل کلسیت، زئولیت و آنالسیم میباشد. دﮔﺮﺳﺎﻧﯽﻫﺎي موجود در ﺳﻨﮓ ﻣﯿﺰﺑﺎن ﺷـﺎﻣﻞ کلریتی، ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ و زئولیتی میباشد. بررسی ژئوشیمیایی نشان می‌دهد، بیشترین میزان مس و نقره در کانسار دوچیله به ترتیب برابر 9/1 درصد و چهار گرم در تن میباشد. براساس پژوهش‌های صحرایی، کانیشناسی و دگرسانی، کانیسازی مس در ناحیه دوچیله، در طی دیاژنز و دگرگونی تدفینی و همگی در طی مرحله کوهزایی و چینخوردگی، در اثر ورود سیالات داغ کانهساز در امتداد شکستگیهای عمود بر روند محوری چینها رخ داده است. کانسار مس دوچیله از ﻧﻈﺮ ﻣﺤﯿﻂ زﻣﯿﻦﺳﺎﺧﺘﯽ تشکیل، ﺳﻨﮓ میزبان، بافت و ساخت، ﮐﺎﻧﯽﺷﻨﺎﺳﯽ، دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ، کنترلکنندههای کانهزایی و ﻣﺤﺘﻮاي ﻓﻠﺰي، بیشترین شباهت را با ﮐﺎﻧﺴﺎرﻫﺎي ﻣﺲ بازالتی یا تیپ میشیگان نشان می‌دهند.
واژه‌های ﮐﻠﯿﺪي: بالاآمدگی، تیپ میشیگان، دوچیله، کوهزایی، میامی
مقدمه
گستره کانه دار دوچیله در استان سمنان در 72 کیلومتری شرق شاهرود، 15 کیلومتری شرق شهر میامی و در مختصات جغرافیایی˝46 ´01 °56 تا ˝25 ´56 °55 طول شرقی و ˝9 ´23 °36 تا ˝57 ´23 °36 عرض شمالی واقع شده است. این ناحیه از نظر زمینشناسی در کمربند آتشفشانی شمال ایران مرکزی قرار دارد. دسترسی به ناحیه از جاده شاهرود- میامی- عباسآباد میسر است (شکل 1). در ناحیه شرق شاهرود و میامی اندیس‌ها و کانسارهای متعددی از مس در داخل سنگهای آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی ائوسن مثل کانسارهای عباسآباد، گریک و گورخان، نرتلویی و استغانی، دوچیله و توران (طائفی و همکاران، 1392، 1393؛ صالحی و همکاران، 1394؛ ظفرزاده، 1397؛ ظفرزاده و همکاران، 1396) رخ داده است و آثار شدادی و سربارههای ذوب قدیمی گسترده در این ناحیه دیده میشود. هدف از این مقاله بررسی زمینشناسی، کانیشناسی، ژئوشیمی و عوامل کنترلکننده تشکیل و تمرکز ماده معدنی در کانسار دوچیله میباشد. نتایج این تحقیق می‌تواند به‌عنوان کلید اکتشافی برای کشف ذخایر جدید در گستره شرق شاهرود مورد استفاده قرار گیرد.
روش مطالعه
در این تحقیق بعد از پژوهش‌ها و برداشت‌های صحرایی، پژوهش‌های پتروگرافی بر روی بیش از 50 مقطع نازک، نازک-صیقلی و صیقلی برای شناخت بافت، ساخت و کانیشناسی مواد معدنی و سنگهای میزبان و نیز 
شکل 1. الف) نقشه راه‌های دسترسی به ناحیه مورد مطالعه، ب) موقعیت منطقه مورد مطالعه در پهنه ساختاری ایران مرکزی (CI) (آقانباتی، 1383)
مطالعه پهنه‌های دگرسانی صورت گرفت. سپس، تعداد 14 نمونه به‌منظور تعیین میزان عناصر کمیاب و عناصر نادر خاکی به روشICP-MS در آزمایشگاه شرکت پژوهش‌های مواد معدنی زرآزما و نیز تعداد چهار نمونه به روش پراش پرتوایکس به‌منظور شناسایی دقیق دگرسانیهای ناحیه در آزمایشگاه شرکت تحقیقاتی کانساران بینالود آنالیز شد و سپس نتایج تمام پژوهش‌ها برای تشخیص الگوی رخداد کانه زایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
بحث
زمینشناسی و سنگ‌شناسی ناحیه مورد مطالعه
ناحیه ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ در منتهی‌الیه شمال شرق ورﻗﻪ 1:100000 میامی (امینی و همکاران.، 1371) ﺟﺎي دارد. اﯾﻦ گستره کانه دار در ﺷﺮق و ﺟﻨﻮب ﺷﺮق ﺷﺎﻫﺮود واﻗﻊ ﺷﺪه و ﺑﺨﺸﯽ از ﺷﻤﺎل ﭘﻬﻨﻪ زﻣﯿﻦ ﺳـﺎﺧﺘﯽ اﯾـﺮان ﻣﺮﮐـﺰي (شکل 1) و زیرپهنه سبزوار ﻣﺤﺴـﻮب ﻣﯽﺷﻮد و در آن توالی افیولیتی شمال سبزوار به سن کرتاسه بالایی و توالی‌های آتشفشانی-رسوبی ائوسن گسترش زیادی دارند. اﯾﻦ ﭘﻬﻨﻪ از ﻧﻈﺮ زمین‌ساخت، ناحیه‌ای ﻓﻌﺎل است و در ﮐﻤﺮﺑﻨﺪ ﮐﻮﻫﺰاﯾﯽ آﻟﭗ- ﻫﯿﻤﺎﻟﯿﺎ ﻗﺮار دارد. اوج ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎی ماگمایی در این گستره در بازه زمانی اﺋﻮﺳﻦ گزارش شده است. ژﺋﻮﺷﯿﻤﯽ ﺳﻨﮓﻫﺎي ﻣﺎﮔﻤﺎﯾﯽ ﮐﺮﺗﺎﺳﻪي ﭘﺴﯿﻦ و ﺳﻨﻮزوﺋﯿﮏ (اﺋﻮﺳﻦ) نشاندهنده موقعیت تکتونیکی حاشیه قاره برای این ناحیه است (Takin, 1972; Berberian and Berberian, 1981; Sengor, 1984;Mohajel and Fergusson, 2000;Azizi and Jahangiri, 2008).
از لحاظ چینهشناسی، عمده ﺑـﺮونزدﻫـﺎی موجود در این ناحیه شامل توالی آتشفشاﻧﯽ و آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﯽ- رﺳﻮﺑﯽ اﺋﻮﺳﻦ بالایی میباشد و بهصورت ساختار ناودیسی به نام ناودیس دوچیله در ناحیه رخنمون دارند (شکل 2). قدیمی‌ترین واحد رخنمون یافته در ناحیه معدنی مربوط واحد شیل آهکی Jmt به سن ژوراسیک است و آهک‌های اوربیتولین‌دار Kll کرتاسه پایینی بهصورت ناپیوستگی بر روی آن قرار دارد. پس از آن واحدهای رسوبی-آتشفشانی ائوسن قرار دارد و بیشترین رخنمون سنگی ناحیه را تشکیل می‌دهد. کانسار دوچیله درون واحدهای ائوسن بالایی تشکیل شده است که در ادامه توصیف واحدهای اصلی آنها ارائه میشود.
شکل 2. نقشه زمینشناسی ناحیه مورد مطالعه با تغییرات از نقشه زمینشناسی 1:100000 میامی (امینی و همکاران، 1371)
واحد :Eabu گسترش قابل توجهی دارد و یک آندزیت بازالت قهوهای و سبزرنگ با بافت پورفیریتیک با زمینه میکرولیتیک با پورفیرهای پلاژیوکلاز (آندزین و لابرادوریت) و کلینوپیروکسن است و در بعضی موارد به یک برش با ترکیب آندزیتی تبدیل میشود. ضخامت واحد حدود 1350 متر است.
