دانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Genesis of the Varmazyar Pb-Zn (Ag) occurrence, Tarom-Hashtjin metallogenic belt: Insights from ore geology, geochemistry and fluid inclusion studiesتعیین منشأ رخداد معدنی سرب- روی (نقره) ورمزیار، کمربند فلززایی طارم- هشتجین: بر اساس داده های زمین شناسی، زمین شیمی و میان بارهای سیال1384149810.22067/econg.2021.51947.86716FAافسانه قربانیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایرانحسین کوهستانیدانشیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران0000-0002-3031-9042میر علی اصغر مختاریدانشیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران0000-0002-5359-416XJournal Article20200503<strong>Introduction</strong><br />Varmazyar Pb–Zn (Ag) occurrence, 65 km north of Zanjan, is located in the Tarom–Hashtjin metallogenic belt (THMB). The THMB has been recognized as one of the most important epithermal metallogenic belts in Iran (Kouhestani et al., 2018b) that host numerous small- to medium-sized epithermal deposits (i.e., Gulojeh, Aqkand, Aliabad–Khanchy, Chodarchay, Khalyfehlou, Chargar, Zajkan, Marshoun, Abbasabad, Zehabad, and Shah Ali Beiglou). These epithermal deposits are temporally and spatially related to late Eocene granitoids (Mehrabi et al., 2016; Kouhestani et al., 2018b).<br />Although the general geological characteristics of the region, where the Varmazyar occurrence is located, were determined (Faridi and Anvari, 2000), no detailed studies have been conducted on the mineralogy, geochemistry, and the ore-forming fluids characteristics of the Varmazyar occurrence. In this paper, we investigate the geology, mineralogy, geochemistry, fluid inclusions, and alteration styles of the Varmazyar occurrence to constrain its ore genesis. These results may have implication for the regional exploration of epithermal deposits in the THMB.<br /> <br /><strong>Materials and methods</strong><br />Detailed field work has been carried out at different scales in the Varmazyar area. A total of 70 samples were collected from various parts of ore veins and breccias, host tuff units and granitoid intrusion. The samples prepared for thin (n=15) and polished-thin (n=27) sections in the laboratory of University of Zanjan, Zanjan, Iran. Representative 7 samples from the mineralized veins and breccias, 1 sample from host intermediate tuff unit and 1 sample from barren and fresh granite intrusion, were analyzed for rare and rare earth elements using ICP–MS in the Zarazma Analytical Laboratories, Tehran, Iran.<br />Fluid inclusion measurements have been conducted on 4 doubly polished thick (~150 μm) sections including crystalline quartz, and sphalerite from the second, and third stages of ore formation. Microthermometric measurements were performed using a Linkam THMSG-600 heating–freezing stage attached to a ZEISS microscope in the fluid inclusion laboratory of Iranian Mineral Processing Research Center, Tehran, Iran.<br /> <br /><strong>Results and Discussion</strong><br />The geological units hosting the Varmazyar occurrence are mainly Eocene volcanic and volcaniclastic rocks that were intruded by late Eocene granitoids. The volcaniclastic rocks can be divided into two units as acidic (lithic tuff, lithic crystal tuff and crystal tuff) and intermediate (lithic crystal tuff, crystal tuff, and lithic tuff) units. They are metamorphosed to clinopyroxene hornfels facies near contact intrusions. The granodiorite intrusion is the main rock units in the Varmazyar area. It crops out mainly in the south, southwest and northeast of the Varmazyar occurrence. It ranges in composition from monzogranite to syenogranite and shows porphyritic and granular textures.<br />Mineralization at Varmazyar occurs as epithermal base metal quartz-sulfide brecciated vein that occupy NS-trending faults in the Eocene acidic and intermediate tuff units. The ore vein extends up to 300 m along, from several cm to 2–3 m wide, and generally dip steeply (65–80°) to the west. Wall-rock alterations developed at the Varmazyar occurrence include silicification, intermediate argillic, carbonate, and propylitic alteration; the first three are closely related to the Pb–Zn (Ag) mineralization. The alteration styles show a systematic zonation pattern, from the silica, via intermediate argillic, to propylitic alteration. Four stages of mineralization can be distinguished at Varmazyar. Stage 1 is represented by silicification of host rocks along with minor disseminated pyrite. This stage is a pre-ore stage and usually crosscut by later stages. Stage 2 is the main ore-stage at the Varmazyar occurrence. It is characterized by up to 5 cm wide quartz veins and breccias that contain variable amounts of disseminated galena, sphalerite, and minor pyrite. Clasts of this stage and associated wall-rock alteration have been recognized in the hydrothermal cements of stage 3 breccias. Stage 3 is marked by quartz-calcite-manganese oxides (psilomelane, pyrolusite, braunite) veins and breccia cements. It is usually crosscut previous mineralization stages and, in turn, is cut by stage 4 calcite veinlets. Stage 4 is a barren post-ore stage represented by < 1 mm wide calcite veinlets. This stage usually crosscuts previous ore stages. No sulfide minerals are recognized with stage 4. The ore minerals at Varmazyar formed as vein-veinlet and hydrothermal breccia cements, and show disseminated, vein-veinlet, brecciated, comb, crustiform, colloform, cockade, bladed, plumose, and vug infill textures. Galena, sphalerite, pyrite, psilomelane, and pyrolusite are the main ore minerals; smithsonite, cerussite, goethite, secondary pyrolusite, and braunite are supergene minerals. Quartz, calcite, and sericite are present in the gangue minerals. <br />Comparison of Chondrite–normalized rare elements and REE patterns of host intermediate tuffs, barren and fresh granite intrusion, and the mineralized samples at Varmazyar indicate that mineralization is probably genetically related with granite intrusions. In this case, leaching of some elements from the host tuff units may have involved in mineralization. Ore-forming fluids associated with the quartz-sulfide veins are represented by two-phase aqueous inclusions and by H<sub>2</sub>O–NaCl fluids with moderate-temperature (135–249 °C) and low-salinity (0.2–6.4 wt.