Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Ore petrography, geochemistry and SWIR-reflectance spectroscopy of the Chichaklou Zn-Pb deposit, Takab Province, NW Iran

Andreas Kamradt

Abstract

Die Zn-Pb-Lagerstätte Chichaklou befindet sich in einem polymetallischen Lagerstätten-Distrikt, welcher sich um die Provinz-Hauptstadt Takab im südlichen West Aserbaidschan erstreckt.  Das Vorkommen bei Chichaklou ist seit einigen Jahren bekannt, jedoch wurde es in der Vergangenheit nur sporadisch exploriert, um nun in Zusammenarbeit mit dem Geologischen Dienst Iran detaillierter erforscht zu werden. Ziel des Projektes war es die Vererzungsstruktur im Gelände aufzunehmen und zu beproben, um sie hinsichtlich ihrer sulphidisch/nicht-sulphidischen Mineralvergesellschaftung zu untersuchen und daraus Erkenntnisse über die Lagerstättengenese zu erlangen. Die Zn-Pb-Lagerstätte von Chichaklou ist an einen Dolomit-Körper gebunden, welcher Bestandteil eines vorwiegend aus Phylliten (Quarz-Sericit-Schiefern) bestehenden neoproterozoischen Basement-Komplex ist. Diese deckenartig gelagerten Gesteine werden diskordant von einer tertiären vulkanisch-sedimentären Abfolge überlagert und sind tektonisch durch Transpression im Oligo-Miozän beansprucht worden, was sich im Untersuchungsgebiet besonders an Störungsbrekzien und Strike-Slip-Störungen zeigt. Pliozäne dazitische Intrusionen in kurzer Distanz zu dem Dolomitkörper der Lagerstätte lieferten mesothermale, metallführende vulkanogene Fluide, welche entlang der tektonischen Schwächezonen migrieren und in den zuvor gestörten, permeablen Dolomitkörper eindringen konnten. Die hypogenen Zn-Pb-Vererzungsadern von Chichaklou sind somit von postmagmatischer Herkunft und ihre Platznahme erfolgte tektonisch kontrolliert. Krustenhebung und Erosion brachten die Vererzung in oberflächennahe Position, wo über dem Grundwasserspiegel sauerstoffreiche meteorische Fluide supergene Prozesse in den Vererzungszonen und im dolomitischen Nebengestein in Gang setzten und somit sekundäre, nicht-sulphidische Erzphasen gebildet werden konnten. Um die Vergesellschaftung der Erzminerale zu charakterisieren wurden optische Methoden wie die Dünnschliff- und  Auflichtmikroskopie angewendet bzw. um die chemisch-mineralogischen Zusammensetzung der Erzphasen zu näher zu bestimmen  wurden Methoden der Rasterelektronenmikroskopie hinzugezogen. Desweiteren wurden Proben aus dem primär vererzten Bereichen, aus dem dolomitischen Nebengestein, sowie Lockersedimentproben aus dem  Entwässerungsnetz der Lagerstätte mittels Röntgenfluoreszenzanalyse geochemischen analysiert. Zur Identifizierung von alterationsrelevanten Mineralspezies (Tonminerale i.w.S., Hydroxide, Karbonate, u.a.) wurden die im Gelände entnommen Proben mit kurzwelliger Infrarotspektroskopie (Messspektrum: 350 – 2500 nm) untersucht. Dabei wurde die vom dazitischen Intrusionskörper ausgehende hydrothermale Alteration des Untersuchungsgebietes anhand spezifischer Alterationsminerale charakterisiert. Durch das Auftreten von Dickit, Kaolinit, Illit-Smektiten, Chlorit und Epidot konnte eine intrusionsgebundene mittelgradige argillitische Alteration nachgewiesen werden, was einem Temperaturbereich der hydrothermalen Lösungen von mindestens 200°C in intrusionsferneren Gebieten und ungefähr 300°C in Gebieten nahe dem vulkanischen Zentrum entspricht.  Die geochemischen Daten und spektralen Signaturen einzelner Proben wurden in Traversen senkrecht zum Streichen der primären Vererzungsadern gegenübergestellt. Daraus ergaben sich hinsichtlich geochemischer Anomalien und gemessenen Mineralspektren beachtliche Übereinstimmungen.