واحد گدازه (بازالت): در مشاهدات صحرایی با ریخت‌شناسی برجسته و تیرهرنگ به همراه واحدهای آذرآواری دیده میشوند. این واحدهای سنگی در سطح تازه به رنگ خاکستری تیره و گاهی متمایل به قرمز قهوهای تا سبز میباشند (شکل 3). در مقاطع میکروسکوپی دارای بافت پورفیری و میکرولیتی پورفیری هستند که نشاندهنده سرد شدن ماگما در دو مرحله میباشد. پلاژیوکلازها بهصورت درشتبلورهای خودشکل و با ماکل پلیسنتتیک مشاهده میشوند و در برخی موارد به کانیهای کلسیت و سریسیت دگرسان شدهاند. پیدایش پهنهبندی در کانیهای سنگ آذرین به علت بر قرار نبودن تعادل کامل در خلال تبلور است و این پهنهبندی همگی در پلاژیوکلازها معمولتر است. همواره این حالت نشانه آهستهتر بودن سرعت ایجاد تعادل نسبت به‌سرعت تبلور میباشد (Shelly, 1993). واحدهای آتشفشانی ائوسن سنگ میزبان کانیسازی میباشند. کانهزایی اکثراً در بازالتهای قهوهای و سبز رنگ با بافت غالب پورفیریتیک رخ داده است (شکل 3). این سنگها حاوی فنوکریستهای پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن (اوژیت) و الیوین است و هماتیت، و کانیهای اپک همراه با آن دیده میشود. کانیهای ثانویه ناشی از دگرگونی تدفینی و دگرسانی نیز نظیر کلسیت و زئولیت و آنالسیم هستند که درز و شکاف و حفرات موجود در بازالت (امیگدال یا بازلت بادامکی) را پر کردهاند (شکل 3). ایدنگزیتی شدن یکی از محصولات دگرسانی الیوین میباشد که یک شبه‌کانی قرمز رنگ حاوی اکسیدآهن سه ظرفیتی است.
شکل 3. الف) نمایی از کارگاه شماره 1 دوچیله در سنگهای بازالتی، ب) نمای نزدیک از سنگ میزبان بازالتی حاوی رگچه های زئولیتی (Zeo) آغشته به مالاکیت (Mlc)، پ) آگلومرا، ت، ث) تصاویر میکروسکوپی از بازالتهای میزبان کانهزایی شامل پهنهبندی در پلاژیوکلاز و جانشینی کانیهای اوپک به‌جای پیروکسن، ج) پرشدگی حفره توسط زئولیت، چ) رگچه زئولیتی داخل بازالت (مقیاس خطی در تصاویر برابر 2 میلیمتر است.)
واحدهای آذرآواری (توف و آگلومرا): توفها در نمونه دستی به رنگ روشن متمایل به زرد و گاهی در اثر سیالات جوی به رنگ متمایل به قرمز دیده میشوند (شکل 3). توفهای ناحیه حاوی قطعات سنگی، کریستال، و شیشه میباشند و ترکیب سنگ شامل پیروکسن، پلاژیوکلاز و کانیهای کدر است. آگلومرا سنگی است که از به هم پیوستن قطعات گرد شده آذرآواری با ابعادی بیش از 64 میلیمتر که توسط یک ماتریکس از قطعات آذرین ریزبلور به هم متصل شده است، تشکیل شدهاند (شکل 3).
کانهزایی
در گستره معدنی دوچیله، ﺳنگهای توالی میزبان کانه زایی به سه بخش گدازه، آذرآواری و رسوبی تقسیم میشوند و ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﮔﺪازههاي ﺑﺎزالتی میزبان کانهزایی میباشند که ﺑﺨﺶ اﻋﻈﻢ رﺧﻨﻤﻮن ناحیه ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ را ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﯽدﻫﻨﺪ (شکل 2). فعالیت‌های معدنکاری شدادی و جدیدتر بهصورت کارگاه‌های دنباله‌رو زیرزمینی در داخل سنگهای بازالتی دیده میشوند (شکل 3). با توجه به پژوهش‌های صحرایی و آزمایشگاهی کانیسازی همگی بهصورت رگه- رگچهای و پرکننده فضای خالی در داخل واحدهای گدازه و منطبق با امتداد گسلها با روند غالب NW-SE و درزه و شکستگیهای مربوطه در ناودیس دوچیله تشکیل شده است (شکل 4).
بر پایه همین پژوهش‌ها کانههای اصلی تشکیلدهنده کانسار به دو صورت اولیه مس خالص و ثانویه کوپریت و مالاکیت میباشد. مس طبیعی همراه زئولیت، کلریت و کلسیت تشکیل شده است. سنگ میزبان کانهزایی در ناحیه واحد Eabu با ترکیب آندزی‌بازالت و برش ولکانیکی است. آﺛﺎر ﻋﻤﻠﯿﺎت اﮐﺘﺸﺎﻓﯽ در ﻣﻨﻄﻘﻪ دوچیله، ﻣﺤﺪود ﺑﻪ حفر گمانه‌ها و ﺣﻔﺮ ﺗﺮاﻧﺸﻪﻫﺎیی اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺳﺎلهای اﺧﯿﺮ اﻧﺠﺎم ﺷﺪهاﻧﺪ، هرچند که کارگاه‌های قدیمی شدادی متعددی در ناحیه دوچیله دیده میشوند. طول ترانشه‌ها از 4 تا 50 متر و عرض آنها از 1 تا 2.5 متر متغیر است. عیار مس در رگه‌های کانه دار از 6/0 تا 11/5 درصد متغیر است.
شکل 4. الف) موقعیت ناحیه دوچیله (مستطیل) و گسل‌های ناحیه‌ای در ناودیس دوچیله، ب) موقعیت گسل اصلی (زرد) و گسل‌های کانه دار (قرمز) و کارگاه‌های معدنی قدیمی در ناحیه دوچیله
دگرسانی
میزان دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ در ﺗﻮاﻟﯽ آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﯽ- رﺳﻮﺑﯽ ﻣﺤﺪوده ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﮐﻢ اﺳﺖ. ﺑﺮ اﺳﺎس ﺑﺮرﺳﯽﻫﺎي ﺻﺤﺮاﺋﯽ و آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ دﮔﺮﺳﺎﻧﯽﻫﺎ در ناحیه ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: 1) دگرسانی کلریتی، 2) دگرسانی کربناتی، 3) دگرسانی آنالسیم- زئولیتی، 4) دگرسانی هماتیتی (شکل 5). پهنهبندی دگرسانی بیشتر بدین‌صورت است که از مرکز رگه کانهدار به سمت اطراف به ترتیب دگرسانیهای زیر مشاهده میشود: الف) دگرسانی زئولیتی- کربناتی کانهدار، ب) دگرسانی کلریتی و ج) دگرسانی هماتیتی.
دگرسانی کلریتی: در ﺑﻌﻀﯽ از ﻗﺴﻤتهای ﮐﺎﻧﺴﺎر، هاله ﮐﻠریتی در درون ﺳﻨﮓﻫﺎي بازالت ﻣﯿﺰﺑﺎن دﯾﺪه ﻣﯽﺷﻮد، ﮐﻪ ﻣﻌﺮف دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ کلریتی ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ (شکل 5). از وﯾﮋﮔﯽﻫﺎي ﺑﺎرز اﯾﻦ دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ، ﺗﻐﯿﯿﺮ رﻧﮓ ﻣﺘﻤﺎﯾﻞ ﺑﻪ رﻧﮓ ﺳﺒﺰ ﺳﻨﮓﻫﺎ اﺳﺖ. در اثر اﯾﻦ دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ در واﺣﺪﻫﺎي رﺧﻨﻤﻮن ﯾﺎﻓﺘﻪ، کانیهای فرومنیزین (الیوین و پیروکسن) ﺑﻪ ﮐﺎﻧﯽ کلریت دگرسان شدهاند.