% NaCl equiv.). Fluid inclusion data indicates that fluid boiling and mixing were important processes in the evolution of the ore-forming fluids at Varmazyar. Our data suggest that Varmazyar is an example of intermediate-sulfidation type of epithermal base metal mineralization.<br /> <br /><strong>References</strong><br />Faridi, M. and Anvari, A., 2000. Geological map of Hashtjin, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.<br />Kouhestani, H., Mokhtari, M.A.A., Chang, Z. and Johnson, A.C., 2018b. Intermediate-sulfidation type base metal mineralization at Aliabad–Khanchy, Tarom–Hashtjin metallogenic belt. NW Iran. Ore Geology Reviews, 93: 1–18. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev. 2017.12.012<br />Mehrabi, B., Ghasemi Siani, M., Goldfarb, R., Azizi, H., Ganerod, M. and Marsh, E.E., 2016. Mineral assemblages, fluid evolution and genesis of polymetallic epithermal veins, Gulojeh district, NW Iran. Ore Geology Reviews, 78: 41–57. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.03.016کانهزایی سرب- روی (نقره) در رخداد معدنی ورمزیار بهصورت رگه کوارتز- سولفیدی درون توالی توفهای حدواسط و اسیدی ائوسن رخ داده است. گالن، اسفالریت، پیریت، پسیلوملان و پیرولوزیت، کانههای فلزی و کوارتز، سریسیت و کلسیت، کانیهای باطله میباشند. بافتهای کانسنگ شامل دانهپراکنده، رگه- رگچهای، بِرشی، شانهای، پوستهای، کاکلی، پرمانند، گلکلمی، تیغهای و پُرکننده فضای خالی است. چهار مرحله کانهزایی در ورمزیار قابل تشخیص است. مرحله اول کانهزایی با سیلیسیشدن سنگهای میزبان همراه با اندکی پیریت اکسیده مشخص میشود. مرحله دوم شامل رگه- رگچههای کوارتزی و بِرشهای گرمابی است که حاوی مقادیر متغیری گالن و اسفالریت همراه با میزان اندکی پیریت میباشند. مرحله سوم با حضور کوارتز، کلسیت و اکسیدهای منگنز (پسیلوملان، پیرولوزیت و براونیت) در رگهها و سیمان گرمابی بِرشها مشخص میشود. مرحله چهارم شامل رگه- رگچههای کربناتی تأخیری است. دگرسانیهای گرمابی شامل سیلیسی، آرژیلیک متوسط، کربناتی و پروپیلیتیک میباشد. شباهت الگوهای بههنجارشده عناصر کمیاب و کمیاب خاکی برای نمونههای کانهدار و نمونههای گرانیتی و توفهای حدواسط، بیانگر ارتباط سیالات کانیساز با توده گرانیتی و مشتقشدن آنها از این توده و همچنین شستهشدن عناصر از واحدهای توفی منطقه است. براساس دادههای ریزدماسنجی، سیالات مسئول کانهزایی در ورمزیار، یک سیستم H<sub>2</sub>O-NaCl با دمای متوسط (249-135 درجه سانتیگراد)، شوری پایین (4/6-2/0 درصد وزنی معادل نمک طعام) و چگالی پایین (1-8/0 گرم بر سانتیمتر مکعب) بوده است. بر اساس این دادهها، روند تکامل سیال کانهساز با فرایندهای اختلاط سیالات و جوشش سیال همخوانی دارد. ویژگیهای رخداد معدنی ورمزیار با کانسارهای اپیترمال فلزات پایه (نقره) نوع سولفیداسیون حدواسط قابل مقایسه است.https://econg.um.ac.ir/article_41498_20a363ac9944b91b698c1f3fafc20cf6.pdfدانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Geology and geochemistry of the Choran porphyry-epithermal Cu-Au deposit in the Dehej-Sarduveyeh subzone, Urumieh-Dokhtar magmatic arcبررسی زمین شناسی و زمین شیمی کانسار مس- طلای پورفیری- اپی ترمال چوران در زیر پهنه دهج- ساردوئیه از کمان ماگمایی ارومیه- دختر39664150110.22067/econg.2021.52017.87614FAعلیرضا زراسوندیاستاد، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0001-9821-6747مجید طاشیدانشجوی دکتری، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0003-0937-8766محسن رضاییاستادیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0002-3380-0632عادل ساکیدانشیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران0000-0002-1008-7010فردین موسیونددانشیار، گروه زمینشناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران0000-0003-0305-0794Journal Article20200705<strong>Introduction</strong><br />Iran hosts numerous porphyry and epithermal ore deposits which have mostly been formed at discrete time periods within different tectonic assemblages. Porphyry and epithermal ore deposits are considered to be the important sources of base metals in Iran. Well-known porphyry deposits include the Sarcheshmeh, Meiduk, Sungun, (Shahabpour and Kramers, 1987; Hezarkhani and Williams, 1998; Taghipour et al., 2008), and well-known epithermal deposits include the Sari Gunay, Chah Zard, Touzlar, and Narbaghi (Richards et al., 2006, Kouhestani et al., 2012, Heidari et al., 2018). The Choran deposit exists in the Urumieh-Dokhtar Magmatic Belt (UDMB). This deposit is located in the southern part of the Cenozoic Urumieh-Dokhtar Magmatic Belt, 70 km SW of Bardsir city, SE Iran. In this area, mineralization is associated with Oligocene - Miocene quartz diorite and granodiorite intrusions emplaced within Eocene volcanic–pyroclastic sequences. This study has focus on the spatial and temporal relationships between the porphyry and epithermal styles of mineralization in this area. <br /><strong>Materials and methods</strong><br />A camp was set up in the field and sampling was performed during the 2017-2018. During the field observations, 286 rock samples were collected from the outcrops and drill core, and 67 thin sections were prepared and studied using a polarizing microscope in the Shahid Chamran University of Ahvaz. In order to correctly characterize the chemical composition of silicates (plagioclase and biotite), samples with least traces of alteration have been selected. The chemical composition of plagioclase and biotite were determined on the carbon coated thin section samples using an Electron Probe Micro Analyzer (EPMA). All the analyses were conducted at the Montanuniversitat Leoben, Austria using a superprobe Jeol JXA 8200 instrument.