سیماهای زمین‌شناسی، کانی شناسی، دگرسانی و زمین‌شیمی عناصر نادر خاکی کانسار آهن نیزار، جنوب‌ باختری مشهد، شمال خاوری ایران

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشگاه ارومیه

3 دانشگاه پیام نور

چکیده

کانسار آهن نیزار در فاصله­ی 50 کیلومتری جنوب باختری مشهد، شمال خاوری ایران واقع شده است. این کانسار  به صورت لایه­ها و عدسی­های جدا از هم در یک زون گسله در ماسه­سنگ­های کوارتز آرنایتی و ساب­لیتارنایتی سازند لالون (کامبرین زیرین) گسترش یافته است. بررسی­های کانی­نگاری نشان می­دهند که هماتیت کانه­ی اصلی کانسنگ­های آهن است که با گوتیت و پیریت در مقادیر کمتر همراهی می­شود. بررسی­های میکروسکوپی، حضور بافت­های اسکلتال، جانشینی برجای­مانده، جانشینی حاشیه­ای و شبه ریخت را در کانسنگ­ها مسجل می­سازند. بر اساس یافته­های سنگ­نگاری دو دسته از کانی­های دگرسان، درون­زاد (سریسیت، پیریت، پیروفیلیت، باریت، کلسدونی، و کلسیت) و برون­زاد (گوتیت، جاروسیت، ژیپس، لیمونیت، و هماتیت) در این کانسار تشکیل شده اند. با توجه به نتایج حاصل از کارهای صحرایی و بررسی­های کانی­نگاری و زمین­شیمیایی، به نظر می­رسد که شکل­گیری کانسنگ­های مورد بررسی از نظر ژنتیکی به سنگ­های درونگیر وابسته­اند.  فرایندهای گرمابی و سیستم­های گسلی (موجود در سنگ­های میزبان) تواماً نقش ارزنده­ای در شستشوی فلزات و نهشت کانسنگهای آهن داشته­اند. نتایج آنالیزهای شیمیایی نشان می­دهند که مقادیر REE ها در کانسنگهای آهن از 97/6 تا 26/18 ppm تغییر می­کنند. بازه­ی بی­هنجاری­های  Euو Ce در کانسنگ­ها به ترتیب برابرند با 36/1 – 01/0 و 89/1-28/0 ملاحظات زمین­شیمیایی نشان می­دهند که توزیع عناصر نادر خاکی در کانسنگ­های آهن نیزار با pH، فراوانی یون­های همبافت ساز ( CO32-، Fˉ، Clˉ، PO34- و SO42-)،  فرایندهای روبش و تثبیت در فازهای کانیایی نئومورف کنترل شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Geological, mineralogical, alteration features and rare earth elements (REEs) geochemistry of Neyzar iron deposit, southwest Mashhad, northeast Iran

چکیده [English]

Neyzar iron deposit is located about 50 km southwest Mashhad, northeast Iran. It was developed as layered and discontinuous lenses in a fault zone within quartz-arenite and sub-litharenite sandstones of Lalun Formation (Lower Cambrian).  Mineralographical studies show that hematite is the principal iron ore mineral accompanied by goethite and lesser amounts of pyrite. Microscopic examinations confirm the presence of skeletal, relic replacement, marginal replacement, and pseudomorphic textures within the ores. Based on petrographical data, two series of alteration minerals, hypogene (sericite, pyrite, pyrophyllite, barite, chalcedony, and calcite) and supergene (goethite, jarosite, gypsum, limonite, and hematite) were developed in this deposit. Based on the results obtained from field works, mineralographical and geochemical studies, it appears that the evolution of the studied ores is genetically related to the host rocks.  Both hydrothermal processes and fault systems (existing in the host rocks) played important roles in leaching of elements and depositing of the ores. Results of chemical analyses show that the REE values vary in the iron ores from 6.97 to 18.26 ppm. Eu and Ce anomalies in the ores are within the ranges of 0.01-1.36 and 0.28-1.89, respectively. Geochemical considerations reveal that distribution of rare earth elements within Neyzar iron ores was controlled by pH, abundance of complex-forming ions (CO32-, F־, Cl־, PO43-, and SO42-), scavenging processes, and fixation in neomorph mineral phases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Neyzar
  • Mashhad
  • Iron ores
  • rare earth elements
  • hematite
  • goethite

مراجع

[1] نبوی م.ح.، "دیباچه‌ای بر زمین‌شناسی ایران"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1355) ص 1-109.

[2] جعفرزاده ا.، قربانی م.، پزشکپور م.، " زمین‌شناسی ایران- کانسارهای آهن"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1374) ص 1-195.

[3] پور لطیفی ع.،" نقشه زمین‌شناسی چهارگوش طرقبه با مقیاس 1:100000"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1377).

[4] نجف‌زاده طهرانی پ.،" بررسی کانی‌شناسی و ژئوشیمی کانسار آهن نیزار، جنوب غرب مشهد (شمال شرق ایران) "، پایان‌نامه کارشناسی ارشد گروه زمین‌شناسی دانشگاه تبریز، (1387) ص 1-94.

