سنگ شناختی و ژئوشیمی توده‌های نفوذی-نیمه نفوذی و ارتباط آنها با کانه زایی اسکارن آهن در منطقه بیشه (شرق ایران - جنوب بیرجند)

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه بیرجند

چکیده

منطقه­ی مورد بررسی در شمال شرقی بلوک لوت و در نقشه­ی زمین­شناسی 1:100000 بصیران قرار گرفته است. نفوذ سنگ-های عمیق تا نیمه عمیق ترشیری در سنگ آهک­های پالئوسن باعث تشکیل اسکارن و کانی­سازی آهن در این منطقه شده است. بررسی­های سنگ­نگاری نشان داد که سنگ­های مورد بررسی شامل هورنبلند دیوریت پورفیری، هورنبلند کوارتز دیوریت پورفیری، پیروکسن دیوریت پورفیری، هورنبلند پیروکسن دیوریت پورفیری، هورنبلند دیوریت و بیوتیت دیوریت هستند. این سنگ­ها دارای ماهیت شبه قلیایی و متا آلومین بوده و بر اساس پذیرفتاری مغناطیسی و ویژگی­های ژئوشیمیایی،  وابسته به سری مگنتیت و گرانیتوئیدهای نوع I هستند. غنی شدگی عناصر نادر خاکی سبک (LREE)، فقیر شدگی عناصر نادر خاکی سنگین (HREE) و بی­هنجاری منفی کم Eu از ویژگی­های آنها بوده و بیانگر ماگماتیسم متا آلومین نوع I کمان­های آتشفشانی حاشیه­ی قاره­هاست. تهی شدگی عناصر نادر خاکی سنگین احتمالاً ناشی از وجود گارنت در خاستگاه آن­هاست. نمودارهای جداکننده­ی محیط­های زمین­ساختی نیز جایگاه گرانیتوئیدهای کمان آتشفشانی را برای آن تایید می­کند. نمودارهای مختلف ژئوشیمیایی نشان دهنده­ی همخوانی سنگ­های گرانیتوئیدی بیشه با نفوذی­های وابسته به اسکارن­های آهن است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrography and geochemistry of intrusive-subvolcanic bodies and their association with iron mineralization in Bisheh area (East Iran, South of Birjand)

چکیده [English]

The study area is located in North-East of Lut block, and in Basiran Geological Quadrangle Map (1:100000).Tertiary intrusive-subvolcanic rocks intruded Paleocene limestone and formed skarn and Iron mineralization. Petographic studies show that rocks are Hbl-diorite porphyry, Hbl-qtz- diorite porphyry, Px-­ diorite porphyry, Hbl-px- diorite porphyry, Hbl-diorite and Bt-diorite. These rocks are subalkaline, meta-aluminous and based on magnetic susceptibility and geochemical features; they belong to magnetite series and I-type granitoids. Enrichment of samples in LREE and depletion in HREE and small negative Eu anomalies imply continental margin volcanic arc metaluminus I-type magmatism. Depletion in HREE probably is due to garnet in source. On the tectonic discrimination diagrams, all samples fall within the volcanic arc granite. Different geochemical diagrams show correlation between Bishe granitoids and intrusions associated with Iron skarns.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lut
  • iron skarn
  • Granitoid
  • Bisheh
[1] Berberian M., King G.C.P., "Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran", Canadian Journal of Earth Sciences, 18(1981) 210–265.

[2] افتخارنژاد ج.، "مطالبی چند درباره تشکیل حوضه رسوبی فلیش در شرق ایران و توجیه آن با تئوری تکتونیک صفحه ای"، گزارش شماره 22ف،سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1352).

[3] Camp V.E., Griffis R.J., , "Character, genesis and tectonic setting of igneous rocks in the Sistan suture zone, eastern Iran", Lithos 15(1982) 221-239.

[4] Tirul R., Bell I.R., Griffis R.J., Camp V.E., "The Sistan suture zone of eastern Iran".Geological Society of America Bulletin, 94 (1983) 134-150.

[5] بربریان م.، "فرگشت ژئوتکتونیکی رشته کوههای ایران زمین "، هفتمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین شناسی کشور(1367).

[6] Arjmandzadeh R., Karimpour M.H., Mazaheri S.A., Santos J.F., Medina J.M., Homam S.M., "Two-sided asymmetric subduction; implications for tectonomagmatic and metallogenic evolution of the (Lut Block, eastern Iran)". Journal Of Economic Geology 3(2011) 1-14.

[7] Jung D., Keller J., Khorasani R., Marcks Chr., Baumann A., and Horn P., "Petrology of the Tertiary magmatic activity the northern Lut area, East of Iran", Ministry of mines and metals, GSI, geodynamic project (geotraverse) in Iran 51(1983) 285-336.

[8] Tarkian M., Lotfi M., Baumann A., "Tectonic, magmatism and the formation of mineral deposits in the central Lut, east Iran", Ministry of mines and metals, GSI, geodynamic project (geotraverse) in Iran, 51(1983) 357-383.

