Investigation of mineralogy and geothermometry of quartz and tourmaline veins at the Baghu area, southeast of Damghan

Abstract

The Baghuo gold mine (Kuhzar) is located about 100 km S-SE of Damghan. The area is part of Torud- Chahshirin volcano- plutonic belt. The hosts of quartz – tourmaline veins are mainly granite, granodiorite and volcanic rocks such as andesite and dacite.  Mineralization occurs as a copper- gold bearing silica vein. Quartz, pyrite, chalcopyrite, gold, hematite, malachite, azurite, covellite and Fe- hydroxides ore are main constituents of mineralized veins. Gold grains with <50 µm in diameter commonly occurr within quartz grains. Based on petrography studies, six types of fluid inclusions in quartz were distinguished: (1) monophase liquid inclusions; (2) monophase vapor inclusions (3) two- phase inclusions of liquid-rich; (4) two- phase inclusions of vapor-rich; (5) three- phase halite-bearing inclusions; (6) poly-phase inclusions. Fluid inclusion studies show homogenization temperatures ranging from 250 to 400 °C with salinities from 4 to 30 wt% equivalent NaCl. Data shows that the evolution of mineralizing fluid occurred at a depth of more than 600 m below the surface and pressure about 100 bar. Evidences suggest that Baghu area mineralization may have occurred at the epithermal condition related to a porphyry system.

Keywords


]1[ درویش زاده ع.، "زمین شناسی ایران"، نشر امروز، انتشارات امیرکبیر، (1370)، 901 صفحه.

]2[ هوشمند زاده ع.، علوی نائینی م.، حقی پور ع.، "تحول پدیده‌های زمین شناسی ناحیه طرود ( از پرکامبرین تا عهد حاضر )"، (1357).

]3[ رشید نژاد عمران ن.، "بررسی تحولات سنگ شناسی و ماگمایی و ارتباط آن با کانی سازی طلا در منطقه باغو (جنوب جنوب خاور دامغان)"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم، (1371)، 253 صفحه.

]4[ قربانی ق.، "پترولوژی سنگ‌های ماگمایی جنوب دامغان"، رساله دکتری، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین، (1384).

[5] Jeffery P.G., Hutchison D., "Chemicl Methods of Rock analysis", Pergamon Series in Analytical Chemistry Volume 4 (1981) p 379.

]6[ مرادی س.، "مطالعه کانه‌زایی طلا در منطقه باغو، جنوب شرق دامغان، استان سمنان" ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زمین شناسی گرایش اقتصادی، (1390)، 119 صفحه.

]7[ قربانی ق.، وثوقی عابدینی م.، قاسمی ح. ا.، "دما - فشارسنجی توده‌های گرانیتوئیدی منطقه طرود- چاه شیرین ( جنوب دامغان)" ، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، (1384) شماره 1 ص 95 تا ص106.

[8] خلیلی خ.، مکی زاده م. ع.، " رخداد تورمالین در معدن طلا – مس کوه زر (باغو) جنوب استان سمنان"، مجله پترولوژی، (1391) شماره 9 ص 57 تا ص 70.

[9] لیاقت س.، شیخی و.، نجاران م.، " مطالعه پترولوژی، ژئوشیمیایی و ژنز فیروزه باغو – دامغان"، مجله علوم دانشگاه تهران، (1387) شماره 2 ص 133 تا ص 142.

[10] Shepherd T.J., Rankin A.H., Alderton D.H.M., "A practical guide to fluid inclusion studies", Blackie (1985) 239pp.

[11] Wang Y. M., Sasaki M., "Fluid inclusion studies of the Chinkuashih high-sulfidation gold–copper deposits in Taiwan" , Chemical Geology (1999) 154- 155-167

[12] Goldstein R. H., "Fluid inclusions in sedimentary and diagenetic systems", Lithos 55 (2001) 159–193.

[13] Touret J.L.R., "Fluids in metamorphic rocks", Lithos 55 (2001) 1–25.

[14] Munz I. A., "Petroleum inclusions in sedimentary basins:systematics, analytical methods and applications", Lithos 55(2001) 195–212.

[15] Hossain I., Tsunogae H.M., "Geothermobarometry and fluid inclusions of dioritic rocks in Bangladesh: Implications for emplacement depth and exhumation rate", Journal of Asian Earth Sciences 34 (2009) 731–739.

