SUPERVISOR
Ahmad Reza Mokhtari,Hooshang Asadiharooni
احمدرضا مختاري (استاد مشاور) هوشنگ اسدي هاروني (استاد راهنما)
STUDENT
Hojjat allah Daeijavad
حجت الله دائي 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 هدف‌يابي مفهومي اکتشافي، رويکرد مينرال سيستم (سيستم کاني زايي) طي دو دهه گذشته در بين محققين علوم زمين ظهور پيداکرده است. مينرال سيستم به همه فاکتورهاي زمين‌شناسي و ژنتيکي اطلاق مي‌گردد که تشکيل و محافظت از ذخاير معدني را کنترل کرده و بر فرآيند¬هايي که تحرک سيالات کانه ساز از يک منشأ، انتقال و تمرکز آن‌ها در سنگ ميزبان را در برگرفته است، تأکيد کرده و سپس از آن‌ها در سراسر تاريخ متوالي زمين‌شناسي محافظت مي‌کند. در اين رويکرد فرض بر اين است که يک کانسار مي¬تواند نقطه مرکزي يک مينرال سيستم در مقياس ناحيه‌اي باشد و بررسي کنترل‌کننده‌هاي کاني سازي اين کانسار و يا کانسارهاي مشابه مي‌تواند منجر به شناسايي کانسارهاي ناشناخته مشابه در مناطق هم‌جوار و يا حتي بافاصله زياد از آن گردد. درواقع محصول يک مينرال سيستم يک ذخيره معدني است. آناليز مينرال سيستم، به¬طور فزاينده‌اي در مطالعه ژنز و توزيع مکاني و زماني کانسارها پذيرفته‌شده، ليکن سردرگمي و عدم تصميم‌گيري مناسب در تبديل مفهوم مينرال سيستم به سيستم‌هاي هدف‌يابي اکتشافي مؤثر، باقي‌مانده است. چالش اصلي در استفاده از رويکرد مينرال سيستم، شناسايي فرآيندهاي بحراني و عوامل ضروري تشکيل يک کانسار و تبديل اين فرآيندها و عوامل به عوارض زمين‌شناسي قابل نقشه شدن از مجموعه داده‌هاي ورودي مطلوب مي‌باشد. رويکرد مينرال سيستم يک رويکرد وابسته به مقياس بوده و در مقياس‌هاي مختلف فرآيندهاي بحراني تشکيل کانسار متفاوت بوده و درجه اهميت آن‌ها تغيير مي‌کند. بنابراين مي‌توان گفت هدف اصلي از انجام اين تحقيق، تبديل مفهوم مينرال سيستم طلاي تيپ کارلين به سيستم‌هاي هدف‌يابي اکتشافي مؤثر از طريق تشخيص فرآيند¬هاي بحراني و مؤلفه‌هاي ضروري در مقياس ناحيه¬اي تا کانسار و درنهايت تعيين ارتباط فضايي و بسط دادن آن به نواحي مجاور به‌منظور تعيين استراتژي‌هاي آينده اکتشافي مي‌باشد. در اين مطالعه کليه مدل¬ها و مطالعات مفهومي که تاکنون در منطقه موردمطالعه توسط محققين ديگر انجام‌شده به همراه مطالعات تکميلي، مورداستفاده قرارگرفته است. براي استفاده از روش مينرال سيستم ابتدا کانسار موردمطالعه (کانسار زرشوران) به¬طور دقيق ازلحاظ پارامترهاي ژنتيکي و کنترل‌کننده‌هاي کاني سازي موردبررسي قرار گرفت. بدين‌جهت بررسي¬هاي لازم ازنظر مطالعات سنگ‌شناسي، کاني‌شناسي، زمين‌شناسي، ژنز، سيالات درگير، محيط کاني سازي، منشأ سيالات کاني‌ساز و فلز، محيط‌هاي انباشت، کنترل‌کننده‌هاي ساختاري، آناليزهاي ژئوشيمايي و تعيين معيارهاي شناسايي ذخيره در خصوص کانسار طلاي زرشوران انجام گرفت و سپس ويژگي¬ها و معيارهاي اکتشافي اين کانسار شناسايي و معرفي گرديد. فرآيندهاي بحراني شکل‌دهنده کانسار طلاي تيپ کارلين زرشوران شامل: منشأ، مسيرهاي جريان سيال، سدهاي شيميايي و فيزيکي تعيين شدند. توده¬هاي نفوذي حد واسط و همچنين افيوليت هاي دگرگون‌شده مانند سرپانتنيت ¬ها به ترتيب به‌منظور منشأ سيالات کانه ساز گرمايي اصلي براي تحريک مهاجرت محلول کاني‌ساز هيدروترمال و نيز سنگ منشأ طلا در کانسار زرشوران مشخص شدند.گسل¬هاي ناحيه با روندNW-SE ، NE-SWو E-W، محل برخورد گسل¬ها با يکديگر و موقعيت فضايي محل برخورد گسل¬هاي اصلي با محور طاقديس¬ها به‌عنوان شاخص جهت مسيرهاي جريان سيال در نظر گرفته شدند. بررسي‌ها نشان داد که سنگ‌هاي کربناتي و شيل¬هاي حاوي مواد ارگانيک به دليل خاصيت احياء کنندگي سيال اسيدي به¬عنوان سنگ‌هاي ميزبان مطلوب ازنظر شيميايي مهم‌ترين سدهاي شيميايي اوليه در منطقه به‌حساب مي‌آيند. به‌علاوه دگرساني¬هاي هيدروترمال کليدي شامل سيليسي شدن، فيليک و آرژيليکي که با پردازش داده‌هاي ماهواره‌اي استر شناسايي شدند به‌عنوان عامل ديگر سد شيميايي ثانويه معرفي گرديدند. در خصوص سد فيزيکي، طاقديس ايمان خان به همراه محل برخورد گسل¬ها با طاقديس مهم‌ترين سد فيزيکي در کانسار زرشوران محسوب مي‌گردند. به‌منظور استفاده از رويکرد مينرال سيستم، ابتدا فرآيندهاي بحراني شکل‌دهنده (شامل منشأ، مسيرهاي جريان سيال، سدهاي شيميايي و فيزيکي) جهت کانسار طلاي زرشوران تشخيص و سپس اين فرآيندها به عوارض قابل نقشه شدن در يک سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS) تبديل‌شده و با اعمال وزن دهي متناسب به‌منظور پتانسيل‌يابي و هدف‌يابي اکتشافي طلا در منطقه¬ي شمال تکاب تعميم داده شدند. درنهايت نقشه پتانسيل نهايي حاصل از مدل‌سازي هم‌پوشاني شاخص وزن‌دار در حوضه ژئوترمال شمال تکاب به دست آمد که نواحي داراي پتانسيل جهت انجام عمليات اکتشافي بعدي تعيين گرديدند.