نقش فعالیت ماگمایی آداکیتی و ضخیم‌شدگی پوسته در کانه‌زایی مس در پورفیری چاه-فیروزه، کمربند مس پورفیری کرمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 گروه علوم زمین،دانشکده علوم زمین،دانشگاه شیراز،شیراز،ایران

3 گروه علوم زمین.دانشکده علوم.دانشگاه شیراز.شیراز.ایران

10.22128/ijcm.2025.3020.1001

چکیده

کانسار مس پورفیری چاه‌فیروزه در ۳۲ کیلومتری شمال شهر بابک (کمربند مس کرمان) واقع است و ذخیره‌ای معادل ۳۷۹ میلیون تن با عیار متوسط 25/0% مس دارد. این کانسار در ارتباط با توده نفوذی نیمه‌عمق گرانیتوئیدی (کوارتز دیوریت تا کوارتز مونزودیوریت) در سنگ‌های میزبان آندزیتی تشکیل شده است. کانه‌زایی اولیه شامل کانی‌های پیریت، کالکوپیریت، بورنیت و مگنتیت با بافت‌های داربستی و افشان است. از دیدگاه زمین‌شیمیایی، این کانسار با غنی‌شدگی از عناصرسنگ دوست درشت یون( LILE ) و تهی‌شدگی از نسبت عناصر با شدت میدان بالا به عناصر خاکی نادر سنگین (HFSE/HREE) مشخص می­گردد. غلظت بالای Sr  و تهی‌شدگی Y خاستگاه آداکیتی این کانسار را تأیید می‌کند، درحالی‌که بی‌هنجاری منفی Nb  نیز نشانگر آلایش پوسته‌ای است. وجود گرانیتوئید آداکیتی نوعI  چاه­فیروزه با شاخص‌های۲۰La/Yb>، بی‌هنجاری مثبت Eu، ۳۰ Sr/Y > و نسبت ویژه  [La]n/[Yb]n-[Yb]n بر پایه مدل ذوب یکنواخت در سنگ خاستگاه همراه با مقدار گارنت 3-10 درصد و ضخیم‌شدگی پوسته (حدود ۴۵ کیلومتر) ارتباط کانه­زایی با محیط کمان قاره ای همزمان با برخورد تا پسابرخوردی را برای کانسار نشان می‌دهد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The role of adakitic magmatism and crustal thickening with copper mineralization in the Chah-Firouzeh porphyry, Kerman porphyry copper belt

نویسندگان [English]

  • Arezou Alsadat Mirbagheri Dehaghani 1
  • sina asadi 2
  • Johar Ali 3
1 Department of Earth Sciences, Faculty of Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Earth Sciences, Faculty of Earth Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Department of Earth Sciences, Faculty of Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

