بررسي ژنز كانسارهاي اكسيد آهن - آپاتيت ± عناصر نادر خاكي در محدوده بافق - ساغند، بر اساس مطالعه ايزوتوپ اكسيژن

Investigation on the genesis of the iron oxide- apatite ± REE deposits of the Bafgh-Saghand district (Central Iran), based on oxygen isotope studies

زون متالوژني بافق ساغند در ايران مركزي ميزبان كانسارهاي عظيم اكسيد آهن آپاتيت (ioa) با ti كم و يا به عبارتي كانسارهاي آهن تيپ كايروناست كه حدود 1500 ميليون تن سنگ آهن با عيار ميانگين 55 % را شامل شده‌اند كه مي‌توان به كانسارهاي چادرملو، چغارت، سه‌چاهون و اسفوردي اشاره كرد. منشا اين كانسارها مدت‌ها مورد بحث بوده و نظرات متعددي از جمله ماگمايي، هيدروترمال، كربناتيتي، سازند آهن نواري و رسوبي بروندمي در اين باره ارائه شده است. با توجه به مطالعات صورت گرفته تغيرات مقادير 18o در كاني مگنتيت به عنوان جزو اصلي كانسارهاي مورد مطالعه كاملاً سيستماتيك و حاصل فرايندهاي موثر در شكل‍گيري آن است. لذا در اين مقاله به جهت بررسي منشا كانسارهاي اكسيد آهن آپاتيت ± عناصر نادر خاكي در محدوده بافق ساغند از داده‌هاي ايزوتوپ پايدار 18o از كاني مگنتيت 4 كانسار چادرملو، چغارت، سه‌چاهون و اسفوردي استفاده شده است. مقدار18oδ بين 0.1 و 2.2+ ‰ در مگنتيت‌هاي مورد مطالعه، نقش فرايندهاي ارتوماگمايي (بيش از 0.9 ‰) و فرايندهاي هيدروترمال (كمتر از 0.9 ‰) را در تشكيل اين كانسارها نشان مي‌دهد. از طرفي مقادير كمتر از 0.3+ ‰ را مي‌توان به اكسيداسيون ثانوي، هيدروترمال و يا تركيبي از اين دو فرايند نسبت داد. داده‌هاي به دست آمده مطابق با كانسارهاي كمربند آهن ال‌لاكو در شيلي، كايرونا و گرانگزبرگ در سوئد و ژيبو و چاگانگنوئر در چين است كه منشا ماگمايي هيدروترمال دارند. در نتيجه، با توجه به زمين‌شناسي و ماگماتيسم محدوده‌ بافق ساغند در ابتدا طي فرايند ماگمايي در ارتباط با نفوذي‌هاي توناليت ترونجميت گرانوديوريت، ديوريت و گرانيت، مرتبط با فرورانش حاشيه‌ قاره به سن 525 تا 532 ميليون سال قبل كاني‌زايي اصلي شكل گرفته است. سپس فرايندهاي هيدروترمال وابسته به نفوذ توده‌هاي آلكالن (سينيت و مونزوسينيت) منجر به شكل‌گيري فاز هيدروترمال شده است. لذا مي‌توان گفت تشكيل كانسارهاي اكسيد آهن آپاتيت با ti كم در زون بافق ساغند در ارتباط با فرايند ماگمايي هيدروترمال بوده است.

The metallogenic zone of Bafgh-Saghand in central Iran hosts huge low-titanium iron oxide-apatite (IOA) deposits (also called Kiruna type iron deposits) with more than 1500 Million tons grading 55% iron. The genesis of these deposits including Chadormalu, Choghart, She-Chahun, and Esfordi has long been a subject of debate. In this regard, several hypotheses such as magmatic, hydrothermal, carbonatititc, BIF, and sedimentary-exhalative have been proposed so far. In this study, 20samples of the magnetite ore from the deposits of Chadormalu, Choghart, She-Chahun, and Esfordi were selected and analyzed for their oxygen isotope values. Based on the analyses results, the variations of δ18O values in the deposits are meaningful and result from the characteristics of the ore forming processes involved. The δ18O values of the analyzed magnetite samples range from -0.1 to +2.2‰ and indicate the role of both orthomagmatic (>0.9‰) and hydrothermal (<0.9‰) processes in the formation of these deposits. On the other hand, the values lower than +0.3‰ can be attributed to secondary oxidation or hydrothermal processes and/or a combination of both. The oxygen isotope data of the investigated samples are identical to the deposits such as El Laco of Chile, Kiruna and Grängesberg of Sweden, and Zhibo and Chagangnuoer of China with a magmatic-hydrothermal genesis. According to the geological and analytical evidence obtained from the iron oxide-apatite deposits of the Bafgh-Saghand area, first a tonalite-trondhjemite-granodiorite, diorite, and granite magmatism related to a continental margin subduction at 533 to 525Ma has caused a magmatic mineralization of iron in the area, while a later hydrothermal process related to an alkaline intrusion (syenite and monzosyentie) has caused a hydrothermal mineralization. Therefore a magmatic-hydrothermal source can be suggested for the formation of the low-titanium iron oxide-apatite deposits of the Bafgh-Saghand area.