بررسی نحوه پیدایش کانسار منگنز صوفیوند (هرسین) با توجه به زمین‌شناسی، زمین‌شیمی و مطالعه میکروسکوپ الکترونی روبشی کانی‌ها

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

2 استاد گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

3 دکترا زمین‌شناسی، انستیتوی زمین‌شناسی، آکادمی علوم روسیه، مسکو

چکیده

کانسار منگنز صوفیوند در 15 کیلومتری جنوب‌باختر هرسین و در فاصله 3 کیلومتری روستای صوفیوند و در زون زاگرس رورانده و افیولیت کرمانشاه قرار دارد. این کانسار به‌صورت لایه‌ای - رگه‌ای (همزاد- غیرهمزاد) همراه با چرت‌های رادیولاریتی در زیر‌پهنه رادیولاریتی  تریاس - ژوراسیک کرمانشاه  نهشته شده است. سنگ میزبان اصلی کانسنگ، آهک و رادیولاریت است. براساس مطالعات میکروسکوپی صورت گرفته  و نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز میکروسکوپ الکترونی (SEM) مهم‌ترین کانی‌های منگنزدار در کانسار منگنز صوفیوند شامل پیرولوسیت، براونیت، هولاندیت، رومانکیت و منگانوسیت می‌باشند. کوارتز مهم‌ترین کانی باطله این کانسار است.  براساس شیمی عناصر اصلی مقادیر Al2O3، در نمونه‌های کانه‌دار رگه- رگچه‌ای از 22/0 تا  21/2 درصد وزنی (میانگین 21/1) و در نمونه‌های لایه‌ای از 14/1 تا 45/2 درصد وزنی (میانگین، 79/1)، و برای MnO در نمونه‌های رگه‌ای از  75/ 38  تا  73/ 71 درصد وزنی  (میانگین، 24/55)  و  برای  نمونه‌های لایه‌ای از  85/4 تا  54/10 درصد وزنی (میانگین، 69/7 ) متغییر است.  نمودار‌های عناصر فرعی، همگی بر محتوای پایین کانسنگ از عناصری همچون Ni, Cu, Co دلالت دارند که نمایانگر قرارگیری کانسار در محدوه کانسار‌های با منشأ گرمابی است. نسبت‌های Co/Ni, Co/Zn, LREE/HREE، La/Ce، غنی‌شدگی عناصرLREE  نسبت به عناصرHREE  و آنومالی منفی Ce  نیز بیانگر نقش سیال گرمابی کانه‌دار در این کانسار است. مقادیر مثبتEu  در کانسنگ، به‌عنوان شواهدی از ته‌نشست منگنز از سیالات گرمابی- زیردریایی (بروندمی) در یک محیط دریایی هستند. نسبت‌های Mn/Fe نمونه‌های رگه- رگچه‌ای از 80/57  تا  87/129 (میانگین، 94) و برای نمونه‌های لایه‌ای از 33/3  تا  91/ 6 (میانگین، 5)  تغییر می‌کند. این موضوع بیانگر تفریق و جدایش نسبتاً شدید آهن و منگنز در فعالیت‌های گرمابی طی حمل و نقل، بوده است. الگوی پراکندگی عناصر برای این کانسار، همخوانی زیادی با الگوی توزیع این عناصر در کانسار‌های گرمابی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating genesis of Sofiewand Mn deposit (Harsin), on the basis of geology, geochemistry and SEM of minerals

نویسندگان [English]

  • M. Yari 1
  • M. Maanijou 2
  • A. Romanko 3
1 M. Sc., student. Dept., of Geology, Faculty of Science, Bu Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Prof., Dept., of Geology, Faculty of Science, Bu Ali Sina University, Hamedan, Iran
3 Ph. D. geological lnstitute, Russian Academy of Science, Pyzhevsky, Moscow, Russia
چکیده [English]

