بخشی از مقاله
مقدمه
منطقه جنوب غرب یزد (چهارگوش خضرآباد) به لحاظ زمین شناسی و کانه زائی یکی از
مناطقی محسوب می گردد که همواره در الویت کار هاي اکتشافی قرار داشته است. وجود با تولیت گرانیتی شیرکوه و توده هاي گرانیتوئیدي الیگو- میوسن 16-30) میلیون سال، Zarasvandi et al.,
(2005 بر اهمیت این موضوع افزوده است. بسیاري از این توده هاي گرانیتوئیدي داراي کانه زائی مس میباشند بطوریکه چندین ذخیره مس بصورت اسکارن، اسکارن –پورفیري، پورفیري و رگه هاي پلی متال در منطقه گزارش شده اند. مهمترین این کانسارها در مرکز و جنوب چهارگوش خضرآباد واقعند
که کانسارهاي مس پورفیري دره زرشک و علی آباد به عنوان مرکز اصلی کانه زائی مس از نوع پورفیري در این چهارگوش شناخته می شوند .(Zarasvandi ,2004) پراگندگی و گسترش کانه زائی
مس در این منطقه ارتباط بسیار نزدیکی با توده هاي گرانیتوئیدي با ترکیب کوارتز دیوریتی، کوارتز مونزونیتی، گرانودیوریتی تا گرانیتی دارند. مطالعات اخیر((Zarasvandi, 2004نشان می دهد که
تمامی این نفوذي ها داراي کانه زائی مس نیستند و استوك هاي با ترکیب کوارتز دیوریتی تا گرانودیوریتی و در راستاهاي خاص و عمدتا" در منطقه دره زرشک و علی آباد بیشترین کانه زائی را نشان می دهند. در این منطقه تعداد زیادي توده هاي گرانوتوئیدي با ترکیب کالک–آلکالن وجود دارد که تنها اندکی از آنها بخصوص در جنوب منطقه داراي کانه زایی می باشد. باتوجه به شرایط آب و هوایی، سطح بالاي آب زیرزمینی، شدت فرسایش درمنطقه به نظر می رسد که ژئوشیمی خاك و رسوبات رودخانه اي بعنوان دو تکنیک رایج در اکتشاف بسیاري از کانسارهاي مس بخصوص پورفیري ها، کاربرد چندانی نداشته باشد. به عبارتی با توجه به در دسترس بودن اکثر توده هاي منطقه و رخنمون
جالب توجه آنها، روشهاي لیتوژئوشیمیایی بعنوان یک روش قابل قبول مد نظر قرار گرفته است. مطالعات نشان داده است ژئوشیمی عناصر اصلی، کمیاب و نادر خاکی((REE امکان تفکیک توده هاي عقیم (Barren) و بارور((Productive گرانیتوئیدي را فراهم می سازد. تلفیق داده هاي ژئوشیمیاي با
مطالعات زمین شناسی، ایزوتوپی و ساختاري کمک شایانی به گسترش مدلهاي اکتشافی، بخصوص در کانسارهاي مس پورفیري کرده است. در این مطالعه سعی گردیده است که با استفاده از ژئو شیمی عناصر اصلی و کمیاب نمونه ها ي برداشت شده از اکثر توده هاي نفوذي منطقه مورد مطالعه بتوان
پتانسیل کانه زاي مس و دلایل احتمالی آن را در هر توده (منطقه ) مشخص نمود.
زمین شناسی منطقه
منطقه علی آباد و دره زرشک در 60 کیلومتري جنوب غرب یزد با طول جغرافیاییَ53º/45 تاَ53º/57
و عرض جغرافیاییَ31º/31 تاَ31/43 قرار دارد. این منطقه به لحاظ جایگاه ساختاري در زون ایران مرکزي و کمربند آتشفشانی-نفوذي ایران (کمربند ارومیه-دختر) قرار دارد. بخش وسیعی از منطقه توسط رسوبات کرتاسه پوشیده شده است. واحد کرتاسه زیرین سنگستان متشکل از کنگلومرا، ماسه سنگ و شیل هاي قرمز رنگ در نواحی مرکزي و شمال منطقه قابل مشاهده می باشند (خسرو تهرانی، وزیري مقدم.(1370 بر روي واحدهاي کنگلومرایی سنگستان واحد کربناتی تفت بصورت هم شیب و تدریجی قرار دارد که متشکل از آهک هاي نازك لایه تا توده اي خاکستري رنگ داراي اربیتولین می
291
تفکیک توده هاي پورفیري عقیم و کانه دار در جنوب چهارگوش خضرآباد یزد ...
