مطالعات پتروگرافي، دگرساني متاسوماتيك و ژنز اسكارن آهن و مس كمتال، شمال شرق خاروانا، آذربايجان شرقي

Studies of petrography, metasomatic alteration, and genesis of Kamtal iron-copper skarn, northeast of Kharvana, East-Azarbaijan

اسكارن كمتال در 15 كيلومتري شمال‌شرق خاروانا در استان آذربايجان شرقي واقع شده است. نفوذ استوك كوارتز مونزونيتي كمتال به سن اليگوسن به داخل توالي رسوبي كرتاسه فوقاني (آهك رس دار، مارن و سيلتستون) باعث گسترش زون هاي دگرساني متاسوماتيك قابل توجه و واحد هاي دگرگوني مجاورتي در امتداد كنتاكت شده است. اسكارن كمتال از نوع كلسيك بوده و زون هاي اسكارني هم به‌صورت اندو اسكارن و هم اگزو اسكارن متشكل از دو زون گارنت اسكارن و اپيدوت اسكارن در آن تكامل يافته اند. فرآيند اسكارني شدن به دو مرحله اصلي 1) پيش رونده و 2) پس رونده تقسيم مي شود. در مرحله پيش رونده، جاي گيري توده نفوذي باعث دگرگوني ايزو كميكال سنگهاي درون گير و تشكيل مرمر و هورنفلس شده است. تبلور توده نفوذي باعث تكامل فاز سيال هيدروترمال و نفوذ آن به داخل سنگهاي درون گير شده است. واكنش اين سيالات با سنگهاي دگرگون شده اوليه باعث ايجاد دگرساني متاسوماتيك گسترده شده كه توسط تشكيل كانيهاي كالك سيليكاته بي آب نظير گارنت و پيروكسن در درجه حرارتي حدود °C 550-420 و فوگاسيته اكسيژن 22-10 تا 25-10 مشخص مي‌شود. در مرحله پس رونده با تغيير شرايط فيزيكوشيميايي نظير كاهش دما (°C 420 - < ) و افزايش ƒS2 كانيهاي كالك سيليكاته بي آب به كانيهاي كالك سيليكاته آب دار (اپيدوت و ترموليت- اكتينوليت)، سيليكاته (كوارتز)، رسي (كلريت)، اكسيدي (مگنتيت و هماتيت)، سولفيدي (پيريت، كالكوپيريت و تتراهدريت) و كربناته (كلسيت) دگرسان شده اند. در مقايسه اي كه بين اسكارن كمتال و برخي از كانسار هاي اسكارني مشابه در سطح كشور و ديگر نقاط دنيا انجام گرفته، مشخص شده است كه كانسار اسكارن كمتال از نظر خصوصيات زمين شناسي شباهتهاي زيادي به اسكارن انجرد و پهناور در استان آذربايجان شرقي دارد.

Kamtal skarn is located 15 km northeast of Kharvana, East-Azarbaijan. A quartz-monzonitic stock of Oligocene age intruded the upper Cretaceous sedimentary sequence (claystone, limestone, marl, and siltstone) developing noticeable metamorphic (marble, hornfels) and metasomatic (skarn) alteration zones along the contact. Kamtal skarn is of calcic type and consists of both endoskarn and exoskarn zones. Exoskarn includes two zones of garnet skarn and epidote skarn. Skarnification processes are divided mainly in two major stages (1) prograde and (2) retrograde. During prograde stage, the emplacement of intrusive body caused isochemical metamorphism of the wall rocks and developed marble and hornfels units in enclosing rocks. Crystallization of intrusive body led to evolvement of hydrothermal fluid phase which infiltrated into enclosing rocks. Reaction of these fluids with the early-formed metamorphosed wall rocks brought about extensive progressive metasomatic alteration characterized by the formation of anhydrous calc-silicate minerals such as garnets and pyroxenes at a temperature range of 420-550°C and ¦O2=10-22-10-25. Retrograde stage was accompanied by some physicochemical changes (decrease in temperature to < 420°C and increase in ¦S2) which caused the alteration of pre-existing anhydrous calc-silicates to hydrous calc-silicates (epidote, and tremolite-actinolite), silicates (quartz, chlorites, and other clay minerals), oxides (magnetite and hematite), sulfides (pyrite, chalcopyrite, and tetrahedrite), and carbonate (calcite). Comparison of Kamtal skarn with some other ones of corresponding type from Iran and other countries shows that Kamtal skarn well resembles to Anjerd and Pahnavar skarns in East-Azarbaijan.