بررسی خاستگاه، فرآیندها و نوع کانه‌زایی آهن بر اساس مقدار زمین شیمیایی کانی مگنتیت و زمین شیمی کل سنگ: پژوهشی در کانسار آهن دلکن، جنوب غرب بردسکن، استان خراسان رضوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22128/ijcm.2026.3213.1024

چکیده

کانسار آهن دلکن در 36 کیلومتری جنوب غرب شهر بردسکن، بین طول‌های جغرافیایی "43'57°۴۷ تا "98'57°۴9 شرقی و عرض‌های جغرافیایی "37'34°58 تا "14'35°00 شمالی واقع است. کانسار آهن دلکن از نظر زمین‌شناسی در بخش شرقی پهنه زمین‌شناسی ایران مرکزی و از نظر ساختاری در قسمت شمال‌شرقی پهنه زمین ساختی کاشمر-کرمان جای دارد. با توجه به نتایج تجزیه، مقادیر اکسید‌های اصلی و FeO در این کانسار میانگین مقادیر محاسبه شده در نمونه‌های کانه‌زایی آهن دلکن برای آهن‌کل 17%/21، مگنتیت %88/31 و هماتیت %01/11 است. مقادیر عناصر کمیاب و عناصر خاکی نادر سبک (LREE) برای کانه مگنتیت و نمونه‌های کل‌سنگ اندازه‌گیری گردید. بررسی ویژگی­های زمین شیمیایی مگنتیت نشان‌دهنده نوع اسکارن، محیط گرمابی و خاستگاه ماگمایی برای سیال تشکیل­دهنده کانه‌زایی است. ناهنجاری عناصر La و Ce در کانه مگنتیت و مقادیر بیش از %1 کانی آپاتیت در معدن دلکن نشانه‌های زمین شیمیایی برای معرفی این کانسار به عنوان نمونه‌ای از کانسارهای نوع ترکیبی اسکارن- اکسید آهن آپاتیت هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Origin, processes, and iron mineralization types based on the geochemical composition of magnetite and whole-rock geochemistry: A study of the Delkan iron ore deposit, southwest of Bardaskan, Razavi Khorasan Province.

نویسندگان [English]