[16] Canet, C., S. I. Franco, R. M. Prol-Ledesma , E. González-Partida, R. E. Villanueva-Estrada(2011) A model of boiling for fluid inclusion studies: Application to the Bolaños Ag–Au–Pb–Zn epithermal deposit, Western Mexico. Journal of Geochemical Exploration

[17] کریم پور م. ح.، زاو خ.، "دماسنجی و و شرایط فیزیکوشیمیایی محلول کانه‌دار بر مبنای کلریت و سیالات درگیر در معدن مس قلعه زری"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره 1 (1385) ص 1- 26.

[18] میرزایی راینی ر.، احمدی ع.، میرنژاد ح.، " بررسی‌های کانی‌شناسی و شاره‌های درگیر در کانسار چند فلزی ماهور شرق بلوک لوت، ایران مرکزی"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره 2 (1391) ص 307- 318.

[19] اشراقی ص. ع.، جلالی الف.، " نقشه زمین شناسی چهارگوش معلمان با مقیاس 100000 :1ً، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1385) شماره6960.

[20] Bodnar R.J., "Introduction to fluid inclusions. In I. Samson, A. Anderson, & D. Marshall, eds. Fluid Inclusions: Analysis and Interpretation", Mineral. Assoc. Canada, Short Course 32 (2003) 1-8.

[21] Roedder E., "Fluid inclusion: Reviews in Mineralogy.", Mineralogical Society of America, 12 (1984) 644 pp.

[22] Van den Kerkhoff A. M., Hein U. F., "Fluid inclusions petrography", Lithos 55 (2001) 27–47

[23] Roedder E., "Fluid inclusion evidence on the genesis of ores in sedimentary and volcanic rocks", In K. H, Wolf(ed)". Handbook of Stratabound and Stratiform ore Deposits, Elsevier, Amsterdam., Vol. 2 (1976) P. 67-110.

[24] Bodnar R.J., Vityk M. O., "Interpretation of microthermometric data for H2O- NaCl fluid inclusions. in fluid inclusion in minerals, metods and applications", B. De vivo and M.L.Frezzotti, eds., pub. By Virginia Tech, Blacksburg (1994) 117-130.

[25] Murowchick J.B., Barnes H.L., "Effects of temperature and degree of supersaturation on pyrite morphology", American Mineralogist 72(1987) 1241-1250.

[26] Baker T., Lang J.R., "Fluid inclusion characteristics of intrusion-related gold Mineralization, Tombstone tungsten magmatic belt, Yukon Territory, Canada", Mineralium Deposita 36 (2001), 563–582.

[27] Wilkinson J.J., "Fluid inclusion in hydrothermal ore deposits", Lithos 55(2001) 229-272.

[28] Hedenquist J. W., Lowenstern J.B., "The role of magmas in the formation of hydrothermal ore deposits", Nature 370(1994) 519- 527.

[29] آزادی م.، میر محمدی م. ص.، هزارخانی ا.، "بررسی‌های سنگ‌شناسی و میانبارهای شاری در کانسار مس پورفیری کهنگ"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره 1 (1393) ص 155- 172.

[30] Alizadeh Sevari B., Hezarkhani A., "Fluid evolution of the magmatic hydrothermal porphyry copper deposit: Based on fluid inclusion and stable isotope studies at Darrehzar, Iran", ISRN geology 2014 (2014) 10 pages.

[31] Harris A.C., Golding S.D., White N.C., " Bajo de La Alumbrera copper –gold deposit: stable isotope evidence for a porphyry – related hydrothermal system dominated by magmatic aqueous fluids", Economic Geology 100 (2005) 863-886.

[32] Gonzalez-Partida E., Levresse G., "Fluid inclusion evolution at the La Verde porphyry copper deposit", Geochemical Exploration 78-79 (2002) 623- 626.

[33] Morales Ruano S., Both R.A., Golding S.D., "A fluid inclusion and stable isotope study of the Moonta copper – gold deposits, South Australia: evidence for fluid immiscibility in a magmatic hydrothermal system", Chemical Geology 192(2002) 211-226.

[34] Bodnar R.J., "Fluid-inclusion evidence for a magmatic source for metals in porphyry copper deposits, in J.F.H. Thompson ed. Magmas, fluids and ore deposits", Mineralogical Association of Canada, Short Course Series 23(1995) 139-152.