کاربرد ژئو شیمی ایزوتوپی Sr-Nd در مطالعه کانسارهای طلای ناحیه کلگورلی- نورزمن در غرب استرالیا
| دسته | ژئوشیمی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران |
| نویسنده | مجید قادری |
| تاريخ برگزاری | ۲۵ بهمن ۱۳۷۸ |
موضوع:
تعیین سن کانی سازی و نیز مشخص ساختن منبع کانه های تشکیل دهنده کانسار ها از جمله مهمترین بخش های مطالعات زمین شناسی اقتصادی را تشکیل می دهند. در دنیای زمین شناسی امروز، بررسی های ژئو شیمی ایزوتوپی نقش حائز اهمیتی را در این خصوص ایفا می نماید و روز به روز کاربرد این شاخه از علم در مطالعات مربوط به گرایش های متنوع زمین شناسی بیش از پیش بر همگان آشکار می گردد. در این نوشتار با ذکر نمونه ای از این گونه مطالعات در مورد ذخایر طلای آرکئن ناحیه کلگورلی- نورزمن در غرب استرالیا، به بخشی از کاربرد های گوناگون ژئو شیمی ایزوتوپی در بررسی های مربوط به کانسار ها اشاره می گردد.
ذخایر طلای واقع در گرینستون های آرکئن تا کنون حدود 60 درصد از تولید طلا در جهان را به خود اختصاص داده اند. یکی از مهمترین مناطق طلاخیز آرکئن جهان، ناحیه کلگورلی- نورزمن در سپر ییلگرن ایالت استرالیای غربی است. این سپر بیش از 1/25 میلیون کیلومتر مربع از سنگ های آرکئن را شامل می شود که به وسیله رسوبات پروتروزوئیک و فانروزوئیک احاطه گردیده اند. بیشتر گرانیت ها و گرینستون هایی که این سپر را تشکیل می دهند سنی حدود 2700 میلیون سال دارند، لیکن شواهدی از پوسته بسیار قدیمی شامل زیرکن های تخریبی با حداقل سنی معادل 4276 + 6 میلیون سال نیز در این سپر مشاهده گردیده اند. یک برش عمومی در طول ناحیه مورد مطالعه، جریان ها و نفوذیهای مافیک و اولترامافیک در قاعده و ولکانیک های فلسیک و رسوبات فوقانی آنها را نمایان می سازد. سنگ های اولترامافیکی ترکیب کوماتیتی داشته و با نفوذی های اولترامافیک- مافیک لایه ای تفریق یافته همراه هستند. شواهد گوناگون زمین شناسی نشان می دهند که توالی های گرینستون توسط گرانیتوئید هایی که عموماٌ جوانتر از آنها می باشند (2660 تا 2690) میلیون سال) قطع می گردند. این گرانیتوئید ها نشانه هایی از ذوب یک پوسته فلسیک قدیمی تشکیل دهنده پی سنگ گرینستون ها را آشکار می سازند.
کانی سازی طلا در آخرین مراحل تکامل تکتونیکی سپر رخ داده و با مجموعه گسل های امتداد لغز راست بر و چپ بر همراه است. حجم عمده ای از طلا در رگه های کوارتز در زون های برشی که با گسل های بزرگ همراه هستند مشاهده می گردد. سن کانی سازی به وسیله روابط قطع شدگی گرانیت ها، پورفیریها و پگماتیت ها بین 2630 تا 2660 میلیون سال برآورد شده است. همچنین سن یابی کانسار ها با روش های U- Pb , Ar- Ar نشان داده اند که کانی سازی در 2630 + 10 میلیون سال پیش صورت گرفته است ( کنت و همکاران، 1996).
داده های ایزوتوپی از جمله ایزوتوپ های Sr و Nd می توانند به عنوان ابزاری مفید در جهت تفکیک سنگ های مادر متفاوت مورد استفاده قرار گیرند. متاسفانه به دلیل غلظت های بسیار پایین عناصر کمیاب از قبیل Nd و Sr در کانه های طلا، اندازه گیری ترکیب ایزوتوپی آنها به طور مستقیم ممکن نیست. لیکن با این فرض که طلا و سایر کانی های گرمابی از سیال مشابهی نشات گرفته اند، مسیر سیالات گرمابی تشکیل دهنده ذخایر طلا را می توان با اندازه گیری ترکیب اولیه Nd و Sr کانی های همراه با طلا که در رگه ها یافت می گردند تعیین نمود (فارمر و دیپائولو، 1987 و جانسون و مک کالاک 1995) و با دانستن ترکیب ایزوتوپی سنگ های مادر احتمالی، ویژگی های ایزوتوپی کانی های گرمابی می توانند برای تعیین منبع و نیز مسیر اجزا حل شده در سیال کانه ساز مورد استفاده قرار گیرند.
