زمين شناسي، كاني سازي، ژيوشيمي ايزوتوپ Rb-Sr و Sm-Nd، سن سنجي U-Pb و توده‌هاي نفوذي مرتبط با كاني سازي كرتاسه منطقه كلاته آهني، جنوب‌غرب گناباد

Geology, mineralization, Rb-Sr & Sm-Nd geochemistry, and U–Pb zircon geochronology of Kalateh Ahani Cretaceous intrusive rocks, southeast Gonabad

منطقه اكتشافي كلاته آهني در 27 كيلومتري جنوب‌غرب گناباد در استان خراسان رضوي قرار گرفته، از نظر تقسيمات ساختاري در شمال بلوك لوت واقع شده است. زمين شناسي منطقه شامل سنگهاي رسوبي دگرگون‌شده سازند شمشك است كه توده هاي نفوذي نيمه‌عميق مونزونيتي در آنها نفوذ نموده اند. اين توده هاي نفوذي در نمونه هاي كمتر آلتره، داراي پذيرفتاري مغناطيسي كمتر از SI 5-10×25 است كه نشان مي دهد از نوع گرانيتوييدهاي سري ايلمنيت و احيايي هستند. آلتراسيون هاي آرژيليك، سيليسي، پروپيليتيك و هماتيتي در سنگهاي دگرگوني و توده هاي مونزونيتي ديده مي شود و زون آرژيليك، مهمترين آلتراسيون منطقه است. كاني سازي منطقه در سطح به ‌شكل دو رگه سيليسي- سولفيدي با امتداد شمال‌غربي- جنوب‌شرقي ديده مي شود كه بخش اعظم كانيهاي سولفيدي اكسيد شده اند. در مطالعه مغزه ها، كاني سازي رگه‌چه‌اي و افشان در توده هاي مونزونيتي و سنگهاي دگرگوني اطراف شناسايي شد. 8 نوع رگه‌چه و رگه در مطالعات زيرسطحي مشخص شد كه بيشترين تراكم آنها تا 38 عدد در متر در واحد بيوتيت مونزونيت پورفيري است. كانيهاي اوليه شامل پيريت، كالكوپيريت، گالن، اسفالريت و كانيهاي ثانويه شامل مالاكيت، كريزوكولا، هماتيت و گوتيت همراه با باطله كوارتز و سيدريت است. ناهنجاريهاي بالاي ژيوشيميايي از عناصر مس، سرب، روي، قلع، آرسنيك و طلا در رگه ها و رگه‌چه هاي كاني سازي در سطح زمين و مغزه ها ديده مي شود، به‌طوري‌كه حداكثر مس تا بيش از 6/0 درصد، آرسنيك، سرب و روي تا بيش از 1 درصد، طلا تا 150 ميلي‌گرم در تن و قلع تا 133 گرم در تن اندازه گيري شد. لازم به ذكر است مقدار قلع در رگه اي در شمال محدوده (رودگز) تا بيش از 1 درصد مي رسد. براساس شواهد آلتراسيون، كاني سازي و ژيوشيمي، احتمالاً كاني سازيهاي قلع با گرانيتوييدهاي احيايي كرتاسه در ارتباط است. براساس سن سنجي به‌روش U-Pb در كاني زيركن، سن توده هاي مونزونيتي مرتبط با كاني سازي منطقه كلاته آهني معادل 109 ميليون سال (كرتاسه تحتاني) است. مقادير نسبت 87Sr/86Sr اوليه (710189/0 تا 710647/0) و نسبت 143Nd/144Nd اوليه (512113/0 تا 512270/0) در اين توده ها نيز نشات گرفتن ماگما از پوسته قاره اي را نشان مي دهد. بدون شك اين پژوهش پنجره اي متفاوت از فعاليتهاي ماگمايي بلوك لوت و جايگاه تكتونوماگمايي آن و كاني سازي قلع- مس مرتبط با آن را در شرق ايران مشخص كرده كه مي تواند گامي براي اكتشاف هرچه بيشتر اين نوع كاني سازي و توده هاي نفوذي مربوط به آن در ديگر نقاط بلوك لوت باشد.

Kalateh Ahani is located 27 km southeast of Gonabad within the Khorasan Razavi province. The area is part of Lut Block. Sub-volcanic monzonitic rocks intruded regional metamorphosed Shemshak Formation (Jurassic age). Magnetic susceptibility of less altered monzonitic rocks is < 25 ×10-5 SI, therefore they belong to reduced type ilmenite granitoid series. Both intrusive and metamorphic rocks are altered to argillic, propylitic, silicification and some iron oxides. Argillic alteration is dominant within the intrusive rocks. Two major quartz sulfide (sulfides are oxidized) veins trending NW-SE are recognized within the study area. Based on core logging, both disseminated and veinlet mineralization types are recognized within the intrusive and metamorphic rocks. Eight types of veinlet and vein are identified within the intrusive rocks. Maximum density of the veinlets is about 35 per meter within the biotite monzonite porphyry. Hypogene minerals include pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena and quartz. Secondary minerals comprise malachite, hematite, chrysocolla, goethite and gangue minerals are quartz and siderite. Rock geochemistry shows high anomalies of Cu, Pb, Zn, Sn, As, and Au both in the surface and within the mineralized core. Cu > 0.6%., As, Pb and Zn > 1%, Au up to 150 ppb and Sn = 133 ppm. The Sn content of vein in the northern part of Kalateh Ahani (Rud Gaz) is > 1%. Based on mineralization, alteration and geochemistry, it seems that Sn mineralization is associated with the Cretaceous monzonitic rocks. Zircon U–Pb dating indicates that the age of the monzonitic rocks associated with mineralization is 109 Ma (Lower Cretaceous). Based on (87Sr/86Sr)i = 0.71089-0.710647 and (143Nd/144Nd)i = 0.512113-0.51227 of the monzonitic rocks, the magma for these rocks were originated from the continental crust. This research has opened new window with respect to Sn-Cu mineralization and exploration within the Lut Block which is associated with Cretaceous granitoid rocks (reduced type, ilmenite series) originated from the continental crust.