زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و مطالعه میانبارهای سیال در کانسار اکسید آهن- آپاتیت غرب گلستان‌آباد، شمال‌شرق زنجان
محورهای موضوعی :داریوش عرب زوزنی 1 , حسینعلی تاج الدین 2 * , مجید قادری 3
1 - دانش¬آموخته کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 - گروه زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
3 - دانشگاه تربیت مدرس
کلید واژه: زنجان, ژئوشیمی, غرب گلستان¬آباد, کانه‌زایی اکسید آهن- آپاتیت, میانبارهای سیال. ,
چکیده مقاله :
کانسار آهن- آپاتیت غرب گلستان‌آباد در 13 کیلومتری شمال‌شرق زنجان و در زیرپهنه طارم از پهنه البرز- آذربایجان قرار دارد. واحدهای سنگی رخنمون یافته در گستره کانسار شامل یک توالی از سنگ‌های آتشفشانی ائوسن متشکل از توف و گدازه‌های با ترکیب حدواسط (آندزیت تا تراکی‌آندزیت) می‌باشند و توسط توده‌های نفوذی نیمه‌عمیق مونزودیوریت- مونزوگابرویی با سن ائوسن پایانی- الیگوسن می¬باشند قطع شده‌اند. توده‌های نفوذی میزبان کانسنگ‌های آهن- آپاتیت در کانسار غرب گلستان‌آباد دارای سرشت کالک‌آلکالن هستند و از نوع توده‌های متاآلومین- پرآلومین و تیپ I هستند و در محیط تکتونوماگمایی حاشیه فعال قاره¬ای تا پـس از برخـورد تشـکیل شده‌اند. کانی‌سازی در کانسار غرب گلستان‌آباد به‌صورت کانسنگ‌های مگنتیت- آپاتیت و با ساخت و بافت‌های رگه- رگچه‌ای، برشی، توده‌ای و دانه‌پراکنده در توده مونزودیوریت- مونزوگابرویی رخ داده است. کانسنگ از کانی‌های فلزی مگنتیت، هماتیت، پیریت، کالکوپیریت، کالکوسیت، کوولیت و ترکیبات هیدروکسیدی آهن و کانی‌های غیرفلزی آپاتیت، اکتینولیت، ترمولیت، کوارتز، اپیدوت، کلریت و سریسیت تشکیل یافته است. دگرسانی¬های گرمابی همراه با کانسنگ‌های آهن- آپاتیت از انواع اکتینــولیتی شــدن، سیلیســی شدن، سریسیتی شدن، پروپیلیتی شدن و سولفیدی شدن هستند. الگوهای فراوانی و تغییرات عناصر نادر خاکی در کانی‌های مگنتیت، آپاتیت و سنگ میزبان کانی‌سازی به نسبت مشابه می¬باشد و یک ارتباط زایشی میان کانسنگ‌های آهن- آپاتیت با توده نفوذی مونزودیوریت- مونزوگابرویی را نشان می‌دهند. مطالعه ریزدماسنجی بر روی میانبارهای دوفازی غنی از مایع به‌دام افتاده در بلورهای آپاتیت، بیانگر دمای همگن‌شدگی سیالات کانه‌ساز در بازه 347 تا 547 درجه سانتی‌گراد و شوری 5.86 تا 21.68 درصد وزنی معادل نمک طعام است. این کانسار از نظر ویژگی‌های زمین‌شناختی و کانی‌سازی، بیشترین شباهت را با ذخایر تیپ اکسید آهن- آپاتیت (IOA) نشان می‌دهد.
