عوامل کنترل کننده کانه زایی و الگوی تشکیل کانسارهای سولفیدی روی-سرب رسوبی-بروندمی (sedex type) در منطقه زریگان-چاه میر، شرق بافق، ایران مرکزی

کانه زایی روی-سرب در حوضه زریگان-چاه میر، واقع در شرق بافق، در داخل توالی آتشفشانی-رسوبی کامبرین زیرین (early cambrian volcano-sedimentary sequence (ecvss)، معادل سری ریزو) رخ داده است. این توالی شامل دو بخش زیرین و بالایی می باشد که بخش زیرین آن از چهار عضو شامل سنگ های تخریبی درشت دانه، ترکیبات توفی مختلف، گدازه های بایمدال و به مقدار کمتری کربنات تشکیل شده و توسط بخش بالایی (شامل دو عضو) متشکل از رسوبات تخریبی ریز دانه آهکی با میزان کمی میان لایه های توفی و واحدهای ضخیم کربناته پوشانده شده است. سنگ های آذرین بخش زیرین این توالی در حوضه زریگان-چاه میر، دارای ماهیت بایمدال کالک الکالن تا آلکالن بوده و ترکیب آنها از بازالت های آلکالن تا آندزیت، تراکی آندزیت، داسیت و ریولیت تغییر می کند. همراهی رسوبات تخریبی با ترکیبات توفی و ماهیت آتشفشانی-رسوبی بودن توالی، وجود علائم ژئوشیمیایی شاخص محیط های فرورانش در سنگ های فلسیک و محیط های کششی در سنگ های بازیک آلکالن و وجود کمان ماگمایی کالک آلکالن در غرب حوضه، بیانگر نهشته شدن این توالی در یک محیط ریفت پشت قوسی مرتبط با فرورانش حاشیه قاره ای پوسته اقیانوسی پروتوتتیس به زیر خردقاره ایران مرکزی (در لبه شمال غربی ابرقاره گندوانا) در زمان کامبرین زیرین است. بررسی چینه ای توالی آتشفشانی-رسوبی کامبرین زیرین بیانگر تشکیل بخش زیرین این توالی در طی فاز ریفتی (توالی پرکننده ریفت) و بخش بالایی آن، با توجه به وجود ساختارهای نیمه گرابنی، غالب بودن رسوبات ریزدانه و توالی کربناته، در طی فاز فرونشست (رسوبات پوشاننده ریفت) حوضه زریگان-چاه میر است. همچنین مطالعات چینه ای این توالی و واحدهای میزبان کانه زایی کانسارهای روی-سرب این حوضه (شامل کانسارهای کوشک، زریگان، چاه میر و اندیس های دره دهو، وج، چاه گز و چشمه فیروز) بیانگر تشکیل آنها در یک افق چینه شناسی خاص (سیلتستون های سیاه حاوی مواد آلی در عضو کوشک از بخش بالایی توالی آتشفشانی-رسوبی کامبرین زیرین) است. مطالعات ژئوشیمیایی سنگ میزبان و بررسی آماری پیریت های فرامبوئیدال در مطالعات epma، نشان دهنده حاکم بودن شرایط anoxic to lower dysoxic بر محیط رسوبی سنگ میزبان کانه زایی های ذکر شده می باشد. کانه زایی در کانسارهای روی-سرب حوضه زریگان-چاه میر دارای شکل گوه ای کشیده بوده و در مجاورت گسل های هم زمان با رسوبگذاری (درون ساختارهای نیمه گرابنی) تشکیل گردیده است. این کانسارها عمدتاً شامل چهار رخساره کانه دار می باشند و بصورت چینه کران در رخساره های زون تغذیه کننده (feeder zone)، کانسنگ سولفید توده ای (vent complex) و چینه سان در رخساره های کانسنگ لایه ای (bedded ore) و رخساره حاشیه ای (ِdistal facies) رخ داده اند. اما در کانسار زریگان در اثر هوازدگی و اکسیداسیون شدید (و متروکه بودن)، شناسایی رخساره زون تغذیه کننده مقدور نمی باشد. ماده معدنی در این کانسارها بصورت بافت های توده ای، جانشینی، رگه-رگچه، برش، نواری، لامینه، فرامبوئیدال و کلوفرم رخ داده و پاراژنز آنها شامل کانی های پیریت، اسفالریت، گالن، آرسنوپیریت، کالکوپیریت، باریت، طلا، سروزیت، آنگلزیت، کالامین و کانی های سریسیت، دولومیت، کلسیت