مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک با فاصله هوایی حدود 10 کیلومتر از یکدیگر در 70 کیلومتری جنوب غربی شهرستان بیرجند در استان خراسان جنوبی واقع شده اند. هر دو منطقه در شرق بلوک لوت قرار گرفته اند. مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک اولین کانسارهای مس- طلا پورفیری شرق ایران هستند که مورد مطالعات دقیق و تفصیلی در این رساله قرار گرفته و معرفی شده اند. توده های شناسایی شده منشاء کانی سازی در منطقه ماهرآباد شامل مونزونیت پورفیری، هورنبلند مونزونیت پورفیری، بیوتیت مونزونیت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزونیت پورفیری، هورنبلند بیوتیت مونزونیت پورفیری و بیوتیت هورنبلند مونزونیت پورفیری و در منطقه خوپیک شامل بیوتیت هورنبلند کوارتز مونزودیوریت تا مونزونیت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزونیت، هورنبلند مونزودیوریت تا مونزونیت پورفیری و مونزونیت پورفیری هستند. توده های نفوذی مرتبط با کانی سازی از نوع سری i، متاآلومـینوس و کالک آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی هستند که در محیط زون فرورانش جزایر قوسی تشکیل شده اند. نتایج سن سنجی توده های مونزونیتی به روش u-pb بر روی کانی زیرکان سن 39 میلیون سال را نشان می دهد. بر این اساس کانی سازی در ائوسن میانی (آشکوب بارتونین) تشکیل شده است.مقادیر نسبتهای 87sr/86sr اولیه و 143nd/144nd اولیه براساس سن 39 میلیون سال محاسبه شد. مقدار نسبت 87sr/86sr اولیه توده هورنبلند مونزونیت پورفیری، 0/7047 تا 0/7048 و مقدار نسبت 143nd/144nd اولیه 0/512694 تا 0/512713 است. مقدار εnd بین 1/45 تا 1/81 می باشد. این مقادیر نشاندهنده ماگمای مشتق شده از ذوب اسلب اقیانوسی فرورانش یافته هستند. منشاء توده های نفوذی مرتبط با کانی سازی نتیجه ذوب بخشی درجه بالای (بیش از 30 درصد) آمفیبولیت با ده درصد گارنت یا آمفیبولیت بدون گارنت و بدون حضور پلاژیوکلاز، به عنوان کانی باقیمانده بوده است. این ماگما بدلیل داشتن پتاسیم بالا و شوشونیتی بودن می تواند از یک گوشته هیبرید شده تشکیل شده باشد و یا در مسیر خود با ماگماهای پتاسیک مشتق شده از گوشته آغشتگی پیدا کرده باشد.پذیرفتاری مغناطیسی توده ها ( si5-10*300) و ترکیب کانی شناسی آنها شامل مگنتیت، هورنبلند، پیروکسن و بیوتیت نشان می دهد که آنها متعلق به سری مگنتیت (گرانیتوئیدهای اکسیدان) هستند. زون های آلتراسیون بسیار گسترده بوده و در ارتباط مستقیم با توده های نفوذی می باشند. پردازش داده های ماهواره ای به روشهای مختلف، آلتراسیون وسیع منطقه را به خوبی بارزسازی می کند که از این میان روش طبقه-بندی نظارت شده و آنالیز مولفه های اصلی به روش انتخابی بهترند. زون های آلتراسیون که در سطح و عمق تشخیص داده شده اند، در هر دو منطقه شامل زون های پتاسیک، سرسیتیک- پتاسیک، کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت، کوارتز- کربنات- پیریت، سیلیسی- پروپلیتیک، سیلیسی، پروپلیتیک و کربناته بوده که در مطالعات سطحی و زیرسطحی مشخص شده است. آلتراسیون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت در سطح زمین توسط یک زون آرژیلیک سوپرژن پوشیده شده است. کلسیت کانی اصلی در اغلب آلتراسیون ها است. رابطه نزدیکی بین کانی سازی، آلتراسیون و توده های مونزونیتی دیده می شود. کانی سازی اولیه به 4 شکل مختلف دیده می شود که عبارتند از: 1- استوک ورک، 2- افشان، 3- برش های هیدروترمالی و 4- کانی سازی رگه ای. تراکم بالای رگچه ها در منطقه اکتشافی ماهرآباد (حداکثر تا 60 رگچه در مترمربع) (محدوده ma-i) و در خوپیک (بیش از 30 عدد در مترمربع) (زون پتاسیک) نقشه برداری شد. کم بودن تراکم رگچه ها در منطقه اکتشافی خوپیک به علت پایین تر بودن سطح فرسایشی است. برش های هیدروترمالی در هر دو منطقه سه مرحله کانی سازی را نشان می دهند: 1- کانی سازی قبل از تشکیل برش، 2- کانی سازی همزمان با تشکیل برش و 3- کانی سازی بعد از تشکیل برش. مجموعه پاراژنز کانیهای فلزی هیپوژن در هر دو منطقه شامل پیریت، کالکوپیریت، بورنیت، مگنتیت، اسفالریت و گالن است. مگنتیت در رگچه های زون پتاسیک و سیلیسی- پروپلیتیک در ماهرآباد و در رگچه های زون پتاسیک، سرسیتیک- پتاسیک، کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت، کوارتز-کربنات- پیریت و سیلیسی- پروپلیتیک در خوپیک حضور دارد. بورنیت و اسفالریت فقط به صورت همرشدی با کالکوپیریت دیده می شوند که همزمانی تشکیل این کانیها را نشان می دهد. در منطقه اکتشافی خوپیک بافت ust در آلتراسیون پتاسیک در سطح زمین پیدا شد. این بافت نشاندهنده جدایش مواد فرار و بخارات از محلول ماگمایی بوده و معمولاً در بخش فوقانی توده های نفوذی و قبل از مرحله اصلی تشکیل استوک ورک ها در کانسارهای مس پورفیری بوجود می آید. دیده شدن این بافت در سطح زمین نشانه از بین رفتن بخش اعظم رگچه های سولفیددار در اثر فرسایش است. مراحل اولیه کانی سازی با حضور مقداری پیریت و کالکوپیریت به صورت همرشدی با کوارتز در این لایه ها دیده می شود.دامنه تغییرات عناصر در ماهرآباد به صورت زیر است: مس 22 تا 6830 گرم در تن، طلا 16 تا 1174 میلی گرم در تن، مولیبدن عمدتاً کمتر از 100 گرم در تن، روی 50 تا 2000 گرم در تن، سرب 14 تا 851 گرم در تن، آرسنیک 8 تا 182 گرم در تن و آنتیموان کمتر از 9 گرم در تن. همچنین دامنه تغییرات عناصر در خوپیک به صورت زیر است: مس 30 تا 8747 گرم در تن، طلا 20 تا 2063 میلی گرم در تن، مولیبدن عمدتاً کمتر از 50 گرم در تن، روی کمتر از 50 تا 2806 گرم در تن، سرب عمدتاً کمتر از 50 گرم در تن، آرسنیک کمتر از 50 تا 300 گرم در تن و آنتیموان عمدتاً کمتر از 25 گرم در تن. بیشترین میزان مس و طلا در محل بیشترین تراکم رگچه و در زون های کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت و پتاسیک دیده می شود. مطالعات ژئوفیزیک هوایی ناهنجاری بالای مغناطیسی (در نقاط خاصی که توده ها کمتر آلتره شده اند و یا زون های آلتراسیون مگنتیت دار مثل پتاسیک، سیلیسی- پروپلیتیک و پروپلیتیک حضور دارند)، پتاسیم، رادیم و توریم را در هر دو ناحیه نشان می دهد. ناهنجاری مغناطیسی در زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بسیار پایین است. برداشتهای ip و rs و مغناطیس سنجی در محدوده ماهرآباد گسترش کانیهای سولفیدی و همچنین زون پتاسیک را در منطقه اکتشافی ماهرآباد نشان داده است. مغناطیس سنجی زمینی در منطقه اکتشافی خوپیک بیانگر ناهنجاریهای بالایی در بخشهای زون پتاسیک و پروپلیتیک بوده که منبع آن، کانی سازی مگنتیت در رگچه هاست. سیالات درگیر بسیار متنوعی در هر دو ناحیه دیده می شود. دماسنجی و تعیین شوری سیالات درگیر در منطقه اکتشافی ماهرآباد نتایج زیر را نشان می دهد: - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بین 250 تا بیش از 600 درجه سانتیگراد و شوری از 20 تا بیش از 74 درصد وزنی با میانگین حدود 55 درصد نمک - زون سیلیسی- پروپلیتیک بین 221 تا 371 درجه سانتیگراد و شوری 14 تا 51 درصد وزنی همچنین دماسنجی و تعیین شوری در منطقه اکتشافی خوپیک شرایط تشکیل بافت ust و آلتراسیون ها را به صورت زیر مشخص می کند: - بافت ust بین 325 تا بیش از 600 درجه سانتیگراد و شوری از 40 تا بیش از 75 درصد وزنی با میانگین حدود 62 درصد نمک - زون پتاسیک بین 289 تا 385 درجه سانتیگراد و شوری از 30 تا بیش از 74 درصد وزنی با میانگین حدود 48 درصد نمک - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت بین 224 تا 322 درجه سانتیگراد و شوری کمتر از 40 درصد وزنی در منطقه اکتشافی ماهرآباد، کاهش محسوسی در دما و شوری محلول کانه دار از مرکز سیستم (زون پتاسیک) به اطراف مشاهده می گردد که نتیجه اختلاط آبهای جوی است. در منطقه اکتشافی خوپیک نیز تغییر کاملاً واضحی از نظر دما و شوری از بافت ust در سقف اتاقک ماگمایی به سمت آلتراسیون پتاسیک و بعد کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت دیده می شود. مرحله اصلی کانی سازی را در عمق حدود یک کیلومتری (براساس فشار لیتواستاتیک فرض شده) تشکیل شده است. مقدار δ18oh2o در بافت ust بین 5/75 تا 7/44 در هزار و در رگچه های زون پتاسیک بین 5/07 تا 5/75 در هزار است، بنابراین آنها از آب ماگمایی تشکیل شده اند، مقدار δ18oh2o در رگچه آلتراسیون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت 3/33 در هزار بوده و از آب جوی تشکیل شده است. براساس پاراژنز مینرالی (کالکوپیریت، مگنتیت و بورنیت) و مقدار شوری آب ماگمایی، مس و طلا توسط کمپلکس کلریدی و در شرایط اکسیدان حمل شده اند. براساس پاراژنز مینرالی و دمای متوسط تشکیل، شیمی محلول کانه دار در زون های آلتراسیون منطقه اکتشافی ماهرآباد به شرح زیر است: - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت: logfo2= (-25)- (-30), ph=4.5-8, logfs2= (-5)- (-7) - زون سیلیسی- پروپلیتیک: logfo2= (-34)- (-37), ph=7-9, logas2= (-13)- (-10) بر همین اساس شیمی محلول کانه دار در زون های آلتراسیون منطقه اکتشافی خوپیک به صورت زیر می باشد: - زون پتاسیک: logfo2= (-26)- (-30), ph=5.5-8.5, logfs2= (-4)- (-8) - زون کوارتز- سرسیت- کربنات- پیریت: logfo2= (-33)- (-37), ph=4-7.5, logas2= (-13)- (-11) شواهد آلتراسیون، کانی سازی، ژئوشیمی، ژئوفیزیک و دماسنجی نشان می دهد که مرکز کانی سازی در منطقه اکتشافی ماهرآباد در محدوده ma-i و ma-ii و دشت بین آنها و در منطقه اکتشافی خوپیک در نیمه شرقی منطقه است.در ماهرآباد قسمت فوقانی سیستم فرسایش پیدا کرده و قسمت مرکزی ذخیره در سطح زمین رخنمون دارد. در منطقه اکتشافی خوپیک بخشهای زیادی از کانی سازی در اثر فرسایش از بین رفته و زون پتاسیک دیده می شود. مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک از نوع مس- طلا پورفیری هستند. در مقایسه با کانسارهای مس پورفیری ارومیه- دختر، ماهرآباد و خوپیک نوع غنی از طلا هستند.همچنین با توجه به سن ائوسن میانی که برای مس- طلا پورفیری ماهرآباد بدست آمده، این سن می تواند مشخص کننده سن متالوژنی پورفیری های شرق ایران باشد.

منطقه مورد مطالعه در 45 کیلومتری جنوب غرب نیشابور و حدود 2 کیلومتری شرق روستای ارغش قرار گرفته است. داسیت، تراکیت، هورنبلندآندزیت، بازالت و توف با سن ائوسن و توده های نفوذی با ترکیب مونزونیت تا دیوریت با سن الیگومیوسن در منطقه شناسایی شدند. مجموعه کانی های اولیه به شدت تحت تأثیر آلتراسیون قرار گرفته است. زون بندی آلتراسیونی در منطقه شامل زون های پتاسیک، سریسیتی، کربناتی، سیلیسی و پروپلیتیک است. این زون بندی از یک روند متحدالمرکز پیروی می کند. کانی سازی پراکنده بیشتر مرتبط با آلتراسیون نوع پتاسیک است. پیریت فراوان ترین کانی سازی سولفیدی در منطقه است.کالکوپیریت نیز در زون آلتراسیون پتاسیک همراه با پیریت دیده می شود. اکسیداسیون کانی های سولفیدی اولیه سبب تشکیل مقادیر زیادی از کانی های اکسیدآهن مانند هماتیت و لیمونیت در بخش های سطحی منطقه شده است. اکتشافات ژئوشیمیایی در منطقه بر مبنای رسوبات رودخانه ای و سنگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز رسوبات رودخانه ای بی هنجاری مس تا ppm 9/44 را نشان داد که با مرتبط با واحد سنگی هورنبلند مونزودیوریت پورفیری است. بیشترین میزان مس در نمونه های سنگی به ppm 4/108 می رسد که مربوط به واحد سنگی هورنبلند دیوریت پورفیری در مرکز منطقه می باشد. براساس نتایج حاصل ازمطالعات xrf، توده های نفوذی منطقه در محدوده واحدهای سنگی حدواسط کالک آلکالن قرار می گیرند، که نشان دهنده موقعیت تکتونیکی زون فرورانش حاشیه قاره می باشد. مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی در سنگ های منطقه حاکی از وجود کانی مگنتیت در این سنگ ها است لذا می توان نتیجه گرفت که کانی سازی در منطقه مرتبط با توده های نیمه عمیق نوع i یا نوع اکسیدان بوده است. ارتباط منطقه مورد مطالعه با زون فرورانش حاشیه قاره، توده های نیمه عمیق مونزونیتی، وجود شواهد آلتراسیونی متنوع از جمله وجود زون پتاسیک به عنوان مهم ترین زون آلتراسیونی شناسایی شده، شواهد کانی سازی مس، وجود ناهنجاری های ژئوشیمیایی برای این عنصر و قرار گرفتن توده های نفوذی منطقه در سری گرانیتوئیدهای نوع i در کنار توجه به قرارگیری معدن طلای ارغش و معدن کائولن با فاصله کمی از منطقه مورد مطالعه، موید پتانسیل اکتشافی برای سیستم مس پورفیری در منطقه ارغش است.