شئلیت (CaWO4) کانی مناسبی برای مطالعات ردیابی ایزوتوپی Ndُ و Sr است زیرا حاوی مقادیر بالایی از این دو عنصر بوده و در ضمن کانی فرعی موجود در بسیاری از کانسار های طلا است. در سپر ییلگرن غرب استرالیا نیز این کانی بخشی از مجموعه کانی های گرمابی را در بسیاری از رگه های حاوی طلا تشکیل می دهد (هاینریک و همکاران 1996). کانی شلئیت دارای نسبت Rb/ Sr بسیار پایین و غلظت Sr بالا بوده و بدین جهت نسبت های ایزوتوپی Sr آن به سن و یا از دست دادن Rb حساس نیستند. به علاوه شلئیت با داشتن مقادیر بالای Nd و محدوده وسیعی از نسبت های Sm/ Nd برای مطالعات تعیین سن بسیار مناسب است. بنابراین، اندازه گیری ایزوتوپی Sr و Nd در شئلیت می تواند اطلاعات با ارزشی در خصوص منبع سیال حاوی کانه و نیز زمان کانی سازی را در اختیار زمین شناسان قرار دهد.
در این پژوهش که بخشی از یک کار تحقیقی گسترده در خصوص ذخایر طلای ناحیه کلگورلی- نورزمن (قادری 1998) است، داده های ایزوتوپی Sr و Nd و نسبت های Rb/ Sr و Sm / Nd مربوط به نمونه های شئلیت از معادن طلای ناحیه برای تعیین سن کانی سازی و نیز از طریق مقایسه با ترکیب ایزوتوپی سنگ ها در ناحیه، برای مشخص کردن منبع کانه های طلا مورد استفاده قرار گرفته اند. در این ذخایر شئلیت به عنوان یک جزء پراکنده در رگه های کوارتزی، به صورت تمرکز های بلوری درشت دانه، دانه های کوچک پراکنده و یا رگچه های ظریف مشاهده می گردد. برای مطالعه ایزوتوپی، تعداد 34 نمونه شئلیت از رگه های کانی سازی شده در تونل های زیر زمینی و مغزه های حفاری در سطوح مختلف 11 معدن طلا به همراه 74 نمونه از واحد های مختلف سنگی ناحیه نمونه برداری شده اند. اندازه گیری ترکیب ایزوتوپی این نمونه ها با استفاده از اسپکترومتر جرمی Finnigan MAT 261 در مدرسه تحقیقاتی علوم زمین دانشگاه ملی استرالیا (ANU) انجام گرفت.
نمونه های شئلیت در منطقه مرکزی نورزمن سن 31+ 2630 میلیون سال و Nd اولیه 1/7+ را به دست می دهند. سن به دست آمده فوق الذکر در تطابق عالی با دیگر سن های به دست آمده از کانی های مربوط به کانی سازی در این ناحیه است (کنت و همکاران 1996). پراکندگی مختصر در ترکیب ایزوتوپی اولیه شئلیت های نورزمن نیز نشان می دهد که سیالات کانه زا در روند تحولی سیستم گرمابی، ترکیب ایزوتوپی یکنواختی داشته اند. در مقایسه با نتایج ژئوکرونولوژی Sm- Nd شئلیت های نورزمن، داده های Sm- Nd مربوط به منطقه کمبالدا در شمال ناحیه مورد مطالعه، پراکندگی بیشتری را ظاهر ساخته و سن نه چندان قابل اعتماد 124+ 2639 میلیون سال با Nd اولیه 2/4+ را نشان می دهند.
