بررسی زمین‌شیمیایی و پیدایش کانه‏‌زایی مس- نقره در محدودة هندوآباد (شمال‏‌‌خاوری اصفهان)

مقدمه

منطقة اکتشافی مس (-نقره) هندوآباد در بخش مرکزی حاشیة خاوری کمان ماگمایی ارومیه-دختر و در جنوب‏‌خاوری اردستان، در نزدیک به ۱۱۰ کیلومتری شمال‏‌خاوری اصفهان جای دارد (شکل 1-A). این محدوده برای نخستین‌بار در نقشة زمین‏‌شناسی ۱:۱۰۰۰۰۰ اردستان (Radfar and Amini Chehragh, 1999) به نام اندیس مس معرفی شده است.

شکل 1. A) موقعیت جغرافیایی محدودة اکتشافی هندوآباد روی کمان ماگمایی ارومیه-دختر (چهارگوش سیاه: محدودة اکتشافی بررسی‌شده)؛ B) نقشة زمین‏‏‌شناسی منطقة هندوآباد با تغییرات از (Radfar and Amini Chehragh, 1999) و موقعیت تقریبی رگه‏‏‌ها در نشان داده شده است (KMF-گسل کچومثقال؛ KF-گسل کاشان؛ ZGF-گسل ظفرقند؛ UDMA-کمان ماگمایی ارومیه-دختر(.

Figure 1. A) Geographic location of the Hendou-Abad prospect on the Urumieh-Dokhtar magmatic arc (black square: The study area); B) Geological map of the Hendou-Abad region, modified after Radfar and Amini Chehragh (1999) and the approximate locations of the veins (KMF- Kachomesqal fault; KF- Kashan fault; ZGF- Zafarghand fault; UDMA- Urumieh-Dokhtar Magmatic Arc).

بررسی‌های پیشین در منطقه بیشتر بر پایة سنگ‏‌شناسی و ساختاری متمرکز بوده است. صالحی و همکاران (Salehi et al., 2017) دو دسته دایک با سرشت آلکالن و وابسته به محیط زمین‏‌ساختی پشت‏‌کمان شناسایی کرده‌اند و دایک‏‌های دستة دوم با روند خاوری-باختری را مرتبط با کانه‏‌زایی دانسته‏‌اند. سرجوقیان (Sarjoughian, 2017) دمای تبلور دایک‏‌های نصرند در بخش خاوری منطقة هندوآباد را ۹۴۰ درجة سانتیگراد، ژرفای جایگیری را ۱/۱۱ کیلومتر و محتوای آب ماگما را ۴/۶ درصد برآورد کرده است. اعلمی‏‌نیا و همکاران (Alaminia et al., 2017) با بررسی ساختارها و زمین‏‌شیمی سنگ‏‌ها، کانه‏‌زایی در ژرفا را پیامد سامانة پورفیری دانسته‌اند. با وجود فعالیت‏‌های پراکنده اکتشافی بخش خصوصی در سال‏‌های اخیر روی رگه‏‌های مس-نقره در هندوآباد، تا کنون بررسی جامع و سامان‌مندی از دیدگاه کانه‏‌نگاری، زمین‏‌شیمی کانی‏‌ها و تکامل سیال‌های کانه‏‌زا در این منطقه انجام نشده است. از این رو، در این پژوهش با هدف بررسی فرایندهای غنی‏‌شدگی مس و نقره، زمین‏‌شیمی عنصرهای کانه‏‌ساز، کانی‏‌شناسی، بافت و روابط پاراژنتیکی کانی‏‌ها در پهنه‏‌های دگرسانی و رگه‏‌های کانه‏‌دار با بهره‏‌گیری از میکروسکوپ نوری و الکترونی بررسی شده است. همچنین، برای درک بهتر سازوکار تکامل سیالات کانه‏‌ساز، بررسی میانبارهای سیال روی کانی‏‌های کوارتز، کلسیت و اپیدوت همراه با کانه‏‌زایی مس و نقره انجام شد و ویژگی‏‌های فیزیکوشیمیایی آنها بررسی شد. دستاوردهای این پژوهش افزون‌بر روشن‏‌کردن چگونگی رخداد کانه‏‌زایی در منطقة هندوآباد، می‏‌تواند الگویی برای اکتشافات آینده در بخش‌های همجوار به‏‌شمار رود.

کانسارهای مس (-نقره) با میزبان سنگ آتشفشانی از انواع مهم ذخایر مس دنیا هستند که پس از کانسارهای پورفیری و IOCG سومین منبع تأمین مس به‌شمار می‌روند (Maksaev and Zentilli, 2002). این کانسارها که با نام کانسارهای نوع مانتو شناخته می‏‌شوند (Palacios et al., 2007; Kojima et al., 2009)، بیشتر سرشتی چینه‏‌کران دارند و در توالی‏‌های آتشفشانی با ترکیب آندزیتی تا بازالتی همراه با دایک، نفوذی‏‌های تنوره‏‌ای و سیل در کمان‏‌های قاره‏‌ای و پشت‏‌کمان پدید می‌آیند (Rosúa et al., 2014). کانه‏‌زایی در این ذخایر بیشتر به شکل رگه‏‌ای، رگچه‏‌ای، پرکننده فضای خالی و جانشینی با کانی‏‌هایی مانند کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت و کوولیت همراه است و دگرسانی‏‌هایی مانند کلریتی، اپیدوتی، زئولیتی و کربناتی از ویژگی‌های آنهاست (Barra et al., 2017). با وجود جایگاه ممتاز این کانسارها در شیلی (مانند السالدادو و مانتوس بلانکو)، کانادا (نوع آتشفشانی سرخ لایه) و آمریکا (نوع کویناوی)، خاستگاه و الگوی پیدایش آنها به‏‌ویژه در مواردی که در سنگ‏‌های آتشفشانی و در حاشیة کمربندهای چین‏‌خورده-راندگی جای دارند، همچنان محل مناقشه است (Yang and Cooke, 2019; Manco-Jaraba et al., 2019; Movahednia et al., 2022; Sun et al., 2024; González-Durán et al., 2025): برخی بررسی‌های آنها را به سامانه‏‌های پورفیری نسبت داده‌اند (Xu et al., 2004)؛ اما برخی دیگر خاستگاه آنها را با فعالیت‏‏‌های زمین‏‏‌گرمایی و مجموعه‏‏‌های ماگمایی-آتشفشانی مرتبط دانسته‏‏‌اند (Chen et al., 2013). از سوی دیگر، شواهد میانبارهای سیال و ایزوتوپ گوگرد، از الگوی اپی‏‌ترمال همراه با اختلاط سیالات ماگمایی و جوی پشتیبانی می‏‏‌کند (Zhang et al., 2006; Wang et al., 2009). افزون‌بر این، برخی پژوهشگران نقش شورابه‏‏‌های ژرف‏‏‌زاد را که از میان توالی‏‏‌های آتشفشانی بالا آمده و با آبهای جوی در آمیخته‏‏‌اند در پیدایش این کانسارها مؤثر دانسته‏‏‌اند. در ایران (Samani, 2001) نیز بیش از سی کانسار از این نوع در بخش شمالی کمان ماگمایی ارومیه-دختر (Alizadeh et al., 2013; Kaboodi et al., 2019; Khademian et al., 2024, 2025)، سبزوار-بردسکن (Ghelichkhani et al., 2022; Malekzadeh Shafaroudi et al., 2023; Esform et al., 2025)، سنندج-سیرجان (Boveiri Konari et al., 2013) و البرز باختری-آذربایجان (Maghfouri and Movahednia, 2015; Nabatian, 2021) شناسایی شده است. با این حال، تا کنون بررسی مدونی روی کانه‏‌زایی مس-نقره در محدودة هندوآباد با رویکردی یکپارچه شامل کانی‏‌شناسی، زمین‏‌شیمی و میانبارهای سیال انجام نشده است.

