کانی شناسی، زمین شیمی و نحوه تشکیل کانسار اسکارن آهن گوزل دره، جنوب شرق زنجان

زمین شناسی اقتصادی

مقاله 2، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 20، 1398، صفحه 33-55   

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/econg.v11i1.60810

نویسندگان

سید جواد مقدسی^{* 1}؛ محمد ابراهیمی²؛ فرشته محمدی¹

¹دانشگاه پیام نور

²دانشگاه زنجان

چکیده

کانسار آهن گوزل­‌دره در 44 کیلومتری جنوب­‌شرق زنجان، در پهنه البرز غربی- آذربایجان قرار دارد. نفوذ توده گرانیتوئید گوزل­‌دره به درون سنگ­‌های کربناتی منطقه مورد بررسی، موجب دگرگونی مجاورتی، تشکیل اسکارن و کانی‌­سازی آهن همراه آن شده است. گرانیتوئید گوزل­‌دره شامل گرانیت، گرانودیوریت و کوارتز مونزونیت و از نوع I است. این گرانیتوئید در محیط زمین­‌ساختی کمان آتشفشانی و حاشیه فعال قاره‌­ای تشکیل‌شده است و در محدوده سنگ­‌های کالک­‌آلکالن پتاسیم بالا و دسته شوشونیتی قرار می­‌گیرد. کانی­‌سازی آهن اغلب به شکل توده‌­های نامنظم، عدسی و رگه‌­ای با خلوص زیاد یافت می­‌شود. مگنتیت فراوان­‌ترین کانه سازنده کانسار است و هماتیت، پیریت و کالکوپیریت کانی­‌های فرعی هستند. با توجه به ویژگی­‌های سنگ­‌شناختی، کانی­‌شناختی و زمین­‌شیمیایی، کانسار اسکارن آهن گوزل­‌دره در سه مرحله تشکیل‌شده است: 1- جای‌گیری توده گرانیتوئید گوزل­‌دره و دگرگونی همبری سنگ­‌های میزبان کربناتی و تشکیل مرمر با بافت گرانوبلاستیک و کانی­‌های سیلیکات کلسیم (-منیزیم) بدون آب، 2- متاسوماتیسم و جانشینی که در ادامه مرحله قبلی رخ‌داده و با کانی­‌سازی جزئی مگنتیت در زون پیش‌رونده اسکارن همراه است و 3- سرد‌شدن توده گرانیتوئید گوزل­‌دره و سامانه گرمابی- ماگمایی وابسته به آن که با تشکیل کانی­‌های اپیدوت، ترمولیت (-اکتینولیت)، سرپانتین، تالک، کلریت، کلسیت و کوارتز در زون پس‌رونده اسکارنی همراه بوده و مسئول کانی­‌سازی اصلی آهن است. عملکرد فرایندهای سوپرژن و هوازدگی بر روی سامانه بالا موجب تشکیل کانی­‌های هماتیت، گوتیت، لیمونیت، مالاکیت و آزوریت شده و کانی‌ها و بافت­‌های اولیه از پیش موجود را متلاشی‌ کرده است.

کلیدواژه‌ها

کانسار آهن گوزل دره؛ کانی شناسی؛ زمین شیمی؛ مراحل کانی سازی؛ زنجان

مراجع

Aghanabati, A., 2006. Geology of Iran. Geological Survey of Iran, Tehran, 586 pp. (in Persian)

Andarz, F., 2006. Mineralogical study and ore controlling parameters of magnesian iron skarn mineralization at Arjin mineralized area, east of Zanjan (Zanjan province). M.Sc. thesis, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran, 197 pp. (in Persian)

Barbarin, B., 1999. A review of the relationships between granitoid types, their origins and their geodynamic environments. Lithos, 46(3): 605–626.

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.

Bookstrom, A.A., 1977. The magnetite deposit of El Romeral, Chile. Economic Geology, 72(6): 1101–1130.

Chappell, B.W. and White, A.J.R., 2001. Two contrasting granite types: 25 years later. Australian Journal of Earth Sciences, 48(4): 489–499.

Craig, R.J. and Vaughan, J.D, 1994. Ore microscopy and ore petrography. John Wiley and Sons, New York, 434 pp.

Dupuis, C. and Beaudoin, G., 2011. Discriminant diagrams for iron oxide trace element fingerprinting of mineral deposit types. Mineralium Deposita, 46(4): 319–335.

Ebrahimi, M., Kouhestani, H. and Shahidi, E., 2015. Investigation on type and origin of iron mineralization at Mesgar occurrence, south of Zanjan, using petrological, mineralogical and geochemical data. Journal of Economic Geology, 7(1): 111–127. (in Persian with English abstract)

Eftekhar Nezhad, J., Hajian, J. Hirayama, D.K., Houshmandzadeh, A., Nabavi, M., Samimi, J., Stöcklin, J. and Zahedi, M., 1994. Geological map of the Khoda Bandeh-Soltanieh quadrangle, scale 1:100,000. Geological Survey of Iran.