<br /> <br /><strong>Results </strong><br />Based on drill core logging and petrographic studies, mineralization in the Choran deposit is mainly accompanied with granodiorite intrusions. Overall, both hypogene and supergene mineralizations have been identified in the study area. The hypogene mineralization mainly occurs as disseminated blebs and veins which consist of pyrite, arsenopyrite and chalcopyrite with minor amounts of sphalerite. The supergene mineralizations that involve chalcocite and covellite. The first generation of hydrothermal veins (A-type) are characterized by assemblages of quartz + K-feldspar ± magnetite occurring roughly in the potassic alteration. This is followed by B-type veins characterized by assemblages of quartz + pyrite + chalcopyrite + feldspar ± biotite ± magnetite ± calcite. Type C veinlets (1 mm to 5 cm width) contain quartz + pyrite ± chalcopyrite and exhibit an intense stockwork texture in the potassic and phyllic alteration zones. The supergene sulfide zone is dominated by chalcopyrites and it is completely or partly replaced by chalcocite, digenite, and covellite. The hydrothermal alteration consisting of sodic-potassic, potassic, phyllic alunite and kaolinite are associated with granodiorite and quartz diorite intrusions. The result of EPMA analyses showed that all of the plagioclases in granodiorite and quartz diorite are consistently of andesine type. Based on the diagram of Al / (Ca + Na + K) (a.p.f.u) vs. An%, (Williamson et al., 2016) plagioclase samples of granodiorite intrusions plot collectively in the field of fertile calc-alkaline rocks associated with porphyry mineralization, while the quartz diorite samples are mostly plotted in the barren field. The results of biotite analyses indicate that all biotites of granodiorite and quartz diorite intrusions are of Mg-biotite type. The amounts of IV (F), IV (Cl), and IV (F/Cl) in the biotites of quartz diorite and granodiorite are between (2.28 to 4.08), (-5.62 to -5.52), (7.87 to 9.64) and (2.03 to 2.45), (- 5.81 to - 5.66), (7.74 to 8.18), respectively.<br /> <br /> <br /><strong>Discussion</strong><br />Most of the characteristics of the Choran Cu-Au deposit, i.e. geological setting, textural and structural, mineralogical with alteration features, are analogous to that of porphyry systems having high-sulphidation epithermal lithocap (Hedenquist et al., 1998; Muntean, 2001; Sillitoe, 2010).<br /> <br /><strong>Acknowledgements</strong><br />This research was made possible by a grant (No: SCU.EG98.582) from the office of vice-chancellor for research and technology, Shahid Chamran University of Ahvaz. We acknowledge their support. The fifth author expresses his appreciation to the University of Shahrood Grant Commission for research funding.کانسار مس- طلای چوران در 70 کیلومتری شهرستان بردسیر و در بخش جنوبی کمربند ماگمایی ارومیه- دختر قرارگرفته است. کانه زایی در این منطقه مرتبط با توده های گرانودیوریت و کوارتز دیوریت با سن الیگو- میوسن است که در توالی آتشفشانی- رسوبی ائوسن نفوذ کردهاند. کانه زایی از عمق به سطح به ترتیب شامل کانه های مگنتیت، پیریت، کالکوپیریت، آرسنوپیریت، اسفالریت، گالن و تورمالین است. در قسمت های سطحی کانسار رگه های سیلیسی سولفیدی با ضخامت های متغیر (50 تا 150 سانتیمتر) دیده می شود. عمده دگرسانی ها در این کانسار از عمق به سطح، شامل دگرسانی های سدیک- کلسیک، پتاسیک، فیلیک (مربوط به یک سامانه پورفیری)، آرژیلیک، آلونیت (مربوط به یک سامانه اپیترمال) و در قسمتهای سطحی دگرسانی سیلیسیک است. بر اساس بررسیهای شیمی سیلیکات، پلاژیوکلازهای توده های گرانودیوریت و کوارتزدیوریت از نوع آندزین است. بر اساس نمودار Al / (Ca + Na + K) (<em>apfu</em>) در مقابلAn% ، کلیه پلاژیوکلازهای توده گرانودیوریتی کانسار چوران در محدوده نفوذیهای کانه دار و پلاژیوکلازهای کوارتزدیوریت در محدوده نفوذیهای نابارور به سمت بارور قرارگرفته است. میزان فلوئورIV(F), ، کلر IV (Cl) و نسبت فلوئور به کلرIV (F/Cl) در بیوتیتهای کوارتز دیوریت، به ترتیب 2/2تا0/4، 6/5- تا 5/5-، 8/7 تا 6/9 و در گرانودیوریت به ترتیب 0/2 تا 4/2، 8/5- تا 6/5- و (7/7 تا 1/8) است. با توجه به ویژگیهایی مانند تغییرات نوع کانه زایی، دگرسانی و مشاهدات صحرایی میتوان اظهار داشت، که کانسار مس- طلای چوران مثالی از یک سامانه انتقالی پورفیری به لیتوکپ اپیترمال سولفیداسیون بالاست.https://econg.um.ac.ir/article_41501_abcbc5043a61fbdd6d5bc7003a0abd1e.pdfدانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Genesis of Eocene volcanic-hosted copper deposits in the Kuh-e-Jarou Mining District (South Eshtehard): Constraints from geology, mineralization and fluid inclusionsتعیین نوع ذخایر مس با سنگ میزبان آتشفشانی در ناحیه معدنی کوهجارو (جنوب اشتهارد) بر اساس شواهد زمین شناسی، کانه زایی و میان بارهای سیال671084151410.22067/econg.2021.52100.88283FAابراهیم طالع فاضلاستادیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0000-0002-8776-1405محمد مرادیکارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایرانسارا نجفی راشددانشجوی دکتری، گروه زمینشناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانJournal Article20200820<strong>Introduction</strong><br />The Saveh-Kashan-Qom copper belt, in the northern part of the Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc (UDMA) consists of two of the oldest (gold and copper) zones in Iran (Samani, 1998; Rajabpour et al., 2017) where Upper Eocene-Oligocene Mard Abad-Bouin Zahra volcanic suite is situated. This volcanic suite hosts several copper deposits including Jarou, Gomosh Dasht, Ghezel Cheshme, Bidestan and Afshar Abad that are known as the "Kuh-e-Jarou Mining District". The Kuh-e-Jarou Mining District has a total potential ore reserve of 2 Mt Cu with an average grade of 3 wt.