Sofiewand manganese deposit is 15 km southwest Harsin and 3 km from the Sofiewand village in the Zagros-Trusted and ophiolite zone of Kermanshah. This deposit has been deposited as a layer-vein (syngenetic-epigenetic) along with radiolaritic chert in the Triassic/Jurassic radiolarite sub-zone of Kermanshah. Due to active tectonics in the area, the outcrops of manganese deposits have folded, interrupted and tectonized. The main host rocks are limestone and radiolarian chert. On the basis of mineralographical studies and X-ray diffraction (XRD) analysis and SEM results, most important manganese minerals in the Sofiewand Mn deposit consists of pyrolusite, braunite, hollandite, romanechite, and mangonosite and quartz is the most common gangue mineral. According to chemistry of the major elements, Al2O3 content in vein-veinlets ore ranges from 0.22 to 2.21 wt.% (ave., 1.21) and in banded ore from 1.14 to 2.45 wt.% (ave., 1.79), and MnO in vein-veinlets ore ranges from 38.75 to 71.73 wt.% (ave., 55.24) and in banded ore from 4.85 to 10.54 wt.% (ave., 7.69). The trace element diagrams all indicate the low ore content of elements such as Ni, Cu, and Co, which confirm the location of the deposit in the area of hydrothermal deposits on the diagrams. Co / Ni, Co / Zn, LREE / HREE, La / Ce ratios, enrichment of LREE elements to HREE elements and negative Ce anomaly also indicate the role of mineralizing hydrothermal fluid in this deposit. The Mn/Fe ratio in vein-veinlets ore ranges from 57.80 to 129.87 (ave., 94) and in banded ore from 3.33 to 6.91 (ave., 5), that indicate a relatively strong separation of iron and manganese during transport, and thus it may be concluded that this ore has marine hydrothermal genesis. The distribution pattern of REE for this deposit is very consistent with the distribution pattern of REE in hydrothermal deposits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Manganese
  • Mineralogy
  • Geochemistry
  • Radiolarite
  • Sofiewand deposit
  • Harsin

