كاني‌شناسي و زمين‌شيمي عناصر جزئي و خاكي نادر كانسنگ‌هاي فريتي برهان، جنوب شرق مهاباد، شمال غرب ايران

Mineralogy and geochemistry of trace and rare earth elements of the Borhan ferrite ores, southeast of Mahabad, NW Iran

لايه­ها و عدسي­هاي بازماندي منطقه برهان (جنوب شرق مهاباد، شمال غرب ايران) دربردارنده حجم قابل ملاحظه­اي كانسنگ­هاي فريتي هستند كه توسط سنگ­هاي كربناته سازند روته به سن پرمين محصور شده­اند. بررسي­هاي سنگ­نگاري نشان مي­دهند كه اين كانسنگ­ها طبيعت چند چرخه­اي و خاستگاه نابرجا داشته و تكامل آنها تا حد زيادي تحت تاثير فرآيندهاي دير­زاد و برونزاد تحت تاثير قرار گرفته است. بررسي­هاي كاني­شناسي آشكار مي­كنند كه هماتيت و گوتيت فازهاي كانيايي اصلي اين كانسنگ­ها هستند كه با فازهاي فرعي نظير كائولينيت، ايليت، بوهميت، روتيل، كلسيت، پيرولوسيت و كرانداليت همراهي مي­شوند. بر اساس مقادير نيمه كمي كاني­ها، فريت­هاي مورد بررسي تركيبي معادل كانسنگ ­آهن و كانسنگ آهن غني از سيليس دارند. بررسي­هاي زمين­شيميايي پيشنهاد مي­كنند كه توزيع بيشتر عناصر جزئي در كانسنگ­ها توسط درجه جدايش Fe-Al كنترل شده است. مقادير REEها در كانسنگ­هاي فريتي داراي گستره 80/10 تا 07/145 ppm است. مقادير La/Y، Eu/Eu* و Ce/Ce* در كانسنگ­­ها به ترتيب داراي گستره 42/10-00/1، 65/5-29/2 و 22/5-63/3 هستند. تركيب نتايج كاني­شناسي و زمين­شيميايي بدست آمده نشان مي­دهد كه شرايط محيطي (اكسيدان- قليايي) و كنترل كانيايي نقش مهمي در تثبيت و تحرك عناصر جزئي در كانسنگ­هاي فريتي ايفا نموده­اند. ضرايب همبستگي بين عناصر نشان مي­دهند كه فازهاي كانيايي فرعي نظير رس­ها، بوهميت، پيرولوسيت، روتيل و كرانداليت ميزبانان احتمالي REEها در كانسنگ­ها هستند.

Residual layers and lenses of the Borhan area (SE Mahabad, NW Iran) contain considerable volume of ferrite ores, which are surrounded by carbonate rocks of the Ruteh Formation of Permian age. Petrographic examinations show that these ores have polycyclic nature and allogenic origin and their evolution is largely affected by the diagenetic and epigenetic processes. Mineralogical studies reveal that hematite and goethite are the major mineralogical phases, accompanied by minor phases such as kaolinite, illite, boehmite, rutile, calcite, pyrolusite and crandalite. Based on semi-quantitative values of minerals, the studied ferrites have iron ore and Si-rich iron ore. Geochemical investigations suggest that distribution of most trace elements in the ores was controlled by the Fe-Al differentiation degree. REEs values vary from 10.80 to 145.07 ppm in the ores. La/Y, Eu/Eu* and Ce/Ce* values in the ores are within the ranges of 1.00-10.4, 22.29-5.65 and 3.63-5.22, respectively. The combination of the obtained mieralogic and geochemical results reveal that environmental conditions (oxidant-basic) and mineralogical control have played the important role in fixation of trace elements in the ferrite ores. Correlation coefficients among elements indicate that minor mineralogical phases such as clays, boehmite, pyrolusite, rutile and crandalite are the potential hosts for REEs in the ores.