کانسار اکسید آهن آپاتیت‌دار سرخه‌دیزج به‌عنوان نوع کایرونا: کانی‌شناسی، ساخت و بافت، دگرسانی و بررسی‌های مقایسه‌ای

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه کارلسروهه

چکیده

کانسار آهن سرخه­دیزج در جنوب‌‌خاوری زنجان، زیرپهنه­ی طارم از پهنه­ی ساختاری البرز باختری- آذربایجان قرار دارد. کهن‌ترین واحدهای سنگی این گستره شامل تراکیت- تراکی­آندزیت، الیوین بازالت و سنگ­های آذرآواری توف برشی و لاپیلی ‌توف وابسته به ائوسن است که توده­ی نفوذی نیمه‌عمیق کوارتزمونزونیتی، مونزونیتی و گرانیتی با سن ائوسن پایانی- الیگوسن آغازین در سنگ­های یاد شده نفوذ کرده است. این توده نفوذی، ویژگی­های گرانیت نوع I را داشته و ماگماتیسم منطقه، ویژگی­های نوع کوهزایی و وابسته به قوس­های ماگمایی را نشان می­دهد. کانه­زایی در این منطقه به‌شکل رگه­ای و بیشتر در درون سنگ میزبان توده­ی نفوذی نیمه‌عمیق تشکیل شده است. علاوه بر آن، کانی­زایی به‌مقدار بسیار کمتر درون سنگ­های آتشفشانی منطقه نیز به‌شکل رگه­ای مشاهده می­شود. ماده­ی معدنی به‌شکل رگه­ای و بافت­ کانسنگ­ها از نوع داربستی، توده­ای، نواری، برشی و رگه- رگچه­ای است. مگنتیت (با Ti پایین) و آپاتیت مهمترین کانی‌های موجود در این کانسار را تشکیل می‌دهند که به‌مقدار کم، کانی­های سولفیدی از جمله کالکوپیریت، بورنیت و پیریت، آن­ها را همراهی می‌کنند. در اثر فرآیندهای هوازدگی و برونزا، کانی­هایی چون کالکوسیت، مالاکیت، آزوریت، کوولیت، هماتیت و گوتیت نیز در این کانسار تشکیل شده­اند. مهمترین دگرسانی‌های رخ‌داده در این کانسار شامل دگرسانی­های فلدسپات پتاسیم، اکتینولیتی، آرژیلیک، سریسیتی، سیلیسی، تورمالینی و کلریتی- اپیدوتی هستند که دگرسانی­های  سیلیسی و آرژیلیک نسبت به دگرسانی­های دیگر، از گسترش بیشتری در منطقه برخوردارند. بررسی ویژگی­های کانسار اکسید آهن آپاتیت­دار سرخه­دیزج همچون محیط زمین ساختی، سنگ میزبان، کانی‌شناسی، دگرسانی و ساخت و بافت، بیانگر تشکیل این کانسار از شاره­های ماگمایی غنی از Fe، P < /span> و REE است. همچنین مقایسه کانسار سرخه­دیزج با انواع مختلف کانه­زایی آهن در دنیا نشان داده است که این کانسار، بیشترین شباهت را با کانسارهای اکسید آهن آپاتیت‌دار نوع کایرونا (Iron Oxide- Apatite (IOA)) دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sorkheh Dizaj apatite - iron oxide deposit as a Kiruna Type: mineralogy, texture and structure, alteration and comparative Studies

چکیده [English]

