پتروژنز و تعیین سن U-Pb توده های نفوذی کانسار مس سرچشمه

معدن سرچشمه، جزو معادن مس پورفیری بزرگ دنیا به شمار می آید که در پهنه فلززایی کرمان قرار گرفته است. رخنمون های سنگی در محدوده معدن شامل سنگ های بازالتی، آندزیت بازالتی تا آندزیتی ائوسن و توده های گرانولار و پورفیری گرانودیوریتی الیگوسن و استوک پورفیری گرانودیوریتی سرچشمه، توده تاخیری دانه ریز گرانیتی و انواع دایک های هورنبلند، پلاژیوکلاز و بیوتیت پورفیری آندزیتی تا داسیتی میوسن هستند. در نمودار های عنکبوتی، نمونه های مورد مطالعه از واحدهای مختلف، الگو های غنی شدگی از LILE و تهی شدگی از HFSE همانند ماگماهای مربوط به کمان های آتشفشانی را نشان می دهند. سنگ های آتشفشانی ائوسن و توده های گرانولار و پورفیری گرانودیوریتی الیگوسن ویژگی های معمول در ماگماهای کمان های آتشفشانی را نشان می دهند؛ در حالی که توده های سرچشمه پورفیری، تاخیری دانه ریز گرانیتی و دایک ها ویژگی های ماگماهای آداکیتی را دارند. میزان نسبت N(La/Yb) در سنگ های آتشفشانی 1 تا 5، در توده های گرانودیوریت پورفیری و گرانودیوریت گرانولار 7 تا 11 و در توده های سرچشمه پورفیری و تاخیری دانه‍ریز گرانیتی و انواع دایک ها به بیشینه مقدار 20 تا40 می رسد. با توجه به فراوانی پایین عناصر HREE در توده ها و دایک های میوسن، به نظر می رسد که در منشا ماگماهای آنها گارنت حضور داشته است. تشکیل گارنت در منشا این سنگ ها به دلیل افزایش ستبرای پوسته پهنه کرمان در طی الیگوسن و میوسن صورت گرفته است. بر پایه سن سنجی بلورهای زیرکن به روش U-Pb، استوک پورفیری سرچشمه در 12.97 ± 0.23، توده تاخیری دانه ریز گرانیتی در 12.37 ± 0.17 و هورنبلند دایک ها در 12.16 ± 0.8 میلیون سال پیش جایگزین شده اند. بر پایه ویژگی های عناصر کمیاب در بلورهای زیرکن، توده های نفوذی و دایک های میوسن از منشا یکسان منشا گرفته اند. توده های سرچشمه پورفیری، تاخیری دانه ریز گرانیتی و انواع دایک ها، در میوسن میانی از درصد متفاوت ذوب بخشی پوسته زیرین آمفیبولیتی با مقادیر متفاوت گارنت در محیط پس از برخورد تشکیل شده اند.