Estaj manganese mineralization, an example of volcano - sedimentary type manganese mineralization in the south of West Sabzevar

Abstract

Estaj manganese deposit is located close to the Estaj village, 40 km southwest of Sabzevar, in Central Iran and Sabzevar subzone. Based on field evidences and microscopic studies, the rock units of the study area are pyroxene hornblende tracy Andesite, crystalin andesitic tuff, pyroxen hornblende andesite, pyroxen andesite- basalt, chert and limstone. These rock units belong to Late Cretaceous and can be one of the geological evidences for the origin of volcano – sedimentary mineralization. Chemical and mineralogical analysis by XRF, ICP, XRD methods and microscopic studies were performed over Estaj manganese ores. The result of XRD analysis confirmed pyrolusite as the main Mn oxide but psilomelane was distinguished only by microscope. The Chemical analyses of Mn ore indicated the high values of Si (17.01 – 75.54 ppm), Ba (300 – 1965 ppm), Sr (200 – 844 ppm) and MnO/Fe2O3 (1.62 – 58.61) and low amounts of Zn (34 – 79 ppm), Co (2 – 16 ppm), Ni (2 – 10 ppm), U (20 – 71 ppm) and Th (2 – 5 ppm). The result of geochemical analysis is indicative of deposition of manganease solution along with silica due to physio -chemical changes of sea water and also reflects the submarine hydrothermal origin for this mineralization. Ore bodies form layer and lense within the pyroclastic rocks (andesitic green crystalline tuff and red tuff) and can be seen as strat form with host rocks. Also ore bodies form amygdaloidal with pyroxene andesite-basalt. The ore bodies has massive, dendritic, layer and spherulitic textures and the mineralogy is mainly pyrolusite, braunite and psilomelane. Wall rock alteration in foot wall cansists mainly of chloritic, argillic and silicification. Estaj mineralization according to it's various characters such as volcano-sedimentary nature of the host sequence and the host rocks geometry, texture and structure and mineralogy, shows the most similarities to the volcano-sedimentary (exhalative –type) manganese deposits.

Keywords


[1] جعفریان م.ب.، جلالی ع.، "نقشه 1:100000 ششتمد"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1377).

[2] مغفوری س.، راستاد الف.، موسیوند ف.، "جایگاه چینه ای، خاستگاه و ویژگی‌های افق‌های کانه‌زایی منگنز در توالی آتشفشانی – رسوبی کرتاسه پسین، جنوب- جنوب غرب سبزوار"، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، جلد 6، شماره 2، (1393) صفحات 201 تا 216.

[3] Siivola J., Schmid R., List of Mineral abbreviations (2007).

[4] فلاحی ح.، زرین‌کوب م.، محمدی س.، "زمین‌شناسی، سنگ نگاری و دگرسانی واحدهای ولکانیکی شمال آرین شهر (شمال بیرجند)"، دانشگاه شهید چمران اهواز، سومین همایش انجمن زمین‌شناسی اقتصادی ایران (1390).

[5] کریم پور م.، سعادت س.، "زمین شناسی اقتصادی کاربردی"، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ چهارم، (1389) صفحات 76-85

[6] Picot P., johan Z., "Atlas of ore minerals", 104, 255, 306,307, 313, 321.

[7] Nicholson K., "Genetic types of manganese oxide deposits in Scotland: Indicators of paleoocean-spreading rate and a Devonian geochemical mobility boundary",. Economic Geology 87(5) (1992) 1301-1309.

[8] معانی‌جو م.، نصیری ع.، آلیانی ف.، مستقیمی م.، قلی پور م.، مقصودی ع.، "بررسی زمین شیمی عناصر اصلی، کمیاب و نادر خاکی در کانسار منگنز شهرستانک؛ رهیافتی در تعیین شرایط تشکیل کانسار"، مجله زمین شناسی اقتصادی، جلد 7، شماره1، (1394) صفحات 1 تا 21.

[9] Glasby G.P., "Manganese: predominant role of nodules and crust. In: H.D. Schulz and M. Zabel (Editors)", Marine Geochemistry. Springer-Verlag, Berlin, pp. 335-372.

[10] Bonatti E., Kraemer T., Rdell H., "Classification and genesis of submarine iron-manganese deposits of the ocean floor. In: D.R. Horn (Editor), Ferromanganese Deposits of the Ocean Floor", Aren House Harriman, (1972) pp. 149-16

[11] Crerare D.A., "Manganiferoucherts of the Franciscan assemblage: In General geology, ancient and modern analogues, and implication for hydrothermal convection at ocean spreading centers", Economic Geology, 77(3) (1982) 519-540.

[12] Roy S., "Environments and processes of manganese deposition", Economic Geology. Vol, 87, (1992) pp 1218-1236.

[13] کاظمی راد م.، راستاد الف.، محجل م.، "کانه‌زایی آهن منگنزدار در دولومیت‌های معادل سازند شتری در شمال خاور دهبید، سنندج- سیرجان جنوبی، استان فارس، علوم زمین، شماره 94 (1393) صفحه 369 تا 382.

[14] Holtstam D., Mansfeld J., "Origin of a carbonate- hosted Fe-Mn-(Ba-As-Pb-Sb-W) deposit of Langban- type in central Sweden", Mineralium Deposita, 36(7) (2001) 641-657.

[15] Toth J.R., "Deposition of submarine crusts rich in manganese and iron", Geology Society American Bull, 91(1) (1980) 44-54.

[16] Choi J. H., Hariya Y., "Geochemistry and depositional environment of Mn oxide deposits in the Tokorobelt, northeastern Hokkaido", Japan. Economic Geology, 87(5) (1992) 1265-1274.

[17] Maynard J., "The Chemistry Of Manganese Ores through Time: A Signal Of Increasing, Diversity of Earth-Surface Environments", Econimic Geology 105 (2010).

[18] Karakus A., Yavuz B., Koc S., "Mineralogy and MajorTrace Element Geochemistry of the Haymana Manganese Mineralizations", Ankara, Turkey 1 (2010).

[19] قمشی س.، "بررسی کانی‌شناسی، ژئوشیمی، دگرسانی و پردازش داده‌های ماهواره‌ای کانسار منگنز ذاکری (جنوب غربی سبزوار ) با نگرشی بر فرآوری و کاربردهای صنعتی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، (1394) صفحات 64 تا 75.

[20] مقدسی س.، نگهبان ی.، "بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی کانسنگ و سنگ میزبان کانسار منگنز رباط کریم، جنوب باختر تهران"، مجله علوم زمین، شماره 83، (1391) صفحه 67 تا76.

[21] Zarasvandi A, Lentz D, Rezaei M., Pourkaseb H., "Genesis of the Nasirabad manganese occurrence", Fars province, Iran:Geochemical evidences, Chemie Erde 73 (2013) 495- 508.

[22] لطفی م.، سجادی آل هاشم س.، امامی م.، "زمین شناسی، کانه نگاری، ژئوشیمی و زایش معدن منگنز بزنین"، اردستان ( استان اصفهان ) مجله علوم زمین، شماره88، (1392) صفحه 75 تا86.

[23] کریم پور م.، ملک زاده الف.، حیدریان م.،" اکتشاف ذخایر معدنی، مدل‌های زمین‌شناسی، ژئوشیمی، ماهواره‌ای و ژئوفیزیکی"، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ چهارم، صفحات 145-146.