زمین‏‌شناسی منطقة هندوآباد

کهن‏‌ترین برونزدواحدهای آذرین در منطقة هندوآباد به سن ائوسن بالایی نسبت داده می‏‌شوند و بخش بزرگی از بلندی‌های منطقه را پوشش می‏‌دهند. این واحدها بیشتر از گدازه‏‌های آتشفشانی با ترکیب حد واسط تشکیل شده‏‌اند (شکل 1-B). بر پایة بررسی‌های سنگ‌نگاری، گدازه‏‌های آتشفشانی شامل آندزی‏‌بازالت، آندزیت و به‏‌مقدار کمتر تراکی‏‌آندزیت و تراکی‏‌بازالت هستند که بافت‏‌های پورفیریتیک، آمیگدالوییدال، بادامکی و جریانی از خود نشان می‏‌دهند. از دیدگاه کانی‏‌شناسی، این سنگ‏‌ها بیشتر از پلاژیوکلاز، پیروکسن و الیوین ساخته شده‏‌اند. این مجموعهسنگ میزبان اصلی کانه‏‌زایی مس-نقره در منطقة هندوآباد به‌شمار می‌رود. سنگ‏‌های آذرآواری اسیدی شامل ایگنیمبریت و توف‏‌های برشی با بافت جریانی و جوش‏‌خورده، رخنمون‏‌های محدودی را در میان سنگ‏‌های آتشفشانی یادشده تشکیل می‏‌دهند. دایک‏‌های مافیک تا حد واسط با ضخامتی از ۱/۰ تا ۴ متر، بیشتر در دو دسته دیده می‌شوند: دسته نخست با گسل‏‌های کاشان و جنوب اردستان با راستای شمال‏‌باختری-جنوب‏‌خاوری هم‌روند ‏هستند و دستة دوم با گسل‏‌های کچومثقال و ظفرقند با راستای خاوری-باختری هم‌راستا هستند.

در شمال گسل کچومثقال، برونزدهای محدودی از واحدهای رسوبی و سنگ‏‌های آذرآواری به سن الیگو-میوسن رخنمون دارند (Radfar and Amini Chehragh, 1999). واحدهای رسوبی در این منطقه بیشتر آهکی هستند و در افق‏‌های جوان‏‌تر با سنگ‏‌های آندزیتی پوشیده شده‌اند. رسوبات کواترنری نیز در بخش‏‌های باختری و جنوبی منطقه، واحدهای آذرین را پوشانده‌اند و مناطق کم‏‌ارتفاع و پست را در بر گرفته‌اند. از دیدگاه ساختاری، گسل‏‌های منطقه دو روند اصلیِ شمال‏‌باختری-جنوب‏‌خاوری (گسل کاشان و گسل جنوب اردستان) و خاوری-باختری (گسل‏‌های کچومثقال و ظفرقند) دارند (شکل 1-B). بیشتر گسل‏‌های منطقه از نوع راستالغز با مؤلفه جزیی شیب‏‏‌لغز راستگرد هستند که افزون‌بر قطع‌کردن واحدهای سنگی، جابه‏‌جایی‏‌های چشمگیری را نیز پدید آورده‏‌اند (Alaminia et al., 2017).

روش انجام پژوهش

این پژوهش بر پایة بازدیدهای میدانی و نمونه‏‌برداری هدفمند از محدودة هندوآباد انجام شد. در چندین مرحله بازدید میدانی، ۵۷ نمونه سنگی از رخنمون‏‌های با دگرسانی و کانه‏‌زایی گردآوری شد. برای بررسی سنگ‏‌نگاری، شناسایی پهنه‏‌های دگرسانی، مجموعه کانی‏‌های کانه‏‌ساز و تعیین توالی پاراژنتیکی، نمونه‏‌های منتخب برای تهیه مقاطع نازک، نازک-صیقلی و صیقلی به آزمایشگاه فرستاده شدند. برای شناسایی فازهای کانیایی دگرسانی و کانه‏‌زایی، شمار ۵ نمونه از سنگ‏‌های با دگرسانی و کانی‏‌سازی با روش پراش پرتو ایکس (XRD) و با استفاده از دستگاه PHILIPS الگو PW1800 در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران تجزیه شدند. همچنین، برای بررسی غلظت عنصرهای فرعی در نمونه‏‌های سنگی، ۱۹ نمونه به روش طیف‏‌سنجی نشر نوری پلاسمای جفت‏‌شدة القایی (ICP-OES) با دستگاه Arcos ساخت آلمان در آزمایشگاه زرکاوان البرز تهران آنالیز شدند.

پس از بررسی‌های اولیه، برای بررسی ترکیب شیمیایی دقیق کانی‏‌های دگرسان و کانه‏‌های سولفیدی، شمار ۳ مقطع نازک-صیقلی و ۳ مقطع صیقلی با استفاده از ریزکاوالکترونی (EPMA) مدل Cameca SX-100 در مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران تجزیه نقطه‏‌ای شدند. این بررسی‏‌ها در ولتاژ شتاب‏‌دهنده ۱۵ کیلوولت و شدت جریان ۲۰ نانوآمپر انجام شدند.

برای بررسی سرشت، خاستگاه و ویژگی‏‌های فیزیکوشیمیایی سیال‌های کانه‏‌ساز، شمار ۶ نمونه از رگه‏‌های همزاد با کانی‏‌زایی (از نسل‏‌های گوناگون) برگزیده شدند و از آنها مقاطع دوبرصیقل تهیه شد. بررسی میانبارهای سیال با استفاده از صفحة گرمایشی- سرمایشی مدل Linkam THM600 همراه با دو کنترل‏‌گر TMS92 (گرمایش) و LNP (سرمایش) در آزمایشگاه سیالات درگیر دانشگاه اصفهان انجام شد. دمای کارکرد این دستگاه می‌تواند در بازة ۱۷۰- تا ۶۰۰+ درجة سانتیگراد تنظیم شود.

کانی‏‌سازی

کانه‏‌زایی در منطقه بررسی‌شده به دو صورت اصلی رخ داده است: ۱) رگه-رگچه‏‌ای و داربستی با ضخامت متغیر و ۲) افشان به شکل پراکنده و جانشینی. این کانه‏‌زایی‏‌ها در میان سنگ‏‌های آتشفشانی میزبان و همراه با دگرسانی‏‌های اپیدوت، کوارتز و کلسیت دیده می‏‌شوند (شکل 2-A). 

شکل 2. تصویرهای صحرایی و نمونة دستی از رگه‏‏‌ها و برش‏‏‌ها از هندوآباد. A) ناحیه کانی‏‏‌سازی با رگچه‏‏‌های نیمه‏‏‌موازی کوارتز، کلسیت و اپیدوت همراه با تنوریت و مالاکیت مشخص شده است، تصویر پیوست نمای نزدیک از تنوریت را در سنگ آتشفشانی نشان می‏‏‌دهد؛ B) نمایی از سنگ آندزی‏‌بازالت همراه با دگرسانی گسترده از نوع پروپلیتیک در مجاورت واحدهای ریوداسیتی. به نظر می‏‌رسد که این آندزی‏‌بازالت (سمت راست) ابتدا در محیط زیردریایی دچار هوازدگی شده و به همین دلیل رنگ سرخ به خود گرفته است و در ادامه، با واحد ریوداسیتی (سمت چپ) پوشانده شده است؛ C) دگرسانی زئولیت؛ D) رگه کوارتز، تنوریت و مالاکیت در آندزی‏‏‌بازالت اپیدوتی، E) کالکوسیت همراه با رگه کوارتز- کالکوپیریت؛ F) برش سرخ رنگ؛ G) برش سیلیسی سفید رنگ؛ H) برش اپیدوتی سبز رنگ همراه با رگچه‏‏‌های اپیدوت. نام اختصاری کانی‌ها از وار (Warr, 2021).

Figure 2. Field and hand specimen photographs of veins and breccias from the Hendou-Abad area. A) Mineralized zone characterized by subparallel veinlets of quartz, calcite, epidote associated with tenorite and malachite. The inset image provides a close-up view of tenorite within the host volcanic rock; B) A view of andesitic basalt rock with extensive propylitic alteration adjacent to rhyodacite units. The andesitic basalt (right side) appears to have first undergone submarine weathering, acquiring its red color, and was subsequently overlain by the rhyodacite unit (left side); C) Zeolite alteration; D) A quartz, tenorite, and malachite vein in epidotized andesitic basalt; E) Chalcocite associated with a quartz-chalcopyrite vein; F) Red breccia; G) White siliceous breccia; H) Green epidote-rich breccia with epidote veinlets. Abbreviations after Warr (2021).

رگه‌های کانه‏‌زایی اولیه مس در منطقه با پهنای کمتر از ۱۵ سانتیمتر و بیشینة طولِ ده متر، هم‏‌روند با دایک‏‌های دستة دوم (خاوری-باختری) هستند؛ اما کانه‏‌زایی ثانویه بیشتر از شکستگی‏‌های منطقه پیروی می‏‌کند (شکل 2-A). افزون‌بر کانه‏‌زایی رگه‏‌ای، سه واحد بِرِشی جداگانه نیز در منطقه دیده می‌شوند:

1) برش سرخ رنگ: شامل قطعات کاملا گردشده آندزی‏‌بازالت و آندزیت در زمینه‏‌ای از کوارتز، کلسیت و کانی‏‌های اکسیدآهن آبدار (شکل 2-F)؛

2) برش سفید رنگ رگه‏‌ای: ساخته‌شده از قطعات آندزی‏‌بازالت و برش سرخ در زمینه سیلیسی شیری‏‌رنگ (شکل 2-G)؛

3) برش سبز رنگ رگه‏‌ای: شامل قطعات زاویه‏‌دار تا نیمه‏‌گردشده در زمینه‌ای از اپیدوت، کلسیت و کوارتز (شکل 2-H).