منطقه ارغش در 45 کیلومتری جنوب غرب نیشابور واقع شده است. واحدهای نیمه عمیق در منطقه شامل بیوتیت هورنبلند کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند بیوتیت کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند مونزونیت پورفیری، بیوتیت هورنبلند مونزونیت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و بیوتیت کوارتز مونزودیوریت پورفیری میباشد. واحدهای آتشفشانی در منطقه شامل هورنبلند بیوتیت داسیت، بیوتیت هورنبلند داسیت، آندزیت و بازالت بالشی میباشد. واحدهای درونی شامل هورنبلند مونزودیوریت، هورنبلند مونزونیت، کوارتز مونزونیت، هورنبلند کوارتز مونزودیوریت، بیوتیت گرانودیوریت، هورنبلند گرانودیوریت، بیوتیت هورنبلند گرانودیوریت، بیوتیت کوارتز دیوریت و پیروکسن دلریت میباشد. 5 نوع آلتراسیونی که در منطقه شناسایی شده است شامل پتاسیک، پروپیلیتیک، کربناته، سیلیسی، سرسیتی میباشد و بر اساس فراوانی کانیهای حاصل از دگرسانی به 12 زون تفکیک شده است. کانی سازی اولیه از نوع کانی سولفیدی پیریت به صورت افشان با فراوانی 3-4% می باشد و کانی سازی ثانویه شامل لیمونیت، هماتیت و ژاروسیت میباشد. جهت انجام مطالعات دقیق هاله های ژئوشیمیایی و مشخص کردن زون بندی ژئوشیمیایی عناصر، تعداد 20 نمونه خرده سنگی و 8 نمونه رسوب آبراهه برداشت شد. نمونه ها به روش طیف سنجی جذب اتمی (aas) برای فراوانی عناصر (cu, zn, pb, ag and sb) آنالیز شدند. در نمونه های رسوب رودخانه فراوانی عنصر مس در بیشترین مقدار بالاتر از ppm58 میباشد در حالیکه در نمونه های خرده سنگی بیشترین میزان این عنصر به حدودppm 1138 میرسد. پذیرفتاری مغناطیسی در توده های نفوذی تا si5-10×4295 اندازه گیری شده است که می توان استنباط کرد، کانی سازی در این مجموعه با سری گرانیتوئیدهای نوع i در ارتباط است. حضور واحدهای سنگی حدواسط در منطقه، زون های دگرسانی فراوان و متنوع و آنومالی های ژئوشیمیایی عناصر مرتبط، این منطقه را از دیدگاه اکتشاف ذخایر مس پورفیری حائز اهمیت نموده است.

کانسارآهن کلاه ابوذر در 90 کیلومتری جاده نیشابور- قوچان (استان خراسان رضوی) در زون ساختاری بینالود واقع گردیده است. واحدهای رسوبی منطقه شامل آهک ها و ماسه سنگ های کرتاسه زیرین می باشند. سنگ های آذرین منطقه شامل واحدهای دیوریتی، هورنبلند دیوریت پورفیری و گرانیت پورفیری می باشند که به درون این واحدها نفوذ کرده اند. شسکتگی ها و ریز شکستگی ها بصورت رگه_ رگچه های مختلف ظاهر شده و مجاری مناسبی برای نفوذ محلول های هیدروترمالی فراهم نموده اند. دو نوع آلتراسیون در منطقه رخ داده است: 1) کربناتی شدن 2) سیلیسی شدن. کانی سازی آهن به صورت توده ای و رگه- رگچه ای در واحدهای کربناته منطقه دیده می شود. کانی سازی در منطقه به دو صورت هیپوژن و سوپرژن رخ داده است. بخش اعظم کانی سازی در منطقه در مرحله هیپوژن صورت گرفته است. کانه زایی هیدروترمال هیپوژن شامل تشکیل کانی های هماتیت و پیریت می باشد. در مرحله سوپرژن گوتیت با بافت جانشینی تشکیل شده است. کانی گوتیت حاصل از اکسیداسیون سولفیدهای آهن مخصوصاً پیریت در اثر فرآیندهای سوپرژن بوده است. میانگین فراوانی آهن در کانسنگ هماتیتی منطقه مورد مطالعه 24.95% می باشد. با توجه به دیاگرام s2ƒ t- هماتیت به همراه پیریت از محلول های هیدروترمال در دمای کمتر از c°200 تشکیل شده است. با توجه به حضور هماتیت در سطح و احتمال حضور مگنتیت در عمق، روش مغناطیس سنجی برای شناسایی ذخایر پنهان تشخیص داده شد. شدت کل میدان مغناطیسی در 220 نقطه در شبکه های 5×20 متر اندازه گیری شد. میدان مغناطیسی در منطقه مورد مطالعه بر اساس نقشه مغناطیس هوایی منطقه، 48600 گاما در نظر گرفته شد. شدت میدان مغناطیسی اندازه گیری شده 49369 تا 49197 گاما بوده است. همچنین پذیرفتاری مغناطیسی در 73 نقطه بر روی رخنمون های سنگی واقع در طول پروفیل های برداشت مغناطیسی اندازه گیری شد. تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی در سنگ های منطقه بین si5-10×3 تا si5-10×2600 تغییر می کند. بیشترین پذیرفتاری مربوط به واحد هورنیلند دیوریت پورفیری و کمترین پذیرفتاری مربوط به واحدهای آهکی منطقه می باشد. جمعاً 10 پروفیل برداشت گردید. در هر پروفیل سه نیمرخ حساسیت مغناطیسی، شدت کل میدان مغناطیسی و زمین شناسی سطحی برای مقایسه با هم رسم شد. نتیجه این مقایسه ها با توجه به نا هماهنگ بودن حساسیت و شدت کل میدان و یا ناهماهنگ بودن بودن آن، اطلاعاتی راجع به عمق نسبی آنومالی ها فراهم می کند. نقشه های شدت کل میدان مغناطیسی، منحنی میزان، سیاه و سفید تابش نور، انتقال به قطب، مشتق اول قائم، ادامه به سمت بالا و سه بعدی به وسیله نرم افزار er mapper تهیه شد. بررسی این نقشه ها وجود آنومالی های مجزا با فاصله کمتر از 20 متر از هم با روندse-sw را نشان می دهد. طول و عرض آنومالی a در جنوب منطقه به ترتیب حدود50 و30 متر و آنومالی های b,cوd در مرکز منطقه به ترتیب حدود 10 و 5 متر می باشد. با بررسی نقشه های ادامه به سمت بالا در ارتفاعات مختلف، علاوه بر آنومالی های جنوب منطقه، آنومالی هایی در غرب منطقه مشاهده شد. عمق نسبی تمام آنومالی های مشاهده شده از کمتر از 10 متر تا 100 متر تخمین زده شد. منبع ایجاد کننده آنومالی جنوب و مرکز واحد هورنبلند دیوریت پورفیری تفسیر می شود. محل آنومالی غرب که منطبق بر محل ترانشه هماتیتی می باشد، به عنوان نقاط حفاری پیشنهاد می شود.

معدن سنگان در فاصله حدود 300 کیلومتری جنوب¬¬شرقی مشهد و 40 کیلومتری جنوب¬شرقی خواف قرار می¬گیرد. این کانسار جزئی از کمربند آتشفشانی- پلوتونیکی خواف - کاشمر - بردسکن به¬ حساب می¬آید. محدوده مورد مطالعه ناحیه بین دو آنومالی بزرگ باغک و c شمالی معدن سنگان است. زمین¬شناسی منطقه شامل شیل و ماسه سنگ¬های غنی از سیلیس با سن ژوراسیک است که توده¬های نیمه¬عمیق ترشیری با طیفی از دیوریت تا سینیت پورفیری و بعضا گرانیت تا گرانودیوریت پورفیری در آنها نفوذ کرده¬اند. تمامی توده¬های نفوذی قدیمی¬تر از کانی¬سازی می¬باشند و دچار آلتراسیون¬های کربناتی (قوی، متوسط، ضعیف)، کلریتی ضعیف، سرسیتی ضعیف و پروپلیتیک ضعیف شده¬اند. طبق مطالعات سطحی و زیرسطحی انجام شده، کانی¬سازی شکل گرفته در محدوده بین باغک و c شمالی معدن آهن سنگان شامل کانی¬سازی اکسیدی و سولفیدی است که حاوی مگنتیت، هماتیت، پیریت ± پیروتیت ± کالکوپیریت می¬باشد و تقریبا محدود به زون اسکارنی است. بیشترین ضخامت کانی¬سازی مگنتیت مربوط به گمانه¬های bk-152, bk-169 است. به طور کلی واحد اسکارن در بخش غربی معدن از نوع مجاورتی با ترکیب کلسیمی و به¬ سمت شرق به¬تدریج به نوع حاشیه¬ای و با ترکیب منیزیمی تبدیل می¬شود. اسکارن موجود به دو بخش دما بالا شامل پیروکسن - گارنت اسکارن و گارنت - پیروکسن اسکارن و دما پایین شامل فلوگوپیت اسکارن و کلریت - اپیدوت اسکارن تقسیم می¬شود. در مرحله پیشرونده تشکیل اسکارن، کانی¬هایی نظیر گارنت و پیروکسن و در مرحله پسرونده کانی¬هایی نظیر آمفیبول، فلوگوپیت، کلریت و اپیدوت تشکیل شده¬اند. کانی¬شناسی اسکارن طبق مطالعات آزمایشگاهی و آنالیزهای xrd شامل کانی¬های اوژیت، هدنبرگیت، کلینو فروسیلیت، آندرادیت، آلبیت، اسنیت، کلسیت، کلینوکلر، ریچتریت، بیوتیت، فلوگوپیت، فرواکتینولیت، کوارتز، دولومیت، مگنزیت و فروریچتریت می¬باشد. ژئوشیمی انجام شده در منطقه به روش شیمی¬تر بوده و میزان درصد عناصر fe, feo, s, p, sio2 را مشخص می¬کند. بیشترین میزان fe با 63/13% در گمانه bk-159 و کمترین آن 2/42% در گمانه bk-152، بیشترین میزان s با 10/13% در گمانه bk-148 و کمترین آن 0/032% در گمانه bk-169، بیشترین میزان p با 0/042% در گمانه bk-152 و کمترین آن 0/005% در گمانه bk-148 است. سولفیدهای موجود در محدوده مورد مطالعه به صورت همزمان و بعد از کانی سازی اکسیدی تشکیل شده¬اند. با دور شدن از منشاء کانی¬سازی و کاهش دما، شرایط برای پایداری سولفیدها افزایش می¬یابد، همچنین نتایج ژئوشیمی انجام شده نشان می¬دهد از سمت غرب به شرق یک روند کاهشی در میزان درصد کانی¬سازی اکسیدی و روند افزایشی در میزان درصد کانی¬سازی سولفیدی وجود دارد.

