مطالعه ژنز و ژئوشیمی اکتشافی اندیس مس کالچویه (جنوب غرب نائین)

اندیس کالچویه از نظر موقعیت زمین شناسی، در بخش مرکزی زون ولکانو – پلوتونیک ارومیه – دختر و از نظر موقعیت جغرافیایی در استان اصفهان واقع در جنوب غرب نایین و در عرض جغرافیایی ?? درجه و 32 دقیقه و 11 ثانیه شمالی و طول جغرافیایی ?? درجه و 55 دقیقه و 7 ثانیه شرقی قرار گرفته است. ارتفاع متوسط آن از سطح دریا ?830متر است. اهدافی که دراین تحقیق، مورد نظر قرار دارند عبارتند از: بررسی کانه زائی مس و دگرسانی ها در اندیس کالچویه، مطالعه سیالات درگیر و مشخص نمودن رژیم حرارتی سیالات گرمابی، تعیین رابطه کانه زائی با توده های نفوذی و ساختارهای تکتونیکی موجود در منطقه، شناخت عوامل موثر بر ته نشست مس، بررسی ژئوشیمی و ژنز کانسار، جهت حرکت محلول های کانه ساز و تعیین تقریبی مرکز کانه زایی. بررسی های مقدماتی منطقه با مطالعات تصاویر ماهواره ای، مطالعه نقشه های زمین شناسی و تطبیق این دو با هم آغاز شد. پس از انجام مطالعات صحرایی، دو رگه اصلی کانه زایی شده مس و طلا (a و b) را انتخاب و جهت انجام مطالعات ژئوشیمیایی، پتروگرافی، مینرالوگرافی و سیالات درگیر، نمونه برداری سنگی و رسوب آبراهه ای در پیرامون این دو رگه انجام شد. مطالعات آزمایشگاهی با تهیه مقاطع نازک، نازک – صیقلی، صیقلی و دوبر صیقل انجام گرفت. جهت انجام مطالعات ژئوشیمیایی نیز نمونه ها را پس از خرد و پودر کردن به آزمایشگاه های مورد نظر ارسال تا با استفاده از روش های مختلف جذب اتمی (aas) و پلاسمای جفتید? القایی- طیف سنجی جرمی (icp-ms) مورد آزمایش قرار گیرند. از نظر چینه شناسی، واحدهای سنگی این منطقه بیشتر مربوط به دوران مزوزوییک، سنوزوییک و کواترنری می شود. عمده سنگ های دربرگیرنده رگه های کانه زایی شده عبارتند از: گدازه های پیروکسن آندزیت، تراکی آندزیت ها، ماسه سنگ های توفی و لیتیک توف که کانه سازی عمدتاً به دو صورت پراکنده در متن سنگ تا فاصله چند سانتی متری از رگه ها و عمدتاً همراه با رگه های کوارتزی روی داده است. منطقه مورد مطالعه از لحاظ تکتونیکی دارای تکتونیک شکننده بوده و اکثر گسل ها و شکستگی های موجود در این منطقه از روند ساختاری اصلی کمربند ماگمایی ارومیه – دختر تبعیت می کنند. این گسل ها بعنوان کنترل کننده اصلی کانه زایی عمل کرده اند. بین دو گسل امتدادلغز فعال نائین – بافت و قم - زفره یک حوضه کششی ایجاد شده که تمرکز یک توده ماگمایی کالک آلکالن، نفوذ سیالات کانه دار و نهایتاً ایجاد کانسارهای متعدد را در پی داشته است. در این بررسی دگرسانی های فراگیر پروپیلی تیک و سیلیسی بدون مرز مشخص در صحرا مشخص شده اند. شکل هندسی ماده معدنی رگه ای بوده و عمده ترین بافت مشاهده شده در کانسنگ منطقه بافت شکافه پرکن است. از بافت های دیگر می توان به بافت های جانشینی، زونه ای، رگچه ای، افشان، خوشه انگوری و برشی اشاره کرد. با توجه به اینکه کانه های افشان تا فاصله چند سانتی متری از رگه های کانه زایی شده دیده شده اند، نمی توان همزمانی نهشت کانه و سنگ میزبان را پذیرفت. بنابراین کانه زایی بصورت اپی ژنتیک و در سه مرحله رخ داده است: در کانی سازی اولیه، همزمان با تشکیل رگه ی سیلیسی در سنگ میزبان