مراحل تکوین و زایش کانسار آهن بردهرش در شمالغرب بانه (شمالغرب پهنه سنندج- سیرجان): بر پایه مطالعات زمینشناسی، کانیشناسی و ژئوشیمی | ||
| پژوهشهای دانش زمین | ||
| دوره 16، شماره 3 - شماره پیاپی 63، شهریور 1404، صفحه 168-192 اصل مقاله (2.61 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/esrj.2025.239603.1271 | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا نظری رحیق؛ حسینعلی تاج الدین* ؛ راستاد ابراهیم؛ محمدرضا افشون | ||
| گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه کانهزایی آهن بردهرش در ۳۰ کیلومتری شمالغرب شهرستان بانه و ۷ کیلومتری شمال روستای بردهرش، در پهنه زمینساختی سنندج - سیرجان واقع شده است. این پهنه با روند شمالغرب - جنوبشرق، یکی از مهمترین پهنههای فلززائی کشور به شمار میرود که میزبان انواع مختلفی از کانسارهای آهن از جمله تیپهای آتشفشانی - رسوبی، اسکارن وIOCG (اکسید آهن- مس- طلا) است (Nabatian et al, 2015). تحولات زمینساختی ناشی از باز و بسته شدن اقیانوس نئوتتیس و ماگماتیسم وابسته به رژیمهای کششی و فشاری در دورههای تریاس تا ژوراسیک، منجر به دگرگونی ناحیهای و دگرشکلیهای شدید در این پهنه شده است (Saki, 2010). مطالعات انجام شده در سالهای اخیر در شمالغرب پهنه سنندج - سیرجان به شناسایی چندین کانسار و رخداد آهن در این بخش شده است. از مهمترین این کانهزاییها میتوان به کانسارهای گورگور، حلب، کوسج و میانج و کانسارهای آهن قالوزندان و قادرآباد (Karimi et al, 2021) اشاره کرد که همگی درون توالی سنگهای دگرگونی معادل سازند کهر واقع شدهاند. کانسار آهن بردهرش نیز یکی از ذخایر آهن در شمالغرب پهنه سنندج - سیرجان است که در سال 1395 توسط افراد محلی شناسایی شده است و تاکنون مورد مطالعات پژوهشی قرار نگرفته است. این کانسار بهصورت چینهسان در واحدهای متاتوف ریولیتی با سن پرکامبرین بالایی تشکیل شده و با لایهبندی و نیز برگوارگیهای دگرگونی سنگ میزبان خود همروند است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی جامع زمینشناسی، کانیشناسی، ژئوشیمی و فرآیندهای تکامل و زایش کانسار آهن بردهرش با هدف ارائه مدل اکتشافی برای شناسایی ذخایر آهن در محیطهای زمینشناسی مشابه است. مواد و روشها مطالعه حاضر در دو بخش میدانی و آزمایشگاهی انجام شده است. در بخش میدانی، محدودهای به مساحت ۵ کیلومتر مربع پیمایش شده و نقشه زمینشناسی آن با مقیاس ۱:۵۰۰۰ تهیه شده است. در این نقشه، واحدهای سنگی، ساختارهای تکتونیکی و افقهای کانیسازی به دقت شناسایی و ترسیم شدهاند. بیش از ۱۰۰ نمونه از سنگهای میزبان و کانهدار برداشت شده است؛ همچنین شیب و امتداد لایهها، ژئومتری و ضخامت افقهای کانهدار و ساخت و بافت نمونههای کانهدار مورد بررسی قرار گرفته است. ارتباط ساختاری میان واحدهای سنگی و الگوهای تکتونیکی منطقه نیز با هدف شناسایی هندسه کانسار مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش آزمایشگاهی، ۱۲ مقطع نازک برای مطالعات سنگنگاری و ۳۳ مقطع نازک - صیقلی برای مطالعه کانهنگاری تهیه و بررسی شد. برای تحلیلهای ژئوشیمیایی، ۳۱ نمونه انتخاب شد که از این میان، ۲۱ نمونه به روش XRFدر دانشگاه تربیت مدرس و ۱۰ نمونه با روش ICP-MS در آزمایشگاه زرآزما آنالیز شده است. نتایج و بحث بررسیهای میدانی و آزمایشگاهی نشان میدهد که کانیسازی آهن در سه افق و با میزبانی واحدهای متاتوف ریولیتی تشکیل شده است. افق اول (I) در واحد متاریولیت خاکستری تیره، شامل هماتیت نواری با طول رخنمون حدود 20 متر و ضخامت ۱۰ تا ۴۰ سانتیمتر؛ افق دوم (II) که افق اصلی کانیسازی است، در واحد متاریولیت خاکستری روشن با طول حدود 200 و ضخامت 5/0 تا 5/2 متر رخنمون دارد و دارای بافتهای تودهای، نواری و دانهپراکنده هماتیت است؛ و افق سوم (III) که بهصورت عدسیهایی از مگنتیت و هماتیت با طول حدود 30 متر و با ضخامت 2/0 تا 5/1 متر برونزد دارد، در واحد متاریولیت با رنگ سبز تیره تشکیل شده است. کانیهای فلزی، که هماتیت و مگنتیت در همراهی با مقادیر جزیی پیریت را شامل میشوند، با ساخت و بافتهای نواری، تودهای و دانه پراکنده و در همراهی با کانیهای نافلزی (از جمله کوارتز و باریت) در سنگ میزبان توفی دگرگون شده رخداد دارند. شواهد دگرگونی - دگرشکلی از جمله برگوارگیهای دگرگونی، چینخوردگی، بودینشدگی و فابریکهای C و S در کانسنگهای اکسید آهن و سنگ میزبان آتشفشانی قابل مشاهده است. دادههای ژئوشیمیایی نشان میدهند که سنگهای میزبان از نوع متاتوف با ترکیب ریولیتی بوده و در محیطی مرتبط با کمان ماگمایی در حاشیه فعال قارهای تشکیل شدهاند. نمودارهای تکتونوماگمایی (مانند Nb/Yb در برابر Th/Yb) منشأ ماگمایی مرتبط با زون فرورانش را تأیید میکنند. غنیشدگی در عناصر لیتوفیل با یون بزرگ (LILE) نظیر K، Rb و Ba، بههمراه آنومالیهای مثبت Ba، گویای نقش آلایش پوستهای در تکوین