باشند. با توجه به میکروفسیل هاي بدست آمده از سازند کربناتی تفت می توان سن بارمین-آبتین را براي آن در نظر گرفت (مجیدي فرد،.(1375 دوره ائوسن در منطقه با تشکیل کنگلومراي کرمان شروع می شود و با جایگیري نهشته هاي رسوبی-آتشفشانی تکمیل می گردد. تمامی واحدهاي یاد شده توسط طیف گسترده اي از سنگ هاي آتشفشانی شامل آندزیت، بازالت، داسیت و مواد پیرو کلاستیک
(آذرآواري) پوشیده شده اند. گستردگی این واحدهاي آتشفشانی-رسوبی در نواحی جنوبی منطقه مورد
مطالعه بسیار بیشتر از سایر نواحی می باشد(دهقانی.(1379 این سنگ هاي آتشفشانی-رسوبی در منطقه توسط سنگ هاي نفوذي گرانیتوئیدي (الیگو-میوسن(Zarasvandi ,2004قطع شده اند. توده هاي
نفوذي منطقه داراي ترکیبی از گرانیت تا دیوریت با بافت پورفیري می باشند. به نظر می رسد که در ابتداي فازماگماتیسم منطقه توده هاي گرانیتی آلکالن به خصوص در نواحی شمالی منطقه نفوذ کرده اند و فاز نهایی سنگ هاي گرانیتوئیدي منطقه متشکل از دیوریتی تا گرانودیوریت می باشند. این سنگ هاي گرانیتوئیدي با بافت پورفیري اسکارن سازي و کانه زایی مس از نوع پورفیري را در منطقه باعث شده اند(شکل.(1
روش مطالعه
چند گزینه جهت انتخاب این منطقه و روش مطالعه در این تحقیق مد نظر بوده است : رابطه زمانی توده هاي مورد مطالعه و حوادث ماگمائی، کانه زایی و هیدروترمالی ناشی از آنها مشخص می باشند ، منطقه مورد مطالعه با مرکزیت کانسارهاي مس پورفیري دره زرشک و علی آباد بعنوان منطقه اي با
پتانسیل بالا جهت کانه زایی مس مد نظر می باشد، مطالعات ژئوشیمیایی صورت گرفته((Zarasvandi, 2004 نشان می دهد که این توده ها داراي خاستگاه ژئوشیمیاي متفاوتی می
باشند و بدلیل عملکرد فرسایش دسترسی و برداشت نمونه از قسمتهاي مختلف یک پورفیري امکان پذیر بوده است. در این راستا تعداد 50 نمونه از توده هاي نفوذي دره زرشک ، علی آباد، حسن آباد،
جنوب شرق حسن آباد، توران پشت (شکل(1 جهت انجام آنالیز XRF وICP-MSبرداشت گردید. در این تحقیق منظور از توده هاي بارور((Productiveتودهاي پورفیري گرانیتوئیدي مرتبط با یک
کانسار مس پورفیري می باشند و یا اینکه حداقل بعنوان یک رخداد کوچک با زایش پورفیري و یا اسکارن پورفیري شناخته شده باشند. بر اساس نتایج حاصله از آنالیز X RF تودها ي عقیم غلظت بالایی از فلزات پایه را نشان نمی دهند و تودهاي بارور که مرتبط با سیستم هاي کانه زایی مس
پورفیري می باشند، غلظت بالایی از این عناصر به همراه هاله نسبتا وسیع دگرسانی را نشان می دهند نمونه برداري صورت گرفته در منطقه مورد مطالعه جهت تعیین غلظت عناصر نادر خاکی((REE
عمدتا بر اساس توضیح بالا انجام پذیرفت و نمونه ها از توده هاي گرانیتوئیدي موجود در قسمت جنوبی ورقه مورد مطالعه(کانسارهاي مس پورفیري علی آباد و دره زرشک، توده ها ي نفوذي حسن
آباد، توران پشت و توده هاي شرق حسن آباد)برداشت گردیدند. نتایج آنالیز عناصر نادر خاکی با استفاده از داده هاي (Sun&McDonuagh,1987) بر اساس کندریت و ترکیب جبه اولیه نرمالیز گردیدند و توسط نرافزارهاي Minpet,Excel مورد پردازش قرار گرفتند.
ژئوشیمی
مطالعه ژئوشمیایی عمدتا" بر روي توده هاي اصلی موجود در منطقه (شکل(1 انجام پذیرفته است.
مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمی عناصر اصلی نمونه هاي برداشت شده نشان می دهد که اکثر توده هاي
292
مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، 1384
نفوذي، در منطقه مورد مطالعه ترکیبی از مونزودیوریت، کوارتز مونزودیوریت، کوارتز دیوریت، گرانودیوریت تا گرانیتی دارند. کانه زاي مس و عمدتا مس پورفیري در این منطقه عمدتا همراه با
سنگهایی با ترکیب کوارتز مونزودیوریت ، کواتز دیوریت و گرانودیوریتی صورت گرفته است(زراسوندي و همکاران ،Baldwin, Pearce, 1982.( 1383معتقدند که دگرسانی هیدروترمال
اثرات چشمگیري بر ترکیب شیمیایی سنگهاي همراه با کانسارهاي مس پورفیري (بخصوص آلکان ها )
دارند. بنابراین این سنگها درمقایسه با سنگهاي قبل وبعد از کانه زایی به لحاظ ترکیب شیمایی تفاوت
بسیار زیادي دارند بنابراین جهت تفسیرهاي پتروژنتیکی و ژئوشیمیایی درکانسارهاي مس پورفیري وتفکیک توده ها به لحاظ ژئوشیمیایی عناصر نا متحرك نظیر Y Nb, REE ,V,Tb,می بایست بکار گرفته شوند(Pearce,Baldwin,1982; Makseav,1990 با توجه به اینکه در این منطقه کانه زایی
مس عمدتا همراه با سنگ هاي حد واسط می باشند و به لحاظ زمانی نیز این سنگ ها متفاوت با سایر سنگ هاي مورد مطالعه هستند(.(Zarasvandi, 2004 از نمودار تعیییرات عناصر نا متحرك در مقابل
یکدیگر( شکل ( 3 جهت تفکیک ژئوشیمایی واحدهاي مس دار و عقیم استفاده گردید. این تغییرات نشان می دهد که سنگ هایی با ترکیب گرانیتی و آلکانی گرانیتی مقادیر پایین Zr , V , TiO2 و
بالاي Th , Nb را نسبت به سایر سنگ ها با ترکیب کوارتز کونزونیت تا گرانودیوریت دارند. با توجه به مطالعات سنگ شناسی و ژئوشیمی بنظر می رسد که بطور کلی در منطقه مورد مطالعه دو تیپ سنگ با منشاء متفاوت دیده می شود. دسته اول سنگ هاي گرانیتی که معمولا میزبان کانه زایی می باشند و سنگ هاي کوارتز مونزو دیوریتی ، گرانودیوریتی و تونالیتی که کانه زایی شدیدي را نشان می دهند. داده هاي REE و عناصر کمیاب در شکلهاي 2 و 3 آمده اند و هر منطقه بصورت مجزا در زیر مورد بحث قرار گرفته است:
استوك هاي گرانیتو ئیدي دره زرشک
سنگ هاي گرانیتی تا گرانودیوریتی موجود در نواحی سطحی و عمیق یک الگوي REE با شیب یکنواخت و میانگیند La/Yb)n=22,34و(La/Lu )n=23,18 به همراه (Eu/Eu*)=1,3 را نشان می دهد(شکل.(3a این سنگها یک کاهش نسبی در مقادیر HREE در مقایسه با MREE را از خود نشان
می دهند. در مقایسه، سنگ هاي کواتزدیوریتی، کوارتز مونزودیوریتی و تونالیتی که عموما" همراه با
کانه زایی شدید مس می باشند یک الگوي یکنواخت با مقادیر بالایی از LREE و کاهش در MREE و مقادیر پائینی از HREE به همراه Eu/Eu* بین1/3 تا 1/6 را دارند(شکل.(3c این الگو به همراه
مشخصات ذکرشده می تواند بیانگر وجود تفریق ماگمایی و کنترل آن توسط تبلور بخشی هورنبلند
باشد. این پدیده عامل اصلی تکامل ماگمایی در کانسارهاي مس پورفیري می باشد که عمدتا در شرایط بالاي اکسیدي در ماگما انجام می شود . (Lang Titley,1998 ) آنومالی منفی شدید Ti, Nbو
مثبت Pb مبین وجود یک محیط کمان ماگمائی براي منطقه می باشد(شکل.(3b,d تلفیق داده هاي حاصل از ژئوشیمی عناصر کمیاب و REE ها نشان می دهد که این استوك ناشی از تزریق یک توده گرانیتوئیدي تیپ I و کالک آلکالن تفریق یافته تحت شرایط اکسیدي بوده است.
توده نفوذي علی آباد
293
تفکیک توده هاي پورفیري عقیم و کانه دار در جنوب چهارگوش خضرآباد یزد ...
