ویژگی های زمین شناسی، کانی شناسی و سیال های درگیر رگه های اپی ترمال فلزات پایه و گرانبهای مناطق گندی و ابوالحسنی، معلمان، استان سمنان

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده غلامحسین شمعانیان اصفهانی جمشید حسن زاده
تاريخ برگزاری ۲۵ مهر ۱۳۸۴

Abstract
Gandy and Abolhassani epithermal precious- and base-metal deposits occur in a Tertiary calc-alkaline volcanic belt of northeast Iran. The exposed rock units consist of a volcaniclastic sequence and andesitic lava flows. Mineralization in Gandy and Abolhassani districts occurs as veins and breccias and can be divided into three main stages. In Gandy district, native gold is found in stages I and II. No gold particles were fonud in Abolhassani samples.
The average of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusion assemblages from Gandy range from ۲۳۴o to ۲۸۵ oC, and ۴.۲ to ۵.۴ wt% NaCl equiv. The homogenization temperatures are in a good agreement with isotopic temperatures from two sphalerite and galena pairs (۲۳۶o and ۲۴۵ oC). The average temperature and salinity of fluid inclusion assemblages from Abolhassani district range from ۲۳۴o to ۳۴۰ oC, and ۶.۷ to ۱۸.۷ wt% NaCl equiv. Sulfide pairs of sphalerite-galena do not give reasonable equilibration fractionation temperatures at Abolhassani. Comparison of homogenization (Th) versus freezing (TmI) values for the two deposits indicates the presence of a moderate salinity fluid (۵-۶ wt% NaCl) of similar temperature (۲۵۰ oC) in each deposit, but with a higher salinity component also present at Abolhassani. 
 
Precious and base-metal mineralization within hydrothermal breccias of Gandy may have deposited under boiling conditions, whereas base-metal mineralization in stage II most likely occurred due to dilution. Based on mixing trends, base-metal sulfides in Abolhassani veins were deposited during periodic injection and dilution of brines. The minimum depth of formation was at least ۴۳۰ m and ۶۰۰ m below the paleowater table for Gandy and Abolhassani, respectively.

چکیده
کانسارهای فلزات پایه و گرانبهای گندی و ابوالحسنی در بخشی از کمربند آتشفشانی کالکو- آلکالن ترشیری در شمال شرق ایران قرار دارند. سنگ های رخنمون یافته از توالی آتشفشانی-تخریبی و گدازه های آندزیتی تشکیل شده است. کانی سازی در هر دو منطقه بصورت برشی و رگه ای بوقوع پیوسته و به سه مرحله اصلی قابل تقسیم است. در منطقه گندی، دانه های طلای آزاد در مرحلهI  و II کانی سازی وجود دارد. در نمونه های منطقه ابوالحسنی دانه های طلای آزاد مشاهده نشد.
 
میانگین دمای همگن شدگی و شوری مجموعه سیال های درگیر اولیه درمنطقه گندی بترتیب از         ° 234  تا  °C 285 و 2/4 تا 4/5 درصد وزنی معادل  NaCl تغییر می کند. دمای همگن شدگی دارای همخوانی خوبی با دمای ایزوتوپی جفت گالن-اسفالریت است. میانگین دمای همگن شدگی و شوری در منطقه ابوالحسنی  بترتیب  از ° 234  تا  °C 340 و 7/6 تا 7/18 درصد وزنی معادل NaCl تغییر می کند. در این منطقه دمای ایزوتوپی جفت گالن-اسفالریت، دمای قابل قبولی را ارائه نمی دهد. مقایسه دمای همگن شدگی در مقابل دمای ذوب یخ، حضور یک سیال مشابه با شوری متوسط (5 تا 6 درصد وزنی معادل NaCl) و دمای  °C250 را در هر دو منطقه، اما با حضور یک بخش با شوری بالاتر در منطقه ابوالحسنی نشان می دهد.
 
کانی سازی فلزات پایه و گرانبها در برش های گرمابی منطقه گندی تحت شرایط جوشش بوقوع پیوسته، در حالیکه کانی سازی در مرحله  IIاحتمالا نتیجه سردشدگی و رقیق شدگی سیال کانی ساز است. تشکیل سولفیدهای فلزات پایه در رگه های ابوالحسنی بر اثر تزریق مکرر سیال با شوری بالا و رقیق شدگی آن صورت گرفته است. حداقل عمق کانی سازی در گندی و ابوالحسنی بترتیب 430 متر و 600 متر در زیر سطح آب زیرزمینی قدیمی است.
مقدمه
رشته کوههای ترود-چاه شیرین بخشی از کمان آتشفشانی کالکو آلکالن شمال ایران است که میزبان تعداد زیادی اندیس معدنی و معدن متروکه، بویژه رگه های فلزات پایه اپی ترمال می باشد. این مقاله بر روی دو کانسار اپی ترمال بنام های گندی و ابوالحسنی در این ناحیه متمرکز شده و با بررسی ویژگی های زمین شناسی، کانی شناسی، سیال های درگیر و ترکیب ایزوتوپی گوگرد، ضمن مقایسه و تعیین ماهیت کانی سازی، تخمینی در مورد عمق فرسایش در هر دو کانسار ارائه می کند. 
 
