بررسی فرآیندهای اولیه و ثانویه در کانسار منگنز نصیرآباد، جنوب نیریز، با استفاده از کانی شناسی و زمین شیمی ایزوتوپ های سرب

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 2، دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 8، تیر 1392، صفحه 37-47   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v5i1.22888

نویسندگان

علیرضا زراسوندی^* ؛ محسن رضایی؛ هوشنگ پورکاسب؛ عادل ساکی

شهید چمران اهواز

چکیده

کانسار منگنز نصیرآباد در استان فارس، در هشت کیلومتری جنوب‌غرب نیریز و در پنج کیلومتری جنوب نصیرآباد قرار دارد. این منطقه از لحاظ ساختاری در بخش جنوب‌شرقی زون زاگرس رانده‌شده واقع شده است. کانه زایی منگنز در این منطقه به‌صورت لایه های منگنزدار و نودول های منگنز است که به‌صورت بین‌لایه ای با نهشته های چرتی زون رادیولاریتی پیچکان قرار دارد. در این مطالعه، کانی شناسی و زمین شیمی اورانیم، توریم و ایزوتوپ های سرب به‌منظور بررسی فرآیندهای اولیه و ثانویه به‌کار گرفته شد. بدین‌منظور، علاوه بر مطالعات پتروگرافی و XRD، برای سنجش اورانیم، توریم و ایزوتوپ های سرب، از آنالیز ICP-MS استفاده شد. جدایش شدید فازهای آهن و منگنزدار و نبود فازهای کانیایی آهن دار در مطالعات XRD، حضور بلورهای تودوروکیت به‌صورت همزمان زایش با کوارتز، نسبتهای بالای U/Th در تعدادی از نمونه ها و نمودار توریم در مقابل اورانیم، نشان‌دهنده ورود سیالات گرمابی منگنزدار به حوضه رسوبی کانسار منگنز نصیرآباد است. وجود پیرولوزیت به‌صورت جانشینی در پوسته رادیولاریت‌ها، پرکننده حفرات سنگ میزبان، احاطه‌کننده باطله و پرکننده شکستگیها در تعدادی از نمونه ها، اثبات‌کننده تأثیرگذاری فرآیندهای برون زاد ثانویه بر کانه زایی اولیه گرمابی است. وجود مقادیر غیریکنواخت 206Pb/Pb204، 207Pb/Pb204 و 208Pb/Pb204 نشان‌دهنده نبود فرآیندهای یکنواخت گرمابی در حوضه رسوبی است و حاکی از مخلوط‌شدگی ایزوتوپ های سرب سیال گرمابی با ایزوتوپ های سرب از منشأ ثانویه می‌باشد. وجود ضرایب همبستگی قوی میان مقادیر مطلق ایزوتوپ های رادیوژنیک سرب و عناصر نامحلول با میدان پایداری بالا (HFSE) مانند 207Pb در مقابل Nb (81/0r=)، 207Pb در مقابل TiO2 (93/0r=)، 207Pb در مقابل Th (79/0r=) و همچنین همبستگی قوی این عناصر با پاره ای از اجزای مافیک مانند 208Pb در مقابل Fe2O3 (94/0r=) و Th در مقابل MgO (86/0r=) نشان دهنده ورود سرب رادیوژنیک همراه با مواد آواری مافیک به حوضه رسوبی است. وجود روند خطی مشابه میان نسبتهای 206Pb/Pb204 در مقابل 208Pb/Pb204 و 207Pb/Pb204 در نودول ها و لایه های منگنزدار، بیانگر وجود شرایط زمین شیمیایی یکسان در شکل‌گیری نودول ها و لایه های منگنزدار است و نشان می دهد فرآیند های شست‌و‌شو و نهشت دوباره منگنز، تأثیری در تغییر نسبتهای ایزوتوپی نداشته اند.

کلیدواژه‌ها

منگنز؛ نصیرآباد؛ کانی‌ شناسی؛ زمین شیمی ایزوتوپ سرب

مراجع

[1] Hofmann A.W., " Geographic control on Pb isotope distribution and sources in Indian Ocean Fe–Mn deposits", Geochim. Cosmochim. Acta 65 (2001) 4303–4319.

[2] Ling H., Burton K.W., O'Nions R. K., Kamber B. S., Von Blanckenburg F., Gibb A. J., Hein J. R., " Evolution of Nd and Pb isotopes in central Pacific seawater from ferromanganese crusts", Earth Planet. Sci. Lett 146, (1999) 1–12.

[3] Cochran J. K., McKibbin-Vaughan T., Dornblaser M.M., Hirschberg D., Livingston H.D., Buesseler K.O., " 210Pb scavenging in the North Atlantic and North Pacific Oceans", Earth Planet. Sci. Lett 97 (1990) 332–352.

[4] Oksuz N., " Geochemical characteristics of the Eymir (Sorgun-Yozgat) manganese deposit", Journal of Rare Earth 29 (2011) 287-288.

[5] Meynadier L., Allègre C., O'Nions R. K., " Plate tectonics, radiogenic isotopic tracers and paleoceanography The case of the manganese crusts in the Pacific", Earth and Planetary Science Letters 272 (2008) 513–522.