شکل 5. الف) دگرسانیهای کلریتی و اکسید آهن (هماتیتی) در اطراف رگه کلسیتی کانهدار، ب) تصویر میکروسکوپی از دگرسانی کلریتی در سنگ بازالتی میزبان، پ) دگرسانی زئولیتی که حاوی دونسل زئولیت (آنالسیم) میباشد، ت) زئولیت در بازالتهای میزبان، ث) تصویر میکروسکوپی از آنالسیم و زئولیت همراه مس طبیعی
دگرسانی کربناتی: ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ ﺷﺪن ﯾﮏ دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ معمول ﺑﺮاي ﺗﺸﮑﯿﻞ اﻧﻮاع ﮐﺎﻧﯽﻫﺎي ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﻪ اﺳﺖ و رایجترین آنها در ناحیه مورد مطالعه ﮐﻠﺴﯿﺖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺗﺸﮑﯿﻞ ﮐﻠﺴﯿﺖ در گسترهي دﻣﺎﯾﯽ وﺳﯿﻊ ﺻﻮرت می‌گیرد و در ﺳﻨﮓﻫﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﺗﺨﻠﺨﻞ و ﻧﻔﻮذﭘﺬﯾﺮي ﮐﻢ ﮐه در ﺣﻀﻮر ﺳﯿﺎﻻت ﻏﻨﯽ از CO2 ﺟﺎﻧﺸﯿﻦ ﮐﺎﻧﯽﻫﺎي ﮐﻠﺴﯿﻢدار (ﻣﺎﻧﻨـﺪ ﭘﻼژﯾـﻮﮐﻼز ﮐﻠﺴـﯿمدار، زﺋﻮﻟﯿـﺖ و اﭘﯿـﺪوت) و ﺷﯿﺸـهﻫـﺎي آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﯽ ﻣﯽﺷﻮد. ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ ﺷﺪن در این ناحیه ﻋﻤﺪﺗﺎً ﺑﺎ وﺟﻮد رﮔﻪ- رﮔﭽﻪﻫﺎي ﮐﻠﺴﯿﺖ در اﻣﺘﺪاد ﺷﮑﺴﺘﮕﯽﻫﺎ و ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻣﺎده ﻣﻌﺪﻧﯽ مشاهده میشود (شکل 5) که به‌ندرت حاوی کالکوپیریت اولیه، کالکوسیت ثانویه و مالاکیت هستند.
دگرسانی آنالسیم-زئولیتی: این دگرسانی زیر مجموعهای از دگرسانی پروپلیتیک است و کانیهای شاخص در آن عبارتند از مورونیت، کلینوپتیولیت، لامونتیت، هیولاندیت و آنالسیم میباشد. این دگرسانی در ناحیه مورد مطالعه در سنگها به‌وفور مشاهده میشود (شکل 5) و در آﻧﺎﻟﯿﺰ پراش پرتوایکس ﻧﯿﺰ ﮐﺎﻧﯽ آنالسیم ﻣﺸﺨﺺ شده است. در ناحیه مورد مطالعه دو نسل از کانیهای کلسیتی و آنالسیم- زئولیتی وجود دارد، نوع اول از ابتدا در سنگ میزبان بازالتی وجود داشته و اثری از کانهزایی در آنها مشاهده نمیشود و اغلب بهصورت بادامکها مشاهده میشوند، ولی در نوع دوم آثار کانهزایی قابل تشخیص بوده و بیشتر بهصورت رگهای مشاهده میشوند (شکل 5).
دگرسانی هماتیتی: هماتیت نسل اول و دوم محصول دگرسانی مگنتیت و کانیهای مافیک در اثر برخورد سیال کانهساز مسدار بوده که همواره بهصورت تیغهای و شکلدار است. هماتیت نسل سوم به همراه گوتیت و لیمونیت محصول هوازدگی کانیهای مافیک و مگنتیت هستند که بیشکل بوده و بیشتر در قسمتهای سطحی دیده میشوند.
پژوهش‌های کانیشناسی و بافت و ساخت
به‌منظور اﻧﺠﺎم ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت بیان شده، از ﻣﺎدهی ﻣﻌﺪﻧﯽ و ﺳﻨﮓﻫﺎي ﻣﯿﺰﺑﺎن، تعداد 32 مقطع نازک و پنج مقطع نازک صیقلی تهیه شده است. در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﮐﺎﻧﯽﺷﻨﺎﺳﯽ، به‌منظور ﺗﺸﺨﯿﺺ ﺑﺮﺧﯽ ﮐﺎﻧﯽﻫﺎ، ﺗﻌﺪاد چهار ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﻪ روش پراش پرتوایکس ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. بر اساس پژوهش‌ها میکروسکوپی کانیهای تشکیلدهنده کانسار شامل کانی اولیه مس خالص، مگنتیت و هماتیت، کانیهای ثانویه کوپریت، مالاکیت، گوتیت، هماتیت و لیمونیت است (شکل 6). قابل ذکر است که بهصورت موضعی گاهی رگه‌های کلسیتی حاوی مقادیر ناچیزی کالکوپیریت اولیه و کالکوسیت ثانویه و مالاکیت نیز مشاهده میشود که در مقایسه با کانه زایی مس طبیعی فراوانی ناچیزی دارند. همچنین کانیهای باطله عبارتند از کلسیت، زئولیت و آنالسیم و کلریت. مس خالص با رنگ مسی تا دارچینی در سه سینهکار بهصورت کانیسازی اصلی و اولیه مشاهده میشود. در مقطع میکروسکوپی، مس طبیعی بهصورت لکههای بیشکلی دیده میشود و از حاشیه توسط کوپریت جانشین شده است (شکل 6).
شکل 6. تصاویری از کانه‌ها و بافت و ساخت ماده معدنی در ناحیه مورد مطالعه، الف) بهصورت بافت دانه پراکنده و پرکنند فضای خالی و ب) بافت رگچه ای که حاوی کانیهای مس طبیعی (Cu)، زئولیت (Zeo) و کلریت (Chl) میباشد
براساس بررسی‌های مقاطع میکروسکوپی به نظر میرسد دو عامل سبب احیا مس خالص و تهنشست آن شده است: الف) مس خالص که در اثر واکنش سیال کانهساز مسدار با مگنتیت احیا شده و در نتیجه مگنتیت به هماتیت تبدیل شده است(شکل 7) و حتی گاهی مس طبیعی در شکاف مگنتیت مشاهده میشود و ب) کانی مافیک مثل پیروکسن به خاطر داشتن آهن فرو سبب احیا مس بهصورت مس خالص شده است.
ﻣﮕﻨﺘﯿﺖ در ﮐﺎﻧﺴﺎر دوچیله در ﻣﻘﯿﺎس ﻧﻤﻮﻧﻪ دﺳﺘﯽ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻧﺸﺪه اﻣﺎ در ﻧﻤﻮﻧﻪهای XRD و مقاطع میکروسکوپی قابل مشاهده است و بر اساس روابط هم رشدی کانی مگنتیت با سایر کانیهای سنگساز موجود در سنگهای آتشفشانی به نظر میرسد این کانی بهصورت اولیه ماگمایی در طی ولکانیسم تشکیل شده است و ارتباطی با کانهزایی ندارد، اما در نتیجه اکسیداسیون ناشی از کانهزایی و نیز هوازدگی بعدی به ﻫﻤﺎﺗﯿﺖ و گوتیت تبدیل شده است (شکل 7).
کوپریت در نمونه دستی بهصورت قهوهای مایل به قرمز، قرمز، خاکستری سربی تا سیاه مشاهده میشود. در مقطع میکروسکوپی، کوپریت بهصورت بیشکل دارای ساخت و بافت رگه- رگچهای و شکافه پرکن میباشد (شکل 7). در برخی از نمونهها و مقاطع کوپریت جانشین مس طبیعی شده است. مالاکیت در نمونه دستی به رنگ سبز و در مقاطع صیقلی به رنگ سبز با انعکاس کم، آنیزوتروپی و انعکاس داخلی قوی بهصورت ثانویه با بافت رگه- رگچهای، شکافه پرکن و پراکنده میباشد.
کلسیت، زئولیت و آنالسیم از جمله کانیهای باطله و محصول دگرسانی موجود در کانسار مس دوچیله میباشند، که بیشتر بهصورت حفرهپرکن دیده شده است. آنالسیم از زیرگروه خانواده زئولیتها است. این کانی در نمونه دستی به رنگ سفید، زرد و دارای جلای شیشهای است. زئولیتها بیشتر بهصورت شعاعی مشاهده شده است. شواهد نشاندهنده دو نوع از این کانیها است، به‌طوری‌که گروه اول در متن سنگ میزبان بهصورت بادامکها دیده میشود، درحالی‌که گروه دوم بهصورت پرکننده فضای خالی و رگه- رگچهای همزمان با کانهزایی به وجود آمده است.