The West of Golestanabad deposit is located 13 km northwest of Zanjan, within the Tarom subzone of the Western Alborz-Azerbaijan structural zone. The rocks in the deposit area predominantly consist of an Eocene volcano-pyroclastic sequence of tuff and lava ranging from andesite to trachyandesite in composition intruded by a monzodiorite-monzogabbro subvolcanic intrusive of Upper Eocene-Oligocene age. The intrusive rocks have calc-alkaline affinity and are classified as metaluminous-prealuminous I-type magmas. Magmatism of the area is synorogenic to post-orogenic and related to active continental margin environments. Mineralization at the West of Golestanabad occurs as vein-veinlets, brecciated, massive, and disseminated iron oxide-apatite within the monzodiorite-monzogabbro intrusions. Mineral assemblages of the deposit consist of magnetite, hematite, pyrite, chalcopyrite, chalcocite, covellite, iron hydroxide minerals, apatite, actinolite, tremolite, quartz, epidote, chlorite and sericite. The main alteration minerals are actinolite, quartz, sericite, epidote, and minor sulfide minerals, which are associated with the iron oxide-apatite ores. Similar REE patterns of apatite and magnetite with host rock samples demonstrate a genetic link between the iron oxide-apatite mineralization and monzodiorite-monzogabbro intrusions. Fluid inclusion studies on the apatite indicate homogenization temperatures between 347 and 547°C and salinity from 5.86 to 21.68 wt.% NaCl eq. for the two-phase (LV) inclusions. The study indicates that the main characteristics of the geology and mineralization of the West of Golestanabad deposit are similar to those of the iron oxide- apatite (IOA) deposits.
آقانباتی، س.ع.، 1383. زمین‌شناسی ایران. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 586.
امینی، ب. و امینی چهرق، م.ر.، 1379. نقشه زمین‌شناسی طارم با مقیاس 1:100.000، بازنگری و استاندارد از نقشه هیرایاما و همكاران، سازمان زمین‌شناسی كشور.
خان‌محمدی، ن.، 1387. کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار ذاکر (شمال‌شرق زنجان). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی، 244.
داودی، ت.، 1398. زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آهن آراسو، شمال‌غرب قزوین. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 211.
سالاروند، م.، 1398. مطالعات ایزوتوپهای پایدار گوگرد و میانبارهای سیال آپاتیت به‌منظور تعیین نحوه تشکیل کانسار آهن- آپاتیت سرخه‌دیزج، جنوبخاوری زنجان، پایان‌نامه كارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 92.
شرکت خدمات اکتشافی کشور، 1396. گزارش اکتشاف تفصیلی محدوده آهن گلستان‌آباد، 76.
صحتی قرامکی، س.، 1402. ژئوشیمی، دگرسانی و میانبارهای سیال در کانسار آهن گلستان‌آباد، شرق زنجان. پایان‌نامه كارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 218.
عرب زوزنی، د.، 1399. زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آهن گلستان‌آباد، شمال‌شرق زنجان، دانشگاه تربیت مدرس، 185.
کردیان، ش.، 1399. زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ساخت و بافت، زمین‌شیمی و منشأ کانسار اکسید آهن- آپاتیت گلستان‌آباد (خاور زنجان). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه زنجان، 122.
گراوندی، ا.، 1400. کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار اکسید آهن زرنان- شمال‌شرق زنجان، پایان‌نامه كارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 221.
مظهری، م.، 1398. کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آهن- آپاتیت‌دار علی‌آباد- مروارید، جنوب‌شرق زنجان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 183.
نباتیان، ق.، 1387. كانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز كانسار اكسید آهن آپاتیت‌دار سرخه‌دیزج، جنوب‌شرق زنجان. پایان‌نامه كارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 207.
نباتیان، ق.، 1391. زمین‌شناسی، ژئوشیمی و تكامل كانسارهای اكسید آهن آپاتیت‌دار در كمربند آتشفشانی- نفوذی طارم، البرز باختری، رساله دكتری، دانشگاه تربیت مدرس، 326.
واقفی، س.ز.، 1402. ارتباط رخسارههای دگرسانی با کانه‌زایی در کانسارهای آهن ذاکر و اسکند، شرق زنجان. پایان‌نامه كارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 196.