کانسار سنگ آهن سنگان خواف در فاصله 300 کیلومتری جنوب شرقی مشهد واقع شده است. محدوده مورد مطالعه در بخش آنومالی غربی معدن سنگان (á) قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی واحدهای تفکیک شده در بخش سطحی و زیرسطحی شامل واحدهای رسوبی، آتشفشانی، توده-های نفوذی عمیق تا نیمه عمیق که قدیمی تر از کانی سازی هستند و از لحاظ ترکیب در محدوده دیوریت تا سینوگرانیت قرار می گیرند، واحدهای منشا که ترکیب سینیتی دارند، واحد اسکارنی و کانی سازی مگنتیت می باشند. بافت غالب توده ها پورفیری است و بافت های هیپیدومورف گرانولار، گرافیکی و میرمکیتی نیز حضور دارند. توده های منشا در مجاورت زون اسکارنی دما بالا قرار گرفته و شواهد اندواسکارن به ضخامت 5/0 متر قابل مشاهده است. تاثیر سیال کانه دار بر روی توده های موجود موجب تشکیل آلتراسیون های نوع کربناتی، پروپلیتیک، آرژیلیک، سیلیسی و سرسیتیک شده است.زون اسکارنی به دو بخش دما بالا و دما پایین تقسیم می شود. گارنت اسکارن شاخص دما بالا بوده و در محدوده وسیعی از سطح تا عمق گسترش دارد. گارنت نوع آندرادیت، پیروکسن نوع کلینوفروسیلیت و جوهانسنیت، ولاستونیت و کلسیت این مجموعه را همراهی می-کنند. حضور گارنت در دو حالت همسانگرد و ناهمسانگرد و تغییر در اندازه دانه های تشکیل شده احتمالا نشان دهنده دو مرحله اسکارنی شدن در بخش پیش رونده است که مرحله اول منطبق بر زمان جایگیری توده نفوذی و مرحله دوم همزمان با تکامل سیالات هیدروترمال و نفوذ آنها به درون سنگ درونگیر آغاز شده است. گارنت های تشکیل شده در مرحله اخیر دانه درشت تر از زیرمرحله قبلی می باشد. مرحله پس رونده با میزان ورود آب های جوی و کاهش دما دنبال می شود. در منطقه تپه قرمز فراوان ترین کانی های تشکیل شده در این مرحله کانی های گروه آمفیبول هستند. این مجموعه مینرالی از آلتراسیون کانی های کالک سیلیکاته بی آب تشکیل شده در مراحل قبل تشکیل شده اند. انتهایی ترین عضو این مرحله کلریت است. در این مرحله کالک-سیلیکات های آب دار و بدون آب تشکیل شده در مراحل قبلی اسکارن زایی، توسط سیالات دما پایین متحمل دگرسانی شده و مجموعه کلریت، کلسیت و کوارتز را تشکیل داده اند. بر اساس همیافتی کانی های موجود و دیاگرام پایداری کانی های اسکارنی دمای تشکیل زون اسکارنی دما بالا بیش از 500 درجه سانتی گراد است. اسکارن تشکیل شده در این مرحله مجاورتی و کلسیم دار است.مهم ترین و فراوان ترین کانی فلزی موجود در بخش سطحی و زیرسطحی منطقه تپه قرمز مگنتیت است. مگنتیت حدود 15 درصد بخش سطحی و بیش از 30 درصد گمانه های مطالعه شده زیرسطحی از مجموع 1647 متر با عیار 23/52 درصد را به خود اختصاص می دهد.کانی سازی سولفیدی در نسل های مختلف همزمان با کانی سازی اصلی و بعد از آن تشکیل شده اند و شامل پیریت، کالکوپیریت و پیروتیت اند. میزان متوسط گوگرد در گمانه های مطالعه شده معادل 319/1 درصد می باشد. مطالعات مغناطیس سنجی در محدوده ی مورد مطالعه آنومالی های مغناطیسی بزرگی را نشان می دهد. به منظور آماده سازی نقشه ها از فیلترهای حذف نویز و تابع درجه اول جهت حذف اثرات ناحیه-ای استفاده گردید. شدت میدان مغناطیسی دو قطبی ها در بخش مرکزی تا جنوبی به بیشترین میزان خود می رسد. لازم به ذکر است محدوده ی زیر پوشش آنومالی های مغناطیسی انطباق کاملی با زون گارنت اسکارن در منطقه دارد. فیلتر مشتق اول قائم تطابق خوبی با نقشه زمین شناسی منطقه به منظور آنومالی های سطحی مگنتیت دارد. در نقشه های فراسو اثر آنومالی های کوچک بخش جنوبی در عمق 40 متری و آنومالی های بخش شمالی در اعماق بیشتر از 80 متری تضعیف شده اند. آنومالی بخش مرکزی که مهم ترین آنومالی نیز می باشد همچنان باقی مانده و اثر آن با افزایش عمق از سمت شمال کاسته شده و در بخش مرکزی تا جنوبی ادامه دارد. اختلاف بین دو قطب مغناطیسی در عمق 200 متر به بیش از 6000 گاما می رسد. بنابراین اثرات آنومالی های مغناطیسی در بخش مرکزی تا این عمق می تواند ادامه داشته باشد. شدت بالای آنومالی مغناطیسی در گمانه tp-18 به دلیل حضور کانی سازی در عمق کم برای این گمانه است. ضمن آنکه پروفیل ها و نقشه های مغناطیسی و شرایط زمین شناسی ادامه کانی سازی در عمقی بیشتر از عمق حفر شده برای این گمانه را تایید می کنند. گمانه ی tp-20 از لحاظ پارامترهای حفاری و شدت میدان مشابه گمانه های tp-17 و tp-5 است. اما این گمانه در نزدیکی مرز توده حاوی کانی سازی قرار گرفته است لذا ضخامت زون مگنتیتی در آن کمتر است. در صورتیکه این گمانه در راستای جنوب با شیب تقریبی 80 درجه حفاری می شد می-توانست ضخامت بیشتری داشته باشد. دو گمانه tp-24 و bh-55 در نقشه های گرادیان افقی و عمودی دقیقا در مرز توده ی کانی سازی قرار گرفته اند. گمانه tp-24 می بایستی در راستای شرق و گمانه bh-55 در راستای جنوب حفاری می شده است. تطابق پروفیل شمالی- جنوبی در نقشه برگردان به قطب که از گمانه های شماره 17، 18 و 20 می گذرد با ویژگیهای کانی سازی در این گمانه ها نشان دهنده ی عمق بیشتر کانی سازی و یا ضخامت بیشتر در بخش سطحی از گمانه ی tp-18 با یک کاهش تدریجی به طرف گمانه یtp-17 است. بنابراین در فاصله ی 40 متری جنوبی گمانه ی tp-18 می توان بیشترین احتمال حضور کانی سازی را داد.

