بخشی از مقاله
چکيده
کانسار طلاي موته در غرب ايران واقع در بخش مرکزي پهنه سنندج - سيرجان (SSZ)، مرتبط با رگه هاي کوارتز، کوارتز- سولفيدي، عدسي ها و رگچه هاي قطع کننده سنگ بستر نئوپروتروزوئيک است که غالبا در امتداد پهنه هاي برشي با راستاي NW-SE تشکيل شده است . کانه زايي طلا مرتبط با دگرسانيهاي گرمابي شديد در راستاي پهنه هاي برشي شکل پذير، با مجموعه دگرساني رخساره شيست سبز شامل کوارتز + سريسيت + کلريت + آلبيت و دگرساني سولفيدي و سيليسي شدن نزديک به منطقه کانه دار صورت گرفته است . کانيشناسي کانه شامل ، پيريت ، کالکوپيريت ، سولفيد مس - بيسموت (امپلکتيت )، آرسنوپيريت ، پيروتيت ، بيسموت ، طلا و مقادير اندکي گالن و اسفالريت است . رخداد طلاي طبيعي در رگه هاي کوارتز، به صورت ادخال در پيريت و کالکوپيريت هاي نسل دوم و بافت پرکننده شکستگيها در درون و اطراف پيريت هاي دانه درشت خودشکل و نيمه خودشکل صورت گرفته است . مطالعات سيالات درگير در رگه هاي کوارتز، شامل سه نوع اصلي از
سيالات C-O-H؛ متشکل از نوع کربنيک (غني از CO2)، آبگين - کربنيک و سيالات آبگين در مناطق معدني چاه خاتون و سنجده است . بر اين اساس ، سيالات کربنيک با دماي همگن شدن 12.6 تا 27.3C، سيالات آبگين - کربنيک با شوري ٢.٣ تا ١٢.۵ درصد و دماي همگن شدن نهايي برابر ١۴۵.۶ تا 304.2C و سيالات آبگين ، متشکل از دودسته ، ١) شوري ٢.١ تا ١۵.٢ درصد و دماي همگن شدن نهايي ٢١٢.٢ تا C 297.6در رگه کوارتز- سولفيدي طلادار و ٢) شوري ١۶.۴ تا ٢٨.٢ درصد و دماي همگن شدن نهايي ١۴٧.۴ تا 245.6C، متعلق به رگه هاي عقيم کوارتزهستند. در حالي که اغلب خصوصيات ذکر شده پيشين در ارتباط با ژنز کانسار موته ، مشابه با ذخاير طلاي کوهزايي (مزوترمال ) است ، ويژگيهايي از قبيل ، ارتباط ژنتيکي بين تحولات تکتونيکي گوشته با پوسته بالايي طي تاريخچه تکتونوماگمايي پهنه سنندج - سيرجان به همراه واحدهاي ساختاري کششي و نفوذي هاي محلي و شواهد زمين شناسي کانه ها، دگرساني، شيمي کاني ها، زوناسيون عنصري و سيالات درگير ارائه شده در اين پژوهش ، احتمالأ نشانه هايي از کانه سازي طلا در منطقه موته ، مشابه با سامانه کانه زايي مرتبط با توده هاي نفوذي احيايي است .
مقدمه
معدن طلاي موته در شمال شرقي گلپايگان ، واقع در بخش مرکزي کمربند نفوذي- دگرگوني پهنه سنندج - سيرجان متشکل از دو کمپلکس دگرگونـه غربـي و شرقــي است که قسمت عمـده اي از رگـه اصلي کوارتـز طلادار در کمپلکس دگرگوني شرقي در شمال روستاي موته تشکيل شده است (شکل ١). نخستين اکتشافات در منطقه ، در سال هاي ١٩۵۵ تا ١٩۶۶ و اکتشافات تفصيلي طي سال هاي ١٩٨٠ تا ١٩٨۵ با انجام پژوهش هاي زمين شناسي، ژئوشيمي، ژئوفيزيک و حفاري انجام گرفته است [١]. در حال حاضر کانسار طلاي موته متشکل از ١٠ زون طلادار، شامل دو زون اصلي چاه خاتون و سنجده به صورت معادن فعال -روباز و هشت رخداد کانه زايي کوچکتر است (شکل ٢). ميزان ذخيره کلي کانسار حدود ١.٧٩ ميليون تن با عيار ٢.٨ گرم در تن طلا در منطقه معدني چاه خاتون و ١.٧۶ ميليون تن کان سنگ با عيار ٢.