در این میان، برش‏‌های سبز و سرخ به‌علت داشتن فضاهای خالی و شکستگی‏‌های فراوان، میزبان بخشی از کانه‏‌زایی اولیه شده‌اند؛ اما برش‏‌های سفیدرنگ به‏‌نسبت کمتر دچار کانه‏‌زایی شده‏‌اند. کانه‏‌زایی اولیه به‌ترتیب فراوانی شامل کالکوپیریت، کالکوسیت اولیه، بورنیت، پیریت و گالن است که با کانی‏‌های باطله اپیدوت، کلریت، کوارتز، کلسیت و به‏‌مقدار کمتر تیتانیت همراهی می‏‌شوند (شکل‏‏‌های 2-D و 2-E و 3-A و 3-B). بافت‏‌های شاخص کانه‏‌زایی در هندوآباد بیشتر شامل پرکنندة فضای خالی و حفره‌ها (شکل 3-A)، رگه-رگچه‏‌ای، جانشینی، دانه‏‌پراکنده، میانبار، درهم‏‌رشدی و به‌جامانده هستند.

شکل 3. تصویرهای میکروسکوپی کانی‏‏‌سازی منطقة هندوآباد در نور بازتابیِ PPL نشان‏‌دهندة مجموعه‏‌ای از بافت‌ها و روابط جانشینی میان کانی‏‌های سولفیدی و اکسیدی است. A) جانشینی کالکوپیریت با کالکوسیت ثانویه و گوتیت؛ B) کالکوسیت اولیه شکل‌دار با رخ‌های بارز؛ C) رشد همزمان بورنیت و کالکوسیت؛ D) جانشینی کالکوسیت و بورنیت با کولیت؛ E) تجزیة کالکوسیت اولیه به جورلییت؛ F) رگچه‏‏‌ای از کوارتز، کالکوسیت، کولیت و دیژنیت که اسپکیولاریت را قطع کرده است. نام اختصاری کانی‌ها از (Warr, 2021).

Figure 3. Mineralization photomicrographs in the Hendou-Abad area, in PPL Reflected‑light, illustrating a range of textures and replacement relationships among sulfide and oxide minerals. A) Replacement of chalcopyrite by secondary chalcocite and goethite; B) Euhedral primary chalcocite exhibiting well-developed cleavages; C) Intergrowth of bornite and chalcocite; D) Replacement of chalcocite and bornite by covellite; E) Decomposition of primary chalcocite to djurleite; F) A veinlet of quartz, chalcocite, covellite, and digenite cutting across specularite. Mineral abbreviations after Warr (2021).

داده‌های به‌دست‌آمده از بررسی‌های ریزکاو الکترونی (EPMA) حضور کانی‏‌های درون‏‌زاد و اولیه شامل کالکوسیت، بورنیت، پیریت، کالکوپیریت، تترائدریت، الکتروم و طلای آزاد را نشان می‏‌دهد که در بافت نخستین کانسنگ (مانند بافت رگچه‏‌ای، دانه‏‌پراکنده یا جانشینی هم‏‌دما با سولفیدهای اصلی) دیده می‏‌شوند (شکل‌های 3-A، 3-B و 3-C). همچنین، در پی رخداد فرایندهای برون‏‌زاد، کانی‏‌های ثانویه‏‌ای مانند دیژنیت نقره‏‌دار، کوولیت، جورلییت و به‏‌مقدار جزیی کوپریت و مس طبیعی پدید آمده‏‌اند (شکل 3-E). در این مجموعه، شواهد بافتی جانشینی کالکوسیت با دیژنیت و دیژنیت با‌وسیله کوولیت فراوان دیده می‏‌شود (شکل‌های 3-D و 3-F). اسپکیولاریت مهم‏‏‌ترین کانی اکسیدی در این منطقه است (شکل 3-F). هماتیت، گوتیت، تنوریت، مالاکیت، به‏‌مقدار کمتر آزوریت و ژیپس، کانی‏‌های ثانویه حاصل از هوازدگی سولفیدها در این منطقه به‌شمار می‏‌روند (شکل 2-A).

دگرسانی

بر پایة بررسی‌های میدانی، بررسی‌های میکروسکوپی و داده‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، دو نسل دگرسانی در منطقة هندوآباد دیده می‌شود: نسل نخست دگرسانی، پروپلیتیک فراگیر است که با مجموعه کانیایی کلریت، کلسیت، کمتر اپیدوت، ترمولیت-اکتینولیت و پرهنیت شناخته می‏‌شود (شکل 2-A). این دگرسانی بخش بزرگی از سنگ‏‌های آتشفشانی محدودة اردستان تا نصرند را تحت‌تأثیر قرار داده و گمان می‌رود با توده‏‌های آذرین درونی منطقه هم‏‌خاستگاه باشد (Radfar and Amini Chehragh, 1999)، هرچند برخی پژوهشگران آن را پیامد فرایندهای دیاژنز اولیه دانسته‏‏‌اند (شکل 2-B، Maghfouri et al., 2017). در این پهنه، کانی‏‌های دگرسانی بیشتر به‏‏‌صورت جانشینی در کانی‏‌های اصلی سنگ‏‌های آتشفشانی یا پرکننده حفره‌ها و به‏‏‌ندرت به‏‏‌شکل رگچه‏‌ای دیده می‏‌شوند. همراه با این دگرسانی، کانی‏‏‌های‏‌ پیریت و به‌ندرت کالکوپیریت به‏‏‌صورت افشان در سنگ میزبان یا درون برش‏‌های سرخ دیده می‏‌شوند که ارتباط دگرسانی نسل نخست و برش‏‌های سرخ را با فعالیت‏‌های ماگمایی-گرمابی منطقه نشان می‌دهد. نسل دوم دگرسانی از نوع اپیدوت-کلریت است که به‏‏‌صورت رگه-رگچه‏‌ای و مرتبط با رگه‏‌های مس‏‌دار گسترش یافته است (شکل 2-A). کانی‏‌های شاخص این نسل شامل اپیدوت (شکل‌های 3-C و 3-D)، کوارتز (شکل های 3-E و 3-F)، کلسیت (شکل 3-G)، کلریت (شکل 3-H) و به‏‌مقدار کمتر تیتانیت هستند. شدت دگرسانی در نزدیکی رگه‏‌های کانه‏‌ساز افزایش می‏‌یابد. افزون‌بر دگرسانی اپیدوت، کلریت، کوارتز و کلسیت، رخنمون‏‌های محدود و پراکنده‏‌ای از دگرسانی رسی (کائولینیت، ایلیت و هالویزیت) و زئولیت (شکل 2-C) نیز در فاصلة دورتر از پهنه کانه‏‌زایی دیده می‏‌شود. الگوی تغییرات کانی‏‌شناسی بدین‌گونه است که در نزدیکی رگه‏‌های کانه‏‌ساز، میزان کوارتز افزایش می‌یابد و با دورشدن از پهنة کانه‏‌زایی، زئولیت در حفره‌ها پدیدار می‏‌شود (شکل‏‏‌های 2-A و 3-E). حضور درزه‏‌ها، شکستگی‏‌ها و گسل‏‌ها در سنگ میزبان، نفوذپذیری و واکنش‏‌پذیری آن را افزایش داده است و زمینة خوبی برای گسترش دگرسانی فراهم کرده است. بررسی دقیق بافت و روابط زمانی رگچه‏‌ها در بررسی‌های سنگ‏‏‌نگاری به شناسایی چهار نوع اپیدوت و کلسیت، سه نوع کوارتز و دو نوع کلریت در منطقة هندوآباد انجامید (شکل ۴).