% (Zar-Azin Gostar Consultant Engineering Co., 2009). Upper Eocene volcanic and pyroclastic rocks of rhyodacite, trachyandesite, andesite, and trachytic tuff with high-K calc-alkaline to shoshonitic affinity consist of the main host rocks for Cu mineralization. These units are primarily intruded by post Eocene intrusive bodies. The geochemistry and genesis of ore bodies have not been fully understood since most previous studies in this area have been focused on petrology of volcanic and intrusive rocks. Moreover, the main purpose of this study is to investigate mineralization style, geometry, and textural-structural features of orebodies, alterations, and fluid inclusions with implication for genesis of Jarou, Gomosh Dasht, Ghezel Cheshme, Bidestan and Afshar Abad copper deposits. In addition, this research provides more insight into understanding geology and mineralization conditions in the study area with an implication for future exploration.<br /><strong>Materials and methods</strong><br />Seventeen thin polished sections from the ores and the host rocks were prepared and they were studied by a transmitted/reflected polarizing microscope in the Iran Mineral Processing Research Center (Karaj, Iran). Five rock powdered samples were also analyzed using X-ray diffraction (XRD) spectrometry (X′ pert Philips) in order to identify the mineralogy of clay minerals in the mineralogy laboratory of Salamanca University (Spain). Fluid inclusion microthermometry was performed using a Linkam THMS600 heating-freezing stage (-190 to +600 °C) mounted on a ZEISS Axioplan2 microscope in the fluid inclusion laboratory of the Iranian Mineral Processing Research Center (Karaj, Iran). Salinities (wt.% NaCl eq.), density (g/cm<sup>3</sup>) and pressure (bars) were calculated using the FLINCOR v.1.4 (Brown, 1989) and FLUIDS (Bakker, 2012).<br /> <br /><strong>Results and discussion</strong><br />The orebody is controlled by a series of feather-like ruptures and faults and its dominant mineral compositions are chalcopyrite and chalcocite with minor amounts of pyrite, galena, bornite and sphalerite. The gangue minerals are quartz, barite, calcite and chlorite. Four types of hydrothermal alterations including chloritization, sulfidization, silicification and epidotization were recognized. Based on field and petrographic studies, three mineralization stages were distinguished including (1) the pre-ore mineralization stage characterized by fine-grained disseminated pyrites, (2) the main hydrothermal stage consisting of three substages: I) an early quartz-chalcopyrite ± bornite vein, II) middle bornite-chalcocite ± covellite breccia ore, III) late galena and sphalerite inclusions, and (3) late-stage barite and calcite veins.<br />Based on petrographic studies, five types of aqueous fluid inclusions have been distinguished in the quartz-chalcopyrite ± bornite and barite veins including two-phase liquid-rich (LV), two-phase vapor-rich (VL), liquid monophase (L), vapor monophase (V) and minor halite-bearing liquid-rich fluid inclusions (LVS). The results show that parental fluids with a density of >1 g/cm<sup>3</sup> and an approximate depth of 400 meters were formed and they were followed by fluid inclusions with a density of <1 g/cm<sup>3</sup> and a depth of <300 meters due to fluid depressurization, faults. Moreover, introducing low temperature meteoric waters have caused fluid mixing and subsequently copper ore deposition (Henley et al., 2015; Cheng et al., 2019). Considering all geological mineralization styles, textures and structures of the orebody, types of alteration and fluid inclusions in copper deposits of the Kuh-e-Jarou Mining District, it can be suggested that these deposits have similarities with the Manto-type copper deposits in Chile or volcanic red beds in northern America.ناحیه معدنی کوهجارو (ذخیره احتمالی 2 میلیون تن و عیار متوسط 3 درصد مس) با راستای شرقی- غربی در دنباله آتشفشانی مردآباد- بویین زهرا با سن ائوسن بالایی- الیگوسن، قرار دارد. سنگ های آتشفشانی ائوسن بالایی با جنس ریوداسیت، تراکی آندزیت، آندزیت و توف تراکیتی، مهمترین میزبانهای ماده معدنی هستند. کانهزایی در سه مرحله شامل: 1) پیش از کانه زایی با حضور پیریت های دانه ریز افشان، 2) کانه زایی گرمابی اصلی شامل گامه های کانه زایی رگهای کوارتز- کالکوپیریت± بورنیت (گامه I)، کانهزایی برشی بورنیت- کالکوسیت (گامه II) و کانه زایی افشان گالن و اسفالریت (گامه III) و 3) رگه های باریت و کلسیت تأخیری رخداده است. طبق شواهد پتروگرافی، میانبارهای سیال در کانسارهای مس کوه جارو شامل دوفازی غنی از مایع (LV)، دوفازی غنی از گاز (VL)، دارای فاز جامد هالیت (LVS) و تک فازیهای مایع (L) و گاز (V)، هستند. تغییرات دمای همگنشدن در این میانبارها بین 200 تا 350 درجه سانتی گراد و محتوای شوری بین 2 تا 37 درصد وزنی معادل نمک طعام، به دست آمده است. میانبارهای سیال والد با چگالی بیش از 1 گرم بر سانتیمتر مکعب و عمق تقریبی 400 متر تشکیل شدند که