فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، زمین‌شیمی و الگوی تشکیل کانسار تیتانیم دیرینه پلاسری محمدآباد، سبزوار، شمال‌خاور ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه پترولوژی و زمین‌شناسی اقتصادی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
10.22071/gsj.2026.573793.2244
چکیده
کانسار تیتانیم دیرینه پلاسری محمدآباد در زیرپهنه سبزوار، شمال‌خاور ایران در جنوب سبزوار واقع است. این کانسار به صورت چینه‌کران در افق ماسه‌سنگی کانه­‌دار از واحد مارنی-کنگلومرایی-آهکی-ماسه‌سنگی ائوسن میانی- پسین قرار دارد. ماسه‌سنگ‌ها از نوع لیتیک‌آرکوز و فلدسپاتیک لیت­آرنایت بوده و در محیط رسوب‌گذاری با انرژی متوسط تا بالا نهشته شده‌اند. ‌رخساره‌های سنگی از نوع گراولی و دانه درشت (Gmm و Gcm)، ماسه‌ای و دانه متوسط (Sh و Sr) و گلی و دانه ­ریز (Fl) هستند. کانی‌های اکسیدی به شکل چینه‌­کران در واحد ماسه‌سنگی و به‌صورت‌های چینه‌سان (لایه‌­ای)، عدسی و دانه‌پراکنده مشاهده می‌شوند. ستبرای افق‌های کانه‌زایی از حد میلی‌متر، سانتی‌‌متر تا لایه‌هایی به ستبرای بیش از 1 متر متغییر است. کانی‌های اکسیدی شامل تیتانومگنتیت، ایلمنیت، مگنتیت و هماتیت هستند که تیتانومگنتیت بیشترین فراوانی را دارد. مطالعه شیمی کانی‌های اکسیدی (TiO₂ از 12/87 تا 20/75 درصد وFe₂O₃ از 39/99 تا 64/68درصد) نیز متوسط ترکیب آن‌ها را تیتانومگنتیت نشان می‌دهد و اهمیت کانه‌زایی تیتانیم و آهن در ماسه‌سنگ‌های جنوب سبزوار را آشکار می­‌سازد. مقایسه الگوهای ژئوشیمیایی عناصر فرعی و کمیاب در ماسه‌سنگ‌های تیتانیم-آهن‌‌دار ائوسن با همین الگوها در توده‌­های آذرین مافیک-حدواسط کرتاسه پسین در این منطقه، به همراه وجود مقادیر شایان‌توجهی از تیتانومگنتیت و مگنتیت در ترکیب کانیایی این سنگ‌های آذرین، نشان می­دهد که توده­‌های مونزوگابرویی، گابرودیوریتی و مونزودیوریتی کرتاسه پسین به سن 100 تا 75 میلیون سال پیش، سنگ مادر احتمالی کانی‌های اکسیدی در ماسه‌سنگ‌های جنوب سبزوار هستند. این سنگ‌های نفوذی به شکل‌‌های استوک، دایک و سیل (بیشتر سیل) در میان توالی‌های آتشفشانی-رسوبی کرتاسه پسین در منطقه جنوب سبزوار برون‌زد دارند. کانسار تیتانیم محمدآباد، یک کانسار دیرینه پلاسری است که از هوازدگی و فرسایش سنگ‌­­های برخاسته و رخنمون یافته کرتاسه پسین در محیط­‌های رودخانه‌­ای و ساحلی کم‌ژرفای دریای پیش‌بوم (فورلند) حوضه اقیانوسی سبزوار در زمان ائوسن میانی- پسین نهشته شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

اعلمی‌نیا، ز.، گل‌قندشتی، م.، 1390، بررسی کانسار پلاسری تیتانیوم در خراسان رضوی، اولین همایش ملی زمین‌شناسی ایران، گروه زمین‌شناسی دانشگاه آزاد اسلامی شیراز، 8 صفحه.
جعفریان، م.ب.، جلالی، ع.، 1379، نقشه زمین‌شناسی چهارگوش ششتمد، سری 100000/1، شماره 7561. سازمان زمین‌شناسی کشور، تهران.
حاج‌ علیلو، ب.، رزم‌آرا، م.، حاج علیلو، ن.، 1400، شناخت منشاء کانی‌های تیتانومگنتیت وانادیم‌دار عطائیه در جنوب باختر مشهد با روش‌های XRM، SEM و EPMA، فصلنامه علوم زمین، دوره 31، شماره 2، پیاپی 120، صفحه 53 تا 64.  .10.22071/gsj.2018.96076.1237
رحیم‌سوری، ی.، علیپور، ص.، حسین زاده، ب.، 1396، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و شرایط تشکیل پلاسرهای سرشار از تیتانیوم در کانسار خانیک ارومیه، استان آذربایجان غربی، شمال غرب ایران، رسوب شناسی کاربردی، دوره 5، شماره 9، صفحه 58 تا 73.
فرخ نژاد، ر.، اسفندیاری، ب.، معتمد، ا.، 1395، تحلیل لیتوفاسیس‌ها و شرایط رسوب‌گذاری توالی آواری پالئوسن در البرز خاوری، ایران، فصلنامه علمی علوم زمین، سال بیست و ششم، شماره 101، صفحه 211 تا 218. .10.22071/gsj.2016.41068
قاسمی، ح.، کاظمی، ز.، موسیوند، ف.، گریفین، و.، 1397، شیمی سنگ‎کل و شیمی کانی داسیت­های کرتاسه پسین جنوب غرب سبزوار: رهیافتی بر منشأ و جایگاه زمین­ساختی آن­ها، مجله پترولوژی، جلد 9، شماره 3، صفحه 79 تا 100.
قاسمی، ح.، هدایتی خرق، س.ن.، کاظمی، ز.، 1398، شیمی کانی و شرایط فیزیکی تبلور در توده­های گابرودیوریتی فیلشور و گفت، جنوب غرب سبزوار، مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران، جلد 27، شماره 3، صفحه 667 تا 682.
قربانی، م.، 1387، زمین‌شناسی اقتصادی کانسارها و نشانه‌های معدنی ایران، چاپ اول، انتشارات آرین زمین، تهران، 674 ص.
کاظمی، ز.، قاسمی، ح.، موسیوند، ف.، گریفین، و.، 1398، ماگماتیسم فرورانش جزایر کمانی کرتاسه پسین در لبه شمالی ایران مرکزی، جنوب غرب سبزوار، فصلنامه زمین­شناسی ایران، 13(49)، صفحه 1 تا 21.
کوثری، س.، علوی نایینی، م.ر.، آزرم، ف.، رضوانی، ج.، 1366، گزارش اکتشاف تفصیلی کانسار تیتانیوم کهنوج، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران، تهران، 250 صفحه.
مقدسی، س.ج.، یزدی، ج.، 1394، زمین‌شناسی و نحوه تشکیل پلاسرهای تیتانیوم‌دار ناحیه دره جوگز بالا در منطقه فنوج، استان سیستان و بلوچستان، مجله زمین‌شناسی اقتصادی، جلد 7، شماره 2، صفحه 327 تا 341.
موسوی حرمی، ر.، محبوبی، ا.، هاشمی، ف.، 1385، لیتوفاسیس و پتروفاسیس رسوبات سیلیسی-آواری ژوراسیک میانی در شرق بینالود و ارتباط آن با موقعیت تکتونیکی منشاء، فصلنامه زمین‌شناسی ایران، سال دوم، شماره چهارم، صفحه 33-46.
نعیمی، ر.، 1397، گزارش پایانی عملیات اکتشاف محدوده اکتشاف سنگ آهن جنوب دیزج (جعفرخان)، جنوب شرق شاهرود، سازمان صنعت، معدن و تجارت استان سمنان، گزارش داخلی و منتشر نشده، 80 صفحه.
Aalaminia, Z., and Golghandashti, M., 2011, Investigation of titanium placer deposits in Khorasan Razavi, First National Geological Conference of Iran, Geology Department, Islamic Azad University, Shiraz, 8 p. (In Persian).
Alaminia, Z., Karimour, M.H., Homam, S.M., and Finger, F., 2013. The magmatic record in the Arghash region (northeast Iran) and tectonic implications. International Journal of Earth Sciences 102(6). DOI:10.1007/s00531-013-0897-1
Amini, A., and Anketell, J.M., 2015. Textural and geochemical studies of detrital Fe-Ti oxides and test of their validity in provenance determination, a case study from Central Iran. Journal of African Earth Sciences, 103, 140-152. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2014.12.008.
Baroz, R., Macaudiere, J., Montigny, R., and Noghreyan, H., 1984. Ophiolites and related formations in the central part of the Sabzevar range (Iran) and possible geotectonic reconstructions. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie-Abhandlungen 168(3), 358-388. DOI:10.1127/njgpa/168/1984/358.