مهم‌ترین ﺳﺎﺧﺖﻫﺎ و ﺑﺎﻓﺖﻫﺎي ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه در ﮐﺎﻧﺴﺎر دوچیله عبارتند از رگه و رگچهای، پرکننده فضای خالی و جانشینی. بافت رﮔﻪ- رﮔﭽﻪاي از ﺟﻤﻠﻪ بافت‌های ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه در ناحیه ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﮐﺎﻧﯽﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺑه‌صورت رﮔﻪ- رﮔﭽﻪاي ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽﺷﻮند ﺷﺎﻣﻞ مس، کوپریت، ﻣﺎﻻﮐﯿﺖ و ﮐﺎﻧﯽﻫﺎي ﺑﺎﻃﻠﻪ ﻣﺜل ﮐﻠﺴﯿﺖ و زئولیت اﺳﺖ ﮐﻪ در اﻣﺘﺪاد درزه و ﺷﮑﺎفﻫﺎ ﺗﺸﮑﯿﻞ شدهاند. محلول‌های ﮔﺮﻣﺎﺑﯽ ﯾﺎ ﻣﺎﮔﻤﺎﯾﯽ ﻫﻨﮕﺎم ﻋﺒﻮر از ﻣﺠﺮاي گسلها، درز و ﺷﮑﺎفﻫﺎ و ﯾﺎ ﻓﻀﺎي ﺑﯿﻦ ﻗﻄﻌﺎت ﺳﻨﮓﻫﺎي آذرآواري، در فضاهای خالی و حفرات ﻣﻮاد ﺧﻮد را ﺑﺮﺟﺎي ﻣﯽﮔﺬارﻧﺪ و ﺑﺎﻓﺖ ﭘﺮﮐﻨﻨﺪة ﻓﻀﺎي ﺧﺎﻟﯽ را ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﯽدﻫﻨﺪ. اﯾﻦ ﻧﻮع ﺑﺎﻓﺖ در ﮐﺎﻧﺴﺎر ﻣﺲ دوچیله به‌وفور ﯾﺎﻓﺖ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﮐﺎﻧﯽﻫﺎﯾﯽ از ﻗﺒﯿﻞ مس طبیعی و کوپریت و مالاکیت درز و ﺷﮑﺎفﻫﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻓﻀﺎﻫﺎي ﺧﺎﻟﯽ ﺑﯿﻦ ذرات سنگ میزبان کانهزایی را ﭘﺮ ﮐﺮده اﺳﺖ. در ﮐﺎﻧﺴﺎر ﻣﺲ دوچیله مگنتیت و کانیهای فرومنیزین به ﻫﻤﺎﺗﯿﺖ، ﮔﻮﺗﯿﺖ و ﻟﯿﻤﻮﻧﯿﺖ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ. در نمونه دستی و میکروسکوپی کوپریت جانشین مس طبیعی شده است (شکل 7). ﺗﻮاﻟﯽ ﭘﺎراژنزی کانیها، و ﺑﺎﻓﺖ و ﺳﺎﺧﺖ ﻣﺎده ﻣﻌﺪﻧﯽ در ﮐﺎﻧﺴﺎر ﻣﺲ دوچیله در شکل 8 نشان داده شده است.
شکل 7. الف، ب) تصاویر میکروسکوپی از مس طبیعی (Cu) که توسط کوپریت (Cpr) جانشین شده است، پ، ت) تصویر مگنتیت (Mt) در محل کانهزایی مس طبیعی که به کوپریت تبدیل شده است. ث) تبدیل شدن کامل مگنتیت به هماتیت (Hem)، ج) تیغه هماتیتی شکل گرفته در محل کانه زایی
شکل 8. ﺗﻮاﻟﯽ ﭘﺎراژنزی ﮐﺎﻧﯽﻫﺎ، ﺑﺎﻓﺖ و ﺳﺎﺧﺖ ﻣﺎده ﻣﻌﺪﻧﯽ در کانسارهای ﻣﺲ دوچیله
ژئوشیمی پهنه‌های کانهدار
ﺑﺮاي ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯿﺰان ﻋﻨﺎﺻﺮ اﺻﻠﯽ و ﻓﺮﻋﯽ و اﺳـﺘﻔﺎده از ﻧﺘـﺎﯾﺞ آنﻫﺎ برای ﺗﻌﺒﯿﺮ و ﺗﻔﺴﯿﺮ ژﺋﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ تغییرات عناصر در ﺳﻨﮓﻫﺎي درﺑﺮﮔﯿﺮﻧﺪه ﻣﺎده ﻣﻌﺪﻧﯽ و کانسنگ ﻣﺲ و ﺗﻌﯿﯿﻦ الگوی رخداد ﮐﺎﻧﺴﺎر، ﺗﻌﺪاد 14 ﻧﻤﻮﻧﻪ از بخش‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ ناحیه مورد مطالعه انتخاب و برای ﺗﺠﺰﯾـﻪ ﺑـﻪ روش ICP-MS ﺑــﻪ آزﻣﺎﯾﺸــﮕﺎه زرآزﻣــﺎ ارسال شده است. نتایج تجزیه شیمیایی نمونهها برای عناصر کمیاب و نادر خاکی بهصورت قسمت در میلیون میباشد. بررسی‌های ژئوشیمیایی نشان می‌دهد تغییرات عناصر در رگه کانهدار، پهنه دگرسانی و سنگ میزبان کمتر دگرسان و تازه کارگاه‌های مختلف در کانسار دوچیله مشابه میباشد، بنابراین، در این مقاله به‌عنوان نمونه، تنها نمودارهای تغییرات عناصر در کارگاه 1 دوچیله در شکل 9 نشان داده شده است. براساس داده‌های ژئوشیمیایی، ارزشمندترین عناصر موجود در کانهزایی دوچیله ، مس و نقره هستند. میزان مس در کانسار دوچیله به 9/1 درصد میرسد. بیشترین میزان نقره در کانسار دوچیله برابر چهار گرم در تن میباشد. بیشترین میزان نقره (ppm4) در کارگاه 1 دوچیله مربوط به پهنه دگرسانی اطراف رگه کربناتی کانهدار است (شکل 9). در این کارگاه بیشترین میزان عناصر مس و سرب نیز به ترتیب برابر 19135 و چهار گرم در تن است و مربوط به پهنه دگرسانی هستند (شکل 9). بررسی این نمودارها نشان می‌دهد، عناصر نقره، مس و سرب در پهنه دگرسان و اطراف رگه کربناتی غنی‌شدگی دارند درحالی‌که عناصر دیگر شامل روی، کبالت، آهن و منگنز در پهنه دگرسان تهی‌شدگی نشان می‌دهند (شکل 9). به نظر میرسد عناصر مس، نقره و سرب توسط سیال کانهساز به سنگ بازالتی میزبان افزوده شده و در پهنه دگرسانی نهشته شدهاند اما سایر عناصر شسته شده و بنابراین نسبت به سنگ میزبان تهی‌شدگی نشان می‌دهند (شکل 9). براساس بارنز (Barnes, 1979) غنی‌شدگی مس، نقره و سرب در پهنه دگرسانی می‌تواند به دلیل تحرک کمتر این عناصر نسبت به عناصر تهی‌شده مثل روی و منگنز باشد.
شکل 9. نمودارهای تغییرات عناصر در رگه کانه دار (A)، پهنه دگرسانی (B) و سنگ میزبان کمتر دگرسان و تازه (C) در کارگاه 1 دوچیله (میزان آهن برحسب درصد وزنی و میزان بقیه عناصر برحسب ppm میباشد.)
