منشأ و تكامل سيال كانه ساز در كانسار مگنتيت±آپاتيت لكه سياه (بافق): شواهدي از ميانبارهاي سيال و ايزوتوپ هاي پايدار اكسيژن

Origin and Evolution of Ore-Forming Fluids in the Magnetite±Apatite Lake Siah Deposit (Bafq): Evidence of Fluid Inclusions and Oxygen Stable Isotope

كانسار مگنتيت ± آپاتيت لكه ­سياه در شمال ­شرق بافق و در زون ساختاري ايران مركزي قرار دارد. سنگ ميزبان كانسار شامل توالي­ هاي ضخيم آتشفشاني-رسوبي به سن كامبرين زيرين است كه به‌ صورت مجموعه كالدرايي لكه ­سياه رخنمون دارد. كانه ­زايي آهن به‌صورت عدسي­ هاي مگنتيت و هماتيت اغلب همراه كاني ­هاي باطله آپاتيت، كوارتز و كلسيت تشكيل شده­ است. براساس شواهد پتروگرافي ميان بارهاي سيال، پنج نوع ميان بار سيال شامل چندفازي (L+V+S1+S2)، سه فازي (L+V+S)، دوفازي غني از مايع (L+V)، دوفازي غني از گاز (V+L) و تك فاز گاز (V)، در كاني ­هاي كوارتز و آپاتيت كانسار لكه ­سياه شناسايي شد. ميانبارهاي سه فازي فراوان­ ترين نوع ميانبارها هستند كه دماي همگن­ شدن براي كوارتز بين 123 تا 530 درجه سانتي گراد(متوسط 344 درجه سانتي گراد) و در آپاتيت بين 175 تا 420 درجه سانتي گراد (متوسط 385 درجه سانتي گراد)، به‌دست آمد. هم‌چنين، تغييرات شوري در ميزبان كوارتز بين 30 تا 58 درصد وزني معادل نمك (متوسط 40 درصد وزني) و در آپاتيت بين 34 تا 53 درصد وزني معادل نمك (متوسط 41/6 درصد وزني)، را نشان مي ­دهد. فشار محاسبه شده در سيستم H2O-NaCl، بين 10 تا 500 بار و معادل عمق 0/3 تا 1/5 كيلومتري، به‌دست آمد. مقادير δ18Owater در تعادل با كوارتز بين 7/5 تا 11 درهزار است كه نشان­ دهندۀ سيال با خاستگاه ماگمايي است. براساس تغييرات وسيع دماي همگن­ شدن نهايي و شوري و نيز هم‌بستگي مثبت آن‌ها در ميانبارهاي سيال، اختلاط سيال ماگمايي دما و شوري زياد با سيال سرد با شوري كم (مشابه سيال جوي)، از عوامل مؤثر در رخداد كانسار لكه­ سياه است.

The Lake Siah magnetite ± apatite deposit is situated in the northeastern of Bafq and Central Iran tectonic zone. The host rock of deposit is composed of lower Cambrian volcano-sedimentary sequence that has exposed as caldera complex. The iron mineralization includes magnetite and hematite with apatite, quartz and calcite as gangue minerals. Based on fluid inclusion petrography in quartz and apatite, at least five types of fluid inclusions are recognized including multi-phase solid bearing (L+V+S1+S2), three phase solid bearing (L+V+S), liquid-rich two phase (L+V), vapor-rich two phase (V+L) and monophase vapor (V(. The three phase fluid inclusions are the most abundant of fluid inclusions type and indicate homogenization temperature between 123 to 530°C (avg. 344°C) and salinity content of 30 to 58 wt% NaCl equiv. (avg. 40.60 wt% NaCl equiv.). Three phase fluid inclusions in the apatite are characterized by homogenization temperature of 175 to 420°C (avg. 385°C) and salinity of 34 to 53 wt% NaCl equiv. (avg. 41.58 wt% NaCl equiv.). Estimated pressure on the basis of microthermometric measurements on fluid inclusions in the H2O-NaCl system is between 10 to 500 bar which is corresponding to depth of 0.5 to 1.5 km. The values of δ18O of fluid in equilibrium with quartz are 7.5 to 11 ‰ which indicate magmatic fluid origin. According to wide range of fluid inclusion homogenization temperature and salinity accompanied with positive correlation between salinity and homogenization temperature of fluid inclusions, mixing of hot and high salinity fluid with cold and low salinity water (similar to meteoric waters) is the main factor for occurrence of the Lake Siah deposit.