مطالعات ژئوشیمیایی و سیالات درگیر و کانه زایی مس ظفرقند(جنوب شرق اردستان)

اندیس مس پورفیری ظفرقند واقع در 70 کیلومتری شمال شرق اصفهان، بر روی کمان ماگمایی ارومیه- دختر قرار گرفته است. نفوذ استوک های گرانیتوئیدی میوسن با بافت پورفیری به درون سنگ های آتشفشانی و پیروکلاست های ائوسن منجر به شکل گیری هاله های دگرسانی با وسعت تقریبی km2 10 در این منطقه شده است. 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. بر اساس مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی، رخساره های دگرسانی شناخته شده عبارتند از: رخساره ی پتاسیک(که در شرق منطقه قرار گرفته است)، فیلیک، آرژیلیک حدواسط و پروپیلیتیک( که در قسمت های حاشیه ای و غربی منطقه دیده می شود). البته آثاری از رخساره ی سیلیسی نیز مشاهده شده است که غالبا به صورت رگه و رگچه ای مشاهده می شود و با کانی سازی همراه است. میزان پیشرفت و شدت دگرسانی در منطقه تا حدی است که کمتر آثاری از ویژگی های کانی شناختی سنگ اولیه و حتی بافت آن بر جای مانده است. . بنابراین کانه زایی 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. مجموعه کانی های سولفیدی شناسایی شده طی مطالعات مینرالوگرافی عبارتند از: پیریت، کالکوپیریت، کالکوسیت و کوولیت، هیدروکربنات های مس شامل مالاکیت و آزوریت و کانی های مگنتیت، هماتیت و گوتیت از جمله کانی های متعلق به رخنمون های سطحی و زون اکسیدان منطقه هستند. ظهور و بروز کانی های اکسیدی هماتیت و گوتیت به همراه ژاروسیت در زون اکسیدان این اندیس می تواند بیانگر کانسارسازی ثانویه به صورت کالکوپیریت و کالکوسیت در زون سوپرژن باشد. کانی سازی در منطقه شامل درونزاد(پیریت، کالکوپیریت)، غنی شدگی سولفیدی ثانویه شامل (کالکوسیت، کوولیت، بورنیت) و اکسیدی(ژاروسیت، گوتیت، مالاکیت، آزوریت و هماتیت) می باشد. مطالعات دماسنجی سیالات درگیر در نمونه های کوارتز رگه ای پهنه ی فیلیک و پتاسیک اندیس ظفرقند بیانگر رخداد دگرسانی فیلیک و پتاسیک در دمای c?550 است. حضور سیالات درگیر چند فازی که یکی از فازهای جامد آن را بلور مکعبی شکل هالیت تشکیل می دهد، نشان دهنده ی نمک گونگی بالای سیالات گرمابی در این اندیس است. این سیالات به دلیل دارا بودن قابلیت انتقال فلزات پایه همانند pb، zn، mo، cu و .... به صورت کمپلکس های کلریدی باعث افزایش پتانسیل اقتصادی سیستم پورفیری ظفرقند گردیده اند. با محاسبه ی شوری سیالات درگیر، حضور دو دسته سیال با نمک گونگی های بالا و پایین در محدوده ی مطالعاتی اندیس ظفرقند به اثبات رسید. هم یافتی سیالات درگیر غنی از گاز در مجاورت سیالات درگیر با حباب گاز کوچکتر و وجود سیالات درگیر با نمک گونگی های متفاوت از شواهد رخداد جوشش در مرز پتاسیک - فیلیک این اندیس می باشد. بر پایه مطالعات سیالات درگیر، محدوده ی دمای همگن شدن سیالات در اندیس ظفرقندc? 133تا 550، شوری متوسط سیالات کانسارساز بین 15/1تا 43 در صد وزنی نمک طعام بدست آمد، که منطبق بر زون دگرسانی- کانی سازی پتاسیک و فیلیک هستند. میزان شوری کم در بعضی از نقاط نشان دهنده اختلاط دو سیال با منشا جوی و ماگمایی است و دلیل کاهش شوری نیز همین بوده است.با توجه به اینکه تنها نمک قابل شناسایی در سیالات درگیر مورد مطالعه، نمک طعام است، می توان نتیجه گرفت که مس به احتمال زیاد به صورت کمپلکس های کلریدی(cucl2) حمل شده و تمامی مس موجود که به صورت کالکوپیریت نهشته گردیده بود، در اثر اکسیداسیون سطحی به مالاکیت و آزوریت تبدیل شده است. علاوه بر بررسی های آماری و ژئوشیمیایی بر روی نمونه های سنگ بستر، آنومالی های سطحی تعدادی از عناصر نیز بررسی گردید. سپس به منظور تعیین نقاط پر عیار، نقشه های هم پوشانی عناصر کانسارساز (مس و مولیبدن) و همراه (سرب و روی) تهیه شد. نتایج تجزیه شیمیایی حدود 162 نمونه سنگ بستر برای عناصر pb، zn، mo، cu با توجه به مطالعات ژئوشیمیایی و بررسی هاله های تحت کانساری به فوق کانساری مشخص گردید که مرکز اصلی کانه زایی در بخش شرقی و جنوب شرق منطقه قرار دارد. حضور بیشتر عناصر تحت کانساری مثل کبالت، نیکل، مس و مولیبدن در جنوب شرق اندیس و عناصر فوق کانساری سرب، نقره، روی در قسمت شمال اندیس، شوری و دمای بیشتر سیال در جنوب شرقی اندیس نسبت به قسمت شمالی، حضور بیشتر گانگ کلسیت در رگه جنوب شرقی اندیس و وجود دگرسانی پروپیلی تیک در قسمت شمالی اثبات کرد جهت حرکت محلول های کانه ساز از جنوب شرقی اندیس به قسمت شمالی اندیس و مرکز تقریبی کانه سازی در جنوب شرقی اندیس و مرز بین پتاسیک و فیلیک 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 با ماهیت کالکوآلکالن قرار می گیرد.