کانی‏‏‌شناختی دگرسانی

-اپیدوت:

بررسی‌های میکروسکوپی چهار نسل اپیدوت را در منطقه شناسایی کرده است که به‌ترتیب زمانی از قدیم به جدید، اپیدوت نوع I، به رنگ قهوه‏‌ای تیره تا سبز، ریزدانه، بی‏‌شکل و با بافت دانه‏‌شکری در زمینة سنگ میزبان هستند (شکل 4-C). اپیدوت نوع II، به‏‏‌صورت شکل‏‌دار، درشت‏‌دانه با رنگ سبز پررنگ (شکل‌های 4-C و 4-D) و همراه با کلینوزوییزیت است. این نسل به‏‏‌صورت جانشینی، پرکننده حفره یا رگچه‏‌ای، مرحلة دوم کانه‏‌زایی را همراهی می‏‌کند (شکل 4-E). اپیدوت نوع III، به‏‏‌صورت کانی‏‌های صورتی افشان و دانه‏‌ریز از نوع پیه‏‌مونتیت شناخته می‏‌شود (شکل 4-F). اپیدوت نوع IV، به شکل رگچه‏‌های بسیار ظریف، نسل‏‌های قدیمی‏‌تر اپیدوت را قطع کرده است (شکل 4-E). اپیدوت‏‌های نوع II و III همراه با کانه‏‌زایی هستند (شکل 5).

شکل 4. تصویرهای میکروسکوپی از کانی‏‏‌های دگرسانی در سنگ‏‏‌های آتشفشانی منطقة هندوآباد، همة تصویرها در نور عبوری با نیکول‏‌های متقاطع (XPL) تهیه شده‏‌اند مگر تصویرهای A و F که در نور (PPL) گرفته شده‏‏‌اند. A) منطقه‏‏‌بندی در بلورهای درشت کوارتز؛ B) جانشینی کانی فرومنزین با کلریت آهن‏‏‌دار و کلسیت؛ C) اپیدوت نسل‏‏‌های I و II همراه کوارتز نوع II؛ D) اپیدوت نوع II همراه با کوارتز II و کانی کدر؛ E) کوارتز III همراه با میانبار‏‏‌های فراوان، زئولیت و رگچه‏‏‌های اپیدوت IV، فلدسپار به زئولیت تجزیه شده است؛ F) بلورهای صورتی اپیدوت III (پیه‏‌مونتیت)، به‏‌صورت پراکنده در زمینة سنگ؛ G) کلسیت اسپار II، کلسیت I‏‌ را قطع کرده است؛ H) کلریت I‏‌ جانشین کانی بیوتیت؛ I) اپیدوت II‏‌ کانی کلریت II‏‌ با رنگ تداخلی آبی را قطع کرده است. نام اختصاری کانی‌ها از (Warr, 2021).

Figure 4. Photomicrographs of altered minerals in the volcanic rocks of the Hendou-Abad area. All images were taken under transmitted light with crossed polars (XPL), except for images A and F, which were taken undef plan-polarized light (PPL). A) Zoning in coarse-grained quartz crystals; B) Replacement of Fe-Mg (ferromagnesian) minerals by Fe-rich chlorite and calcite; C) Epidote generations I and II associated with quartz II; D) Epidote II accompanied by quartz II and opaque minerals; E) Quartz III with abundant inclusions, zeolite, and epidote IV veinlets; feldspar altered to zeolite; F) Pink epidote III (piemontite) disseminated in the rock matrix; G) Sparry calcite II cutting calcite I; H) Chlorite I replacing biotite; I) Epidote II cutting chlorite II with blue interference color. Mineral abbreviations after Warr (2021).

-کوارتز:

چهار نسل کوارتز بر پایة شکل، ویژگی‏‌های بافتی و روابط همزاد با کانی‏‌های سولفیدی و اکسیدی که در بررسی‌های میکروسکوپی شناسایی شده‏‌اند، تفکیک شده است: کوارتز نوع I، در حفره‌های بادامکی سنگ میزبان دیده می‌شود و با بلورهای ریز، همراهی با پیریت دانه‏‌ریز، بافت دروزی، شعاعی و آمیختگی با اکسیدهای آهن شناخته می‏‌شود. این نسل بیشتر در برش‏‌های سرخ دیده می‏‌شود. کوارتز نوع II، به‏‏‌صورت رگچه‏‌ای تا رگه‏‌ای ممتد با دانه‏‌های متوسط تا درشت، همراه با کانی‏‌های کالکوپیریت، بورنیت و کالکوسیت در سراسر سنگ میزبان تزریق شده است و از ساختارهای زمین‌ساختی منطقه پیروی می‏‌کند (شکل 4-D). رشد بلورها از حاشیه رو به مرکز رگه، نشان‌دهندة سردشدن تدریجی و متعاقب آن پرشدگی با سیلیس محلول‏‌های گرمابی است. این رگه‏‌ها ساختاری موازی دارند و با رگه‏‌های کلسیتی فاز تأخیری قطع شده‏‌اند. کوارتز نوع III، ریزدانه و همراه با میانبار‏‌های فراوان است (شکل 4-E) و با اسپکیولاریت دیده می‏‌شود. کوارتز نوع IV، به‏‏‌صورت رگچه‏‌های ظریف کلسدونی همراه با کلسیت در مراحل پایانی کانه‏‌زایی و در پاراژنز پایانی کانسار دیده می‏‌شود (شکل 5).

-کلسیت:

کلسیت در منطقة معدنی به دو شکل بلورهای دانه‏‌پراکنده و رگه-رگچه‏‌های کلسیتی رخنمون دارد. رگه‏‌ها با حداکثر درازای ۳ متر و موازی یکدیگر دیده می‏‌شوند. در سنگ میزبان کانه‏‌زایی، کانی‏‌های سولفیدی مس همراه با رگه-رگچه‏‌های کلسیتی نسل II و III دیده می‏‌شوند (شکل 4-G)؛ در برابر، بلورهای پراکنده کلسیت نسل I در بیشتر دایک‏‌های شمال‏‌باختری-جنوب‏‌خاوری حضور دارند و هیچ ارتباطی با کانه‏‌زایی ندارند (شکل 5). شکل‌های بادامکی پرشده با کلسیت و به‏‌مقدار کمتر کلریت و اپیدوت، از دیگر نشانه‏‌های افزایش کربنات در واحدهای آتشفشانی منطقة هندوآباد است. افزایش اندازة دانه‏‌های کلسیت از حاشیه رو به مرکز رگه‏‌ها را می‏‌توان بر پایة الگوی هستة ‏‌بلوری (Chernov, 1984) تفسیر کرد که نشان‌دهندة نهشته‏‌شدن در یک محیط فرا ‏‌اشباع از سیال است؛ بدین‌گونه‌‌که در مراحل آغازین، کلسیت ریزدانه همراه با سولفیدها ته‏‏‌نشین می‌شود و در پایان فرایند پرشدگی رگه‏‌ها، کلسیت‏‌های درشت‏‌بلور عقیم پدید می‌آیند می‏‌شوند.

-کلریت:

بر پایة بررسی‌های میکروسکوپی دست‏‌کم دو نسل کلریت شناسایی شد. کلریت نوع I (شکل 4-H) و کلریت نوع II که از نوع آهن‏‏‌دار است و رنگ تداخلی آبی دارد و تیرگی بیشتری نسبت به نوع I نشان می‌دهد (شکل‌های 4-I و 4-B).

توالی پاراژنز کانی‏‏‌ها

بر پایة بررسی‌های میکروسکوپی (شامل روابط بافتی، روابط قطع‏‏‌شدگی و پدیده‏‏‌های جانشینی)، سه مرحله کانه‏‌زایی اولیه را می‌توان در کانسار هندوآباد شناسایی کرد (شکل 5):

مرحله نخست:

این مرحله با کانی‏‌های سولفیدی به‏‌صورت افشان (پیریت و بندرت کالکوپیریت) در زمینة سنگ میزبان آتشفشانی و برش‏‌های منطقه شناخته می‏‏‌شود. پیریت به‏‏‌صورت پراکنده توسعه یافته  است و ارتباط معناداری با رگه‏‌های گرمابی ندارد. این مرحله با رگه‏‌های مرحلة دوم قطع شده است و بقایای آن به‏‏‌صورت جانشینی دیده می‏‌شود.

مرحلة دوم:

مرحلة دوم به‏‌صورت رگه-رگچه‏‌های سولفیدی همراه با اپیدوت، کلریت و کوارتز درشت‏‌دانه نمود می‏‌یابد. کانی‏‌سازی این مرحله شامل کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، گالن، الکتروم و تترائدریت است و بخش بزرگی از کانه‏‌زایی اقتصادی کانسار را در بر گرفته است. رگه‏‏‌های مرحلة دوم، کانه‏‏‌زایی مرحلة نخست را قطع کرده‏‏‌اند و خود نیز به طور واضح با رگچه‏‌های نازک مرحلة سوم بریده شده‏‏‌اند.