  • Masih Kassaeian
  • Mehrdad Behzadi
Department of Economic Geology and Hydrogeology, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Delkan iron deposit is located in the 36km southwestern of Bardeskan city and between longitudes of 57°47'43"E to 57°49'98"E and latitudes of 34°58'37"N to 35°00'14"N. This deposit is geologically located in the eastern part of Central-Iran. Regarding structural devisions this deposit lies in the northeastern part of the Kashmar-Kerman tectonic zone. According to the results of major oxide and FeO analyses in this deposit, the calculated mean values in the Delkan iron mineralization samples are: Fetotal=21.17%, magnetite=31.88%, and hematite=11.01%. Analysis of trace elements and LREE concentrations in magnetite ore and whole-rock samples was also performed. Examination of the geochemical characteristics of magnetite indicates a skarn type, hydrothermal environment, and magmatic origin for the ore-forming fluid. La and Ce anomalies in magnetite ore and apatite mineral content exceeding 1% in the Delkan mine are geochemical indicators that characterize this deposit as an example of hybrid skarn-iron oxide apatite type deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Delkan
  • Geochemistry
  • Skarn
  • Iron Oxide Apatite
  • Kashmar-Kerman Tectonic Zone
[1] Stöcklin J., "Structural history and tectonics of Iran: areview". AAPG Bull 25 (1968) 1229-1258. https://doi.org/10.1306/5D25C4A5-16C1-11D7-8645000102C1865D
[2] Iman pour B., Karimpour M.H., Malekzadeh Shafaroudi A., "Study of mineralization and geochemistry of Deh Zaman iron deposit (southwest of Bardeskan) in comparison with banded iron firmation deposits (In Persian)". Iranian Journal of Crysrallography and Mineralogy 24(4) (2016) 675-690.
[3] Malekzadeh Shafaroudi A., Karimpour M.H., Shabani S., "Geology, mineralogy, and geochemistry of the Padehbid iron occurrence, southwest of Bardaskan, South Khorasan Province (In Persian)". Advanced Applied Geology 8(3) (2018) 51-62. https://doi.org/10.22055/aag.2019.26711.1881
[4] Parvaresh Darbandi M., Malekzadeh Shafaroudi A., Azimzadeh A.M., Karimpour M.H., "Magnetite mineralization properties of Narm iron mine with respect to petrology and geochemistry of its adjacent gabbroic- dioritic rocks (North of Tabas, South Khorasan Province) (In Persian) ". Petrological Journal 11(1) (2020) 103-128. https://doi.org/10.22108/ijp.2020.118478.1145
[5] Shabani S., Karimpour M.H., Malekzadeh Shafaroudi A., "Geology and Mineralization of Delkan Mine, southwest of Bardeskan, Razavi Khorasan province (In Persian)". 7th Symposium of Iranian Society of Economic Geology, Damghan University, Iran (2015).
[6] Kassaeian M., Behzadi M., "Genesis of the Delkan iron deposit based on geological, tectonic, petrographic as well as δ18O and δ34S stable isotope studies (Southwest of Bardeskan, Khorasan Razavi Province) (in Persian)". Petrological Journal 16(4) (2025) 57-82. https://doi.org/10.22108/ijp.2025.146371.1369
[7] Ramezani J., Tucker R.D., "The Saghand region, central Iran: U-Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics". American journal of science 303(7) (2003) 622-665. http://dx.doi.org/10.2475/ajs.303.7.622
[8] Nozaem R., Mohajjel M., Rossetti F., Della Seta M., Vignaroli G., Yassaghi A., Eliassi M., "Post-Neogene right-lateral strike–slip tectonics at the north-western edge of the Lut Block (Kuh-e–Sarhangi Fault), Central Iran". Tectonophysics 589 (2013) 220-233. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.01.001
[9] Eftekharnezhad J., Valeh N., Ruttne A., Nabavi M.H., Alavi M., Haghipour A., " Geological map of Ferdows, Scale 1:250000". Geological survey of iran, Tehran (1977).
[10] Sahandi M.R., Qasemi M.R., Ekhtiarabadi M., Geological map of the Qasem Abad, Scale 1:100000 Sheet No. 7559. Geological Survey of Iran, Tehran (2010).
[11] Warr L.N., "IMA-CNMNC Approved Mineral Symbols". Mineralogical Magazine 85 (2021) 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43
[12] Dupuis C., Beaudoin G., "Discriminant diagrams for iron oxide trace element fingerprinting of mineral deposit types". Miner. Deposita 46 (2011) 319-335.
[13] Palma G., Barra F., Reich M. Simon A.C., Romero R., "A review of magnetite geochemistry of Chilean Iron Oxide-Apatite (IOA) deposits and its implications for ore-forming processes". Ore [1] Geology Reviews 126 (2020) 103-215. doi: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103748
[14] Knipping J.L., Bilenker L.D., Simon A.C., Reich M., Barra F., Deditius A.P., Munizaga R., "Trace elements in magnetite from massive iron oxide-apatite deposits indicate a combined formation by igneous and magmatic-hydrothermal processes". Geochim. Cosmochim. Acta 171 (2015b) 15-38.
[15] Dare S.A.S., Barnes SJ., Beaudoin G.,  "Trace elements in magnetite as petrogenetic indicators". Miner Deposita 49 (2014) 785–796. https://doi.org/10.1007/s00126-014-0529-0
[16] Hu X., Xiao B., Jiang H., Huang J., "Magnetite texture and trace element evolution in the Shaquanzi Fe-Cu deposit, Eastern Tianshan, NW China". Ore Geology Reviews 154 (2023) 105306.
[17] Boynton W.V., "Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Rare Earth Element Geochemistry". Developments in Geochemistry 2 (1983) 63-114.
[18] Kato Y., "Rare Earth Elements as an Indicator to Origins of skarn deposits: Examples of the kamioka Zn-Pb and Yoshiwara-Sannotake Cu(-Fe) deposits in Japan". Resource Geology 49 (1999) 183-198.
[19] Nielsen R.L., Forsythe L.M., Gallahan, W.E., Fisk M.R., "Major element and trace element magnetite-melt equilibria". Chem. Geol. 117 (1994) 167–191.
[20] Toplis M.J., Caroll M.R., "An experimental study of oxygen fugacity on Fe-Ti oxide stability, phase relations, and mineral-melt equilibria in ferro-basaltic systems". J. Petrol. 36 (1995) 1137–1170.
[21] Reich M., Simon A.C., Barra F., Palma G., Hou T., Bilenker, L.D., "Formation of iron oxide–apatite deposits". Nature Reviews Earth & Environment 3 (2022) 758–775. http://dx.doi.org/10.1038/s43017-022-00335-3.