الگوی تشکیل و تیپ کانهزایی
ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت و ﻣﺸﺎﻫﺪات ﺻﺤﺮاﯾﯽ، ﺷﻮاﻫﺪ زﻣﯿﻦﺳﺎﺧﺖ، ﻣﺸـﺎﻫﺪات ﮐـﺎﻧﯽﺷﻨﺎﺳـﯽ، ﺳـﺎﺧﺖ و ﺑﺎﻓﺖ ﻣﺎده ﻣﻌﺪﻧﯽ، ﻣﺮاﺣـﻞ زﯾـﺮ را ﻣـﯽﺗـﻮان ﺑـﺮاي ﺗﺤـﻮﻻت زﻣﯿﻦﺷﻨﺎﺳﯽ ﮐﺎﻧﻪزاﯾﯽ ﻣﺲ در ناحیه در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ:الف) ﻓﺮوراﻧﺶ ورﻗﻪ اﻗﯿﺎﻧﻮﺳﯽ ﻧﺌﻮﺗﺘﯿﺲ ﺑﻪ زﯾﺮ اﯾﺮان ﻣﺮﮐﺰي، در ائوسن باعث ایجاد رژیم کششی در ﺑﺨﺶﻫﺎي ﺷﻤﺎﻟﯽ ﭘﻬﻨﻪ اﯾﺮان ﻣﺮﮐﺰي و تشکیل حوضه‌های ﻓﺮواﻓﺘﺎده وسیع و نسبتاً عمیق شده است. در اﯾﻦ ﺣﻮﺿﻪﻫﺎ ﻓﻮرانﻫـﺎي مکرر آﺗﺸﻔﺸـﺎﻧﯽ ﺑﺎ ﻣﺎﻫﯿﺖ ﺑﺎزاﻟﺘﯽ و آندزیت ﺑﺎزاﻟﺘﯽ ﺻﻮرت می‌گیرد، که ﻣﯿﺰﺑﺎن کانهزایی ﻋﻨﺼﺮ ﻣﺲ ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ. به اعتقاد قاسمی و رضایی (Ghasemi and Reazei, 2015) و ابراهیمی و پادیار (1394)، محیط تکتونیکی تشکیل توالی آتشفشانی-رسوبی ائوسن در ناحیه عباس آباد-داورزن، از نوع کمان آتشفشانی حاشیه قاره است، که ادامه آن به سمت غرب، توالی میزبان کانسار مس دوچیله را شامل میشود، ب) در ﻣﺮﺣﻠﻪ دﯾﺎژﻧﺰ و دﮔﺮﮔﻮﻧﯽ تدفینی، آب‌های فسیل گرم شده و در هنگام ﻣﻬﺎﺟﺮت به افق‌های ﺑﺎﻻﺗﺮ، با ﺑﺎزاﻟﺖﻫﺎي توالی میزبان واکنش داده و زئولیت‌های نسل اول به‌همراه کلسیت به‌خصوص بهصورت پرکننده حفره‌های بادامکی شکل می‌گیرد. در این مرحله شاید کانهزایی مس بهصورت کم عیار همراه زئولیت نسل اول رخ داده است. پ) در ﻣﺮﺣﻠﻪ بالاآمدگی و ﭼﯿﻦﺧﻮردﮔﯽ (کوهزایی) در ﻣﻨﻄﻘﻪ، سیالات شور و اکسیدان حوضه‌ای گرم شده و سپس با اﯾﺠﺎد ﮔﺴﻞﻫﺎ و ﺷﮑﺴﺘﮕﯽﻫﺎی ناشی از ادامه فعالیت‌های تکتونیکی، ﺷﺮاﯾﻂ ﻻزم ﺑﺮاي رﺳـﯿﺪن ﺳﯿﺎلات ﺑﻪ ﻗﺴﻤﺖﻫﺎي ﺑﺎﻻﺗﺮ ﺗﻮاﻟﯽ ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﯽﺷﻮد. البته غیر از سیالات حوضه‌ای شاید آب‌های جوی پایین‌رونده گرم شده نیز در کانهزایی می‌توانند نقش داشته باشند (Brown, 2006). سیالات شور سرشار از کلر با ﭼﺮﺧﺶ درون ﭘﻬﻨﻪهای گسلی و ﺑﺮﺷﯽ، مس، نقره، روی، سرب و برخی فلزات دیگر را بهصورت کمپلکس‌های کلریدی از سنگهای مسیر و به‌ویژه سنگهای بازالتی شسته و با حرکت به سمت بالا در داخل فضاهای گسلی با روند غالب NW-SE نهشته شده‌است. تمرکز عمده عنصر مس و ﮐﺎﻧﻪزاﯾﯽ بهصورت رگه-رگچهای و حفرهپرکن ﻫﻤـﺮاه ﺑـﺎ دﮔﺮﺳـﺎﻧﯽ ﻋﻤـﺪه کلریتی، کلسیتی و زئولیتی (نسل دوم) بوده است. عامل احیاء مس در سیال کانهساز، کانیهای مگنتیت و کانیهای مافیک مثل پیروکسن موجود در سنگهای آتشفشانی است. در واقع سیال کانهساز مسدار با برخورد با سنگهای آتشفشانی، کانیهای مافیک و مگنتیت را اکسید کرده، که نتیجه آن احیاء مس بهصورت خالص بوده است. دلیل اصلی نبود تشکیل کانیهای سولفیدی، کمبود گوگرد در مکان تهنشست میباشد. به اعتقاد بورنهورست و لانکتون (Bornhorst and Lankton, 2009) کمبود گوگرد ناشی از گاززدایی گوگرد گدازه‌ها در زمان نهشته شدن بوده است. اکسیداسیون آهن فرو در کانیهای مافیک و به‌ویژه مگنتیت طبق فرمول Fe3O4 + CuCl- = Cu0 + Fe2O3 موجب رخداد مس طبیعی و گسترش دگرسانی هماتیتی شده است. قابل ذکر است که در کانهزایی مس خالص در ناحیه میشیگان آمریکا نیز در مرحله فشارشی رخ داده است (Bornhorst et al., 1988). کانهزایی مس در ناحیه دوچیله نیز در مرحله فشارشی و چین و گسل خوردگی رخ داده است.
ت) نهایتاً در ﻣﺮﺣﻠﻪ اکسیداسیون، واﮐﻨﺶﻫﺎي ﻫﻮازدﮔﯽ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺳﺒﺐ ﺗﺒﺪﯾل ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺑﻪ ﮐﺎﻧﯽﻫﺎي ﺛﺎﻧﻮیه کوپریت و مالاکیت و ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﮐﺎﻧﯽﻫﺎي اﮐﺴﯿﺪي ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ.
به‌طورکلی، با توجه به گسترش زئولیت در ناحیه و همراهی آن با کانه زایی، قطعاً دیاژنز و دگرگونی تدفینی در کانه زایی نقش داشته و از طرف دیگر با توجه به گسترش کانه زایی در پهنه‌های گسلی قطع کننده چین خورگی‌ها به نظر میرسد بخش مهمی از کانه زایی در حین و مراحل پایانی کوهزایی رخ داده باشد.
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﻮاﻫﺪ ﺻﺤﺮاﯾﯽ و ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ کانسار مس دوچیله ﺑﺎ اﻧﻮاع ﺗﯿﭗﻫﺎي ﮐﺎﻧﺴﺎرﻫﺎي ﻣﺲ، این کانسارها با ﺳﻪ ﺗﯿﭗ داراي شباهتﻫﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﺗﺄﻣﻞ ﻫﺴﺘﻨﺪ: 1) ذﺧﺎﯾﺮ ﻧﻮع ﻣﯿﺸﯿﮕﺎن، 2) ذﺧﺎﯾﺮ ﻧﻮع آﺗﺸﻔﺸﺎﻧﯽ-ﻻﯾﻪﻫﺎي ﺳﺮخ و 3) ذﺧﺎﯾﺮ ﻧﻮع ﻣﺎﻧﺘﻮ. ذخایر مس نوع آتشفشانی-لایههای سرخ و مانتو همواره غنی از سولفید هستند (Carrillo-Rosua et al., 2014; Kirkham, 1996). اما ذخایر مس میشیگان غنی از مس طبیعی میباشند. کانه زایی مس دوچیله به علت کانیشناسی ساده متشکل از مس طبیعی و برخی ویژگیهای دیگر مثل سنگهای میزبان و همراه، بیشترین شباهت را با نوع میشیگان یا کویناوی2 (Brown, 2006; Bornhorst and Mathur, 2017) نشان می‌دهند (جدول 1).