مرحلة سوم:

شامل رگه-رگچه‏‌های نازک سولفیدی با همراهی کوارتز دانه‏‌ریز و اپیدوت است. کانی‏‌های شاخص این مرحله عبارتند از کالکوسیت، بورنیت و کالکوپیریت که در مقایسه با مرحلة دوم، گسترش و اهمیت اقتصادی کمتری دارند. این مرحله جوان‏‌ترین رویداد کانه‏‌زایی است که رگه‏‌های مرحلة دوم را قطع کرده است. نبود کانی‏‌های مرحلة دوم (گالن، الکتروم و تترائدریت)، گویای تغییر ترکیب سیال گرمابی در گذر زمان است.

شکل 5. توالی پاراژنز کانی‏‌های دگرسانی و رگه‌ها در محدودة اکتشافی هندوآباد.

Figure 5. Paragenetic sequence of alteration and veins minerals in the Hendou-Abad prospect.

 زمین‏‌شیمی کانسنگ

- ویژگی‏‌های زمین‏‌شیمی عنصرهای فرعی

مقدار آماری عنصرهای فرعی سنگ‏‏‌کل برای همة نمونه‏‌های برداشت‏‌شده از منطقة هندوآباد (شامل نمونه‏‌های کانه‏‌دار، دگرسان و نادگرسان) در جدول ۱ آورده شده است. برای ارزیابی تحرک و غنی‏‌شدگی عنصرها در هنگام رخداد فرایندهای گرمابی و کانه‏‌زایی، غلظت عنصرهای فرعی در نمونه‏‌های کانه‏‌دار و سنگ میزبان آندزی‏‌بازالت دگرسان با کمک ضریب غنی‏‌شدگی نسبت به سنگ میزبان نادگرسان، بهنجار و مقایسه شده است (شکل 6). عنصرهای نامتحرک مانند تیتانیم و وانادیم در نمونه‏‌های کانه‏‌دار نسبت به نمونه‏‌های دگرسان تغییرات معناداری نشان نمی‏‌دهند و این ویژگی پایداری این عنصرها در هنگام رخداد فرایندهای دگرسانی و کانه‏‌زایی را نشان می‌دهد (Warren et al., 2007). در برابر، عنصرهای مس، نقره، سرب، گوگرد و استرانسیم در مرحله کانه‏‌زایی نسبت به سنگ میزبان نادگرسان غنی‏‌شدگی چشمگیری نشان می‏‌دهند؛ اما عنصرهای باریم و روی دچار تهی‏‌شدگی شده‏‌اند. کاهش غلظت باریم را می‏‌توان به تخریب شبکة فلدسپارها در پی دگرسانی گرمابی نسبت داد. تهی‏‌شدگی روی نیز که عنصری بسیار متحرک است، با شدت دگرسانی و فرایندهای اکسایش مرتبط است (King et al., 2014). بررسی همبستگی‏‌های دومتغیره میان عنصرها نشان می‏‌دهد بیشترین ضرایب همبستگی مثبت به‏‌ترتیب میان مس و نقره (77/0=r) و مس و گوگرد (95/0=r) دیده می‏‌شوند. این ارتباط قوی نشان‌دهندة پیوستگی زمین‏‌شیمیایی و همراهی این عنصرها در فرایندهای کانه‏‌زایی سولفیدی است. میزان مس در محدودة اکتشافی هندوآباد در دامنة گسترده‌ای از ۱۰ تا ۱۱۴۱۰۰ گرم در تن (41/11 درصد) تغییر می‏‌کند (جدول ۱). میانگین عیار مس در هفت نمونه کانه‏‌دار، ۷/۲ درصد به‌دست آورده شده است. ویژگی‌های صحرایی نیز نشان می‌دهند افزایش غلظت مس با تراکم رگچه‏‌های سیلیسی-اپیدوتی دارای اکسیدهای آهن ثانویه و مالاکیت همبستگی مثبت دارد. عیار نقره نیز در نمونه‏‌های کانه‏‌دار از ۸/۱ تا ۲۳۸ گرم در تن در نوسان است و میانگین آن در هفت نمونة کانه‏‌دار به ۶۲ گرم در تن می‌رسد.

جدول 1. پارامترهای آماری داده‌های زمین‏‌شیمیاییِ 19 نمونة برگزیده از منطقة هندوآباد.

Table 1. Statistical parameters of geochemical data for 19 selected rock samples from the Hendou-Abad area.

شکل 6. نمودار تغییرات بهنجارشده بر پایة ضریب غنی‏‏‌شدگی مقدار عنصرهای فرعی از کانی‏‌سازی و سنگ میزبان دگرسان در مقایسه با سنگ میزبان نادگرسان در منطقة اکتشافی هندوآباد بر پایة روش مالپاس و همکاران (Malpas et al., 2001).

Figure 6. Variation diagram of trace-element concentrations normalized to enrichment factors for mineralized and altered host rocks relative to the unaltered host rock from the Hendou-Abad area, constructed based on method by Malpas et al. (2001).

شیمی کانی‏‌ها

-شیمی کانی باطله همراه کانسنگ

بافت و ترکیب شیمیایی کانی اپیدوت به‏علت حساسیت بالا نسبت به تغییرات فیزیکوشیمیایی سیال‌های گرمابی، ابزاری کارآمد برای پایش تکامل این سیال‌ها در طول فرایندهای زمین‏‌شناختی است (Pacey et al., 2020). داده‌های ریزکاوالکترونی (EPMA) کانی‏‌ اپیدوت در جدول 2 آورده شده است و فرمول ساختاری آن بر پایة ۱۲.۵ اتم اکسیژن به‌دست آورده شده است (Dollase, 1969; Dollase, 1973). داده‌های EPMA به‌دست‌آمده برای اپیدوت‏‌های منطقة اکتشافی هندوآباد روی نمودار سه‏‌تایی منگنز، آلومینیم و آهن نشان می‏‌دهد که این کانی محلول جامدی از اپیدوت+ کلینوزوییزیت+ پیه‏‌مونتیت با روند غالب کلینوزوییزیت است (شکل 7). از قطب کلینوزوییزیت رو به پیه‏‌مونتیت و اپیدوت با افزایش میزان منگنز و آهن بر جرم مخصوص اپیدوت افزوده می‏‌شود. در اپیدوت‏‌های بررسی‌شده میزان اکسید آلومینیم از 92/22 تا 98/27 درصدوزنی، اکسید منگنز از 79/0 تا 78/7 درصدوزنی، اکسیدآهن 07/5 از تا 98/10 درصدوزنی و اکسید کلسیم از 08/22 تا 24 درصدوزنی در نوسان است.

جدول 2. ترکیب شیمیایی و فرمول ساختاری به‌دست‌آمده (بر پایة 5/12 اتم اکسیژن) برای کانی اپیدوت در منطقة اکتشافی هندوآباد.

Table 2. Chemical composition and calculated formula (based on 12.5 oxygen atoms) of epidote from the Hendou-Abad prospect.

شکل 7. ترکیب شیمیایی اپیدوت برای محدودة اکتشافی هندوآباد روی نمودار سه‏‌تایی اپیدوت (Ep: اپیدوت، Czo: کلینوزوییزیت و Pmt: پیه‏‌مونتیت).

Figure 7. Chemical composition of epidote from the Hendou-Abad prospect on the epidote ternary diagram (Ep: epidote, Czo: clinozoisite, Pmt: piemontite).

- شیمی کانی‏‌های سولفیدی

داده‌های به‌دست‌آمده از تجزیه شیمیایی نقطه‏‌ای (EPMA) کانی‏‌های درون پهنه‏‌های کانه‏‌زایی (جدول ۳) نشان می‏‌دهد مجموعه کانی‏‌های اولیه شامل کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، پیریت و گالن است (شکل‌های 8-A تا 8-D). بخش چشمگیری از کانه‏‌زایی پرعیار مس و نقره در منطقة اکتشافی هندوآباد در پی رخداد فرایندهای برون‏‌زاد و هوازدگی سولفیدهای اولیه پدید آمده است. مهم‏‌ترین این کانی‏‌ها عبارتند از کالکوسیت، کوولیت، دیژنیت و جورلییت (شکل‌های 8-H و 8-I). طلای آزاد نیز در برخی نمونه‏‌های غنی از اکسیدهای آهن ثانویه دیده می‏‌شود (شکل 8-G).

جدول 3. تجزیة ریزکاو الکترونی کانی‏‌های سولفیدی در منطقة اکتشافی هندوآباد (n: شمار آنالیزها).

Table 3. Electron microprobe analysis (EPMA) of sulfide minerals from the Hendou-Abad prospect (n: number of analyses).

جدول 3. ادامه.

Table 3. Continued.

جدول 3. ادامه.

Table 3. Continued.

جدول 3. ادامه.

Table 3. Continued.

