سنگ نگاری و کنترل کانیایی و زمین‌شیمیایی روی توزیع عناصر اصلی، فرعی، و جزئی در نهشته بوکسیتی- لاتریتی شمال شرق ملکان، استان آذربایجان شرقی، شمال باختری ایران

نویسندگان

1 دانشگاه ارومیه

2 دانشگاه تبریز

چکیده

نهشته­ بوکسیتی- لاتریتی در شمال خاور ملکان (استان آذربایجان شرقی، شمال غرب ایران) به صورت افق بین لایه­ای در تشکیلات کربناتی سازند روته (پرمین میانی- بالایی) پدید آمده است. بر اساس مقادیر ترکیب عناصر اصلی در کانسنگ­ها، این نهشته­ به رخساره سنگی مشخص، (1) لاتریت، (2) بوکسیت آهن­دار، (3) رس بوکسیتی و (4) بوکسیت سیلیسی تقسیم می­شود. از نظر سنگ نگاری، کانسنگ­ها بافت­های پلیتومورفیک، میکروگرانولار، نودولار، برشی دروغین، کلوفرم، اسفنجی، وکلومورفی- جریانی را نشان می­دهند که دال بر یک منشاء برجازا هستند. بر اساس شواهد صحرایی و داده­های زمین­شیمیایی، سنگ­های بازالتی که هنوز بقایایی از آنها در محل کنتاکت با سنگ­های بستر کربناتی وجود دارد، محتمل­ترین پروتولیت این نهشته­ می­باشند. مطالعات بافتی و زمین­شیمیایی نشان می­دهند که علاوه بر کاهش حجم پروتولیت و تغییرات فیزیکوشیمیایی (pH و Eh) محیط نهشت در طی فرایندهای هوازدگی، عواملی چون میزان دسترسی به لیگندهای کمپلکس­ساز، ناهمگنی پروتولیت، جذب سطحی، عملکرد سنگ­ بستر کربناتی به عنوان سد زمین­شیمیایی، رسوبگذاری همزمان عناصر، حضور در فازهای کانیایی مقاوم، بوکسیتی شدن غیر مستقیم، شرایط مورفودینامیکی و هیدرودینامیکی، در نهایت تشکیل در یک محیط آبی آرام و غیر آشفته نقش بارزی در توسعه کانسنگ­های بوکسیتی- لاتریتی در شمال شرق ملکان ایفا نموده­اند. ضرایب همبستگی بین عناصر نشان می­دهند که عناصر جزئی در کانسنگ­ها توسط بوهمیت، دیاسپور، روتیل، آناتاز، زیرکن، موسکویت، اکسیدهای منگنز، و زینوتایم تثبیت شده­اند.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petrography, and mineralogical and geochemical control on distribution of major, minor, and trace elements in bauxitic-lateritic deposit of the NE Malekan, East-Azarbaidjan Province, NW Iran

چکیده [English]

The bauxitic-lateritic deposit at northeast of Malekan (East-Azarbaidjan Province, NW Iran) occurred as interlayer horizon within the Ruteh carbonate formation (Middle-Upper Permian). Based on compositional values of major elements, this deposit is divided into four discrete lithologic facies including, (1) laterite, (2) ferruginous bauxite, (3) bauxitic clay, and (4) siliceous bauxite. Petrographically, the ores display pelitomorphic, micro-granular, nodular, pseudo-breccia, colloform, spongy, and collomorphic-fluidal textures which are indicative of an authigenic origin. According to field evidence and geochemical data, the basaltic rocks whose remnants still exist in places adjacent to the lower contact within the carbonate bedrocks are most likely to be the protolith of this deposit. Textural and geochemical studies indicate that besides volume reduction of the protolith and physico-chemical variations (e.g., pH and Eh) within depositional environment during weathering processes, factors such as the availability of the complexing ligands, heterogeneity of the protolith, adsorption, function of carbonate bedrock as geochemical barrier, contemporaneous deposition of elements, existing in the resistant mineral phases, indirect bauxitization, morphological and hydro-dynamical conditions, and finally formation in a passive and undisturbed aqueous environment played important roles in the formation of the bauxitic-lateritic ores in northeast of Malekan.  Correlation coefficients among the elements indicate that trace elements within the ores were fixed by boehmite, diaspore, rutile, anatase, zircon, muscovite, Mn-oxides, and xenotime.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Malekan
  • bauxitization
  • mineralogical control
  • fixation of elements
  • petrography
[1] Bardossy G., "Karst Bauxites", Elsevier Scientific, Amsterdam, (1982) 441p.

[2] Abedini A., "Investigations of mineralogy, geochemistry and genesis of the Permian to Triassic bauxitic- lateritic deposits in northwest of Iran", unpublished Ph.D. Thesis (in Persian), Geology Department, Tabriz University, (2008) 184p.

[3] Alavi-Naini M., Shahrabi M., Saidi A., "1:250000 map of Urmia guardrangle", Geological Survey of Iran (1985).