کانه‌زایی‌های مس با میزبان آتشفشانی با سن‌های گوناگون در ایران و جهان وجود دارد و ویژگیهای کانهزایی مس دوچیله با برخی از آنها مقایسه شده است (جدول 2 ). در ایران بسیاری از این کانسارها در سنگهای آتشفشانی ائوسن رخ داده‌اند. البته کانسارهای مس با میزبان آتشفشانی در ایران اغلب غنی از سولفید و از نوع مانتو هستند مثل کانسارهای مس عباسآباد شاهرود (صالحی و همکاران، 1394) و مس آبگاره (مهابادی و فردوست، 1398). علاوه بر دوچیله تعداد کمی از آنها از جمله گورخان، دارهند، قبله بولاغ و دهنه (بهزادی، 1373؛ طائفی و همکاران، 1393؛ Nezafati et al., 2006؛ محمدی و همکاران، 1398) غنی از مس خالص و از نوع میشیگان هستند. قابل ذکر است کانه زایی مس خالص بهصورت تیپ میشیگان در اثر تدفین برخی کانسارهای سولفیدی نیز رخ داده است مثل کانسار گرماب پایین (طاشی و همکاران، 1395) و سه بندون (حمامی پور بارنجی و همکاران، 1401). ذﺧﺎﯾﺮ ﻣﺲ ﺧﺎﻟﺺ ﺧﯿﻠﯽ ﮐﻢ و به‌ندرت ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﯽﺷﻮند زﯾﺮا ﻣﺤﻠﻮلﻫﺎي ﻓﻘﯿﺮ از ﮔﻮﮔﺮد ﻏﯿﺮﻣﻌﻤﻮل ﻫﺴﺘﻨﺪ (Wang et al., 2008). ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﻘﺴﯿﻢﺑﻨﺪي Cornwall (1936)، اﻧﻮاع کانهزایی ﻣﺲ ﺧﺎﻟص ﮐﻪ در محیط‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪهاﻧﺪ عبارتند از: 1) مس در ﮔﺪازهﻫﺎي آتشفشانی ﺑﺎزاﻟﺘﯽ، 2) مس در ﺗﻮدهﻫﺎي ﻧﻔﻮذي ﻣﺎﻓﯿﮏ ﻧﯿﻤﻪ ﻋﻤﯿﻖ، 3) مس در ﺗﻮدهﻫﺎي ﻧﻔﻮذي اوﻟﺘﺮاﻣﺎﻓﯿﮏ، 4) مس در ﺳﻨﮓﻫﺎي رﺳﻮﺑﯽ ﺗﺨﺮﯾﺒﯽ، 5) مس در ﮐﺎﻧﺴﻨﮓﻫﺎي پهنه غنی شده یا سوپرژن بر روی کانسارهای سولفیدی و 6) مس در ﺑﺎﺗﻼقﻫﺎي ﺟﺪﯾﺪ.
ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت انجام شده ﺑﺮ روي ناحیه ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺗﯽ و ﺣﻀﻮر ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ و ﻧﯿﺰ وﯾﮋﮔﯽﻫﺎي ﮐﺎﻧﯽﺷﻨﺎﺳﯽ، ﺑﺎﻓﺘﯽ و ﺳﻨﮓ ﻣﯿﺰﺑﺎن، و دگرسانیهای زئولیتی، کربناتی و کلریتی، ﮐﺎﻧﯽﺳﺎزي در ﮐﺎﻧﺴﺎر دوچیله بیشترین شباهت را با کانیسازی مس نوع با میزبان ﮔﺪازهﻫﺎي آتشفشانی ﺑﺎزاﻟﺘﯽ نشان می‌دهد.
جدول 1. مقایسه برخی ویژگیهای کانسار دوچیله با کانسارهای نوع مانتو، لایههای سرخ- آتشفشانی و میشیگان
ویژگی کانسار | کانسار دوچیله | مانتو | مس آتشفشانی- لایههای سرخ | میشیگان |
موقعیت جغرافیایی | ایران (شرق شاهرود) | شیلی و آمریکای لاتین | مونت الکساندر (کانادا) | میشیگان (جزیره کوینا و ایالت متحده) |
محیط تکتونیکی | کمان حاشیه قارهای | کمان حاشیه قارهای | بازالتهای کمانی | ریفت درون قارهای |
سری ماگمایی | کالکآلکالن | کالکآلکالن | کالکآلکالن | سری تولئیتی |
سنگ میزبان و همراه | گدازه با ﺗﺮﮐﯿﺐ بازالت، آﻧﺪزﯾﺖ- ﺑﺎزاﻟﺖ | آندزیت و بازالت | بازالتهای اسپیلیتی شده | بازالت آمیگدالوبیدال با میانلایههای کنگلومرایی |
سن | ائوسن | ژوراسیک | سیلورین | پالئوزوییک |
کانیشناسی | ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﮐﻮﭘﺮﯾﺖ، ﻣــﺎﻻﮐﯿــﺖ | مالاکیت، کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، کوپریت، کریزوکولا و مس طبیعی | بورنیت، مس طبیعی،کالکوپیریت، دیژنیت، کالکوسیت، کولیت و مالاکیت | مس طبیعی، دیژنیت و کرولیت، کوپریت، مالاکیت،کاکوسیت،نقره طبیعی، دیژنیت |
باطله | ﮐلسیت، زﺋﻮﻟﯿﺖ، آنالسیم، ﮐﻠﺮ ﯾﺖ و ﻫﻤﺎﺗﯿﺖ | کلریت، آلبیت، کوارتز و اپیدوت | کلسیت، کوارتز، هماتیت و کلریت | کلسیت، اپیدوت،کلریت و هماتیت |
دگرسانی | ﮐﻠﺮﯾﺘﯽ، ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ، آنالسیم-زئولیتی و اﮐﺴﯿﺪآهن | سیلیسی، | کلریتی، آلبیتی و هماتیتی | اپیدوت به پومپلئیت و کلریت |
ساخت و بافت | ﭘﺮﮐﻨﻨﺪه ﻓﻀـﺎﻫﺎي ﺧﺎﻟﯽ، رﮔﻪرﮔﭽﻪاي و جانشینی | رگهای و پرکننده فضای خالی | رگهای و پرکننده فضای خالی | افشان و پرکننده فضای خالی |
عوامل | گسل و درز و شکستگی | - | گسل | گسل و شکستگی |
مرجع | تحقیق حاضر | Sillitoe, 2010 | Cabral and Beaudoin, 2007 | Woodruff et al., 2020 |