ماگمای مادر است. الگوهای REE نشاندهنده غنیشدگی در عناصر کمیاب خاکی سبک (LREE) و حضور آنومالی مثبت Eu هستند که بر محیط کانیسازی اکسیدان دلالت دارد. براساس مطالعات کانیشناسی و روابط پاراژنزی، چهار مرحله اصلی در فرآیند تکامل کانسار شناسایی شد. مطالعات پتروگرافی و کانهنگاری منجر به شناسایی چهار مرحله تکامل کانیسازی شد. در مرحله اول، همزمان با فوران آتشفشانی، هماتیت و مگنتیت بهصورت نواری و دانهپراکنده تهنشست یافتهاند. در مرحله دوم، دگرگونی ناحیهای در رخساره شیست سبز منجر به تشکیل سریسیت، کلریت و بازتبلور کانیها شده است. مرحله سوم شامل دگرشکلیهای تکتونیکی نظیر بودینشدگی، چینخوردگی، گسلخوردگی و ایجاد ساختارهای سیگموئیدال و سایهفشاری است. در مرحله چهارم نیز فرآیندهای هوازدگی سبب اکسایش کانیهای اکسیدی و سولفیدی و تشکیل هیدروکسیدهای آهن شده است. این ویژگیها با کانسارهای آهن آتشفشانی - رسوبی دیگر ایران، نظیر ذخایر نواحی بوکان و تکاب، مطابقت داشته و منشأ رسوبی - گرمابی کانیسازی را تأیید میکند. نتیجهگیری کانسار آهن بردهرش یک سامانه آتشفشانی - رسوبی دگرگونشده است که همزمان با تشکیل واحدهای ریولیتی پرکامبرین بالایی شکل گرفته و در مراحل بعدی تحتتأثیر دگرگونی ناحیهای و دگرشکلیهای شدید قرار گرفته است. شواهد زمینشناسی نظیر هندسه لایهای و عدسیشکل افقهای کانهدار، بههمراه دادههای ژئوشیمیایی از جمله غنیشدگی در LILE و آنومالی Ba، منشأ رسوبی - گرمابی این کانسار را در یک محیط کمان ماگمایی تأیید میکنند. الگوهای REE نیز نشاندهنده شرایط اکسیدان و ارتباط زایشی سنگ میزبان و کانهزایی هستند. تحلیل مراحل چهارگانه تکاملی کانسار، چارچوبی روشن برای درک فرآیندهای کانیسازی فراهم کرده است. نتایج این پژوهش نهتنها به تبیین الگوهای متالوژنی آهن در پهنه سنندج - سیرجان کمک میکند؛ بلکه بهعنوان مدلی مؤثر در برنامهریزیهای اکتشافی در سایر مناطق مشابه کاربرد خواهد داشت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آتشفشانی- رسوبی؛ بردهرش؛ پرکامبرین؛ سنندج- سیرجان؛ کانهزایی آهن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evolution and genesis of the Bardeh-Rash iron deposit in northwest Baneh (Northwestern Sanandaj–Sirjan Zone): Based on geological, mineralogical, and geochemical studies | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zahra Nazari Rahigh؛ Hosseinali Tajeddin؛ Rastad Ebrahim؛ Mohammadreza Afshoon | ||
| Departments of Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction The Bardeh-Rash iron mineralisation is located approximately 30 km northwest of Baneh and 7 km north of Bardeh Rash village, within the Sanandaj–Sirjan tectonic zone. This NW–SE trending belt is one of the most significant metallogenic provinces in Iran, hosting a wide spectrum of iron deposits, including volcanic-sedimentary, skarn-type, and IOCG (iron oxide–copper–gold) deposits (Nabatian et al, 2015). Tectonic evolution associated with the opening and closure of the Neotethys Ocean and the interplay of extensional and compressional regimes during the Triassic to Jurassic led to intense regional metamorphism and deformation (Saki, 2010). Recent investigations in the northwestern segment of the Sanandaj–Sirjan zone have led to the identification of several iron occurrences and deposits. Notable examples include the Gurgur, Halab, Kosaj and Mianaj iron deposits (Pourmohammadi et al, 2019), as well as the Ghaluzendan and Qaderabad iron deposits (Karimi et al, 2021), all hosted within metamorphosed equivalents of the Kahar Formation. The Bardeh-Rash deposit, discovered by locals in 2016, represents one of the previously unstudied iron occurrences in this region. The mineralisation is stratiform in nature, hosted within upper Precambrian metarhyolitic tuff units and exhibits concordant layering and foliation with its metamorphosed volcanic host rocks. The primary objective of this study is to provide a comprehensive geological, mineralogical, geochemical, and genetic framework for the Bardeh Rash iron deposit, aiming to propose a viable exploration model for similar geological settings. Materials and Methods This research comprises both field-based and laboratory investigations. During fieldwork, a 5 km² area was systematically mapped at a scale of 1:5000, wherein lithological units, structural features, and mineralised horizons were carefully delineated. Over 100 rock samples, including both