- Aldanmaz, E., Pearce, J.A., Thirlwall, M. and Mitchell, J.G., 2000. Petrogenetic evolution late Cenozoic, post-collision volcanism in western Anatolia, Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 102, 67–95.
- Asiabanha, A. and Foden, J., 2012. Post-collisional transition from an extensional volcano-sedimentary basin to a continental arc in the Alborz Ranges, N-Iran. Lithos, 148, 98–111.
- Azizi, H., Mehrabi, B., Akbarpour, A., 2009. Genesis of tertiary magnetite–apatite deposits, southeast of Zanjan, Iran. Resource Geology 59(4), 330–341.
- Berberian, M. and King, G.C.P., 1981. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 18(2), 210–265.
- Bonyadi, Z., Davidson, G.J., Mehrabi, B., Meffre, S. and Ghazban, F., 2011. Significance of apatite REE depletion and monazite inclusions in the brecciated Se–Chahun iron oxide– apatite deposit, Bafq district, Iran: Insights from paragenesis and geochemistry. Chemical Geology, 281(3-4), 253–269.
- Boynton, W.V., 1984. Geochemistry of Rare Earth Elements: Meteorite Studies. In: Henderson, P., Ed., Rare Earth Element Geochemistry, Elsevier, New York, 63–114.
- Cox, K., Bell, J. and Pankhurst, R., 1979. The Interpretation of Igneous Rocks, George Allen and Unwin. London.
- Daliran, F., Stosch, H.-G. and Williams, P., 2010. Lower Cambrian iron oxide apatite-REE (U) deposits of the Bafq district, east-central Iran, in Corriveau, L., Mumin, A.H., eds., Exploring for iron oxide-copper-gold deposits: Canada and global analogues: Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division Short Course Volume X, 143–155.
- Frietsch, R. and Perdahl, J.A., 1995. Rare earth elements in apatite and magnetite in Kiruna-type iron ores and some other iron ore types. Ore Geology Reviews 9, 489–510.
- Gandhi, S.S. and Bell, R.T., 1996. 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, no. 8, p. 513–522 (also Geological Survey of America, The Geology of North America, v. 1).
- Guo, F., Fan, W. and Li, C., 2006. Geochemistry of late Mesozoic adakites from the Sulu belt, eastern China: Magma genesis and implications for crustal recycling beneath continental collisional orogens. Geological Magazine 143, 1–13.
- Hall, D.L., Sterner, S.M. and Bodnar, R.J., 1988. Freezing point depression of NaCl-KCl-H2O solutions. Economic Geology 83, 197–202.
- Hassanzadeh, J., Stockli, D.F., Horton, B.K., Axen, G.J., Stockli, L.D., Grove, M., Schmitt, A.K.. and Walker, J.D., 2008. U-Pb zircon geochronology of late Neoproterozoic– Early Cambrian granitoids in Iran: Implications for paleogeography, magmatism, and exhumation history of Iranian basement. Tectonophysics 451(1), 71–96.
- 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, 2341–2357.
- Hirayama, K., Samimi, M., Zahedi, M. and Hushmandzadeh, A., 1966. Geology of the Tarom district, western part (Zanjan area, northwest Iran), with 1:100,000 map. Geological Survey of Iran, Tehran.
- Hofmann, A.W., Jochum, K.P., Seufert, M. and White, W.M., 1986. Nb and Pb in oceanic basalts: New constraints on mantle evolution. Earth and Planetary Science Letters 79, 33–45.
- Irvine, T. and Baragar, W., 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences 8(5), 523–548.
- Jami, M., Dunlop, A.C. and Cohen, D.R., 2007. Fluid inclusion and stable isotope study of the Esfordi apatite-magnetite deposit, Central Iran. Economic Geology 102, 1111–1128.
- 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, 38–56.
