مطالعات gis و rs، کانی سازی، تعیین سن و منشا توده های نفوذی منطقه هلاک آباد سبزوار

منطقه مورد مطالعه در استان خراسان رضوی، در محدوده ای به موقعیت 33 ?57 تا 40 ?57 طول شرقی و 55 ?35 تا 59 ?35 عرض شمالی در ناحیه ساختاری سبزوار قرار دارد. این منطقه به لحاظ زمین شناسی به دو بخش شمالی و جنوبی قابل تقسیم است. بخش شمالی که به نام گستره هلاک آباد از آن یاد خواهد شد شامل توده های نفوذی و نیمه عمیق متعددی با ترکیب کوارتز مونزونیت، مونزونیت تا کوارتز دیوریت و دیوریت و سنگهای آتشفشانی است که ترکیب آن ها از ریوداسیت، داسیت، آندزیت تا آندزیت- بازالت و بازالت متغیر است. مجموعه رسوبی این بخش شامل آهک های مارنی، کنگلومرا و ماسه سنگ است. بخش جنوبی که ارتفاعات کوه شاهزاده ابوالقاسم و کوه میش است، متشکل از سنگ های افیولیتی، توده های آذرین (گرانیت تا دیوریت)، ماسه سنگ های قرمز رنگ (پالئوژن) و سنگ آهک (کرتاسه فوقانی) است. نفوذ محلولهای کانه دار بویژه در راستای گسل اصلی منطقه (با راستای شمال غرب-جنوب شرق) موجب دگرسانی و کانی سازی به ویژه در گستره هلاک آباد شده است. اعمال روشهای مختلف پردازش داده های ماهواره ای در منطقه هلاک آباد و مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی حاکی از حضور زونهای دگرسانی گسترده و متنوع است. انواع دگرسانیهای رخ داده در منطقه عبارتند از آرژیلیک، آرژیلیک پیشرفته، سیلیسی، پروپلیتیک و محدود سرسیتیک. دگرسانیهای آرژیلیک و آرژیلیک پیشرفته از دگرسانیهای بارز منطقه و منطبق بر رخنمون های سنگی ساب ولکانیک (مانند مونزونیت پورفیری) و ولکانیک (داسیت و ریوداسیت) است. مطالعه مغزه های حفاری نشان داد که دگرسانیهای آرژیلیک پیشرفته در اعماق حضور داشته و تنها محدود به رخنمون سطحی نیستند. مطالعات میکروسکپی و نتایج پراش پرتو ایکس کانی شناسی این زون را شامل پیروفیلیت، آلونیت، کائولینیت، کوارتز، پیریت، روتیل و دیاسپور مشخص نمود. گسترش دگرسانی پروپیلیتیک در منطقه بیش از سایر دگرسانیها است و اکثراً در سنگ های آتشفشانی دیده می شود. سیلیسی شدن عمدتاً همراه زونهای برش هیدروترمالی و داسیت و ریوداسیت مشاهده می شود. کانی سازی به اشکال رگچه ای، پراکنده در متن و برش هیدروترمالی دیده می شود. از رگچه های مشاهده شده می توان به رگچه های کوارتز+ کالکوپیریت± پیریت ± سرسیت، کوارتز± پیریت± پیریت و کلسیت+ پیریت اشاره کرد. پهنه های برشی در رخنمون سطحی در امتداد گسلهای اصلی منطقه با روند تقریباَ شرقی-غربی بطول چند صد متر و عرض 100 تا 500 متر گسترش دارند. این زونها حاوی کانی سازی سولفیدی در ماتریکس کوارتز-کلسیتی هستند. از کانی های اولیه شناسایی شده در گستره هلاک آباد می توان پیریت، کالکوپیریت، تتراهدریت، تنانتیت، اسفالریت، گالن، مگنتیت و از کانیهای ثانویه هماتیت، کالکوسیت و مالاکیت را نام برد. پیریت فراوان-ترین کانی است. با توجه به مجموعه پاراژنز کانیایی پیریت به همراه کالکوپیریت و تتراهدریت، برآورد می گردد گستره تغییرات fs2 محلول ماگمایی حدود 7- تا10- و log fo2 تقریباً 30- تا 32- بوده باشد. در مطالعات مایکروپروب حضور طلا مشخص نگردید. مطالعات درجه حرارت و شوری سیالات درگیر بر روی رگچه