پس از آن، میانبارهایی با چگالی کمتر از 1 گرم بر سانتیمتر مکعب و عمق کمتر از 300 متر در اثر کاهش فشار ناشی از گسلش و ورود آب های جوی کم دما، باعث وقوع فرایند اختلاط سیال و رخداد کانسنگ مس در سنگ های آتشفشانی منطقه شده اند. در مجموع کانسارهای مس کوه جارو قابل مقایسه با ذخایر مس نوع مانتو در شیلی یا مس طبقات سرخ آتشفشانی در شمال امریکا هستند.https://econg.um.ac.ir/article_41514_7c098c660a5fe7a9cfbac5f87e0ef820.pdfدانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Origin of Mineralizing Fluids in the Choghart Magnetite-Apatite Deposit, NE of Bafq: Evidence from Mineralogy, Geochemistry, Microthermometry, Stable (O-H and O-C) and Unstable Isotopes (U-Pb and Nd-Sm)منشأ سیال کانه ساز در کانسار مگنتیت-آپاتیت چغارت، شمال شرق بافق: شواهدی از کانی شناسی، زمین شیمی، ریزدماسنجی و ایزوتوپ های پایدار (O-C و O-H) و ناپایدار (U-Pb و Nd-Sm)1091554151510.22067/econg.2021.67972.1004FAکیامرث حسینیکارشناسی ارشد، بخش علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران0000-0002-2796-8340مجید شاه پسندزادهدانشیار، بخش علوم زمین دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان، ایران0000-0002-8856-4630محمد حسین مرادیان بافقیکارشناسی ارشد، شرکت سنگ آهن مرکزی، ایران، بافق، یزد، ایرانJournal Article20201226<strong>Introduction</strong><br />The Bafq mining district (BMD) in the Kashmar-Kerman tectonic zone hosts ~34 magnetite-hematite-apatite ore deposits with about 1500 Mt of reserves in the central Iran (Torab, 2008). The mineralization has predominantly occurred in the Early Cambrian volcano-sedimentary rocks of Esfordi Formation. It consists of rhyolite, rhyodacite, spilitic basalt, and dolostone, which are intruded dominantly by the Early Cambrian granitoid intrusions (Torab, 2008). Metasomatism has not only affected vastly the ore deposits and their host rocks, but it has also controlled ore mineralization. This issue has caused ambiguity and a paradox in determining the genesis of these ore deposits. In this research study, sources of mineralization are determined in the Chogart magnetite-apatite ore deposits. The results of this research study constrain the genesis of the Choghart deposits. Moreover, they shed new light on ore-forming processes in similar ore deposits of the Bafq mining district. <br /><strong>Methodology</strong><br />In this research study, 87 rock and ore samples were collected from the Choghart magnetite-apatite ore deposits. <br />Mineralogy characteristics of 10 apatite samples and 13 magnetite-apatite ore samples were determined by using the LEO-1400 Scanning Electron Microscope, with a voltage of 19-17 kV and a beam diameter of 20 nA. Moreover, three apatite and three albite samples were examined by using X-ray powder diffraction in the Iran Mineral Processing Research Center. Seventeen magnetite-hematite ore samples were also analyzed using ICP-MS in the Zarazma Company. For microthermometry, one sample of the 1<sup>st</sup>-generation apatites was analyzed for fluid inclusions in the Geological Survey and Mineral Exploration of Iran.<br />Four apatite samples were studied by the O-H isotope method in the Hungarian Laboratory in Hungary, seven calcite samples were studied by the O-C method in Ottawa, Canada, two apatite sample were studied by the Nd-Sm method in Queensland, Australia, and four apatite samples were studied by the Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry-Laser ablation method in Tasmania University in order to determine the origin of the mineralizing fluid.<br /> <br /><strong>Results</strong><br />The petrography, geochemistry, and isotope studies on the host rock and magnetite-apatite ores of the Choghart deposit indicate various forms of mineralization, which is associated with extensive metasomatism. The O-H and Nd-Sm isotopes on the 1<sup>st</sup>-generation apatites and the ratios of Sr relative to Mn of these apatites demonstrate a sedimentary origin, while the presence of ilmenite exsolution texture in the 1<sup>st</sup>-generation magnetites shows a magmatic origin of the ore-forming processes. In addition, microthermometry of the fluid inclusions in the 1<sup>st</sup>-generation apatites in the magnetite-apatite ore and the evaluation of the O-C isotopes on the paragenetic calcites with the 2<sup>nd</sup>- and 3<sup>rd</sup>-generation albites of host albite-bearing metasomatites indicate a combination of magmatic and high-temperature hydrothermal processes. The results of <sup>206</sup>Pb/<sup>238</sup>U and <sup>206</sup>Pb/<sup>207</sup>Pb isotopic studies on the 1<sup>st</sup>-generation apatites and 1<sup>st</sup>- and 2<sup>nd</sup>-generation monazites inclusions of the 1<sup>st</sup>-apatites illustrate that monazites are younger than the apatites, which could indicate separation of U-Pb by hydrothermal fluids or formation of apatite ores during a separate phenomenon.