[9] سامانی ب.، اشتری ش.، "تکوین زمین شناسی ناحیه سیستان و بلوچستان"، فصلنامه علوم زمین، شماره 4، سازمان زمین شناسی کشور (1371).

[10] Karimpour M.H., Khin Zaw., Huston D.L., "S-C-O isotopes, fluid inclusion microthermometry, and the genesis of ore bearing fluids at Qaleh-Zari Fe-Oxide Cu-Au-Ag Mine, Iran",Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, 16 (2005) 153-168.

[11] Karimpour M.H., Stern C. R., Farmer G.L., Saadat S., Malekzadeh Shafaroudi A., "Review of Age, Rb-Sr Geochemistry and Petrogenesis of Jurassic to Quaternary Igneous rocks in Lut Block, Eastern Iran" , Geopersia , 1 ( 2011) 19-36.

[12] Malekzadeh Shafaroudi A., Karimpour M.H., Mazaheri S.A., "Rb–Sr and Sm–Nd isotopic compositions and Petrogenesis of ore-related intrusive rocks of gold-rich porphyry copper Maherabad prospect area (North of Hanich), east of Iran", Iranian journal of crystallography and mineralogy , 18 (2010) , 15-32.

[13] Arjmandzadeh R., Karimpour M.H., Mazaheri S.A., Santos S.AJ.F., Medina J.M., Homam S.M., "Sr–Nd isotope geochemistry and petrogenesis of the Chah-Shaljami granitoids (Lut Block, Eastern Iran)", Journal of Asian Earth Sciences, 41(2011) 283-296.

[14] Behrouzi A., Nazer N. Kh., "Geological Map of Basiran"., 1:100000, GSI, Tehran(1992).

[15] نخعی م.، کریم پور م. ح.، مظاهری س. ا.، حیدریان شهری م. ر.، زرین کوب م. ح.، "مطالعه زمین شناسی و کانی شناسی محدوده کانی سازی اسکارن آهن بیشه (جنوب بیرجند،خاور ایران)"، نخستین همایش ملی انجمن زمین شناسی اقتصادی ایران (1389).

[16] نخعی م.، کریم پور م. ح.، مظاهری س. ا.، حیدریان شهری م. ر.، زرین کوب م. ح.، "بررسی سنگ شناختی توده های نفوذی و ارتباط آنها با کانه زایی آهن در منطقه بیشه (جنوب بیرجند،خاور ایران)"، دومین همایش ملی انجمن زمین شناسی اقتصادی ایران (1390).

[17] Middlemost E.A.K.,. “Naming materials in the magma/ igneous rock system”, Earth Sciences Review. 37(1994 ) 215–224.

[18] Meinert L.D., "Compositional variation of igneous rocks associated with skarn deposits - chemical evidence for a genetic connectionbetween petrogenesis and mineralization", In: THOMPSON, J.F.H.(ed), Magmas, fluids, and ore deposits. Mineralogical Associationof Canada, Short Course Series 23 (1995) 401-418.

[19] Keith J.D., Van middelaar W.T., Clark A.H. Hodgson C.J. "Granitoid textures, compositions, and volatile fugacities associated with the formation of tungsten-dominated skarn deposits. In Ore Deposition Associated with Magmas (J.M.Robertson, ed.)".Reviews Econ. Geol, 4 (1989) 235-250.

[20] Ray G.E., Webster I.C.L., Ballantyne S. B., Kilby C. E., Cornlius S. B., "The Geochemistry of Three Tin-Bearing Skarns and Their Related Plutonic Rocks, Atlin, Northern British Columbia", Economic Geology, 95 (2000) 1349–1365.

[21] Kuscu I., Gençalioglu-Kuscu G., Erler A.,"Geochemical Signatures of Granitoids Associated with Skarns in Central Anatolia", International Geology Review, 43( 2001) 722-735.

[22] Yücel-Öztürk Y., Helvaci C., Satir M., "Genetic Relations Between Skarn Mineralization and Petrogenesis of the Evciler Granitoid, Kazdag, .Canakkale, Turkey and Comparison with World Skarn Granitoids", Turkish Journal of Earth Sciences (Turkish J. Earth Sci.), 14( 2005) 255-280.

[23] Oyman T., "Geochemistry, mineralogy and genesis of the Ayazmant Fe–Cu skarn deposit in Ayvalik, (Balikesir), Turkey", Ore Geology Reviews, 37 (2010) 175-201.

[24] Meinert L. D., "Igneous Petrogenesis and Skarn Deposits", in Mineral Deposit Modeling: R. V. Kirkham, W. D. Sinclair, R. I. Thorpe and J. M. Duke (eds.), Geological Association of Canada Special Paper, 40 (1993) 569-583.

[25] Maniar P.D., Piccoli P.M., "Tectonic discrimination of granitoids". Geological Society of America Bulletin 101(1989) 635-643.

[26] Meinert L.D., "Mineralogy and petrology of iron skarns in western British Columbia", Canada. Econ. Geol. 79(1984) 869-882.

