زمین شناسی، کانی سازی، آلتراسیون، ژئوشیمی، میکروترمومتری، مطالعات ایزوتوپی و تعیین ژنز کانی سازی در منطقه اکتشافی کجه، استان خراسان جنوبی
چکیده
منطقه اکتشافی کجه در 45 کیلومتری شمال باختر فردوس، در برگه های زمین شناسی 1:250000 فردوس و 1:100000 طاهرآباد و از نظر تقسیمات رسوبی- ساختاری، در شمال بلوک لوت قرار دارد. بر مبنای داده ها و اطلاعات بدست آمده در این تحقیق نظیر دو تیپ کانه زایی دانه پراکنده (در دو منطقه مجزای زونa و b) و رگه ای (در قالب 6 رگه) در منطقه شناسایی شده است. توده های نفوذی نیمه عمیق تا عمیق منطقه اکتشافی کجه به شکل استوک های کوچک تا متوسط رخنمون یافته و ترکیب حدواسط تا اسیدی و تنوع سنگی دیوریت، مونزودیوریت، مونزونیت، مونزوگرانیت، سینوگرانیت و گرانیت دارند. ماهیت ماگمایی توده های نفوذی منطقه مربوط به سری کالک آلکالن با پتاسیم بالا تا شوشونیتی هستند. تمامی نمونه های منطقه به جز گرانیت پورفیری، در محدوده متاآلومینوس هستند. توده های نفوذی منطقه از نظر موقعیت تکتونیکی متعلق به گرانیتوئیدهای کمان آتشفشانی و همزمان با برخورد هستند. اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی موید آن است که توده های نفوذی منطقه متعلق به دو دسته مگنتیت و ایلمنیت هستند. کلیه توده های نفوذی منطقه به جز توده گرانیت پورفیری، واجد کانی های مگنتیت ± هورنبلند بوده و از پذیرفتاری بالایی برخوردارند و منطبق بر گرانیتوئیدهای سری اکسیدان هستند. توده گرانیت پورفیری، فاقد کانی های مگنتیت و هورنبلند است و به لحاظ پذیرفتاری مغناطیسی نیز مقدار پایینی دارد که منطبق بر سری احیایی است. از نظر سنی، توده های نفوذی منطقه، متعلق به کرتاسه پسین هستند. گرانیت پورفیری با سن 3/1 ± 2/84 میلیون سال (آشکوب سانتونین)، قدیمی ترین توده و بعد از آن توده بیوتیت هورنبلند مونزوگرانیت با سن 4/1 ± 8/70 میلیون سال (آشکوب کامپانین) و جوان ترین آنها توده هورنبلند کوارتز دیوریت با سن 1± 9/67 میلیون سال (آشکوب ماسترشتین) است. نسبت های 87sr/86sr و 143nd/144nd اولیه برای توده گرانیت پورفیری با توجه به سن 2/84 میلیون سال به ترتیب برابر 708080/0 و 512129/0 است. میزان ?ndi در نمونه مورد نظر برابر با 81/7- است. نسبت های 87sr/86sr و 143nd/144nd اولیه برای توده بیوتیت هورنبلند مونزوگرانیت از خانواده مونزونیت و مونزودیوریت ها با توجه به سن 8/70 میلیون سال به ترتیب برابر 706125/0 و 512416/0 است. میزان ?ndi در نمونه مورد نظر برابر با 55/2- است. نسبت های 87sr/86sr و 143nd/144nd اولیه برای توده هورنبلند کوارتز دیوریت با توجه به سن 9/67 میلیون سال به ترتیب برابر 707491/0 و 512221/0 است. میزان ?ndi در نمونه مورد نظر برابر با 43/6- است. از نظر منشاء ماگمایی، این توده ها در محدوده بین زون فرورانش و پوسته قاره ای قرار می گیرند. مقادیر عناصر نادرخاکی موید آن است که سنگ منشا توده های نفوذی (بجز گرانیت پورفیری) می تواند یک گارنت اسپینل لرزولیت باشد. مجموعه زون های دگرسانی همراه با کانی سازی رگه ای عمدتاً همروند با گسل های اصلی منطقه (زون های گسلی رحیمی و کجه)، هستند که با توجه به نفوذپذیری سنگ دیواره (گدازه و یا واحد آذرآواری) عمود بر روند رگه ها، زون بندی نشان می دهند. این دگرسانی ها شامل دگرسانی سیلیسی- اکسید آهن (±کلریت ±سرسیت) در بلافصل رگه ها، کلریت- سیلیسی، آرژیلیک- سیلیسی- کربناته و سیلیسی است. در تداخل این دگرسانی با دگرسانی اطراف توده های نفوذی، بر شدت دگرسانی های سیلیسی، سریسیتی و همچنین کلریتی افزوده می شود. مجموعه دگرسانی های تیپ پورفیری با دو گستره مجزا در باختر و خاور منطقه در سنگ های آتشفشانی مشاهده می شوند و به ترتیب شامل زون های دگرسانی کوارتز- سریسیت- پیریت، آرژیلیک- کلریت، کلریت- سیلیسی، پروپیلیتیک، آرژیلیک- سیلیسی- کربناته و کربنات-کلریت می باشند. همچنین در سنگ های توفی دانه ریز، هورنفلس با مجموعه کانی های متغیر (اپیدوت- گارنت، پیروکسن- گارنت، بیوتیت- گارنت و کلریت- تورمالین) تشکیل شده است. مجموعه کانه های فلزی هیپوژن در کانه زایی رگه ای شامل اسپکیولاریت+کالکوپیریت+پیریت±مگنتیت ±بورنیت±گالن±اسفالریت±سولفوسالت±طلا است.