منطقه اکتشافی کوه¬سربی در استان خراسان رضوی و 20 کیلومتری شمال¬غرب شهرستان باخرز واقع شده و در منتهی الیه شرقی بلوک سبزوار قرار دارد. زمین¬شناسی منطقه شامل سنگ آهک تبلور مجدد یافته با میان لایه¬هایی از اسلیت، ماسه سنگ اندکی دگرگون شده (metasandstone) و ماسه سنگ آهکی اندکی دگرگون شده (calcareousmetasandstone) است. این توالی رسوبی متعلق به سازند نایند با سن تریاس پسین (نورین- رتین) می¬باشد. خصوصیات سنگ¬شناسی منطقه کوه¬سربی مشابه ویژگیهای عضو انتهایی سازند نایبند، عضو حوض خان، است. آلتراسیون¬های منطقه شامل زونهای باریتی، کلسیتی، دولومیتی و سیلیسی می¬باشد. کانی¬سازی به حالت جانشینی و رگه¬ای در سنگ میزبان کربناته تشکیل شده است. سه رگه کانی سازی با ضخامتهای متغیراز 10 تا 15 متر وجود دارند. امتداد عمومی این رگه¬هاnw-se و شیب آن¬ها بین 65 تا 75 درجه تغییر می¬کند. کانی¬سازی شامل باریت (به میزان حدود 90 درصد) و گالن (در حدود 10درصد) همراه با مقدار اندکی کالکوپیریت (1-5 درصد) و پیریت (1-3 درصد) است. بافت¬های مشاهده شده شامل تیغه¬¬ای و شعاعی در کانی باریت،لایه¬ای، توده¬ای و پراکنده در کانی گالن، و پراکنده در پیریت و کالکوپیریت است. کانی¬های ثانویه در این منطقه شامل مالاکیت، سروزیت، انگلزیت، گوتیت و هماتیت است. زون گوسان در این منطقه بسیار کم توسعه یافته است که نشانه میزان اندک کانی¬سازی سولفیدی است. دامنه تغییرات عناصر در نمونه¬های رگه¬ها عبارت است از: باریم 43/53 درصد تا 9 ppm، سرب 8/5 درصد تا زیر حد آشکارسازی، مس 9700 ppm تا زیر حد آشکارسازی، روی 389 تا 10ppm، آنتیموان 288 تا 21ppm و نقره 108 تا 2ppm. روابط مستقیم میان عناصر کلسیم و سیلیسیم و کلسیم و منیزیم نشاندهنده، کاهش کلسیم سنگ کربناته و جایگزینی سیلیسیم و منیزیم به جای آن و تشکیل آلتراسیون سیلیسی و دولومیتی است.کلسیم در نهایت به شکل رگچه¬های ثانویه کلسیت تشکیل شده است. جایگزینی سیلیسیم و منیزیم به جای کلسیم، سنگ میزبان را برای فرآیند جانشینی عناصر کانه¬ساز آماده می¬کند.رابطه مستقیم میان باریم و سرب مبین نزدیک بودن خواص و رفتار شیمیایی این دو است که سبب جانشینی آنها در سنگ میزبان در شرایط تقریبا یکسان و مشابه با هم شده است. شیمی گالن نشان دهنده دامنه تغییرات عناصر به این شرح است: نقره از 15 تا 175ppm، بیسموت از 42 تا 101ppm، مس از 143ppm تا 4/0 درصد، آهن از 234 ppm تا 7/0 درصد، سرب از 55 درصد تا 70 درصد، آنتیموان از 137 تا 270ppm و روی از 6 تا 143ppm. محاسبه نسبت sb/bi برای گالن بین 25/2 تا 63/5 می¬باشد که نشان دهنده تشکیل گالن در دمای متوسط است. نمودار سه تاییag-sb-bi نشان می¬دهد که گالن از نوع غنی ازsb است. در محدوده اکتشافی کوه¬سربی سیالات درگیر اولیه در باریت عمدتا از نوع lv و تک فاز غنی از مایع هستند. اندازه آن¬ها از 4 تا 10 میکرون متغیر است. دماسنجی انجام شده بر روی سیالات درگیر اولیه بیانگر متوسط دمای همگن شدن330 درجه سانتی¬گراد است.اندازه¬گیری اولین نقطه ذوب برای سیالات درگیر دمای تقریبی 55- درجه سانتی¬گراد را نشان می¬دهد که آشکار کننده سیستم نمک h2o-nac-cacl2 درمحلول کانه¬دار است. میانگین آخرین نقطه ذوب برای سیالات درگیر 7/3- درجه سانتی¬گراد است. محاسبه شوری با توجه مقادیر فوق الذکر دارای میانگین 1/1 درصد است. با توجه به شکل کانی¬سازی، نوع و گسترش آلتراسیون، نتایج ژئوشیمیایی و بالاخص نتایج مطالعات سیالات درگیر، نوع کانی¬سازی باریت-گالن منطقه اکتشافی کوه¬سربی مشخص نیست. به منظور تعیین دقیق نوع کانی¬سازی به مطالعات ایزوتوپ پایدار، سن سنجی کانی¬سازی و بررسی¬های تفضیلی تر نیاز است.

منطقه ی اکتشافی خانلق، یک کانی سازی اکسید آهن- آپاتیت است که در استان خراسان رضوی، در 35 کیلومتری شمال غربی نیشابور و 10 کیلومتری شمال شهر فیروزه واقع شده است. توده های نفوذی نیمه عمیق الیگوسن با ترکیب گرانودیوریت و کوارتزمونزودیوریت در سنگ های آتشفشانی داسیتی و توف نفوذ کرده اند. آلتراسیون های موجود در منطقه شامل پروپلیتیک، کربناته، سیلیسی و آرژیلیکی می باشد؛ که پروپلیتیک و کربناته از وسعت و شدت بیشتری برخوردارند و تمامی واحدهای موجود در منطقه را تحت تاثیر قرار داده اند. رخداد کانه زایی در خانلق از ساختارهای خطی پیروی می کند و در بخش های شمالی و غربی منطقه در درز و شکستگی واحدهای هورنبلند کوارتز مونزودیوریت پورفیری و هورنبلند گرانودیوریت پورفیری مشاهده می شوند. روند عمومی رگه و رگچه ها شمال غربی- جنوب شرقی با شیب بین 25 تا 45 درجه به سمت شمال شرقی است. کانی های مهم موجود در منطقه ی اکتشافی خانلق مگنتیت و آپاتیت است که با باطله های کلسیت، کوارتز، اپیدوت، پیروکسن و کلریت همراهی می شود. همراهی آپاتیت و مگنتیت در تمام منطقه ی اکتشافی وجود دارد. کانی های سولفیدی پیریت و کالکوپیریت تنها در یک نمونه و به صورت بسیار ریز شناسایی شد. کانی های ثانویه نیز شامل هماتیت و بسیار کمتر مالاکیت است. بافت های مشاهده شده در این منطقه ی اکتشافی رگچه ای، برشی، توده ای، پرکننده ی فضای خالی و رشته ای می باشد. مگنتیت ها به صورت کاملا شکلدار و یا بی شکل و توده ای مشاهده می شوند. آنالیز دانه های مگنتیت نشان داد که مقدار تیتانیم بین 0/8 – 0/1 درصد، مقدار گوگرد 0/70 – 0/40> درصد و فسفر نیز بین 0/18 – 0/004 درصد می باشد؛ که از این لحاظ جزء مگنتیت های کم تیتان، کم گوگرد و کم فسفر محسوب می شوند. محتوای ree در مگنتیت ها بین ppm 131 – 4 می باشد. مگنتیت ها با مقدار ree بالاتر احتمالا محتوی انکلزیون هایی از آپاتیت هستند. نسبت (la/yb)n بین 34/3-3/4 می باشد. دیاگرام عنکبوتی مربوط به نمونه های مگنتیت، جدایش متوسط تا نسبتا شدید lree/hree را نشان می دهد. بلورهای آپاتیت به صورت منشورهای شش گوشی و کاملا شکل دار هستند. آنالیزهای نمونه های آپاتیت نشان می دهد