[27] Chappell B.W., White A.J.R., "Two contrasting granite types". Pacific geology8(1974) 173-174.

[28] Irvine T. N., Baragar W. R., "A guide to the chemical classification of the common igneous rocks", Canadian Journal of Earth Sciences 8 (1971) 523–548.

[29] Bellieni G., Visentin E.J., Zanettin B., "Use of chemical TAS diagram (total alkali silica) for classification of plutonic rocks: Problems and suggestions", I.U.G.S.: Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks Contribution, no. 157(1996) 35 p.

[30] Meinert L.D., Dipple G.M., Nicolescu S., "World skarn deposits". Society of Economic Geologists, Inc.Economic Geology 100th Anniversary Volume(2005) 299–336

[31] Ray G.E., Dawson G.L., Webster I.C.L., "The stratigraphy of the Nicola Group in the Hedley district, British Columbia, and the chemistry of its intrusions and Au skarns", Canadian Journal of Earth Sciences, 33 (1996) 1105–1126.

[32] Ishihara S., "The magnetite series and ilmenite series granitic rocks" Mining Geology, Japan, 27 (1977) 43-50.

[33] Goutham M.R., Sandhya R., Madhusudhan Rao B., Patil S.K., Murthy B.V.S., "Rock magnetic and Palaeomagnetic Study of the Archaean Granites from Hyderabad, India", Journal of Indian Geophysical :union:, 14 (2010)67-74.

[34] Gregorová D., Hrouda F., Kohýt M., "Magnetic susceptibility and Geochemistry of Variscan West Carpathian granites: implications for tectonic setting" Physics and Chemistry of the Earth, 28 (2003) 729-734.

[35] Chappell B.W., White A.J.R., "I-and S-type granites in the Lachlan Fold Belt". Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences83 (1992 ) 1-26.

[36] Chappell B.W., White A.J.R., "Two contrasting granite types- 25 years later", Australian Journal of Earth Sciences, 48 (2001) 489-499.

[37] White A.J.R., Chappell B.W., "Granitoid types and their distribution in the Lachan fold belt, southeast Australia" Geological Society of America Memoir, 159(1983)21–34.

[38] Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., "A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis", Contributions to Mineralogy and Petrology, 95(1987)407-419.

[39] Collins W.J., Beams S.D., White A.J.R., Chappell B.W., "Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia", Contributions to Mineralogy and Petrology, 80 (1982) 189–200.

[40] Pearce J. A., "Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins, Continental basalts and mantle xenoliths-Hawkesworth C.J., Norry M. J." , eds.(1983) Nantwich, UK:: Shiva. (1983) 230-249.

[41] Arsalan M., Aslan Z., "Mineralogy, petrography and whole-rock geochemistry of the Tertiary granitic intrusions in the Eastern Pontides, Turkey", Journal of Asian Earth Sciences 27(2006) 177-193.

[42] Kaygusuz A., Aydınçakır E., "Mineralogy, whole-rock and Sr–Nd isotope geochemistry of mafic microgranular enclaves in Cretaceous Dagbasi granitoids, Eastern Pontides, NE Turkey: Evidence of magma mixing, mingling and chemical equilibration", Chemie der Erde 69 (2009) 247–277.

[43] Erkül S.T., Sözbìlìr R, H., Erkül F., T Helvaci C., Ersoy Y., Sümer O., "Geochemistry of I-type granitoids in the Karaburun Peninsula, West Turkey: Evidence for Triassic continental arc magmatism following closure of the Palaeotethys", Island arc 17 (2008 ) 394-418.

[44] Ahmadi Khalaji A., Esmaeily D., Valizadeh M.V., Rahimpour-Bonab H., "Petrology and geochemistry of the granitoid complex of Boroujerd, Sanandaj-Sirjan Zone, Western Iran". Journal of Asian Earth Sciences 29 (2007) 859–877.

[45] Pearce J., "A user’s guide to basalt discrimination diagrams: in Wyman, D.A., ed., Trace element geochemistry of volcanic rocks: Applications for massive sulphide exploration" Geological Association of Canada Short Course Notes 12(1996) 79–114.

[46] Pons J M, Franchini, M., Meinert L.D., Recio C., Etcheverry R., "Iron Skarns of the Vegas Peladas District, Mendoza, Argentina"., Economic Geology, 104(2009) 157-184

[47] Boynton W.V., "Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: HENDERSON, P. (ed), Rare Earth Element Geochemistry", Elsevier(1984) 63-114.

[48] Wilson M., "Igneous Petrogenesis". Springer Verlag(2007) 466 p.

[49] Pearce J.A., Harris N.B.W., Tindle A.G., "Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks". Journal of petrology25 (1984) 956-983.

[50] Schandl E S., Gorton M P., "Application of high field strength elements to discriminate tectonic setting in VMS environment", Economic Geology, 97 (2002) 629-642.

[51] Condie K. C., "Geochemical changes in basalts and andesites across the Archean–Proterozoic boundary: Identification and significance". Lithos 23(1989)1–18.