بررسی تیپ و خاستگاه کانه زایی آهن در رخداد معدنی مسگر، جنوب زنجان، با استفاده از داده های سنگ شناسی، کانی شناسی و زمین شیمیایی

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 5، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 12، تیر 1394، صفحه 111-127   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v7i1.26256

نویسندگان

محمد ابراهیمی؛ حسین کوهستانی^* ؛ احسان شهیدی

زنجان

چکیده

رخداد معدنی آهن مسگر در گوشه شمال باختری پهنه ایران مرکزی و در فاصله 115 کیلومتری جنوب زنجان قرار دارد. در این محدوده، واحدهای رسوبی و آتشفشانی- آذرآواری میوسن رخنمون دارند. کانه زایی آهن به‌صورت رگه ای و عدسی‌شکل درون و در مرز واحدهای آذرآواری (کمر پایین) و گدازه های آندزی بازالتی (کمر بالا) رخ داده است. نتایج مطالعات سنگ نگاری گدازه های آندزی-بازالتی نشان می دهد که بافت غالب در این سنگها پورفیریتیک با درشت‌بلورهای پلاژیوکلاز (گاهی تا اندازه 3 میلی متر) و پیروکسن در یک زمینه شیشه ای تا ریزبلور است. براساس مطالعات زمین شیمیایی، این گدازه ها مربوط به محیطهای حاشیه فعال قاره ای بوده و ماهیت کالک آلکالن دارند. کانه زایی آهن در این منطقه به‌صورت رگه ای و سیمان بِرش های گرمابی رخ داده و بافت کانسنگ از نوع رگه ای، رگه‌چه ای، توده ای، بِرشی، خُرد‌شده و دانه راکنده است. مهمترین کانی موجود در این رخداد معدنی، هماتیت است که با میزان اندکی مگنتیت و کالکوپیریت همراهی می شود. گوتیت در اثر فرآیندهای سوپرژن تشکیل شده است. کوارتز و کلریت، کانیهای باطله را در رخداد معدنی مسگر تشکیل می دهند. بافتهای مهم این کانیها شامل رگه ای، رگه‌چه ای، گل کلمی، کوکاد و پوسته ای هستند. دگرسانی گرمابی به بخشهای سیلیسی و کلریتی‌شده پهنه های کانه دار محدود می شود. در خارج از پهنه‌های کانه دار، دگرسانی به‌صورت سریسیتی و کلسیتی- کلریتی‌شدن گدازه های آندزی بازالتی میزبان رخ داده است. بررسی الگوی رفتاری عناصر نادر خاکی در پهنه‌های کانه دار و سنگهای میزبان، بیانگر تهی شدگی مشخص (به‌جز عنصر Ce) در میزان این عناصر در پهنه‌های کانه دار است. کاهش در میزان عناصر نادر خاکی سبک نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین بیشتر مشهود است. این امر بیانگر میزان بالای واکنش بین سیالات کانه زا و سنگ میزبان در مسگر می باشد. مقایسه ویژگیهای زمین شناسی، کانی شناسی، زمین شیمیایی و ساخت و بافت ماده معدنی در رخداد معدنی مسگر با تیپ های مختلف کانسارهای آهن نشان می دهد، کانه زایی آهن در مسگر در ابتدا به صورت آتشفشانی- رسوبی تشکیل شده و سپس تحت تأثیر سیالات گرمابی به صورت رگه ای تمرکز دوباره یافته است.

کلیدواژه‌ها

کانه زایی آهن؛ تیپ رگه ای گرمابی؛ بافت بِرشی؛ دگرسانی؛ مسگر؛ زنجان

مراجع

Barker, D.S., 1995. Crystallization and alteration of quartz monzonite, Iron Spring mining district, Utah, relation to associated iron deposits. Economic Geology, 90(8): 2197–2217.

Bau, M., 1991. Rare-earth element mobility during hydrothermal and metamorphic fluid-rock interaction and the significance of the oxidation state of europium. Chemical Geology, 93(3): 219–230.