که مقدار ree بین ppm 10942 – 8057 متغیر است و نسبت (la/yb)n بین 3/54-31 می باشد. دیاگرام عنکبوتی مربوط به نمونه های آپاتیت، جدایش قوی lree/hree و آنومالی منفی eu را نشان می دهد. بالاترین ناهنجاری مغناطیسی در نقشه rtp در جنوب غربی منطقه قرار دارد که بر زون کانی سازی اصلی منطبق است. نقشه های فراسو به سمت بالا وجود آنومالی را از سطح تا عمق 40 متر پیش-بینی می کنند. این آنومالی احتمالا با توده های نفوذی منشا در عمق ارتباط دارد. در جنوب محدوده، توده ی گرانودیوریت پورفیری که از سری مگنتیت است؛ دارای کمترین ناهنجاری مغناطیسی می باشد. کانی سازی اکسید آهن- آپاتیت خانلق با سایر کانسارهای اکسید آهن- آپاتیت در سوئد، ایران مرکزی و منطقه زنجان در شمال غربی ایران مقایسه شد. در نمودارهای ژئوشیمیایی ni / (cr + mn) در برابر ti + v و al+mn در برابر ti+v، نمونه-های مگنتیت خانلق در گستره ذخایر نوع کایرونا قرار گرفت. همچنین الگوی ree در مگنتیت های خانلق با ذخایر نوع کایرونا مشابه است. مطالعات ژئوشیمیایی بر روی آپاتیت ها نشان داد که در نمودارهای (ce / yb)n دربرابر مجموع ree، sr در برابرy، sr در برابر mn، y در برابر eu / eu*، این نمونه ها در گستره کانسارهای نوع کایرونا قرار می گیرند. همچنین بررسی الگوی ree در آپاتیت ها با ذخایر نوع کایرونا نشان میدهد که این دو الگو مشابه یکدیگرند. آنومالی منفی eu و غنی شدگی در lree کاملا مشهود است. در نهایت می توان گفت که کانی سازی مگنتیت- آپاتیت خانلق به لحاظ جایگاه تکتونیکی، ماهیت ماگماتیسم منطقه، نوع سنگ میزبان، ساخت و بافت، پاراژنز کانیایی، ترکیب کانی شناسی، آلتراسیون و بررسی های ژئوشیمیایی شباهت زیادی با ذخایر نوع اکسید آهن- آپاتیت کایرونا (ioa) دارد و بنابراین به عنوان اولین کانی سازی شناخته شده ی نوع کایرونا در شمال شرق ایران معرفی می شود.

منطقه اکتشافی کوه¬شاه در کمربند ولکانو-پلوتونیکی ترشیری بلوک لوت در خاور ایران واقع شده است. بیش از 17 توده¬ نفوذی اسیدی تا حدواسط با ترکیب دیوریت تا سینیت در منطقه شناسایی شده است. زون¬های آلتراسیون هیدروترمالی مرتبط با توده¬های نفوذی شامل: آرژیلیک، پروپلیتیک، آرژیلیک پیشرفته، سیلیسی، کوارتز-سرسیت-پیریت، گوسان و برش هیدروترمالی است که اغلب با یکدیگر تداخل کرده و این امر به¬همراه هوازدگی شدید، سبب پیچیدگی تفکیک زون¬های آلتراسیونی شده است. کانی¬سازی به شکل سولفیدی (پیریت و به مقدار کمتر کالکوپیریت) و اکسیدهای آهن دانه¬پراکنده و رگچه¬های استوک¬ورک کوارتز-اکسیدآهن، مشاهده می¬شود. توده¬های منطقه متاآلومینوس، کالک آلکالن، شوشونیتی و دارای پذیرفتاری مغناطیسی بالا هستند. توده¬های نفوذی منطقه در کلاس توده¬های اکسیدان، سری مگنتیت تیپ i طبقه بندی می¬شوند. سنگ منشا این توده¬ها احتمالا یک گارنت اسپینل لرزولیت با ذوب بخشی 0.5 تا 4 درصد است. سن این توده¬های گرانیتوئیدی، بر مبنای سن¬سنجی u-pb بر روی کانی زیرکن، 0/7±39/7 میلیون سال (ائوسن میانی) است. داده¬های رادیوایزوتوپ (نسبت 87sr/86sr و 143nd/144nd اولیه و ϵnd) و داده¬های ژئوشیمیایی پیشنهاد می¬کند که توده گرانیتوئیدی کوه¬شاه از گوشته تهی شده، در کمان ماگمایی مرتبط با زون فرورانش منشا گرفته است. کانی¬سازی سولفیدی و اکسیدهای¬آهن، به اشکال پراکنده در متن سنگ، رگچه¬ای، درزه¬های لیمونیت-ژاروسیت، برش هیدروترمالی، رگه¬های موازی کوارتز-کلسیت-لیمونیت (پیریت) مشاهده می¬شود. حضور و گسترش و شدت میزان اکسیدهای آهن پراکنده (تا 10 درصد در زون¬های گوسان) و رگچه¬های متعدد کوارتز-اکسیدآهن و لیمونیت+کلسیت+کوارتز با تراکم رگچه تا 40 عدد در 1 متر، حاکی از قرارگیری زون¬های سولفیدی با عیار بالا در معرض هوازدگی و اسیدشویی می باشد. آنومالی ژئوشیمیایی عناصر (cu, au, fe, pb, zn, as, sb, mo, bi, hg) و عناصر دیگر (mn, ba, te, se) منطبق بر زون¬های آلتراسیونی کوارتز-سرسیت-پیریت، گوسان-استوک¬ورک-برش هیدروترمالی، توده¬های سیلیسی بی¬قاعده و آرژیلیک پیشرفته هستند. آنومالی¬های ژئوفیزیکی، منطبق بر زون¬های آلتراسیون هیدروترمالی و کانی¬سازی است که نتایج و تفاسیر آنها الگویی پیچیده از مناطقی نیمه¬مدور تا بیضوی در جهت شمال¬خاور-جنوب¬باختر را مشخص می¬سازد. با توجه به اینکه سولفیدها طی فرایند اکسیداسیون در سطح زمین، اکسید شده¬اند، میزان فراوانی بعضی از عناصر کمتر از میزان واقعی است. از آنجا که بیسموت در سیستم¬های پورفیری همراه با طلا و مس تشکیل می¬شود بنابراین بر اساس میزان فراوانی بیسموت می¬توان نتیجه گرفت که سیستم به لحاظ سطح فرسایشی در افق فوقانی قرار دارد. معمولا آنومالی مولیبدن همراه با مس و بیسموت در مرکز سیستم بیشترین تمرکز را دارد از آنجا که میزان کمی مولیبدن در زون اکسیدان شسته می-شود می¬توان نتیجه گرفت که سطح فعلی افق می¬تواند سطح بالایی یک سیستم پورفیری باشد. مطابق زون-بندی ژئوشیمیایی کانسارهای اپی¬ترمال، در بخش¬های پایین سیستم و رگه¬های کوارتز-سولفید، ناهنجاری¬های عناصر cu, pb, zn (au, ag)، مشاهده می¬شود. در منطقه کوه¬شاه، بخش¬های تحتانی کانی¬سازی رخنمون سطحی ندارند و تنها بطور محدود بخش بالایی و یا حاشیه¬ای زون کوارتز-سرسیت-پیریت رخنمون دارد. شواهد سیالات درگیر در منطقه نشانه¬های وجود سه دسته سیال در کانسار است که در نمودار شوری در مقابل دمای همگن شدن، همپوشانی خوبی با محدوده کانسارهای پورفیری و اپی¬ترمال نشان می¬دهد و روند تکاملی سیال کانه¬ساز می¬تواند ناشی از فرآیند جوشش وخروج co2 (که سبب افزایش شوری در سیال باقیمانده می شود) باشد. با توجه به کلیه شواهد نظیر توده های نفوذی نیمه عمیق، نوع و الگوی آلتراسیون، کانه زایی، الگوی پراکندگی عناصر به لحاظ ژئوشیمی، مدل¬های ژئوفیزیکی و مطالعات سیالات درگیر و ایزوتوپ پایدار، کانه زایی در منطقه را می¬توان بالای یک سیستم پورفیری-اپی ترمال است.

