زمین¬شناسی، کانه¬زایی، کانی¬شناسی و ساخت و بافت کانسار مس، سرب- روی قزلجه، شمال¬غرب زنجان
محورهای موضوعی :سیده عالیه میرحسینی 1 , قاسم نباتیان 2 , افشین زهدی 3 , آرمین سلسانی 4
1 - دانشگاه زنجان
2 - دانشگاه زنجان
3 - دانشگاه زنجان
4 - دانشگاه آزاد اسلامی
کلید واژه: سازند قرمز بالایی, مس رسوبی نوع Redbed, ایران مرکزی, قزلجه, زنجان,
چکیده مقاله :
کانسار مس، سرب- روی قزلجه، در پهنه ایران مرکزی، در استان زنجان و در شمال شرق شهرستان ماه نشان واقع شده است. واحدهای سنگی موجود در این گستره متعلق به الیگومیوسن بوده که شامل سازندهای قرمز زیرین، قم و قرمز بالایی هستند. سازند قرمز بالایی که میزبان کانه زایی در این ناحیه است، شامل تناوبی از مارن، سیلت‌سنگ، ماسه سنگ قرمز و خاکستری می باشد که کانه زایی مس، سرب- روی درون واحدهای ماسه-سنگی خاکستری رنگ رخ داده است. کانسار قزلجه شامل دو افق کانه زایی مس و سرب - روی است که افق مس در بخش زیرین افق کانه زایی سرب- روی قرار دارد. براساس مطالعات صحرایی و میکروسکوپی، کانی های اصلی شامل پیریت، کالکوسیت، کالکوپیریت، بورنیت، گالن، اسفالریت و کانی های ثانویه شامل سروزیت، مالاکیت، آزوریت، کوولیت، اسمیت زونیت و گوتیت می باشند. بافت ماده معدنی از نوع دانه پراکنده، پیریت فرامبوئیدال، شبه لامینه ای و سیمان بین دانه ای جانشینی، بازماندی، است. مطالعات صحرایی بیانگر آن است که وجود آثار و بقایای گیاهی و پیریت های دیاژنتیکی، از عوامل اصلی احیاکننده محیط و ته نشست سولفیدها در افق های کانه زایی هستند. قابل ذکر است که عیار سرب، روی و مس در این کانسار به ترتیب شش، سه و یک درصد است. نتایج مطالعات انجام شده بیانگر آن است که کانه زایی مس، سرب - روی کانسار قزلجه از نوع کانسارهای مس رسوبی تیپ Redbed می باشد.
Ghezeljeh deposit is located in the Central Iranian zone, in the Zanjan province and northeast of the Mahneshan city. The rock units in this area belongs to the Oligo-Miocene, which contain Lower Red, Qom and Upper Red formations. The Upper Red Formation in Ghezeljeh region has about 750 m thickness and mainly consists of brown to green marl intercalations with sandstones. In this area, the alternation of marl and sandstone sequences contain sandstone layers with thickness about 2 to 8 meters, which in two horizons, the copper-lead and zinc mineralization has occurred. Copper mineralization, in addition to being observed inside the sandstone unit. In the Ghezeljeh deposit, the host rocks of the copper ores, are gray sandstones and conglomerates which are intercalated with red and gray marl units. According to field and microscopic studies, the main ore mineral consist of pyrite, chalcocite, chalcopyrite, bornite, galena and sphalerite which associated with the secondary minerals such as serosite, malachite, azurite, covellite, smithzonite and goethite. The ore mineral textures consist of disseminate, framboidal pyrite, solution seams, interparticle cement, replacement and relict. Preliminary fieldwork studies in the Ghezeljeh region also show that organic matter including plant remains and diagenetic pyrite are the effective factors to concentrate and mineralization. It is considerable that the grade of lead, zinc and copper, in Ghezeljeh deposit are 6%, 3% and 1%, respectively. Generally, host rock, tectonic setting, sedimentary environment, mineralogy, texture, mineralization control factors all confirm that the studied mineralization has more similarities with Redbed type copper deposits.
آقانباتي، ع.، 1383. زمين¬شناسي ايران، سازمان زمين¬شناسي و اكتشافات معدني كشور.
