نشریه علوم زمین خوارزمی

نشریه علوم زمین خوارزمی

کانه نگاری، ژئوشیمی و بررسی‌های ایزوتوپی گوگرد کانسار آهن 16 ب بافق، یزد

نویسندگان
پوریا سلامی 1
افشین اکبرپور 1
محمد لطفی 1
آرش گورابجیری 2
1 سازمان زمین‌شناسی کشور، پژوهشکدۀ علوم زمین، تهران،
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه، گروه مهندسی عمران
چکیده
کانسار آهن آنومالی16 ب بافق در زون ساختاری ایران مرکزی واقع شده است. از دیدگاه زمین شناسی کهن­ترین سنگ­های این ناحیه، واحد­های دگرگون شده پرکامبرین از نوع گنایس، میکاشیست، آمفیبولیت و میگماتیت بوده که پی سنگ منطقه را تشکیل داده است. توده نفوذی زیر زون کانه­دار با گابرو دیوریت­- سینیت­های قلیایی مشخص می­شود که مجموعه کمپلکس دگرگونی بنه شورو و واحدهای آهکی را قطع کرده است. کانی­زایی فلزی در ارتباط با سنگ­های گابرودیوریت و اسکارنی رخ داده است. مگنتیت فراوان­ترین کانه در محدوده مورد مطالعه است و با ساخت توده ای، برشی و دانه پراکنده دیده می­شود. دانه­های آن شکل­دار تا بی­شکل است. مگنتیت در سطح زمین اکسید شده و به کانی­های هماتیت، گوتیت و دیگر اکسیدهای آهن دگرسان می­شود. کانی­های فلزی همراه مگنتیت، پیریت، کالکوپیریت و پیروتیت است که با کوارتز، اکتینولیت، کلسیت، اپیدوت، پیروکسن و گارنت همراه است. تطابق نمودارهای عناصر نادر خاکی در کانی­سازی آهن­ و توده نفوذی نشاندهنده احتمالی یکسان بودن منشا کانی سازی با توده نفوذی است. عیار اکسید آهن در کانسنگ بین25 تا 75 درصد تغییر می­کند. عنصر آهن با اکسیدهای تیتانیم، منیزیم، منگنز ، فسفر، پتاسیم و سدیم همبستگی منفی نشان می­دهد. بر اساس رابطۀ کبالت با نیکل، کروم با نیکل، کروم با وانادیم، این کانسار آهن در محدوده کانسارهای با منشا هیدروترمال قرار می گیرد. با توجه به نسبت Al/Co و Sn/Ga این کانسار در محدوده کانسارهای تیپ اسکارنی است. بر اساس الگوهای پراکندگی عناصر کمیاب کانسار آهن آنومالی 16 ب با کانسارهای تیپ اسکارنی بیشتر شباهت دارد. شواهد زمین شناسی، کانه نگاری و همچنین ژئوشیمیایی کانی مگنتیت نشاندهنده منشاء اسکارنی برای کانی سازی آهن آنومالی 16 ب است. آهن توسط سیالات داغ حاصل از توده­های نفوذی، جابجا شده و در حدفاصل بین واحدهای دگرگونی و مرمر تجمع حاصل کرده است. مقدار δ34S در سولفات­های پرکامبرین-کامبرین بین18 تا31+ در هزار می­باشد، که با توجه به داده­های موجود مقدار δ34S در آنومالی 16ب بین21/42 تا27/22+ در هزار است. ایزوتوپ­های گوگرد محدوده مورد مطالعه منشا آب دریاهای قدیمی را دارد و سیالات جوی منشا تشکیل آن است. باتوجه به این نتیجه و همراهی پیریت­ها با مگنتیت می­توان چنین نتیجه گرفت که منشا مگنتیت­های این محدوده با پیریت­های محدوده بایستی یکسان باشند.ر
کلیدواژه‌ها
کانه‌زایی آهن
ژئوشیمی
اسکارن
ایزوتوپی گوگرد
آنومالی 16 ب
بافق
یزد

عنوان مقاله English

Mineralography, geochemistry and Sulfur isotope study in 16B magnetite mineralization anomaly, Bafgh, Yazd

نویسندگان English

Pouria Salami 1
Afshin Akbarpour 1
Mohammad Lotfi 1
Arash Gourabjiri 2
1 RIES
2 Islamic Azad mianeh Branch
چکیده English