۵ گرم در تن طلا در منطقه معدني سنجده تخمين زده شده است [١]، [٢]. کانه زايي طلا در منطقه عمدتا همراه با رگه هاي کوارتز طي تغييرشکل ناحيه اي منطبق برزون هاي ميلونيتي واقع در سنگ هاي دگرگوني و سنگ هاي آتشفشاني دگرگون شده از قبيل گنيس و شيست شکل گرفته است . به طور مشابه در زون سنندج - سيرجان (SSZ) سنگ هاي داراي برگوارگي و گسل خورده در کمربند دگرگوني شيست سبز- آمفيبوليت ، ميزبان ذخاير طلا با تيپ مشابه از قبيل قبغلوجه ، کرويان ، قولقوله و زرترشت هستند [٣]، [۴]. پژوهش هاي تيله و همکاران [۵] و ساماني [۶]، حاکي از کانه زايي طلا در منطقه در ارتباط با فعاليت هاي گرمابي منشأ گرفته از نفوذيهاي گرانيتوئيدي پرکامبرين است . رشيدنژاد و همکاران [٧]، مدل ژنتيکي چشمه هاي آب گرم متصاعدي پالئوزوئيک را براي کانه سازي در موته مؤثر دانسته و پژوهش هاي موريتز و همکاران [١]، در منطقه چاه باغ ، حاکي از کانه زايي طلا درارتباط با پهنه هاي برشي شکل پذير- شکنا است که منجر به قطع سنگ بستر دگرگونه شده است . موريتز و همکاران [١]، کانه زايي در منطقه موته را ناشي از تحولات ماگمايي، فعاليت هاي کششي و متعاقبا بالا آمدن پوسته شکننده طي ائوسن دانسته و نقش توده هاي نفوذي در کانه زايي طلا را محتمل دانسته است .
پژوهش حاضر برمبناي اطلاعات زمين شناسي کانسار، شيمي کانه ها و سيالات درگير استوار بوده و استفاده از اين داده هاي نوين براي تعيين منشأ سيال کانه دار، ارتباط مکاني و زماني ميان ماگماتيسم و کانه زايي و مقايسه کانسار با خصوصيات رگه هاي کوارتز طلادار نوع کوهزايي و نوع مرتبط با توده هاي نفوذي در ايالت هاي کانه زايي طلاي پرکامبرين به کار گرفته شده است .
زمين شناسي منطقه
مجموعه سنگ بسترغرب ايران متشکل ازسنگ هايدگرگوني پالئوزوئيک تا ترشيري، افيوليت ملانژهاي مزوزوئيک ، سنگ هاي دگرگونه -رسوبي و توده هاي نفوذي متعدد است که غالبا به وسيله مجموعه هاي نفوذي گرانوديوريت و گرانيت (به عنوان مثال ، باتوليت الوند و کمپلکس گرانيتي بروجرد) قطع شده و زيرمجموعه سنگ هاي آتشفشاني کالکآلکالن -آلکالن قرار گرفته اند [٩].
ناحيهمعدني موته متشکل از سنگ هاي دگرگوني مرمر، گنيس ، آمفيبوليت ، کوارتزيت ، سنگ هاي دگرگونه - رسوبي پليتيک شامل ، ميکاشيست ، کوارتز- بيوتيت - سريست ي شيست ، کوارتز- کلريت - بيوتيت يشست و کوارتز- کلريت - آلبيت شيست ، و سنگ هايآذرين لوکوگرانيت ، متاولکانيک ريوليت ، توف آندزيتي و لاوا است (شکل ٢). اين سنگ ها بسته به موقعيت قرارگيري نسبت به مناطق کانه سازي واقع در پهنه برشي، داراي درجه دگرگوني متفاوتي هستند.
سنگ هاي دگرگونه- رسوبي به رنگ قهوه اي مايل به زرد همراه با ساخت هاي خط وارگي و برگوارگي داراي کانيشناسي کوارتز + بيوتيت + موسکوويت + فلدسپار + آلبيت + هورنبلند + کلريت + اپيدوت است که باندهاي غني از کلريت ، بيوتيت و کوارتز در ميان آن ها نفوذ کرده اند. در جنوب و جنوب غرب منطقه معدني، سيل هاي دگرگون شده درشت تا متوسط بلور حاوي برگوارگي ازجنس متاگابرو در سنگ هاي گرانيتي و دگرگونه - رسوبي منطقه نفوذ کرده اند. توده هايگرانيتي شامل طيفي از سنگ هاي مونزوگرانيت آلکالن ، گرانوديوريت ، توناليت و سنگ هاي نفوذي سينيت است که به وسيله دايکهاي مافيک، ميکروگرانيت ، رگه هاي آپليتي و سنگ هاي نفوذي پگماتيتي قطع شده اند. اين واحدهاي گرانيتي شامل کانيهاي کوارتز، بيوتيت ، ميکروکلين ، اليگوکلاز، موسکوويت و کانيهاي فرعي زيرکن و اسفن هستند که در مجاورت پهنه برشي کانيسازي شده متحمل دگرساني هاي س يسيلي ، سولفيدي (به طورعمده شامل پيريتي شدن ) و به ميزان کم تر سريسييت شدن و کائولينييت شدن ، شده اند.