<br /> <br /><strong>Discussion</strong><br />In this research study on the Choghart magnetite-apatite ores and its albite-bearing metasomatic host rocks, three generations of albites, two generations of apatites, two generations of monazites and two generations of magnetite have been identified. The geochemical evaluation of the albites indicates lower REE-Y-Ti of the 1<sup>st</sup>-generation albites, which are sterile in terms of Th-U, compared to the 2<sup>nd</sup>- and 3<sup>rd</sup>-generation albites. The O-C isotope analysis of the paragenetic calcites demonstrated albitization due to the magmatic and high-temperature hydrothermal fluids. In addition, the O-H isotope studies on fluid inclusions of the apatites demonstrate atmospheric origin of the fluids, while the microthermometry results of the apatite fluid inclusions indicate magmatic and hydrothermal origins of these fluids. On the other hand, presence of ilmenite exsolutions in the magnetites and O-H isotope of the magnetites, conducted by Moore and Modabberi (2003) and Majidi et al. (2021) have shown the magmatic origin of the fluids. The Nd-Sm isotopic results of 1<sup>st</sup>-generation apatites, rhyolitic host rock, and iron-apatite ores indicate different initial contents of their Nd isotope ratios. The similarity of εNd in the 1<sup>st</sup>-generation apatites with phosphorite of the Soltanieh Formation, along with Sr versus Mn amounts of the apatites reinforce the idea that the apatites could have been derived from these sedimentary phosphorites, whose εNd contents increased due to the high-temperature magmatic and hydrothermal fluids, derived from the granitic intrusions, rhyolitic lavas and magnetite melts. The <sup>206</sup>Pb/<sup>238</sup>U and <sup>206</sup>Pb/<sup>207</sup>Pb dating demonstrate 490-561 million years for the 1<sup>st</sup>-generation apatites, 511-543 million years for the 1<sup>st</sup>-generation monazites, 503-528 million years for most of the 2<sup>nd</sup>-generation monazites, and 112-153 million years for a limited number of 2<sup>nd</sup> generation monazites. The different isotopic ages of the apatites and monazites shows their formation during long-term and extensive ore-forming processes during later effects of hydrothermal and magmatic fluids. This has resulted in enrichment of apatites in REE, formation of monazite inclusions along the fractures and on the surface of the apatites.<br /> <br /><strong>Acknowledgements</strong><br />The authors would like to express their appreciation of managers and staff of the Iranian Central Iron Ore Company for their assistance during this research.<br /> بررسیهای سنگشناسی، زمینشیمی و ایزوتوپی بر روی کانسنگ مگنتیت- آپاتیت و دگرنهادیهای آلبیتدار کانسار چغارت بیانگر تنوع کانیزایی با منشأ متفاوت است. بررسیهای ایزوتوپهای پایدار O-H و ایزوتوپهای ناپایدار Nd-Sm بر روی کانیهای آپاتیت نسل اول مرتبط با کانسنگ مگنتیت و نسبتهای Sr در مقابلMn در هر دو نسل آپاتیت، منشأ رسوبی آنها را نشان میدهد. از طرف دیگر، بررسیهای ریزدماسنجی بر روی میانبارهای سیال در آپاتیت نسل اول و ایزوتوپهای پایدار O-C بر روی کلسیتهای همیافت با آلبیتهای نسل دوم و سوم در پهنههای دگرنهادی و وجود بافتهای برونرستی ایلمنیت در کانی مگنتیت، تلفیقی از فراینـدهای ماگمایی و گرمابی دما بالا را به نمایش میگذارد. تفاوت سنی آپاتیتهای نسل اول و مونازیتهای مرتبط با این آپاتیتها به روش <sup>238</sup>U/<sup>206</sup>Pb و <sup>207</sup>Pb/<sup>206</sup>Pb نشاندهنده عملکرد سیالات کانیزا در بازههای زمانی مختلف است. بر اساس پژوهش، کانیزایی در کانسار مگنتیت- آپاتیت چغارت منشأ چندزادی دارد. این مسئله نقشی مهم در درک فرایندهای کانیزایی و مدلهای اکتشافی کانسارهای آهن-فسفات گستره معدنی بافق دارد.https://econg.um.ac.ir/article_41515_3ada7f09d6ac162f6819ce44e6576569.pdfدانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Petrology and geochemistry of Eocene volcanic rocks from southeast of Khur (Isfahan province, Central Iran)پترولوژی و زمین شیمی سنگ های آتشفشانی ائوسن جنوب شرق خور (استان اصفهان، ایران مرکزی)1571844147310.22067/econg.2021.68731.1007FAپانیذ شادماندانشجوی دکتری، گروه زمینشناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایرانقدرت ترابیاستاد، گروه زمینشناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران0000-0002-4952-2614Journal Article20210205<strong>Introduction</strong><br />Subduction-related magmas are characterized by enrichment of large ion lithophile elements (LILEs), light rare earth elements (LREEs) and depletion in high field strength elements (HFSEs) (Harangi et al., 2007). These geochemical signatures of magmatic rocks are commonly explained by the addition of hydrous fluids from subducting oceanic lithosphere combined with the flux of melts from subducted sediments to the mantle wedge, lowering the mantle solidus and leading to magma generation (Aydınçakır, 2016).<br />Asthenospheric mantle, subcontinental lithospheric mantle and/or lower crust may be the principal source of these rocks (Eyuboglu et al., 2018). In addition, magma differentiation processes, such as fractional crystallization, crustal contamination, and magma mixing may also play an important role in the genesis of these rocks.<br />This research study presents new petrological and geochemical data from the volcanic rocks with NW–SE trending, which are situated in the northwestern margin of the Central –East Iranian Microcontinent (CEIM) (south-east of Khur, Isfahan Province) which have been formed during the peak activity of Eocene. Study of this typical small volume subduction- related magmatism will be useful in understanding the origin and geological evolution of the Central Iran in Cenozoic.<br /> <br /><strong>Analytical Methods</strong><br />The petrographic investigations on Eocene volcanic rocks from the SE of Khur area were carried out with an optical microscope (Olympus-BH2) in the petrology Laboratory of the University of Isfahan, Iran. <br />Major and trace element concentrations of samples from whole- rocks were obtained by a combination of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES) at the Als Chemex Laboratory of Ireland. The chemical compositions of 4 samples (B865, B866, B867, and B868) were determined by Neutron Activation Analysis (NAA) in the Isfahan Activation Center.