جدول 2. مقایسه ویژگیهای کانسار دوچیله با برخی کانسارهای مشابه مس با میزبان آتشفشانی در ایران و دنیا
موقعیت جغرافیایی | مس دوچیله (ایران) | ایالتهای یونان و گوئیزو (Guizhou) چین | مونت الکساندرکبک.آپالاشین کانادا | شبه جزیره کویناوی در شمال میشیگان | اندیس معدنی مس دارهند | اﻧﺪﯾﺲ ﻣﻌﺪﻧﯽ ﻣﺲ ﻗﺒﻠﻪ ﺑﻮﻻغ |
سن | ائوسن | پرمین پسین | سیلورین | پالئوزوییک | سنوزوئیک | سنوزوئیک |
سنگ میزبان و همراه | گدازه واحد آذرآواری با ترکیب بازالت، آﻧﺪزﯾﺖ- ﺑﺎزاﻟﺖ | ﺳﻨﮓﻫﺎي ﺑﯿﺘﻮﻣﯿﻦ ﺳیلیسی، ﺑﺮش ﻫﺎي وﻟﮑﺎﻧﯿﮑﯽ و ﮔﺪازه ﻫﺎی ﺣﻔﺮه دار | ﺑﺎزاﻟﺖ | واﺣﺪﻫﺎي ﺷﯿﻞ، ﺳﯿﻠﺘﺴﺘﻮن ﻗﺎﻋﺪهاي، ﺑﺮش، ﺑﺎزاﻟﺖﻫﺎ | بازاﻟﺖ آﻣﯿﮕﺪال | بازاﻟﺖ آﻣﯿﮕﺪال |
کانیشناسی | ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﮐﻮﭘﺮﯾﺖ، ﻣــﺎﻻﮐﯿــﺖ | ﻣﺲﻃﺒﯿﻌﯽ، اﮐﺴﯿﺪﻫﺎي ﻣﺲ ﺑﺎ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﮐﻤﯽ ﮐﺎﻟﮑﻮﺳﯿﺖ | ﮐﺎﻟﮑﻮﺳﯿﺖ، ﻣﺲ ﻃﺒیعی، ﺑﻮرﻧﯿﺖ، ﯾﺎروﯾﺖ (Cu9S) | ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﭘﯿﺮﯾﺖ داﻧﻪرﯾﺰ و هماﺗﯿﺖ | مس طبیعی،کوپریت و مالاکیت، تنوریت و اندکی پیریت | ﻣﺲ ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﺗﻨﻮرﯾﺖ،ﻣﺎﻻﮐﯿﺖ، آزورﯾﺖ، ﻫﻤﺎﺗﯿﺖ، ﭘﯿﺮﯾﺖ |
دگرسانی | ﮐﻠﺮﯾﺘﯽ، ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ، آنالسیم-زئولیتی و اﮐﺴﯿﺪآهن | ﮐﻠﺮﯾﺘﯽ، ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ، ﺳﻠﯿﺴﯽ، زﺋﻮﻟﯿتی و ﺑﯿﺘﻮﻣﯿﻨﯽ ﺷﺪن | هماﺗﯿﺘﯽ، ﮐﻠﺮﯾﺘﯽ، ﮐﺮﺑﻨﺎتی و ﮐﻠﺴﯿﺘﯽ | اﭘﯿﺪوت ﺑﻪ ﭘﻮﻣﭙﻠﯿﺌﯿﺖ و ﮐﻠﺮﯾت | - | - |
ساخت و بافت ماده معدنی | ﭘﺮﮐﻨﻨﺪه ﻓﻀـﺎﻫﺎي ﺧﺎﻟﯽ، رﮔﻪرﮔﭽﻪاي و جانشینی | ﻣﺲﻫﺎي ﻃﺒﯿﻌﯽ رﮔﻪاي، داﻧﻪای و ورﻗﻪايﺷﮑﻞ، ﺗﻨﻮرﯾﺖﻫﺎي آﻏﺸته ﺷﺪه و ﮐﺎﻟﮑﻮﺳﯿﺖﻫﺎي ﻋﺪﺳﯽﺷﮑﻞ | رﮔﻪ و رﮔﭽﻪای | رﮔﻪﻫﺎي ﻣﺲ ﺧﺎﻟﺺ اﺳﺘﺮاﺗﺎﺑﺎﻧﺪ و اﺳﺘﺮاﺗﯽﻓﺮم | رگهای | داﻧﻪ ﭘﺮاﮐﻨﺪه و ﭘﺮﮐﻨﻨﺪه ﻓﻀـﺎﻫﺎي ﺧﺎﻟﯽ |
منابع | تحقیق حاضر | Bing-Quana et al., 2007 | Dresser, 1936 | Bornhorst et al., 1988; Brown, 2006; Bornhorst and Mathur, 2017 | Nezafati et al., 2006 | ﺑﻬﺰادي (1373) |
نتیجه‌گیری
کانهزایی به‌طور غالب در امتداد گسل و شکستگیهای با روند غالب NW-SE در داخل سنگهای بازالتی بهصورت رگه-رگچهای و پرکنندهفضایخالی رخ داده است. کانیهای تشکیلدهنده ماده معدنی شامل کانیهای اولیه مس خالص و هماتیت و کانیهای ثانویه کوپریت، مالاکیت، گوتیت و هماتیت است و کانیهای باطله شامل کلسیت، زئولیت و آنالسیم میباشند. دﮔﺮﺳﺎﻧﯽﻫﺎي موجود در ﺳﻨﮓ ﻣﯿﺰﺑﺎن ﺷـﺎﻣﻞ کلریتی، ﮐﺮﺑﻨﺎﺗﯽ، و زئولیتی میباشد. اکسیداسیدن کانیهای مافیک مثل پیروکسن و همچنین کانی مگنتیت عامل احیا مس و گسترش دگرسانی هماتیتی است. بررسی ژئوشیمی پهنه‌های کانهدار نشان داد، میزان مس در کانسار دوچیله به 9/1 درصد میرسد. بیشترین میزان نقره در کانسار دوچیله برابر چهار گرم در تن میباشد. بررسی این نمودارها نشان می‌دهد که عناصر نقره، مس و سرب در پهنه دگرسان و اطراف رگه کربناتی غنی‌شدگی دارند درحالی‌که عناصر دیگر شامل روی، کبالت، آهن و منگنز در پهنه دگرسان تهی‌شدگی نشان می‌دهند. به‌نظر میرسد عناصر مس، نقره و سرب توسط سیال کانهساز همراه دگرسانی در سنگ میزبان بازالتی نهشته شدهاند، اما سایر عناصر توسط سیال از سنگ شسته شده و دور شده و بنابراین نسبت به سنگ میزبان تهی‌شدگی نشان می‌دهند. براساس پژوهش‌های صحرایی، کانیشناسی و دگرسانی، کانیسازی مس در ناحیه دوچیله طی مرحله دیاژنز و دگرگونی تدفینی و به‌طور عمده در طی مرحله کوهزایی و چینخوردگی و در امتداد شکستگیهای عمود بر چینخوردگیها رخ داده است. از ﻧﻈﺮ ﻣﺤﯿﻂ زﻣﯿﻦﺳﺎﺧﺘﯽ، ﺳﻨﮓ درﺑﺮﮔﯿﺮﻧﺪه، ﮐﺎﻧﯽﺷﻨﺎﺳﯽ، دﮔﺮﺳﺎﻧﯽ، کنترلکنندههای کانهزایی و ﻣﺤﺘﻮاي ﻓﻠﺰي، کانسار مس دوچیله شباهت زﯾﺎدي ﺑﺎ ﮐﺎﻧﺴﺎرﻫﺎي ﻣﺲ بازالتی یا تیپ میشیگان دارد.
سپاسگزاری
نویسندگان مقاله، بدین‌وسیله از آقای مهندس بیاری به خاطر در اختیار دادن برخی از مغزه‌های حفاری معدن مس دوچیله تقدیر و تشکر می‌کنند.