دو گروه سنگ مادرهای عمده برای کانسار های طلای آرکئن در این ناحیه شامل سنگ های مافیک (و اولترامافیک) مشتق شده از جبه در 2700 میلیون سال پیش و نیز سنگ های فلسیک با همان سن نشات گرفته از ذوب پوسته قدیمی موجود با سن 3200 تا 3400 میلیون سال می باشند. به خاطر اختلاف زمانی قابل توجه بین این دو منبع (حدود 500 تا 700 میلیون سال) و تفاوت های شیمیایی بارز آنها، این منابع گسترش مقادیر ایزوتوپی مناسبی را در زمان کانی سازی ایجاد نموده اند. برای تعیین منبع اجزاء موجود در سیالاتی که شئلیت از آنها ته نشین شده است، ترکیب ایزوتوپی Sr و Nd شئلیت های نمونه برداری شده از ذخایر طلای ناحیه با مقادیر مربوط به سنگ های مادر احتمالی آنها مقایسه شده اند.
کانسار های منطقه نورزمن را بر اساس نزدیکی به پی سنگ گرانیت- گرینستون می توان به دو گروه کانسار های مرکزی نورزمن که به پی سنگ گرانیتی نزدیک تر هستند و نیز کانسار نورث رویال در شمال این منطقه که دورتر از این پی سنگ می باشد طبقه بندی نمود. نتایج ایزوتوپی Sr شئلیت های منطقه مرکزی نورزمن منبعی رادیوژنیک برای Sr (مانند گرانیت) را مطرح می کنند، در حالی که داده های ایزوتوپی Nd برای این نمونه ها منبعی تهی شده از عناصر خاکی نادر سبک (همچون بازالت یا گابرو) را پیشنهاد می نمایند. نتایج ایزوتوپی برای کانسار نورث رویال براین نکته اشاره دارند که هر دو گروه سنگ های مافیک و فلسیک ممکن است در فراهم سازی Sr و Nd برای سیالات کانه ساز سهیم بوده باشند. در مناطق کمبالدا، کالگاردی و کلگورلی یعنی جایی که ذخایر طلا اولاٌ بسیار دورتر از هر نوع پی سنگ گرانیتی شناخته شده قرار داشته و ثانیاٌ از نظر چینه شناسی، بر روی سنگ های کوماتیتی واقع هستند یک منبع اساساٌ مافیکی- اولترامافیکی برای Sr و Nd مشخص شده است.
اطلاعات ظاهراٌ متناقض فراهم آمده به وسیله داده های ایزوتوپی Sr و Nd در مورد طبیعت سنگ های مادر اشاره بر این دارند که این دو عنصر به شیوه های متفاوتی در سیستم های گرمابی کانه زا در ناحیه مورد بحث عمل کرده اند. در سیستم های گرمابی، وسعت حمل و نقل ایزوتوپی به میزان زیادی بستگی به غلظت های نسبی عناصر مورد نظر در سیال و سنگ دارد (مک کالاک و همکاران 1981). استرونسیم دارای غلظت های در حد متوسط در سنگ ها و سیالات بوده و عموماٌ به عنوان ردیابی متحرک در نظر گرفته می شود، لیکن نئودیمیم غلظت های کمی در سنگ ها و حتی بسیار کمتری در سیالات داشته و تصور می رود غیر متحرک بوده و نسبت به دگرسانی گرمابی مقاوم باشد. بر اساس این ملاحظات، خصوصیات ایزوتوپی متفاوت Sr و Nd را می توان به عنوان انعکاسی از حلالیت ها و تحرک های متفاوت این دو عنصر در سیالات گرمابی همراه با طلا در نظر گرفت. نسبت مقدار Sr در سیال به مقدار آن در سنگ ظاهرآٌ بزرگتر از این نسبت برای Nd است. ترکیبات ایزوتوپی Sr سیالات که به وسیله شئلیت های تبلور یافته در رگه ها ثبت شده است نسبتاٌ در مقابل تغییر مقاوم بوده و سرنوشت اولیه گسترده تری را در یک سیستم گرمابی منعکس می سازد، در حالیکه ترکیبات ایزوتوپی Nd عمدتاٌ نشات گرفته از سنگ های مادر نزدیک تر به محل کانسار می باشند.