Boynton, W.V., 1984. Geochemistry of rare earth elements: Meteorite Studies. In: Henderson, P., Ed., rare earth element geochemistry, Elsevier, New York, 63-114. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-42148-7.50008-3.
Eftekhar-Nezhad, J., Aghanabati, A., Hamzehpour, B., and Baroyant, V., 1976. Geological quadrangle map of Kashmar, 1:250,000 series, No. J5, Geological Survey of Iran, Tehran.
El-Khalloufi, M., Drevelle, O., and Soucy, G., 2021. Titanium: An overview of resources and production methods, Minerals 11, 1425. https://doi.org/10.3390/min11121425. 
Farokhnejad, R., Esfandiari, B., and Motamed, A., 2016. Analysis of lithofacies and sedimentary conditions of Paleocene detrital succession in Eastern Alborz, Iran, Scientific Quarterly Journal, Geosciences, 26(101), 211-218. (In Persian). DOI:10.22071/gsj.2016.41068.
Folk, R.L., 1974. Petrology of sedimentary rocks, Hemphill Publishing Co., Austin, 182 p.
Friend, P.F., and Dade, W.P., 2005. Transport modes and grain-size pattern in fluvial basin. In Blum, M.D., Marriott, S.B. and Leclair, S.E. (eds.), Fluvial Sedimentology VII, International Association of Sedimentologists Special Publication 35, Blackwell, 399-407.
Ghasemi, H., Hedayati Kharagh, S.N., and Kazemi, Z., 2019. Mineral chemistry and physical conditions of crystallization in Filshour and Goft dioritic intrusions, southwest Sabzevar. Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy 27(3), 667-682. (In Persian).
Ghasemi, H., Kazemi, Z., Mousivand, F., and Griffin, W., 2018. Whole-rock geochemistry and mineral chemistry of the Late Cretaceous dacites in SW Sabzevar: Constrain on their origin and tectonic setting. Petrological Journal 9(3), 79-100. DOI:10.22108/ijp.2018.105937.1049. (In Persian).
Ghorbani, M., 2008. Economic geology of ore deposits and indication of Iran, First Edition, Arian Zamin Publications, Tehran, 674 p. (In Persian). DOI:10.1007/978-94-007-5625-0.
Hajalilou, B., Razmara, M., Hajalilou, N., 2021. Recognition of Vanadium titanomagnetite origin by XRM, SEM and EPMA in Ataieh, southwest of Mashhad. Scientific Quarterly Journal of Geosciences 31(2), 53-64. (In Persian). DOI: 10.22071/gsj.2018.96076.1237.
Harms, J.G., and Fahnestock, R.K., 1965. Classification bed forms and flow phenomena (with an example from the Rio Grande). In Middleton, G.V. (ed.), primary sedimentary structures and their hydrodynamic interpretation, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Special Publication 12, 84-115.   DOI:10.1306/BC743C7F-16BE-11D7-8645000102C1865D.
Jafari, A., and Ghasemi, H., 2023. Geologic history of the Sabzevar oceanic basin, NE Iran: An overview from continental rifting to obduction in the NeoTethys oceanic system. Journal of Asian Earth Sciences 245, 105559. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2023.105559.
Jafarian, M.B., and Jalali, A., 2000. Geological quadrangle map of Sheshtamad, 1:100,000 series, No. 7561, Geological Survey of Iran, Tehran. (In Persian).
Jain, M., Tandon, S.K., Singhvi, A.K., Mishra, S., and Bhatt, S.C., 2005. Quaternary alluvial stratigraphic development in a desert setting: a case study from the Luni River basin. Thar Desert of western India, In Blum, S.B. Marriott, M.D. and Leclair, S.E. (eds.), Fluvial Sedimentology VII, International Association of Sedimentologists Special Publication 35, Blackwell, 349-371. https://doi.org/10.1002/9781444304350.ch19
Kazemi, Z., Ghasemi, H., Mousivand, F., and Griffin, W., 2019a. Late Cretaceous subduction-related magmatism on the northern edge of Central Iran zone, southwest Sabzevar. Iranian Journal of Geology 13(49), 1-21. (In Persian). 