منابع
ابراهیمی، س. و پادیار، ف.، 1394. پترولوژي و جایگاه تکتونوماگمایی کانسار مس دو چیله، شمال شرق شاهرود. هفتمین همایش انجمن زمینشناسی اقتصادی ایران، دامغان. 12. ##آقانباتی، س. ع.، 1383. زمینشناسی ایران. سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 708 . ##امینی.م، قلمقاش، ج. و مهرپرتو، م.، 1371. نقشه زمینشناسی100000/1میامی، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور به شماره 7162. ##بهزادي، م.، 1373. بررسي زمینشناسی اقتصادي انديس مس قبله بولاغ واقع در منطقه طارم سفلي- استان زنجان. پایان‌نامه کارشناسي ارشد زمینشناسی اقتصادي، دانشکده علوم زمين، دانشگاه شهيدبهشتي، 200 . ##حمامی پور بارنجی، ب.، تاج‌الدین، ح.، موحدنیا، م.، 1401. زمینشناسی، ساخت و بافت، میان بارهای سیال و الگوی تشکیل کانه زایی مس طبیعی تیپ میشیگان در کانسار سه بندون، شمال شرق ایران. فصلنامه زمینشناسی ایران، 16، 61، 15-32. ##صالحی، ل.، رساء، ا.، علیرضایی، س.، کاظمی مهرنیا، ا.، 1394. کانسار مس معدن بزرگ با میزبان آتشفشانی، نمونهای از کانسارهای مس نوع مانتو، خاور شاهرود. فصلنامه علوم زمین، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، 98، 93 تا 104. ##طاشی، م.، موسیوند، ف. و قاسمی، ح.، 1395. الگوی رخداد کانهزایی مس طبیعی در سنگهای آتشفشانی میزبان کانسار سولفید تودهای آتشفشانزاد مس- نقره گرماب پایین، جنوب شرق شاهرود. فصلنامه زمینشناسی ایران، 40، 89-105. ##طائفی، ن.، صادقیان، م. و موسیوند، ف.، 1392. کانیشناسی، ساخت و بافت و الگوی رخداد کانه زایی مس نرتلویی و استغانی در جنوب شرق شاهرود، سی و دومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران،21. ##طائفی، ن.، موسیوند، ف. و صادقیان، م.، 1393. کانیشناسی و ژئوشیمی و الگوی رخداد کانه زایی مس در منطقه گریگ و گورخان، جنوب شرق شاهرود. ششمین همایش زمینشناسی اقتصادی، دانشگاه زاهدان، 15. ##ظفرزاده، م.، 1397. کانیشناسی، ژئوشیمی و الگوی پیدایش کانسار مس دوچیله، شرق میامی. پایان‌نامه کارشناسي ارشد زمینشناسی اقتصادي، دانشکده علوم زمين، دانشگاه صنعتی شاهرود، 210. ##ظفرزاده، م.، موسیوند، ف. و رمضانی اومالی، ر.، 1396. الگوی رخداد کانهزایی مس توران، شرق میامی، بر مبنای پژوهش‌های ساخت و بافت و کانیشناسی مواد معدنی. کنفرانس ملی مهندسی مواد، متالورژی و معدن ایران، دانشگاه شهید چمران اهواز، 40. ##مهابادی، م. و فردوست، ف.، 1398. بررسی رخداد کانه زایی در کانسار مس آبگاره، جنوب دامغان: براساس شواهد زمینشناسی، کانیشناسی و زمین‌شیمی. فصلنامه زمینشناسی ایران، 13، 51، 65-80. ##محمدی، م.، نباتیان، ق.، هنرمند، م. و ابراهیمی، م.، 1398. زمینشناسی و خاستگاه کانه زايي مس در کانسار دهنه، شمال خاور زنجان. مجله زمینشناسی اقتصادی، 3 (22)، 11، 497-524. ##Azizi, H. and Jahangiri, A., 2008. Cretaceous subduction-related volcanism in the northern Sanandaj-Sirjan Zone, Iran. Journal of Geodynamics, 45, 178–190. ##Barnes, H.L., 1979. Geochemistry of hydrothermal ore deposits. Second ed. Wiley, NewYork, 797. ##Berberian, F. and Berberian, M., 1981. Tectono-plutonic episodes in Iran. In: Zagros–Hindu Kush–Himalaya Geodynamic Evolution (H.K. Gupta and F.M. Delany, Eds), 5–32. American Geophysical Union and Geological Society of America, Washington. ##Bing-Quana, Z.,Yao-Guo, H., Zheng-Weia, Z., Xue-Jun, C., Tong-Mo, D., Guang-Hao, C., Jian-Hua, P., Yong-Ge, S., De-Han, L., and Xiang-Yang, C., 2007. Geochemistry and geochronology of native copper mineralization related to the Emeishan flood basalts, Yunnan Province, China. Ore Geology Reviews, 32(1):366-380. ##Bornhorst, T. and Lankton, D., 2009. Copper Mining: A Billion Years of Geologic and Human History. Published report. ##Bornhorst, T.J. and Mathur, R., 2017. Copper Isotope Constraints on the Genesis of the Keweenaw Peninsula Native Copper District, Michigan, USA. Minerals, 7, 185. ##Bornhorst, T.J., Paces, J.B., Grant, N.K., Obradovich, J.D., and Huber, N.K., 1988. Age of native copper mineralization, Keweenaw Peninsula, Michigan. Economic Geology, 83, 619–625. ##Brown, A.C., 2006. Genesis of native copper lodes in the Keweenaw district, northern Michigan: A hybrid evolved meteoric and metamorphogenic model. Economic Geology, 101, 1437–1444. ##Cabral, A.R., and Beaudoin, G., 2007. Volcanic red-bed copper mineralisation related to submarine basalt alteration, Mont Alexandre, Quebec Appalachians, Canada. Mineralium Deposita, 42, 901-912. ##Carrillo-Rosúa, J., Boyce, A.D., Morales-Ruano, S., Morata, D., Roberts, S., Munizaga, F., and Moreno-Rodríguez, V., 2014. Extremely negative and inhomogeneous sulfur isotope signatures in Cretaceous Chilean manto-type Cu–(Ag) deposits, Coastal Range of central Chile. Ore Geology Reviews, 56, 13–24. ##Cornwall, H.R., 1936. A summary of ideas on the origin of native copper deposits. Economic Geology, 51 (7) 615–631. ##Dresser, J.A., 1936. Annual report of the Quebec Bureau of Mines. Part D: Mount Alexander map area. ##Ghasemi, H., and Rezaei-Kahkhaei, M., 2015. Petrochemistry and tectonic setting of the Davarzan-Abbasabad Eocene volcanic (DAEV) rocks, NE Iran". Mineralogy and Petrology 109, 235–252. ##Kirkham, R., 1996. Volcanic redbed copper. Geology of Canadian mineral deposit types. Geological Survey of Canada, Geology of Canada, 8, 241-252. ##Mohajjel, M., and Fergusson, C.L., 2000. Dextral transpression in Late-Cretaceous continental collision, Sanandaj–Sirjan zone, Western Iran. Journal of Structural Geology, 22, 1125–1139. ##Nezafati, N., Momenzadeh, M. and Pernicka, E., 2006. Darhand copper occurrence: an example of Michigan-type native copper deposits in central Iran, Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge, 165-167. ##Sengor, A.M.C., 1984. The Cimmerideorogenic system and the Tectonics of Eurasia. Geological society of America, Special, 195. ##Shelly, D., 1993. Igneous and metamorphic rocks under microscope classification features, microstructures and mineral preferred orientations. Chapman and Hall, London, 405. ##Sillitoe, R.H., 2010. Porphyry copper systems. Economic Geology, 105, 3-41. ##Takin, M., 1972. Iranian geology and continental drift in the Middle East. Nature, 235, 147-150. ##Wang, Q., Wyman, D.A., Xu, J.F., Wan, Y.S., Li, C.F., Zi, F., Jian, Z.Q., Qiu, H.N., Chu, Z.Y., Zhao, Z.H. and Dong, Y.H., 2008. Triassic Nb-enriched basalts, magnesian andesites, and adakites of the Qiangtang terrane (Central Tibet): evidence for metasomatism by slab-derived melts in the mantle wedge". Contributions to Mineralogy and Petrology 155, 473–490. ##Woodruff, L.G., Schulz K.J., Nicholson S.W. and Dicken, C.L., 2020. Mineral deposits of the Mesoproterozoic Midcontinent Rift system in the Lake Superior region – A space and time classification. Ore Geology Reviews, 126, 103716.##
Genesis of Dochileh copper deposit, east of Mayamey; based on geological, mineralogical and geochemical constraints
Zafarzadeh, M.1, Mousivand, F. 2, Ramezani O'Malley, R.3 and Mahdavi, A.4
1 MSc graduate in Economic Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology
2 Associate professor in Economic Geology, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology
3 Associate professor in Structural Geology and tectonics, Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology
4 Assistant professor in Economic Geology, Department of Geology, University of Birjand
Dochileh copper deposit is located 72 km east of Shahrood, 15 km east of Mayamey, in North Central Iran volcanic belt. The stratigraphic sequence of the region contains a considerable amount of volcanic and volcanic-sedimentary deposits of Eocene, which are covered locally by Neogen and Quaternary deposits. The volcanic racks hosting mineralization are comprised of a compositional range of basalt, andesy basalt and trachy andesybasalt rocks that often contain plagioclase and clinopyroxene phenocrysts. The copper mineralization mostly occurred along the faults and fractures with the dominant trend of NW-SE in the basaltic rocks as vein-veinlets and open space fillings. Ore minerals include primary native copper and hematite, and secondary minerals such as malachite, goethite, hematite, and, gangue minerals involve calcite, zeolite and analcime. The wallrock alterations in the host rocks include chloritic, carbonatic, analcime-zeolite and iron oxide. The oxidation of mafic minerals such as pyroxene and magnetite has been responsible for copper reduction and hematitic alteration. Geochemical investigation indicates that amounts of Cu and Ag are up to 5.11 wt% and 7.8 ppm, respectively. According to field studies, mineralogy and alteration, the Duchileh copper deposit appears to be formed during diagenesis and burial metamorphism, and dominantly during the orogeny and uplift processes, due to enterance of hot ore fluids along the fractures and faults perpendicular to the fold axis. The Duchileh deposit have a large resemblance to the basaltic copper or Michigan-type copper deposits in terms of tectonic setting, host rock, mineralogy, metal content, alteration and ore controls.
Keywords: uplift, Michigan-type, Dochileh, orogeny, Mayamey
[1] * نویسنده مرتبط: mousivand@shahroodut.ac.ir
[2] Keweenawan