- Majidi, S.A., Omrani, J., Troll, V.R., Weis, F.A., Houshmandzadeh, A., Ashouri, E., Nezafati, N. and Chung, S.-L., 2021. Employing geochemistry and geochronology to unravel genesis and tectonic setting of iron oxide-apatite deposits of the Bafq-Saghand metallogenic belt, Central Iran. International Journal of Earth Sciences 110, 127–164.
- McDonough, W.F. and Sun, S.S., 1995. Composition of the Earth. Chemical Geology 120, 223–253.
- Middlemost, E.A., 1994. Magmas and Magmatic Rocks: An Introduction to Igneous Petrology. Longman, London.
- Mirnejad, H., Hassanzadeh, J., Cousens, B. and Taylor, B., 2010. Geochemical evidence for deep mantle melting and lithospheric delamination as the origin of the inland Damavand volcanic rocks of northern Iran. Journal of Volcanology and Geothermal Research 198(3), 288–296.
- Mokhtari, M.A.A., Sadeghi, M. and Nabatian, G., 2017. Geochemistry and potential resource of rare earth element in the IOA deposits of Tarom area, NW Iran. Ore Geology Reviews 92, 529–541.
- Mücke, A. and Younessi, R., 1994. Magnetite-apatite deposits (Kiruna-type) along the Sanandaj-Sirjan zone and in the Bafq area, Iran, associated with ultramafic and calc-alkaline rocks and carbonatites. Mineralogy and Petrology 50(4), 219–244.
- Nabatian, G. and Ghaderi, M., 2013. Oxygen isotope and fluid inclusion study of the Sorkhe-Dizaj iron oxide-apatite deposit, NW Iran. International Geology Review 55(4), 397–410.
- Nabatian, G., Ghaderi, M., Daliran, F. and Rashidnejad Omran, N., 2012. Sorkhe‐Dizaj iron oxide–apatite ore deposit in the Cenozoic Alborz Azarbaijan magmatic belt, NW Iran. Resource Geology 63(1), 42–56.
- Nabatian, G., Rastad, E., Neubauer, F., Honarmand, M. and Ghaderi, M., 2015. Iron and Fe-Mn mineralisation in Iran: Implications for Tethyan metallogeny. Australian Journal of Earth Sciences 62(2), 211–241.
- Pearce, J.A., 2008. Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos 100, 14–48.
- Rahimi, E., Maghsoudi, A. and Hezarkhani, A., 2016. Geochemical investigation and statistical analysis on rare earth elements in Lakehsiyah deposit, Bafq district. Journal of African Earth Sciences, 124, 139-150.
- Roedder, E., 1984. Fluid inclusions. Mineralogical Society of America, Reviews in Mineralogy 12, 644 .
- Rollinson, H.R., 1993. Using geochemical data, evaluation, presentation, interpretation" Longman Scientific and Technical, 352 .
- Shepherd, T.J., Rankin, A.H. and Alderton, D.H.M., 1985. A Practical Guide to Fluid Inclusion Studies. Blackie, Glasgow, 239 .
- Sterner, S.M., Hall, D.L. and Bodnar, R.J., 1988. Synthetic fluid inclusions V: solubility relations in the system NaCl-KCl-H2O under vaporsaturated conditions. Geochemica et Cosmochemica Acta 52(5), 989–1005.
- Stöcklin, J. and Eftekhrnezhad, J., 1969. Geological map of Zanjan, scale 1:250,000. Geological Survey of Iran.
- Thompson, R.N., 1982. Magmatism of the British Tertiary volcanic province. Scottish Journal of Geology 18(1), 49–107.
- Whitney, D.L. and Evans, B.W., 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist 95(1), 185–187.
- Wilkinson, J.J., 2001. Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Lithos 55, 229–272.
- Williams, P. J., Barton, M. D., Johnson, D. A., Fontboté, L., De Haller, A., Mark, G., Oliver N, H, S. and Marschik, R., 2005. Iron oxide coppergold deposits: Geology, space-time distribution, and possible modes of origin. Economic Geology, 371-405