The Chah-Firoozeh porphyry Cu deposit, located 32 km north of Shahr-e Babak (Kerman belt), Iran, hosts 379 Mt grading 0.25% Cu. Mineralization occurs within a granitoid stock (quartz diorite to quartz monzodiorite) intruding andesitic rocks. Primary mineralization comprises pyrite, chalcopyrite, bornite, and magnetite in stockwork and disseminated textures. Geochemically, the porphyry shows LILE enrichment and HFSE/HREE depletion. High Sr/Y ratios, low Y, and a negative Nb anomaly confirm an adakitic signature with crustal contamination. Type I adakitic granitoid affinity is indicated by La/Yb > 20, a positive Eu anomaly, Sr/Y > 30, and specific [La]ₙ/[Yb]ₙ - [Yb]ₙ ratios. Batch melting models suggest 3–10% garnet in the residue and crustal thickening (~45 km). These geochemical features indicate Cu mineralization formed in a syn- to post-collisional setting, derived from juvenile mafic lower-crust within thickened lithosphere at the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Elemental geochemistry
  • adakitic magmatism
  • porphyry copper
  • Chah-Firuzeh
  • Kerman
[1] Hassanzadeh J., "Metallogenic and tectono-magmatic events in the SE sector of the Cenozoic active continental margin of Iran (Shahr-e-Babak area, Kerman province)", Doctoral dissertation, Ph. D. Thesis, University of California (1993).
[2] Hezarkhani A., "Hydrothermal evolution of the Miduk porphyry copper system, Kerman, Iran: A fluid inclusion investigation", Int. Geol. Rev (2008). 50, 665–684.
[3] Shafiei B., Haschke M., Shahabpour J., "Recycling of orogenic arc crust triggers porphyry Cu mineralization in Kerman Cenozoic arc rocks, Southeastern Iran", Mineralium Deposita 44(3), (2009) 265-283.
[4] Aghazadeh M., Hou b Z., Badrzadeh Z., Zhou L., "Temporal–spatial distribution and tectonic setting of porphyry copper deposits in Iran: Constraints from zircon U–Pb and molybdenite Re–Os geochronology", Ore Geology Reviews Volume 70, October 2015, Pages 385-406.
[5] Berberian M., King G. C. P., "Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran", Canadian Journal of Earth Sciences (1981) Volume 18, Number 2. https://doi.org/10.1139/e81-019.
[6] Asadi S., Moore F., Zarasvandi A., "Discriminating productive and barren porphyry copper deposits in the southeastern part of the central Iranian volcano-plutonic belt, Kerman region, Iran: A review", Earth-Science Reviews (2014) Volume 138, Pages 25-46.
[7] Aqanabati A., “Geology of Iran”, Geological Survey and Mineral Explorations Organizatio (in Persian) (2004).
[8] Dimitrijević M. D.,  Dimitrijević M. N.., "Olistostrome Mélange in the Yugoslavian Dinarides and Late Mesozoic Plate Tectonics", (1973) The Journal of Geology,Volume 81, Number 3May .
[9] Ghazi A. M., Hassanipak A. A., "Petrology and geochemistry of the Shahr-Babak ophiolite, central Iran", Geological Society of America(2000) January 01. https://doi.org/10.1130/0-8137-2349-3.485.
[10] Mohammaddoost H., Ghaderi M., Kumar T.V., Hassanzadeh J., Alirezaei S., Holly J. S.Babu E.V.S.S.K, "Zircon U–Pb and molybdenite Re–Os geochronology, with S isotopic composition of sulfides from the Chah-Firouzeh porphyry Cu deposit, Kerman Cenozoic arc, SE Iran", Ore Geology Reviews,Volume 88, August, (2017) Pages 384-399.
[11] Mohammadzadeh H., "On strongly (P)-cyclic acts", Institute of Mathematics, Czech Academy of Sciences, (2009), Vol 59, No 3: 595-611.
[12] Pirajno F., "Tectonic Settings”, Geodynamics and Temporal Evolution of Hydrothermal Mineral Systems (2009) pp 165–203.
[14] Taylor R.P., Fryer B.J., "Rare Earth Element Geochemistry as an Aid to Interpreting Hydrothermal Ore Deposits", Metallization Associated with Acid Magmatism, John Wiley, New York (1982) 57-365.
[15] Dupont J., Magnin S., Césari C., Gatica M., "ITS and β-tubulin markers help delineate Phaeoacremonium species, and the occurrence of P. parasiticum in grapevine disease in Argentina", Mycological Research 106 (2002) 1143–1150.
[16] Gao J., Klemd R., Long L., Xiong X., Qian Q., "Adakitic signature formed by fractional crystallization: An interpretation for the Neo-Proterozoic meta-plagiogranites of the NE Jiangxi ophiolitic mélange belt, South China",  Volume 110, Issues 1–4, June (2009) Pages 277-293.
[17] Thompson R. N., “Magmatism of the British Tertiary Volcanic Province”, Scottish J. Geol., 18, 1-108 (1982).
[18] PEARCE J.A., HARRIS N.B.W., TINDLE A.G., "Trace Element Discrimination Diagrams for the Tectonic Interpretation of Granitic Rocks", Journal of Petrology, Volume 25, Issue 4, November, (1984) Pages 956–983.
[19] Cabanis B., Lecolle M., "The La/10-Y/15-Nb/8 diagram: A tool for distinguishing volcanic series and discovering crustal mixing and/or contamination: Comptes Rendus de l’Academie des Sciences, serie 2. ",  Science de la Terre .ser.  (1989) 2 309 (20)
[20] Batchelor Richard A., Peter Bowden. "Petrogenetic interpretation of granitoid rock series using multicationic parameters", Chemical geology Volume 48, Issues 1–4, 25 March, (1985) Pages 43-55
[21] Dargahi B., "Flow characteristics of bottom outlets with moving gates"Journal of Hydraulic Research وPages 476-482 (2010) Accepted 28 Feb.
[22] Cox K. G., Bell J. D., Pankhurst R. J., “The interpretation of igneous rocks”, Chapman & Hall, London (1979).
[23] Ross P. S., Bedard J. H., "Magmatic affinity of modern and ancient subalkaline volcanic
rocks determined from trace-element discriminate diagrams", Canadian Journal of Earth Sciences, Volume 46, Number 11 (2009).
[24] Thiéblemont D., Stein G., Lescuyer J.L., “Epithermal and porphyry deposits: The adakite connection”, Comptes Rendus de l'Académie des Sciences - Series IIA - Earth and Planetary Science, 325(2) (1997) 103–109.
[25] Hastie A. R., Kerr A. C., Pearce J. A., Mitchell S. F., "Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th-Co discrimination diagram", Journal of Petrology, Volume 48 (2007) Issue 12.
[26] Martin H., "Effect of steeper Archean geothermal gradient on geochemistry of subduction-zone magmas", Geology, Volume 14, (1986) Number 9.
[27] Irvine T. N., Baragar W. R. A., ˝A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks˝, Canadian Journal of Earth Sciences., Vol. 8 (1971) pp. 523–548.
[28] Zarasvandi A., Rezaei M., Raith J.G., Pourkaseb H., Asadi S., Saed M., Lentz D.R., "Metal endowment reflected in chemical composition of silicates and sulfides of mineralized porphyry copper systems, Urumieh-Dokhtar magmatic arc, Iran", Geochimica et Cosmochimica Acta, Volume 223, 15 February, (2018) Pages 36-59 .
[29] Drummond M. S., Defant M. J., Kepezhinskas P. K., "Petrogenesis of slab-derived trondhjemite–tonalite–dacite/adakite magmas", Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh Volume 87 Issue 1-2.