Abb.1 Im Vordergrund ist der mittlere und südliche Teil der Lagerstätte zu sehen. Besonders auffällig sind helle und ockerfarbene Verwitterungszonen, in welchen die Vererzungsadern und das dolomitische Nebengestein durch supergene Prozesse verändert worden ist.

Abb.1 Im Vordergrund ist der mittlere und südliche Teil der Lagerstätte zu sehen. Besonders auffällig sind helle und ockerfarbene Verwitterungszonen, in welchen die Vererzungsadern und das dolomitische Nebengestein durch supergene Prozesse verändert worden ist.

Abb.1 Im Vordergrund ist der mittlere und südliche Teil der Lagerstätte zu sehen. Besonders auffällig sind helle und ockerfarbene Verwitterungszonen, in welchen die Vererzungsadern und das dolomitische Nebengestein durch supergene Prozesse verändert worden ist.

Abb.2 Massives Erz von Chichaklou bestehend vorwiegend aus sekundären nicht-sulphidischen Zn-Pb-Erzen wie Smithsonit, Hydrozinkit, Hemimorphit, Cerrusit.

Abb.2 Massives Erz von Chichaklou bestehend vorwiegend aus sekundären nicht-sulphidischen Zn-Pb-Erzen wie Smithsonit, Hydrozinkit, Hemimorphit, Cerrusit.

Abb.2 Massives Erz von Chichaklou bestehend vorwiegend aus sekundären nicht-sulphidischen Zn-Pb-Erzen wie Smithsonit, Hydrozinkit, Hemimorphit, Cerrusit.

Abb.3 Hydrothermaler Barytgang mit Sphalerit und armierten Galenit (Pfeil). Letzterer wird vor weiterer Oxidation durch eine hauchdünne Außenschicht von Cerrusit geschützt und ist somit verwitterungsresistenter als Sphalerit.

Abb.3 Hydrothermaler Barytgang mit Sphalerit und armierten Galenit (Pfeil). Letzterer wird vor weiterer Oxidation durch eine hauchdünne Außenschicht von Cerrusit geschützt und ist somit verwitterungsresistenter als Sphalerit.

Abb.3 Hydrothermaler Barytgang mit Sphalerit und armierten Galenit (Pfeil). Letzterer wird vor weiterer Oxidation durch eine hauchdünne Außenschicht von Cerrusit geschützt und ist somit verwitterungsresistenter als Sphalerit.

Abb.4 Bildausschnitt aus einer Auflichtmikroskop-Aufnahme zeigt die Mineralvergesellschaftung von hypogenen Galenit (gn) mit hydrothermalen Quartz (qtz), welche durch sekundären, supergenen Cerrusit (cer), verschiedenen Generationen von Hemimorphit (hem) und Eisenhydroxiden (gt) überwachsen sind.

Abb.4 Bildausschnitt aus einer Auflichtmikroskop-Aufnahme zeigt die Mineralvergesellschaftung von hypogenen Galenit (gn) mit hydrothermalen Quartz (qtz), welche durch sekundären, supergenen Cerrusit (cer), verschiedenen Generationen von Hemimorphit (hem) und Eisenhydroxiden (gt) überwachsen sind.

Abb.4 Bildausschnitt aus einer Auflichtmikroskop-Aufnahme zeigt die Mineralvergesellschaftung von hypogenen Galenit (gn) mit hydrothermalen Quartz (qtz), welche durch sekundären, supergenen Cerrusit (cer), verschiedenen Generationen von Hemimorphit (hem) und Eisenhydroxiden (gt) überwachsen sind.

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