بررسی کانی‌های خاکی کمیاب در کانسار مگنتیت-آپاتیت اسفوردی، ناحیه بافق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار، دانشگاه سیستان و بلوچستان، گروه زمین‌شناسی، زاهدان، ایران

چکیده

کانسار مگنتیت-آپاتیت اسفوردی در 35 کیلومتری شمال خاور شهر بافق واقع شده است. ناحیه معدنی بافق  که در برگیرنده بیش از 45 کانسار و بی‌هنجاری آهن و تعدادی کانسار و بی‌هنجاری روی و سرب سولفیدی، منگنز و اورانیم است،  در حدفاصل بین دو گسل کوهبنان در خاور و بافق- پشت بادام در باختر قرار گرفته است. کانسنگ‌ها در یک مجموعه آتشفشانی- رسوبی متعلق به پرکامبرین بالایی-کامبرین تشکیل شده‌اند. این مجموعه که به وسیله توده‌های نفوذی اسیدی و دایک‌های بازی قطع شده  شامل توف‌های اسیدی، کربنات‌ها، شیل و ماسه‌سنگ می‌شود و تحت تأثیر دگرگونی ناحیه‌ای و مجاورتی و دگرسانی گرمابی  قرار گرفته‌اند. کانسنگ مگنتیت - آپاتیت  اسفوردی برروی توف‌های اسیدی و نزدیک به افق کربناتی تشکیل شده است. این کانسار نسبت به دیگر کانسارهای آهن در ناحیه بافق دارای بیشترین مقدار فسفر و عناصر خاکی کمیاب است. کانی‌های رایج در اسفوردی عمدتاً شامل اکسیدهای آهن، آپاتیت، اکتینولیت، دیوپسید، تالک، آندرادیت، فلدسپار‌ها، کوارتز و کربنات‌ها می‌شود.کانی‌های خاکی کمیاب ارتباط نزدیکی با آپاتیت دارند و معمولاً در حاشیه دانه‌های آپاتیت، در رگه‌ها و رگچه‌ها تشکیل شده‌اند. این مقاله ضمن شناسایی و تعیین ترکیب شیمیایی کانی‌های کمیاب، اطلاعات مقدماتی از ترکیب کانی‌ها و زمین‌شناسی کانسار را ارائه می‌دهد. کانی‌های دارای REE در کانسار اسفوردی متعلق به گروه‌های فسفات، سیلیکات و فلوئوروکربنات هستند. کانی‌های خاکی کمیاب، به شدت از  Ce, La, Nd و Pr غنی هستند. با این که مقدار REE در آپاتیت ناچیز است اما به دلیل فراوانی زیاد آپاتیت، بخش اعظم REE همراه با آپاتیت است و افق‌های غنی از آپاتیت دارای عیار بالایی از REEهستند.  مجموعه کانی‌های متاسوماتیک، بلورهای یکسر آپاتیت و انواع رگچه‌ها و رگه‌های کانی‌سازی شده نشان می‌دهند که محلول‌های گرمابی دست‌کم در مراحل پایانی در کانسار اسفوردی فعال بوده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Rare Earth Minerals in Esfordi Magnetite-Apatite ore Deposit, Bafq District

نویسنده [English]

  • M. Boomeri
Associate Professor, Geology Department, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