barren and ore-bearing lithologies, were collected. Structural measurements of bedding, foliation, and geometry of ore horizons were recorded to reconstruct the geometry of the mineralised system. In the laboratory, 12 thin sections were prepared for petrographic analysis and 33 polished thin sections for ore microscopy. For geochemical analysis, 31 representative samples were selected; 21 were analysed via XRF at Tarbiat Modares University and 10 by ICP-MS at ZarAzma Analytical Laboratories. Results and Discussion Field and laboratory investigations reveal that iron mineralisation occurs in three distinct stratiform horizons within metarhyolitic tuff units. Horizon I is hosted in dark grey metarhyolite and comprises banded hematite with an outcrop length of \~20 m and thickness ranging from 10 to 40 cm. Horizon II, the main ore body, occurs in light grey metarhyolite, is \~200 m long and 0.5 to 2.5 m thick, and hosts massive, banded, and disseminated hematite textures. Horizon III is composed of magnetite and hematite lenses hosted in dark green metarhyolite, with dimensions of \~30 m in length and 0.2 to 1.5 m in thickness. The metallic assemblage, primarily hematite and magnetite with minor pyrite, occurs in banded, massive, and disseminated textures, accompanied by gangue minerals such as quartz and barite within the altered metavolcanic host rocks. Evidence of metamorphism and deformation—including foliation, folding, boudinage, and S–C fabrics—is well developed in both ore bodies and host rocks. Geochemical analyses indicate that the host rocks are metarhyolitic tuffs of calc-alkaline affinity, formed in a volcanic arc setting on an active continental margin. Tectonomagmatic discrimination diagrams (e.g., Nb/Yb vs. Th/Yb) confirm a subduction-related magmatic source. Enrichment in large ion lithophile elements (LILEs) such as K, Rb, and Ba, together with positive Ba anomalie, implies a significant role for crustal contamination. REE patterns show light REE enrichment and positive Eu anomalies, indicative of oxidising conditions during ore formation. Mineralogical and paragenetic data suggest four main stages of deposit evolution: Syn-volcanic mineralisation with deposition of banded and disseminated hematite and magnetite during tuff emplacement. Regional metamorphism under greenschist facies, resulting in the formation of sericite, chlorite, and recrystallisation of pre-existing phases. Tectonic deformation, leading to the development of boudinage structures, folding, faulting, and pressure shadow features. Supergene alteration, during which surface weathering led to oxidation of primary sulfide and oxide phases and the formation of iron hydroxides. These features are consistent with other volcanogenic–sedimentary iron deposits in Iran, such as those in the Bukan and Takab districts, supporting a sedimentary–hydrothermal origin. Conclusion The Bardeh-Rash iron deposit is interpreted as a deformed and metamorphosed volcanic-sedimentary system that formed contemporaneously with late Precambrian rhyolitic volcanic activity. Subsequent metamorphic overprint and deformation significantly modified the primary textures and structures. Stratiform and lensoidal geometry of the ore horizons, coupled with enrichment in LILEs and anomalies in Ta and Ba, support a sedimentary–hydrothermal genesis within a subduction-related volcanic arc setting. REE patterns further confirm oxidising conditions and a genetic link between the host rocks and mineralisation. The recognition of four distinct mineralisation stages provides a robust framework for understanding the ore-forming processes. The results of this study contribute to the metallogenic models of iron in the Sanandaj–Sirjan zone and offer valuable insights for exploration strategies in analogous tectonic and geological settings. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Bardeh-Rash, Iron ore mineralization, Precambrian, Sanandaj-Sirjan Zone, Volcanic-sedimentary sequences | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,067 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,754 |
||