مطالعه کانه زایی و ژئوشیمی کانسار منگنز مرتبط با افیولیت‌های کامیاران- شمال غرب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه زمین‎شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دکترا، گروه زمین‎شناسی اقتصادی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

رخداد منگنز کامیاران در 20 کیلومتری شمال غرب شهر کامیاران و جنوب استان کردستان واقع شده است. این کانسار به لحاظ ساختاری در زون برخوردی زاگرس-سنندج سیرجان شمالی قرار گرفته و مرتبط با افیولیت های زاگرس است. کانی زایی منگنز بصورت عدسی های منظم دنبال هم در بین واحدهای شیل و چرت رادیولاریتی افیولیت های این منطقه دیده می شود. این پژوهش بر پایه ارتباطات صحرایی، کانی شناسی و ژئوشیمی صورت گرفته است. مطالعه کانی شناسی و بافتی نشان می دهد کانی های براونیت و اوتکسیت بصورت اولیه و کانی پیرولوزیت بصورت ثانویه مهمترین کانی های منگنز دار کانسار کامیاران هستند. نسبت بالای سیلیسیم و فسیل های رادیولاریتی موجود در چرت‌های منگنزدار نشان دهنده تشکیل در اعماق اقیانوس است. نسبت متغیر Mn/Fe و نسبت بالای عناصر ردیاب مانند باریم و استرانسیم تاثیر منشاء سیالات گرمابی را پیشنهاد می دهد. با این وجود، وجود فسیل های رادیولاریتی، نهشت لایه مانند و برخی ویژگی های ژئوشیمایی تاثیر منشاء رسوبی را نیز پیشنهاد می دهد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mineralization and geochemistry of manganese ore related to Kamyaran ophiolites-NW of Iran

نویسندگان [English]

  • Rahimzadeh Bahman 1
  • M. Movahednia 2
1 Assistant Professor, Department of Mineral Resource & Groundwater, Faculty of Earth Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Ph.D. Department of Economic Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The Kamyaran manganese is located in the 20 km from NW of Kamyaran and south of Kurdistan province. In geological structure map these Mn-deposite are outcrops in Zagros and northern Sanandaj-Sirjan collision zone and close to Zagros ophiolites. In this area, Mn-mineralization occurs as regular lenses and interlayers with radiolarian cherts within the Eocene radiolarite and shale. The present work has been done based on field geology, mineralogy and geochemistry characterization. Study of Mineralogy and texturally Kamyaran Mn-ores show two stage mineralization including Braunite and Okhotskite were formed singenetic and pyrolusite was formed diagenetic. The high rate of Si and rhadiolarite fossils in Mn-bearing cherts suggest that the Kamyaran Mn-deposit was formed in deep oceanic area. The Variable content of Mn/Fe and high rate of detector element such as Ba and Sr revel the hydrothermal source for mineralization. Despite, Existence rhadiolarite fossils, sub-bedding deposits and some geochemical characterization suggest the sedimentary origin for Kamyaran Mn-deposit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Mineralogy"
  • "Geochemistry"
  • "Hydrothermal"
  • "Kamyaran Mn-deposit"
  • "Zagros"
کتابنگاری
ابراهیمی، ب.، 1382- بررسی زمین‎شیمیایی اندیس‌های منگنز کمربند رودان- بشاگرد، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه شیراز.
آقانباتی، س. ع.، 1383- زمین‌شناسی ایران، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات مواد معدنی کشور، 586 ص.
امامعلی­پور، ع.، 1389- بررسی کانی شناسی و ژئوشیمی نهشته های منگنز- آهن در ته­نشست های افیولیتی شمال چالدران، شمال باختر ایران. فصلنامه بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، سال هجدهم، شماره یکم، صص. 3 تا 14.
برقی، ب.، 1396- بررسی زمین‎شناسی، ژئوشیمی، نحوه ‌تشکیل و عوامل کنترل‌کننده کانه‌زایی در ذخایر منگنز در اطراف بیرجند، خراسان جنوبی، شرق ایران، رساله دکترا، دانشگاه تبریز.
حسینی، س. ر.، 1395- کانی‎شناسی، ژئوشیمی والگوی پیدایش کانسارمنگنز فرومد، شرق شاهرود، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
دولتیاری، غ.، 1390- پترولوژی سنگ‌های آتشفشانی منطقه منامین (جنوب شرق هشتجین) با نگرشی بر کانه‌زایی منگنز، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه زنجان.