مراجع

Aghanabati, S. A (2005) Geology of Iran, Geological Survey of Iran, 220 p. 
Alavi, M (2007) Structures of the Zagros fold-thrust belt in Iran. American Journal of science, 307 (9): 1064-1095.‏ doi. 10.2475/09.2007.02.
Braud, J (1987) Paleogéographique, magmatique et structural de la region Kermanshah, Iran. These de étate, Université de Paris, France (unpublished).‏
Alavi, M (1991) Sedimentary and structural characteristics of the Paleo-Tethys remnants in northeastern Iran. Geological Society of America Bulletin, 103 (8): 983-992.‏
Boström, K., and Valdes, S (1969) Arsenic in ocean floors. Lithos, 2 (4): 351-360.‏
Bonatti, E (1975) Metallogenesis at oceanic spreading centers. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 3 (1): 401-431. doi.org/10.1146/annurev.ea.03.050175.002153.
Bonatti, E., Kraemer T., and Rydel H (1972) Classification and genesis of submarine iron–manganese deposits, In: Horn DR (ed) Ferromanganese deposits on the ocean floor. National Science Found Washington DC. 149–166.
Boynton, W. V (1984) Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies.In: Henderson, P. (ed.), rare      earth element geochemistry. Elsevier, 63-114 p.
Bahman, R., and Movahednia, M (2019) Mineralization and geochemistry of manganese ore related to Kamyaran ophiolites-NW of Iran. Scientific Quarterly Journal of Geosciences, 29 (113): 199-210.‏
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 hydrothermal convection at oceanic spreading centers. Economic Geology, 77 (3): 519-540. doi: 10.2113/gsecongeo.77.3.519.
Choi, J. H., and Hariya, Y (1992) Geochemistry and depositional environment of Mn oxide deposits in the Tokoro Belt, northeastern Hokkaido, Japan. Economic Geology, 87 (5): 1265-1274.‏ doi.org/10.2113/gsecongeo.87.5.1265.
Emami, M. H., Sadeghi, M. M., and Omrani, S. J (1993) Magmatic Map of Iran: Geological Survey of Iran, scale 1:1,000,000.
Ghasemi, A., and Talbot, C. J (2006) A new tectonic scenario for the Sanandaj–Sirjan Zone (Iran). Journal of Asian Earth Sciences, 26(6): 683-693.‏ doi.org/10.1016/j.jseaes.2005.01.003.
Glasby, G. P (1988) Manganese deposition through geological time: dominance of the post-Eocene deep-sea environment. Ore Geology Reviews, 4 (1-2): 135-143.‏ doi.org/10.1016/0169-1368 (88)90009-1.
Hewett, D. F., Fleischer, M., and Conklin, N (1963) Deposits of the manganese oxides; supplement. Economic Geology, 58 (1): 1-51. doi.org/10.2113/GSECONGEO.58.1.1.
Jach, R., and Dudek, T (2005) Origin of a Toarcian manganese carbonate/silicate deposit from the Krížna unit, Tatra Mountains, Poland. Chemical Geology, 224 (1-3): 136-152.‏ doi.org/10.1016/j.chemgeo.2005.07.018.
Karakuş, A., Yavuz, B. E. R. N. A., and Koc, S (2010) Mineralogy and major-trace element geochemistry of the Haymana manganese mineralizations, Ankara, Turkey. Geochemistry International, 48 (10): 1014-1027.‏ doi.org/10.1134/S001670291010006X.
Karimi Bavandpur, A. R (1999) Geological map of Kermanshah, Scale 1:100000, Series Sheet 5458, Geological Survey of Iran.
Maanijou, M (2002) Proterozoic Metallogeny of Iran, International Symposium of Metallogeny of Precambrian Shields, Kyiv, Ukrine.
Maanijou, M., Nasiri, A., Aliani, F., Mostaghimi, M., Gholipoor, M., and Maghsoudi, A (2015) The study of major, trace and rare earth elements geochemistry in Shahrestanak Mn deposit, south of Qom: Implications for genesis. Journal of Economic Geology, 7 (1): 1-21. doi.org/10.22067/econg.v7i1.23393.
Mousavi, S. A., Aliani, F., Maanijou, M., and Sepahi, A. A (2013) Petrography and geochemistry of pillow lavas and related mafic, intermediate and felsic rocks in ophiolitic sequence of Sahneh-Harsin (north east of Kermanshah).‏ Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 21 (2): 253-266.
Murray, R. W (1994) Chemical criteria to identify the depositional environment of chert: general principles and applications. Sedimentary Geology, 90 (3-4): 213-232.‏ doi.org/10.1016/0037-0738 (94)90039-6.
Maynard, J. B (2010) The chemistry of manganese ores through time: a signal of increasing diversity of earth-surface environments. Economic Geology, 105(3): 535-552.‏ doi.org/10.2113/gsecongeo.105.3.535.
Nasiri, A (2013) Study of mineralogy, geochemistry and determining the genesis of Shahrestanak manganese deposit, MSc Thesis in Economic Geology, Bu-Ali Sina University, Iran (in Persian with English abstract).
Nicholson, K (1992) Contrasting mineralogical-geochemical signatures of manganese oxides; guides to metallogenesis. Economic Geology, 87 (5): 1253-1264. 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, London, Special Publications, 119 (1): 117-121.‏ doi.org/10.1144/gsl.sp.1997.119.01.08.
Polgári, M., Hein, J. R., Vigh, T., Szabó-Drubina, M., Fórizs, I., Bíró, L., ... and Tóth, A. L (2012) Microbial processes and the origin of the Úrkút manganese deposit, Hungary. Ore Geology Reviews, 47: 87-109. doi.org/10.1016/j.oregeorev.2011.10.001.
Roy, S (1992) Environments and processes of manganese deposition. Economic Geology, 87 (5): 1218-1236.‏
Shah, M. T., and Khan, A (1999) Geochemistry and origin of Mn-deposits in the Waziristan ophiolite complex, north Waziristan, Pakistan. Mineralium Deposita, 34 (7): 697-704.‏ doi.org/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 (2-3): 455-465. ‏ doi.org/10.1016/j.jseaes.2005.11.002.
Shahidi, A. R., and Nazari, H (1996) Geological map of Harsien, Scale 1:100000 Series Sheet 5558, Geological Survey of Iran.
Sugisaki, R (1984) Relation between chemical composition and sedimentation rate of Pacific ocean-floor sediments deposited since the middle Cretaceous: basic evidence for chemical constraints on depositional environments of ancient sediments. The Journal of Geology, 92 (3): 235-259.‏
Zarasvandi, A., Carranza, E. J. M., and Ellahi, S. S (2012) Geological, geochemical, and mineralogical characteristics of the Mandan and Deh-now bauxite deposits, Zagros Fold Belt, Iran. Ore Geology Reviews, 48: 125-138.‏ doi.org/10.1016/j.oregeorev.2012.02.010.
 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری: 03 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 07 خرداد 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار