پتروژنز گرانيتوييدها، سن سنجي زيركن به روشU-Pb ، ژيوشيمي ايزوتوپ هاي Sr- Nd و رخداد مهم كاني سازي ترشياري در بلوك لوت، شرق ايران

Petrogenesis of Granitoids, U-Pb zircon geochronology, Sr-Nd Petrogenesis of granitoids, U-Pb zircon geochronology, Sr-Nd isotopic characteristics, and important occurrence of Tertiary mineralization

توده هاي نفوذي ترشيري (گرانيتوييدها) در مناطق مختلفي از بلوك لوت در استان‌هاي خراسان رضوي و جنوبي مورد مطالعه قرار گرفت. عمده توده ها از نوع نيمه‌عميق با بافت پورفيري بوده و تركيب آنها از ديوريت تا گرانيت متغير است، ولي غالباً مونزونيتي هستند. اين توده ها (به استثناي هيرد) متعلق به سري مگنتيت (نوع I) بوده و به‌طور عمده از نوع متاآلومينوس هستند. اغلب توده‌هاي نفوذي كه كم و بيش نيز همراه با كاني سازي هستند از نوع غني از پتاسيم هستند، در حالي كه توده هاي نفوذي بدون كاني سازي نجم آباد از نوع سديك است. ماگماي نجم آباد با توجه به مقدار Nb < 5 ppm، نسبت بالاي Zr/Nb > 30، نسبت 87Sr/86Sr اوليه كمتر از 7053/0 و مقدار ?Nd در حدود 16/5+ در زون فرورانش و از اعماق بيشتر منشا گرفته و كمترين آلودگي با پوسته قاره اي را داشته است، در حالي كه توده هاي منطقه كيبركوه با بالاترين مقدار 17 ppm Nb > ، نسبت كم < 2 Zr/Nb، نسبت 87Sr/86Sr اوليه بيش از 707/0 و مقدار ?Nd كمتر از 3- بيشترين اختلاط با پوسته قاره اي را نشان مي دهد. تهي‌شدگي شديد عناصر HREE در توده هاي نفوذي نجم آباد و نسبت (La/Yb)N بيش از 17 تا 23 نشان‌دهنده تشكيل ماگما در عمق پايداري گارنت است. برپايه الگوي REE و مقدار Eu/Eu* بين 8/0 تا 1، توده هاي مناطق ماهرآباد، خوپيك، چاه شلجمي، ده‌سلم و كوه شاه، كالك‌آلكالن هستند و ماگماي آنها در شرايط اكسيدان تشكيل شده است، ولي كيبركوه با مقدار Eu/Eu* كمتر از 8/0 با پوسته قاره اي احيايي آلوده شده است. توده هاي نفوذي همه مناطق غير از نجم آباد در محدوده مشترك ماگماي كالك‌آلكالن نرمال با آداكيتي قرار دارد، ولي توده هاي نجم آباد به تركيب ماگماي آداكيتي شباهت دارند. سن گرانيتوييدها بين ايوسن مياني تا اليگوسن تحتاني بوده و از 3/43 ميليون سال در كيبركوه در شمال تا 3/33 ميليون سال در چاه‌شلجمي در جنوب كاهش مي يابد. مقدار نسبت 87Sr/86Sr اوليه نيز از شمال به جنوب همراه با كاهش سن توده هاي نفوذي از كيبركوه به‌طرف چاه‌شلجمي، از 7077/0 به 7047/0 كاسته مي شود. توده هاي نفوذي ماهرآباد، خوپيك، ده سلم و چاه شلجمي مقدار ?Nd بين 5/0+ تا 49/2+ و مقدار نسبت 87Sr/86Sr اوليه كمتر از 7055/0 دارند كه نشان‌دهنده ماگماي مشتق‌شده از ذوب بخشي پوسته اقيانوسي است. سن سنگ منشا گرانيتوييدها (TDM) كه براساس ايزوتوپ هاي Sm-Nd محاسبه شده است، نشان مي دهد كه توده هاي نفوذي از پوسته هاي اقيانوسي با سن‌هاي متفاوتي منشا گرفته اند، به‌طوري‌كه ماگماي منطقه كيبركوه از قديمي‌ترين پوسته اقيانوسي در حال فرورانش (840 ميليون سال)، نشات گرفته و بيشترين آلايش پوسته اي را در طي صعود متحمل شده است. ولي توده هاي نجم آباد از يك پوسته اقيانوسي جوان‌تر (سن 360 ميليون سال) منشا گرفته و كمترين آلودگي را با پوسته دارند. ماگماي مناطق ده‌سلم و چاه‌شلجمي نيز كه در برخي موارد ژيوشيمي متفاوتي با ماگماي مناطق ماهرآباد و خوپيك نشان مي دهند، از پوسته‌هاي اقيانوسي جداگانه اي منشا گرفته اند كه حدود 200 ميليون سال با يكديگر اختلاف سني داشته اند. فاصله زماني بين 42 تا 33 ميليون سال قبل (ايوسن مياني تا اوايل اليگوسن)، مهمترين پنجره زماني كاني سازي در شرق ايران و محدوده استان خراسان جنوبي است. انواع كاني سازي مس- طلا پورفيري، طلاي مرتبط با توده هاي نفوذي احيايي، طلاي اپي ترمال سولفيد بالا، اسكارن آهن، رگه هاي Pb-Zn-Sb و IOCG شناسايي شده اند. لذا گرانيتوييدهاي تشكيل شده در محدوده زماني 42 تا 33 ميليون سال كه در بلوك لوت و شمال آن قرار دارند، براي اين مجموعه كاني سازي پتانسيل دارند.