مناطق گندی و ابوالحسنی در فاصله 20 کیلومتری شمال شرق روستای معلمان، 400 کیلومتری شرق تهران، قرار دارند. این دو منطقه جزء پنج منطقه امید بخشی است که  پس  از انجام اکتشافات ژئوشیمیایی     ناحیه ای در منطقه معلمان برای اکتشافAu ، Pb، Zn و Cu پیشنهاد گردید (سازمان زمین شناسی کشور، 1995).
 
رشته کوههای ترود-چاه شیرین بطور عمده از سنگ های آذرین مزوزوئیک پسین تا ترشیری تشکیل شده است. اوج فعالیت ماگمایی در زمان ائوسن میانی تا احتمالا بالایی روی داده است و به سه مرحله شامل فعالیت های آتشفشانی انفجاری، تشکیل گدازه ها و جایگیری توده های نیمه آتشفشانی تا نیمه عمیق قابل تقسیم است (هوشمندزاده و همکاران، 1357؛ اشراقی، 1377). سنگ های آتشفشانی این ناحیه توسط توده های نفوذی متعددی قطع شده است که بر اساس شواهد چینه شناسی دارای سن ائوسن بالایی- الیگوسن می باشند        (رشید نژاد عمران، 1371؛ کهنسال 1377).
رخنمون های منطقه گندی بطور عمده شامل سنگ های آذرآواری فلسیک، گدازه های حد واسط و برش های آتشفشانی است که توسط نفوذی های کم عمق با ترکیب سیلیسی تر قطع شده است. ابوالحسنی در فاصله 3 کیلومتری شمال منطقه گندی و در ارتفاع حدود 1500 متری، 200 متر بالاتر از گندی قرار دارد. رخنمون های این منطقه  اساسا از سنگ های آتشفشانی مانند آندزیت ها تشکیل شده است. دم های ریولیتی تا ریوداسیتی و همچنین توده های نفوذی با ترکیب کوارتزمونزونیتی تا گرانیتی جوانترین سنگهای این مناطق هستند که درون واحدهای قبلی تزریق شده اند.
 
بحث و نتیجه گیری
کانی سازی در منطقه گندی در سه مرحله اصلی بوقوع پیوسته است که دو مرحله اول از نظر کانی سازی فلزات پایه و گرانبها دارای اهمیت اقتصادی است. دانه های طلای آزاد معمولا درون پیریت های دگرسان شده در مرحله  I و یا درون گالن و کالکوپیریت در مرحله II کانی سازی دیده می شود.  مرحله III با حضور کوارتز و کلسیت مشخص می شود. کانی سازی رگه های ابوالحسنی در سه مرحله بوقوع پیوسته است. دو مرحله اول دارای مجموعه کانیایی یکسان شامل کوارتز، کلسیت، گالن، اسفالریت و پیریت می باشد؛ در صورتیکه مرحله پایانی با فراوانی کوارتز و کلسیت مشخص می شود. در نمونه های ابوالحسنی هیچ گونه ذره طلا در مطالعات پتروگرافی و الکترون پروب مشاهده نشد.
 
میانگین دمای همگن شدگی (Th  ) در مجموعه سیال های درگیر اولیه در منطقه گندی از    ° 234 تا  °C 285 تغییر می کند. دمای ذوب یخ  (  TmI) از ° 6/2 -  تا  °C 3/3 –  و شوری محاسبه شده بر اساس این دما وبا استفاده از معادله های بودنار (1993) از 2/4 تا 4/5 درصد وزنی معادل NaCl متغیر است. در منطقه ابوالحسنی، میانگین دمای همگن شدگی در مجموعه سیال های درگیر اولیه از    ° 233 تا  C °340 تغییر        می کند. دمای ذوب یخ و شوری سیال های درگیر بترتیب از    ° 2 /4  –  تا C ° 6/15 – و 7/6 تا 7/18 درصد وزنی معادل NaCl  متغیر است.
 