رجب­زاده، م. ع. و زمان­ثانی، ن.، 1392- مطالعه کانه‌ زایی منگنز همراه با مجموعه آمیزه رنگین افیولیت نیریز در منطقه آباده طشک استان فارس با استفاده از داده‌‎های کانی‌‎شناسی و ژئوشیمیایی. مجله زمین­شناسی اقتصادی، شماره دوم، جلد پنجم، صص. 201 تا 214.
رجب­زاده، م. ع. و زمان­ثانی، ن.، 1393- مطالعه کانه‎زایی منگنز در مجموعه‎های آمیزه رنگین افیولیتی در مناطق بشاگرد و رودان استان هرمزگان با استفاده از داده‎های کانی‎شناسی و ژئوشیمیایی. فصلنامه ژئوشیمی، سال سوم، شماره یکم، صص. 411 تا 418.
زارسوندی، ع. ر.، سپهوند، م.، پورکاسب، ه. و رضایی، م.، 1393- مطالعه کانی­شناسی و بافتی کانسار منگنز سرخوند، هرسین؛ شواهدی بر فرآیندهای کانه­ساز. هجدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، تهران.
زراسوندی، ع. ر.، رضایی، م.، پورکاسب، م. و ساکی، ع.، 1392- بررسی فرآیندهای اولیه و ثانویه در کانسار منگنز نصیرآباد، جنوب نیریز، با استفاده از کانی‎شناسی و زمین‎شیمی ایزوتوپ‎های سرب. مجله زمین­شناسی اقتصادی، شماره اول، جلد پنجم، صص. 37 تا 47.
زرین­کوب، م.ح.، کلاگری، ع. ا. و برقی، ب.، 1388- کانی‌شناسی و چگونگی پیدایش منگنز کمرتلار در خاور بیرجند (استان خراسان جنوبی)، فصلنامه بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، سال هفدهم، شماره دوم، صص. 309 تا 318.
سپهوند، م.، 1393- زمین‎شناسی، زمین‎شیمیایی و تعیین ژنز کانسار منگنز سرخوند، جنوب ‌غرب هرسین، استان کرمانشاه، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز.
صادقیان، م. و دلاور، س. ت.،  1385- نقشه زمین­شناسی 1:100000 کامیاران، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
فردوست، ف.، 1371- م‍طال‍ع‍ه‌ کانی‌شناسی و تعیین‌ ژن‍ز ک‍ان‍س‍ار م‍ن‍گ‍ن‍ز ون‍ارچ‌ ق‍م، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه تربیت معلم تهران.
 
Referenes
Adachi, M., Yamamoto, K. and Sugisaki, R., 1986- Hydrothermal chert and assoicated siliceous rocks from the northern Pasific: their geological significance as indication of ocean ridge activity. Sedimentary Geology, 47: 125- 148. https://doi.org/10.1016/0037-0738(86)90075-8.
Ahmadi Khalaji, A., Esmaeily, D., Valizadeh, M. V. and Rahimpour, H., 2007- Petrology and geochemistry of the granitoid complex of Boroujerd, Sanandaj–Sirjan zone, western Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 29: 859- 877.DOI: 10.1016/j.jseaes.2006.06.005.
Alavi, M., 1991- Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran.Geological Society of America Bulletin 103: 983- 992. https://doi.org/10.1130/0016-7606 (1991)1032.3.CO;2.
Azizi, H. and Jahangiri, A., 2008- Cretaceous subduction-related volcanism in the northern Sanandaj-Sirjan Zone, Iran. Journal of Geodynamics, 45: 178- 190. DOI: 10.1016/j.jog.2007.11.001.
Azizi, H. and Moinevaziri, H., 2009- Review of the tectonic setting of Cretaceous to Quaternary volcanism in northwestern Iran. Journal of Geodynamics, 47: 167- 179. DOI: 10.1016/j.jog.2008.12.002.
Barghi, B., Calagari, A. A., Zarrinkoub, M. H. and Simmonds, V., 2017- Geological and Geochemical Investigation of Three Ophiolite‐Hosted Manganese Prospects, Southeast of Birjand, South Khorasan, East of Iran. Resource Geology, 67(4): 414- 425. https://doi.org/10.1111/rge.12139.