Sorkheh Dizaj apatite - iron oxide deposit is located in southeast of Zanjan, within the Tarom subzone of Western Alborz - Azarbaijan structural zone. The oldest units in the area are Eocene trachyte, trachyandesite, olivine basalt and volcanoclastic brecciated tuff and lapilli tuff intruded by a quartz-monzonite, monzonite and granite subvolcanic pluton of Late Eocene - Early Oligocene age. The subvolcanic plutonic rocks show characteristics of I-type granites and the magmatism shows orogenic characteristics related to magmatic arcs. Mineralization in the area occurred in the form of vein that is located in the host subvolcanic pluton. Furthermore, mineralization in the volcanic rocks occurs as veins similar to those in the subvolcanic rock mineralization, but less abundant. Geometry of the ore bodies is of vein type and their textures are stockwork, massive, banded, brecciate and vein-veinlet. Magnetite (low Ti) and apatite are the most important minerals at Sorkheh Dizaj deposit accompanied by minor sulfide minerals such as chalcopyrite, bornite and pyrite. The supergene minerals like chalcocite, malachite, azurite, covellite, hematite and goethite have been formed due to weathering and supergene processes. The main alterations of this deposit are K-feldspar metasomatism, actinolitization, argillic, sericitization, silicification, tourmalinization, and chlorite-epidotic where silicification and argillic alterations are more abundant than other alterations. The most important characteristics of the Sorkheh Dizaj apatite - iron oxide deposit (including tectonic setting, host rock, mineralogy, hydrothermal alteration, structure and texture) indicate magmatic Fe-P-REE-rich fluids source for the mineralization. Comparison of the Sorkheh Dizaj deposit with various types of iron mineralization in the world suggests that the deposit shows the most similarity with the Kiruna type Iron Oxide - Apatite (IOA) deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Apatite - iron oxide deposit
  • Kiruna type
  • mineralogy
  • alteration
  • Sorkheh Dizaj
  • Zanjan
1 رحمانی ش.، عابدیان ن.، مختاری س.ع.‌ا.، "زمین‌شناسی و ژنز کانسارهای اکسیدهای آهن- آپاتیت زون طارم (زنجان)"، بیست و سومین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی کشور (1383).

2 نباتیان ق.، قادری م.، رشیدنژاد عمران ن.، دلیران ف.، "ژئوشیمی و ژنز کانسار اکسید آهن آپاتیت‌دار سرخه‌دیزج، جنوب‌خاوری زنجان"، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، شمارۀ 1 (1388) ص 46-19.

3 سامانی ب.، چن‌زوئی تائو گ.، گوان ت.، "زمین‌شناسی پرکامبرین در ایران مرکزی از دیدگاه چینه‌نگاری، ماگماتیسم و دگرگونی"، فصلنامه علوم زمین، شمارۀ 10 (1372) ص 63-40.

4 Daliran F., "The magnetite-apatite deposit of Mishdovan, east Central Iran: an alkali rhyolite hosted, "Kiruna type" occurrence in the Infracambrian Bafq Metallotect (Mineralogic, petrographic and geochemical study of the ores and the host rocks)", Heidelberger Geowissenschaftliehe Abhandlungen, band 37. Ruprecht Karls-Universitiit, Heidelberg, (1990) 248.

5 Jami M., Dunlop A.C., Cohen D.R., "Fluid inclusion and stable isotope study of the Esfordi apatite-magnetite deposit, Central Iran", Economic Geology, 102 (2007) 1111-1128.

6 امینی ب.، "نقشه زمین‌شناسی طارم با مقیاس 1:100000، بازنگری و استاندارد از نقشه هیرایاما و همکاران"، سازمان زمین‌شناسی کشور (1379).

7 نباتیان ق.، "کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آهن آپاتیت‌دار سرخه‌دیزج، جنوب‌شرق زنجان"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس (1387).

8 Nabatian G., Ghaderi M., Rashidnejad-Omran N., Daliran F., "Apatite-iron oxide ore at Sorkhe Dizaj deposit, northwest Iran," 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway (2008).

9 Hitzman M.W., "Iron oxide-Cu-Au deposits: what, where, when and why; in Porter, T.M. (ed.), Hydrothermal iron oxide copper-gold and related deposits: a global perspective", Australian Mineral Foundation, Adelaide, (2000) 9-25.

10 Hitzman M.W., Oreskes N., Einaudi M.T., "Geological characteristics and tectonic setting of Proterozoic iron oxide (Cu-U-Au-LREE) deposits", Precambrian Research, 58 (1992) 241-287.

11 Daliran F., Stosch H.-G., Williams P., "Lower Cambrian iron oxide-apatite-REE (U) deposits of the Bafq district, east-Central Iran, in Corriveau, L. and Mumin, A.H. (eds.), Exploring for iron oxide copper-gold deposits: Canada and global analogues", Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division Short Course, x (2008) 143-155.

