زمین شناسی، دگرسانی، ژئوشیمی ایزوتوپی و خاستگاه کانسار نقره- طلای چاه زرد، جنوب باختری یزد

کانسار نقره- طلای چاه زرد در 100 کیلومتری جنوب باختری یزد، در بخش مرکزی کمربند ماگمایی ارومیه- دختر واقع شده است. واحدهای سنگی رخنمون یافته در محدوده کانسار شامل واحدهای آتشفشانی و نیمه آتشفشانی و توده های برشی انفجاری است که در ارتباط با تکتونیک تراکششی سیستم امتدادلغز گسل ده شیر- بافت جایگزین شده اند. شروع رخدادهای آتشفشانی با حجم گسترده ای از گدازه های آندزیتی- تراکی آندزیتی (در بخشهای داخلی کوارتز آندزیتی- تراکی آندزیتی) همراه می باشد که در ادامه با نفوذ گنبدهای داسیتی- ریوداسیتی تا ریولیتی پورفیری و تشکیل مجموعه های برشی (ناشی از فرآیندهای برشی انفجاری) قطع شده است. داده های سن سنجی اورانیم- سرب زیرکن به روش la-icp-ms سنهایی بین 14/0±36/6 و 42/0±90/5 میلیون سال با میانگین 15/0±17/6 میلیون سال را برای فعالیتهای ماگمایی در چاه زرد مشخص کرده است. بررسیهای سیستماتیک ژئوشیمیایی سنگ کل بر روی سنگهای آتشفشانی- نیمه آتشفشانی نشان می دهد سنگهای حدواسط و اسیدی هر دو بطور ویژه از عناصر لیتوفیل بزرگ یون (lile) و عناصر نادر خاکی سبک (lree) غنی شدگی و از عناصر با پتانسیل یونی بالا (hfse) تهی شدگی نشان می دهند. این داده های ژئوشیمیایی، بیانگر ویژگی کمان ماگمایی برای مجموعه آتشفشانی منطقه بوده و نشان می دهد تبلور هورنبلند، نقش کنترل کننده اصلی در تکامل سنگهای نیمه آتشفشانی کانه زا داشته است. اگرچه ریولیت پورفیری دارای نسبت 87sr/86sr بالاتری است، اما ترکیب ایزوتوپی استرانسیم و نئودیمیم سنگهای آتشفشانی و نیمه آتشفشانی مشابه می باشد. این سنگها دارای نسبت sr/86sr بین 704910/0 و 705967/0 و مقادیر?nd(i) از 3/2+ تا 7/2+ بوده و تمامی نمونه ها در نزدیکی آرایه گوشته ای و در سمت راست آن قرار می گیرند. این داده ها نشان می دهد ماگمای مادر مجموعه آتشفشانی منطقه از بخش گوشته تهی شده منشاء گرفته و ماگماهای ریولیتی احتمالاً محصول نهایی تفریق ماگماهای مادر آندزیتی هستند که آغشتگی های انفجاری ماگمایی- هیدروترمالی و رخدادهای برشی فراتوماگمایی که ناشی از جایگیری نزدیک به سطح ریولیت پورفیری است، تشکیل شده اند. براساس نقشه های تهیه شده، سه واحد برشی مجزا در منطقه قابل تشخیص است: برش ولکانی کلاستیک با زمینه بطور غالب تخریبی، برش پلی میکتیک خاکستری با یک بخش اصلی از سیمان هیدروترمالی و برش مونو- پلی میکتیک با زمینه ریزبلور آرژیلیکی. کانه زایی نقره- طلا در کانسار چاه زرد در ارتباط تنگاتنگ با رخدادهای برشی فراتوماگمایی است. میزبان اصلی کانه زایی، توده های برش پلی میکتیک و به میزان کمتر، توده های برش مونو- پلی میکتیک می باشد. برش ولکانی کلاستیک به دلیل نفوذناپذیر بودن، اغلب بی بار است. بهترین و بیشترین رخداد کانه زایی درون دو توده برش پلی میکتیک قیفی شکل که در رخنمونهای سطحی ابعاد 250×500 و 200×300 متر دارند، رخ داده است. علاوه بر این، زونهای جداگانه ای از کانه زایی به صورت رگه های سیلیسی روی و سرب غنی از نقره درون گدازه های داسیتی- ریوداسیتی در بخشهای جنوبی کانسار دیده میشود. یک سیستم هیدروترمالی مربوط