Tertiary intrusive granitoids within the Lut block in the Khorasan Razavi and South Khorasan provinces are mainly sub-volcanic with porphyry texture and their composition varies from granite to diorite but monzonite is dominant. With the exception of Hired, these are classified as belonging to the magnetite-series of I-type granitoids. Chemically, these rocks are meta-aluminous. Those with mineralization are K-rich and those without mineralization such as Najmabad are Na-rich. All intrusive rocks plot in the field of calc-alkaline to adakite except Najmabad that plot in the adakite field. Based on low content of Nb ( < 5 ppm), high ratio of Zr/Nb ( > 30), low initial 87Sr/86Sr ( < 0.705), and high initial ?Nd value (+5.2), Najmabad magma originated from a subduction zone and is less contaminated with continental crust. In contrast, based on high content of Nb ( > 17 ppm), low ratio of Zr/Nb ( < 2), high initial 87Sr/86Sr ( > 0.707) and low initial ?Nd value (-3), magmas in the Kaybar-Kuh were more contaminated in the continental crust. Based on depletion in HREE and high ratio of (La/Yb)N (17-23), magma in Najmabad originated in the deep region in which garnet was present. Based on REE pattern and ration of Eu/Eu* (0.8-1), intrusive rocks within Maherabad, Khoopik, Chah-Shaljami, Kuh Shah and Dehsalm are calc-alkaline and their magma formed in an oxidant condition whereas Kaybar Kuh magma with low ratio of Eu/Eu* ( < 0.8) was contaminated in the continental crust under reduced conditions. The age of these granitoids is between Middle Eocene and Lower Oligocene. Kaybar-Kuh (43.3 Ma) is situated in the north and Chah-Shaljami (33.3 Ma) in the south. The initial 87Sr/86Sr ratios decrease from north (0.7077) to south (0.7047) as the age decreases. ?Nd of Maherabad, Khoopik, Dehsalm, and Chah-Shaljami granitoids is between +0.5 and +2.49 and the initial 87Sr/86Sr ratio is less than 0.7055. The age of the source rock (TDM, which was calculated based on Sm-Nd isotopes) indicates that these magma originated from oceanic crust with different ages. Kaybar-Kuh originated from the oldest oceanic crust (840 Ma) and was contaminated more in continental crust, but Najmabad originated from a younger oceanic crust (360 Ma) with minor contamination. Dehsalm and Chah-Shaljami magma which had some differences with Maherabad and Khoopik, originated from oceanic crust of 200 Ma. The period between 42 and 33 Ma (Middle Eocene to Lower Oligocene) is the most important stage of mineralization in eastern Iran especially in South Khorasan. Some of the major systems, which are identified so far are: porphyry Cu-Au, reduced intrusive related Au, high sulfidation Au, Fe- skarn, Pb-Zn-Sb vein and IOCG deposits. Granitoid rocks formed between 42 and 33 Ma within the Lut block and northern area has great potential for exploring porphyry Cu-Au, IOCG, Fe, Pb-Zn, Au etc.