Geology, mineralization, Rb-Sr & Sm-Nd geochemistry, and U–Pb zircon geochronology of Kalateh Ahani Cretaceous intrusive rocks, southeast Gonabad

Document Type : Research Article

Authors

• Mohammad Hassan Karimpour ¹
• Azadeh Malekzadeh Shafaroudi ¹
• Mehrab Moradi Noghondar ¹
• G. Lang Farmer ²
• Charles R. Stern ²

¹ Ferdowsi University of Mashhad

² Colorado

10.22067/econg.v5i2.31806

Abstract

Kalateh Ahani is located 27 km southeast of Gonabad within the Khorasan Razavi province. The area is part of Lut Block. Sub-volcanic monzonitic rocks intruded regional metamorphosed Shemshak Formation (Jurassic age). Magnetic susceptibility of less altered monzonitic rocks is < 25 ×10-5 SI, therefore they belong to reduced type ilmenite granitoid series. Both intrusive and metamorphic rocks are altered to argillic, propylitic, silicification and some iron oxides. Argillic alteration is dominant within the intrusive rocks. Two major quartz sulfide (sulfides are oxidized) veins trending NW-SE are recognized within the study area.
Based on core logging, both disseminated and veinlet mineralization types are recognized within the intrusive and metamorphic rocks. Eight types of veinlet and vein are identified within the intrusive rocks. Maximum density of the veinlets is about 35 per meter within the biotite monzonite porphyry. Hypogene minerals include pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena and quartz. Secondary minerals comprise malachite, hematite, chrysocolla, goethite and gangue minerals are quartz and siderite. Rock geochemistry shows high anomalies of Cu, Pb, Zn, Sn, As, and Au both in the surface and within the mineralized core. Cu > 0.6%., As, Pb and Zn > 1%, Au up to 150 ppb and Sn = 133 ppm. The Sn content of vein in the northern part of Kalateh Ahani (Rud Gaz) is > 1%.
Based on mineralization, alteration and geochemistry, it seems that Sn mineralization is associated with the Cretaceous monzonitic rocks. Zircon U–Pb dating indicates that the age of the monzonitic rocks associated with mineralization is 109 Ma (Lower Cretaceous). Based on (87Sr/86Sr)i = 0.71089-0.710647 and (143Nd/144Nd)i = 0.512113-0.51227 of the monzonitic rocks, the magma for these rocks were originated from the continental crust. This research has opened new window with respect to Sn-Cu mineralization and exploration within the Lut Block which is associated with Cretaceous granitoid rocks (reduced type, ilmenite series) originated from the continental crust.

Keywords

• Lut block
• Kalateh Ahani
• mineralization
• Geochemistry
• U–Pb geochronology
• Isotopes
• Radiogenic
• Cretaceous

20.1001.1.20087306.1392.5.2.7.7

---

References

[1] آقانباتی ع.، "زمین شناسی ایران"، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1383) ٦٠٦ ص.

[2] ملکزاده شفارودی الف.، "زمین شناسی، کانی سازی، آلتراسیون، ژئوشیمی، میکروترمومتری، مطالعات ایزوتوپی و تعیین منشأ کانی سازی مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک، استان خراسان جنوبی"، رساله دکتری (Ph.D) زمین شناسی اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد، (1388) 600 ص.

[3] ملکزاده شفارودی الف.، کریم پور م. ح.، "سن سنجی زیرکان به‌روش اورانیم- سرب در منطقه اکتشافی مس- طلا پورفیری ماهرآباد: شاهدی بر دوره متالوژنیک ائوسن میانی ذخایر پورفیری در شرق ایران"، مجله زمینی شناسی اقتصادی، سال سوم، شماره 1 (1390) ص 41-60.

[4] Lotfi M., “Geological and geochemical investigations on the volcanogenic Cu, Pb, Zn, Sb ore- mineralizations in the Shurab-GaleChah and northwest of Khur (Lut, east of Iran)”. Unpublished Ph.D thesis, der Naturwissenschaften der Universitat Hamburg (1982) 151 p.

[5] سلاطی الف.، کریمیپور م. ح.، ملکزاده شفارودی الف.، حیدریان شهری م. ر.، فارمر ل.، استرن چ.، "سنیسنجی زیرکن (U-Pb)، ژئوشیمی ایزوتوپ های Sr-Nd، و پتروژنز گرانیتوئیدهای اکسیدان منطقه کیبرکوه (جنوب-غربی خواف)"، مجله زمین شناسی اقتصادی، سال چهارم، شماره 2 (1391) ص 285-301.

[6] Arjmandzadeh R., Karimpour M. H., Mazaheri S. A., Santos J. 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.

[7] عبدی م.، کریم پور م. ح.، "زمین شناسی، دگرسانی، کانه‌زایی، پتروژنز، سن سنجی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک هوابرد اکتشافی منطقه کوه‌شاه، جنوب غربی بیرجند"، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، سال چهارم، شماره 1 (1391) ص 77-107.

[8] کریم پور م. ح.، ملکزاده شفارودی الف.، فارمر ل.، استرن چ.، "پتروژنز گرانیتوئیدها، سن‌سنجی زیرکن به‌روشU-Pb ، ژئوشیمی ایزوتوپ های Sr- Nd و رخداد مهم کانی سازی ترشیاری در بلوک لوت، شرق ایران"، مجله زمین شناسی اقتصادی، سال چهارم، شماره 1 (1391) ص1-27.

[9] مرادی م.، کریم پور م. ح.، فارمر ل.، استرن چ.، "ژئوشیمی ایزوتوپهای Rb-Sr و Sm-Nd سن سنجی زیرکن U-Pb و پتروژنز باتولیت گرانودیوریتی- گرانیت نجم آباد، گناباد"، مجله زمین شناسی اقتصادی، سال سوم، شماره 2 (1390) ص 127-145.

[10] مرادی م.، کریم پور م. ح.، ملکزاده شفارودی الف.، فارمر ل.، استرن چ.، "ژئوشیمی، سن سنجی U-Pb زیرکن و ایزوتوپهای Rb-Sr و Sm-Nd سنگهای مونزونیتی نجم آباد، جنوب گناباد"، مجله پترولوژی، سال سوم، شماره 11 (1391) ص 77-96.

[11] هامونی س. ج.، کریم پور م. ح.، ملکزاده شفارودی الف.، حاجی میرزاجان ح.، "زمین شناسی، کانی سازی، ژئوشیمی و پترولوژی توده های نفوذی منطقه اکتشافی رودگز، جنوب شرقی گناباد"، مجله پترولوژی، در حال چاپ (1392).

[12] Rubatto D., Williams I. S., Buick I. S., “Zircon and monazite response to prograde metamorphism in the Reynolds Range Central

Australia”, Contributions to Mineralogy and Petrology 140 (2001) 458-468.

[13] Rubatto D., “Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism”, Chemical Geology 184 (2002) 123-138.

[14] Williams I. S., “Response of detrital zircon and monazite, and their U-Pb isotopic systems, to regional metamorphism and host-rock partial melting, Cooma Complex, southeastern Australia”, Australian Journal of Earth Sciences 48 (2001) 557-580.

[15] Cherniak D. J., Watson E. B., “Pb diffusion in zircon”, Chemical Geology 172 (2000) 5-24.

[16] Zindler A., Hart S. R., “Chemical geodynamics”, Anniversary Review Earth Planetary Sciences 14 (1986) 493- 571.