Berberian, M. and King, G. C. P. 1981- Toward a paleogeography and tectonic evolution of Iran. Canadian Journal of Earth Sciences, 8: 210- 265. https://doi.org/10.1139/e81-019.
Bonatti, E., Kraemer, T. and Rydel, H., 1972- Classification and genesis of submarine iron– manganese deposits. In: Horn, D.R. (Ed.), Ferromanganese Deposits on the Ocean Floor. Natl. Sci. Found., Washington, D. C., pp. 149- 166. Contract Number N00014-57-A-0201-0013.
Brusnitsyn, A. I. and Zhukov, G. I., 2012- The South Faizuly Manganese Deposit in the Southern Urals: Geology, Petrography, and Formation Conditions. Lithology and Mineral Resources, 40 (1): 30–47. DOI: 10.1007/s10987-005-0004-1.
Choi, J. H. and Hariya, Y., 1992- Geochemistry and depositional environment of Mn oxide deposits in the Tokora Belt, norteastern Hokkaido, Japan. Economic Geoligy, 87: 1265- 1274. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.87.5.1265.
Crerar, D. A., Namson, J., Chyi, M. S., Williams, L. and Feigenson, M. D., 1982- Manganiferous cherts of the Franciscan assemblage: I. General geology, ancient and modern analogues, and implications for the hydrothermal convection at oceanic spreading centers. Economic Geology, 77: 519- 540. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.77.3.519.
Delian, F., 1994- Geological and Geochemical Research of the Manganese Ore Bed (in Chinese), M1. Weather Publishing Press, Beijing.
Esna-Ashari, A., Tiepolo, M., Valizadeh, M. V., Hassanzadeh, J. and Sepahi, A. A., 2012- Geochemistry and zircon U–Pb geochronology of Aligoodarz granitoid complex, Sanandaj- Sirjan Zone, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 43: 11–22. DOI: 10.1016/j.jseaes.2011.09.001.
Fernandez, A. and Moro, M. C., 1998- Origin and depositional environment of Ordovician stratiform iron mineralization from Zamora (NW Iberian Peninsula). Mineralium Deposita, 33: 606- 619. https://doi.org/10.1007/s001260050176.
Hein, J. R., Schulz, M. S., Dunham, R. E., Stern, R. J. and Bloomer, S. H., 2008- Diffuse flow hydrothermal manganese mineralization along the active Mariana and southern Izu-Bonin arc system, western Pacific. Journal of Geophysical Research, 113: 1- 29. https://doi.org/10.1029/2007JB005432.
Jach, R. and Dudek, T., 2005- Origin of a Toarcian manganese carbonate/silicate deposit from the Krízna unit, Tatra Mountains, Poland. Chemical Geology. 224: 136- 152. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2005.07.018.
Jowitt, M. S., 2008- Field, petrological and geochemical constraints on the release of base metals into hydrothermal fluids in Cyprus-type Volcanogenic Massive Sulphide (VMS) systems: an investigation of the Spilia- Kannavia epidosite zone, Troodos ophiolite, Cyprus. PhD thesis, University of Leicester. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.06.015 0169.
Karakus, A., Yavuz, B. and Koc, S., 2010- Mineralogy and major trace element geochemistry of the haymana manganese mineralizations, Ankara, Turkey. Geochemistry International, 48: 1014- 1027. Doi: 10.1134/S001670291010006X.
Keith, M., Haase, M. K., Klemd, R., Krumm, S. and Strauss, H., 2016- Systematic variations of trace element and sulfur isotope compositions in pyrite with stratigraphic depth in the Skouriotissa volcanic-hosted massive sulfide deposit, Troodos ophiolite, Cyprus. Chemical Geology, 423: 7- 18. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2015.12.012.
Mahmoudi, S., Corfu, F., Masoudi, F., Mehrabi, B. and Mohajjel, M., 2011- U–Pb dating and emplacement history of granitoid plutons in the northern Sanandaj–Sirjan Zone, Iran. Journal of Asian Earth Sciences, 41: 238- 249. DOI: 10.1016/j.jseaes.2011.03.006.
Mohajjel, M. and Fergusson, C. L., 2014- Jurassic to Cenozoic tectonic of the Zagros orogeny in northwestern Iran. J. international geology review. 56: 263- 287. https://doi.org/10.1080/00206814.2013.853919.
