كاني‌سازي سرب و روي ژوراسيك در بابا‌قله

Jurassic Pb-Zn mineralization at Baba Gholleh

تحقيق پيش رو شامل مطالعات صحرايي، پتروگرافي، سيالات درگير، ژيوشيمي‌عناصر كمياب و عناصر نادر خاكي و مطالعات ايزوتوپي گوگرد و سرب در رخداد سرب و روي باباقله، واقع در زون تكتونيكي سنندج- سيرجان، مي باشد. روابط كانسنگ- سنگ ميزبان و مطالعات پتروگرافي نشان مي‌دهد كه سرب و روي باباقله از نوع رگه‌اي بوده و كانه‌ها عمدتاً همراه با رگه‌ها و عدسي‌هاي تخت ميان لايه‌اي كوارتز در سنگ‌هاي دگرگوني ميزبان رخ مي‌دهند. گالن و اسفالريت كانه‌هاي غالب بوده و كوارتز و كلسيت كاني‌هاي باطله‌ي اصلي مي‌باشند. مطالعه‌ي سيالات درگير بيانگر آن است كه سيال كانه‌ساز داراي شوري پايين تا متوسّط است. دماي همگن‌شدگي سيالات درگير غالباً در محدوده‌ي °C 200- 135 تغيير نموده و با محدوده‌ي دمايي سنگ‌هاي دگرگوني ميزبان ماده‌ي معدني هم‌خواني دارد. دماي سيال كانه‌ساز در محدوده‌ي دماي شوراب‌هاي حوضه‌اي قرار گرفته، امّا شوري آن اندكي كمتر از شوراب‌هاي حوضه‌اي بوده كه اين امر ناشي از مداخله‌ي ناچيز آب‌هاي جوي در تشكيل سيال كانه‌ساز است. ژيوشيمي‌عناصر جزيي نشان مي‌دهد كه سنگ‌هاي ميزبان به‌طور غيرعادي از عناصر روي و سرب غني بوده و از اين نظر مي‌توانند تامين‌كننده‌ي فلزات تشكيل دهنده‌ي كانسنگ باشند. الگوي عناصر نادر خاكي در كاني اسفالريت بيانگر آن است كه اين عناصر در شرايط دماي پايين و در اثر فعل و انفعال سيال كانه‌ساز با سنگ‌هاي ميزبان، از اين سنگ‌ها شسته شده‌اند. تركيب ايزوتوپي گوگرد در كاني‌هاي گالن و اسفالريت همزيست، نشان‌دهنده‌ي ته‌نشست اين كاني‌ها در شرايط عدم تعادل ايزوتوپي است كه ناشي از غلظت كلّي پايين سولفيد هيدروژن (H2S) و نرخ سريع ته‌نشست سولفيدها است. گوگرد كاني‌هاي سولفيدي احتمالاً از سنگ‌هاي دگرگوني ميزبان مشتق شده اند. مطالعات ايزوتوپي سرب تاييد‌كننده‌ي آن است كه سرب گالن از ‌يك منبع ناهمگن در پوسته‌ي بالايي با نسبت 238U/204Pb بالاتر از ميانگين، در پوسته‌ي بالايي منشا گرفته است. سن‌هاي مدل ايزوتوپ سرب براي كاني‌سازي، از 270 تا 472 ميليون سال (ميانگين 100±371 ميليون سال) تغيير مي‌كنند و سن اردوويسين مياني تا پرمين زيرين را نشان مي‌دهد. اين سن‌هاي مدل، با سن زمين‌شناسي كاني‌سازي سازگار نيست، زيرا سن كاني‌سازي پس از ژوراسيك مياني مي‌باشد.

A complete study including field geology, petrography, fluid inclusions, and trace- and rare-earth element geochemistry, and lead and sulfur isotope studies has been carried out on the Baba Gholleh Pb-Zn prospect located in the Sanandaj-Sirjan tectonic zone of western Iran. Ore-host rock relationships and petrographic studies show that Baba Gholleh Pb-Zn prospect is a vein-type deposit in which ore minerals occur predominantly with quartz veins and flat lenses, interbedded in the metamorphic host rocks. Galena and sphalerite are dominant ore minerals accompanied by quartz and calcite gangue minerals. Fluid inclusion studies suggest that ore-forming fluid has a low to moderate salinity. The temperatures of homogenization range mostly between 135 °C and 200 °C, corresponding well with the metamorphic temperatures of the host rocks. This temperature range also occurs in the temperature range of the basinal fluids, but the salinity of the ore-forming fluid is slightly less than that of basinal fluids, resulting from interference of meteoric waters. Geochemistry of trace elements points out that the host rocks are anomalously enriched in Zn and Pb, hence they could provide ore constituent metals. REE profile in mineral sphalerite reveals that these elements were leached from host rocks in low temperature conditions through fluid-rock interaction. Sulfur isotope composition of coexisting galena and sphalerite indicates that deposition of these minerals occurred in disequilibrium conditions, resulting from low total concentration of H2S in ore-forming fluid and rapid rates of sulfide deposition. Sulfur in sulfide minerals derived possibly from metamorphic host rocks. Lead isotopic studies indicate that the lead in galena was derived from an upper crustal source with higher 238U/204Pb ratio than the average for continental crust. The Pb-isotope model ages for mineralization, range from 270 to 472 Ma (average value is 371±100 Ma), indicate a Middle Ordovician to Lower Permian age. These Pb isotope model ages are not in accordance with the geological data which indicate a Post-Middle Jurassic age for mineralization. Keywords: Fluid inclusions, galena, isotope, REE, sulfur