The Esfordi magnetite-apatite ore deposit is located in 35 Km northeast of Bafq city in Central Iran. Bafq is an important mining district which hosts more than 45 iron deposits and a few Zn-Pb massive sulfides, Mn and U deposits. The district is restricted by two main strike-slip faults of Kuhbanan to the east and Posht e Bdam to the west. The Esfordi ores occur in an Upper Precambrian-Cambrian volcano-sedimentary complex composed of acidic tuff, carbonates, shale, and sandstone. This complex intruded by granitic rocks and basic dykes and affected by regional and contact metamorphism and hydrothermal alteration. The Esfordi magnetite-apatite ores occur on top of the acidic tuff which is near to a carbonate layer. The Esfordi deposit is the most rare-earth elements (REE)-rich and most P-rich member of the iron deposits in the Bafq district.  The main minerals in the Esfordi mine are Iron oxides, apatite, actinolite, diopside, talc, andradite, feldspars, quartz and carbonates.  The REE minerals are closely related to apatite and were mainly formed in or around apatite grains and within veins and veinlets. This paper identifies the REE minerals and presents preliminary information on mineral composition and geological and mineralogical features of the deposit.  The REE-bearing minerals are mainly of phosphate, fluorocarbonate and silicate groups. The REE minerals are highly enriched in light REE such as Ce, La, Nd and Pr. Apatite contains a few percent REE in its composition. However, the main part of REE may be from apatite as it is the main mineral of the deposit and apatite-rich horizons contain high-grade REE ore. The metasomatic assemblage, one head crystals of apatite and  many mineralized veins and veinlets indicate that hydrothermal process were definitely active in the Esfordi  deposit at later stages.

کلیدواژه‌ها [English]

  • apatite
  • Rare earth minerals
  • Hydrothermal solutions
  • Esfordi
  • Bafq
  • Iran
آقانباتی، س. ع، 1383- زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشو ر، 700صفحه.
بزی الری، ع. ا. و بومری، م.، 1388- بررسی شرایط  تشکیل آندرادیت در کانسار مگنتیت– آپاتیت  اسفوردی، شمال شرق بافق، ایران مرکزی. مجموعه مقالات هفدهمین همایش انجمن بلور شناسی و کانی شناسی، همدان.
سهیلی، م. و مهدوی، م.ا.، 1370-  نقشه 100000/1 اسفوردی. انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشور.   
قدیمی، ح.، 1388- ژئوشیمی عناصر اصلی و فرعی کانسار آهن سه چاهون. تز کارشناسی ارشد، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
محسنی، م. و آفتابی، ع.، 1384- یافته‌های جدید ژئوشیمیایی و ساختاری در مورد سنگ‌های ریولیتی و کراتوفیری و ارتباط آنها با کانی‌زایی آهن در منطقه معدنی  بافق – ایران مرکزی. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، مجموعه مقالات بیست و چهارمین گردهمایی علوم‌زمین.  
مختاری، م. ع. ا. و نفیسی، ر.، 1384- ژئوشیمی عناصر نادر خاکی کانسارهای آهن- آپاتیت ناحیه بافق و مقایسه آن با ژئوشیمی توده‌های سینیتی مجاور و منشأ احتمالی آنها. سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، مجموعه مقالات بیست و چهارمین گردهمایی علوم‌زمین.
 