Einaudi, M.T., Meinert, L.D. and Newberry, R.J., 1981. Skarn deposits. In: B.J. Skinner (Editor), Economic Geology 75th Anniversary Volume. Society of Economic Geologists, Littleton, Colorado, pp. 317–391.

Esmaili, M., 2006. Mineralogy, geochemistry and genesis of Shahbolaghi iron deposit (west of Zanjan). M.Sc. thesis, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran, 222 pp. (in Persian)

Frietsch, R., 1978. On the magmatic origin of iron ores of the Kiruna type. Economic Geology, 73(4): 478–785.

Haghighi Bardineh, S.N., Zarei Sahamieh, R., Zamanian, H. and Ahmadi Khalaji, A., 2018. Petrology, geochemistry and tectonic setting studies in magmatic complex generating the Takht Fe-skarn deposit, NE Hamedan. Journal of Economic Geology, 10(2): 497–535. (in Persian with extended English abstract)

Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A. and Mitchell, S.F., 2007. Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th-Co discrimination diagram. Journal of Petrology, 48(12): 2341–2357.

Hatami. P., Mokhtari, M.A.A., Ebrahimi, M. and Nabatian, G., 2016. Mineralogy and fluid inclusion study of Mirjan iron deposit, NW Zanjan. The 8th Symposium of Iranian Society of Economic Geology, Zanjan University, Zanjan, Iran. (in Persian with English abstract)

Hou, T., Zhang, Z.C. and Kusky, T., 2011. Gushan magnetite-apatite deposit in the Ningwu basin, Lower Yangtze River Valley, SE China: hydrothermal or Kiruna-type? Ore Geology Reviews, 43(1): 333–346.

Karami, M., Ebrahimi, M. and Kouhestani. H., 2016. Lulak Abad iron occurrence, northwest of Zanjan: metamorphosed and deformed volcano-sedimentary type iron mineralization in Central Iran. Journal of Economic Geology, 8(1): 93–115. (in Persian with extended English abstract)

Khanmohammadi, N., Khakzad, A. and Izadyar, J., 2010. Mineralography, structural and textural studies and genesis of Zaker iron-apatite deposit (Northeast of Zanjan). Journal of Geosciences, Geological Survey of Iran, 19(76): 119–126. (in Persian with English abstract)

Maanijou, M. and Khodaei, L., 2018. Mineralogy and electron microprobe studies of magnetite in the Sarab-3 iron ore deposit, southwest of the Shahrak mining region (east Takab). Journal of Economic Geology, 10(1): 267–293. (in Persian with extended English abstract)

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.

Mason, B. and Moore, C.B., 1982. Principles of geochemistry. John Wiley, New York, 344 pp.

Middlemost, E.A.K., 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system. Erath Science Reviews, 37(3–4): 215–224.

Mohammadi, Z., Ebrahimi, M. and Kouhestani. H., 2014. Goorgoor iron occurrence, northwest of Takab: metamorphosed volcano-sedimentary mineralization in Sanandaj-Sirjan zone. Journal of Advanced Applied Geology, 4(13): 20–32. (in Persian with English abstract)

Nabatian, G., Ghaderi, M., Rashidnejad Omran, N. and Daliran, F., 2012. Sorkhehdizaj apatite-iron oxide deposit as a Kiruna type: Mineralogy, texture and structure, alteration and comparative studies. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 19(4): 665–686. (in Persian with English abstract)

Nabatian, G., Li, X.H., Honarmand, M. and Melgarejo, J.C., 2017. Geology, mineralogy and evolution of iron skarn deposits in the Zanjan district, NW Iran: Constraints from U-Pb dating, Hf and O isotope analyses of zircons and stable isotope geochemistry. Ore Geology Reviews, 84(1): 42–66.

Nabavi, M.H., 1976. Introduction to the geology of Iran. Geological Survey of Iran, Tehran, 109 pp. (in Persian)

Nyström, J.O. and Henriquez, F., 1994. Magmatic features of iron ores of the Kiruna-type in Chile and Sweden: Ore textures and magnetite geochemistry. Economic Geology, 89(4): 820–839.

Pearce, J.A., Harris, N.B.W. and Tindle, A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25(4): 956–983.

Pirajno, F., 2009. Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Springer, Berlin, 1250 pp.

Shahbazi, S., Ghaderi, M. and Rashidnejad Omran, N., 2015. Mineralization stages and iron source of Bashkand deposit based on mineralogy, structure, texture and geochemical evidence, southwest of Soltanieh. Geosciences, 24(95): 355–372. (in Persian with English abstract)

Shimazaki, H., 1980. Characteristics of skarn deposits and related acid magmatism in Japan. Economic Geology, 75(2): 173–183.

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

Stöcklin, J., Nabavi, M. and Samimi, M., 1965. Geology and mineral resources of the Soltanieh Mountains (northwest of Iran). Geological Survey of Iran, Tehran, Report 2, 44 pp.

Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1): 185–187.