Mineralogical, geochemical and genetical investigations of the Jajarm karst bauxite deposit, NE Iran

Abstract

The Jajarm bauxite deposit is a part of the Irano-Hymalayan karst bauxite belt which is located about 175 km southwest of Bojnourd. This deposit has been developed as a stratiform horizon along the contact of Triassic dolomites and the Jurassic shales and sandstones. The basal contact zone of the bauxite horizon is mainly undulatory, and bauxite fills cavities in the footwall dolomite, whereas the upper contact zone is concordant with the hanging-wall shales and sandstones. Textural analysis indicates both allochthonous and autochtonous origins for the bauxites. Diaspore, bohemite, gibbsite, chamosite, hematite, goethite, clay minerals, anatase, cancrinite, crandallite, pyrite, and quartz were identified in the ore paragenesis. These minerals are developed during three stages of weathering, diagenetic and epigenetic processes. Combination of mineralogical and geochemical data show that this deposit formed during two main stages. First, bauxite materials, Fe and Ti oxides and clay minerals were developed as authigenic bauxitization processes of alkaline basaltic parent rock. During the second stage, these materials were transported to karst depressions, where they accumulated as a relatively thick bauxite horizon.

Keywords


[1] Bardossy G., "Karst Bauxites–Bauxite deposits on carbonate rocks", Developments in Economic Geology, Elsevier, Amsterdam, 14 (1982) 441 p.

[2] Özlo N., "Trace-element content Karst Bauxites and their parent rock in the Mediterranean belt", Mineralum deposita 18 (1983) 469-476.

[3] Bogatyrev B.A., Zhukov V.V., Tsekhovsky Yu.G., "Formation conditions and regularities of the distribution of large and superlarge bauxite deposits", Lithology and Mineral Resources 44 (2009) 135-151.

[4] Petrascheck W.E., "The genesis of allochthonous karst-type bauxite deposits of southern Europe", Mineralum deposita journal 24 (1989) 77-81.

[5] Öztrük H., Hein J.R., Hanilci N., "Genesis of the Dogankuzu and Mortaz bauxite deposits, Turides, Turkey, Separation Al, Fe and Mn implication for passive margin metallogeny", Economic Geology 97 (2002) 1063-1077.

[6] عابدینی ع.، کلاگری ع.ا.، "کانی‌شناسی و خاستگاه نهشته‌های بوکسیتی پرمین در شمال سقز، استان کردستان"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره4 (1388) ص 503-518.

[7] Karadag M.M., Kupeli S., Aryk F., Ayhan A., Zedaf V., Doyen A., "Rare earth element (REE) geochemistry and genetic implications of the Mortas Bauxite deposit (Seydisehir/Konya –Southern Turkey)", Chemie der Erde 69 (2009) 143-159.

[8] Mordberg L.E., "Geochemistry of trace element in Paleozoic bauxite profiles in northern Russia", Geochemical Exploration journal 57 (1996) 187-199.

[9] Maclean W.H., Bonavia F.F., Sanna G., "Argillite debris converted to bauxite during karst weathering: evidence from immobile element geochemistry at the Olmedo Deposit, Sardinia", Mineralum deposita journal 32 (1997) 607-616.

[10] Temur S., Kansun G., "Geology and petrography of the Mastadagi diasporic bauxites, Alanya, Antalya, Turkey", Journal of Asian Earth Sciences 27(2006) 512-522.

[11] کراسکوف ک.، برد د.، 1976، "مبانی زمین‌شیمی"، ترجمه شده توسط مر ف.، مدبری س.، انتشارات دانشگاه شیراز، (1377)، 788 ص.

[12] گزارش اکتشافی وزارت معادن و فلزات.، طرح تجهیز معدن و احداث کارخانه تولید آلومینا. منتشر نشده، (1376) 43 ص.

[13] شرکت آلومینای ایران.، "معرفی مجتمع آلومینای جاجرم"، مجله نظام مهندسی معدن، شماره5 (1388) ص 26-36.

[14] جعفرزاده ر.، "بررسی کانی‌شناسی بوکسیت جاجرم"، رساله کارشناسی ارشد زمین‌شناسی دانشکده علوم شیراز (1379) 156ص.

[15] ناصری م.، "بررسی ژئوشیمی کانسار بوکسیت جاجرم با نگرشی بر قابلیت‌ها و محدودیت‌ها در کاربرد صنعتی"، رساله کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی دانشکده علوم دانشگاه فردسی مشهد (1382) 126 ص.

[16] مولائی ح.، شریفیان عطار ر.، "ویژگی‌های زمین‌شناسی و اکتشافی بوکسیت جاجرم (جنوب باختری خراسان شمالی-شمال باختری خراسان بزرگ)"، فصلنامه علوم زمین، شماره 58 (1384) ص 99-86.

[17] اسماعیلی د.، اثنی‌عشری ا.، رحیم‌پوربناب ح.، امینی فضل ع.، "ژئوشیمی عناصر خاکی کمیاب (REE) در کانسار بوکسیت جاجرم (شمال خاوری ایران)"، فصلنامه علوم زمین، شماره 62 (1385) ص2-13.

[18] Esmaeily D., Rahimpour-Bonab H., Esna-ashari A., Kananian A., "Petrography and Geochemistry of the Jajarm Karst Bauxite Ore Deposit, NE Iran: Implications for Source Rock Material and Ore Genesis", Turkish Journal of Earth Sciences 19 (2010) 267-284.

[19] آقانباتی ع.، "زمین‌شناسی ایران"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافی معدنی کشور(1383) 586 ص.

[20] افشار ا.، سهیلی م.، واله ن.، "نقشه زمین‌شناسی کوه کورخود با مقیاس 1:250000"، انتشارات سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

[21] افشارحرب ع.، "زمین‌شناسی کپه‌داغ"، طرح تدوین کتاب زمین‌شناسی ایران. شماره 11. تهران. (1371).

[22] مهندسین خاک خوب،" گزارش زمین‌شناسی و تکتونیکی کانسار بوکسیت جاجرم"، منتشر نشده، (1370) 36 ص.

[23] درویش زاده ع.، "زمین‌شناسی ایران"، نشر دانش امروز (1370) 901ص.

[24] Berberian M., King G.C.P., "Towards a palogeography and tectonic evolution of Iran", Earth Sci 18 (1981) 210-265.

[25] کلاگری ع.ا.، عابدینی ع.، مؤذن م.، "سنگ‌های دیاباز منشاء عمده واحد بوکسیت ی پرمو-تریاس در قپی، غرب میاندوآب، آذربایجان غربی، ایران"، نشریه علوم دانشگاه تربیت معلم، جلد4، شماره2 (1383) ص 387-400.

[26] Calagari A.A., Abedini A., "Geochemical investigations on permo - triassic bauxite horizon at Kanisheeteh, east of Bukan, west-Azarbaidjan, Iran", Geochemical Exploration journal 94 (2007) 1-18.

[27] Grubb P.C.L., "Genesis of the Weipa bauxite deposits, N.E. Australia", Mineralum deposita. 6 (1971) 265-274.

[28] Aleva G.J.J.,"Laterites: concept, geology, morphology and chemistry", International Soil Reference and Information Center (ISRIC). Wageningen, The Netherlands. (1994) 169pp.

[29] Schellmann W., "A new definition of laterite. In: Banerji, P.K. (Ed.), Laterization processes", Geologyical Survey of India. Memoir 120 (1986) 11-17.

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

[31] ملائی ح،. شریفیان عطار ر.، "مطالعه بافت و فازهای کانی‌های تشکیل دهنده بوکسیت جاجرم، خراسان شمالی، شمال شرق ایران"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره2 (1385) ص366-339.

[32] Bates R., Jackson J., "Glossary of geology", American Geological Instittute, (1982) 751p.

[33] Bardossy G., Aleva G.J.J., "Lateritic bauxite", Developments in Economic Geology. Elsevier, Amsterdam, 27 (1990) 624pp.

[34] Tardy Y., Trolard F., Roquin C., Novikoff A., "Distribution of hydrated and dehydrated minerals in lateritic profiler and landscapes. Geochemistry of the earth,s surface and of mineral formation", Secand International Symposium, France, proceeding, (1990) 133-136.

[35] Mordberg L.E., "Geochemical evolution of a Devonian diaspore-crandallite-svanbergite-bearing weathering profile in the Middle Timan, Russia", Geochemical Exploration 66(1999) 353-361.

[36] Mongelli G., "Ce-anomalies in textural components of Uppet Cretaceous karst bauxites from the Apulian carbonate Platform (Southern Italy)", Chemical Geology.140 (1998) 69-79.

[37] عابدینی ع.، کلاگری ع.ا.، حاج علیلو ب.، "ویژگی‌های زمین‌شناسی- کانی‌شناسی و زمین‌شیمی عناصر کمیاب در نهشته بوکسیت آغاجری، جنوب شاهین‌دژ، شمال غرب ایران"، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، شماره2 (1387) ص 341-356.

[38] Mordberg L.E., "Association of trace elements in bauxites and evolution of conditions of bauxite formation. In: S. Ishihara, T. Urabe and H. Ohmoto (Editors)", Proceedings of the 29th International Geological Congress. 1992. Resour. Geol. Spec. Iss,15 (1993) 412-433pp.

[39] D' Argenio B., Mindszenty A., "Bauxites and related paleokarst: Tectonic and climatic event markers at regionalunconformities", Eclogae Geologicae Helvetiae 88 (1995) 453-499pp.

[40] Johns W.D., Grim R.E., Bradly W.F., "Quantitative estimation of clay minerals by diffraction methods", J.Sediment Petrol 24 (1954) 242-251.

[41] Mongelli G., Acquqfredda A., "Ferruginous concretions in a Late Cretaceous karst bauxite: composition and conditions of formation", Chemical Geology 158(1999) 315-320.

[42] Maksimovic Z., "Genesis of some Mediterranean karstic bauxite deposits", Trav. ICSOBA 13 (1976) 1-14.

[43] Schroll E., Sauer D., "Beitrag zur geochemie von Titan, Chrom, Nikel, Cobalt, Vanadium und Molibdan in Bauxitischen gestermen und problem der stoffichen herkunft des Aluminiums", Travaux de ICSOBA 5 (1968) 83-96.