References
 
Ayers, J. C. & Watson, E. B.,1991- Solubility of apatite, monazite, zircon and rutile in supercritical aqueous fluids with implications for subduction zone geochemistry. Phil. Trans. R.Soc. Land. A, 335: 365-375.
Berberian, M. & King, G. C. P., 1981- Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian journal of Earth science18: 210-265.
Brookins, D. G., 1984- Geochemical aspects of radioactive waste disposal. Springer-Verlag, New York, N.Y.
Burt, D. M., 1989- Compositional and phase relations among rare  earth element minerals. In: Lipin, B.R., & McKay,G.A. (eds), Geochemistry and mineralogy of rare earth elements. Reviews in Mineralogy 21: 259-307.
Daliran, F., 1999- REE geochemistry of Bafq apatites, Iran; implication for the genesis of Kiruna-type iron ores. Mineral Deposits; Processes to Processing. Balkema, Rotterdam ,1999, 631-634.
Drake, M. J. & Weill, D. F., 1972- New rare earth elements standards for electron microprobe analysis. Chem. Geol. 10: 179-181.
Förster, H. & Jafarzadeh, A., 1994- The Bafq mining district in Central Iran: a highly mineralized voicanic field Econ. Geol 98, 1697-1721
Frietsch, R., Tuisku, P., Martinsson, O. & Perdahl, J. A., 1997- Early Proterozoic Cu–(Au) and Fe ore deposits associated with regional Na–Cl metasomatism in northern Fennoscandia. Ore Geology Reviews 12: 1–34
Giere´, R., 1996- Formation of rare earth minerals in hydrothermal systems. In: Jones, A.P., Wall, F., Williams, C.T. (Eds.), Rare Earth Minerals. Chemistry, Origin and Ore Deposits (translated by AM. Yaghubpour). The Mineralogical Society Series 7: 105–150.
Haghipour, A., 1977- Geological map of the Biaabanak-Bafq Area, 1:250000, Geological survey of Iran.
Harlov, D. E., Ulf, B., Andersson, U. B., Förster, H. J., Nyström, J. O., Dulski, P. & Broman, C., 2002- Apatite–monazite relations in the Kiirunavaara magnetite–apatite ore, northern Sweden. Chemical Geology 191: 47– 72.
Jami, M., 2005- Geology, Geochemistry and Evolution of the Esfordi Phosphate - Iron Deposit, Bafq Area, CentralIran. NSWUniversity, Ph.D. thesis, 328 P
Jami, M., Dunlop, A. C. & Cohen, D. R., 2007- Fluid inclusion and stable isotope study of the Esfordi apatite-magnetite deposit, Central Iran. Econ. Geol. 102: 1111-1128.
Kanazawa, Y. & Kamitani, M., 2006- Rare earth minerals and resources in the world. Journal of alloys and compounds 408-412:1339-1343.
Lascelles, D. F., 2007- Black smokers and density currents: A uniformitarian model for the genesis of banded iron-formations. Ore Geology Reviews 32: 381–411.
Mariano, A. N.,1989- Economic geology of Rare earth elements. In: Lipin, B.R., & McKay,G.A. (eds), Geochemistry and mineralogy of rare earth elements. Reviews in Mineralogy 21: 309-337.
Ménard, J. J., 1995- Relationships between altered pyroxene diorite and the magnetite mineralization in the Chilean Iron Belt, with emphasis on the El Algarrobo iron ore deposits (Atacama region,(Chile). Miner Deposita 30:268–274.
Moore, F. & Modabberi S., 2003- Origin of Choghart Iron oxid deposite, Bafgh Mining district, Central Iran: New isotopic and geochemical evidence // Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran14(3), 259-269.
Naslund, H. R., Aguirre, R., Dobbs, F. M., Henrquez, F. & Nyström, J. O., 2000- The origin, emplacement and eruption of ore magmas. IX Congreso Geologico Chileno, Actas 2: 135– 139.
NISCO (National Iranian Steel Corporation), 1980- Report on result of search and evaluation works at magnetic anomalies of the Bafq iron ore region during 1976-1979. Unpublished internal report: 260 P.
Oyarzun , R., Oyarzúm, A. J., Jacques, J., Ménard, J. J. & Lillo, J., 2003- The Cretaceous iron belt of northern Chile: role of oceanic plates, a superplume event, and a major shear zone. Mineralium Deposita 38: 640–646
Parak, T., 1975- Kiruna iron ores are not intrusive magmatic ores of the Kiruna-type. Econ Geol 70:1242-58.
Ramezani, J. & Tucker, R. D., 2003- The Saghand region, Central Iran: U-Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics. American Journal of Science 303: 622-665.
Ramezani, J., 1997- Regional geology, geochronology and geochemistry of the igneous and metamorphic rock suites of the Saghand area, Central Iran. PhD thesis (unpubl), WashingtonUniversity, St Louis, Mo, USA. 416 p.
Rard, J. A., 1988- Aquueous solubilities of praseodymium, europium, and lutetium sulfates. Journal of solution chemistry 17: 499-517.
Roedder, E., 1992- Fluid inclusion evidence for immiscibility in magmatic differentiation. Geochim. Cosmochim. Acta 56: 5 –20.