مطالعات پترولوژی و ژئوشیمی اندیس مس- مولیبدن پورفیری کهنگ و پهنه های دگرسانی هیدروترمال وابسته

اندیس مس- مولیبدن پورفیری کهنگ واقع در 73 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 ی دگرسانی با وسعت بیش از2km10 در این منطقه شده است. براساس مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی، رخساره های دگرسانی شناخته شده عبارتند از: رخساره ی فیلیک، آرژیلیک حدواسط و پروپیلیتیک. البته آثاری از یک رخساره ی سیلیسی تکامل نیافته نیز مشاهده گردید. میزان پیشرفت و شدت دگرسانی در این منطقه به حدی است که کمتر آثاری از ویژگی های کانی شناختی سنگ اولیه و حتی بافت آن برجای مانده است. مجموعه کانی های پهنه ی فیلیک شامل کوارتز، سریسیت، پیریت و به میزان کمتر کلریت، اسفن و آپاتیت می باشد. پاراژنز کانیایی رخساره ی پروپیلیتیک شامل اپیدوت، کلریت، کلسیت، آلبیت، اسفن و فازهای کانیایی رخساره ی آرژیلیک حدواسط، شامل کوارتز، کائولینیت، ایلیت، دیکیت، سریسیت، کلینوکلر، کلسیت، ژاروسیت و تورمالین می باشد. 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. براساس آنالیزهای شیمیایی سنگ کل (icp-ms)، و رده بندی سنگ ها با استفاده از نمودار کاتیونی جنسن و نمودار th-co، ترم های لیتولوژی شناخته شده شامل آندزیت بازالت، آندزیت، داسیت و ریوداسیت می باشند که به صورت ولکانیک و ساب ولکانیک در منطقه تظاهر نموده اند. مجموعه کانی های تشکیل دهنده ی سنگ های آندزیتی غیردگرسان شامل فنوکریست های پلاژیوکلاز و کانی های فرومنیزین دار (عموماً بیوتیت و هورنبلند)، در داخل یک خمیره ی دانه ای ریز بلور می باشند. پلاژیوکلازهای این سنگ ها دارای بافت غربالی تیپیک و زونینگ نرمال- نوسانی با ترکیب میانگین لابرادوریت و بیوتیت ها از نوع آهن دار (آنیت- سیدروفیلیت) می باشند. آمفیبول های متعلق به سنگ های آندزیتی از انواع آمفیبول های کلسیک هستند که تحت تأثیر دگرسانی به فازهای کلریت، اپیدوت، کلسیت و اسفن تبدیل شده اند. کلریت های حاصل از دگرسانی کانی های فرومنیزین دار سنگ اولیه در پهنه ی دگرسانی فیلیک، در رده ی ارتوکلریت ها قرار گرفته و از نوع رپیدولیت می باشند. به دلیل تمرکز پتاسیم در ساختار ژاروسیت های مطالعه شده در پهنه دگرسانی آرژیلیک حدواسط، منشأ آنها ماگمایی- گرمابی بوده که با ژاروسیت های ثانویه حاصل از فرآیندهای سوپرژن تفاوت دارد. (ژاروسیت های سوپرژن از نوع ناتروژاروسیت می باشند). محاسبه ی تغییرات جرم در جریان دگرسانی های این منطقه بیانگر روند غنی شدگی و تهی شدگی عناصر تشکیل دهنده ی سنگ در جریان این دگرسانی ها است. طبق یک قاعده ی کلی، افزودگی و کاهیدگی عناصر اصلی و جزئی در سنگ های دگرسان شده نسبت به سنگ اولیه، به نوع کانی های اولیه ی سنگ میزبان که تحت تأثیر دگرسانی واقع شده اند و به مجموعه کانی های تشکیل شده در جریان دگرسانی بستگی دارد. به منظور مطالعه و بررسی رفتار ژئوشیمیایی عناصر خاکی کمیاب درجریان فرآیندهای دگرسانی، الگوی ree ها در هریک از پهنه های دگرسانی در مقایسه با الگوی ree سنگ اولیه ترسیم گردید. نحوه ی توزیع این عناصر به عنوان ابزاری جهت تفکیک رخساره های دگرسانی مورد استفاده قرار گرفت. برپایه ی نتایج حاصل از این مطالعات، تفاوت های چشمگیری در رفتار ree ها در رخساره های مختلف دگرسانی اندیس کهنگ وجود دارد، به طوری که در پهنه ی دگرسانی فیلیک، lree ها و hree ها نسبت به سنگ اولیه، به ترتیب غنی شدگی و تهی شدگی نشان می دهند. در رخساره ی پروپیلیتیک، hree ها در مقایسه با سنگ نادگرسان، غنی شدگی و lree ها تهی شدگی نشان می دهند. در پهنه ی آرژیلیک حدواسط، تمامی عناصر خاکی کمیاب در نمونه های دگرسان شده نسبت به سنگ معادل غیردگرسان خود تهی شده اند. در نمونه های سیلیسی نیز تمامی ree ها تهی شدگی نشان می دهند، ولی میزان تهی شدگی lree ها بیشتر از hree ها می باشد. محاسبه ی نسبت cn(la/yb) در رخساره های مختلف دگرسانی نشان می دهد که حداکثر میزان تفکیک شدگی hree ها از ree ها به نمونه های سریسیتی [77/150=cn(la/yb)]، و حداقل مقدار تفریق hree ها از lree ها به نمونه های پروپیلیتی [64/9=cn(la/yb)]، تعلق دارد. مطالعات دماسنجی سیالات درگیر در نمونه های کوارتز رگه ای پهنه ی فیلیک اندیس کهنگ بیانگر رخداد دگرسانی فیلیک در دمای ?c330 است. حضور سیالات درگیر چندفازی که یکی از فازهای جامد آن را بلور مکعبی شکل هالیت تشکیل می دهد، نشان دهنده ی نمک گونگی بالای سیالات هیدروترمال در این اندیس است. این سیالات به دلیل دارا بودن قابلیت انتقال فلزات پایه همانند cu، mo، zn، pb و ... به صورت کمپلکس های کلریدی باعث افزایش پتانسیل اقتصادی سیستم پورفیری کهنگ گردیده اند. با اندازه گیر دمای tmice و محاسبه ی شوری سیالات درگیر، حضور دو دسته سیال با نمک گونگی های بالا و پائین در محدوده ی مطالعاتی اندیس کهنگ 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 پهنه ی فیلیک این اندیس می باشند. مقادیر o18? و d? در نمونه های کوارتز رگه ای و اپیدوت، اختلاط آب ماگمایی با آب جوی در بخش های حاشیه ای اندیس کهنگ (منطبق بر پهنه ی فیلیک و پروپیلیتیک) را تأیید می نماید.