زمین شناسی، ژئوشیمی و الگوی تشکیل کانسار روی- سرب- مس چاه گز و مقایسه آن با کانسار سولفید توده ای آتشفشانزاد مس- روی- نقره بوانات در پهنه سنندج- سیرجان جنوبی

کانه زایی روی- سرب- مس در منطقه چاه گز در 60 کیلومتری جنوب شهربابک و 174 کیلومتری جنوب شرق کانسار سولفید توده ای بوانات، در پهنه سنندج- سیرجان جنوبی و در داخل توالی آتشفشانی- رسوبی دگرگون شده چاه گز رخ داده است. این منطقه از لحاظ ساختاری از تاقدیسی با روند عمومی محوری شمال شرق- جنوب غرب تشکیل یافته است. توالی چاه گز از چهار واحد سنگی تشکیل یافته و توسط دایکهای بازیک جوان قطع گردیده است. کانه زایی در سه افق چینه ای خاص در واحدهای 1و 2 بصورت رخدادهای معدنی و در واحد 3 بصورت کانسار چاه گز و تعدادی رخداد معدنی رخ داده است. افق اصلی معدنی یا کانسار چاه گز دارای طول بیش از یک کیلومتر و ضخامت 30-10 متر بوده و همانند سایر کانه زاییها بصورت همخوان و همروند با لایه بندی و برگوارگی توالی میزبان می باشد. پیکره های معدنی در کانسار چاه گز شامل دو پهنه چینه سان و استرینگر می باشد. پهنه های دگرسانی در منطقه چاه گز از لحاظ شکل به دو صورت نیمه همخوان و قیفی شکل می باشند. دگرسانیهای سنگ دیواره بطور عمده از نوع سریسیتی و کلریتی بوده و یک پهنه بندی تقریباً واضح در آنها دیده می شود. سنگهای درونگیر در کانسار چاه گز عمدتاً شامل متاتوف ریولیتی، شیل توفی دگرگون شده، متاسیلتستون، متاریولیت و به مقدار کمتر متاپلیت سیاه می باشند. سنگهای میزبان دگرسان شده به همراه ماده معدنی دچار دگرگونی و دگرشکلی گردیده و بافتها و فابریکهای کاتاکلاستیک، الحاق سه گانه، سایه فشاری و کرینولیشن و بودیناژ در آنها گسترش یافته است. پنج رخساره سولفیدی-گرمابی در پیکره های معدنی کانه زایی چاه گز قابل تشخیص می باشد. ماده معدنی بصورت بافتهای توده ای، نیمه توده ای، نواری، دانه بندی تدریجی، برشی، لامینه، دانه پراکنده، رگه- رگچه ای و جانشینی رخ داده و پاراژنز آن شامل کانیهای پیریت، اسفالریت، گالن، کالکوپیریت، تتراهدریت، آرسنوپیریت، بورنیت، پیروتیت و کانیهای سریسیت، کوارتز، کلریت، کلسیت و باریت می باشد. در کانسار چاه گز پهنه بندی نسبتاً واضحی از لحاظ کانی شناسی و فلزی و بعضاً آثار پدیده جانشینی و پدیده پالایش پهنه ای دیده می شود. بر اساس سن سنجی به روش اورانیم- سرب (u-pb) بر روی زیرکن، سن سنگهای متاریوداسیتی کمرپایین و کمربالای کانسار چاه گز بترتیب برابر 175.7±1.7 ma و 172.9±1.4 ma و بطور میانگین برابر 174±1.2 ma (ژوراسیک میانی) می باشد. سنگهای آذرین منطقه چاه گز دارای ماهیت بایمدال (bimodal) و کالک آلکالن و دو نوع ترکیب اصلی داسیتی- ریولیتی و بازالتی- آندزیتی بوده و ویژگیهای ژئوشیمیایی آنها و ماهیت آتشفشانی- رسوبی بودن توالی کانسار چاه گز نشان دهنده نهشته شدن این توالی در یک محیط ریفتی درون کمانی (intra-arc) مرتبط با فرورانش حاشیه قاره ای می باشد. بر اساس مطالعات زمین شناسی، رخساره، ساخت و بافت، کانی شناسی، ایزوتوپی، ژئوشیمی و دگرسانی، اینطور استنباط می شود که کانه زایی روی- سرب- مس در منطقه چاه گز در اثر فعالیتهای آتشفشانی زیردریایی در یک حوضه ریفتی درون کمانی، بصورت سولفید توده ای آتشفشانزاد (vms) همراه با رسوبات گرمابی- بروندمی(exhalites) رخ داده و سپس به همراه سنگهای درونگیر توسط فازهای کوهزایی کیمرین جوان و حوادث جوانتر دچار دگرشکلی و دگرگونی ناحیه ای در حد رخساره شیست سبز گردیده است. مطالعات سیالات درگیر بر روی رگه های کوارتزی پهنه استرینگر کانه زایی چاه گز نشان دهنده شوری 15 درصد وزنی نمک طعام و دمای همگن شدن از 100 تا 296 درجه سانتیگراد برای سیالات درگیر می باشد. ترکیب ایزوتوپی سرب کانسار چاه گز نشان دهنده منشأ پوسته قاره ای بالایی برای سرب بوده و منشأ سایر فلزات پایه و دیگر عناصر کانه ساز نیز با توجه به داشتن همبستگی بالا با سرب، می تواند ناشی از شستشوی توالی آتشفشانی- رسوبی کمرپایین در اثر سیالات کنوکسیونی گرمابی باشد. مطالعات ایزوتوپی پایدار نیز نشان دهنده منشأهای آب دریا، ماگمایی و آلی برای گوگرد و کربن می باشند. کانه زایی vms در منطقه چاه