12 Daliran F., Stosch H.-G., Williams P., "Multistage metasomatism and mineralization at hydrothermal Fe oxide-REE-apatite deposits and “apatitites” of the Bafq District, Central-East Iran, in Andrew, C.J. et al. (eds.)", Digging Deeper, Proceedings of the 9th Biennial SGA Meeting, Dublin (2007) 1501-1504.

13 Ramdohr P., "The ore minerals and their intergrowth", Second edition, English translation of the 4th Edition, Two volumes. Pergamon Press, (1980) 1205.

14 کارگران بافقی ف.، "مطالعه زون‌های فسفات‌دار در کانسار آهن چغارت و ارتباط احتمالی آنها با زون‌های فسفات‌دار کانسار اسفوردی"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم (1380).

15 Morteani G., "The rare earths: their minerals, production and technical use", Eur. J. Mineral; 3 (1991) 641-650.

16 Nyström J.O., Henriquez F., "Magmatic features of iron ore of the Kiruna type in Chile and Sweden: ore textures and magnetite geochemistry", Economic Geology, 89 (1994) 820-839.

17 Naslund H.R., Aguirre R., Dobbs F.M., Henriquez F., Nystrom J.O., "The origin, emplacement and eruption of ore magmas", Internet (2000).

18 Gandhi S.S., "An overview of the Fe oxide-Cu-Au deposits and related deposit types", CIM Montreal 2003 Mining Industry Conference and Exhibition, Canadian Institute of Mining, Technical Paper, CD-ROM (2003).

19 Gandhi S.S., "Magmatic-hydrothermal Fe oxide±Cu±Au deposits: classification for a digital database and an overview of selected districts", IAVCEI General Assembly 2004, Pucon, Chile, CD-ROM, Abstracts 01a_pt_169 (2004).

20 Corriveau L., "Iron oxide copper gold deposits: a Canadian perspective, in Goodfellow, W. (ed.), Mineral deposits of Canada: a synthesis of major deposit-types, district metallogeny, the evolution of geological provinces, and exploration methods", Geological Association of Canada Mineral deposits Division, Special 5 (2007) 307-328.

21 Williams P., "Classifying IOCG deposits", in Exploring for iron oxide copper-gold deposits: Canada and global analogues, (2008) 11-19.

22 Barton M.D., Johnson D.A., "An evaporitic- source model for igneous-related Fe oxide (- REE-Cu-Au-U) mineralization", Geology, 24 (1996) 259-262.

23 Williams P.J., Barton M.D, Johnson D.A., Fontboté L., De Haller A., Mark G., Oliver N.H.S., Marschik R., "Iron oxide copper-gold deposits: geology, space-time distribution and possible modes of origin", (2005).

24 Fredholm K.A., "Bergarter och malmer I Lousavaara och Kirunavaara [Rock1 and ores at Lousavaara and Kirunavaara]", Geologiska Feroninges I Stockholm Forhanandlingar, 13 (1981) 266-270.

25 Parak T., "Phosphorus in different types of ore, sulfides in the iron deposits, and the type and origin of ores at Kiruna", Economic Geology, 80 (1985) 646-665.

26 Parak T., "The origin of the Kiruna iron ores", Sver. Geol. Unders., C 709, (1975a) 209.

27 Parak T., "Kiruna iron ores are not "intrusive-magmatic ores of the Kiruna type"", Economic Geology, 70 (1975b) 1242-1258.

28 Frietsch R., "On the chemical composition of the ore breccia at Luoassavaara, northern Sweden", Mineralium Deposita, 17 (1982) 239-243.

29 Lundbohm H., Backstrom H., "Geology of the Kirunavaara district", Geologisks Foreningensi Stockholm Forhandlingar, 20 (1989) 63-74.

30 Bookstrom A.A., "Magmatic features of iron ores of the Kiruna-type in Chile and Sweden: ore texture and magnetite geochemistry-A Disscusion", Economic Geology, 90 (1995) 469-472.