شکل ٢. نقشه زمين شناسي ساده شده منطقه معدني موته و نمايش موقعيت معادن و رخدادهاي مختلف طلا در آن (با تغييرات از [٨])
زمين شناسي ساختماني
منطقه معدني موته به عنوان بخشي از پهنه تکتونيکي- دگرگوني سنندج - سيرجان همانند ساير بخش هاي اين پهنه داراي تاريخچه دگرشکلي چند مرحله اي شامل رخدادهاي چين خوردگي، گسلش ، دگرشکلي و دگرگوني است (شکل ٢). پژوهش هاي ساختاري انجام شده ، نشان دهنده تأثير فازهاي متعدد و شديد دگرشکلي است ، به طوري که تواليهاي سنگي رخنمون يافته در منطقه تحت تأثير اين فازها نظم اوليه خود را از دست داده و واحدهاي سنگي مختلف با ساختارها و فابريک هاي متفاوت را به وجود آورده است . نوع و شدت دگرشکلي ايجاد شده ، يک سان نبوده و انواع دگرشکلي هاي شکل پذير تا شکنا به همراه واحدهاي سنگي کم تر دگرشکل شده تا واحدهاي سنگي به شدت دگرشکل شده در منطقه قابل مشاهده است . آثار اين دگرشکليها به صورت ميلونيتي شدن ، برگوارگي، خطواره کششي نافذ، فابريک هاي C-S، ساختارهاي سايه فشار و ميکاماهي در سنگ ها ظاهر شده است (جدول ١ و شکل ٣).
رخداد رگه هاي کوارتز
کانه زايي در موته به طور مشخص توسط نسل هاي مختلف رگه ها و عدسيهاي کوارتز کانه دار، و در راستاي پهنه هاي برشي خرد و پودر شده در سنگ ميزبان دگرگوني يا در محل تماس بين اين سنگ ها و سنگ هاي گرانوديوريت رخ داده است . با توجه به پژوهش ها، دست کم دو تيپ رگه کوارتز طلادار با راستاي مختلف باعنوان رگه هاي نوع ١ و ٢، نسبت به توالي زماني تشکيل ، در منطقه قابل تشخيص است که سنگ هاي گرانوديوريت و دگرگوني ميزبان را قطع کرده اند. رگه هاي مذکور همراه با کانيسازي پيريت و کالکوپيريت محدود به سنگ هاي متاريوليتي پهنه هاي برشي و توده هاي گرانيتي دگرسان شده مجاور هستند. خصوصيات رگه هاي مذکور بدين شرح است :
جدول ١. خلاصه اي از مجموعه وقايع دگرشکلي، فابريک هاي مرتبط با کانه زايي، رخدادهاي دگرگوني و فعاليت هاي ماگماتيسم در پهنه سنندج -سيرجان (SSZ) برمبناي [١٠]، [١١]
١) رگه هاي کوارتزنوع ١ شامل مجموعه کاني هاي پيريت ، کالکوپيريت ، سولفيد مس - بيسموت ، پيروتيت ، آرسنوپيريت ، الکتروم و مارکاسيت همراه با کاني هاي سيليکاته آلبيت ، فلدسپارپتاسيم و کوارتز راستاي پهنه برشي با مؤلفه چپ گرد-عادي و امتداد در مناطق معدني چاه خاتون و سنجده تشکيل شده است .
طبق مطالعات کوهستاني [٨]، رگه هاي کوارتز کانه دار در محدوده معدني چاه باغ متشکل از پيريت ، کالکوپيريت ، آرسنوپيريت مس دار، ديژنيت ، اکسيد آهن ، مالاکيت و آزوريت است که در راستاي پهنه برشي شکل پذير با مؤلفه چپ گرد- معکوس و راستاي NW شکل گرفته است (شکل ٣ الف ). هم چنين مجموعه کانيهاي کلسيت ، پيريت ، سريسيت ، کائولينيت و موسکوويت در سنگ هاي برشي و خرد شده همراه با رگه هاي کوارتز طلادار در منطقه فراوان هستند. اين نوع رگه ها در منطقه از کوارتزهاي دانه درشت شيريرنگ تا شفاف با بافت هاي شانه اي و شعله اي به همراه پيروکلاست هاي فلدسپار پتاسيم تشکيل شده اند
[١٢]. متاريوليت ها و سنگ هاي سيليسي حاوي کاني هاي سولفيدي مهم ترين سنگ ميزبان رگه هاي نوع ١ در منطقه هستند.