در کانسار های طلای منطقه مرکزی نورزمن، در انطباق کامل با مقادیر Pb رادیوژنیک سولفید های این ذخایر (براونینگ و همکاران، 1987؛ دال و همکاران، 1987)، نمونه های شئلیت نسبت های Sr رادیوژنیک تری را نشان می دهند. این ذخایر در یک کمربند گرینستون نسبتاٌ باریک که به وسیله توده های گرانیتوئید- گنایس محاصره شده است قرار دارند، بنابراین، نسبت های ایزوتوپی رادیوژنیک Sr در این شئلیت ها حاکی از منشاء گرفتن آنها از یک منبع گرانیتی و یا مخلوط گرانیت- گرینستون می باشد، لیکن ایزوتوپ های Nd در این نمونه ها، به کانسار نورث رویال در شمال منطقه نورزمن که نسبتاٌ دورتر از پی سنگ گرانیتی است حاکی از آن هستند که پی سنگ و سنگ های مافیک محلی هر دو در رساندن Sr و Nd به سیالات کانه ساز سهیم بوده اند. در کمبالدا، کولگاردی و کلگوری یعنی مناطقی که در آنها ذخایر طلا اولاٌ بسیار دورتر از پی سنگ گرانیتی بوده و ثانیاٌ در افق های بالایی کوماتیت ها قرار دارند، یک منبع اساساٌ مافیک- اولترامافیکی برای Sr و Nd تشخیص داده می شود. بنابراین اگر سیالات کانه زا Sr و Nd را از مجموعه ای متنوع از سنگ های مافیک و فلسیک به دست آورده اند، آنها می توانسته اند طلا را نیز از همین سنگ ها گرفته باشند.
نتیجه گیری:
نتایج این پژوهش نشان می دهند که سیستم های ایزوتوپی Sr و Nd به دلیل تفاوت هایشان در رفتار های ژئو شیمیایی به شیوه های متفاوتی در سیستم های گرمابی واکنش نشان می دهند. استرونسیم عنصری حلال تر از Nd در سیالات گرمابی بوده و در نتیجه ایزوتوپ های Sr اطلاعات متوسط مربوط به منبع که در برگیرنده فواصل طولانی تری هستند را منعکس می نمایند، در حالیکه ایزوتوپ های Nd اساساٌ به دلیل حلالیت کمتر Nd، منابع نزدیک و محلی را جلوه گر می سازند.
یافته های این تحقیق تاکید مجددی بر این واقعیت هستند که ژئو شیمی ایزوتوپی می تواند پاسخگوی بسیاری از سوالات قابل طرح در خصوص زمان و نحوه تشکیل انواع گوناگون کانسار ها در نقاط کره زمین بوده و قادر است فصل جدیدی را در مطالعه کانسار های ایران زمین نیز بگشاید.
تعیین سن کانی سازی و نیز مشخص ساختن منبع کانه های تشکیل دهنده کانسار ها از جمله مهمترین بخش های مطالعات زمین شناسی اقتصادی را تشکیل می دهند. در دنیای زمین شناسی امروز، بررسی های ژئو شیمی ایزوتوپی نقش حائز اهمیتی را در این خصوص ایفا می نماید و روز به روز کاربرد این شاخه از علم در مطالعات مربوط به گرایش های متنوع زمین شناسی بیش از پیش بر همگان آشکار می گردد. در این نوشتار با ذکر نمونه ای از این گونه مطالعات در مورد ذخایر طلای آرکئن ناحیه کلگورلی- نورزمن در غرب استرالیا، به بخشی از کاربرد های گوناگون ژئو شیمی ایزوتوپی در بررسی های مربوط به کانسار ها اشاره می گردد.
ذخایر طلای واقع در گرینستون های آرکئن تا کنون حدود 60 درصد از تولید طلا در جهان را به خود اختصاص داده اند. یکی از مهمترین مناطق طلاخیز آرکئن جهان، ناحیه کلگورلی- نورزمن در سپر ییلگرن ایالت استرالیای غربی است. این سپر بیش از 1/25 میلیون کیلومتر مربع از سنگ های آرکئن را شامل می شود که به وسیله رسوبات پروتروزوئیک و فانروزوئیک احاطه گردیده اند. بیشتر گرانیت ها و گرینستون هایی که این سپر را تشکیل می دهند سنی حدود 2700 میلیون سال دارند، لیکن شواهدی از پوسته بسیار قدیمی شامل زیرکن های تخریبی با حداقل سنی معادل 4276 + 6 میلیون سال نیز در این سپر مشاهده گردیده اند. یک برش عمومی در طول ناحیه مورد مطالعه، جریان ها و نفوذیهای مافیک و اولترامافیک در قاعده و ولکانیک های فلسیک و رسوبات فوقانی آنها را نمایان می سازد. سنگ های اولترامافیکی ترکیب کوماتیتی داشته و با نفوذی های اولترامافیک- مافیک لایه ای تفریق یافته همراه هستند. شواهد گوناگون زمین شناسی نشان می دهند که توالی های گرینستون توسط گرانیتوئید هایی که عموماٌ جوانتر از آنها می باشند (2660 تا 2690) میلیون سال) قطع می گردند. این گرانیتوئید ها نشانه هایی از ذوب یک پوسته فلسیک قدیمی تشکیل دهنده پی سنگ گرینستون ها را آشکار می سازند.