Bi, X., Hu, R. and Cornell, D.H., 2004. The alkaline porphyry associated Yao'an gold deposit, Yunnan, China: Rare earth element and stable isotope evidence for magmatic-hydrothermal ore formation. Mineralium Deposita, 39(1): 21–30.

Bierlein, F.P., Waldron, H.M. and Arne, D.C., 1999. Behaviour of rare earth and high field strength elements during hydrothermal alteration of meta-turbidites associated with mesothermal gold mineralization in central Victoria, Australia. Journal of Geochemical Exploration, 67(1): 109–125.

Chappell, B.W. and White, A.J.R., 1974. Two contrasting granite types. Pacific Geology, 8(2): 173–174.

Cullers, R.L. and Graf, J.L., 1984. Rare earth elements in igneous rocks of the continental crust: Intermediate and silicic rocks ore petrogenesis. In: P. Henderson (Editor), Rare Earth Elements Geochemistry. Elsevier, Amsterdam, pp. 275–316.

Dong, G., Morrison, G. and Jaireth, S., 1995. Quartz textures in epithermal veins, Queensland; classification, origin and implication. Economic Geology, 90(6): 1841–1856.

Eftekheārnezhād, J., 1980. Dividing different parts of Iran according to their structural positions in relation to the sedimentary basins. The Journal of the Iranian Petroleum Institute, 82: 19-28. (in Persian)

Galoyan, R.Y., Sosson, M., Corsini, M., Billo, S., Verati, C. and Melkonyan, R., 2009. Geology, geochemistry and 40Ar/39Ar dating of Sevan ophiolites (Lesser Caucasus, Armenia): Evidence for Jurassic back-arc opening and hot spot event between south Armenia and Eurasia. Journal of Asian Earth Sciences, 34(2): 135–153.

Ghorbani, M., 2007. Economic geology, mineral deposits and natural resources of Iran. Arian Zamin, Tehran, 492 pp.

Gill, J.B., 1981. Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer-Verlag, Berlin, 390 pp.

Giritharan, T.S. and Rajamani, V., 2001. REE geochemistry of ore zones in the Archean auriferous schist belts of the eastern Dharwar Craton, south India, Proc. Indian Academic Science (Earth Planet Science), 110(2): 143–159.

Harris, N.B.W., Pearce, J.A. and Tindle, A.G., 1986. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism. In: M.P. Coward, and A.C. Ries (Editors), Collision Tectonics. Geological Society of London, Special Publication, pp. 67–81.

Hedenquist, J.W. and Arribas, A., 1998. Evolution of an intrusion-centered hydrothermal system: far southeast Lepanto porphyry and epithermal Cu-Au deposits, Philippines. Economic Geology, 93(4): 373–404.

Hedenquist, J.W., Izawa, E., Arribas, A. and White, N.C., 1996. Hydrothermal system in volcanic arcs, origin of the exploration for epithermal gold deposits. A short course at Mineral Resource Department, Geological Survey of Japan, Tsukuba, Japan.

Ineson, P.R., 1989. Introduction to practical ore microscopy. Longman Scientific and Technical, London, 181 pp.

Kamber, B.S., Ewart, A., Collerson, K.D., Bruce, M.C. and McDonald, G.D., 2002. Fluid-mobile trace element constraints on the role of slab melting and implications for Archaean crustal growth models. Contributions to Mineralogy and Petrology, 144(1): 38–56.

Kikawada, Y., Ossaka, T., Oi, T. and Honda, T., 2001. Experimental studies on the mobility of lanthanides accompanying alteration of andesite by acidic hot spring water. Chemical Geology, 176(1): 137–149.

Kouhestani, H., Ghaderi, M., Zaw, K., Meffre, S. and Emami, M.H., 2012. Geological setting and timing of the Chah Zard breccia-hosted epithermal gold-silver deposit in the Tethyan belt of Iran. Mineralium Deposita, 47(4): 425–440.

Kuster, D. and Harms, U., 1998. Post-collisional potassic granitoids from the southern and northern parts of the Late Neoproterozoic East Africa Orogen: a review. Lithos, 45(1): 177–195.