31 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.), Hydrothermal iron oxide copper gold and related deposits: a global perspective, PGC Publishing, Adelaide", 2 (2002) 303-320.

32 Barton M.D., Johnson D.A., "Footprints of Fe-oxide (-Cu-Au) systems", SEG 2004: Predictive Mineral Discovery under Cover. Centre for Global Metallogeny, Spec. Pub. 33, University of Western Australia, (2004) 112-116.

33 Gandhi S.S., Bell R.T., "Kiruna/Olympic Dam-type iron, copper, uranium, gold, silver; in Geology of Canadian mineral deposit types (ed.) O.R. Eckstrand, W.D. Sinclair, and R.I. Thorpe", Geological Survey of Canada, Geology of Canada, 8 (1996) 513-522 (also Geological Survey of America, The Geology of North America).

34 Hildebrand R.S., "Kiruna-type deposits: their origin and relationship to intermediate subvolcanic plutons in the Great Bear magmatic zone, northwest Canada", Economic Geology, 81 (1986) 640-659.

35 Frietsch R., Perdahl J.-A., "Rare earth elements in apatite and magnetite in Kiruna-type iron ores and some other iron ore types", Ore Geology Reviews, 9 (1995) 489-510.

36 Ray G.E., Lefebure D.V., "A synopsis of iron oxide ±Cu ±Au ±P ±REE deposits of the Candelaria-Kiruna-Olympic Dam family", Geological fieldwork, (2001) 267-272.

37 Edfelt A., "The Tjarrojakka apatite-iron and Cu (-Au) deposits, northern Sweden", PhD thesis (2007).

38 Geiger P., "Internal features of the apatite-bearing magnetite ores", Sveriges Geol. Unders, ser. C, 32 (1967) 624.

39 Naslund H.R., Henriquez F., Nystrom J.O., Vivallo W., Dobbs F.M., "Magmatic iron ores and associated mineralisation: Examples from the Chilean high Andes and coastal cordillera; in Porter, T.M. (Ed), Hydrothermal iron oxide copper gold and related deposits," A global perspective, PGC Publishing, Adelaide, 2 (2002) 303-320.

40 مؤید م.، "بررسی پترولوژیکی نوار ولکانو پلوتونیک ترشیری البرز غربی- آذربایجان با نگرشی ویژه بر منطقه هشتجین"، رساله دکتری، دانشگاه شهید بهشتی (1380).

41 Alavi M., "Tectonostratigraphic synthesis and structural style of the Alborz mountain in northern Iran", J. Geodynamics, 21(1996) 1-33.

42 Azizi H., Mehrabi B., Akbarpour A., "Genesis of Tertiary magnetite–apatite deposits, southeast of Zanjan, Iran", Resource Geology, 59 (2009) 330–341.

43 Azizi H., Jahangiri A., "Cretaceous subduction-related volcanism in the northern Sanandaj-Sirjan Zone, Iran", J. Geodynamics, 45 (2008) 178–190.

44 Hitzman M.W., Valenta R.K., "Uranium in iron oxide-copper-gold (IOCG) systems",











Economic Geology, 100 (2005) 1657-1661.

45 نباتیان ق.، قادری م.، رشیدنژاد عمران ن.، دلیران ف.، "کانه‌زایی آهن آپاتیت‌دار در کانسارهای سرخه‌دیزج، علی‌آباد و مرواریه، جنوب‌شرق زنجان"، پانزدهمین همایش انجمن بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، دانشگاه فردوسی مشهد (1386الف).

46 نباتیان ق.، قادری م.، رشیدنژاد عمران ن.، دلیران ف.، "کاربرد مطالعات الکترون مایکروپروب در بررسی کانسار آهن آپاتیت‌دار سرخه‌دیزج، جنوب‌خاوری زنجان"، بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور (1386ب).

47 Karimpour M.H., Zaw K., Huston D.L., "S-C-O isotopes, fluid inclusion microthermometry & the genesis of ore bearing fluids at Qaleh Zari Fe-Oxide Cu-Au-Ag mine, Iran", Journal of Sciences of the Islamic Republic of Iran, 16 (2005) 153-169