- حقیقی، آ.، 1395. زمین¬شناسی، کانی¬شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار سرب- روی اورتاسو، شمال¬غرب زنجان، پایان¬نامه کارشناسی ارشد دانشکده علوم زمین، دانشگاه زنجان، 140.
- رجب¬زاده، ع.، کوهستانی، ح.، مختاری، م.ع.ا. و زهدی، ا.، 1395. سنگ¬شناسی و کانی¬شناسی سنگ میزبان کانسار سرب- روی و مس چهرآباد، شمال باختر زنجان، بیست و چهارمین همایش بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، دانشگاه صنعتی شاهرود.
- شکوری نکو، ن.، 1397. زمین¬شناسی، ژئوشیمی و خاستگاه کانسارسرب و روی ساری-کند، شمال¬غرب زنجان، پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشکده علوم زمین، دانشگاه زنجان، 147.
- لطفی، م.، 1380. نقشه زمين¬شناسی ماهنشان با مقياس، 1:100000، سازمان زمين¬شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
- میرحسینی، ع.، نباتیان، ق.، زهدی، ا. و سلسانی، آ.، 1399. چینه¬نگاری سنگی، پتروگرافی و ژئوشیمی ماسه¬سنگ¬های بخش میانی سازند قرمز بالایی منطقه قزلجه، شمال غرب زنجان، مجله پژوهش¬های چینه¬نگاری و رسوب¬شناسی 108-87: (4) 36.
- نخجوانی، ب.، علوی،س.غ. و نظری، ب.، 1398. بررسی زمین‌شناسی، کانه¬زایی مس، رفتار زمین‌شیمی عناصر و ارتباط آن با سنگ میزبان ماسه‌سنگی در منطقه توپچی، استان آذربایجان شرقی، فصلنامه زمین¬شناسی ایران، 51، 13 ، 47-63.
- نوری، م.، کوهستانی، ح.، نباتیان، ق.، مختاری، م.ع.ا. و زهدی، ا.، 1400. زمین‌شناسی، کانه‌زایی و ژنز کانسار سلستین مادآباد، جنوب زنجان، فصلنامه زمین¬شناسی ایران، 60، 15، 59-75.
- نوری، م.، زهدی، ا.، کوهستانی، ح.، نباتیان، ق. و مختاری، م.ع.ا.، 1398. مطالعه کانی‌شناسی اولیه کربنات‌های سازند قم با استفاده از مطالعات پتروگرافی و ژئوشیمیایی در بُرش کانسار سلستین مادآباد (جنوب زنجان)، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، 13، 51، 15-1.
Aghanabati, A., 2005. Geology of Iran. Geological Survey of Iran, Tehran, 538.
- Aghanabati A., 1998. Major sedimentary and structural units of Iran (map). Geosciences 7: 29-30.
- Alavi, M., 1991. Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 103(8): 983-992. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1991)103<0983:SASCOT>2.3.CO;2.
- Armstrong-Altrin, J. S., Lee, Y. I., Verma, S. P. and Ramasamy, S., 2004. Geochemistry of sandstones from the Upper Miocene Kudankulam Formation, southern India: Implications for provenance, weathering and tectonic setting. Journal of Sedimentary Research, 74(2), 285-297.
- Avila-Salinas, W., 1990. Origin of the copper ores at Corocoro, Bolivia. In: L. Fontboté, G.C. Amstutz, M. Cardozo, E. Cedillo and J. Frutos (Editors), Stratabound Ore Deposits in the Andes. Special Publication 8 of the Society for Geology Applied to Mineral Deposits, 8. Springer, Berlin, Heidelberg, 1-52.
- Azizi, H., Hosseinzadeh, M. R., Moayyed, M. and Siahcheshm, K., 2018. Geology and geochemistryof the sediment-hosted stratabound red bed-type Cu-Pb (Zn-Ag) mineralization in the Dozkand-Moshampa Area, NW Zanjan, Iran. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen, 195(2): 123-143. DOI: 10.1127/njma/2018/0101.