کالکوپیریت، گالن، پیریت و مگنتیت نهشته شده اند. در کانی سازی ثانویه در شرایط اکسیداسیون، فاز اکسیدی شامل هماتیت، گوئتیت، لیمونیت، مالاکیت، آزوریت و کوپریت تشکیل شده اند. در نهایت کانی سازی غنی شدگی سوپرژن با کانی های کالکوپیریت، بورنیت، کالکوسیت و کوولیت مشخص می شود. مهمترین کانی های گانگ نیز کوارتز، کلسیت و باریت می باشند. نمودارهای حاصل از اندازه گیری دمای همگن شدن و شوری سیالات درگیر در نمونه های کوارتز ناحیه کالچویه نشان دهنده دو جمعیت متفاوت از سیالات درگیر است که محدوده کلی دمای همگن شدن در آن ها c? 324-175 و شوری پائین است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که اختلاط دو سیال با منشأ جوی و ماگمائی که از طریق آزمایشات ایزوتوپی نیز تأیید شده است، فرایند فیزیکوشیمیایی اصلی مسبب کانه زایی بوده است. همچنین کمپلکس های اصلی حامل مس و طلا در این ذخیره کمپلکس های سولفیدی و کربناته بوده اند. نمودارهای تغییرات عناصر کمیاب رسم شده برای سنگ های منطقه، شیب منفی کم یا زیاد دارند که از ویژگی های ماگماهای کالک آلکالن و شوشونیتی است. بی هنجاری منفی عناصر hfs(به وِیژه nb) مشاهده شده، یکی از ویژگی مناطق فرورانش و کوهزایی است. در تمام نمودارها بجز نمودارهای مربوط به رگه ها، بی هنجاری منفی eu دیده می شود. ترسیم جداول همبستگی بین عناصر نشان داد که عناصر ni, co,cu,u باهم و عناصر pb,zn, ag,cd, sb, au باهم ضریب همبستگی خوبی نشان می دهند که با شرایط نهشته شدن این عناصر رابطه نزدیکی دارد. به منظور جدایش مقادیر بی هنجاری از زمینه در نمونه های رسوب آبراهه از دو روش +2s x و آماره انفصال استفاده شد. با مقایسه این دو روش،کارایی موثرتر روش آماره انفصال نسبت به روش +2s x برای تعیین حد آستانه و در نتیجه سطح بی هنجاری بزرگ تر آشکار شد. حضور بیشتر عناصر تحت کانساری مثل کبالت، نیکل، مس و مولیبدن در رگه b و عناصر فوق کانساری سرب، نقره، آنتیموان، روی، طلا و کادمیوم در رگه a، شوری و دمای بیشتر سیال در رگه b نسبت به a، حضور بیشترکانه گالن و گانگ کلسیت در رگه a و کانی های مس دار با گانگ باریت در رگه b و وسعت بیشتر دگرسانی پروپیلی تیک در رگه a اثبات کرد که هر دو رگه در نهایت به یک منشأ می رسند و جهت حرکت محلول های کانه ساز از رگه b به رگه a و مرکز تقریبی کانه سازی نزدیک به رگه b است. بنظر می رسد با شواهدی نظیر موقعیت تکتونیکی منطقه که جزو کمان آتشفشانی و مناطق همزمان با برخورد بوده، وجود گسل های متعدد، شکل گیری این اندیس در کمربند کانه زایی مس پورفیری- اپی ترمال، ماهیت کالکوآلکالن و ترکیب تونالیتی ماگمای مولد کانه زایی، پاراژنز کانی ها و دگرسانی ها، شرایط دمای پایین- متوسط و شوری پایین سیال، این اندیس در محدوده تیپ اپی ترمال قرار می گیرد و با توجه به شواهد ژئوشیمیایی، رگه a احتمالاً در گروه اپی ترمال سولفیداسیون پایین قرار می گیرد ولی در مورد رگه b به علت حضور مس و سایر عناصر تحت کانساری و نیز دما و شوری بیشتر نسبت به رگه a، باید احتیاط بیشتری نمود، چرا که این عناصر در شرایط سولفیداسیون پایین ته نشست نمی یابند ولی احتمالاً متعلق به گروه سولفیداسیون بالا هستند که باید با استفاده از شواهد بیشتر تأیید گرد. ?