Summary
The magnetite-apatite deposits of Hamadan and Gole Gohar situated in the Sanandaj-Sirjan zone of Iran about 1200 km apart, show striking mineralogical and textural similarities. The orebodies are of magmatic origin and have intruded as ore magmas.
The magnetite-apatite deposits are associated with ultramafic, calcalkaline and other rocks with a strong carbonate enrichment (magnesite, dolomite, ankerite, and calcite), more pronounced in Hamadan. Characteristics supporting the association with carbonatite are: multiple carbonate generations with differing compositions, breccias healed by carbonate, comb-texture of carbonate, amygdales of dolomite, the stable isotope composition of carbonate; metasomatic alteration, fenitization and carbonatization of the associated rocks; the occurrence of apatite, fluorite, phlogopite, valleriite and baddeleyite. An ultramafic environment is indicated by the exclusively Mg-rich nature of abundant chlorite and other Mg-rich minerals (e.g. phlogopite, brucite, forsterite and chondrodite). Hornblendite (type 1) consisting of Ca-rich and alkaline-bearing amphibole with minor phlogopite, apatite, and tourmaline (Gole Gohar) is the chief alkaline rock type. Hornblendite (type II) (fiole Gohar and Hamadan) is predominated by actinolite which may contain minor concentrations of sodium and originated from pyroxenite by late stage supereritical solutions. Other rocks are flow-textured hornblendite (type III) which contains plagioclase and biotite (Hamadan) and rocks which are strongly metasomatically altered. These are epidotisized diorite (Hamadan) and probably peridotite (fiole Gohar) which is chloritisized. The associated metamorphic rocks (gneiss, amphibolite and marble) belong to the Precambrian basement of the Sanandaj-Sirjan zone.
Magnetite carries many inclusions such as apatite, amphiboles, chlorite, albite, carbonates, brucite and spinel exsolutions. Additionally, zoned magnetite crystals occur in which the core consists of a chromite-hercynite-magnetite solid solution which formed at a temperature higher than 900°C. The orebodies and the associated rocks (apart from those which belong to the Precambrian basement) do not show metamorphic textures. Magnetite crystallized from a melt and forms foam texture which resulted from triplejunction configuration. Brecciation of compact magnetite is common.
A characteristic feature of the Iranian deposits is the presence of high P2O5 and volatile-concentrations (H2O, F, CO, and B2O3) in the original melt. These components are consistent with its pronounced capacity to differentiate and the separation of the mobile magnetite-apatite melt. Indications of this are cumulus textures (forsterite in magnetite, pyroxene in pyrrhotite, magnetite in pyrrhotite and vice versa).
The iron deposits in the Bafq district of the central-east Iranian microplate probably have the saine origin. Among the deposits, drill core samples of the North Anomaly are composed of magnetite, actinolite, chlorite, calcite, apatite, and other minerals.
Zusammenfassung
Die iranischen Apatit-führenden Magnetitlagerstätten von Gole Gohar und Hamadan liegen in der Sanandaj-Sirjan Zone und sind etwa 1200 km von einander entfernt. Sie zeigen auffällige mineralogische und texturelle Gemeinsamkeiten. Die Erzkörper sind magmatischen Ursprungs und als Erzmagmen intrudiert.
Im Magnetit eingeschlossen finden sich neben Apatit weitere Mineralien wie z. B. Amphibole, Chlorite, Serpentin, Albit, Karbonate, Fluorit, Sulfide (Pyrrhotin mit Pentlandit, Chalkopyrit und Sphalerit) und in orientierter Verwachsung mit Magnetit Brucit und Spinell sowie zonar aufgebaute Spinelle, deren Kern aus einem ChromitHercynit-Magnetit-Mischkristall besteht, der oberhalb von 900°C synthetisiert werden kann.
Außer in Gesteinen, die zum präkambrischen Basement gehören (wie z. B. Gneis, Amphibolit und Marmor), fehlen in den Erzkörpern und den begleitenden Gesteinen metamorphe Gefügemerkmale.
Für die iranischen Erzkörper sind der hohe P2O5-Gehalt (in Form von Apatit, Holtedahlit, Rockbridgeit und Lipscombit) sowie erhöhte Gehalte an Fluiden (H2O, F, CO2, und B2O3) charakteristisch. Diese Bestandteile, die mineralisiert in Form von Wasserbzw. Fluor-haltigen Mineralien (z. B. Chlorit, Amphibole, Brucit und Apatit), Fluoriden (Fluorit), Karbonaten (Magnesit, Dolomit, Ankerit und Calcit) und Boraten (Turmalin, Asharit und Vonsenit) vorliegen, sind vermutlich die Voraussetzung dafür, daß ungewöhnlich stark ausgeprägte Differentiationsvorgänge auftreten können. Diese führen zur Bildung und schließlich zur Abtrennung einer mobilen Magnetit schmelze von einem Magmenkörper unbekannter Zusammensetzung. Hinweise für eine derartige Trennung sind Kumulusgefüge von Forsterit im Magnetit, Pyroxen im Pyrrhotin, Magnetit im Pyrrhotin und umgekehrt.
Die Erzkörper sind mit ultramafischen, calcalkalischen und anderen, meist stark metasomatisch alterierten Gesteinen sowie Karbonaten assoziiert. Hinweise, die für Karbonate auf einen karbonatitischen Ursprung schließen lassen, sind: verschiedene Karbonatgenerationen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, Verheilung von brecciiertem Magnetit bzw. Nebengestein mit Karbonaten, Wabengefüge der Karbonate, Dolomit-Amygdales und die Zusammensetzung der stabilen Isotope von Karbonaten, metasomatische Alterationen, Fenitisierung und Karbonatisierung der Nebengesteine; das Auftreten von Apatit, Fluorit, Phlogopit, Valleriit und Baddeleyit.
Ein ultramalisches “environment” wird durch häufig auftretende Chlorite angezeigt sowie durch andere vorwiegend Mg-reiche Mineralien wie z. B. Phlogopit, Brucit, Forsterit und Chondrodite. Hornblendite treten in drei Typen auf: Typ 1 besteht aus Ca-reichen, Alkali-führenden Hornblenden, Typ 11 aus Aktinolith, während Typ 111, für den ein Fließgefüge charakteristisch ist, ebenfalls aus Ca-reichen und Alkali-führenden Hornblenden besteht. Aktinolith-Hornblendit wird auf durch überkritische Lösungen veränderte Pyroxenite zurückgeführt, während Diorite epidotisiert und vermutlich ehemalige Peridotite chloritisiert oder auch teilweise serpentinisiert sind.
Die Eisenerzlagerstätten des Bafq Distrikts der Zentraliranischen Mikroplate haben einen vergleichbaren Ursprung und sind daher ebenfalls dem Kiruna Typ zuzuordnen. Erstmals untersuchtes Bohrkernmaterial dieses Gebietes (von der Nord-Anomalie stammend) besteht aus vorwiegend Magnetit, Aktinolith, Chlorit, Calcit und Apatit.
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Mücke, A., Younessi, R. Magnetite-apatite deposits (Kiruna-type) along the Sanandaj-Sirjan zone and in the Bafq area, Iran, associated with ultramafic and calcalkaline rocks and carbonatites. Mineralogy and Petrology 50, 219–244 (1994). https://doi.org/10.1007/BF01164607
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