منطقه مورد مطالعه در 30 کیلومتری جنوب سبزوار و حدود 5 کیلومتری شرق روستای هلاک آباد قرار گرفته است. داسیت، لاتیت، آندزیت، بازالت با سن ائوسن و واحد¬های نیمه عمیق با ترکیب مونزونیت و دیوریت با سن الیگومیوسن در منطقه شناسایی شدند. مجموعه کانی¬های اولیه به شدت تحت¬تأثیر آلتراسیون قرار گرفته است به طوری که تنها بلورهای کوارتز و قالب بلوری کانی¬های فلدسپاتی باقی مانده است. زون¬بندی آلتراسیونی در منطقه شامل زون¬های سرسیتی، آرژیلیک، سیلیسی و پروپلیتیک است. این زون¬بندی از یک روند متحدالمرکز پیروی می¬کند. روند آلتراسیون¬ها شمال¬غرب، جنوب شرق است و در امتداد توده¬های نفوذی است. آلتراسیون آرژیلیک دارای شدت و گسترش زیادی است و حاصل این آلتراسیون وجود معادن فعال کائولن در منطقه است. کانی¬سازی پراکنده و رگچه¬ای بیشتر مرتبط با آلتراسیون نوع آرژیلیک است. پیریت فراوان¬ترین کانی¬سازی در منطقه است. حداقل دو نسل پیریت در زون¬های کانی¬سازی قابل تشخیص است. کالکوپیریت نیز در محل رگچه¬ها همراه با پیریت دیده می¬شود. اکسیداسیون کانی¬های سولفیدی اولیه سبب تشکیل مقادیر زیادی از کانی¬های اکسید-¬ سولفات آهن مانند هماتیت و ژاروسیت در بخش¬های سطحی منطقه شده است. اکتشافات ژئوشیمیایی در منطقه بر مبنای رسوبات رودخانه¬ای و سنگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج رسوبات رودخانه-ای بی¬هنجاری مس تا ppm 120 که با توده¬های مونزونیتی مرتبط است، شناسایی گردید. به دلیل هوازدگی و اکسیده شدن کانی¬های مس¬دار، میزان مس در نمونه¬های سطحی به شدت کاهش یافته است. مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی در سنگ¬های منطقه حاکی از وجود کانی مگنتیت در این سنگ¬ها است لذا می¬توان نتیجه گرفت که کانی¬سازی در منطقه مرتبط با توده-های نیمه عمیق نوع i یا نوع اکسیدان بوده است. وجود سیستم آلتراسیونی مناسب، توده¬های نیمه¬عمیق مونزونیتی و الگوی کلی زمین¬شناختی در منطقه مؤید پتانسیل اکتشافی برای سیستم مس پورفیری در منطقه هلاک آباد است.

اسکارن آهن شترسنگ در فاصله 110 کیلومتری شمال غرب مشهد، 82 کیلومتری شمال شرق سبزوار و در زون ساختاری بینالود قرار دارد. در این منطقه اولین پدیده مرتبط با تشکیل اسکارن، نفوذ توده های ساب ولکانیک حدواسط با ترکیب غالب مونزودیوریت و دیوریت پورفیری پس از ائوسن در بین توالی کربناته (به طور غالب آهکی) کرتاسه زیرین قابل قیاس با سازند تیزکوه در البرز مرکزی می باشد. توده های مذکور مشخصه متا آلومینوس وابسته به سری کالک آلکالن دارند. بر اساس شواهد صحرایی و مطالعات میکروسکوپی، اسکارن منطقه شامل دو زون اندواسکارن محدود و اگزواسکارن گسترده است. در اندواسکارن بافت پورفیری توده نفوذی حفظ شده است، با این تفاوت که پلاژیوکلاز ها آلتراسیون شدیدتری دارند. اگزواسکارن 5 زون مشخص شامل 1- گارنت اسکارن 2- گارنت- ایدوکراز اسکارن 3- پلاژیوکلاز اسکارن 4- زوئیزیت- اپیدوت اسکارن 5- اکتینولیت اسکارن دارد. این زون ها به ترتیب فاصله از توده های نفوذی به وجود آمده اند. بر اساس شواهد پتروگرافی فرایندهای متاسوماتیکی پیشرونده و پسرونده اسکارنی منطقه در سه مرحله جداگانه و مشخص به وقوع پیوسته اند. مرحله پیشرونده بعد از جایگزینی و با شروع تبلور توده نفوذی در عمق و یا آزاد شدن سیالات هیدروترمالی مشتق شده از آن شروع می شود. در این مرحله کانسارسازی انجام نمی شود و در حکم آماده سازی زمینه محسوب می گردد. در این مرحله کالک سیلیکات های بدون آب مانند گارنت در زون اسکارنی تشکیل شده اند. بررسی شرایط فیزیکوشیمیایی تشکیل اسکارن نشان می دهد که دمای مرحله اصلی تشکیل زون گارنت c=550-420 و 25-10- 22-10= o2ƒ بوده است. افزایش محلی فوگاسیته اکسیژن (22-10<) مانع تشکیل همزمان دو کانی گارنت و پیروکسن گردیده است. در مرحله پسرونده آغازی حجم عمده ای از کالک سیلیکات های بدون آب اسکارنی همانند گارنت و پیروکسن که در حرارت های نسبتاً بالا تشکیل شده اند، به مجموعه ای از سیلیکات های آبدار مثل اپیدوت، ترمولیت- اکتینولیت یا کانی هایی مثل کلسیت، کوارتز، مگنتیت و ... تبدیل شده اند. با توجه به دیاگرام پایداری کانی ها، این دگرسانی ها در دمای c=420-400 رخ داده و این محدوده دمایی 1/0=xco2 و 7-10< s2ƒ و 25-10 >o2ƒ را برای اسکارن مورد مطالعه پیشنهاد می کند. در مرحله پسرونده تأخیری کالک سیلیکات های آبدار و بدون آب تشکیل شده در مراحل قبلی به مجموعه های ریزدانه شامل کلریت، کلسیت، کوارتز و کانی های رسی تبدیل شده اند. مرحله اصلی نهشت اکسیدها و بخصوص سولفیدها، بعد از مرحله تشکیل اسکارن پیشرونده یعنی در طی مراحل آغازی دگرسانی پسرونده رخ داده است. مگنتیت مهم ترین و فراوانترین کانه اکسیدی منطقه است. بافت جانشینی مگنتیت در بین بلورهای گارنت نشان می دهد که مگنتیت بعد از تشکیل اسکارن اولیه نهشته شده است. پیریت فراوانترین کانه سولفیدی است که در حفرات، شکستگی ها و مرز بلورهای مگنتیت به وجود آمده است. بنابراین تشکیل پیریت بعد از مگنتیت رخ داده است. فرایند تشکیل پیریت در مراحل انتهایی آلتراسیون کالک سیلیکات های اولیه (مرحله پسرونده تأخیری) رخ می دهد. کالکوپیریت دیگر کانه سولفیدی می باشد که به مقدار بسیار اندک همراه با مگنتیت و پیریت مشاهده می شود. مقایسه طلا، مس و عناصر نادر خاکی منطقه شترسنگ با مهمترین کانسارهای fe oxides cu-au ثابت نمود که کانسار شترسنگ از لحاظ عناصر مورد قیاس در حد کانسارهای fe oxides cu-au نبوده و تنها کانه اقتصادی در آن مگنتیت است. نقشه های مغناطیسی انتقال به قطب آنومالی های مغناطیسی هماهنگ با توده های کانی سازی مگنتیت را آشکار کردند. آنومالی های مغناطیسی نسبت به توده های معدنی اصلی رخنمون یافته بیشتر به سمت شمال تمایل دارند. این تمایل دلالت بر این دارد که وسعت کانی سازی از توده معدنی که در سطح رخنمون دارد، بیشتر است. نقشه مشتق اول قائم داده های مغناطیسی سطحی بودن منابع آنومالی که به وسیله توده های مگنتیت روی سطح آشکار شدند، نشان دادند. نقشه ادامه به سمت بالا تا عمق 50، 100 و 150 متر نشان دادند که آنومالی های مغناطیسی اصلی a و b تا عمق 150 متر همچنان ادامه دارند که چنین عمق وسعتی را برای منایع آنها (توده های معدنی) پیشنهاد می کند.