- Ballato, P., Cifelli, F., Heidarzadeh, Gh., Ghassemi, M. R., Wickert, A. D., Hassanzadeh, J., Dupont-Nivet, G., Balling, P., Sudo, M., Zeilinger, G., Schmitt, A.K., Mattei, M. and Strecker, M.R., 2016. Tectono-sedimentary evolution of the northern Iranian Plateau: Insights from middle-late Miocene foreland-basin deposits. Basin Research, 29(4): 417-446. https://doi.org/10.1111/bre.12180.
- Bauluz, B., Mayayo, M. J., Fernandez-Nieto, C. and Lopez, J. M. G., 2000. Geochemistry of Precambrian and Paleozoic siliciclastic rocks from the Iberian Range (NE Spain): Implications for source-area weathering, sorting, provenance, and tectonic setting. Chemical Geology, 168(1-2): 135-150.
- Bhatia, M. R., 1983. Plate tectonics and geochemical composition of sandstones. The Journal of Geology, 91(6): 611-627.
- Brown, M., 2006. Duality of thermal regimes is the distinctive characteristic of plate tectonics since the Neoarchean. Geology, 34(11): 961-964. https://doi.org/10.1130/G22853A.1.
- Brown, A. C., 2003. Redbeds: Source of metals for sediment-hosted stratiform copper, sandstone copper, sandstone lead and sandstone uranium-vanadium deposits. Geochemistry of sediments and sedimentary rocks: Evolutionary considerations to mineral deposit-forming environments. Geological Association of Canada, Geotext, 4: 121-133.
- Cardenas, A. A., Girty, G. H., Hanson, A. D., Lahren, M. M., Knaack, C. and Johnson, D., 1996. Assessing differences in composition between low metamorphic grade mudstones and high-grade schists using logratio techniques. The Journal of Geology, 104(3): 279-293.
- Cox D. P., Lindsey D. A., Singer D. A. and Diggles M. F., 2007. Sediment-hosted copper deposits of the world- deposit models and database. U.S. Geological Survey, Open-file report 03-107, 50 p. https://doi.org/10.3133/ofr2003107.
- Dabard, M. P., 1990. Lower Brioverian formations (Upper Proterozoic) of the Armorican Massif (France): Geodynamic evolution of source areas revealed by sandstone petrography and geochemistry. Sedimentary Geology, 69(1-2): 45-58.
- Das, B. K., Al-Mikhlafi, A. S. and Kaur, P., 2006. Geochemistry of Mansar Lake sediments, Jammu, India: Implication for source-area weathering, provenance, and tectonic setting. Journal of Asian Earth Sciences, 26(6): 649-668. Taylor, S. R. and McLennan, S. M., 1985. The continental crust: Its composition and evolution.
- Dickinson, W. R. and Suczek, C. A., 1979. Plate tectonics and sandstone compositions. Aapg Bulletin, 63(12): 2164-2182.
- Dickinson, W. R., Beard, L. S., Brakenridge, G. R., Erjavec, J. L., Ferguson, R. C., Inman, K. F. and Ryberg, P. T., 1983. Provenance of North American Phanerozoic sandstones in relation to tectonic setting. Geological Society of America Bulletin, 94(2): 222-235.
- Durieux, C. G. and Brown, A. C., 2007. Geological context, mineralization, and timing of the Juramento sediment-hosted stratiform copper-silver deposit, Salta district, northwestern Argentina. Mineralium Deposita 42(8): 879-899. https://doi.org/10.1007/s00126-007-0138-2.
- Flint, S. S., 1989. Sediment-hosted stratabound copper deposits of the Central Andes. Geological Association of Canada Special Paper 36: 371-398.
https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/publications/sedimenthosted-stratabound-copper-deposits-of-the-central-andes (290b89f5-8f57-400a-b3a0-e8979b8dedfa)/export.html#export.
- Garzanti, E., Doglioni, C., Vezzoli, G. and Ando, S., 2007. Orogenic belts and orogenic sediment provenance. The Journal of Geology, 115(3): 315-334.
- Garzanti, E. and Vezzoli, G., 2003. A classification of metamorphic grains in sands based on their composition and grade. Journal of Sedimentary Research, 73(5): 830-837.