[6] Sarkarinejad K., " Structures and microstructures related to steady-state mantle flow in the Neyriz ophiolite, Iran", Journal of Asian Earth Sciences 25 (2005) 859–881.

[7] Sarkarinejad K., Godin L., Faghih A., "Kinematic vorticity flow analysis and 40Ar/39Ar geochronology related to inclined extrusion of the HP–LT metamorphic rocksalong the Zagros accretionary prism, Iran", Journal of Structural Geology 31 (2009) 691-706.

[8] Shahabpour J.,"Tectonic evolution of the orogenic belt in the region located between Kerman and Nyriz", J. Asian. Earth. Sci 24 (2005) 405-417.

[9] Babaie H. A., Ghazi M. A., Babaie A., La Tour T. E., Hassanipak A. A., "Geochemistry of arc volcanic rocks of the Zagros Crush Zone, Neyriz Iran", Journal of Asian Earth Sciences 19 (2001) 61–76.

[10] Ghasemi A., Talbot C. J., "A new tectonic scenario for the Sanandaj–Sirjan Zone (Iran)", Journal of Asian Earth Sciences 26 (2006) 683–693.

[11] Tangestani M., Jaffari L., Vincent R., Maruthi Sridhar, B. B.,"Spectral characterization and ASTER-based lithological mapping of an ophiolite complex: A case study from Neyriz ophiolite, SW Iran", Remote Sensing of Environment 115 (2011) 2243–2254.

[12] Alavi M.,"Regional stratigraphy of the Zagros fold-thrust belt of Iran and its proforeland evolution", American Journal of Science 304 (2004) 1-20.

[13] Usui A., Someya M.,"Distribution and composition of marine hydrogenetic and hydrothermal manganese deposits in the northwest Pacific", Geological Society Special 19 (1997) 177– 198.

[14] Jach R., Dudek T., "Origin of a Toarcian manganese carbonate/silicate deposit from the Krizna unit, Tatra Mountains, Poland", Chemical Geology 224 (2006) 136–152.

[15] Frank M.,"Radiogenic isotopes: tracers of past ocean circulation and erosional input", Rev. Geophys 40 (2002) 1001-1019.

[16] Tomczak M., Godfrey, J. S.,"Regional Oceanography", An Introduction. 2ème ed (2003) Daya, New-Dehli (India).

[17] Terakado Y., Walker R. j.,"Nd, Sr and Pb isotopic and REE geochemical study of some Miocene submarine hydrothermal deposits (Kuroko deposits) in Japan", Contrib Mineral Petro 149 (2005) 388–399.

[18] Abouchami W., Goldstein S. L., " A lead isotopic study of circum-Antarctic manganese nodules", Geochim. Cosmochim. Acta 59 (1995) 1809–1820.

[19] Booij E., Bettison-Varga L., Farthing D., Staudigel H., "Pb-isotope systematics of a fossil hydrothermal system from the Troodos ophiolite, Cyprus: Evidence for a polyphased alteration history", Geochimica et Cosmochimica Acta 64 (2000) 3559–3569.

[20] Verati C., Lancelot J., He´kinian R., "Pb isotope study of black-smokers and basalts from Pito Seamount site _Easter microplate", Chemical Geology 155 (1999) 45–63.

[21] Delkov V., Boycheva T., Hålenius U., Billström K., Kamenov G. D., Shanks W. C., Stummeyer J ., "Mineralogical and geochemical evidence for hydrothermal activity at the west wall of 50o 12N core complex (Mid-Atlantic ridge): A new ultramafic-hosted seafloor hydrothermal deposit? ", Marine Geology 288 (2011) 90-102.

[22] Maynard J., "The Chemistry Of Manganese Ores through Time: A Signal Of Increasing Diversity of Earth-Surface Environments", Econimic Geology 105 (2010) 535-552.

[23] Heshmatbehzadi K., Shahabpour j., "Metallogeny of Manganese and Ferromanganese Ores in Baft Ophiolitic Melange, Kerman, Iran" Australian Journal of Basic and Applied Sciences 4 (2010) 302-313.

[24] Rona, P., Bostrom K., Laubier L., Smith K., "Hydrothermal processes at Sea floor spreading centers", Published in cooperation with NATO Scientific Affairs Division (1983) 796.

[25] Zarasvandi A., Lentz D., Rezaei M., Pourkaseb H.,"Genesis of the Nasirabad Manganese Deposit, Fars province, Iran: Mineralogical-Geochemical Evidences", Chemie der Erde/Geochemistry (Under review).

[26] Ehrlich S., Harlavan Y., Bar-Matthews M., Halicz L.,"Lead and uranium isotopic behavior in diagenetic and epigenetic manganese nodules, Timna Basin,Israel, determined by MC-ICP-MS", Applied Geochemistry 19 (2004) 1927–1936.

[27] Faure G., "Principles of Isotope Geology", Wiley, New York (1986) 589.

[28] Bar-Matthews M.,"Mineralization of Uranium and other metals in Timna Formation, Timna Valley", Ph.D. Thesis, Hebrew University Jerusalem (1986).

[29] Mucke A., Adjimah K., Annor A., "Mineralogy,Petrography,geochemistry and genesis of the Paleoproterozoic Birimian Manganese-formation of Nsuta/Ghana". Mineralium Deposita 34 (1999) 297-311.