Lottermoser, B.G., 1992. Rare earth elements and hydrothermal ore formation processes. Ore Geology Reviews, 7(1): 25–41.

Marschik, R. and Fontbote, L., 2001. The Candelaria-Punta Del Cobre iron oxide Cu-Au (-Zn-Ag) deposits, Chile. Economic Geology, 96(8): 1799–1826.

Miyashiro, A., 1977. Nature of alkalic volcanic series. Contributions to Mineralogy and Petrology, 66(1): 91–110.

Nabatian, G., Ghaderi, M., Rashidnejad-Omran, N. and Daliran, F., 2009. Geochemistry and origin of apatite-bearing iron oxide deposit of Sorkhe Dizaj, SE Zanjan. Journal of Economic Geology, 1(1): 19-46.

Nakamura, N., 1974. Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 38(5): 755–773.

Palacios, C.M., Hein, U.F. and Dulski, P., 1986. Behavior of rare earth elements during hydrothermal alteration at the Buena Esperanza copper–silver deposit, north Chile. Earth and Planetary Science Letters, 80(3): 208–216.v

Rādfar, J., Mohammadiha, K. and Ghahraeipour, M., 2005. Geological map of Zarrin Rood (Garmab), scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.

Ramdohr, P., 1980. The ore minerals and their intergrowths. Pergamon Press, New York, 1205 pp.

Richards, J.P., Wilkinson, D. and Ullrich T., 2006. Geology of the Sari Gunay epithermal gold deposit, northwest Iran. Economic Geology, 101(8): 1455–1496.

Shahidi, E., Ebrahimi, M. and Kouhestani, H., 2012. Structure, texture and mineralography of Mesgar iron occurrence, south Gheydar. 4th Symposium of Iranian Society of Economic Geology, University of Birjand, Birjand, Iran. (in Persian with English abstract)

Shelley, D., 1993. Igneous and metamorphic rocks under the microscope: Classification, textures, microstructures and mineral preferred-orientations. Chapman and Hall, London, 445 pp.

Spangenberg, J.E., Lavric, J.V., Alcala, C., Gosar, M., Dold, B. and Pfeifer, H.P., 1999. Inorganic and organic geochemical patterns of waste material from the Idrija mercury mine (Slovenia): Tracers of natural and anthropogenic chemicals. 5th Biennial SGA Meeting and 10th Quadrennial IAGOD Symposium, London, England.

Stöcklin, J., 1968. Structural history and tectonics of Iran: A review. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52(7): 1229–1258.

Stromer, J.C., 1972. Mineralogy and petrology of the Raton-Clayton volcanic field, northeastern New Mexico. Geological Society of America Bulletin, 83(11): 3299–3322.

Sun, S.S. and McDonough, W.F., 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: A.D. Saunders and M.J. Norry (Editors), Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society of London, Special Publication, pp. 313–345.

Tscuchiyama, A., 1985. Dissolution kinetics of plagioclase in the melt of the system diopside-albite-anorthite and origin of dusty plagioclase in the andesites. Contributions to Mineralogy and Petrology, 89(1): 1–16.

Ulmer, P., 2001. Partial melting in the mantle wedge- the role of H2O in the genesis of mantle-derived arc-related magmas. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 127(1): 215–232.

Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis: A Global Tectonic Approach. Unwin Hyman, London, 446 pp.

Yilmaz, H., Oyman, T., Arehart, G.B., Colakoglu, A.R. and Billor, Z., 2007. Low-sulfidation type Au-Ag mineralization at Bergama, Izmir, Turkey. Ore Geology Reviews, 32(1): 81–124.

Yilmaz, H., Oyman, T., Sonmez, F.N., Arehart, G.B. and Billor, Z., 2010. Intermediate sulfidation epithermal gold-base metal deposits in Tertiary subaerial volcanic rocks, Sahinli/ Tespih Dere (Lapseki/western Turkey). Ore Geology Reviews, 37(3): 236–258.