های کوارتز-پیریت-کالکوپیریت، کوارتز-پیریت، پیریت-کلسیت و سیمان سیلیسی زون برش هیدروترمالی انجام گردید. بر اساس تغییرات درجه حرارت همگن شدن و شوری، دو گروه اصلی سیالات درگیر تفکیک گردید. در ترکیب این سیال ها علاوه بر nacl، مقادیری kcl، cacl2 و mgcl2 حضور دارد. یک گروه از سیالات درگیر محدوده دمایی همگن شدن حدود 250 تا 400 درجه سانتی گراد با شوری بالاتر از 5/6 درصد وزنی معادل نمک طعام و گروه دوم حرارت محدوده دمایی همگن شدن حدود 160 تا 250 درجه سانتی گراد با شوری کمتر از 6 درصد وزنی معادل نمک طعام دارند. مطالعات سیال درگیر در منطقه، میانگین دمای تشکیل زونهای دگرسانی آرژیلیک را 280 و آرژیلیک-سیلیسی را 270 درجه سانتی گراد نشان می دهد. بررسی تغییرات عمقی درجه حرارت و شوری حاکی از افزایش درجه حرارت و شوری به سمت عمق بیشتر است. بررسی تغییرات دو گروه نمونه های شرقی و مرکزی نشان می دهد که در نمونه سیالات درگیر مطالعه شده از زون شرقی، درجه حرارتهای بالاتری بدست آمده و تغییرات شوری گستره بیشتری را نشان می دهد. در نتایج تجزیه ژئوشیمیایی نمونه های خرده سنگی از زون کانی سازی، مس بیش از یک درصد، روی بیشتر از 650 پی پی ام، سرب بیشتر از 66 پی پی ام، مولیبدن بیش از 123 پی پی ام، طلا بیشتر از 87 پی پی بی و آرسنیک حدود 436 پی پی ام حضور دارد. میزان cu نسبت به سایر عناصر قابل ملاحظه تر است. کانی سازی مس احتمالاً در ارتباط با سیالات با شوری بالاتر رخ داده است. بر اساس مطالعات دگرسانی، کانی سازی و ژئوشیمی مدل کانی سازی منطقه مشابه کانسارهای پورفیری است. ماگماتیسم هلاک آباد و کوه میش به طور عمده در قلمرو پتاسیم پایین (سری تولئیتی) تا کالک الکالن و متاآلومین تا اندکی پرآلومین قرار داشته و به سری i تعلق دارد. بیهنجاری منفی از عناصر با شدت میدان با? (hfse) نظیر nb،ti در نمونه های مورد مطالعه، از ویژگیهای شاخص قوسهای آتشفشانی و زون فرورانش است. نمودارهای بهنجار شده عناصر خاکی نادر این سنگها نسبت به کندریت و گوشته اولیه تقریباً مسطح بوده و غنی شدگی جزیی از عناصر خاکی نادر سبک در برخی واحدها نشان می دهد. این ویژگیهای شاخص، حاکی از آن است که ماگمای اولیه گرانیتوئیدهای مذکور در یک محیط کم عمق و در فشار کم در محدوده بدون گارنت (محدوده پایداری پلاژیوکلاز پریدوتیت) تشکیل شده اند. نتایج حاصل از مطالعات دقیق سن سنجی به روش اورانیوم –سرب بر روی زیرکن در محدوده هلاک آباد- کوه میش حاکی از آن است که تبلور بخشی از توده های نفوذی منطقه مورد مطالعه در طی آلبین-سنومانین (کرتاسه) اتفاق افتاده است. داده های ایزوتوپی بدست آمده در رابطه با ماگماتیسم مذکور حاکی از تغییرات مقادیر ایزوتوپ اولیه 87sr/86sr در حد 7047/0 تا 7049/0 و میزان?nd اولیه 40/4+ تا54/4+ است. با توجه به اینکه مقدار ایزوتوپ اولیه 87sr/86sr از 706/0کمتر است لذا منشا ماگما خارج از پوسته قاره ای تایید می شود. تلفیق اطلاعات زمین شناسی، دگرسانی، گسلها، ژئوشیمی رسوبات رودخانه ای و خرده سنگی، پراکندگی معادن و اندیسهای معدنی و ژئوفیزیک در سیستم اطلاعات جغرافیایی حاکی از آن است که منطقه جنوب روستای هلاک-آباد و شرق آن دارای اولویت اکتشافی بالاتری است.