و کوارتز است. مهمترین دگرسانی های گرمابی رخ داده در این کانسارها شامل کربناتی، سیلیسی و سریسیتی می باشد که در رخساره های زون تغذیه کننده و کانسنگ سولفید توده ای قابل مشاهده اند و با دور شدن از این رخساره ها به سمت رخساره حاشیه ای، از شدت آنها کاسته می شود. همچنین در هر سه کانسار کوشک، زریگان و چاه میر منطقه بندی واضحی از لحاظ کانی شناسی و عناصر فلزی و همچنین آثار پدیده جانشینی و پالایش زونی (zone refining) دیده می شود. مطالعات سیالات درگیر بر روی کوارتزهای رخساره vent complex کانسار چاه میر نشان دهنده شوری 9/8 (میانگین) و دمای همگن شدن بین 170 تا 230 درجه سانتی گراد است. مطالعات ایزوتوپی گوگرد بر روی سولفیدهای پیریت، اسفالریت و گالن موجود در کانسارهای کوشک، چاه میر و زریگان نشان دهنده وجود بازه وسیعی از ‰5/6 تا ‰7/36 (?34s) می باشد بصورتی که مقادیر سنگین ایزوتوپی (‰22 تا ‰7/36) مربوط به سولفیدهای رخساره کانسنگ لایه ای بوده و مقادیر سبکتر (‰5/6 تا ‰22) در رخساره های کانسنگ سولفید توده ای و زون تغذیه کننده قابل مشاهده است. بازه وسیع و مثبت مقادیر ?34s بیشتر از مقادیر ارائه شده یرای سیالات ماگمایی بوده و منطبق بر احیای سولفات آب دریا در محیط های رسوبی است. وجود بافت های فرامبوئیدال و لامینه مضرس موجی در پیریت های رخساره کانسنگ لایه ای این ذخایر، شاهدی بر رخداد فرایند احیای باکتریایی سولفات آب دریا به ویژه در این رخساره می باشد. همچنین مقادیر سنگین ایزوتوپی ?34s بیانگر وجود شرایط حوضه رسوبی محدود شده (حوضه ریفت پشت قوسی کم عمق) از دریاهای آزاد در زمان کامبرین زیرین در حوضه زریگان-چاه میر است. مقادیر ایزوتوپی اکسیژن سیال کانه ساز (حاصل از آنالیز کانی های کربناته رخساره کانسنگ سولفید توده ای) از 84/9-17/7 و 6/13-23/7 به ترتیب در کانسارهای چاه میر و کوشک تغییر می کند که منشأ آب های دریایی (فرورو) کامبرین زیرین و شورابه های درون سازندی را به عنوان منبع تأمین کننده سیالات کانه ساز معرفی می نماید. نسبت های ایزوتوپی سرب 206pb/204pb (433/18-382/18) و 207pb/204pb (685/15-661/15) کانسار کوشک نشان دهنده منشأ پوسته قاره ای بالایی برای سرب بوده و منشأ سایر فلزات کانه ساز نیز با توجه به همبستگی بالا با سرب می تواند ناشی از شستشوی توالی آتشفشانی-رسوبی کمر پایین کانسارها و سازند تاشک، در اثر کنوکسیون سیالات گرمابی باشد. براساس مطالعات زمین شناسی، رخساره، ساخت و بافت، کانی شناسی، ایزوتوپی، ژئوشیمی و دگرسانی اینگونه استنباط می شود که کانه زایی روی-سرب در حوضه زریگان-چاه میر در یک حوضه ریفت پشت قوسی بصورت رسوبی-بروندمی تشکیل شده و از نوع vent-proximal sedex می باشد. بررسی ویژگی های ساختاری-زمین شناسی کانسارهای روی-سرب حوضه زریگان-چاه میر و بررسی توالی آتشفشانی-رسوبی کامبرین زیرین حوضه میزبان، نشان می دهد که عواملی نظیر موقعیت ریفت پشت قوسی، وجود گسل های هم زمان با رسوبگذاری در ساختارهای نیمه گرابنی، عمق گسل های حاشیه حوضه، ماهیت توالی پرکننده ریفت، فاز فرونشست در توالی پوشاننده ریفت، شرایط anoxic to lower dysoxic محیط رسوبی سنگ میزبان، موقعیت رخداد ماگماتیسم مافیک در طی فاز ریفتی و رخداد کشش نامتقارن حوضه میزبان، مهمترین عوامل کنترل کننده کانه زایی روی-سرب vent-proximal sedex در حوضه زریگان-چاه میر است.