مطالعه میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌های پایدار کانسار مگنتیت- آپاتیت گزستان، ایران مرکزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه زمین‌شناسی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 استادیار، گروه زمین‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران،دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی اقتصادی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

کانسار مگنتیت- آپاتیت گزستان در 78 کیلومتری خاور بافق، در پهنه ایران مرکزی و زیرپهنه بافق- پشت‌بادام قرار دارد. واحدهای سنگی منطقه به سری ریزو تعلق دارند و متشکل از سنگ‌های کربناتی، شیل، توف، ماسه‌سنگ و سنگ‌های آتشفشانی هستند. سنگ‌های نفوذی به‌صورت استوک و دایک و با ترکیب گرانودیوریت و گرانیت در بخش‌های مختلف رخنمون دارند. سنگ‌های تراکیتی و داسیتی منطقه در اثر دگرسانی کلریتی به رنگ سبز دیده می‏شوند و سنگ میزبان کانی‌سازی آهن و فسفات است. دگرسانی‌ها نیز بیشتر از نوع کلریتی وآرژیلیک هستند، ولی دگرسانی‌های سریسیتی، پتاسیک، سیلیسی، تورمالینی و اپیدوتی نیز در واحدهای سنگی تشکیل شده‌اند. 5 شکل کانی‌سازی در کانسار گزستان دیده می‌شود که شامل کانسنگ آهن توده‌ای با کمی آپاتیت، کانسنگ آپاتیت- مگنتیت، رگه- رگچه‌های نامنظم (استوک‌ورک) در سنگ سبز برشی ‌شده، نوع پراکنده و رگه‌های توده‌ای خالص آپاتیتی هستند. در مطالعات میانبارهای سیال در کانی آپاتیت میزان دما و شوری در آپاتیت نسل I بیشتر از آپاتیت نسل II است که کاهش شوری در آپاتیت نسل II می‌تواند حاصل آلودگی سیال‎های ماگمایی با آب‌های جوی در مراحل تأخیری کانه‌زایی باشد. ترکیب ایزوتوپی پایدار اکسیژن، هیدروژن و کربن در مگنتیت، کوارتز، آپاتیت و کلسیت و همچنین محاسبه ترکیب ایزوتوپی اکسیژن در سیال در حال تعادل با کانی‌های اکسیدی، منشأ آمیختگی سیال‎های ماگمایی را با شورابه‌های حوضه‌ای برای کانی‌سازی در کانسار گزستان پیشنهاد می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fluid inclusion and stable isotope study of the Gazestan magnetite-apatite deposit, Central Iran

نویسندگان [English]

  • S Afzali 1
  • N Nezafati 2
  • M Ghaderi 3
1 Assistant Professor, Department of Geology, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
2 Assistant Professor, Department of Geology, Tehran Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Economic Geology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Gazestan magnetite–apatite deposit is located 78 km east of Bafq, in the Bafq-Poshtebadam subzone of the Central Iran structural zone. The rock units in the area belong to the Rizou series and consist of carbonate rocks, shale, tuff, sandstone and volcanic rocks. Intrusive rocks in the form of stock and dyke crop out as granodiorite and granite in various places. Trachytic and dacitic rocks in the area are green due to chloritic alteration and host iron and phosphate mineralization. The main alteration types are chloritic and argillic, while sericitic, potassic, and silicic alterations as well as tourmalinization and epidotization are also found in the rock units. Five forms of mineralization are distinguished in the Gazestan deposit, including massive iron ore with minor apatite, apatite-magnetite ore, irregular vein-veinlets (stockwork) in the brecciated green rock and disseminated and monomineralic massive apatite veins. Fluid inclusion studies were conducted on the apatites of two stages. According to these studies, temperature and salinity values in the stage-I apatite are higher than those in stage-II apatite. Lower salinity values in the stage-II apatite could be due to contamination of magmatic fluids with meteoric waters during later stages of mineralization. Oxygen, hydrogen and carbon stable isotope composition of magnetite, quartz, apatite and calcite; and calculation of oxygen isotope composition in the fluid equilibrated with the oxide minerals suggest mixing the magmatic fluids with basin brines in mineralization of the Gazestan deposit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetite-apatite deposit
  • Fluid Inclusions
  • Stable isotopes
  • Gazestan
  • Bafq

افضلی، س.، 1390- زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، دگرسانی و مدل زایشی کانسار آهن- آپاتیت و عناصر نادر خاکی گزستان در منطقه بافق یزد، رساله دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات.

افضلی، س.، نظافتی، ن.، قادری، م.، قلمقاش، ج.، قاسمی، م. ر. و کریمی باوندپور، ع.، 1393- سنگ‌زایی و کانه‌زایی در کانسار اکسید آهن آپاتیت دار گزستان، خاور بافق، ایران مرکزی، فصلنامه علوم زمین، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، سال بیست و چهارم، شماره 93، صص. 77 تا 84.

بهزادی، م.، 1385- کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنز کانسار آهن آنومالی شمالی واقع در منطقه بافق یزد، رساله دکترا. دانشگاه شهید بهشتی.

دُری ، م. ب. و جمالی، ح.، 1382- گزارش اکتشافات مرحله عمومی (نیمه‌تفصیلی) در کانسار فسفات- خاک‌های نادر گزستان، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

دُری، م. ب.، سپهری‌راد، ر. و جمالی، ح.، 1387- گزارش اکتشافات تفصیلی در کانسار فسفات خاک‌های نادر گزستان، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

سپهری‌راد، ر.، 1379- زمین‌شناسی اقتصادی کانسار آهن آنومالی شمالی، چغارت، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم تهران.