گز ناشی از ورود سیالات داغ، شور، احیایی و اسیدی به داخل حوضه های کششی و نسبتاً محبوس دریایی اکسیدان بوده و کاهش ناگهانی دما و افزایش ph عامل اصلی نهشت ماده معدنی بوده است. مدل تشکیل کانسار چاه گز شباهت بسیار زیادی را با مدل "استخر شورابه ای" (brine pool) نشان می دهد و بلاخره این کانه زایی بر اساس مقایسه آن با تیپ نهشته های vms مشابه، بیشترین شباهت را با کانسارهای تیپ سیلیسیکلاستیک فلسیک (siliciclastic felsic) مانند کانسار های منطقه معدنی بثرست (bathurst) کانادا و کمربند پیریتی ایبرین اسپانیا و پرتقال نشان می دهد که برای اولین بار در ایران معرفی می گردد. بنابراین، منطقه چاه گز بعلت داشتن کانه زایی تیپ سیلیسیکلاستیک فلسیک، پتانسیل رخداد نهشته های غول پیکر را داشته و منطقه ای بسیار جذاب برای اکتشاف این تیپ نهشته ها می باشد. کانه زایی سولفید توده ای مس- روی- نقره تیپ پلیتیک مافیک یا besshi در منطقه بوانات در پهنه سنندج- سیرجان جنوبی، در دو افق چینه شناسی در توالی آتشفشانی- رسوبی دگرگون شده مجموعه سوریان و در گستره ای بطول بیش از 35 کیلومتر بصورت ناپیوسته رخ داده است. سنگهای میزبان کانه زایی عمدتاً شامل سنگهای آذرآواری دگرگون شده (کلریت شیست) و متاپلیت می باشند. سنگهای آذرین توالی سوریان دارای ترکیب بازالتی، آندزیتی- بازالتی و بندرت آلکالی بازالتی و ماهیت تولئیتیک تا انتقالی و بونینیتی می باشند. ویژگیهای ژئوشیمیایی متابازالتها نشان می دهد که این سنگها در یک محیط ریفتی کمانی آغازین (primitive arc) مرتبط با فرورانش پوسته اقیانوسی نئوتتیس به زیر ایران نهشته شده اند. سن سنجی به روش u-pb بر روی زیرکن در سنگهای آذرآواری دگرگون شده میزبان کانسار بوانات نشان دهنده سن 191±12 ma و ژوراسیک زیرین برای توالی سوریان و کانه زایی می باشد. در کانسار بوانات نیز همانند کانسار چاه گز بیشتر رخساره های سولفیدی-گرمابی دیده می شوند. مهمترین انواع دگرسانی ها در کانسار بوانات عمدتاً کلریتی و آرژیلی- سریسیتی بوده که پهنه بندی واضحی دارند. مطالعات ایزوتوپهای پایدار بر روی کانسار بوانات نشان دهنده نشأت گرفتن عمده گوگرد از آب دریای ژوراسیک و سنگهای بازالتی و پلیتی کمرپایین و منشأ آلی و آب دریا برای کربن می باشد. منشأ فلزات نیز همانند سایر نهشته های تیپ besshi می تواند از شستشوی سنگهای کمرپایین و یا از ماگما باشد. بر اساس مطالعات انجام گرفته، سیال کانه ساز در بوانات از نوع سیالات داغ (300-350 درجه سانتیگراد)، احیایی و اسیدی بوده که وارد حوضه های محبوس دریایی اکسیدان شده و با تشکیل استخر شورابه ای مواد معدنی از آن نهشته شده است. نهشته های سولفید توده ای روی- سرب- مس چاه گز و مس- روی- نقره بوانات هر چند از لحاظ مکانی و زمانی اختلاف زیادی با هم ندارند، اما از جهت برخی ویژگیها مانند برخی سنگهای درونگیر و توالی میزبان و پاراژنز کانی شناسی با همدیگر تفاوتهای آشکاری دارند که به ترتیب به دلیل فلسیک بودن ترکیب سنگهای آتشفشانی توالی چاه گز و مافیک بودن آنها در توالی بوانات می باشد. در واقع ایجاد و گسترش ریفت کمانی در منطقه بوانات و چاه گز به ترتیب در مراحل آغازین و بلوغ قرار داشته و این دلیل اصلی تفاوت در ماهیت ماگما و نوع کانه زایی vms در این مناطق است. پهنه سنندج- سیرجان به دلیل میزبانی انواع گوناگون نهشته های vms (شامل تیپهای بایمدال مافیک، بایمدال فلسیک، پلیتیک مافیک و سیلیسیکلاستیک فلسیک) و بزرگترین و بیشترین ذخایر vms، مهمترین پهنه ساختاری جهت اکتشاف این نهشته ها می باشد. مقایسه نهشته های vmsدر پهنه سنندج- سیرجان جنوبی و شمالی و بررسی ارتباط تشکیل آنها با فرایندهای تکتونوماگمایی در این پهنه نشان دهنده تشکیل آنها در حوضه های ریفتی کمانی مرتبط با فرورانش پوسته اقیانوس تتیس به زیر صفحه قاره ای ایران در زمان ژوراسیک و کرتاسه بوده و دلیل رخداد تیپهای گواناگون در این پهنه، تحول و تکامل ماهیت ماگماتیسم و حوضه ریفتی درون کمانی می باشد و بنابراین تشخیص محیطهای ریفتی درون کمانی و گسلهای هم زمان با فعالیتهای آتشفشانی و رسوبگذاری از مهمترین راهکارهای اکتشافی این نهشته ها در پهنه سنندج- سیرجان می باشد.