Anomaly XVI-B located in Central Iran Structural Zone. The oldest rock formations in this study area are related to metamorphic rocks which are included gneiss, micaschist, amphibolite and megmatite. Mineralized intruded mass distinguished by alkaline diorite-syenite that cut Bonoshorow metamorphic complex and limestone units. Metallic mineralization is occurred in syenite, gabbro and skarn rocks. Magnetite is the most abundant mineral in anomaly XVI-B and also it has been seen as stripe, mass, disseminated and filling empty space textures. The magnetite grains are shaped to shapeless. Magnetite is oxidized near the surface and converts to hematite, goethite and other iron oxides. Another metallic mineral which are associated with magnetite are pyrite, and chalcopyrite, which have been found in quartz, actinolite, calcite, and epidotite that come with various forms within host rocks, syenite, gabbro, and skarn. According to the graphs of rare earth elements in iron mineralization and intruded units indicates the possible similarity of the source of iron mineralization with intruded mass. The grade of iron oxide in ore deposit varies between 25 and 75 percent. The iron element has a negative correlation with oxide of titanium oxides, magnesium, manganese, phosphorus, potassium and sodium. Based on cobalt relationship with nickel, chromium - nickel, and chromium - vanadium, so anomaly XVI-B iron deposit is related to the hydrothermal deposits. Due to the ratio of Al / Co and Sn / Ga, anomaly XVI-B is recognized as a skarn type deposit. Based on the scattering patterns of the rare elements, anomaly XVI-B is more similar to the skarn type deposit. Geological and mineralogical evidence, as well as the geochemical properties of the magnetite, indicate that skarn deposit is source of iron mineralization. Iron is transported by the hot fluids that come from intruded units that accumulates between boundary of metamorphic and marble units. δ34S value is between 21.24% - 22.27%. The source of Sulphur isotope is meteoric and ancient marine water. As a result, the accompaniment of magnetite with pyrite can be found that the source of magnetite is identical with pyrite.