شکل 8. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی از کانی‏‏‌شناسی کانه‏‏‌ها، دگرسانی و روابط بافتی آنها. A) کالکوسیت و تیتانیت گرمابی همراه با رگچه اپیدوت؛ B) کانی گالن همراه با کالکوسیت و مالاکیت پرکنندة فضاهای خالی قطعات برش؛ C) حضور اسپکیولاریت و کالکوسیت اولیه به‏‏‌صورت پرکنندة حفره‌ها پیش از رگچه‏‏‌های مالاکیت؛ D) دانة گالن به‌جا‏‌مانده با مالاکیت فراگرفته‌ شده است؛ E) کالکوپیریت و کوارتز در برش سرخ؛ F) پیریت و کالکوپیریت به‏‏‌صورت سیمان و قطعات آندزی‏‌بازالت در برش سرخ؛ G) دانة طلای آزاد در کانی‏‏‌های ثانویه اکسید آهن؛ H) کانی‏‌های بورنیت و کالکوسیت با بلورهای هماتیت سوزنی دربرگرفته‌شده؛ I) سولفیدهای مس در شکستگی‏‏‌های ظریف به‏‏‌صورت کالکوسیت پیش از کوولیت. نام اختصاری کانی‌ها از (Warr, 2021).

Figure 8. Backscattered electron (BSE) images of ore mineralogy, alteration assemblages, and their textural relationships. A) Chalcocite and hydrothermal titanite associated with an epidote veinlet; B) Galena grain coexisting with chalcocite and malachite filling void spaces in breccia fragments; C) Specularite and primary chalcocite occupying vugs prior to malachite veinlets; D) Relict galena grain surrounded by malachite; E) Chalcopyrite and quartz within red breccia; F) Pyrite and chalcopyrite as cement along with andesitic-basalt fragments in red breccia; G) Native gold grain hosted by secondary iron oxide minerals; H) Bornite and chalcocite enclosed by acicular hematite crystals; I) Copper sulfides in microfractures, with chalcocite occurring before covellite. Mineral abbreviations after Warr (2021).

در نمودار شکل 9، داده‌های ریزکاو الکترونی برای کانی‏‌های سولفیدی در نمودار Cu/S بر پایة درصدوزنی نقره رسم شده است. بر این پایه، بازة نقره در کانی‏‌های سولفیدی از ۰۱/۰ تا ۰۸/۱ درصدوزنی است و محتوای نقره در کانی‏‌های گروه کالکوسیت با افزایش نسبت S/Cu (از کالکوسیت رو به کوولیت) روند افزایشی نشان می‏‌دهد (شکل 9). همبستگی مثبت میان نقره و مس در این کانی‏‌ها، پیامد توانایی جانشینی نقره در شبکة بلوری کانی‏‌های گروه کالکوسیت است. محتوای نقره در دیگر کانی‏‌های این گروه (مگر کوولیت) همانند مقادیر آن در بورنیت و کالکوپیریت است و این ویژگی نشان‌دهندة پراکندگی کمابیش همگن نقره در این مجموعه کانیایی است (شکل 9). حضور نقره در ترکیب کالکوسیت و کالکوپیریت منطقة هندوآباد، گویای خاستگاه درون‏‌زاد (هایپوژن) این عنصر در کانه‏‌زایی اولیه است. آرسنیک از عنصرهای فرعی مهم در کانی‏‌های سولفیدی منطقه است و غلظت آن در دیژنیت از ۳۲/۰ تا ۲۲/۶ درصدوزنی در نوسان است. حضور آرسنیک در شبکة این کانی‏‌ها می‏‌تواند حلالیت طلا و نقره را افزایش دهد (Reich et al., 2010). افزون‌بر نقره و آرسنیک، کالکوسیت‏‌های منطقه مقدار آهن، تلوریم، کلسیم، سیلیسیم، منیزیم و کبالت فراوانی دارند (جدول 3). از سوی دیگر، نبود بیسموت در ترکیب بورنیت‏‌های بررسی‏‌شده، گویای پیدایش این کانی در دمای کمتر از ۳۰۰ درجة سانتیگراد است (Sugaki et al., 1980). در بیشتر کانی‏‌های سولفیدی بررسی‌شده، مقدارهای اندک سیلیسیم و کلسیم به‏‌صورت میانبار‏‌های ریز دیده می‏‌شود که می‏‌تواند نشان‏‌دهندة غنی‌شدگی سیال کانه‏‌ساز از این عنصرها و نقش آنها در فرایندهای کانه‏‌زایی باشد.

شکل 9. نمودار پراکندگی درصدوزنی Ag در برابر نسبت Cu/S، در کانه‏‏‌های گوناگون سولفید مس در کانسار هندوآباد. بیشترین مقدار نقره در کوولیت یافت می‏‌شود.

Figure 9. Binary plot of Ag (wt%) versus Cu/S ratio in various copper sulfide ores from the Hendou-Abad deposit. Covellite exhibits the highest silver concentrations.

فرایند غنی‏‏‌شدگی برونزاد

کانه‏‌زایی اولیه مس در منطقة هندوآباد در پی بالاآمدگی ناشی از تزریق توده‏‌های آذرین درونی فراوان الیگوسن و فعالیت‏‌های زمین‌ساختی هم‏‌زمان با آن (Alaminia et al., 2017)، دچار فرسایش و هوازدگی شده‌ است. این فرایندهای برون‏‌زاد بر پایة نمودارهای پایداری فازی (Eh-pH) برای سیستم‏‌های مس-گوگرد-آب بیان می‌شوند (شکل 10).

شکل 10. نمودار پوربه (Eh-pH) کانه‏‏‌های مس که کانی‏‏‌شناسی ناحیة برون‏‏‌زاد منطقة اکتشافی هندوآباد را شرح می‏‏‌دهد. دایرة سرخ گسترة پایداری کالکوسیت و کوولیت در سیستم Cu-Fe-S در سطح زمین و دمای 25 درجه را در برابر بورنیت و کالکوپیریت نشان می‏‏‌دهد (Córdoba et al., 2008).

Figure 10. Pourbaix (Eh-pH) diagram for copper minerals illustrating the supergene mineral assemblage in the Hendou-Abad prospect. The red circle delineates the stability fields of chalcocite and covellite relative to bornite and chalcopyrite in the Cu-Fe-S system at 25°C (Córdoba et al., 2008).

در شرایطی که سیال‌های جوی غنی از مس به ناحیة اشباع زیر سطح، در محیطی نیمه‏‌اکسیدان، نفوذ می‏‌کنند، یون Cu⁺² با گوگرد و هیدروژن‏‏‌سولفید واکنش می‌دهد و کانی‏‌هایی مانند کوولیت (CuS) یا کالکوسیت (Cu₂S) را بر پایة غلظت مس و پتانسیل احیای محیط ته‏‏‌نشین می‏‌کند. هنگامی‌که مس در محلول باشد به دنبال واکنش میان CuS و Cu⁺² بیشتر کالکوسیت پدید می‌آید. گسترش عمودی منطقه برون‏‌زاد در منطقة هندوآباد ضخامت چندانی ندارد. تغییرات کانی‏‌شناختی ناشی از هوازدگی با بهره‏‌گیری از بررسی‌های سنگ‌نگاری، پراش پرتوی ایکس (XRD) و ریزکاو الکترونی (EPMA) بررسی شده است. مجموعه کانی‏‌های برون‏‌زاد در این منطقه بیشتر شامل کالکوسیت، کوولیت و بورنیت است و به‏‌دنبال آنها، کانی‏‌های مالاکیت، مس طبیعی و کوپریت نیز پدید آمده‏‌اند (شکل 10). داده‌های ریزکاو الکترونی نشان می‌دهند فرایندهای هوازدگی و جانشینی در افزایش عیار نقره در کوولیت‏‌های منطقه نقش مؤثری داشته‏‌اند.

میانبارهای سیال

بر پایة بررسی‌های سنگ‌نگاری، هم‏‌زمانی و هم‏‌زایشی کانی‏‌های کوارتز، کلسیت و اپیدوت با کانه‏‌زایی در کانسار هندوآباد به‏‌اثبات رسیده است. با توجه به حضور چند نسل از کانی‏‌های کلسیت، اپیدوت و کوارتز در مراحل پیدایش این کانسار، نمونه‏‌برداری برای بررسی‌های سیال‌های درگیر بر پایة توالی کانی‌های همایند انجام شد. برای این کار، نمونه‏‌های دارای اپیدوت، کلسیت نوع دوم و سوم و نیز کوارتزهای نوع نخست، دوم و سوم انتخاب و جداسازی شدند.

