پتروژنز و تعیین سن U-Pb توده‌های نفوذی کانسار مس سرچشمه

معدن سرچشمه، جزو معادن مس پورفیری بزرگ دنیا به شمار می‌آید که در پهنه فلززایی کرمان قرار گرفته است. رخنمون‌های سنگی در محدوده معدن شامل سنگ‌های بازالتی، آندزیت بازالتی تا آندزیتی ائوسن و توده‌های گرانولار و پورفیری گرانودیوریتی الیگوسن و استوک پورفیری گرانودیوریتی سرچشمه، توده تأخیری دانه‌ریز گرانیتی و انواع دایک‌های هورنبلند، پلاژیوکلاز و بیوتیت پورفیری آندزیتی تا داسیتی میوسن هستند. در نمودار‌های عنکبوتی، نمونه‌های مورد مطالعه از واحدهای مختلف، الگو‌های غنی‌شدگی از LILE و تهی‌شدگی از HFSE همانند ماگماهای مربوط به کمان‌های آتشفشانی را نشان می‌دهند. سنگ‌های آتشفشانی ائوسن و توده‌های گرانولار و پورفیری گرانودیوریتی الیگوسن ویژگی‌های معمول در ماگماهای کمان‌های آتشفشانی را نشان می‌دهند؛ در حالی که توده‌های سرچشمه پورفیری، تأخیری دانه‌ریز گرانیتی و دایک‌ها ویژگی‌های ماگماهای آداکیتی را دارند. میزان نسبت N(La/Yb) در سنگ‌های آتشفشانی 1 تا 5، در توده‌های گرانودیوریت پورفیری و گرانودیوریت گرانولار 7 تا 11 و در توده‌های سرچشمه پورفیری و تأخیری دانه‍ریز گرانیتی و انواع دایک‌ها به بیشینه مقدار 20 تا40 می‌رسد. با توجه به فراوانی پایین عناصر HREE در توده‌ها و دایک‌های میوسن، به نظر می‌رسد که در منشأ ماگماهای آنها گارنت حضور داشته است. تشکیل گارنت در منشأ این سنگ‌ها به دلیل افزایش ستبرای پوسته پهنه کرمان در طی الیگوسن و میوسن صورت گرفته است. بر پایه سن‌سنجی بلورهای زیرکن به روش U-Pb، استوک پورفیری سرچشمه در 12.97 ± 0.23، توده تأخیری دانه‌ریز گرانیتی در 12.37 ± 0.17 و هورنبلند دایک‌ها در 12.16 ± 0.8 میلیون سال پیش جایگزین شده‌اند. بر پایه ویژگی‌های عناصر کمیاب در بلورهای زیرکن، توده‌های نفوذی و دایک‌های میوسن از منشأ یکسان منشأ گرفته‌اند. توده‌های سرچشمه پورفیری، تأخیری دانه‌ریز گرانیتی و انواع دایک‌ها، در میوسن میانی از درصد متفاوت ذوب بخشی پوسته زیرین آمفیبولیتی با مقادیر متفاوت گارنت در محیط پس از برخورد تشکیل شده‌اند.