کانی سازی طلا در آخرین مراحل تکامل تکتونیکی سپر رخ داده و با مجموعه گسل های امتداد لغز راست بر و چپ بر همراه است. حجم عمده ای از طلا در رگه های کوارتز در زون های برشی که با گسل های بزرگ همراه هستند مشاهده می گردد. سن کانی سازی به وسیله روابط قطع شدگی گرانیت ها، پورفیریها و پگماتیت ها بین 2630 تا 2660 میلیون سال برآورد شده است. همچنین سن یابی کانسار ها با روش های U- Pb , Ar- Ar نشان داده اند که کانی سازی در 2630 + 10 میلیون سال پیش صورت گرفته است ( کنت و همکاران، 1996).
داده های ایزوتوپی از جمله ایزوتوپ های Sr و Nd می توانند به عنوان ابزاری مفید در جهت تفکیک سنگ های مادر متفاوت مورد استفاده قرار گیرند. متاسفانه به دلیل غلظت های بسیار پایین عناصر کمیاب از قبیل Nd و Sr در کانه های طلا، اندازه گیری ترکیب ایزوتوپی آنها به طور مستقیم ممکن نیست. لیکن با این فرض که طلا و سایر کانی های گرمابی از سیال مشابهی نشات گرفته اند، مسیر سیالات گرمابی تشکیل دهنده ذخایر طلا را می توان با اندازه گیری ترکیب اولیه Nd و Sr کانی های همراه با طلا که در رگه ها یافت می گردند تعیین نمود (فارمر و دیپائولو، 1987 و جانسون و مک کالاک 1995) و با دانستن ترکیب ایزوتوپی سنگ های مادر احتمالی، ویژگی های ایزوتوپی کانی های گرمابی می توانند برای تعیین منبع و نیز مسیر اجزا حل شده در سیال کانه ساز مورد استفاده قرار گیرند.
شئلیت (CaWO4) کانی مناسبی برای مطالعات ردیابی ایزوتوپی Ndُ و Sr است زیرا حاوی مقادیر بالایی از این دو عنصر بوده و در ضمن کانی فرعی موجود در بسیاری از کانسار های طلا است. در سپر ییلگرن غرب استرالیا نیز این کانی بخشی از مجموعه کانی های گرمابی را در بسیاری از رگه های حاوی طلا تشکیل می دهد (هاینریک و همکاران 1996). کانی شلئیت دارای نسبت Rb/ Sr بسیار پایین و غلظت Sr بالا بوده و بدین جهت نسبت های ایزوتوپی Sr آن به سن و یا از دست دادن Rb حساس نیستند. به علاوه شلئیت با داشتن مقادیر بالای Nd و محدوده وسیعی از نسبت های Sm/ Nd برای مطالعات تعیین سن بسیار مناسب است. بنابراین، اندازه گیری ایزوتوپی Sr و Nd در شئلیت می تواند اطلاعات با ارزشی در خصوص منبع سیال حاوی کانه و نیز زمان کانی سازی را در اختیار زمین شناسان قرار دهد.
در این پژوهش که بخشی از یک کار تحقیقی گسترده در خصوص ذخایر طلای ناحیه کلگورلی- نورزمن (قادری 1998) است، داده های ایزوتوپی Sr و Nd و نسبت های Rb/ Sr و Sm / Nd مربوط به نمونه های شئلیت از معادن طلای ناحیه برای تعیین سن کانی سازی و نیز از طریق مقایسه با ترکیب ایزوتوپی سنگ ها در ناحیه، برای مشخص کردن منبع کانه های طلا مورد استفاده قرار گرفته اند. در این ذخایر شئلیت به عنوان یک جزء پراکنده در رگه های کوارتزی، به صورت تمرکز های بلوری درشت دانه، دانه های کوچک پراکنده و یا رگچه های ظریف مشاهده می گردد. برای مطالعه ایزوتوپی، تعداد 34 نمونه شئلیت از رگه های کانی سازی شده در تونل های زیر زمینی و مغزه های حفاری در سطوح مختلف 11 معدن طلا به همراه 74 نمونه از واحد های مختلف سنگی ناحیه نمونه برداری شده اند. اندازه گیری ترکیب ایزوتوپی این نمونه ها با استفاده از اسپکترومتر جرمی Finnigan MAT 261 در مدرسه تحقیقاتی علوم زمین دانشگاه ملی استرالیا (ANU) انجام گرفت.