کلیدواژه‌ها English

Fe mineralization
Geochemistry
Skarn
Sulfur isotope
16B anomaly
Bafgh
Yazd
9.Torab, F.M., Lehmann, B., "Magnetite-apatite deposits of the Bafq district, Central Iran", Apatite geochemistry and monazite geochronology. 71(2007) 347–363.
13.Bonyadi, Z., Davidson, G. J., Mehrabi, B. and Meffre, S., "Significance of apatite REE depletion and monazite inclusions in the brecciated Se-Chahun iron oxide- apatite deposit, Bafq district, Iran: Insights from paragenesis and geochemistry". Chemical Geology, 281(2011) 253– 269.
14.Daliran, F., Stosch, H.-G. and Williams, P.J., "Multistage metasomatism and mineralization at hydrothermal Fe oxide_REE_apatite deposits and ‘apatitites’ of the Bafq district, central east Iran". In: Stanely C. J. eds. Digging Deeper, p. Proceedings 9 the Biennial SGA Meeting Dublin, Ireland (2007) 1501-1504.
15.Dare, S. A. S., Barnes, S.J., Beaudoin, G., Méric, J., Boutroy, E. and Potvin-Doucet, C., "Trace elements in magnetite as petrogenetic indicators", Mineralium Deposita, 49(7): (2014) 785-796.
16.Heidarian, H., Alirezaie, S. and Lentz, D.,"Chadormalu Kiruna-type magnetite-apatite deposit, Bafq district, Iran: Insights into hydrothermal alteration and petrogenesis from geochemical, fluid inclusion, and sulfur isotope data", Ore Geology Reviews, 83: (2017)2–23.
17.Moore, F., Modabberi, S., Origin of Choghart iron oxide deposit, Bafq District, Central Iran: New isotopic and geochemical evidence. Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran. 14(3) (2003)259–269.
18.Taylor, B.E. and O, Neil, J.R., 1977. Stable isotope studies of metasomatic Ca-Fe-Al-Si skarns and associated metamorphic and igneous rocks, Osgood Mountains, Nevada. Contributions to Mineralogy and Petrology, 63(1): 1- 49
20.Haghipour, A., "Geological Map of Biabanak –BafqArea.1: 500,000", Geological Survey of Iran (1977).
21.Ramezani, J., Tucker, R.D., "The Saghand region, Central Iran: U–Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics", Am. J. Sci. 303 (2003) 622–665.
23.Förster, H., Jafarzadeh, A.,"The Bafq mining district in Central Iran: A highly mineralized InfraCambrian volcanic field". Econ. Geol. 89 (1994) 1697–1721.
24.Passchier, C. W. and Trouw, R. A. J. (2005) Microtectonics. 2nd edition, Springer, Verlag, Berlin.
25. Winter, J.D. (2014) Igneous and Metamorphic petrology. Pearsn new international edition. 738pp.
26.Whitney, D. L., Evans, B.W., "Abbreviations for names of rock-forming minerals", American mineralogist, 95(1) (2010) 185-187.
27.Bin, Z., Hong-Fu, Z., Xin-Miao, Z. and Yong-Sheng, H., "Iron isotope fractionation during skarn-type alteration Implications for metal source in the Han-Xing iron skarn deposit", Ore Geology Reviews, 4 (2016) 139-150.
28.Naslund, H.R., Aguirre, R., Dobbs, F.M., Henriquez, F.J. and Nystrom, J.O., "The origin, emplacement, and eruption of ore magmas", IX Congreso Geologico Chileno, Sociated geologica de chile, 2 (2000)135-139.
29.De Sitter, J., Govaret, A., De Grave, E., Chamaere, D. and Robrecht, G., 1977. Mossbauer Study of Ca2+- containing magnetite. Physica Status Solidi, 43(2): 619-624.
30.Zamanian, H., Radmard, K., "The geochemistry of REEs in Baba Ali skarn deposit, key point for finding mineralization condition", Journal of Crystallography and Mineralogy of Iran, (2014) 743-758.
31.Rollinson, H.R., (Translated by Moore F., Modaberi, S.), 2005. Using geochemical data. Iran University Press, Tehran, 422 pp. (inPersian)
32.Taylor, S.R. and McLennan, S.M., 1991. The continental Crust: its Composition and
Evolution: An Examination of the Geochemical Record Preserved in Sedimentary Rocks. Blackwell Scientific Publications, 312pp.
33.Gasper, M., Knaack, Ch., Meinert, D.L. and Moretti, R., "REE in skarn systems: A LA-ICP-MS study of garnets from the Crown Jewel gold deposit", Geochimica et Cosmochimica Acta, 79 (2007) 185-205.
34.Kato, Y., 1999. Rare Earth Elements as anIndicator to Origins of skarn deposits: Examples of the kamioka Zn-Pb andYoshiwara-Sannotake Cu (-Fe) deposits inJapan. Resource Geology, 49(4): 183- 198.
35.Bea, F., Residence of REE, Y, Th and U in granites and crustal protoliths, implications for the chemistry of crustal melts. Journal of Petrology, 37(1996) 521–552.
36.Seal, R., "Sulfur Isotope Geochemistry of sulfide Minerals", Reviews in Mineralogy & Geochemistry, 9 (2006) 633–677.
37.Claypool, G.E., Holser, W.T., Kaplan, I.R., Sakai, H. and Zak, I., "The age curves of sulfur and oxygen isotopes in marine sulfate and their mutual interpretations", Chem Geol, 28 (1980)199-260.
38.Hoefs, J., "Stable Isotope Geochemistry", Springer, 6th ed.: (2009) 285.
39.Williams P.J., Barton M.D., Johnson D.A., Fontbote L., De Haller A., Mark G.,Oliver N.H.S. and Marschik R., "Iron oxide copper-gold deposits: Geology, space-time distribution, and possible modes of origin", Economic Geology, 100 (2005) 371-405.
40.Daliran, F., Kiruna-type iron oxide-apatite ores and apatitites of the Bafq district, Iran, with an emphasis on the REE geochemistry of their apatites, In Porter, T.M., (ed.), Publishing, (2002) 303–320.
41.SadeghiDavati, V.A., Hassanzadeh, J. and Alirezaei, S., "Iron Oxide- apatite mineralization of Bafqdistrict: Spatial, temporal and geochemical relationship with granitoid magmatism and early Cambrian sedimentary provinces", 26th Earth Sciences Meting, Geological survey of Iran, Abstracts, 2008.
42.Azizi, H., Mehrabi, B. and Akabarpour, A., "Genesis of Tertiary Magnetite – Apatite Deposits, Southeast of Zanjan, Iran", Resource Geology, 59(2009) 330-341.
43.Bankuitz P., Bau U. and Seltmann, R., "Magnetite Ore bearing belts of protozoic and lower Paleozoic age in Europe-comparison between the Besser Arc (Germany) and the Bergslagen province (Sweden)", Mineral deposits, papuhan Rotterdam, (1997)36.
44.Bajwah, Z.U., Secombe, P.K. and Offler, R., "Trace element distribution, Co:Ni ratios and Genesis of the Big Cadiairon-copper deposit, New South Wales, Australia", Mineralium deposita, 22 (1987) 292-300.
45.Meinert, L.D., "Skarns and skarn deposits", Geosciences Canada, 19(4) (1992) 145-162.
47.Zhiwei, B., Zhenhua, Z., Jayanta, G., Anthony, E. and Jones, W.,"HFSE, REE and PGE geochemistry of three sedimentary rock-hosted disseminated gold deposits in southwestern Guizhou Province", China, Geochemistry Journal, 38(2), (2004)363-381.
48.Singoyi B., Danyushevsky L., Davidson G.J., Large R., Zaw K., "Determination of trace elements in magnetites from hydrothermal deposits using the LAICP-Stechnique", SEG 2006: Wealth creation in the minerals industry: Keystone, Society of Economic
Geologists(2006).