- Hitzman, M.W., Selley, D. and Bull, S., 2010. Formation of sedimentary rock-hosted stratiform copper deposits through Earth history. Economic Geology, 105(3): 627-639.
https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.3.627 .
- Hitzman, M., Kirkham, R., Broughton, D., Thorson, J. and Selley, D., 2005. The sediment-hosted stratiform copper ore system. In: J. F. H. Thompson, R. J. Goldfarb and J.P. Richards (Editors), 100th Anniversary volume. Society of Economic Geologists, Littleton, 609-642.
- Kirkham, R. V., Eckstrand, O. R., Sinclair, W. D. and Thorpe, R. I., 1996. Sediment-hosted copper. Geology of Canadian Mineral Deposit Types, 223-240.
- Love, L. G. and Brockley, H., 1973. Peripheral radial texture in framboids of poly-framboidal pyrite. Fortschr. Miner, 50(3): 264-269. https://doi.org/10.1007/BF00563277.
- MacIntyre, T. J., 2005. Fault-controlled hydrocarbon-related bleaching and sediment-hosted copper mineralization of the Jurassic Wingate sandstone at the Cashin Mine, Montrose county, Colorado. M.Sc. thesis, Colorado School of Mines, Colorado, United State, 360 .
- Maghfouri, S., Rastad, E., Borg, G., Hosseinzadeh, M. R., Movahednia, M., Mahdavi, A. and Mousivand, F., 2020. Temporal–spatial distribution of sediment-hosted stratabound copper deposits in Iran; Implications for future exploration. Ore Geology Reviews 127(1): 1-30. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103834.
- Nesbitt, H. W. and Young, G. M., 1989. Formation and diagenesis of weathering profiles. The Journal of Geology, 97(2): 129-147.
- Nesbitt, H. W. and Young, G. M., 1984. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 48(7): 1523-1534.
- Nesbitt, H. W. and Young, G. M., 1982. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature, 299(5885): 715.
- Paikaray, S., Banerjee, S. and Mukherji, S., 2008. Geochemistry of shales from the Paleoproterozoic to Neoproterozoic Vindhyan Supergroup: Implications on provenance, tectonics and paleoweathering. Journal of Asian Earth Sciences, 32(1): 34-48.
- Pettijohn F. J., Potter P. E. and Siever R., 1972. Sand and sandstones. Springer-Verlog, NewYork.
- Roser, B. P. and Korsch, R. J., 1986. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. The Journal of Geology, 94(5): 635-650.
- Roser, B. P. and Korsch, R. J., 1988. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data. Chemical geology, 67(1-2): 119-139. https://doi.org/10.1016/0009-2541(88)90010-1.
- Suttner, L. J. and Dutta, P. K., 1986. Alluvial sandstone composition and paleoclimate; I, Framework mineralogy. Journal of Sedimentary Research, 56(3): 329-345. https://doi.org/10.1306/212F8909-2B24-11D7-8648000102C1865D
- Taylor, S. R. and McLennan, S. M., 1985. The continental crust: Its composition and evolution.
- Thorson, J.P., 2005. Lisbon valley sediment-hosted copper deposits and Paradox basin fluids trip. Society of Economic Geologists, USA, guidebook series 37, 43pp. https://doi.org/10.5382/GB.37.
- Tucker, M. E., 2009. Sedimentary petrology: An introduction to the origin of sedimentary rocks. John Wiley and Sons, London, 272 .
- Walker, T. R., 1989. Application of diagenetic alterations in redbeds to the origin of copper in stratiform copper deposits. In: R. W. Boyle, A. C. Brown, W. Jefferson, E. C. Jowett and R. V. Kirkham (Editors), sediment-hosted stratiformcopper deposite. Geological Association of Canada, Canada, 36: 85-96.
- Whitney, D. L., and Evans, B. W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist 95(1): 185-187. DOI: 10.2138/am.2010.3371.
- Woodward, L. A., Kaufman, W. H., Schumacher, O. L., and Talbott, L. W., 1974. Strata-bound copper deposits in Triassic sandstone of Sierra Nacimiento, New Mexico. Economic Geology 69(1): 108-120. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.69.1.108 .
