گرانیتوئیدهای پهنه سنندج-سیرجان متعلق به سری ایلمینیت (نوع S)، همزاد با کوه‌ زایی سیمیرین (178-160 میلیون سال پیش): بررسی علت عدم تشکیل کانی‌ سازی قلع پورفیری

در این پژوهش، بر اساس داده‌های زمین‌شناسی، زمین‌فیزیکی، زمین‌شیمیایی ایزوتوپی موجود برای گرانیتوئیدهای ژوراسیک (بازه 178160 میلیون سال پیش) در پهنه سنندج-‌سیرجان1، به بررسی خاستگاه و پهنه تکتونوماگمایی این گرانیتوئیدها و امکان کانی‌سازی قلع در ارتباط با آنها پرداخته می‌شود. ویژگی‌های زمین‌شناسی، زمین‌فیزیکی و زمین‌شیمیایی گرانیتوئیدهای پهنه سنندجسیرجان (مانند نبود کمان آتشفشانی و سنگ‌های آتشفشانی، ضخیم‌شدگی پوسته قاره‌ای (52 تا 56 کیلومتر) و تشکیل توده‌های گرانیتوئیدی با ابعاد بزرگ (باتولیت) در عمق بیشتر از 4 کیلومتر، پیدایش سنگ‌های دگرگونی و رویداد دگرگونی ناحیه‌ای در حد رخساره شیست سبز (و آمفیبولیت) در پی فرایندهای کوه‌زایی سیمیرین، مقدار (eu/eu)n کم (شرایط احیایی)، پذیرفتاری مغناطیسی کمتر از 510 x100 (سری ایلمینیت)، εndiمنفی و (87sr/86sr)i بیشتر از 0.707) برخلاف پژوهش‌های پیشین نشان می‌دهند که این گرانیتوئیدها از گرانیتوئیدهای نوع s پدیدآمده در پی ذوب پوسته قاره‌ای در پهنه برخوردی هستند. از این‌رو، وقوع کانی‌سازی قلع در ارتباط با پیدایش آنها محتمل است؛ اما شواهد بسیاری بیانگر نبود کانی‌سازی قلع توسط ماگمای سازنده این گرانیتوئیدهاست که عبارتند از نبود محلول‌های گرمابی و در نتیجه توانایی کانی‌سازی (با توجه به نبود کانی‌های دگرسانی در تصاویر ماهواره aster)، فراوانی اندک عنصرهای قلع، مس، سرب و روی در این گرانیتوئیدها و رسوب‌های رودخانه‌ای وابسته به آنها، مقدار (eu/eu)n بیشتر از 0.2، rb/sr کمتر از 3، y کم (ppm 1075)، ba بیشتر از ppm 200 و شباهت‌های زمین‌شناسی، زمین‌فیزیکی و زمین‌شیمیایی به گرانیتوئیدهای نوع s (سری ایلمینیت) نابارور در بلوک لوت (در مناطق نجم‌آباد، سرخ‌کوه تا شاه‌کوه) که در پهنه برخورد قاره‌ای و در طی کوه‌زایی سیمیرین پدید آمده‌اند.

Granitoids of Sanandaj-Sirjan Zone that are concurrent with Cimmerian Orogeny (178-160 Ma) belong to ilmenite series (S-type): investigation of reason for lacking the porphyry tin mineralization

