SUPERVISOR
Ahmad Reza Mokhtari,Hooshang Asadiharooni
احمدرضا مختاری (استاد مشاور) هوشنگ اسدی هارونی (استاد راهنما)
STUDENT
Hojjat allah Daeijavad
حجت الله دائی جواد
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده معدن
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
TITLE
Application of Carlin-Type gold mineral system in exploration targeting in Takab area, Northwest Iran
In this research, a mineral system approach is applied in a GIS environment to predict favorable gold potential areas in a district scale at the north Takab geothermal basin, NW Iran. In a context of mineral system approach, initially the Zarshuran Carlin-type gold deposit was carefully investigated and modeled to identify important conceptual controllers on gold mineralization and then convert them to mappable spatial controls for surrounding district-scale exploration. Sources of heat, metals and mineralizing hydrothermal fluids, active fluid flow pathways, lithological and geochemical accumulation environments (chemical scrubbers and physical throttles) have been identified as the main mineralizing conceptual controls and applied for determination of gold deposit recognition criteria or targeting elements in a district scale exploration. Intermediate magma and metamorphosed ophiolites such as serpentines were mostly considered respectively as possible origin of heat source to trigger the migration of hydrothermal mineralizing solution and the possible sources of gold in the Zarshuran deposit. The NW-SE, NE-SW and EW trending faults, the fault intersections, the spatial position of intersection between the main faults and the axis of anticlines, an strongly brecciated dacite lithic tuff and its contact with the favorable host lithologies (Zarshuran black shale and Chaldagh limestone) as well as the contacts of the host lithologies with the serpentines were determined and considered as the most important indicators of active fluid flow pathways. The acidic fluid regeneration properties, favorable carbonate rocks and black shale containing substantial organic matter have been considered as the most important chemical scrubber at the Zarshuran deposits and surrounding district. In addition, key silicification, as well as phyllic and argillic alterations were also introduced as other possible chemical scrubbers. Dome-like structures such as Iman Khan Anticline, created through uplifting, is the most important physical throttle at Zarshuran. In addition, the intersection of the main faults and anticlines has been considered as an important factor in accumulation and gold mineralization. Finally, these processes have been converted to mappable features by using the regional geological map of the area and also by hydrothermal alteration mapped by satellite imagery data in a GIS environment. They were generalized by appropriate weighting for prospecting and targeting gold mineralization in surrounding areas of the Zarshuran deposit. The final gold potential map was obtained by using weighted index overlay data integration modeling to locate high gold potential areas for future exploration.