به مرحله قبل از تشکیل برش پلی میکتیک در کانسار چاه زرد قابل تشخیص است. قطعاتی از این سیستم به صورت خرده سنگهای حاوی رگه های پیریتی- کوارتزی و دگرسانی سریسیتی همراه آن درون برش پلی میکتیک دیده می شود. اصلی ترین مرحله کانه زایی نقره- طلا، همزمان با مرحله اصلی تشکیل برش پلی میکتیک رخ داده و گاه تا مراحل بعد از سخت شدن آن نیز ادامه داشته است. چهار مرحله کانه زایی در کانسار چاه زرد قابل تشخیص است. این مراحل به صورت یک روند افزایشی از پیریت غالب (مرحله اول) به پیریت- سولفید فلزات پایه و سولفوسالت غالب (مرحله دوم و سوم) تا سولفید فلزات پایه غالب (مرحله چهارم) در کانی شناسی برشها و رگه ها قابل مشاهده می باشند. ته نشست کانی های باطله در این مراحل نیز روندی افزایشی از مجموعه های ایلیت- کوارتز به کوارتز- آدولاریا، کربنات و سرانجام ژیپس غالب نشان میدهد. فلزات قیمتی به همراه سولفیدها و سولفوسالتها به صورت دانه پراکنده در سیمان هیدروترمالی توده های برشی و رگه های قطع کننده آنها در مراحل 2 تا 4 رخ داده اند. دگرسانی هیدروترمالی در کانسار چاه زرد دارای یک الگوی تمرکز نسبی است. دگرسانی کوارتز- آدولاریا (کوارتز، آدولاریا و پیریت) و سریسیتی (ایلیت، ایلیت/اسمکتیت، کوارتز ± پیریت ± کربنات) در ارتباط فضایی نزدیک با بخشهای پرعیار نقره و طلا هستند. این دگرسانیها در بخشهای داخلی زونهای کانه دار جاییکه برشی شدن و رگه ها فراوان هستند، تمرکز بالایی نشان میدهند. دگرسانی کربناتی به صورت رگه(کلسیت ± ایلیت ± کوارتز) و سیمان برشی (کلسیت- آنکریت ± دولومیت) در بخشهای کم عیار دیده می شود. دگرسانی پتاسیک (فلدسپات آلکالن) بیشتر به صورت محلی درون توده های ریولیت پورفیری گسترش دارد. دگرسانی کلریتی- کلسیتی (کلریت، کلسیت ± ایلیت ± کوارتز) بیشتر در اطراف و حاشیه توده های معدنی گسترش دارد. دگرسانی آرژیلیک پیشرفته (هماتیت، لیمونیت، ژاروسیت، ژیپس، آلونیت و کائولینیت) به صورت یک لایه با ضخامت های مختلف، دگرسانیهای اولیه را می پوشاند. پیریت، مارکاسیت، پیریت آرسنیک دار، آرسنوپیریت، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت و سولفوسالتهای نقره (تنانتیت- تتراهدریت، پیرآرژیریت، میارژریت، پروستیت، استفانیت، اسمیسیت و استرومیریت) به همراه طلای آزاد و الکتروم، کانیهای معدنی را در کانسار چاه زرد تشکیل می دهند. بیشتر این کانه ها به صورت دانه های بیشکل هستند، اما بلورهای خودشکل و یا نیمه خودشکل نیز در آنها دیده میشود. طلای آزاد و الکتروم به ویژه در همرشدی با پیریت، کوارتز، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت و تنانتیت- تتراهدریت و همچنین به صورت میانبار در پیریت رخ داده اند. کوارتز، آدولاریا و کانیهای رسی (ایلیت، مسکوویت، اسمکتیت و کلریت) همراه با میزان کمتری کانیهای کربناتی (کلسیت، آنکریت، سیدریت ± دولومیت) کانیهای باطله را تشکیل میدهند. این کانیها اغلب ریزبلور بوده و گاه به صورت متوسط تا درشت بلور دیده می شوند. بافت کانه ها بسیار متنوع و شامل انواع بافتهای دانه پراکنده، برشی، خردشده، جانشینی، رگه- رگچه ای، گل کلمی، منطقه ای و حاشیه دار، فرامبوئیدال و تیغه ای (یا فیبری) میباشد. بافتهای