كاربرد داده هاي ژئوشيميايي در تعيين الگوي تشكيل ذخاير فلزات پايه با ميزبان رسوبي- مطالعات موردي، معادن روي - سرب- ( نقره- باريم ) حوضه معدني ايرانكوه اصفهان

Implication of Geochemical Investigations on the Genetic Model of Sediment-Hosted Base Metal Deposits: An Example of Zn-Pb-(Ag-Ba) Deposits of the Irankuh Mining District

كانسارهاي روي- سرب- (نقره- باريم) حوضه معدني ايرانكوه اصفهان در توالي آتش­فشاني- رسوبي كرتاسه زيرين، در يك محيط كافت پشت كماني و در مجاورت گسل­ هاي نرمال همزمان با رسوب گذاري تشكيل گرديده ­اند. بر اساس ماهيت كانه ­زايي سولفيدي، مي­توان سه رخساره كانسنگ سولفيدي زون تغذيه كننده، توده­اي و لايه­ اي را از يكديگر متمايز نمود كه داراي ارتباط تنگاتنگ با دگرساني­هاي سيليسي، دولوميتي و به ميزان كمتر سريسيتي هستند. بر اساس مطالعات ميكروسكوپي و مطالعات زمين شيميايي از جمله EPMA و كاتدولومينسانس، دو نوع رخداد دولوميتي شدن ناحيه ­اي (دياژنزي) و دولوميتي شدن هيدروترمالي را مي­توان در حوضه معدني ايرانكوه از يكديگر تفكيك نمود. نتايج مطالعات EPMA و ميان بارهاي سيال حاكي از آن است كه دو نوع سيال با دو منشأ متفاوت در تشكيل كانسارهاي حوضه معدني ايرانكوه نقش مؤثر داشته­اند: (1) سيالات هيدروترمالي دما بالا (260-85 درجه) كه بر اساس مقادير نسبت­هاي عنصري Th/U واحدهاي ميزبان كانه زايي ، ماهيت احيايي داشته و منشأ آنها مرتبط با سيالات بين سازندي و سيالات دريايي فرورو مي­باشد، (2) آب دريايي فرورو كه داراي مقادير پايين از عناصر منگنز و آهن بوده و منجر به دولوميتي شدن ناحيه ­اي واحدهاي آهكي گرديده است. بر اساس نتايج حاصل از مطالعه ميان بارهاي سيال، سيالات هيدروترمالي در دو محدوده دمايي و شوري قرار مي­گيرند. سيالات زون تغذيه كننده، داراي دماهاي بالا (260-120 درجه) و شوري پايين (23/3-8/7 درصد) هستند كه در محل تشكيل رخساره كانسنگ سولفيد توده­اي و احتمالاً به دليل اختلاط با آب دريايي فرورو، دماي آنها كاهش (180-85 درجه) و شوري آنها افزايش (23/3-16/8) يافته است. با مطالعه داده­ هاي زمين شيميايي از جمله مطالعه ميان بارهاي سيال و همراهي كانه­ زايي كم عيار و پرعيار با ميان بارهاي با دما و شوري مختص به خود و تلفيق آنها با داده ­هاي زمين ­شناسي از جمله جايگاه گسل­ هاي نرمال از لحاظ همراهي آنها با كانه ­زايي سولفيدي پرعيار و كم عيار، مي­توان زون­هاي پرعيار (رخساره كانسنگ سولفيد توده­اي با دماي متوسط و شوري بالا) و كم عيار (رخساره زون تغذيه كننده با دماي بالا و شوري پايين) را از يكديگر تفكيك نمود. بررسي ويژگي­ هاي زمين شيميايي از جمله دما و شوري ميان بارهاي سيال و رخداد كانه زايي در يك محيط احيايي در تلفيق با مطالعات ساختاري، بافت و ساخت و كاني­شناسي و مقايسه آنها با ويژگي­هاي شاخص انواع كانسارهاي سرب و روي با ميزبان رسوبي نشان مي­دهد كه كانسارهاي حوضه معدني ايرانكوه بيشترين شباهت را با كانسارهاي سرب و روي نوع سدكس از نوع جانشيني در زير كف دريا دارند.

The Zn-Pb-(Ag-Ba) deposits of Irankuh Mining District is formed within a volcano-sedimentary sequence of Lower Cretaceous rocks formed in a back-ark basin setting along the syn-sedimentary normal faults. Based on the styles of sulfide mineralization, three sulfide ore-bearing facies including a stockwork, a massive, and a bedded ore facies is detected which are characterized by silicification, dolomitization and to some extent sericitization alterations. Based on microscopic studies and some geochemical investigations such as EPMA and cathodoluminescence (CL), two stages of dolomitization can be distinguished: regional (diagenetic) and hydrothermal dolomitization. Based on EPMA and fluid inclusion studies, two main fluids were identified in the Irankuh Mining District: (1) high-temperature (85-260 ºC) hydrothermal fluid which based on the Th/U ratio of the host rocks is considered to be reduced and is originated from pore water and descending seawater, and (2): descending cool seawater with low values of Mn and Fe which regionally caused dolomitization of the host limestone. Hydrothermal fluids have two temperature-salinity domains as stockwork ore fluids have higher temperatures (120-260 ºC) and lower salinities (8.7-23.3%) whereas in the massive ore fluids have moderate temperature (85-180 ºC) and higher salinity (16.8-23.3%) due to mixing with seawater fluids. Geochemical studies such as fluid inclusion and occurrence of high and low grade sulfide mineralization with its own specific temperature-salinities in combination with geological data such as location of normal fault and associated ore-bearing facies, it could be able to identify high and low grade sulfide mineralization in the study area. The geochemical features of Irankuh ore deposits in combination with typical features of sediment-hosted Zn-Pb deposits in the world demonstrates that the Irankuh Mining District and its related ore deposits share many similarities with sub-seafloor replacement SEDEX-type deposits.