تحول سیال‌های کانسارساز و ژنز کانسار آهن نوکه شمال سمنان: بر پایه شواهد میانبارهای سیال و ایزوتوپ های پایدار (S, C, O)

Abstract

کانسار آهن نوکه در شمال سمنان و در جنوب پهنه ساختاری البرز مرکزی قرار گرفته است. سنگ های آتشفشانی- آذرآواری با سن ائوسن سنگ میزبان این کانسار هستند. کانی زایی آهن به‌صورت توده ای، افشان، رگه ای و برشی در کانسار نوکه رخ داده است و مگنتیت، هماتیت، پیریت، کالکوپیریت، گارنت، اپیدوت، کوارتز و کلسیت از کانی های اصلی این کانسار هستند. از میانبارهای سیال و ایزوتوپ های پایدار گوگرد، کربن و اکسیژن برای تعیین شرایط تحول سیال‌های گرمابی و ژنز کانسار آهن نوکه، استفاده شده است. بر پایه تعداد فاز، هفت نوع میانبار سیال در کانی کوارتز شامل تک‌فازی مایع (L)، دوفازی غنی از مایع (L+V)، دوفازی غنی از گاز (V+L)، تک‌فازی گاز (V)، سه‌فازی مایع-گاز- هالیت (L+V+S)، دوفازی مایع- هالیت (L+S) و سه‎فازی مایع- گاز- کِدِر (L+V+O) تشخیص داده شد. بیشترین محدوده دمای همگن شدگی پایانی و شوری میانبارهای سیال دوفازی غنی از مایع در کانی کوارتز به ترتیب 100 تا 200 درجه سانتی‌گراد و 10 تا 20 درصد وزنی معادل نمک طعام است. در حالی که محدوده دمای همگن شدگی پایانی و شوری میانبارهای سیال دوفازی غنی از گاز به ترتیب 350 تا 500 درجه سانتی‌گراد و معادل 10 تا 30 درصد وزنی معادل نمک طعام است. همچنین دمای همگن شدگی میانبارهای سیال دوفازی غنی از مایع در کلسیت های پهنه گارنت (نوع a) و کلسیت های پهنه مگنتیت (نوع b) شامل 75 تا 125 درجه سانتی‌گراد است؛ اما شوری میانبارهای سیال دوفازی غنی از مایع<br />(wt. % NaCl 25-15) در کلسیت های پهنه گارنت بیشتر از شوری میانبارهای سیال دوفازی غنی از مایع (wt. % NaCl 10 تا 20) در کلسیت های پهنه مگنتیت است. مقادیر δ13C و δ18O کانی کلسیت (15 نمونه) کانسار آهن نوکه به ترتیب از 9/1- تا (PDB) ‰ 1/0+ و از 4/19- تا (SMOW)‰ 9/14- در تغییر است. مقدار میانگین δ18OWater محلول گرمابی در کانسار آهن نوکه ‰ 58/17+ نسبت به استاندارد SMOW است که با مقادیر آب ماگمایی اولیه متفاوت است. پیریت فاز اصلی سولفیدی موجود در کانسار آهن نوکه است و مقادیر δ34S این کانی (9 نمونه) از 9/3+ تا (CDT) ‰ 4/5+ تغییر می کند که نشان دهنده سولفور با منشأ ماگمایی است. داده‌های میانبارهای سیال و ایزوتوپ های پایدار کربن، اکسیژن و گوگرد گویای این است که سیال‌های کانسارساز به وسیله آمیختگی شوراب های ماگمایی با آب جوی گسترش یافته است و احتمالاً ژنز کانسار آهن نوکه مشابه کانسارهای نوع اسکارن است.