فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

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.