Geology, Mineralization, and Fluid Inclusion Studies of the Howz-e-Rais Lead-Zinc-Copper Deposit, Eastern Iran


Research Center for Ore Deposit of Eastern Iran, Ferdowsi University of Mashhad, Iran


      The Tertiary magmatic assemblage of Lut block is hosted for several porphyry and vein-type deposits that Howz-e-Rais deposit is located on the west of it. The geology of the area includes volcanic rocks in latite and andesite composion, which are intruded by Eocene and after it monzonitic to granitic subvolcanic rocks. Biotite pyroxne monzonite porphyry is the main host of mineralized vein that is mataluminous and shoshonitic, I-type granitoid, and is formed in subduction tectonic setting. The faults and fractures with NW-SE trending are the main control on the mineralization in the area. Ore fluid, including Pb, Zn, and Cu, has formed mineralization in breccia zone. Silicification, argillic, and carbonate alteration zone are present in the vein and country rocks. Hypogene sulfide minerals are galena, sphalerite, pyrite, and chalcopyrite and secondary minerals are cerrusite, anglesite, descloizite, covellite, chalcocite, malachite, azurite, hematite, and goethite. Pb, Zn, Cu, Ag, Bi, and Sb contents vary from 5 to 14%, 2 to 11% and 0.06 to 0.66%, 16 to 155 ppm, 30 to 87 ppm, and 32 to 183 ppm, respectively. Based on fluid inclusion studies, the formation tempreture of the deposit is between 145 and 278 ºC and it occurrs from NaCl-, MgCl2-, and CaCl2-bearing fluid with 6.8 to 13.4 wt. % NaCl equivalent salinity. Low salinity and temperature fluid inclusions, fracture control of mineralization, alteration type and its distribution, and simple mineralogy of the Howz-e-Rais area are similar to epithermal deposit. Elements  carried out by bisulfide complexs and decrease of tempreture and H2S activity in boiling time can be two important factors for sulfide minerals deposition. In addition, mixing of hot and brine magmatic ore fluid with cold and low salinity meteoric fluid can  casue decrease of temperature and metal deposition. The Howz-e-Rais deposit is formed in metallogeny epoch of the Lut block (middle Eocene to early Oligocene) and is related to Tertiary magmatic activity resulted from subduction of the Afghan block beneath the Lut block.