<br />The detection limit was 0.01% for all major element oxides and 0.01 ppm for rare earth elements.<br />Mineral abbreviations were adopted from Whitney and Evans (2010).<br /> <br /><strong>Results and Discussion</strong><br />Eocene volcanic rocks with trachy-basalt and trachy-basaltic andesite composition are exposed in the northwestern part of the Central-East Iranian Microcontinent (CEIM) (SE of Khur, Isfahan Province, Central Iran). These rocks which have a dominant northwest-southeast trend crosscut the Cretaceous sedimentary rocks.<br />Petrography and mineral chemistry analyses indicate that the predominant rock-forming minerals of volcanic rocks are olivine, plagioclase, clinopyroxene and orthopyroxene. Phenocrysts set in a fine to medium grained matrix of the same minerals plus sanidine with minor amounts of opaque minerals. Secondary minerals are chlorite and calcite. The most common textures of these rocks are porphyritic, microlitic porphyritic, poikiolitic and glomeroporphyritic.<br />Geochemical analyses of whole rock samples show that these rocks have been enriched in alkalies and large ion lithophile elements (Cs, K, Rb, Sr, Ba,), and have been depleted in high field strength elements (HFSE) (Ta, Nb, Ti). All samples indicate moderate to high fractionation in LREE patterns. These geochemical signatures point out to the subduction-related calc-alkaline nature of these rocks and their similarity to volcanic rocks of continental arcs or convergent margins (Yu et al., 2017).<br />Pb enrichment and low values of Nb/La, Nb/U and Ce/Pb ratios reveal that crustal contamination has played an important role in magma evolution (Srivastava and Singh, 2004; Furman, 2007).<br />The large volume of hydrous fluids coming from the subducted slab rather than sediments have caused enrichment and metasomatism of the subcontinental lithospheric mantle source.<br />The geochemical characteristics of the studied rocks suggest that the parental magma have been derived from partial melting of a metasomatized spinel lherzolite of lithospheric mantle, which was previously modified by dehydration of a subducting slab. The tectonic environment, in which these rocks were formed has probably been a volcanic arc.<br />Subduction of oceanic crust around the Central-East Iranian Microcontinent (CEIM) is the most reasonable mechanism which can be used to explain enrichment in volatiles of the mantle, and the calc-alkaline magmatism of the study area in Eocene times.<br /> <br /><strong>Acknowledgments</strong><br />The authors thank the University of Isfahan for financial supports.<br /> <br /> سنگ های آتشفشانی ائوسن با ترکیب تراکی بازالت و تراکی آندزیت بازالتی در جنوبشرق شهر خور (استان اصفهان) در راستا و نزدیک گسل ترکمنی- اوردیب، رخنمون خوبی دارند. این منطقه در زون ساختاری خرد قاره ایران مرکزی و حاشیه شرقی بلوک یزد واقعشده است. بافت غالب این سنگها پورفیریتیک، میکرولیتیک پورفیریتیک، پوئی کیلیتیک و گلومروپورفیریتیک است. الیوین، پلاژیوکلاز، کلینوپیروکسن و ارتوپیروکسن کانی های اصلی سازنده این سنگها بوده که به صورت فنوکریست دیده میشوند. این سنگها کالک آلکالن هستند. در این منطقه علاوه بر گدازهها، نهشته های آذرآواری که اغلب شامل توف است، نیز وجود دارند. تشکیل افق بنتونیتی منطقه خور، محصول دگرسانی این توف هاست. الگوی عناصر مختلف بهنجارشده به کندریت و گوشته اولیه بیانگر غنیشدگی از LREE و LILE و تهی شدگی از عناصر گروه HFS (نظیر Ti، Ta و Nb) است که از ویژگیهای ماگماهای مرتبط با فرورانش است. الگوهای بسیار مشابه این سنگها از نظر عناصر نادر خاکی و ناسازگار در نمودارهای بهنجارسازی، گویای پتروژنز یکسان این سنگهاست. محیط زمینساختی سنگ های آتشفشانی احتمالاً یک کمان ماگمایی وابسته به فرورانش در حاشیه خرد قاره ایران مرکزی بوده است. ویژگی زمینشیمیایی نشان میدهد که ماگمای سازنده سنگ های منطقه احتمالاً در اثر ذوب بخشی گوه گوشته ای متاسوماتیزه شده در بالای اسلب فرورونده ایجاد شده و محصول ذوب بخشی یک اسپینل لرزولیت گوشته لیتوسفری بوده است.https://econg.um.ac.ir/article_41473_647509f448492d67339a0f2d94c692e3.pdfدانشگاه فردوسی مشهدزمین شناسی اقتصادی2008-730614120220522Geothermobarometry of Fe-Ti hosted gabbroid rocks in the Dar Gaz district (Kahnouj Ophiolitic Complex)زمین دما- فشارسنجی سنگ های گابروئیدی میزبان کانه زایی اکسیدی آهن- تیتانیوم در منطقه درگز (کمپلکس افیولیتی کهنوج)1852224151810.22067/econg.2021.69934.1016FAمجید قاسمی سیانیاستادیار، گروه ژئوشیمی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران0000-0002-0835-671Xحامد ابراهیمی فردکارشناسی ارشد، گروه ژئوشیمی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایرانJournal Article20210420<strong>Introduction</strong><br />The Kahnouj Fe-Ti ore district is located 25 km southeast of Kahnouj city associated with the large gabbro intrusion of the Kahnouj ophiolitic complex. This ophiolite is one of the largest ophiolite assemblages of Iran (SE Iran), and part of neo-tethyan ophiolites (Kananian et al., 2001; Ghasemi Siani et al., 2021b). The Dar Gaz district is located in the middle part of Kahnouj ophiolitic complex and it is classified as the main ortomagmatic Fe-Ti ore mineralization. Although the geothermobarometric of iron-titanium oxide minerals in the Dar Gaz district has been studied by Karimi Shahraki et al. (2019), the geothermometry of silicate minerals (especially ferromagnesian) in the Dar Gaz gabrroic rocks has not been performed. Therefore, the main aim of this study is to determine the crystallization temperature and replacement of gabbroic rocks hosting Fe-Ti mineralization of the Dar Gaz district, using geothermometry of ferromagnesian silicate mineral.