توده نفوذي علی آباد به لحاظ ژئوشیمیایی و پتروگرافی عمدتا متشکل از دو نوع سنگ با ترکیب گرانیتی– آلکالی گرانیتی و گرانودیوریتی تا کوارتز مونزونیتی می باشند. این دو واحد به لحاظ سنی نیز
کاملا با هم متفاوتند می باشند بطوریکه گرانیت ها، سنی در حدود 28 میلیون سال و دسته دوم سنی در حدود 16 میلیون سال را نشان داده می دهند Zarasvandi, 2004)، زراسوندي و همکاران .(1384 بر
این اساس سنگ هاي این منطقه دو نوع الگوي مختلف و رفتار متفاوت را براي REE ها را نشان می دهند. بطورکلی این سنگ ها یک الگوي تقریبا یکنواختی و کم شیبی را نشان می دهند. گرانیت هاي
موجود در این منطقه (توده هاي گرانیتی علی آباد) توسط کاهش میزان HREEها و کمتر LREE و غنی شدگی در MREE ها به همراه آنومالی منفی شدیدي از Eu مشخص می شوند(شکل.(3e در
مقابل، سنگ هاي گرانودیوریتی– کوارتز مونزودیوریتی جوانتر، از LREE ها غنی تر می باشندو یک آنومالی کوچک مثبت از Euرا نشان می دهد(شکل.(3g نمودار عنکبوتی و پراکندگی عناصر کمیاب هر دو دسته سنگ توسط آنومالی منفی شدیدي از NbوTi و مثبتی از Sr , Pb مشخص می شوند که
بیانگر یک منشاء تیپ I و کمان ماگمایی براي این سنگ ها می باشند (شکل.(3f,h آنومالی منفی Eu، کاهش میزان MREE در گرانیت ها و غنی شدگی LREEها، عدم وجود آنومالی منفی((Eu/Eu=1,5 و میانگین(La/Yb)n=25,7 در گرانودیوریت– کوارتز مونزودیوریت ها نشان
می دهد که تفریق سنگ هاي گرانیتی توسط تبلور بخشی پلاژیوکلاز و سایر سنگ ها توسط هورنبلند
کنترل می شوند.
نفوذي هاي توران پشت و حسن آباد
توده هاي نفوذي توران پشت و حسن آباد، توده هایی با ترکیب کوارتز دیوریتی– دیوریتی می باشند که در فاصله 2 کیلومتري جنوب و جنوب شرق زون کانه دار دره زرشک– علی آباد واقع هستند. کانه زایی و دگرسانی قابل توجهی در این سنگ ها مشاهده نمی شود و تنها در منطقه حسن آباد نفوذ
استوك دیودیتی حسن آباد درمیان واحدهاي آهکی تفت باعث تشکیل یک توده اسکارنی همراه با آغشتگی هایی از مالاکیت و آزوریت شده است. این سنگها غنی شدگی کمتري از LREE ها را
نسبت به سایر سنگ هاي کانه دار را نشان می دهند (شکل.(3i, k این سنگها یک الگوي تقریبا تخت به همراه غنی شدگی نسبی از HREE ها را نشان می دهند. نسبت La/Yb در آنها نسبت به نفوذي
هاي مس دار در حد متوسط و در حدود 12 تا 20 می باشد(شکل.(3i, k این مشخصات بیانگر وجود یک شرایط تفریقی کنترل شده توسط کانیهاي مافیک موجود دراین سنگ ها می باشد و به عنوان یکی از سیماهاي متمایز کننده این سنگها در این مناطق مد نظر میباشد. این واحد ها نیز به لحاظ جایگاه ژئودینامیکی و نوع ماگما مرتبط با کمان ماگمایی و تیپ I می باشند(شکل.(3j,l بطور کلی از مشخصات اصلی و برجسته رفتار عناصر کمیاب و الگوي REE ها در توده هاي نفوذي کانه دار وجود
آنومالی منفی قوي در عناصر ناسازگار، عدم آنومالی منفی برايEu و غنی شدگی نسبی LREE ها نسبت به HREEها و MREE ها می باشد.pearce, Baldwin 1982 جهت تفکیک توده هاي
بارور و عقیم مس پورفیري در شیلی از رفتار ژئوشیمایی عناصر نامتحرك بخصوص P, Yb ,Y وMn
استفاده نمودند و دریافتند که توده هاي مس دار عمدتا یک تهی شدگی و کاهش شدید از این عناصر
را نشان می دهند که این امر ناشی از بدام افتادن این عناصر ناسازگار درفازهاي مافیک در طی یک فرایند تفریق می باشد. بررسی نسبت هاي مختلف REE ها بخصوص نسبت هايLa/Ybدر مقابل
294
مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، 1384
La/Sm کمک شایانی به تفکیک توده هاي عقیم و کانه دار مس پورفیري در شیلی نموده است(.(Maksaev, 1990 در این راستا تغییرات نسبت این عناصر در منطقه مورد مطالعه نشان می
دهد که توده هاي کوارتز مونزودیوریتی– گرانودیوریتی مس دار داراي مقادیر بالاتري از La/Yb و La/Sm نسبت به سنگهاي گرانیتی و آلکانی گرانیتی با کانه زایی ضعیف و یا فاقد کانه زایی مس
دارند (شکل.(4
بحث ونتیجه گیري