کارگران بافقی، ف.، 1380- مطالعه زون‌های فسفات‌دار در کانسار آهن چغارت و ارتباط احتمالی آنها با زون‌های فسفات‌دار کانسار اسفوردی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم.

 Allègre, C. J., 2008- Isotope Geology, Cambridge University Press, New York, 512 pp.

Atkinson A. B. Jr., 2002- A Model for the PTX Properties of H2O-NaCl. Unpublished MSc Thesis, Virginia Tech University, Blacksburg VA, 133 pp.

Barton, M. D. and Johnson, D. A., 1996- An evaporitic source model for igneous-related Fe oxide (-REE- Cu-Au-U) mineralization. Geology 24: 259–262.

Bodnar, R. J., 1993- Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta, 57, 683-684

Bodnar, R. J., 2003- Introduction to aqueous-electrolyte fluid inclusions. In: Fluid inclusions Analysis and interpretation, eds. Samson I., Anderson A., Marshall D., Chapter 4, Short course.

Clayton, R. N. and Keiffer, S. W., 1991- Oxygen isotopic thermometer calibrations, in Taylor, H. P., O'Neil, J. R. and Kaplan, I. R., eds., Stable Isotope Geochemistry: A tribute to Samuel Epstein, The Geochemical Society, Special Publication no. 3, p. 3–10.

Daliran, F., 2002- Kiruna type iron oxide-apatite ores and apatitites of the Bafq district, Iran, with an emphasis on the REE geochemistry of their apatites; in Porter, T .M., ed., Hydrothermal iron oxide copper gold and related deposits: A global perspective, v. 2, PGC Publishing, Adelaide, p. 303–320.

Daliran, F., Stosch, H. G. and Williams, P., 2007- Multistage metasomatism and mineralization at hydrothermal Fe oxide-REE-apatite deposits and “apatitites” of the Bafq District, Central-East Iran, in: Andrew, C.J. et al., eds, Digging Deeper, Proceedings of the 9th Biennial SGA Meeting, Dublin, Irish Assoc. Economic Geology, p. 1501–1504.

Daliran, F., Stosch, H. G., Williams, P. J., Jamali, H. and Dorri, M. B., 2010- Early Cambrian iron oxide-apatite-REE (U) deposits of the Bafq district, east-Central Iran, in: Corriveau, L. and Mumin, H., eds., Exploring for iron oxide copper-gold (Ag-Bi-Co-U) deposits: Examples from Canada and global analogues: Geol. Assoc. Canada, Short Course Notes 20, p. 147–160.

Edfelt, A., 2007- The Tjarrojakka Apatite-Iron and Cu (-Au) Deposits, Northern Sweden, PhD Thesis.

Faure, G. and Mensing, T. M., 2005- Isotopes: Principles and Applications, 3rd ed., John Wiley and Sons, 897 p.

Forster, H. and Jafarzadeh, A., 1994- The Bafq mining district in Central Iran- a highly mineralized Infracambrian volcanic field, Economic Geology 89: 1697-1721.

Haghipour, A., 1964- Iron ore deposits in Central Iran, in related to structural geology and metamorphism, scapolitization and albitization. Journal of Iranian Petroleum Institute, v. 76, p. 1-9.

Hitzman, M. W., 2000- Iron Oxide-Cu-Au Deposits: What, Where, When and Why; in Porter, T.M. (ed.), Hydrothermal Iron Oxide Copper-Bold and Related Deposits: A Global Perspective, Australian Mineral Foundation. Adelaide, p. 9-25.

Hoefs, J., 2009- Stable Isotope Geochemistry. 6th ed., Springer-Verlag, Berlin, Germany, 285 p.

Hu, G. X. and Clayton, R. N., 2003- Oxygen isotope salt effects at high pressure and high temperature and the calibration of oxygen isotope geothermometers. Geochimica et Cosmchimica Acta 67: 3227–3246.

Jami, M., 2006- Geology, geochemistry and evolution of the Esfordi phosphate iron deposit, Bafq area, Central Iran, Unpublished PhD thesis, University of New South Wales, 355 p.

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.

Kryvdik, St. and Mykhaylov, V., 2001- The potential of the rare earth mineralization of Islamic Republic of Iran, National Academy of Sciences of Ukraine.

Matsuhisa, Y., Goldsmith, J. R. and Clayton, R. N., 1979- Oxygen isotopic fractionation in the system quartz-albite-anothite-water. Geochemica et Cosmochimica Acta 43: 1131-1140.

Pirajno, F., 1992- Hydrothermal mineral deposits. Springer-Verlag, 709 p.

Pirajno, F., 2009- Hydrothermal processes and mineral systems. Springer, Geological Survey of Western Australia, Perth, WA, Australia, 1273 p.

Roedder, E., 1984- Fluid Inclusions, Reviews in Mineralogy 12. Mineralogical Society of America, 646 p.

Soheili, M. and Mahdavi, M. A., 1991- Esfordi 1:100,000 geological sheet, Geological Survey of Iran.

Steele-MacInnis, M., Bodnar, R. J. and Naden, J., 2011- Numerical model to determine the composition of H2O-NaCl-CaCl2 fluid inclusions based on microthermometric and microanalytical data. Geochimica et Cosmochimica Acta 75: 21–40.

Zheng, Y. F. and Simon, K., 1991- Oxygen isotope fractionation in hematite and magnetite: A theoretical calculation and application to geothermometry of metamorphic iron-formation. European Journal of Mineralogy 3: 877–886.