مطالعه كوارتزهاي گرمابي بر پايه كاتدولومينسانس (CL)، ريز دماسنجي و ليزر رامان در كانسار لا طلا، شمال ميدوك

Cathodoluminescence, micro thermometry and laser raman spectroscopy studies on hydrothermal quartz in Latala deposit, Central Iran

در سنگ‌هاي آتشفشاني منطقه لاطلا در شمال ميدوك٬ كانسار رگه‌اي داراي كاني‌سازي عناصر پايه و گرانبها گسترش يافته است. دراين رگه‌ها كوارتزهاي خودشكل همراه با كانه‌هاي سولفيدي (پيريت، كالكوپيريت، گالن و اسفالريت) با ساختارهاي پركننده فضاهاي خالي وجود دارد. مطالعات كاتدولومينسانس روي انواع كوارتزهاي رگه‌اي امكان تعيين نسل‌هاي مختلف كوارتز را امكان پذير كرد. وجود منطقه‌بندي رشدي و رورشدي (Overgrowth) نشان از تحول چند مرحله‌اي كاني‌سازي از سيالهايي با تركيب مختلف دارد. بالاترين دماي همگن‌شدگي ميانبارهاي سيال در مركز بلور كوارتز 350 درجه سانتي‌گراد و بيش از دماي همگن‌شدگي آن در حاشيه داراي رورشدي با دماي پايين همگن‌شدگي 135 درجه سانتي‌گراد است. در ميانبارهاي سيال در اين كوارتزهاي گرمابي، دامنه دماي همگن‌شدگي از 380 درجه سانتي‌گراد تا 131 درجه سانتي‌گراد و شوري از 0/17 تا 7/7 (Wt % equi-NaCl) است. حضور CO2در شماري از نمونه‌هاي ميانبارهاي سيال هم به وسيله تجزيه ليزر رامان و هم ريزدماسنجي تأييد شده است. شناسايي فازهاي جامد در ميانبارهاي سيال با مطالعه سنگ‌نگاري ميانبارهاي سيال و تجزيه ليزر رامان انجام و حضور فازهاي جامد فيلوسيليكات همانند مسكوويت، ايليت و كاني‌هاي كوارتز، كلريت، فازهاي كربناتي (داواسونيت- ناتروكربنات) و اكسيد آهن تأييد شده است. تنها در دو نمونه فاز جامد هاليت بود. حضور فازهاي غني از بخار و غني از مايع ميانبارهاي سيال و شواهد بافتي كاني‌ها بيانگر فرايند جوشش در طي تشكيل كوارتزهاي گرمابي و كانه‌سازي است. نسبت ايزوتوپي گوگرد براي كاني‌هاي پيريت، كالكوپيريت، گالن و اسفالريت از ‰1- تا 9/8- متغير است كه نشانگر منشأ ماگمايي براي گوگرد است. نسبت ايزوتوپي گوگرد در سيال گرمابي با توجه به ميانگين دماي تشكيل كانسنگ ميان ‰1/8+ تا 9/2- است. با توجه به نتايج حاصل از مطالعات ريزدماسنجي ميانبارهاي سيال و مطالعات ليزر رامان به نظر مي‌رسد سيال‌ها و بخارهاي گرمابي از يك توده ژرف ماگمايي در ژرفا از راه شكستگيها نفوذ كرده و طي فرايندهاي جوشش، آميختگي دو سيال و واكنش سيال با سنگ ديواره سبب تشكيل كوارتزهاي گرمابي همراه با كانههاي سولفيدي شده است كه متأثر از نفوذ توده‌هاي پورفيري جوانتر در آنهاست. شواهد موجود نشان از روند تغيير و تحولات سيال‌هاي گرمابي از منشأ ماگمايي با دماي بالا به سمت اپي ترمال در منطقه دارد.

The Latala base and precious metals deposit is hosted by quartz veins, associated with a porphyry pluton intruded into a Cenozoic volcanic sequence. Euhedral quartz with sulfide mineralization such as pyrite, chalcopyrite, galena and sphalerite, with minor sulfosalts occurs in these veins as open space fillings and minor replacement bodies. Progressive growth of quartz crystals is evidenced by their texture revealed by cathodoluminescence imaging. The analysis of fluid inclusions indicate a decreasing homogenization temperature from 350°C in the core to 135°C along the edge of the quartz crystals with overgrowths. The presence of CO2 vapor suggested by the thermometric analysis is confirmed by Raman spectrometry. The solid phases in fluid inclusions identified as phyllosilicates, presumably muscovite and illite, chlorite, quartz and carbonate-mineral such as (Natrocarbonate, Dawsonite) by petrography and Raman spectrometry. Solid phase of halite were identified in two fluid inclusions. The homogenization temperature and salinity varies between 131 to 380 °C and 0.17 to 7.7 wt.% NaCl eq respectively. The properties of fluid inclusions corresponds to a magmatic hydrothermal fluid circulating from depth to shallower environments. The sulfur isotopic composition for galena, sphalerite, chalcopyrite and pyrite varies between -9.8 and -1‰, which correspond to values of magmatic sulfur. The δ34S values from +1.8 to -9.2‰ are in the range of hydrothermal fluids. Fluid inclusions features show a magmatic hydrothermal source which transported magmatic fluid and vapor from the depth through fractures to shallow environment. It suggests that magmatic water mixing with meteoric water was responsible for transportation of metals in Latala. Epithermal mineral precipitation during boiling, mixing and water-rock interaction formed hydrothermal quartz and sulfide mineralization. The available evidence suggests that the hydrothermal fluids changed from magmatic to epithermal in the region.