منطقه معدن کائولن همدی، جزئی از کمربند پلوتونیکی- ولکانیکی 30 کیلومتری جنوب سبزوار است که این کمربند در زون سبزوار واقع شده است. روند گسلها و درزه¬های منطقه هم¬روند با کمربند بوده و شمال¬غرب- جنوب¬شرق می¬باشد. در مطالعات صحرایی و سنگ¬نگاری منطقه، سنگ¬های آتشفشانی از نوع آندزیت و کمی توف، با سن ائوسن و سنگ¬های نفوذی از نوع کوارتز مونزونیت پورفیری، کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند کوارتز مونزودیوریت پورفیری، هورنبلند مونزودیویت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و کوارتز دیوریت پورفیری با سن میوسن شناسایی شده است. تمامی واحدهای سنگی توسط محلول¬های گرمابی شدیداً دگرسان شده و مدل آلتراسیونی مشابه با کانی¬سازی¬ مس پورفیری ایجاد نموده است. بررسی دگرسانی منطقه، زون¬های آلتراسیون پروپیلیتیک، پروپیلیتیک-آرژیلیک، آرژیلیک- سیلیسی، سیلیسی- کربناته و ترکیبی از این موارد را نشان می¬دهد. از لحاظ کانی¬زایی می¬توان کانی¬های سولفیدی پیریت و کالکوپیریت، کانی¬های اکسیدی هماتیت و گوتیت و کانی¬های کربناتی مالاکیت و آزوریت را مشاهده نمود که به صورت رگچه¬ای و افشان نمود دارند. اکتشافات ژئوشیمیایی با برداشت 20 نمونه سنگی و رسوب آبراهه¬ای صورت گرفت. این نمونه¬ها پس از آماده¬سازی، به روش جذب اتمی برای عناصر cu، zn، pb ،ag و sb، آنالیز شدند. از بین این عناصر، عنصر مس، روی، نقره و آنتیمون آنومالی نشان می¬دهند. مقادیر بالای عنصر مس به سمت شرق منطقه تمایل دارد. نتایج حاصل از شواهد آلتراسیونی و ژئوشیمی نشان می¬دهد که مرکز سیستم پورفیری به سمت شرق منطقه می¬باشد. از این رو با توجه به مطالعات پتروگرافی، آلتراسیونی، شواهد صحرایی و نتایج ژئوشیمی نتیجه گرفته شد که منطقه مطالعاتی، قسمت حاشیه یک نهشته مس پورفیری می¬تواند باشد. براساس شکل، ابعاد زون¬های آلتراسیون، نوع زون های آلتراسیون و نوع توده¬های نفوذی، الگوی کلی منطقه مشابه بخش¬های فوقانی یک سیستم مس پورفیری است.

منطقه هلاک آباد، در30 کیلومتری جنوب غرب شهرستان سبزوار واقع شده است. سنگ های نیمه عمیق منطقه شامل: کوارتز مونزودیوریت پورفیری, کوارتز مونزونیت- کوارتز مونزو دیوریت پورفیری، کوارتز دیوریت پورفیری و مونزو دیوریت پورفیری است. سنگ های ولکانیکی شامل آندزیت، هورنبلند آندزیت، کوارتز آندزیت، پیروکسن آندزیت، هورنبلند داسیت و پیروکسن- هورنبلند کوارتز لاتیت است. پنج نوع آلتراسیون پروپیلیتیک، کربناته، آرژیلیک, سیلیسی و سرسیتی تشخیص داده شده و براساس فراوانی کانی های حاصل از دگرسانی به سیزده زون تفکیک می گردند. کانی سازی اولیه در منطقه از نوع کانی سولفیدی پیریت به صورت افشان و با فراوانی 4-3% می باشد. کانی سازی ثانویه به صورت اکسیدهای آهن لیمونیت، هماتیت، گوتیت و جاروسیت در سطح دگرسانی آرژیلیک وجود دارد. جهت انجام مطالعه دقیق هاله های ژئوشیمیایی و مشخص کردن زون بندی ژئوشیمیایی عناصر، تعداد 19 نمونه خرده سنگی و 9 نمونه رسوب آبراهه برداشت گردید. نمونه ها به روش طیف سنجی جذب اتمی (aas) برای فراوانی عناصر (cu, zn, pb, ag, sb) آنالیز شدند. در نمونه های رسوب رودخانه فراوانی عنصر مس در بیشترین مقادیر بالاتر از ppm250 می باشد در حالی که در نمونه های خرده سنگی بیشترین میزان این عنصر حدود ppm175است. حضور واحدهای سنگی حدواسط در منطقه، تأیید ارتباط کمربند ولکانیکی- پلوتونیکی هلاک آباد با زون فرورانش حاشیه قاره ها، وجود زون های دگرسانی فراوان و متنوع و آنومالی های ژئوشیمیایی عناصر مرتبط، این منطقه را از دیدگاه اکتشاف نهشته های مس پورفیری حائز اهمیت نموده است. کانسار ابوذر در فاصله 110 کیلومتری شمال غرب مشهد، 82 کیلومتری شمال شرق سبزوار و منطقه مورد مطالعه در بخش شرقی آن واقع شده است. این کانسار از نوع اسکارن آهن با کانی سازی اصلی مگنتیت می باشد. نفوذ توده های کوارتز دیوریت، مونزودیوریت پورفیری و کوارتزمونزودیوریت پورفیری به درون سنگ میزبان کربناته سبب این کانی زایی شده است. براساس مطالعات پترولوژیکی، توده های مذکور عمدتاً متا آلومینوس بوده و وابسته به سری ماگمایی کالک آلکالن می باشند. اندو اسکارن مشاهده نشد و اگزو اسکارن شامل چهار زون پلاژیوکلاز اسکارن، اکتینولیت اسکارن، زوئیزیت اسکارن و کانه اسکارن می باشد. تشکیل کانی های اسکارنی طی دو مرحله دگرگونی پیش رونده و پس رونده رخ داده است. تیپ اسکارن آهن منطقه با توجه به فراوانی گارنت کلسیم دار (آندرادیت- گروسولاریت) در غرب و عمده سنگ آهک های کلسیتی در شرق، از نوع کلسیم اسکارن می باشد. بررسی شرایط دمایی و فوگاسیته اکسیژن دمای تشکیل این کانی ها را در محدود c400-550° و فوگاسیته اکسیژن 25-10-15-10 معرفی می نماید. چهار زون آلتراسیون کربناتی- سیلیسی، سیلیسی- کلریتی، سیلیسی و کربناتی- کلریتی مرتبط با اسکارن در منطقه شناسایی گردیده است. مقایسه طلا، مس و عناصر نادر خاکی با کانسارهای fe oxide cu-au ثابت کرد که سنگ آهن ابوذر از لحاظ عناصر ذکر شده قابل قیاس با کانسارهای iocg نبوده و تنها کانه اقتصادی در آن مگنتیت است. میانگین فراوانی آهن کانسنگ منطقه حدود 34/5% است. نقشه های ژئوفیزیکی ادامه به سمت بالا در اعماق 50، 100 و 150 متر نشان داد که آنومالی های مغناطیسی a و b در غرب و شرق منطقه تا عمق 150 متری همچنان باقی می مانند که نشان دهنده عمقی بودن این منابع کانی سازی می باشد. آنومالی های مغناطیسی نسبت به توده های اصلی کانی سازی مقداری به سمت شمال جابجایی نشان می دهند. این جابجایی دلالت بر این دارد که کانی سازی بزرگتر از توده معدنی است که در سطح رخنمون دارد.