سنگ‌نگاری میانبارهای سیال

میانبارهای سیال در کانی کوارتز در منطقة هندوآباد 10 تا 15 میکرون، به‏‌صورت شکل‏‌دار کروی، کشیده، بیضوی و بی‏‌شکل، و کانی کلسیت 5 تا 15 میکرون و کاملاً شکل‏‌دار و به‏‌صورت رومبوئدر، میله‏‌ای و کروی و اپیدوت در اندازة 5 میکرون و بی‏‌شکل دیده می‏‌شوند. بیشتر میانبارهای کوارتز، اولیه هستند و به شکل منفرد یا سطوح بلورشناسی آن دیده می‏‌شوند (شکل 11-A)؛ اما میانبارهای سیال ثانویه در کلسیت فراوان، از نوع تک فازی مایع و در روندهای گوناگون و موازی رخ‏‌های آن دیده می‏‌شوند و اندازه‏‌های 6-4 میکرون دارند (شکل‌های 11-B و 11-C)؛ اما بسیاری از میانبارهای سیال اولیه در بخش‏‌هایی که رخ‏‌های کلسیت گسترش نیافته‏‌اند، حفظ شده‌اند‏‌ و بیشتر دو فازی و غنی از مایع هستند (شکل‌های 11-B و 11-C). در این پژوهش، بررسی ریزدماسنجی میانبارهای سیال در نمونه‏‌های بررسی‌شده تنها مربوط به میانبارهای اولیه است و از بررسی ریزدماسنجی میانبارهای سیال ثانویه و ثانویه دروغین به‌علت پیدایش آنها پس از رویداد کانی‏‏‌سازی دوری شده است. با توجه به بررسی‌های انجام‌شده روی کانی اپیدوت 6 مورد که به سختی میسر شده، انجام شده است. میانبارهای سیال در این کانی بی‏‌شکل و غنی از مایع بدون فاز دختر هستند (شکل 11-D). در کانی‏‏‌های بررسی‌شده، فاز مایع 90-60 درصد حجم میانبارها و فاز بخار، 10-40 درصد حجم کل سیال را در بر گرفته است. بر این پایه، درجة پرشدگی میانبارها در بازة 6/0 تا 9/0 به‌دست آمد (شکل‌های 11-A تا 11-D).

نتایج ریزدماسنجی

در بررسی‌های سرمایشی، دمای یوتکتیکِ اندازه‏‌گیری‌شده در میانبار‏‌های کوارتز، کلسیت و اپیدوت از 35- تا 50- درجة سانتیگراد در نوسان است (شکل 11). بر پایة پیشنهاد شرایبر و همکاران (Schreiber et al., 1990) این بازة دما گویای ارتباط سیال با سیستم نمکی سه‏‌تایی CaCl₂-NaCl- MgCl₂ است و کاتیون‏‌هایCa²⁺، Na⁺ و Mg²⁺ مهم‏‌ترین کاتیون‏‌های سازنده سیال هستند. بررسی‌های گرمایشی نشان می‏‏‌دهد بیشتر میانبارهای سیال به فاز مایع همگن می‏‏‌شوند و دمای همگن‏‏‌شدن از 95 تا 237 درجة سانتیگراد در نوسان است. از دیدگاه آماری دماهای 110 تا 130 درجة سانتیگراد بیشترین فراوانی و میانگین دمای اندازه‏‌گیری‌شده 144 درجة سانتیگراد است (شکل 12-A). دامنة تغییرات شوری به‌دست‌آمده از 9/2 تا 48/16 معادل درصدوزنی نمک طعام در نوسان است (جدول 4 و شکل 12-B). بیشترین فراوانی شوری در دو بازة 9 تا 11 و 12 تا 14 درصدوزنی نمک طعام است.

در نمودار شوری در برابر دما (شکل 12)، سه نسل میانبار در کانی کوارتز شناسایی می‌شود که شامل شوری میانگین-دمای بالا (کوارتز نوع I)، شوری میانگین - دمای میانگین (کوارتز نوع II) و شوری کم- دمای کم (کوارتز نوع III) هستند (شکل 11).  

شکل 11. تصویرهای میکروسکوپی از میانبارهای سیال اولیه و ثانویه دروغین در منطقة هندوآباد. A) میانبار سیال نوع غنی از مایع در کوارتز؛ B) میانبار سیال دو فازی غنی از مایع در کانی کلسیت؛ C) میانبار اولیه دو فازی با شکل دروغین و میانبار ثانویه دو فازی بی‏‌شکل در کلسیت؛ D) میانبار سیال دوفازی در اپیدوت (L= مایع؛ V=گاز).

Figure 11. Microphotographs of primary and pseudosecondary fluid inclusions in the Hendou-Abad area. A) Liquid-rich fluid inclusion in quartz; B) Two-phase liquid-rich fluid inclusion in calcite; C) Two-phase primary fluid inclusion with negative crystal shape and irregularly shaped, two-phase fluid inclusion with amorphous morphology in calcite; D) Two-phase fluid inclusion in epidote (L: liquid; V: vapor).

جدول 4. چکیده‏‌ای از بررسی‌های ریزدماسنجی از میانبارهای سیال مرتبط با رگه‏‌های مس‏‌دار در منطقة اکتشافی هندوآباد (T_e: دمای ذوب نخستین تکه یخ، T_{m ice}: دمای ذوب آخرین تکه یخ، T_H: دمای همگن‏‌شدن و میزان شوری).

Table 4. Summary of microthermometric measurements of fluid inclusions from copper-bearing veins in the Hendou-Abad prospect (T_e: eutectic temperature, T_{m ice}: final ice melting temperature, T_H: homogenization temperature, Salinity: calculated salinity)

شکل 12. نمودار فراوانی A) دمای همگن‏‌شدن؛ B) شوری از میانبارهای سیال در نمونه‏‌ها از مراحل گوناگون کانی‏‌سازی در منطقة اکتشافی هندوآباد.

Figure 12. Frequency distribution diagrams of A) homogenization temperature (Th); B) salinity of fluid inclusions from different mineralization stages in the Hendou-Abad prospect.

کلسیت‏‏‌های نوع II وIII با کانه‏‌زایی همراه هستند. میانبارهای سیال مربوط به دو نوع کلسیت با کاهش دمای همگن‏‌شدن روند کاهش شوری را نشان می‏‌دهند (شکل 13). اپیدوت‏‌های شکل‏‌دار درشت‏‌دانه همراه با کلینوزوییزیت درون رگچه‏‌ها (اپیدوت نوع II) دمای بالا و شوری کمابیش کمی دارند (شکل 13). داده‌های دماسنجی همخوانی خوبی با اطلاعات سنگ‌نگاری نشان می‏‏‌دهند. دمای همگن‏‌شدن میانبارهای کوارتز دانه‏‏‌ریز نوع I درون برش سرخ‏‌ از 218 تا 275 درجة سانتیگراد و درجة شوری آن از 5/12 تا 8/16 درصدوزنی نمک متغیر است و با مرحلة نخست کانی‏‏‌سازی (پیریت و کمتر کالکوپیریت) همراه هستند (شکل 5). این گسترة دمایی می‏‏‌تواند نشان‌دهندة رقیق‏‏‌شدگی سیال کانه‏‏‌ساز با یک منبع خارجی، مانند آب‌های جوی، در هنگام رخداد فرایند کانی‏‏‌سازی مرحلة نخست باشد. در مرحلة دوم کانی‏‏‌سازی سولفیدی، کانی‏‏‌های اپیدوت نوع II (شکل 4-D)، کلسیت نوع II و کوارتز نوع II (شکل 4-D) از سیال کانه‏‏‌ساز به‏‏‌ترتیب در پی کاهش دمای سیال متبلور می‏‏‌شوند و به‏‏‌صورت دانه _‏‏‌متوسط در کنار یکدیگر در رگچه‏‏‌ها حضور دارند (شکل 5). با ادامه روند کاهش دما و شوری، کلسیت نوع III با اسپیکولاریت همراه می‏‏‌شود و سپس با تغییر اسیدیتة محلول، کوارتز دانه‏‏‌ریز نوع III با دست‌کم شوری 9/2 درصدوزنی نمک طعام، از سیال کانه‏‏‌ساز پدید می‌آید (شکل 13). کوارتز نوع IV به‌صورت کلسدونی است و میانبار خوبی برای بررسی در آن دیده نشد.

شکل 13. نمودار دما در برابر شوری میانبارهای سیال از مراحل مختلف کانی‏‌سازی در منطقة اکتشافی هندوآباد.

Figure 13. Homogenization temperature versus salinity diagram for fluid inclusions from different mineralization stages in the Hendou-Abad prospect.

