مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه زمین شناسی ایران 1735-7128 16 62 2022 6 6 Mineralogy, geochemistry, and fluid inclusion characteristics of the Madanjoo skarn iron deposit, Sangan mining district, NE Iran ویژگی‌های کانی‌شناسی، شیمی کانی‌ها و میانبارهای سیال کانسار اسکارن آهن معدن‌جو، ناحیه معدنی سنگان، شمال‌شرق ایران 29 48 fa مریم فتوت جامی دانشگاه صنعتی شاهرود مسعود علی‌پوراصل دانشگاه صنعتی شاهرود 2022 9 6 The Madanjoo prospect is one of the eastern anomalies in the Sangan mining district. This area is located in the eastern part of the Cenozoic Alborz volcanic-plutonic arc. The geology of the area includes Jurassic shaly sandstone, lime mudstone, and sandstone, Upper Cretaceous limestone and dolomitic limestone, and Upper Eocene tuff and lava flow sequences, Middle Eocene skarn rocks, and Quaternary sediments. The most important occurrence in the Madanjoo area is the penetration of ferrous fluids into terrigenous and carbonate formations, skarnization, and iron mineralization, which is characterized by the presence of magnetite and calcsilicates minerals. based on type and frequency of calcsilicates, The skarn zones include olivine-pyroxene-garnet skarn, garnet-pyroxene skarn, garnet skarn, pyroxene-wollastonite-magnetite skarn, magnetite skarn, phlogopite skarn, tremolite-actinolite skarn, and epidote skarn. Iron mineralization occurred as massive, banded, vein-veinlets, breccia, and disseminated forms mostly in the Upper Cretaceous limestone and dolomite rocks and along NE-SW fault zone trend. Magnetite is the main ore mineral accompanied with pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite, and secondary iron minerals. The composition of the Madanjoo garnet, pyroxene, and olivine are andradite-grossular (mostly andradite), diopside-hedenbergite (mostly diopside), and forsterite, respectively. Thermobarometry study based on pyroxene chemistry show that pyroxenes crystallized in temperature range of 458-689 °C, pressure of 2.21 kb, and depth range of 1-2.5 km. Three main paragenetic stages of skarn formation and ore deposition were recognized in the Madanjoo deposit: (1) a prograde stage developed with prograde garnet and pyroxene forming at 330° to 410 °C with a fluid salinity between 33 to 58 wt.% NaCl equivalent, (2) a retrograde garnet, tremolite- actinolite, and calcite which formed at 120° to 300 °C with fluid salinity of 16 to 49 wt.% NaCl equivalent, and (3) a post-ore stage with calcite and minor quartz veins that developed at 95° to 190 °C with salinity range of 2 to 15 wt.% NaCl equivalent. Possible iron ore formation mechanisms include: fluid mixing, boiling, and dilution with meteoric waters along with decreasing temperature. Finally, the Madanjoo iron mineralization is introduced as a magnesian exoskarn iron deposit. گستره آهن معدن جو، از آنومالی های شرقی مجموعه‌ی کانسارهای سنگ آهن در ناحیه‌ی معدنی سنگان است. این پهنه در انتهای بخش شرقی کمان آتشفشانی- نفوذی سنوزوئیک البرز واقع است. زمین شناسی پهنه شامل ماسه‌سنگ شیلی، مادستون آهکی و ماسه سنگ های ژوراسیک، سنگ آهک میکرواسپارایتی تا اسپارایتی و سنگ-آهک دولومیتی کرتاسه بالاییو توالی‌های توفی و گدازه‌ای ائوسن بالایی و سنگ‌های اسکارنی ائوسن میانیو رسوبات کواترنری است. مهم‌ترین رخداد در پهنه معدن‌جو نفوذ سیال‌های آهن‌دار در سازندهای تخریبی و کربناتی، اسکارن‌زایی و کانه‌زایی آهن است و با وجود منیتیت و کانی‌های کالک‌سیلیکاتی مشخص می‌شود. مناطق اسکارن بر اساس نوع و فراوانی کالک‌سیلیکات‌ها شامل الیوین- پیروکسن- گارنت اسکارن، گارنت- پیروکسن اسکارن، گارنت اسکارن، پیروکسن- ولاستونیت- منیتیت اسکارن، منیتیت اسکارن، فلوگوپیت اسکارن، ترمولیت- اکتینولیت اسکارنو اپیدوت اسکارن است. کانه‌زایی آهن به صورت توده ای، نواری، رگه- رگچه ای، برشیو دانه پراکنده بیشتر در سنگ‌آهک و دولومیت کرتاسه بالایی و در امتداد گستره گسلی با روند شمال‌شرق- جنوب‌غرب رخ داده است. منیتیت کانه اصلی است و با پیریت، کالکوپیریت، پیروتیتو کانی‌های ثانویه آهن همراهی می‌شود. ترکیب گارنت‌های معدن جو از نوع آندرادیت- گروسولار (بیشتر آندرادیت)، پیروکسن‌ها از نوع دیوپسید- هدنبرگیت (بیشتر دیوپسید)و الیوین‌ها از نوع فورستریت است. مطالعه دما- فشارسنجی بر اساس شیمی پیروکسن، دمای تبلور پیروکسن ها ی پهنه را بین 458 تا 689 درجه سانتی گراد، فشار 21/2 کیلوبارو عمق تبلور از یک تا 5/2 کیلومتر مشخص می‌کند. مطالعه میانبارهای سیال سه مرحله پاراژنتیک اصلی را در تشکیل اسکارن و نهشت مواد معدنی، در کانسار معدن‌جو مشخص می‌کند: 1) مرحله پیش‌رونده با تشکیل پیروکسن و گارنت‌های پیش‌رونده در دمای 330 تا 410 درجه سانتی‌گراد با شوری سیال بین 33 تا 58 درصد وزنی معادل نمکNaCl ، 2) مرحله پس‌رونده با پیدایش گارنت‌های تاخیری، ترمولیت- اکتینولیت و کلسیت مرحله تاخیری در دمای 120 تا 300 درجه سانتی‌گراد با شوری سیال 16 تا 49 درصد وزنی معادلNaCl و 3) مرحله پس از کانه‌زائی با رگه‌های کلسیت و بندرت کوارتز که در دمای 95 تا 190 درجه سانتی‌گراد با دامنه شوری 2 تا 15 درصد وزنی معادل NaCl بوجود آمده است. آمیختگی سیال‌ها، جوشش، رقیق شدگی با آب‌های جوی و کاهش دما مکانیسم احتمالی برای تشکیل کانسنگ‌های آهن می‌باشد. در نهایت، کانه‌زایی آهن معدن جو بعنوان کانسار آهن اگزواسکارن منیزیمی معرفی می‌شود. http://geology.saminatech.ir/en/Article/Download/39232