ارجمندزاده. ر.، 1390، مطالعات کانی­سازی، ژئوشیمی، سن­سنجی و تعیین جایگاه تکتونوماگمایی توده­های نفوذی در اندیس معدنی ده سلم و چاه شلجمی، بلوک لوت، شرق ایران، رساله دکتری (Ph.D) زمین­شناسی اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد، 369 صفحه.
آقانباتی. ع.، 1383، زمین شناسی ایران، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور،  ٦٠٦ صفحه.
میرزایی راینی. ر.، احمدی. ع.، میرنژاد. ح.، 1391، بررسیهای کانی­شناسی و شاره­های درگیر در کانسار چندفلزی ماهور شرق بلوک لوت، ایران مرکزی، مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، شماره 2 (20)، ص 307-318.
طالع‌فاضل. ا.، 1388، بررسی ژئوشیمی، سیالات درگیر و ژنز کانسار پلی‌متال شوراب (جنوب فردوس)، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم تهران، 180 صفحه.
عبدی. م.، کریم­پور. م. ح.، 1391، زمین­شناسی، دگرسانی، کانه­زایی، پتروژنز، سن­سنجی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک هوابرد اکتشافی منطقه کوه شاه، جنوب غربی بیرجند، مجله زمین­شناسی اقتصادی، شماره 1 (4)، ص 77-107.
عظیمی. م. الف.، سعیدی. الف، 1353، نقشه زمین­شناسی 1:100000 سه چنگی، سازمان زمین­شناسی و اکتشفات معدنی کشور.
کریم­پور. م. ح.، ملکزاده شفارودی. الف.، فارمر. ل.، استرن. چ.، 1391، پتروژنز گرانیتوئیدها، سن سنجی زیرکن به روشU-Pb ، ژئوشیمی ایزوتوپ­های  Sr- Nd و رخداد مهم کانی­سازی ترشیاری در بلوک لوت، شرق ایران، مجله زمین­شناسی اقتصادی، شماره 1 (4)، ص 1-27.
ملکزاده شفارودی. الف.، 1388، زمین­شناسی، کانی­سازی، آلتراسیون، ژئوشیمی، میکروترمومتری، مطالعات ایزوتوپی و تعیین منشاء کانی­سازی مناطق اکتشافی ماهرآباد و خوپیک، استان خراسان جنوبی، رساله دکتری (Ph.D) زمین­شناسی اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد، 600 صفحه.
ملکزاده شفارودی. الف.، کریم­پور. م.ح.، اسفندیارپور. الف.، 1392، پتروگرافی و پتروژنز توده­های نفوذی شمال شرق نایبند، شرق ایران، مجله پترولوژی، در حال چاپ.
مهرابی. ب.، طالع فاضل. الف.، نخبه­الفقهایی. ع.، 1390، کانه‌زایی پلی‌متال سرب- روی، مس و آنتیموان نوع انتشاری، رگه­چه‌ای و رگه‌ای در محدوده معدنی گله‌چاه- شوراب، مجموعه ماگمایی شرق ایران، زمین­شناسی اقتصادی، 1 (3)، ص 61-77.
نخبه‌الفقهایی. ع.، بهزادی. م.، خاکزاد. ا.، یزدی. م.، 1388، ژئوشیمی،کانه‌زاییوژنزکانسارآنتیموانچوپانواقعدرخراسانجنوبی، فصلنامه زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته 1، ص 76-86.
هامونی. س.ج.، کریم­پور. م.ح.، ملکزاده شفارودی. الف.، حاجی­میرزاجان. ح.، 1392، زمین­شناسی، کانی­سازی، ژئوشیمی و پترولوژی توده­های نفوذی منطقه اکتشافی رودگز، جنوب شرقی گناباد، مجله پترولوژی، در حال چاپ.
Arjmandzadeh. R., Karimpour. M. H., Mazaheri. S.A., Santos. J.F., Medina. J.M., Homam. S.M., 2011, Sr-Nd isotope geochemistry and petrogenesis of the Chah-Shaljami granitoids (Lut block, eastern Iran), Journal of Asian Earth Sciences, v. 41, p. 283-296.
Bazin. D., Hubner. H.,1969, Copper Deposits in Iran, Geological survey of Iran, Report. No.13, p. 87-93.
Bodnar. R.J., 1993, Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions, Geochimica et Cosmochimica Acta, v.57, p. 683–684.
Brown. P.E., Lamb. W.M., 1989, P-V-T properties of fluids in the system H2O-CO2-NaCl: New graphical presentations and implications for fluid inclusion studies, Geochim. Acta, v. 53, p. 1209-1221.
Esmaeily. D., Nedelec. A., Valizadeh. M.V., Moore. F., Cotton. J., 2005, Petrology of the Jurassic Shah-kuh granite (eastern Iran), with reference to tin mineralization, Journal of Asian Earth Sciences, v. 25, p. 961-980.
Gokce. A., Bozkaya. G., 2003, Fluid-inclusion and stable-isotope characteristics of the Inler Yaylasi lead-zinc deposits, northern Turkey, International Geology Review, v. 45, p. 1044-1054.
Karimpour. M.H., Zaw. K., Huston. D.L., 2005, S-C-O isotopes, fluid inclusion microthermometry, and the genesis of ore bearing fluids at Qaleh-Zari Fe-oxide Cu-Au-Ag mine, Iran, Journal of Sciences Islamic Republic of Iran, v. 16, No. 2, p. 153-169.
Karimpour. M.H., Large. R.R., Razmara. M.F., Pattrick. R.A.D., 2006, Bi sulfosalt mineral series and their paragenetic associations in the  specularite-rich Cu-Ag-Au deposit, Qaleh-Zari mine, Iran, Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, v. 13, No. 2, p. 417-432.
Kluyver. H.M., Tirrul. R., Chance. P.N., Johns. G.W., Meixner. H.M., 1978, Explanatory text of the Naybandan Quadrangle map, Geological Survey of Iran (Unpublished report).
Lotfi. M., 1991, Geological and geochemical investigation on the volcanogenic Cu-Pb-Zn-Sb ore mineralization in the Shurab- Gale chah and North West of Khur, Ph.D thesis, University of Hamburg, 152 p.
Malakhov. A.A., 1968, Bismuth and antimony in galenas as indicators of some conditions of ore formation, Geochemistry International, v. 7, p. 1055-1068.
Malekzadeh Shafaroudi. A., Karimpour. M.H., 2013, Hydrothermal alteration mapping in northern Khur, Iran, using ASTER image processing: a new insight to the type of copper mineralization in the area, Acta Geologica Sinica, in press.
Orgun. Y., Gultekin. A.H., Onal. A., 2005, Geology, mineralogy and Fluid inclusion data from the Arapucan Pb-Zn-Cu-Ag deposit, Canakkale, Turkey, Journal of Asian Earth Sciences, v. 25, p. 629-642.
Rice. C.M., McCoyd. R.J., Boyce. A.J., Marchev. P., 2007, Stable isotope study of the mineralization and alteration in the Madjarovo Pb-Zn district, south-east Bulgaria, Mineralium Deposita, v. 42, p. 691-713.
Roedder. E., 1984, Fluid inclusions, Reviews in Mineralogy, v. 12, 644 pp.
Seward. T.M., 1973., Thio complexes of gold and the transport of gold in hydrothermal solutions, Geochim, cosmochim, Acta 37: 379-399.
Seward, T.M., 1991, The hydrothermal geochemistry of gold, in: Foster, R. P. (ed.), gold metallogeny and exploration, Blakie and Sons Ltd. 432 p.
Sheppherd. T.J., Rankin. A.H., Alderton. D.H.M., 1985, A Practical Guide to Fluid Inclusion Studies, Blackie and Son, 239 pp.
Tarkian. M., Lotfi. M., Baumann. A., 1983, Tectonic, magmatism and the formation of mineral deposits in the central Lut, east Iran, Ministry of mines and metals, GSI, geodynamic project (geotraverse) in Iran, No. 51, p. 357-383.
Ulrich. T., Gunther. D., Heinrich. C.A., 2001, Evolution of a porphyry Cu-Au deposit, based on LA-ICP-MS analysis of fluid inclusions: Bajo de la Alumbrera, Argentina, Economic Geology, v. 96, p. 1743, correctly reprinted in 2002, v. 97, No. 8, p. 1888-1920.
Unal. E., Gokce. A., Harris. C., 2009, Microthermometric and O- and H-isotope charecteristics of the mineralizing fluid in the Akguney copper-lead-zinc deposit, NE Turkey, International Geology Review, v. 51, p. 375-387.
Wilkinson. J J., 2001, Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits, Lithos, v. 55, p. 229-272.