زمین‌شناسی و کانی‌شناسی پگماتیت‌های جنوب مشهد با نگرشی ویژه بر کانی‌سازی لیتیم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

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

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر، تهران، ایران

چکیده

گرانیت‌های جنوب مشهد به مساحت تقریبی 40 کیلومترمربع در استان خراسان رضوی قرار دارند. این گرانیت‌ها از نوع  S، پرآلومین و از نظر خاستگاه زمین‌ساخت ماگمایی از نوع برخوردی و کوهزایی هستند که میزبان پگماتیت‌هایی هستند که آنها را قطع کرده‌اند. در این نوشتار به نتایج بررسی‌ها، روی پگماتیت‌های موجود در این گرانیت‌ها از نظر کانی‌سازی لیتیم پرداخته شده است. پگماتیت‌های جنوب مشهد که از نوع ساده (غیر پیچیده) هستند، 7 رخساره پگماتیتی تشخیص داده شد که همگی این رخساره‌ها از نوع LCT (لیتیم- سزیم- تانتالیم) هستند. میکاهای این پگماتیت‌ها از نوع لپیدولیت - مسکوویت و بیوتیت بوده که مقادیر Li در این میکاها بالاست و حدوداً به‌طور میانگین میان ppm2145 تا 5745  متغیر است. گارنت‌های درون پگماتیت‌ها، از نوع آهن- منگنزدار (آلماندن- اسپسارتین) است به رنگ سرخ- قهوه‌ای در نمونه دستی دیده می‌شوند. تورمالین‌های درون این پگماتیت‌ها بیشتر از نوع سری شورل- دراویت و البائیت- شورل هستند که در نمونه دستی به رنگ تیره دیده می‌شوند. آپاتیت‌های این پگماتیت‌ها ریزدانه و از نوع هیدروکسی آپاتیت و به مقدار کمتر فلوئورآپاتیت هستند. میانگین شاخص A/CNK در این پگماتیت‌ها، 3/1 تا 6/1 و میانگین نسبت Mg/Li، 8/0 الی 9/10 است. میانگین فراوانی مقادیر Li در این پگماتیت‌ها، ppm 5/96 در رخساره "کوارتز+ تورمالین± مسکوویت" و  ppm 886 در رخساره "کوارتز+ فلدسپار پتاسیک+ پلاژیوکلاز+ مسکوویت+ لپیدولیت+ گارنت" است. با توجه به‌مطالعات صورت گرفته در سطح رخنمون‌ها، پگماتیت‌های مورد مطالعه دارای مقادیر کم  Mg/Li، مقادیر بالای لیتیم و کانی‌سازی لپیدولیت بوده و از نظر کانی‌زایی لیتیم، دارای پتانسیل مناسبی هستند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geology and Mineralogy of the Pegmatites of South Mashhad (NE Iran); With Especial Emphasis on the Lithium Mineralization Therein

نویسندگان [English]

  • P Didar 1
  • N Nezafati 2
  • M.H Emami 3
  • A Solgi 2
1 1Ph.D., Department of Geology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Geology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Geology, Islamic Azad University, Eslamshahr Branch, Tehran, Iran
چکیده [English]

In the south of Mashhad city, situated in the Khorasan-eRazaviProvince, NE Iran, there are a number of granitic intrusive bodies intersected by several pegmatite veins. These granitic bodies are of orogenic (collisional), peraluminous, S- type and host the pegmatites in an area of 40km2. This paper presents the geological, geochemical, and mineralogical investigations on the pegmatite veins in order mainly to examine their economic value for lithium and lithium bearing minerals. For this purpose, the pegmatite veins of the area were first mapped and sampled. In this regard, more than 100 samples from the pegmatites and associated granites were taken and investigated using polarized microscopy, SEM, XRD, and ICP. According to the field observations and laboratory examinations, seven individual pegmatite facies were recognized, all of which of LCT (Li, Cs, Ta) type (based on Cerny-2005-classification). The studied pegmatites contain three main types of mica including muscovite, lepidolite, and biotite and host from 430 to 1150 ppm lithium. Beside lithium bearing mica, presence of some other minerals such as garnet (almandine-spessartite), tourmaline (schorl-dravite series and schorl-elbaite series), and apatite are of interest, especially because of their potential for hosting REEs. The average of A/CNK index for the pegmatites is 1.3 to 1.6, while the average of Mg/Li is 3.9 to 24.1. The average of lithium for the facies of "quartz + tourmaline ± muscovite" is 19.3ppm, while the average of Li for the facies of "quartz+ potassium feldspar + plagioclase + muscovite + lepidolite + biotite + tourmaline" is 177.2 ppm. The low Mg/Li ratio, the high content of lithium, and the mineralization of lepidolite introduce the pegmatites of Mashhad as a significant potential for lithium, what that is being introduced for the first time from these pegmatites.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pegmatites
  • Lithium
  • Lepidolite
  • Granite
  • South of Mashhad