مهم کانیهای باطله نیز شامل بافت پرمانند، گل کلمی، کوکاد، پوستهای، جانشینی و رگه- رگچه ای است. بررسی تغییرات ژئوشیمیایی عناصر فرعی و کمیاب نرمالیزه شده به کندریت در سنگهای میزبان سالم، دگرسان شده و بخشهای کانه دار حاکی از آن است که سنگهای دیواره دگرسان شده دارای الگوی مشابه با سنگهای میزبان سالم بوده و تنها یک آنومالی ضعیف منفی در استرانسیم و غنی شدگی بسیار ضعیف در عناصر نادر خاکی سنگین نشان میدهند. در مقابل، یک کاهش نسبی در میزان عناصر فرعی و کمیاب در بخشهای کانه دار نسبت به سنگهای میزبان سالم دیده می شود. در بخشهای کانه دار، ارتباط مثبتی بین طلا و نقره با عناصر مس، آرسنیک، سرب، روی، آنتیموان و کادمیم وجود دارد که این امر نشان میدهد این عناصر همگی توسط یک رخداد و سیستم کانیسازی تشکیل شده اند. مطالعات سیالات درگیر بر روی سیمان سیلیسی برشهای پلی میکتیک، بیانگر شوری 11/10 تا 72/13 (میانگین 68/12) درصد وزنی معادل نمک طعام، دمای همگن شدن 197 تا 345 (میانگین 315) درجه سانتیگراد و عمق هیدروستاتیک حدود 1050 متر برای سیالات درگیر می باشد. نتایج این مطالعات برای کانی اسفالریت رگه جنوبی منطقه نیز بیانگر درجه شوری 41/8 تا 05/12 (میانگین 94/10) درصد وزنی معادل نمک طعام، دمای همگن شدن 262 تا 311 (میانگین 286) درجه سانتیگراد و عمق هیدروستاتیک حدود 700 متر است. نتایج این مطالعات نشاندهنده رخداد جوشش و اختلاط در روند تکاملی سیالات کانه ساز در کانسار چاه زرد می باشد. مطالعات ایزوتوپی پایدار نشان می دهد مقدار ?34ssulfide و ?34sh2s کانیهای سولفیدی به ترتیب بین ‰91/2- تا ‰75/1 (میانگین ‰34/0) و ‰97/0- تا ‰24/0 (میانگین ‰33/0-) تغییر می کند. میزان ?18oquartz و ?18oh2o سیمان سیلیسی برشهای کانهدار کانسار چاه زرد به ترتیب بین ‰8/9 تا ‰5/19 در هزار (میانگین ‰75/16) و ‰43/3 تا ‰13/13 (میانگین ‰13/10) متغیر است. این نتایج نشان می دهد سیالات کانه ساز در کانسار چاه زرد دارای منشاء ماگمایی بوده و در مواردی نشانه های اختلاط با سیالات جوی نیز دیده میشود. ترکیب ایزوتوپی سرب برای نمونه های گالن کانسار چاه زرد به صورت همگن و یکسان است. میانگین مقدار نسبتهای ایزوتوپی206pb/204pb, 207pb/204pb و 208pb/204pbدر نمونه های گالن سیمان برشها و رگه جنوبی کانسار به ترتیب بین 77/18-71/18، 73/15-61/15 و 01/39-95/38 تغییر کرده و نشان میدهد منشاء سرب در کانسار چاه زرد، سنگهای تقریباً همگن پوسته بالایی است. مطالعات انجام شده در مقیاسهای مختلف، عوامل کنترل کننده تمرکز کانه زایی در کانسار چاه زرد را جایگیری نزدیک به سطح ریولیت پورفیری غنی از مواد فرار، گسترش رخدادهای برشی فراتوماگمایی و دگرسانی گرمابی نشان میدهد. نتایج این مطالعات و همچنین مقایسه ویژگیهای اصلی کانسار چاه زرد با کانسارهای طلای اپی ترمال حاکی از آن است که کانسار چاه زرد از نظر ویژگیهای زمین شناسی، دگرسانی و کانه زایی، بیشترین شباهت را با کانسارهای اپی ترمال نوع سولفید پایین تا حدواسط با میزبان برشی دارد. این تیپ کانه زایی برای اولین بار در ایران معرفی میگردد و می تواند به عنوان الگو برای اکتشاف در کمربند ارومیه- دختر مورد استفاده قرار گیرد.