مجموعه کانه های فلزی هیپوژن درکانه زایی دانه پراکنده شامل پیریت ±کالکوپیریت همراه با زون آلتراسیون کوارتز-سریسیت-پیریت است. از نظر ژئوشیمیایی کانه زایی رگه ای موید بیشینه مقدار مولیبدن(32 گرم برتن)، مس(9/8 درصد)، آهن(8/9 درصد)، آرسنیک(2/0 درصد)، طلا(10 گرم بر تن)، جیوه(5/0 گرم برتن) و قلع(281 گرم بر تن) در منطقه مربوط به رگه شماره 2 بوده و بیشینه مقدار سرب(1/4 درصد)، روی(7/3 درصد)، نقره(235 گرم بر تن) و بیسموت(2/0 درصد) در منطقه مربوط به رگه شماره 5 و بیشینه مقدار آنتیوان(427 گرم برتن) و باریت(609 گرم برتن) در منطقه مربوط به رگه شماره 3 و بیشینه مقدار تنگستن(61 گرم برتن) متعلق به رگه شماره 1 است. در زون a بیشترین مقدار مس در نمونه های سنگی منطبق بر واحد ریولیتی و زون آلتراسیون کوارتز-سریسیت-پیریت در مرکز زون قرار دارد. این منطقه دارای 2-3 درصد سولفید اکسیده است. این بخش از زون a حاوی بیشینه مقدار سرب، روی، بیسموت، آرسنیک، تنگستن، مولیبدن وآهن نیزاست و الگوی آنومالی های طلا و جیوه با هیچکدام از الگوهای دیگر عناصر همخوانی ندارد. در زون b بیشترین مقدار مس در نمونه های سنگی منطبق بر واحد کوارتز مونزونیت پورفیری بوده و زون آلتراسیون کوارتز-سریسیت-پیریت بوده که دارای 4-6 درصد سولفید (پیریت دانه پراکنده) است. بیشینه طلا در قسمت جنوبی منطقه در واحد ریولیتی و ریوداسیتی که توده مونزونیتی تا کوارتز مونزونیتی در آن نفوذ کرده است و آلتراسیون سیلیسی-اکسیدآهن-کلریتی نشان می دهد و حاوی رگه رگچه های سولفیدی بوده که 3 تا 4 درصد اکسید آهن دارند. آنومالی های متعدد مغناطیسی در جهت شمال خاوری-جنوب باختری و در امتداد گسل های اصلی منطقه گسترش یافته اندکه متناوبا مناطق با آنومالی مغناطیسی بالا بتدریج با حرکت به سمت شمال باختر و یا جنوب-خاور، به شکل نسبتا متقارن، به مناطق با آنومالی مغناطیسی متوسط و پایین تبدیل می گردند. مطالعات صحرایی نشان می دهد که مناطق با آنومالی مغناطیسی بالا، منطبق بر روندهای گسلی اصلی در این منطقه است که در این امتداد، توده های نفوذی نیمه عمیق حدواسط رخنمون دارند. دماسنجی و تعیین شوری سیالات درگیر کانه زایی رگه ای، کمینه و بیشینه میانگین دمای همگن شدن به ترتیب 242 درجه سانتی گراد در رگه شماره 1 و 265 درجه سانتی گراد در رگه شماره 5 است. کمینه و بیشینه میانگین شوری به ترتیب 2/1 درصد وزنی در رگه شماره 4 و 63/4 در رگه شماره 2 است. دماسنجی و تعیین شوری سیالات درگیر کانه زایی دانه پراکنده زون a، دامنه حرارتی دمای همگن شدن در این زون 190 تا 326 درجه سانتیگراد و میانگین دما 247 درجه سانتیگراد است و شوری سیالات درگیر از 06/0 تا 18/9 درصد وزنی (میانگین 6/2 درصد وزنی) متغیر است. دماسنجی و تعیین شوری سیالات درگیر کانه زایی دانه پراکنده زون b، دامنه حرارتی دمای همگن شدن در این زون 216 تا 425 درجه سانتیگراد و میانگین دما 304 درجه سانتیگراد است و شوری سیالات درگیر از 49/0 تا 1/33 درصد وزنی (میانگین 8/4 درصد وزنی) متغیر است. در مجموع کانه زایی رگه ای نوعی کانه زایی تیپ مس-طلای همراه با اکسیدآهن (iocg) بوده و کانه زایی-های دانه پراکنده شواهد سیستم های مس پورفیری را دارند.