نمونه های شئلیت در منطقه مرکزی نورزمن سن 31+ 2630 میلیون سال و Nd اولیه 1/7+ را به دست می دهند. سن به دست آمده فوق الذکر در تطابق عالی با دیگر سن های به دست آمده از کانی های مربوط به کانی سازی در این ناحیه است (کنت و همکاران 1996). پراکندگی مختصر در ترکیب ایزوتوپی اولیه شئلیت های نورزمن نیز نشان می دهد که سیالات کانه زا در روند تحولی سیستم گرمابی، ترکیب ایزوتوپی یکنواختی داشته اند. در مقایسه با نتایج ژئوکرونولوژی Sm- Nd شئلیت های نورزمن، داده های Sm- Nd مربوط به منطقه کمبالدا در شمال ناحیه مورد مطالعه، پراکندگی بیشتری را ظاهر ساخته و سن نه چندان قابل اعتماد 124+ 2639 میلیون سال با Nd اولیه 2/4+ را نشان می دهند.
دو گروه سنگ مادرهای عمده برای کانسار های طلای آرکئن در این ناحیه شامل سنگ های مافیک (و اولترامافیک) مشتق شده از جبه در 2700 میلیون سال پیش و نیز سنگ های فلسیک با همان سن نشات گرفته از ذوب پوسته قدیمی موجود با سن 3200 تا 3400 میلیون سال می باشند. به خاطر اختلاف زمانی قابل توجه بین این دو منبع (حدود 500 تا 700 میلیون سال) و تفاوت های شیمیایی بارز آنها، این منابع گسترش مقادیر ایزوتوپی مناسبی را در زمان کانی سازی ایجاد نموده اند. برای تعیین منبع اجزاء موجود در سیالاتی که شئلیت از آنها ته نشین شده است، ترکیب ایزوتوپی Sr و Nd شئلیت های نمونه برداری شده از ذخایر طلای ناحیه با مقادیر مربوط به سنگ های مادر احتمالی آنها مقایسه شده اند.
کانسار های منطقه نورزمن را بر اساس نزدیکی به پی سنگ گرانیت- گرینستون می توان به دو گروه کانسار های مرکزی نورزمن که به پی سنگ گرانیتی نزدیک تر هستند و نیز کانسار نورث رویال در شمال این منطقه که دورتر از این پی سنگ می باشد طبقه بندی نمود. نتایج ایزوتوپی Sr شئلیت های منطقه مرکزی نورزمن منبعی رادیوژنیک برای Sr (مانند گرانیت) را مطرح می کنند، در حالی که داده های ایزوتوپی Nd برای این نمونه ها منبعی تهی شده از عناصر خاکی نادر سبک (همچون بازالت یا گابرو) را پیشنهاد می نمایند. نتایج ایزوتوپی برای کانسار نورث رویال براین نکته اشاره دارند که هر دو گروه سنگ های مافیک و فلسیک ممکن است در فراهم سازی Sr و Nd برای سیالات کانه ساز سهیم بوده باشند. در مناطق کمبالدا، کالگاردی و کلگورلی یعنی جایی که ذخایر طلا اولاٌ بسیار دورتر از هر نوع پی سنگ گرانیتی شناخته شده قرار داشته و ثانیاٌ از نظر چینه شناسی، بر روی سنگ های کوماتیتی واقع هستند یک منبع اساساٌ مافیکی- اولترامافیکی برای Sr و Nd مشخص شده است.