[5] نجف‌زاده طهرانی پ.، کلاگری ع.ا.، عابدینی ع.، مظلومی ع.، "کانی‌شناسی و ژئوشیمی عناصر نادر خاکی در سنگ میزبان کانسار آهن نیزار (جنوب غرب مشهد)"، شانزدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، دانشگاه گیلان (1387).

[6] نجف‌زاده طهرانی پ.، کلاگری ع.ا.، عابدینی ع.، مظلومی ع.، " بررسی مینرالیزاسیون و ژنز کانسار آهن نیزار(جنوب غرب مشهد)"، هفدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، دانشگاه بوعلی همدان، (1388).

[7] Pettijohn F. J., Potter E. E., Siever R., "Sand and sandstone", Springer, New York, (1972) 1-618.

[8] Beane R. E., "Hydrothermal alteration in silicate rocks, southwestern North American", in Titley, S. R., ed., Advanced in geology of the porphyry copper deposits, south wesrern North American. The University of Arizona press. Tucson, Arizona, (1983) 1-500.

[9] Boulange B., Bouzat G., Pouliquent M., "Mineralogical and geochemical characteristics of two bauxitic profiles, Fria, Guinea Republic", Mineralium Deposita 31 (1996) 432-438.

[10] Radke B. H., Mathis, R. L., "On the formation and occurrence of saddle dolomite", Journal Sedimentary of Petrology 50 (1980) 1149-1168.

[11] Bigham J. M., Nordstrom D. K., "Iron and aluminum hydroxy-sulfates front acid sulfate waters", In: Alpers, C. N., Jambor, J. L., Nordstrom, D. K. (Eds), Sulfate minerals-Crystallography, Geochemistry and Enviromental Significance, Rev. Mineral Geochemistry 40, Mineral Society American Washington, DC, (2000) 351-403.

[12] Bigham J. M., Schwertmann U., Traina S. J., Winland R. L., Wolf M., "Schwertmaaite and the chemical modeling of iron in acid sulfate waters", Geochemica et Cosmochimica Acta 60 (1996) 2111-2121.

[13] Taylor S. R., McLennan S. M., "The continental crust; its composition and evolution", Blackwell, Oxford (1985) 1-312.

[14] Patino L. C., Velbel M. A., Price J. R., Wade J. A., "Trace element mobility during spheroidal weathering of basalts and andesites in Hawaii and Guatemala", Chemical Geology 202 (2003) 343-364.

[15] Gonzalez-Lopez J. M. G., Bauluz B., Fernandez-Nieto C., Oliete A. Y., "Factors controlling the trace element distribution in fine-grained rocks: the Albian kaolinite-rich deposits of the Oliete Basin (NE Spain)", Chemical Geology 214 (2005) 1-19.

[16] Wood S. A., "The aqueous geochemistry of the rare earth elements andyttrium: theorical prediction in hydrothermal solutions to 350˚C at saturation of water vapour pressure", Chemical Geology 88 (1990) 99-125.

[17] Haas J. R., Shock E. L., Sassani D. C., "Rare earth elements in hydrothermalsystems: estimates of standard partial modal thermodynamic properties of aqueous complexes of the rare earth elements at high pressures and temperatures", Geochimica et Cosmochimica Acta 59 (1995) 4329–4350.

[18] Feng J., "Behaviour of rare earth elements and yttrium in ferromanganese concretions, gibbsite spots, and the surrounding terra rossa over dolomite during chemical weathering", Chemical Geology 171 (2010) 112-132.

[19] Rollinson H. R., "Using geochemical data: Evaluation, Presentation, Interpretation", Longman (1993) 352 p.

[20] Taunton A. E., Welch S.A., Banfield J. F., "Microbial controls on phosphate and lanthanide distributions during granite weathering and soil formation", Chemical Geology 169 (2000) 137-382.

[21] Koppi A.J., Edis R., Foeld D.J., Geering H.R., Klessa D.A., Cockayne D.J.H., "REEs trends and Ce-U-Mn associations in weathered rock from Koongarra, northern territory, Australia”, Geochimica et Cosmochimica Acta 60 (1996) 1695-1707.

[22] Lewis A. J., Palmer M. R., Stuchio N. C., Kemp A. J., "The rare earth element geochemistry of acid-sulphate-chloride geothermal systems from Yellowstone National Park, Wyoming, USA", Geochimica et Cosmochemica Acta 61(1997) 695-706.

[23] Bühn B., Schneider J., Dulski P., Rankin A. H., "Fluid-rock interaction during progressive migration of carbonatitic fluids, derived from small-scale trace element and Sr, Pb isotope distribution in hydrothermal fluorite", Okorusu, Namibia, Geochimica et Cosmochemica Acta 67(2003) 4577-4595.

[24] Seward T. M., Barnes H. L., "Metal transport by hydrothermal ore fluids", in: H.L. Barnes (ed.), Geochemistry of hydrothermal ore deposits. John Willey and Sons (1997), 435-486.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 15 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش: 11 تیر 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار