زمین شناسی، دگرسانی، کانه زایی و مطالعات ژئوشیمیایی در معدن مس، منطقه گل چشمه، جنوب نیشابور

معدن مس گل چشمه در شمال شرق ایران (جنوب شهر نیشابور) در حاشیه زون ساختاری سبزوار واقع گردیده است. براساس مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، رخنمون های سنگی این منطقه شامل سنگ های آتشفشانی منسوب به ائوسن و یا جوان‌تر با ترکیب آندزیت تا بازالت به همراه واحدهای رسوبی، سنگ آهک و میان لایه هایی از توف و برش می باشد. زون های دگرسانی مرتبط با لایه های آندزیتی - بازالتی شامل کربناتی شدن، پروپلیتیکی، اندکی سیلیسی، آرژیلیکی و سرسیتی می باشد و کربناتی شدن مهم‌ترین دگرسانی منطقه می باشد. کانه زایی به‌طور گسترده درمیان واحدهای آتشفشانی منسوب به ائوسن و یا جوان‌تر رخ داده و از نظر بافتی به‌صورت رگه رگچه، پرکننده حفرات و فضاهای خالی (آمیگدالوئید)، دانه پراکنده، آغشتگی در پلاژیوکلازها و جانشینی صورت گرفته است. بر پایه مطالعات کانه نگاری صورت گرفته، کانه های اصلی حاوی مس به دو فاز اکسیدی و سولفیدی قابل تفکیک هستند که کانه زایی به‌طور عمده شامل فاز اکسیدی است و به‌صورت آغشتگی در سطوح شکستگی ها و خلل و فرج و یا پرکننده فضاهای خالی در سنگ میزبان مشاهده می شود. کانه های اکسیدی به‌صورت کانه های کربناتی و سیلیکاتی مس شامل مالاکیت، آزوریت و کریزوکلا بوده و کانه‌های سولفیدی مس شامل کالکوسیت، کوولیت، به مقدار جزئی کالکوپیریت، بورنیت، دیژنیت، تتراهدریت و همچنین مس خالص بوده که در این بین، کالکوسیت ها بیشترین فراوانی کانه های سولفیدی را دارا می باشند. کانه اصلی سولفیدی مس در این محدوده کالکوسیت می باشد که احتمالاً شاهد دو نسل از آن هستیم. نسل اول که به‌صورت اولیه و پراکنده در اکثر نقاط تشکیل شده است و نسل دوم کالکوسیت که از تبدیل بورنیت و کالکوپیریت به‌صورت جانشینی و در شرایط سوپرژن ایجاد شده است. مطالعات ژئوشیمیایی حاصل از این پژوهش نشان‌دهنده این است که سنگ های آتشفشانی موجود در منطقه ماهیت بازالت های کالک آلکالن با گرایش شوشونیتی را داشته و از نظر جایگاه زمین ساختی احتمالاً شاخص ماگماتیسم کمان قاره ای مرتبط با زون فرورانش می باشد. علاوه بر این، بر پایه نتایج حاصل از آنالیز عناصر کمیاب و نادر خاکی مقدار بالای nb (بیش از 16 گرم در تن)، غنی شدگی rb و نسبت (zr/nb)n ( کمتر از 2 و بین 7/0 تا 46/0) می تواند نشان دهنده ی آغشتگی ماگما با پوسته قاره ای ‌باشد. عدم وجود آنومالی مشخص از عنصر eu نشان‌دهنده شرایط ذوب در حالت اکسیدان می باشد. با توجه به مطالعات صورت گرفته و با تاکید بر شواهد مختلف از قبیل محیط زمین ساختی، کانی شناسی و نوع سنگ دربرگیرنده، ساخت و بافت ماده معدنی، پاراژنز کانه‌نگاری، شکل ماده معدنی و عناصر همراه، این منطقه معدنی با ذخایر مس نوع مانتو واقع در شیلی مقایسه گردیده است و علیرغم پاره ای از تفاوت ها، می توان منطقه گل‌چشمه را در رده کانسارهای تیپ مس نوع مانتو طبقه‌بندی کرد.