اطلاعات ظاهراٌ متناقض فراهم آمده به وسیله داده های ایزوتوپی Sr و Nd در مورد طبیعت سنگ های مادر اشاره بر این دارند که این دو عنصر به شیوه های متفاوتی در سیستم های گرمابی کانه زا در ناحیه مورد بحث عمل کرده اند. در سیستم های گرمابی، وسعت حمل و نقل ایزوتوپی به میزان زیادی بستگی به غلظت های نسبی عناصر مورد نظر در سیال و سنگ دارد (مک کالاک و همکاران 1981). استرونسیم دارای غلظت های در حد متوسط در سنگ ها و سیالات بوده و عموماٌ به عنوان ردیابی متحرک در نظر گرفته می شود، لیکن نئودیمیم غلظت های کمی در سنگ ها و حتی بسیار کمتری در سیالات داشته و تصور می رود غیر متحرک بوده و نسبت به دگرسانی گرمابی مقاوم باشد. بر اساس این ملاحظات، خصوصیات ایزوتوپی متفاوت Sr و Nd را می توان به عنوان انعکاسی از حلالیت ها و تحرک های متفاوت این دو عنصر در سیالات گرمابی همراه با طلا در نظر گرفت. نسبت مقدار Sr در سیال به مقدار آن در سنگ ظاهرآٌ بزرگتر از این نسبت برای Nd است. ترکیبات ایزوتوپی Sr سیالات که به وسیله شئلیت های تبلور یافته در رگه ها ثبت شده است نسبتاٌ در مقابل تغییر مقاوم بوده و سرنوشت اولیه گسترده تری را در یک سیستم گرمابی منعکس می سازد، در حالیکه ترکیبات ایزوتوپی Nd عمدتاٌ نشات گرفته از سنگ های مادر نزدیک تر به محل کانسار می باشند.
در کانسار های طلای منطقه مرکزی نورزمن، در انطباق کامل با مقادیر Pb رادیوژنیک سولفید های این ذخایر (براونینگ و همکاران، 1987؛ دال و همکاران، 1987)، نمونه های شئلیت نسبت های Sr رادیوژنیک تری را نشان می دهند. این ذخایر در یک کمربند گرینستون نسبتاٌ باریک که به وسیله توده های گرانیتوئید- گنایس محاصره شده است قرار دارند، بنابراین، نسبت های ایزوتوپی رادیوژنیک Sr در این شئلیت ها حاکی از منشاء گرفتن آنها از یک منبع گرانیتی و یا مخلوط گرانیت- گرینستون می باشد، لیکن ایزوتوپ های Nd در این نمونه ها، به کانسار نورث رویال در شمال منطقه نورزمن که نسبتاٌ دورتر از پی سنگ گرانیتی است حاکی از آن هستند که پی سنگ و سنگ های مافیک محلی هر دو در رساندن Sr و Nd به سیالات کانه ساز سهیم بوده اند. در کمبالدا، کولگاردی و کلگوری یعنی مناطقی که در آنها ذخایر طلا اولاٌ بسیار دورتر از پی سنگ گرانیتی بوده و ثانیاٌ در افق های بالایی کوماتیت ها قرار دارند، یک منبع اساساٌ مافیک- اولترامافیکی برای Sr و Nd تشخیص داده می شود. بنابراین اگر سیالات کانه زا Sr و Nd را از مجموعه ای متنوع از سنگ های مافیک و فلسیک به دست آورده اند، آنها می توانسته اند طلا را نیز از همین سنگ ها گرفته باشند.
نتیجه گیری:
نتایج این پژوهش نشان می دهند که سیستم های ایزوتوپی Sr و Nd به دلیل تفاوت هایشان در رفتار های ژئو شیمیایی به شیوه های متفاوتی در سیستم های گرمابی واکنش نشان می دهند. استرونسیم عنصری حلال تر از Nd در سیالات گرمابی بوده و در نتیجه ایزوتوپ های Sr اطلاعات متوسط مربوط به منبع که در برگیرنده فواصل طولانی تری هستند را منعکس می نمایند، در حالیکه ایزوتوپ های Nd اساساٌ به دلیل حلالیت کمتر Nd، منابع نزدیک و محلی را جلوه گر می سازند.
یافته های این تحقیق تاکید مجددی بر این واقعیت هستند که ژئو شیمی ایزوتوپی می تواند پاسخگوی بسیاری از سوالات قابل طرح در خصوص زمان و نحوه تشکیل انواع گوناگون کانسار ها در نقاط کره زمین بوده و قادر است فصل جدیدی را در مطالعه کانسار های ایران زمین نیز بگشاید.