Introduction The granitic rocks are divided into magnetite and ilmenite series (Ishihara 1977), coinciding spatially with the Itype (εNdi0; (87Sr/86Sr)i~0.7040.706) and Stype granites (εNdi<0; (87Sr/86Sr)i~0.7080.765), respectively (Takahashi et al., 1980). Most porphyry Sn deposits are associated with ilmenite (Stype) granitoids (Ishihara, 1977; Neiva, 2002). The published concepts on the origin and tectonomagmatic setting of SanandajSirjan Zone (SaSZ) Jurassic granitoids of 178160 Ma are (1) metaluminous Itype granites formed in a magmatic arc of an Andean subduction system (Khalaji et al., 2007; Tahmasbi et al., 2010; Ahadnejad et al., 2011; EsnaAshari et al., 2012), (2) subductionrelated extensional basin (Shahbazi et al., 2010), (3) continental crust melting by rollback of NeoTethys oceanic crust (Zhang et al., 2018), and (4) subductionrelated Stype granites (Bayati et al., 2017). In this research, the origin and tectonomagmatic setting of Jurassic granitoids (from 178 to 160 Ma) in SanandajSirjan Zone and the tin mineralization potential are investigated based on the available geological, geophysical and isotopic geochemical data.   Materials and methods We used an integrated collection of published geochemical data (major, trace and rare earth elements of 102 samples), isotopic (e.g., (87Sr/86Sr)I of 50 samples, ƐNdi of 64 samples), geochronological (UPb dating of zircons), and geophysical data (airborne magnetic intensity) for the SaSZ granitoids of 178160 Ma.   Result The SaSz Jurassic granitoids include granite, monzonite, diorite, Syenogranite, tonalite batholiths. The (87Sr/86Sr)I>0.707, NMORB normalized patterns with enrichment in Low and High Field Strength Elements (LFSE and HFSE) and depletion in P and Ti contents, chondritenormalized patterns with flat heavy rare earth elements (HREE) patterns, magnetic susceptibility <105x100 (ilmenite series), no alteration, and no Sn, Cu, Pb, and Zn anomalies in whole rock composition of granitoids nor in the associated river sediments, absence of volcanic rocks, and occurrence of metamorphic rocks (slate and schist) during Cimmerian orogeny indicate the SaSZ granitoids are Stype granitoids formed in a continental collision zone.   Discussion Geological, geophysical and geochemical characteristics of granitoids in SanandajSirjan Zone (such as the absence of volcanic arc and volcanic rocks, continental crust thickening (5652 km) and the formation of largescale (batholith) granitoids at depths >4 km, regional metamorphism at ​​green schist facies (and amphibolite) following Cimmerian orogeny, low (Eu/Eu)N (reducing conditions), magnetic susceptibility <100x105 (ilmenite series), negative εNdi and (87Sr/86Sr)I >0.707) show that, unlike previous studies, these granitoids are Stype granitoids formed by melting the continental crust in a collisional zone. Therefore, tin mineralization might probably occurred in connection with them. However, there is ample evidence of the absence of tin mineralization by the magma that forms these Stype granitoids, that are including the lack of hydrothermal fluids and consequently mineralization potential (due to the absence of alteration minerals in ASTER satellite images), low content of tin, copper, lead and zinc elements in these granitoids SanandajSirjan Zone and associated river sediments, (Eu/Eu)N value > 0.2, Rb/Sr <3, low Y (1075 ppm), Ba > 200 ppm, as well as the geological, geophysical and geochemical similarities to barren Stype (ilmenite series) granitoids in Lut block (in Najmabad, Sorkh kuh to Shah kuh areas) which have formed in a continental collision system during the Cimmerian orogeny.   References Ahadnejad, V., Valizadeh, M., Deevsalar, R. and Rezaeikahkhaei, M., 2011. Age and geotectonic position of the Malayer granitoids: Implication for plutonism in the SanandajSirjan Zone, W Iran. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen, 261(1): 61–75. https://doi.org/10.1127/00777749/2011/0149 Bayati, M., Esmaeily, D., Maghdourmashhour, R., Li, X. and Stern, R.J., 2017. Geochemistry and petrogenesis of KolahGhazi granitoids of Iran: Insights into the Jurassic SanandajSirjan magmatic arc. Chemie der Erde Geochemistry, 77(2): 281–302. https://doi.org/10.1016/j.chemer.2017.02.003 EsnaAshari, A., Tiepolo, M., Valizadeh, M., Hassanzadeh, J. and Sepahi, A., 2012. Geochemistry and zircon U–Pb geochronology of Aligoodarz granitoid complex, SanandajSirjan Zone, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 43(1): 11–22. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.09.001 Ishihara, S., 1977. The Magnetiteseries and Ilmeniteseries Granitic Rocks. Mining Geology, 27(145): 293–305. https://doi.org/10.11456/shigenchishitsu1951.27.293 Khalaji, A.A., Esmaeily, D. and Valizadeh, M. V., 2007. Petrology and geochemistry of the granitoid complex of Boroujerd, SanandajSirjan Zone, Western Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 29(56): 859–877. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2006.06.005 Neiva, A.M.R., 2002. Portuguese granites associated with SnW and Au mineralizations. Bulletin of the Geological Society of Finland, 74: 79–101. https://doi.org/10.17741/bgsf/74.12.003 Shahbazi, H., Siebel, W., Pourmoafee, M., Ghorbani, M., Sepahi, A.A., Shang, C.K. and Abedini, M.V., 2010. Geochemistry and U – Pb zircon geochronology of the Alvand plutonic complex in Sanandaj – Sirjan Zone (Iran): New evidence for Jurassic magmatism. Journal of Asian Earth Sciences, 39(6): 668–683. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2010.04.014 Takahashi, M., Aramaki, S. and Ishihara, S., 1980. MagnetiteSeries/Ilmenite Series vs. Itype/Stype granitoids, Granitic Magmatism and related mineralization. Mining Geology, Special Issue, 8: 13–28. Tahmasbi, Z., Castro, A., Khalili, M., Khalaji, A.A. and De, J., 2010. Petrologic and geochemical constraints on the origin of Astaneh pluton, Zagros. Journal of Asian Earth Sciences, 39(3): 81–96. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2010.03.001 Zheng, W., Mao, J., Zhao, C., Zhang, Z., Xiao, W., Ji, W., Majidifard, M.R., Rezaeian, M., Talebian, M., Xiang, D., Chen, L., Wan, B., Ao, S. and Esmaeili, R., 2018. Geochemistry, zircon UPb and Hf isotope for granitoids, NW SanandajSirjan zone, Iran: Implications for MesozoicCenozoic episodic magmatism during NeoTethyan lithospheric subduction. Gondwana Research, 62: 227–245. https://doi.org/10.1016/j.gr.2018.04.002