بر پایة احمد و رز (Ahmad and Rose, 1980) فشار حاکم در هنگام پیدایش کانسنگ در منطقة هندوآباد از 50 بار کمتر بوده است. ازاین‌رو، تصحیحات فشار به‏علت کم‌بودن فشار حاکم در هنگام پیدایش کانسنگ انجام نشد و دمای همگن‏‌شدن (T_H) به‏‌طور تقریبی درجة حرارت واقعی دانسته شد.

بحث و برداشت

بر پایة بررسی‏‌های میدانی، بررسی‌های کانی‏‌شناسی (شامل میکروسکوپ نوری، پراش پرتوی ایکس و ریزکاو الکترونی)، زمین‏‏‌شیمی سنگ کل، ریزدماسنجی میانبارهای سیال و شیمی کانه‏‌های سولفیدی، الگوی جامعی برای رخداد کانه‏‌زایی مس-نقره در منطقة اکتشافی هندوآباد پیشنهاد می‏‌شود. کانه‏‌زایی چینه‏‏‌کران مس-نقره در سنگ‏‌های آتشفشانی با ترکیب حد واسط تا مافیک (آندزی‏‌بازالت، آندزیت و تراکی‏‌آندزیت) رخ داده است. این کانه‏‌زایی در پاسخ به ساختارهای گسلی و افزایش تخلخل سنگ، گسترش یافته است. فعالیت گسل‏‌های کچومثقال در شمال و ظفرقند در جنوب، همراه با تزریق دایک‏‌ها، مسیرهای اصلی نفوذ سیال‌های گرمابی را فراهم کرده‏‌اند (شکل 1-B). کانه‏‌زایی به صورت افشان، پرکنندة حفره و رگه-رگچه ظاهر شده و رگه‏‌های کانه‏‌دار بیشتر از روند خاوری-باختری پیروی می‏‌کنند.

دو نسل دگرسانی پروپلیتیک در منطقه شناسایی شد: نسل نخست به صورت فراگیر و جانشینی، همراه با کانه‏‌زایی افشان در برش‏‌های سرخ رنگ؛ نسل دوم به صورت اپیدوت-کلریت رگه-رگچه‏‌ای، مرتبط با رگه‏‌های مس‏‌دار و برش‏‌های سفید و سبز رنگ. با افزایش فاصله از پهنه کانه‏‌زایی، دگرسانی از مجموعه اپیدوت-کلریت-کوارتز-کلسیت به زئولیت تغییر می‏‌یابد.

همچنین، سه مرحلة اصلی کانه‏‌زایی شناسایی شد: مرحلة نخست با دمای 218 تا 275 درجة سانتیگراد و شوری 5/12 تا 8/16 درصدوزنی معادل نمک طعام، شامل کانه‏‌زایی پیریت و بندرت کالکوپیریت، به صورت افشان در برش‏‌های سرخ همراه با دگرسانی پروپلیتیک نسل نخست و کوارتز نوع I با بافت دروزی و شعاعی است. مرحلة دوم که مهم‏‌ترین مرحله کانه‏‌زایی مس-نقره است، با دمای 95 تا ۲37 درجة سانتیگراد به صورت رگه-رگچه‏‌ای و جانشینی با روند خاوری-باختری گسترش یافته است. کانی‏‌های اولیه این مرحله شامل کالکوسیت، بورنیت، پیریت، کالکوپیریت، تترائدریت، الکتروم، طلای آزاد و گالن هستند که با کانی‏‌های باطله اپیدوت نوع II، کوارتز نوع II و کلسیت‏‏‌های نوع II و III همراهی می‏‌شوند. بافت‏‌های غالب شامل پرکنندة فضای خالی، رگچه‏‌ای، جانشینی و درهم‏‌رشدی است. مرحلة سوم با دما و شوری کم، کانه‏‌زایی در رگچه‏‌های ظریف کوارتز نوع IV (کلسدونی) همراه شده است.

از دیدگاه زمین‏‌شیمیایی، غنی‏‌شدگی معنادار مس (میانگین: 7/2 درصد تا بیشینة 4/11 درصد)، نقره (میانگین: ۶۲ گرم در تن تا بیشینة ۲۳۸ گرم در تن) و گوگرد در پهنه‏‌های کانه‏‌دار نسبت به سنگ میزبان نادگرسان، همراه با تهی‏‌شدگی کبالت، باریم و روی، گویای تحرک بالای این عنصرها در سیال‌های گرمابی است. همبستگی قوی میان مس با عنصرهای نقره و گوگرد، همراهی زایشی نقره با سولفیدهای مس را نشان می‌دهد. غلظت بالای مس در سنگ میزبان نادگرسان نشان‏‌دهندة نقش احتمالی سنگ‏‌های آتشفشانی به‌عنوان منبع فلزات از راه شستشوی گرمابی است (Khademian et al., 2025). ترکیب شیمیایی اپیدوت‏‌ها در نمودار سه‏‌تایی منگنز-آلومینیم-آهن بیشتر در گسترة کلینوزوییزیت جای می‏‌گیرد و حضور پیه‏‌مونتیت در اپیدوت نوع III نشان‌دهندة شرایط اکسیدان در مراحل میانی کانه‏‌زایی است. نقره در همة کانی‏‌های سولفید مس به مقدار کم حضور دارد؛ اما بیشترین غلظت آن (7/0 تا 08/1 درصدوزنی) در کوولیت اندازه‏‌گیری شد که نشان‏‌دهندة نقش فرایندهای برون‏‌زاد در غنی‏‌سازی ثانویه نقره است. نقره همچنین، به صورت محلول جامد در آلیاژ طلا-نقره (تا ۳۰ درصد نقره) پدیدار شد. سولفوسالت‏‌های نقره (تترائدریت/تنانتیت) به‌ندرت دیده می‏‌شوند. دمای همگن‏‌سازی میانبارهای سیال از ۹۵ تا ۲۷۵ درجة سانتیگراد در نوسان است. کاهش آرام‌آرام دما و شوری از مرحلة نخست به مراحل دوم و سوم، نشان‌دهندة رقیق‏‌سازی سیال گرمابی با آبهای جوی به‌عنوان سازوکار اصلی ته‏‌نشینی کانی‏‌هاست. این بازة دمایی شباهت بسیاری با بازة دمای کانسارهای مانتوی شیلی (۱۵۰ تا ۳۶۰ درجة سانتیگراد) دارد (Oyarzun et al., 1996; Shen et al., 2020; Esform et al., 2025). شرایط قلیایی حاکم بر سیستم (با شواهدی مانند حضور گستردة اپیدوت و کلسیت) و دمای کمابیش کم سیال، حلالیت یون‏‌های فلزی را افزایش می‌دهد و ته‏‌نشینی آنها را در پهنه‏‌های ساختاری مستعد امکان‏‌پذیر می‌کند (Kojima et al., 2009; Sun et al., 2024). در پایان، فرایندهای برون‏‌زاد و هوازدگی، با نفوذ سیال‌های جوی و شستشوی کانه‏‌زایی اولیه در محیط نیمه‏‌اکسیدان، پهنة غنی‏‌شده سوپرژن را پدید آورده‌‏‌اند که مجموعه کانی‏‌های ثانویه شامل کالکوسیت ثانویه، کوولیت، دیژنیت نقره‏‌دار، جورلییت، تنوریت، مالاکیت، مس طبیعی و کوپریت در آن پدید آمده است.

ترکیب سنگ‏‌های میزبان، ساختارهای کنترل‏‌کننده، الگوهای دگرسانی و کانی‏‏‌شناسی ماد‌ة معدنی، همراه با داده‌های ریزدماسنجی، نشان می‏‌دهد هندوآباد یک کانسار مس از نوع مانتو است. این یافته‏‌ها برای درک زایش رخدادهای مس (-نقره) وابسته به سنگ‏‌های آتشفشانی در بخش میانی کمربند ارومیه-دختر و ارزیابی پتانسیل کانه‏‌زایی آنها ارزشمند است و انجام اکتشافات آینده در این ناحیه را پیشنهاد می‏‌کند.

سپاس‌گزاری

پژوهش حاضر با حمایت مالی دانشگاه اصفهان در مراحل بازدیدهای صحرایی و انجام تجزیه‌های آزمایشگاهی میسر گردیده است. بدینوسیله مراتب سپاس و قدردانی خود را از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه اعلام می‌داریم. همچنین از همکاری جناب آقایی دکتر باقری در انجام مطالعات میانبارهای سیال و راهنمایی‌های ایشان در تفسیر داده‌های مرتبط، صمیمانه قدردانی می‌نماییم. افزون بر این، مراتب تشکر و قدردانی خود را از مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران به خاطر انجام تجزیه‌های مایکروپروب که نقش بسزایی در غنای داده‌های این پژوهش داشته است، ابراز می‌داریم.