در منطقه گندی، دمای تعادل ایزوتوپی از جفت گالن-اسفالریت در توافق خوبی با دمای همگن شدگی سیال های درگیر است.  دمای ایزوتوپی  از  جفت  باریت-گالن (   °293 تا  C °  313 )، بالاتر از دمای     همگن شدگی و دمای ایزوتوپی جفت گالن- اسفالریت است. جفت گالن-اسفالریت در منطقه ابوالحسنی دمای ایزوتوپی قابل قبولی ارائه نمی دهد.
 
در منطقه ابوالحسنی میانگین نسبت Ag /Au  (7/34 ) و مقدار Pb + Zn  (میانگین 6/7 درصد وزنی)،
بالاتر از منطقه گندی است ( بترتیب 1/2  و 9/3 درصد وزنی). این نتایج با حداکثر شوری (حدود 4 برابر) در منطقه ابوالحسنی (7/18 درصد وزنی معادل N a Cl)، نسبت به منطقه گندی (4/5 درصد وزنی معادل  NaCl) همخوانی دارد. ارتباط بین کانی سازی نقره و فلزات پایه با سیال های با شوری نسبتا بالاتر و کانی سازی      طلا-نقره با سیال های با شوری پایین تر قبلا نیز پیشنهاد شده (هنلی، 1985) و برای کانسارهای اپی ترمال مکزیک بطور مشخص تایید گردیده است (آلبینسون و همکاران، 2001).
 
مقایسه دمای Th  در مقابل TmI  برای دو منطقه گندی و ابوالحسنی، حضور یک سیال  مشابه با شوری متوسط و دمای یکسان را در هر دو منطقه پیشنهاد می کند، در حالیکه در منطقه ابوالحسنی یک سیال با شوری بالاتر نیز حضور دارد. این پدیده احتمالا نتیجه تزریق پالس هایی از یک سیال با شوری و دمای بالاتر است.
 
در منطقه گندی، حضور برش های گرمابی در مرحله    I  کانی سازی وقوع انفجارهای گرمابی  را پیشنهاد می کند. این پدیده با سردشدگی و رقیق شدگی سیال گرمابی در مراحل بعدی ادامه یافته است. ارتباط بین داده های Th  وTmI   در منطقه ابوالحسنی، روند رقیق شدگی کاملا آشکاری را نشان می دهد که دلالت بر اختلا ط یک سیال داغ و شور با یک سیال سردتر و رقیق تر دارد. به نظر می رسد که سیال با شوری بالاتر بطور متناوب و در طی دوره های کوتاه مدت بدرون سیستم تزریق شده و با سیال با شوری پایین مخلوط شده است. به این ترتیب، کانی سازی فلزات پایه در کانسار ابوالحسنی بر اثر تزریق متناوب سیالی با شوری بالا بوقوع پیوسته که شواهد آشکاری از اختلاط این سیال با سیالی با شوری متوسط و مشابه با سیال کانی ساز در منطقه گندی دیده می شود.
 
برای تخمین عمق کانی سازی در زیر سطح آب زیرزمینی قدیمی ازمنحنی جوشش هیدروستاتیک نسبت به عمق استفاده شد (هس، 1971). حداقل عمق کانی سازی بترتیب در گندی و ابوالحسنی حدود 430 متر و 600 متر در زیر سطح آب زیرزمینی قدیمی است. چنین عمقی مشخص کننده سیستم های اپی ترمال نقره و غنی از فلزات پایه متعلق به گروه سولفیدی شدن حد واسط است (هدنکوئیست و همکاران، 2000 ؛ آلبینسون و همکاران، 2001). با این وجود، در حال حاضر کانسار ابوالحسنی 200 متر بالاتر از کانسار گندی قرار دارد و نشان دهنده حداقل 370 متر بالاآمدگی نسبت به گندی است که در نتیجه جابجایی تکتونیکی و راندگی ایجاد شده است. احتمالا در هر دو منطقه، کانی سازی در عمق کمتر نیز بوقوع پیوسته که در حال حاضر بدلیل فرسایش از بین رفته است. بر اساس ویژگی های کانی شناسی در ابوالحسنی مانند عیار پایین تر طلا و شوری   بالا تر نسبت به گندی وجود مناطق پر عیار فلزات گرانبها در عمق بعید به نظر می رسد. برعکس کانسار گندی ممکن است دارای پتانسیل اقتصادی از نظر وجود رگه های پر عیار طلا در عمق باشد. اکتشاف در این ناحیه باید بر روی مناطق با حداقل عمق فرسایش (کمتر از 200 تا 300 متر زیر سطح قدیمی) متمرکز شود تا باعث افزایش احتمال حضور رگه های اپی ترمال پر عیار طلا گردد.
 

کلید واژه ها: سمنان