North of Ahar) Links to Cu-Au±W Occurrences
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Petrology, 8th Year, No. 32, Winter 2018 Geochemical-metallogenic evolution of Agh-Daragh igneous rocks (north of Ahar) links to Cu-Au±W occurrences Heydar Asgharzadeh-Asl 1, Ebrahim Tale Fazel *2 Behzad Mehrabi 1 and Fariborz Masoudi 3 1 Department of Geochemistry, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran 2 Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran 3 Department of Geology, Faculty of Earth sciences, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran Abstract The Agh-Daragh study area in the north of Ahar is located in Ahar-Arasbaran zone. The area is distinguished by W, Cu and Au metal endowment and has been explored during stream sediment and heavy mineral exploration. At least, three mineral occurrences are detected in Agh-Daragh area including Cu stockwork-disseminated mineralization in Chupanlar (occurred in Omz quartz-monzonite), Cu-Au±W vein-type mineralization in Ayran Goli (occurred in Og granodiorite), and Fe±Cu skarn in Gowdal (occurred between quartz-monzonite unit and crystallized carbonate). Chemically, Agh-Daragh mineralization- related metaluminous granitoids belong to oxidized, I-type and high-K calc-alkaline to shoshonitic series. They have SiO2 = 63.5–67.6 wt%, Al2O3 = 14–16.5 wt%, and K2O/Na2O = 0.5–1.8. Moreover, LILE enrichment relative to HFSE depletion and HREE in the granitoids and the dikes occurred due to fluid-melt interaction, which are characteristics of subduction tectonic environment. In their magmatic evolution, the Agh-Daragh intrusive rocks underwent a transition from the early intrusive phases belonging to granodiorite (Og unit) with low K/Na and Fe2O3/FeO ratios and to the late intrusive phases belonging to mz quartz-monzonite (O unit) enriched in K (K/Na >1) and oxidized (Fe2O3/FeO >1). It seems that high content of volatiles in high-K and oxygenate magmas occurs due to saturation of magmatic melt in water under a lower degree of quartz-monzonite crystallization immediately preceding Cu-Au±W mineralization at Agh-Daragh intrusive suite. Combining our field geology and geochemical-metallogenic evidences, we conclude that the mineralization in Agh-Daragh area mostly occurred in accompany with late quartz- monzonite stocks; as a result, identification of high-K intrusive rocks and related dikes have important implications for proceeding exploration planning specially indicating of drilling points, and further refines the basis for mineral exploration in Sheyviar Dagh intrusive suite and subsequently in Ahar-Arasbaran metallogenic zone. Key words: geochemical-metallogenic, high-K late intrusive rocks, exploration implication, Ahar-Arasbaran zone, Agh-Daragh * [email protected] Copyright©2018, University of Isfahan. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0), which permits others to download this work and share it with others as long as they credit it, but they cannot change it in any way or use it commercially. پتـــرولوژي، سال ﻫﺸتﻢ، شماره سي و دوم، زمستان ١٣٩٦، ﺻﻔﺤﻪ ٢١- ٤٤ تاريخ دريافت: ٠٣/٠٨/١٣٩٥ تاريخ پذيرش: ٠٢/٠٥/١٣٩٦ بررسي تﺤوﻻت زمينشيميايي- فلززايي سنگﻫاي آذرين منطقﻪ آقدرق (شمال اﻫر) و ارتباط آن با رخداد عنﺼرﻫاي Cu−Au±W ﺣيدر اﺻغرزاده ١، ابراﻫيﻢ طالعفاﺿﻞ ١*، بهزاد مهرابي ٢ و فربيرز مسعودي ٣ ١ گروه زمينشيمي، دانشكده علوم زمين، دانشگاه خوارزمي، تهران، ايران ٢ گروه زمينشناسي، دانشكده علوم، دانشگاه بوعلي سينا، همدان، ايران ٣ دانشكده علوم زمين، دانشگاه شهيد بهشﺘي، تهران، ايران ﭼكيده منﻄﻘﻪ آقدرق (شمال اهر) در پهنﻪ اهر - ارسباران، از مناطق توانمند براي كانيســازي شــناخﺘﻪ ميشــود كــﻪ هنگــام پيجوييهــاي رسوبهاي آبراهﻪاي و كاني سنگين، نشانﻪهايي از عنصرهاي تنگﺴﺘن، مس و طﻼ در آن گزارش شــده اســت. ســﻪ رخــداد معــدني چندفلزي، شامل كانﻪزايي اسﺘوكورك- انﺘشاري مــس چوپــانﻼر (ميزبــان كوارتزمونزونيــت Omz)، كانــﻪزايي رگــﻪاي مــس - طــﻼ± تنگﺴﺘن آيرانگلي (ميزبان گرانوديوريت Og) و اسكارن آهــن± مــس گــودال (ميــان واحــد كوارتزمونزونيــت و ســنگهاي كربناتــﻪ مﺘبلور)، در منﻄﻘﻪ شناسايي شدند. از ديدگاه شيميايي، در منﻄﻘــﻪ آقدرق، گرانيﺘوييــدهاي مﺘــاآلومينِ ميزبــانِ كانــﻪزايي سرشــت اكﺴيدان و تيپ I دارند و از سريهاي ماگمايي پﺘاسيم باﻻ تا شوشونيﺘي هﺴــﺘند. در ايــن تودههــا، ميــزان SiO2 برابــر بــا ٥/٦٣ تــا %wt ٦/٦٧، Al2O3 برابر با ١٤ تا %wt ٥/١٦ و نﺴبت K2O/Na2O برابر با ٥/٠ تا ٨/١ است. در گرانيﺘوييــدها و دايكهــاي منﻄﻘــﻪ، غنيشدگي LILE در برابر تهيشدگي نﺴبي HFSE و HREE پيامد فرايندهاي تبادلي سيال - مذاب مرتبﻂ بــا پهنــﻪ زمينســاخﺘي فرورانش است. بﻪدنبال تحوﻻت ماگمــايي، نــوعي گــذار شــيميايي در تودههــاي نفــوذي منﻄﻘــﻪ آقدرق ديــده ميشــود كــﻪ در آن mz g خاسﺘگاه گرانوديوريت ( O) از فاز ماگمايي نخﺴﺘين با نﺴبت كم K/Na و Fe2O3/FeO اســت و پــس از آن كوارتزمونزونيــت ( O) بﻪصورت يك فاز تأخيري سرشار از پﺘاسيم (K/Na>1) و اكﺴيدان (Fe2O3/FeO>1) در منﻄﻘﻪ پديد آمده است. بــﻪنظر ميرســد در ماگماي سرشار از پﺘاسيم و اكﺴيژن باﻻ، محﺘواي باﻻي عنصرهاي فرار پيامــد اشباعشــدگي آب و درجــﻪ كــم تبلــور در ســنگهاي كوارتزمونزونيﺘي با رخداد مجموعﻪ عنصرهاي Cu−Au±W در مجموعﻪ آذريــن درونــي آقدرق ســازگار اســت. از آنجاييكــﻪ برپايــﻪ ويژگيهــاي زمينشناســي صــحرايي و زمــينشــيميايي - فلززايــي، رخــداد كانــﻪزايي در منﻄﻘــﻪ آقدرق اغلــب بــا اســﺘوكهاي كوارتزمونزونيت تأخيري وابﺴﺘگي دارد، پس شناسايي دقيق اين تودهها و دايكهاي پﺘاسيم باﻻي وابﺴﺘﻪ بﻪ آنهــا بــﻪعنوان راهبــرد اكﺘشافي، نﻘش مؤثري در پيشبرد عملياتهاي پيجويي و بﻪويژه برگزيدن نﻘاط حفاري در مجموعــﻪ آذريــن درونــي شــيورداغ و در پي آن پهنﻪ فلززايي اهر - ارسباران دارد. واژهﻫاي كليدي: زمينشيمي- فلززايي، تودههاي نفوذي تأخيري پﺘاسيم باﻻ، راهبرد اكﺘشافي، پهنﻪ اهر- ارسباران، آقدرق * [email protected] Copyright©2018, University of Isfahan. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0), which permits others to download this work and share it with others as long as they credit it, but they cannot change it in any way or use it commercially. ٢٢ پﺘـــرولوژي، سال هشﺘم، شماره سي و دوم، زمﺴﺘان ١٣٩٦ مقدمﻪ عنصرهاي اصلي، كمياب و خاكي نادر مﻘايﺴــﻪ و تحليــل پهنﻪ البرز- آذربايجان محل اتصال صفحﻪ اوراســيا بــا شدهاند. هــدف از ايــن پــژوهش بررســي ارتبــاط رخــداد ايــران مركـــزي اســـت و در بخــش مركـــزي كمربنـــد كانيسازي و دگرساني با سرشت اكﺴيدان- احيــا و تــوان چينخورده آلــپ- هيماليــا جــاي دارد. برپايــﻪ ردهبنــدى فلززايــي تــوده نفــوذي آقدرق اســت. دســﺘيابي بــﻪ ايــن واحدهاى زمينشناخﺘى ايران (Nabavi, 1976)، منﻄﻘــﻪ هدفها، افزونبــر جنبــﻪهاي علمــي و تحﻘيﻘــاتي، نﻘــش بررسيشدة آقدرق در بخش باخﺘري البرز- آذربايجان يا موثري در پيشبرد عمليات پيجوييهاي عمــومي در ايــن گﺴﺘره اهر- ارسباران جــاي گرفﺘــﻪ و در حﻘيﻘــت، ادامــﻪ منﻄﻘﻪ دارد. جنوبي قفﻘاز كوچك است. از ديدگاه فلززايي، عنصــرهاي طــﻼ، مــس، تنگﺴــﺘن، نﻘــره، موليبــدن و ســرب و روي زمينشناسي ناﺣيﻪاي و منطقﻪ معدني اهميت ويژهاي دارند. برپايــﻪ بررســيهاي Aghazadeh و گﺴــﺘره فلززايــي اهــر- ارســباران (پهنــﻪ قــرهداغ) بــا همكـــاران (٢٠١١)، Simmonds و Moazzen (٢٠١٥)، راسﺘاي WNW- ESE و پهناي ٥٠ تا ١٠٠ كيلــومﺘر، در Mederer و همكــــاران (٢٠١٤)، Moritz و همكــــاران پهنﻪ ماگمايي البرز باخﺘري، پس از گذر از ارمنﺴــﺘان تــا (٢٠١٢) و Jamali و Mehrabi (٢٠١٥)، بخش بزرگي از كمان پونﺘايد خاوري در شــمالخــاور تركيــﻪ ادامــﻪ دارد. رخــدادهاي فلــزي و كانيســازيهاي چنــدفلزي منﻄﻘــﻪ فرايندهاي ماگمايي در گﺴﺘره اهــر- ارســباران در زمــاني اهر- ارســباران در ســنگهاي ژرف تــا نيمــﻪژرف آلكــالن كمﺘر از ٢٠ ميليون سال، بﻪصورت سنگهاي آتشفشــاني مرتبﻂ با كمانهاي ماگمايي بــالغ روي دادهانــد. منﻄﻘــﻪ حدواســﻂ تــا اســيدي ائوســن آغــاز شــده و ســﭙس بــا آقدرق از منــاطق بــا توانــاييِ معــدني در پهنــﻪ اهــر- جــايگيري تودههــاي درونــي گرانيﺘوييــدي اليگوســن- ارســباران اســت و در عملياتهــاي پيجــويي و انجــام ميوسن ادامﻪ يافﺘﻪ است ( ;Lescuyer and Riou, 1976 پيجوييهــاي رســوبهاي آبراهــﻪاي و كــاني ســنگين، Hezarkhani, 2006). بيشﺘر اين تودهها گرانيﺘوييــدهاي نشــانﻪهايي از عنصــرهاي تنگﺴــﺘن، مــس و طــﻼ در آن اكﺴيدي گروه I با سرشت مﺘاآلومين تا پرآلومين هﺴﺘند گزارش شــده اســت (Gholami, 2004; Jamali, 2013). و شامل طيفي از سنگهاي سابآلكالن تا آلكالن هﺴﺘند منﻄﻘﻪ آقدرق بﻪ گﺴﺘردگي نزديك بﻪ ٣٣ كيلومﺘر مربع (Jamali et al., 2009). مجموعــﻪ آذريــن شــيورداغ (يــا و در فاصلﻪ نزديك بــﻪ ٣٥ كيلــومﺘري شــمال شهرســﺘان باتوليت اهر)، با درازاي نزديــك بــﻪ ٣٠ كيلــومﺘر، پهنــاي اهــر جــاي دارد. ايــن منﻄﻘــﻪ ميــان مخﺘصــات طــول مﺘغير ٣ تا ١٠ كيلومﺘر و راســﺘاي خــاوري- بــاخﺘري، از جغرافيايي خاوري "٥٨'٠٦°٤٧ تا "١٠'١١°٤٧ و عــرض مهمﺘــرين پديــدههاي ماگمــايي منﻄﻘــﻪ اهــر- ارســباران جغرافيــايي شــمالي "٣٤'٣٥°٣٨ تــا "٣٢'٣٨°٣٨ و در بﻪشمار ميروند. اين مجموعﻪ از كهــن بــﻪ جديــد شــامل جنــوببــاخﺘري برگــﻪ زمينشناســي ١:١٠٠٠٠٠ كليبــر ســنگهاي كربناتــﻪ و آتشفشــاني زيردريــايي (كرتاســﻪ (Mehrparto and Nazer, 1999) اســت. شــركت ملــي بـــاﻻيي)، تواليهـــاي رســـوبي- آتشفشـــاني ﻻتيـــت و صنايع مس ايران با همكاري شركت تلﻪمﺘال فرانﺴــﻪ بــﻪ ايگنمبريــت (ائوســن ميــاني)، تودههــاي گرانوديــوريﺘي و فعاليتهــاي شــدادي و حفــر گمانــﻪ در ايــن منﻄﻘــﻪ ديوريﺘي شيورداغ (اليگوسن) و سنگهاي آلكاليبازالت و پرداخﺘﻪانـــد. در ايـــن پـــژوهش، زمـــينشـــيمي تـــوده آندزيت (كــواترنري) اســت. برپايــﻪ سنســنجي بلورهــاي گرانيﺘوييــدي آقدرق و رخــدادهاي كانــﻪزايي همــراه بــا زيركن با روش LA-ICP-MS، ســن ٢٣ تــا ٣٠ ميليــون بررسي كانيشناســي و تغييــرات الگــوي زمــينشــيميايي سال پيش براي تــوده آذريــن درونــيِ شــيورداغ بﻪدســت بررسي تحوﻻت زمينشيميايي- فلززايي سنگهاي آذرين منﻄﻘﻪ آقدرق (شمال اهر) و ارتباط آن با رخداد عنصرهاي Cu−Au±W ٢٣ آمده است (Aghazadeh et al., 2011). در نﺘيجــﻪ نفــوذ زنــدآباد، جــوان شــيخ، مزرعــﻪ، آقدرق و گــودال) در توده شيورداغ بﻪ درون سنگهاي