<br /> <br /><strong>Material and methods</strong><br />A total of 100 thin-polish sections from different parts of the mining area were prepared and studied at the Iran Mineral Processing Research Center (IMPRC) and the Kharazmi University of Tehran with a Zeiss Axioplan 2 microscope. In order to achieve the temperature conditions of gabbroic rocks formation, 64 points (20 points of olivine, 13 points of clinopyroxene, 3 points of orthopyroxene, 14 points of plagioclase and 14 points of amphibole) from ferrogabbro to coarse-grained pyroxene-hornblende gabbro, 42 points (11 points of olivine, 10 points <br />of clinopyroxene, 1 point of orthopyroxene, 8 points of plagioclase and 12 points of amphibole) from pyroxene-hornblende to fine-grained olivine gabbro, 30 points (12 points of clinopyroxene, 10 points of plagioclase, 8 points of amphibole) from fine-grained hornblende gabbro and 20 points (3 points of clinopyroxene, 11 points of plagioclase and 5 points of amphibole) from the diabasic dike of the Dar Gaz district were analyzed using CAMECA SX 100 electron microscopy (EPMA) with 20 kV and 20 nA conditions in the IMPRC.<br /> <br /><strong>Discussion </strong><br />The mafic rocks of the Dar Gaz district include ferrogabbro to coarse-grained pyroxene-hornblende gabbro, fine-grained pyroxene-hornblende gabbro, hornblende gabbro and diabasic dikes. Ferrogabbro to coarse-grained pyroxene-hornblende gabbro is one of the most important host rocks for Fe-Ti mineralization in the district.<br />According to the thermo-barometers, the formation temperature and pressure of gabbroic rocks in the Dar Gaz district are in the range of 750 to 1258°C and a pressure of 2.5 and 6 kbars (clinopyroxene and amphibole barometers), and dibasic dikes are in the range of 700 to 1145°C and a pressure of 2.5 and 6 kbars were obtained. The highest crystallization temperature related to fine-grained pyroxen-hornblende gabbro unit (754 to 1258 °C) is the base of the sequence.<br />The ascending of asthenosphere in the back-arc tectonic settings are from a magmatic chamber with a depth of about 15.34 to 21.20 km, and a pressure of about 4 to 8 kbars upwards. The average geometric results of pyroxene-ilmenite mineral pair geothermometry and pyroxene geothermometer of these rocks, their equilibrium temperature was determined between 901 to 1228°C, which is close to the magmatic temperatures.<br />With comparison of temperature (700 to 1258°C), pressure (4 to 8 kbars) and oxygen fugacity (-19.25 to -25.25 bars) obtained for gabbroid rocks hosting Fe-Ti oxide mineralization with the temperatures obtained from ilmenite and titanomagnetite by Karimi Shahraki et al. (2019), it can be concluded that oxide mineralization is classified as orthomagmatic and occurs during the replacement, cooling and fraction of basic magma and formation of gabbroid intrusion associated with fractional crystallization.<br /> <br /><strong>Conclusion</strong><br />Thermometry of pyroxenes at 2.5 kbars pressure indicates a temperature of 750 to 1258 °C for gabbroid bodies and 700 to 1145 °C for diabaic dikes. Thermometry of plagioclase and hornblende-plagioclase at 6 kbars pressure for coarse-grained ferrogabbro, fine-grained pyroxene-hornblende gabbro, hornblende gabbro and diabasic dikes are 868, 884, 776 and 784 °C, respectively. Amphibole thermometers at 6 kbar pressure for coarse-grained ferrogabbro, fine-grained pyroxene-hornblende gabbro, hornblende gabbro and diabasic dikes are 911, 948, 937 and 946°C, respectively. Comparison of temperature, pressure and high oxygen fugacity values obtained for gabbroic rocks and ilmenite and titanium magnetite ores of the Dar Gaz district, indicating oxidation conditions associated with fractional crystallization is the main factor for control of orthomagmatic mineralization in the back-arc environment.سنگ های گابروئیدی منطقه درگز با طیف سنگ شناسی فروگابرو تا پیروکسن- هورنبلند گابروی درشت بلور، پیروکسن- هورنبلند گابرو ریزبلور و هورنبلند گابرو واقع در کمپلکس افیولیتی کهنوج، میزبان کانه زایی اکسید آهن- تیتانیوم هستند. الیوین ها ترکیب کریزولیت تا هیالوسیدریت دارند. ارتوپیروکسن ها و کلینوپیروکسن های بررسی شده، از نوع انستاتیت و اوژیت دیوپسیدی تا دیوپسید اوژیتی است. آمفیبول های سنگ های گابروئیدی و دایک های دیابازی با ترکیب هورنبلند گابرو، منیزیم بالایی داشته و از نوع کلسیک بوده و اغلب از نوع پارگازیت، منیزیوهاستینگزیت و منیزیوهورنبلند هستند. ترکیب پلاژیوکلازها از بیتونیت در فروگابرو و پیروکسن- هورنبلند گابرو تا آندزین در هورنبلند گابرو و دایک های دیابازی متغیر است. بررسیهای زمین دما- فشارسنجی بر پایه ترکیب کلینوپیروکسن ها و آمفیبول ها، دماهای 750 تا 1258 (زمین دماسنج پیروکسن) و 776 تا 884 درجه سانتی گراد (زمین دماسنج پلاژیوکلاز و پلاژیوکلاز- هورنبلند) را به ترتیب در فشارهای 5/2 و 6 کیلوبار برای سنگ های گابروئیدی نشانداد. با استفاده از این دماسنجی ها، دماهای 700 تا 1145 (زمین دماسنج پیروکسن) و 911 تا 948 درجه سانتی گراد (زمین دماسنج پلاژیوکلاز- هورنبلند و هورنبلند) به ترتیب در فشارهای 5/2 و 6 کیلوبار برای دایک های دیابازی تخمینزده شد. نتایج حاصل از زمین دما- فشارسنجی سنگ های گابروئیدی و دایک های دیابازی میزبان کانه زایی اکسیدی آهن- تیتانیوم منطقه درگز، با عمق جایگیری و تبلور ماگما (34/15 تا 20/21 کیلومتری)، در بخش بالایی گوشته بالایی مطابقت دارد. مقادیر دما و فوگاسیته بالای اکسیژن به دست آمده برای سنگ های گابروئیدی، نشان دهنده شرایط اکسیدان در پیدایش این سنگ ها به همراه کانه زایی همزادی (ارتوماگمایی) اکسید آهن- تیتانیوم در حین سردشدن و تفریق ماگما و شکل گیری این توده ها در یک حوضه کششی پشتکمانی است.https://econg.um.ac.ir/article_41518_4bdf75fc28e26f91ee834b3f126e5bac.pdf