پترولوژي و سن سنجي زيركن به روش U-Pb در توده هاي نفوذي مناطق A، C جنوبي و دردوي، معدن سنگ آهن سنگان خواف

Petrology and U-Pb zircon dating of intrusive rocks from A, C-south, and Dardvay districts, Sangan iron stone mine, Khaf

معدن سنگ آهن سنگان خواف در 300 كيلومتري جنوب‌شرقي مشهد، در شرق كمربند آتشفشاني- نفوذي خواف- كاشمر- بردسكن قرار دارد. توده هاي گرانيتوييد در سه محدوده معدن سنگ آهن سنگان شامل نواحي A، C جنوبي و دردوي مورد مطالعه قرار گرفتند. سه توده نفوذي بيوتيت هورنبلند مونزونيت پورفيري، بيوتيت سينيت و سينوگرانيت در مناطق مورد مطالعه شناسايي شد. براساس روابط قطع‌شدگي صحرايي، عدم وجود گارنت اسكارن و مگنتيت در مرز اين توده ها و آلتره‌شدن آنها توسط محلول كانه دار بعدي، اين توده هاي گرانيتوييدي از اسكارن مگنتيت دار قديم‌ترند. سن سنجي زيركن به روش U-Pb سن آنها را 42 ميليون سال قبل (ايوسن‌ مياني) تعيين مي‌كند. مقدار پذيرفتاري مغناطيسي آنها بين SI5-10×310 تا SI5-10×900 است، بنابراين متعلق به گرانيتوييدهاي سري مگنتيت (اكسيدان) و از نوع I هستند. براساس بررسيهاي ژيوشيميايي، توده هاي نفوذي عمدتاً از نوع متاآلومينوس، منيزيمي، آلكالي‌كلسيك تا آلكاليك و شوشونيتي تا اولتراپتاسيك مي باشند. غني‌شدگي نسبي عناصر LREE نسبت به HREE و عناصر LILE (Sr, Cs, Rb, K and Ba) نسبت به HFSE (Nb, Ta, Ti, Hf, Zr) مويد تشكيل ماگما در زون فرورانش است. اين ماگما از ذوب‌بخشي اندك (كمتر از 1) يك منشا لرزوليتي گارنت- اسپينل دار (با مقدار كم گارنت) حاصل‌شده كه با پوسته قاره اي آلودگي پيدا كرده است. وجود اندك گارنت به‌عنوان كاني باقي‌مانده در منشا اين توده ها با نسبت پايين (La/Yb)N (29/6 تا 73/34) توجيه‌پذير است. مقدار بالاي نسبت Rb/Sr و LILE/HFSE و مقدار بالاي K2O، Th و Nb نقش اختلاط پوسته قاره اي را روشن مي كند. بررسيهاي پترولوژيكي و تعيين سن دقيق توده هاي نفوذي موجود در معدن سنگان به‌عنوان بخشي از كمربند آتشفشاني- نفوذي خواف- كاشمر- بردسكن، به شناخت هر‌چه بهتر جايگاه تكتونوماگمايي اين كمربند و نيز چگونگي ارتباط توده هاي نفوذي با كاني سازي براي اكتشاف بيشتر در آينده كمك خواهد كرد.

Sangan magnetite skarn mine is located 300 km southeast of Mashhad, along the eastern part of Khaf-Drouneh volcanic-plutonic belt. Granitoids from three areas within the Sangan mine A, C-North and Dardvay were studied. Within the study area, three intrusive rocks including biotite-hornblende monzonite porphyry, biotite syenite and syenogranite were recognized. Based on field cross cutting, absence of garnet-magnetite skarn around the contact, and alteration by younger hydrothermal fluids, these granitoids are older than the magnetite skarn. U-Pb zircon age of the granitoid is 42 Ma (Middle Eocene). Magnetic susceptibility of the granitoids are 310-900 × 10-5 (SI units) and therefore, they are classified as belonging to the magnetite-series (oxidant type) I-type. Chemically, these granitoids are metaluminous, alkali-calcic to alkali and shoshonite to ultrapotassic. Enrichment of LREE, relative to HREE and enrichment of LILE (Sr, Cs, Rb, K and Ba) relative to HFSE (Nb, Ta, Ti, Hf and Zr) indicate that the magma formed in island arc setting. This magma originated from low partial melting ( < 1%) of garnet-spinel lherzolite (low garnet) and was contaminated in the continental crust. Based on the ratio of (La/Yb)N 6.23-34.73, indicate that small amount of garnet was left in the source rock. High ration of Rb/Sr, LILE/HFSE and high content of K2O, Th and Nb indicative of continental crust contamination. Petrognesis and geochronology of Sangan granitoid will help to know more about tectonomagmatic of Khaf-Kashmar-Drouneh volcanic-plutonic belt and their mineralization.