٢) رگه هاي کوارتز-پيريت - کربنات نوع ٢ همراه با سنگ هاي سيليسي و به شدت دگرسان در محدوده معدني چاه خاتون رخ داده است که در سطح با آغشتگيهاي قرمز تا سرخ رنگ اکسيد آهن -منگنز آبدار مشخص ميشود. رگه مذکور با راستاي W٥٠-N٤٠ و شيب مخالف ، به طورعمده متشکل از کوارتز، کربنات ، پرييت و مسکوويت هاي گرمابي هستند (شکل ٣ب ). بافت رگه به صورت پرکننده فضاي خالي است که بلورهاي خودشکل تا نيمه شکل دار کوارتز درآن با بافت شانه اي ديده ميشوند. کانيسازي در مراحل پاياني ، شامل رگه هاي پرکننده شکستگي ها متشکل از رگه و رگچه هاي کوارتز و کلسيت با مقاديري پرييت ، مالاکيت و آغشتگي هاي اکسيد آهن ثانويه است .
کانه زايي و دگرساني
در نگاهي کلي، عناصر کنترل کننده کانيسازي در منطقه موته شامل ، عوامل ساختاري (گسل ها و شکستگيها)، دگرساني و دگرشکلي ها (پهنه هاي برشي شکل پذير-شکنا) هستند. مشاهدات صحرايي حاکي از رخداد کانيسازي رگه اي و رگچه اي سولفيدي طلادار در پهنه هاي برشي ميلونيتي و زون هاي گسلي چپ گرد در سنگ ميزبان متاولکانيک فلسيک تا مافيک است که عمدتا در راستاي NW-SE و شيب ملايم تا تند به سوي NE تشکيل شده است .
بيشينهمقدار طلاي ثبت شده در کانسنگ عدسي شکل کوارتز طلادار حدود ٢.۵٨ گرم در تن است که داراي ٢ تا ٣ کيلومتر طول و ٢٠٠ تا ۴٠٠ متر پهنا با راستاي NW-SE (شيب E٦٠-N٣٠) است [١٢]. در منطقه موته دست کم دو نسل کانيسازي يکي در کرتاسه پاياني - پالئوسن (۵۶ تا ۶٨ ميليون سال ) [٧] و ديگري براساس سن سنجي (موريتز و همکاران [١])، ائوسن (٣٨.۵ تا ۵۵.٧ ميليون سال ) تشخيص داده شده است . کانيسازي طلا همراه با دگرساني گرمابي دست کم به دوصورت زير رخ داده است :
١. کانيسازي همراه با مقادير بالاي کاني هاي سولفيدي (بيش از۵٠ درصد حجمي) شامل پيريت هاي خودشکل تا نيمه شکل دار، کالکوپيريت و آرسنوپيريت در سنگ ميزبان متاريوليت هاي شسته شده و انواع مختلفي از شيست هاي دگرگون شده .
٢. کانيسازي همراه با مقادير فراوان رگه و رگچه هاي کوارتز- سولفيدي تشکيل شده درراستاي سامانه پهنه هاي برشي شکل پذير-شکنا. پيريت و کالکوپيريت به عنوان کانيهاي غالب در منطقه مهم ترين فازهاي حامل کانيسازي طلا نيز محسوب ميشوند. علاوه برآن کانيهاي مارکاسيت ، بيسموت ، سولفيد مس - بيسموت ، آرسنوپيريت و پيروتيت از کانيهاي فرعي منطقه هستند. براساس پژوهش هاي ساختاري انجام گرفته ، مناطق کانيسازي منطبق با دگرشکلي هاي S2 و D2 و محدود به سنگ هاي متاولکانيک شديدا دگرسان و سنگ هاي دگرگوني کوارتز- کلريت - سريسيت شيست هستند (جدول ١).