Monnin, C., Wheat, C. G., Dupre, B., Elderfield, H. and Mottl, M. J., 2001- Barium geochemistry in sediment pore waters and formation waters of the oceanic crust on the eastern flank of the Juan de Fuca Ridge (ODP Leg 168). Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2 (1): 1008- 1027. https://doi.org/10.1029/2000GC000073.
Moser, L. D. and Page, N. J., 1988- Descriptive and grade- tonnage models of volcanogenic manganese deposits in oceanic environments- a modification, U.S Geological Survey. https://doi.org/10.3133/b1811.
Mücke, A., Adjimah, K. and Annor, A., 1999- Mineralogy, petrography, geochemistry and genesis of the Paleoproterozoic Birimian manganese-formation of Nsuta/Ghana. Mineralium Deposita, 34: 297- 311. Doi: 10.1007/s001260050205.
Nakagawa, M., Santosh, M. and Maruyama, S., 2009- Distribution and mineral assemblages of bedded manganese deposits in Shikoku, Southwest Japan: implications for accretion tectonics. Gondwana Research, 16: 609- 621. https://doi.org/10.1016/j.gr.2009.05.003.
Nakagawa, M., Santosh, M. and Maruyama, S., 2011- Manganese formations in the accretionary belts of Japan: Implications for subduction–accretion process in an active convergent margin. Journal of Asian Earth Sciences, 42: 208- 222. Doi: 10.1016/j.jseaes.2011.04.005.
Nicholson, K., 1992- Contrasting mineralogical–geochemical signatures of manganese oxides’ guides to metallogenesis. Economic Geology, 87: 1253- 1264. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.87.5.1253.
Nicholson, K., Nayak, V. K. and Nanda, J. K., 1997- Manganese ores of the Ghoriajhor Monmunda area, Sundergarh District, Orissa, India: geochemical evidence for a mixed Mn source. Geological Society of London Special Publications, 119: 117- 121. Doi: 10.1144/GSL.SP.1997.119.01.08.
Öksüz, N., 2011- Geochemical characteristics of the Eymir (Sorgun-Yozgat) manganese deposits, Turkey. Journal of Rare Earths, 29 (3): 287- 296. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(10)60446-2.
Peters, T. J., 1988- Geochemistry of manganese-bearing cherts associated with Alpine ophiolites and the Hawasina formations in Oman. Marine Ceol., 84: 229- 238. https://doi.org/10.1016/0025-3227(88)90103-X.
Polgári, M., Hein, J. R., Vigh, T., Szabó-Drubina, M., Fórizs, I., Bíró, L., Müller, A. and Tóth, A. L., 2012- Microbial processes and the origin of the Úrkút manganese deposit, Hungary. Ore Geology Reviews, 47: 87- 109. DOI: 10.1130/G33304.1.
Sasmaz, A., Turkyilmaz, B., Ozturk, N., Yavuz, F. and Kumral, M., 2014- Geology and geochemistry of Middle Eocene Maden complex ferromanganese deposits from the Elazıg-Malatya region, eastern Turkey. Ore Geology Reviews, 56: 352- 372. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.06.012.
Shah, M. T. and Khan, A., 1999- Geochemistry and origin of Mn-deposits in the Waziristan ophiolite complex, north Waziristan, Pakistan. Mineralium Deposita, 34: 697- 704. Doi: 10.1007/s001260050228.
Shah, M. T. and Moon, C. J., 2007- Manganese and ferromanganese ores from different tectonic settings in the NW Himalayas, Pakistan. Journal of Asian Earth Sciences, 29: 455- 465. DOI: 10.1016/j.jseaes.2005.11.002.
Toth, J. R., 1980- Deposition of submarine crusts rich in manganese and iron. Geological Society of America Bulletin, 91: 44–54. ttps://doi.org/10.1130/0016-7606(1980)912.0.CO;2.
Wu, C., Zhang, Z., Xiao, J., Fu, Y., Shao, S., Zheng, C., Yao, J. and Xiao, Ch., 2016- Nanhuan manganese deposits within restricted basins of the southeastern Yangtze Platform, China: Constraints from geological and geochemical evidence. Ore Geology Reviews, 75: 76–99. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2015.12.003.
Zarasvandi, A., Lentz, D., Rezaei, M. and Pourkaseb, H., 2013- Genesis of the Nasirabad manganese occurrence, Fars province, Iran: Geochemical evidences. Chemie der Erde, 73 (4): 495- 508. DOI: 10.1016/j.chemer.2013.02.003.