جهت کمک به هدف‌یابی مفهومی اکتشافی، رویکرد مینرال سیستم (سیستم کانی زایی) طی دو دهه گذشته در بین محققین علوم زمین ظهور پیداکرده است. مینرال سیستم به همه فاکتورهای زمین‌شناسی و ژنتیکی اطلاق می‌گردد که تشکیل و محافظت از ذخایر معدنی را کنترل کرده و بر فرآیند¬هایی که تحرک سیالات کانه ساز از یک منشأ، انتقال و تمرکز آن‌ها در سنگ میزبان را در برگرفته است، تأکید کرده و سپس از آن‌ها در سراسر تاریخ متوالی زمین‌شناسی محافظت می‌کند. در این رویکرد فرض بر این است که یک کانسار می¬تواند نقطه مرکزی یک مینرال سیستم در مقیاس ناحیه‌ای باشد و بررسی کنترل‌کننده‌های کانی سازی این کانسار و یا کانسارهای مشابه می‌تواند منجر به شناسایی کانسارهای ناشناخته مشابه در مناطق هم‌جوار و یا حتی بافاصله زیاد از آن گردد. درواقع محصول یک مینرال سیستم یک ذخیره معدنی است. آنالیز مینرال سیستم، به¬طور فزاینده‌ای در مطالعه ژنز و توزیع مکانی و زمانی کانسارها پذیرفته‌شده، لیکن سردرگمی و عدم تصمیم‌گیری مناسب در تبدیل مفهوم مینرال سیستم به سیستم‌های هدف‌یابی اکتشافی مؤثر، باقی‌مانده است. چالش اصلی در استفاده از رویکرد مینرال سیستم، شناسایی فرآیندهای بحرانی و عوامل ضروری تشکیل یک کانسار و تبدیل این فرآیندها و عوامل به عوارض زمین‌شناسی قابل نقشه شدن از مجموعه داده‌های ورودی مطلوب می‌باشد. رویکرد مینرال سیستم یک رویکرد وابسته به مقیاس بوده و در مقیاس‌های مختلف فرآیندهای بحرانی تشکیل کانسار متفاوت بوده و درجه اهمیت آن‌ها تغییر می‌کند. بنابراین می‌توان گفت هدف اصلی از انجام این تحقیق، تبدیل مفهوم مینرال سیستم طلای تیپ کارلین به سیستم‌های هدف‌یابی اکتشافی مؤثر از طریق تشخیص فرآیند¬های بحرانی و مؤلفه‌های ضروری در مقیاس ناحیه¬ای تا کانسار و درنهایت تعیین ارتباط فضایی و بسط دادن آن به نواحی مجاور به‌منظور تعیین استراتژی‌های آینده اکتشافی می‌باشد. در این مطالعه کلیه مدل¬ها و مطالعات مفهومی که تاکنون در منطقه موردمطالعه توسط محققین دیگر انجام‌شده به همراه مطالعات تکمیلی، مورداستفاده قرارگرفته است. برای استفاده از روش مینرال سیستم ابتدا کانسار موردمطالعه (کانسار زرشوران) به¬طور دقیق ازلحاظ پارامترهای ژنتیکی و کنترل‌کننده‌های کانی سازی موردبررسی قرار گرفت. بدین‌جهت بررسی¬های لازم ازنظر مطالعات سنگ‌شناسی، کانی‌شناسی، زمین‌شناسی، ژنز، سیالات درگیر، محیط کانی سازی، منشأ سیالات کانی‌ساز و فلز، محیط‌های انباشت، کنترل‌کننده‌های ساختاری، آنالیزهای ژئوشیمایی و تعیین معیارهای شناسایی ذخیره در خصوص کانسار طلای زرشوران انجام گرفت و سپس ویژگی¬ها و معیارهای اکتشافی این کانسار شناسایی و معرفی گردید. فرآیندهای بحرانی شکل‌دهنده کانسار طلای تیپ کارلین زرشوران شامل: منشأ، مسیرهای جریان سیال، سدهای شیمیایی و فیزیکی تعیین شدند. توده¬های نفوذی حد واسط و همچنین افیولیت های دگرگون‌شده مانند سرپانتنیت ¬ها به ترتیب به‌منظور منشأ سیالات کانه ساز گرمایی اصلی برای تحریک مهاجرت محلول کانی‌ساز هیدروترمال و نیز سنگ منشأ طلا در کانسار زرشوران مشخص شدند.گسل¬های ناحیه با روندNW-SE ، NE-SWو E-W، محل برخورد گسل¬ها با یکدیگر و موقعیت فضایی محل برخورد گسل¬های اصلی با محور طاقدیس¬ها به‌عنوان شاخص جهت مسیرهای جریان سیال در نظر گرفته شدند. بررسی‌ها نشان داد که سنگ‌های کربناتی و شیل¬های حاوی مواد ارگانیک به دلیل خاصیت احیاء کنندگی سیال اسیدی به¬عنوان سنگ‌های میزبان مطلوب ازنظر شیمیایی مهم‌ترین سدهای شیمیایی اولیه در منطقه به‌حساب می‌آیند. به‌علاوه دگرسانی¬های هیدروترمال کلیدی شامل سیلیسی شدن، فیلیک و آرژیلیکی که با پردازش داده‌های ماهواره‌ای استر شناسایی شدند به‌عنوان عامل دیگر سد شیمیایی ثانویه معرفی گردیدند. در خصوص سد فیزیکی، طاقدیس ایمان خان به همراه محل برخورد گسل¬ها با طاقدیس مهم‌ترین سد فیزیکی در کانسار زرشوران محسوب می‌گردند. به‌منظور استفاده از رویکرد مینرال سیستم، ابتدا فرآیندهای بحرانی شکل‌دهنده (شامل منشأ، مسیرهای جریان سیال، سدهای شیمیایی و فیزیکی) جهت کانسار طلای زرشوران تشخیص و سپس این فرآیندها به عوارض قابل نقشه شدن در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تبدیل‌شده و با اعمال وزن دهی متناسب به‌منظور پتانسیل‌یابی و هدف‌یابی اکتشافی طلا در منطقه¬ی شمال تکاب تعمیم داده شدند. درنهایت نقشه پتانسیل نهایی حاصل از مدل‌سازی هم‌پوشانی شاخص وزن‌دار در حوضه ژئوترمال شمال تکاب به دست آمد که نواحی دارای پتانسیل جهت انجام عملیات اکتشافی بعدی تعیین گردیدند.