کانسار منگنز توکلان در استان کردستان: فرایندی کم نظیراز کانه‌زایی‌ منگنز

در استان کردستان کانه زایی منگنز در چند نقطه از جمله شاهینی در جنوب غرب سنندج، سیاناو درغرب مریوان، توکلان در غرب دیواندره و گلچیدر درشرق مریوان، صورت گرفته اما کانسار توکلان دارای ویژ گی هایی است که با اصول معمول سنگ شناسی قابل تفسیر نیست. این کانسار در دورترین نقطه شمال غربی پهنه ی سنندج سیرجان و در زمین های پالئوزوئیک قرار دارد. کانسنگ معدن توکلان از سیلیکات های دمای بالا مانند اسپسارتیت و رودونیت گاهی همراه با تفروئیت تشکیل شده است که تبلور آنها اغلب در دماهای بالا و بدون حضورآب انجام میگیرد، درحالی که کانسنگ های معدن توکلان به صورت عدسی های گسسته و دور از هم درون شیل، ماسه سنگ، توف های آتشفشانی و رادیولاریت قرار دارند که دگرگونی گرمایی نشده اند و آثاری از توده ی نفوذی نیز در منطقه دیده نمی شود. ترتیب تبلور کانی ها در کانسنگ شامل اسپسارتیت و رودونیت، بمانتیت، سیلیکات های آبدارمنگنز، رودوکروزیت و اکسیدهای منگنز است. سیلیکات های آبدارمنگنز نیز شامل اوریانتیت، کاریوپیلیت، زوسمانیت و اکسیدهای منگنز پیرولوزیت و رانسیه ئیت هستند. باطله از کوارتز (اغلب به صورت ژاسب)، کمی مگنتیت و آنتیگوریت تشکیل شده است. کربنات و اکسیدهای منگنز فرآورده های ثانوی و نتیجه ی دگرسانی سیلیکات های منگنز هستند. پیمایش های صحرایی، بررسی های آزمایشگاهی و مقایسه معدن منگنز توکلان با کانی زایی منگنز در سایر نقاط جهان یک فرایند دومرحله ای را برای تشکیل همبرهای دمای بالای منگنز در معدن توکلان پیشنهاد میکند: بدین ترتیب که در مرحله ی نخست، اکسیدهای منگنز به صورت رسوبی در لایه های آتشفشانیرسوبی منطقه تشکیل شده و درمرحله ی دوم، پس از یک دوره کوهزایی، فعالیت های دگرگونی و ژرف توده ای، سیال های دمای بالای آزادشده از توده های آذرین عمیق اکسیدهای منگنز رسوبی را در خود حل کرده، در افق های بالاتر به صورت سیلیکات های دمای بالا بجا گذاشته اند. دگرسانی سیلیکات های دمای بالا و تولید کربنات و اکسیدهای منگنز در پایان این مرحله صورت گرفته است که سیال ها به سردی گراییده اند.

Manganese mine of Tawakalan in Kurdistan - Iran: A rare Mn mineralization process

In the Kurdistan Province (west of Iran), manganese mineralization has occurred in several locations including Shahini (south west of Sanandaj), Sianaw (west of Mariwan), Tawakalan (west of Diwandareh) and Golchidar (east of Marivan), but Tawakalan mineralization has characteristics which cannot be interpreted by Petrological principles. This mineralization is located at the end of northwest of SanandajSirjan zone and is located in Paleozoic formations. In this mine, ore deposits is a paragenesis of high temperature silicates like spessartite and rhodonite sometimes accompanied by tephroite that usually crystalize at high temperature and occur in absence of water; while ore deposits of Tawakalan appear as lensshaped segments, intercalated within the shale, sandstone, volcanic tufts and radiolarites untouched by temperature and where no intrusive bodies are seen in the region. The order of crystallization of these minerals in ore deposits is: 1 spessartite and rhodonite, 2 bementite, 3 Hydreous silicates of manganese, 4 rhodochrosite, 5 manganese oxides. hydreous silicates of manganese include orientite, caryopilite, zussmanite, and manganese oxides is pyrolusite and Rancieite. Gangue is composed of quartz (mostly in form of Jaspe), minor amount of magnetite and antigorite. The carbonate and manganese oxides are secondary products of metasomatism of manganese silicates. Field studies, laboratory experiments and comparison of manganese of the Tawakalan mine with other locations in the world, suggest a two phase formation process of high temperature paragenesis as follows: in the first phase, the sedimentary manganese oxides are formed in the volcanosedimentary layers and in the second phase, after a period of orogenese, metamorphism and plutonism, high temperature fluids released from solidification of profound plutonic body dissolve manganese oxides of the first phase and cause recrystallization of manganese in shallow levels as high temperature silicates. Metasomatism of silicates and production of carbonate and Mn oxides occur at the end of the second phase when the fluids cool down.