Investigation of skarn formation using petrographic, mineral chemistry and fluid inclusion data, south west of Khaf, (southeast of Razavi Khorasan Province)

Abstract

Keybarkuh Skarn is located in southwest of Khaf and northeast of Lut block in the Razavi Khorasan Province. Cretaceous limestone in the study area was intruded by granitoid plutons and as a result the skarn and related iron minerals were formed. The most important minerals in Keybarkuh skarn are garnet (andradite-grussolar), clino-pyroxine (diopsid – hedenbergite), amphibole, epieote, magnetite, calcite and Quartz. The Keybarkuh skarn is a calcic skarn that can be divided into garnet skarn, pyroxene-garnet skarn, amphibole-epidote skarn and epidote skarne zones.The study garnets vary in compositions and contain 59.46 to 99.45 mole percent andradite. The pyroxenes belong to diopside-hedenbergite solid solution series and contain 48.54 to 67.25 mole percent hedenbergite. The fluid inclusion studies in the western Kyberkuh carried out on the quartz veins that are associated with mineralization and skarns. The fluid inclusions in the mineralized quartz veins can be divided into two types A and B. According to microthermometry studies, homogenization temperatures of the  fluid inclusion range from 200 to 340 C° and their salinity ranges from 2 to 19 wt. % Nacl equi for the A-type and 34 to 40 wt. % Nacl equi for the B-type showing that salinities of the B-type fluid inclusions are considerabley higher than those of the A type fluid inclusions. Presence of two types of fluid inclusion with high and low salinities in the the western Kyberkuh is probably due to circulation and mixing of the magmatic and meteoric waters. The skarn minerals were probably formed during two stages of prograde and retrograde in the Keybarkouh at high to intermediate fO2. The Fe mineralization is mainly associated with prograde skarn and the B-type fluid inclusion. The fluids that prouduced the prograde skarn and iron mineralization were probably derived from magmatic waters.

Keywords


1 آقا نباتی ع.، "زمین شناسی ایران"، انتشارات سازمان زمین شناسی کشور، (1383).

2 سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور،" پروژه پی جویی به روش اکتشاف ژئوشیمیایی در مقیاس 250000/1 محدوده اکتشافی زوزن ІІ (واقع در ورقه یکصدهزارم زوزن)"، )١٣٨٦(.

3 سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور،" نقشه ژئوفیزیک هوایی (مغناطیس هوایی)250000/1 گناباد"، (1379).

4 بلوریان غ.، صفری م.، "نقشه زمین‌شناسی 100000/1 زوزن"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات‌معدنی کشور، (1384).

5 سلاطی ا.، کریم‌پور م.ح.، مرادی نقندر م.، "کانی شناسی، آلتراسیون و اکتشافات ژئوشیمیایی در محدوده غرب کیبرکوه(خواف)"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد، (1390)، 65 صفحه.

6 زنگنه قاسم‌آبادی م.، "زمین‌شناسی، کانی‌شناسی و ژئوشیمی توده‌های مگنتیتی و سنگ میزبان آنها در بخش غربی و مرکزی کیبرکوه، جنوب غربی خواف، شرق ایران"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، (1390)، 222 صفحه.

7 بومری م.، زنگنه قاسم آبادی م.، بیابانگرد ح.، "سنگ نگاری و ژئوشیمی بخش شمال غربی توده‌های گرانیتوئیدی زوزن، جنوب غربی خواف (جنوب شرق خراسان رضوی)"، مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران، شماره4 (1392) ،ص 648- 637.

8 Einaudi M.T., Mienert C.D., Newberry R., "Skarn deposits", 75th Anni of Economic. Geology", (1981) 317-391.

9 Meinert L.D., "Skarn zonation and fluid evolution in the Groundhog mine, central mining district, New Mexico", Economic Geology 82(1987) 523- 545.

10 Deer W.A., Howie R.A., Zussman j., "An introduction to the rock forming minerals", 1st.Edition.Longman London (1992) 543-545.

11 Zulfiqar A., Hariri M., "Formation and mineral chemistry of a calcic skarn from Al-Madhiq, SW Saudi Arabia", (2004) 187–201.

12 Shimizuki H., "Characteristics of skarn deposits and related acid magmatism in Japan", Economic geology 75 (1980) 173-183.

13 Goldstein R.H., "Fluid inclusions in sedimentary and diagenetic systems", Lithos 55(2001) 159–192 .

14 Shepherd T., Rankin A.H., Alderton D.H.M., "A Partical Guide to Fluid Inclusion Stadies", Blackie, USA Chapman and Hall NewYork(1985 ) 239p.

15 Viti C., Frezzotti M.-L., "Transmission electron microscopy applied to fluid inclusion investigations", Lithos 55(2001)125-138.

16 Bodnar R.J., "Systhetic fluid inclusions: Anovel technique for experimental water-rock studies", Proceedings of the 6th international water-rock symposium (1989) 99-102.

17 Wilkinson J.J., "Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits", Lithos 55 (2001) 229-272.

18 مر ف.، شریفی ر.، "پاراژنز کانیها، کلید تعیین شرایط فیزیکوشیمیایی و دمای اسکارن زایی، بررسی موردی منطقه ی محمد آباد خوت، جنوب غربی یزد"، مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران (1388) شماره ١، ص۱۴۷.

19 Einaudi M.T., Burt D.M., "Introduction, terminology, classification and composition of skarn deposits", Economic Geology77(1982)745- 753.

20 Meyers, "Characteristics of skarn deposits and related acid magmatism in Japan", Economic geology 75 (1980) 173-183.

21 Zharikov V.A., "Skarn:International Geology Review", 12(1970), P.541-559, 619-647,760-775.

22 Romdohr P., "The ore mineral and their intergrouth", 2nd Ed., Pergoman Press, (1980) 1207p.