شکل ٣. نمايي از تصاوير صحرايي از دو تيپ رگه کوارتز طلادار در منطقه ، شامل الف ) رگه کانه دار نوع ١ با راستاي W٣٥-N٢٥ در امتداد پهنه برشي اصلي معدن سنجده که در نتيجه فعاليت هاي سوپرژن به صورت آغشتگيهاي سطحي مالاکيت ، کوولين و اکسيد آهن ديده ميشود و ب ) نمايي از رگه کوارتز- -کربنات نوع ٢ با راستاي W٥٠-N٤٠ در سنگ ميزبان سيليسي با بافت پرکننده فضاي خالي در محدوده معدني چاه خاتون
دگرساني هاي منطقه ، شامل دگرسانيسيليسي، پتاسيک (فلدسپار پتاسيم )، سديک (آلبيت )، سولفيدي، سريسيتي، کربناتي و به ميزان کم تر کلريتيشدن هستند که عمدتا در راستاي پهنه هاي برشي و گسل ها شکل گرفته اند که به سمت مرکز کانيزايي، شدت دگرساني افزايش مييابد. کانيشناسي دگرسانيها، بافت هاي جانشيني و تشکيل فابريک دگرگوني حاکي از يک مجموعه دگرگوني دما پايين است که به سمت کانيسازي، زون بندي مشخصي را نشان ميدهد، چنان که سيليسي شدن و سولفيدي شدن در مجاورت پهنه هاي برشي و کانه زايي، کلريتي شدن در مناطق دور از کانيسازي و سنگ ميزبان و بين اين دو (منطقه حد واسط ) دگرسانيهاي سريسيتي شدن و کربناتي شدن رايج است . مقادير بالاي طلا در زون دگرساني سي يسيل همراه با سنگ هاي متاريوليتي ميلونيتي شده و سنگ هاي کوارتز- کلريت - بيوتيت شيست و در رگه و رگچه هاي سولفيدي س يسيلي شده واقع در بخش هاي داخلي زون دگرسانيمشاهده ميشود (شکل ۴ و جدول ٢).
شکل ۴. تصاوير ميکروسکوپي از دگرساني هاي رايج در منطقه شامل ، الف ) دگرساني کلريتي با حضور کلريت هاي (Cl) تيغه اي شکل در زمينه کوارتز و فلدسپار پتاسيم ، و ب ) سولفيديشدن با حضورپيريت (Py) در زمينه کانيهاي کربناته از رگه کوارتز- کربناته نوع ٢ کانيشناسي و تواليپاراژنتيک
کانيشناسي در موته شامل مجموعه اي از انواع سولفيدي، اکسيدي، سيليکاته و کربناته است که به صورت اوليه (هيپوژن ) و ثانويه (سوپرژن ) تشکيل شده اند. ضخامت رگه ها در منطقه بررسي شده بين ٠.۵ تا ٢ متر و محدود به توالي سنگ هاي کلريت ، سريسيت ، موسکوويت شيست و کوارتز- کلريت - آلبيت - سريسيت شيست است . از لحاظ ترکيب رگه هاي کوارتز-سولفيد طلادار عمدتا از دانه هاي درشت تا متوسط کوارتز همراه با رگچه هاي کوارتز- کربنات است .
کاني هاي سولفيدي به صورت دانه درشت تا ريز بين دانه هاي کوارتز قرار گرفته و شامل پيريت ، کالکوپيريت ، سولفيد مس - بيسموت ، آرسنوپيريت ، پيروتيت ، گالن و اسفالريت است که ١٠ تا %١۵حجمي رگه هاي کانه دار را تشکيل ميدهند. مونازيت (حاوي عناصرکمياب La و Ce)، آنکريت ، روتيل ، زيرکن ، مارکاسيت ، بيسموت و طلايآزاد نيز به مقدار کم در رگه ها تشخيص داده شدند. بررسيها حاکي از رخداد سه نسل کوارتز شامل ، کوارتز نسل اول (Qz1) در شيست هاي اولتراميلونيتي و ميلونيتي واقع در پهنه هاي برشي به صورت پورفيروکلاست بيضوي همراه با پيريت نسل اول ، کوارتز نسل دوم (Qz2) به صورت رگچه هاي کوارتز-سولفيدي و ريزدانه همراه با پيريت نسل دوم در شيست هاي ميلونيتي کربناته و کوارتز نسل سوم (Qz3) در فاز نهايي کانه زايي در رگه هاي کوارتز- سولفيد همراه با پيريت نسل اول و دوم است (شکل ۵الف ).
جدول ٢. تغييرات عيارعناصرمختلف در سنگ ميزبان هاي اصلي کانيسازي کانسار موته (داده ها برحسب ppm)
مطالعات ميکروسکوپي حاکي از مراحل پيش از کانيسازي (مرحله اول )، کانيسازي اصلي (مرحله دوم ) و سوپرژن (مرحله سوم ) است ، که به ترتيب شامل اين مراحل است :