Kazemi, Z., Ghasemi, H., Tilhac, R., Griffin, W., Shafaii Moghadam, H., O’Reilly, S., and Mousivand, F., 2019b. Late Cretaceous subduction-related magmatism on the southern edge of Sabzevar basin, NE Iran. Journal of the Geological Society 176(3), 530-552. https://doi.org/10.1144/jgs2018-076.
Kowsari, S., Alavi-Naini, M.R., Azarm, F., and Rezvani, J., 1987. Detailed exploration report of Kahnuj titanium deposit, Geological Survey and Mineral Exploration of Iran, Tehran, 250 p. (In Persian).
Lensch, G., and Davoudzadeh, M., 1982. Ophiolites in Iran. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Monatshefte 5(5), 306-320. DOI:10.1127/njgpm/1982/1982/306.
Martinson, O.J., Ryseth, A., Helland-Hansen, W., Flesche, H., Torkildsen, G., and Idil, S., 1999, Stratigraphic base level and fluvial architecture: Ericson Sandstone (Campanian), Rock Springs Uplifts, SW Wyoming, USA, Sedimentology 47, 235-259.
McDonough, W.F., and Sun, S.S., 1995. The composition of the earth. Chemical Geology, 120, 223-253. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)00140-4.
Miall, A.D., 1996. The geology of fluvial deposits: Sedimentary facies, basin analysis and petroleum Geology, Springer-Verlag, New York, 582 p.
Moghaddasi, S.J., and Yazdi, J., 2016. Geology and formation of titaniferous placer deposits in Upper Jogaz Valley area, Fanuj, Sistan and Baluchestan province, Iran. Journal of Economic Geology 7(2), 327– 341. Doi:10.22067/econg.v7i2.28197 (In Persian).
Moussavi-Harami, R., Mahboubi, A., and Hashemi, F., 2006. Lithofacies and Petrofacies of middle Jurassic siliciclastic sediments in east of Binaloud and its relation with tectonic setting and source, Iranian Journal of Geology, 2(4), 33-46. (In Persian).
Naeimi, R., 2018. Final report of the exploration operations of the south Dizaj (Jafarkhan) ironstone exploratory area, southeast of Shahrood. Industry, Mining and Trade Organization of Semnan Province, internal and unpublished report, 80 p. (In Persian).
Nasrabady, M., Shi, Y., Lustrino, M., and Rossetti, F., 2023. Geochemical and geochronological constraints on the origin of the Sabzevar ophiolites (NE Iran): Forced far-field subduction initiation in the upper-plate of the + subduction zone. Geochemistry 83(3), 125962. DOI:10.1016/j.chemer.2023.125962.
Pettijohn, F.J., Potter, P.E., and Siever, R., 1973. Sand and sandstone, Springer-Verlag, New York, 553 p. DOI:10.1007/978-1-4612-1066-5.
Rahimsouri, Y., Alipour, S., and Hosseizadeh, B., 2017. Mineralogy, geochemistry and genesis of titanium-rich placer in Khanik deposit, Urmia, West Azarbaijan Province, NW Iran. Applied Sedimentology 5(9), 58-73. (In Persian).
Rossetti, F., Nasrabady, M., Vignaroli, G., Theye, T., Gerdes, A., Razavi, M., and Moin Vazir, H., 2010. Early Cretaceous migmatitic mafic granulites from the Sabzevar range (NE Iran): implications for the closure of the Mesozoic peri-Tethyan oceans in central Iran. Terra Nova 22, 26-34.  https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2009.00912.x
Shafaii Moghadam, H., Corfu, F., Chiaradia, M., Stern, R.J., and Ghorbani, G., 2014. Sabzevar Ophiolite, NE Iran: Progress from embryonic oceanic lithosphere into magmatic arc constrained by new isotopic and geochemical data. Lithos 210-211, 224-241. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.10.004.
Subasinghe, H.C.S., and Ratnayake, A.S., 2022. General review of titanium ores in exploitation: present status and forecast. Comunicações Geológicas 109(1), 21-31. DOI: https://doi.org/10.34637/aab4-mk81.
Whitney,‌ D.L.‌, and‌ Evans,‌ B.W.,‌ 2010.‌ Abbreviations‌ for‌ names ‌of‌ rock-forming‌ minerals.‌ American‌ Mineralogist ‌95,‌185-187. DOI:10.2138/am.2010.3371.
دوره 36، شماره 3 - شماره پیاپی 141
پاییز 1405، سال سی‌ و ششم، شماره 3، پیاپی 141
پاییز 1405
صفحه 25-54