[4] Entezari A., "Investigation of economic geology of bauxite-laterite deposits in Mendilbesar area, SE Maragheh", unpublished MSc Thesis (in Persian), Geology Department, Tabriz University, (2006) 123p.

[5] Abedini A., Calagari A.A., "Studies of normative mineralogy and REE geochemistry of Permian residual horizon in northeast of Malekan, East-Azarbaidjan province (in Persian)", Journal of Geosciences (in press).

[6] Bardossy G.Y., Aleva G.Y.Y., "Lateritic Bauxites", Akademia, Kiado Budapest, (1990) 646p.

[7] Gresens R.L., "Composition-volume relationships of metasomatism", Chemical Geology 2 (1967) 47-55.

[8] Grant J.A., "The isocon diagram: A simple solution to Gresens equation for metasomatic alteration", Economic Geology 81 (1986) 1976-1982.

[9] Brimhall G.H., Chadwick O.A., Lewis C.J., Compson W., Williams I. S., Danty K.J., Dietrich W.E., Power M.E., Hendricks D., Bratt J., "Deformational mass transfer and invasive processes in soil evolution", Science 255 (1991) 695-702.

[10] Nesbitt H.W., Markovics G., "Weathering of granodioritic crust, long-term storage of elements in weathering profiles, and petrogenesis of siliciclastic sediments", Geochimica et Cosmochimica Acta 61 (1997) 1653-1670.

[11] Hieronymus B., Kotschoubey B., Boulegue J., "Gallium behaviour in some contrasting lateritic profiles from Cameroon and Brazil", Journal of Geochemical Exploration 72 (2001) 147-163.

[12] Meyer F.M., Happel U., Hausberg J., Wiechowski G., "The geometry and anatomy of the Pijigaos bauxite deposit, Venezuela", Ore Geology Review 20 (2002) 27-54.

[13] Ndjigui P., Bilong P., Bitom D., Dia A., "Mobilization and redistribution of major and trace elements in two weathering profiles developed on serpentinites in the Lomie ultramafic complex, southeast Cameroon", Journal of African Earth Sciences 50 (2008) 305-328.

[14] Beyala V.K.K., Onana V.L., Priso E.N.E., Parisot J., Ekodeck G.E., "Behaviour of REE and mass balance calculations in a lateritic profile over chlorite schists in South Cameroon", Chemie der Erde-Geochemistry 69 (2009) 61-73.

[15] Karadag M., Kupeli S., Arik F., Ayhan A., Zedef V., Doyen A., "Rare earth element (REE) geochemistry and genetic implications of the Mortas bauxite deposit (Seydisehir/Konya-southern Turkey", Chemie der Erde-Geochemistry 69 (2009) 143-159.

[16] Hayashi K., Fujisawa H., Holland H.D., Ohmoto H., "Geochemistry of sedimentary rocks from northeastern Labrador, Canada", Geochimica et Cosmochimica Acta 61 (1997) 4115-1437.

[17] Hallberg J.A., "A geochemical aid to igneous rocks identification in deeply weathered terrain", Journal of Geochemical Exploration 20 (1984) 1-8.

[18] Valeton I., "Bauxites", Elsevier, (1972) 226p.

[19] Boulange B., "Les formation bauxitigues lateriques de Cote d Ivoire", Travaux et Doduments ORSTOM, Paris 175 (1984) 341p.

[20] Mameli P., Mongelli G., Oggiano G., Dinelli E., "Geological, geochemical and mineralogical features of some bauxite deposits from Nurra (western Sardinia, Italy): Insights on conditions of formation and parental affinity", International Journal of Earth Sciences 96 (2007) 887-902

[21] Fernandez-Caliani J., Cantano M., "Intensive kaolinization during a lateritic weathering event in southwest Spain mineralogical and geochemical inferences from a relict paleosol", Catena 80 (2010) 23-33.

[22] Rollinson H., "Using geochemical data: Evaluation, presentation, interpretation", Longman Scientific and Technical, (1993) 352p.

[23] Etame J., Gerard M., Bilong P., Suh C.E., "Behaviour of elements in soils developed from nephelinites at Mount Etinde (Cameroon): Impact of hydrothermal versus weathering processes", Journal of African Earth Sciences 54 (2009) 37-45.

[24] Ji H., Wang S., Ouyang Z., Zhang S., Sun C., Liu X., Zhou D., "Geochemistry of red residua underlying dolomites in karst terrains of Yunnan-Guizhou plateau: The formation of the Pinba profile", Chemical Geology 203 (2004) 1-27.

[25] Margues J.J., Schulze D.G., Curi N., Mertzman S.A., "Trace element geochemistry in Brazilian Cerrado soils", Geoderma 121 (2004) 31-43.

[26] Henderson P., "Rare Earth Element Geochemistry", Elsevier, Amsterdam, (1984) 510p.

[27] Mutakyahwa M.K.D., Ikingura J.R., Mruma A.H., "Geology and geochemistry of bauxite deposits in Lushoto District, Usambara Mountains, Tanzania", Journal of African Earth Sciences 36 (2003) 357-369.