شیمی کانی کمیاب ایلویت به عنوان ثبت‌کننده شرایط ترمودینامیکی دگرسانی پسرونده و شاخص فلززایی در تفکیک ذخایر اسکارن: مثالی از کانسار آهن در پهنه سنندج-سیرجان شمالی

ایلویت با ترکیب cafe2^2+fe^3+(si2o7)o(oh) از کانی ‌های کمیاب مهم در مرحله دگرسانی پسرونده ذخایر اسکارن محسوب می‌ شود. در این پژوهش با استفاده از شواهد میکروسکوپی، پراش پرتو ایکس (xrd) و تجزیه ریزکاوالکترونی (epma) به بررسی خصوصیات بلورشناسی، شیمی بلور و شرایط ترمودینامیکی رخداد ایلویت در تکوین یک کانسار اسکارن پرداخته شده است. کانسار اسکارن آهن غلام آباد (ذخیره قطعی 1/3 میلیون تن و عیار متوسط 37/2 درصد feo)، در 30 کیلومتری جنوب‌ غرب دهگلان و پهنه سنندج- سیرجان شمالی، قرار دارد. اسکارن ‌زایی در این ذخیره در محل تماس آلکالی گرانیت پورفیری (ژوراسیک بالایی) و توالی سیلت‌ سنگ توفی (تریاس- ژوراسیک) روی داده که طبق آن دگرسانی پیشرونده آندرادیت قهوه ای-هدنبرژیت نزدیک به توده نفوذی و دگرسانی پسرونده اپیدوت- اکتینولیت- ایلویت در مجاورت سنگ‌ های آتشفشانی شکل گرفته است. ایلویت در کانسار غلام آباد با فرمول تجربی  ca0.90fe^2+1.88fe^3+0.98al0.04mn0.04si2.14o8(oh)طی مراحل اولیه دگرسانی پسرونده (دمای 400 تا c° 470 و ∆logfo2(hm) بین 2.4- تا 4-) از واکنش کانی ‌های آندرادیت، مگنتیت و کوارتز شکل گرفته است. پس از آن در مراحل پایانی این دگرسانی (دمای 270 تا c° 350)، با افزایش فعالیت xco2 (0/05 تا 0/005) و کاهش محتوای اکسیژن محیط (مقادیر ∆logfo2(hm) کمتر از 4/5-)، ایلویت به مجموعه کانی ‌های مگنتیت، کلسیت و فرواکتینولیت تجزیه شده است. طبق نتایج epma، نسبت بالای fe2+/fe3+ (متوسط 1/90) و محتوای پایین mn2+ (کمتر از 0/05 با فرض مجموع 6 کاتیون) در ترکیب ایلویت کانسار غلام آباد حاکی از ارتباط آن با اسکارن‌های آهن بوده که آن را از سایر ذخایر اسکارن‌ متمایز می ‌نماید. در مجموع، اگرچه ایلویت به ‌عنوان کانی کمیاب در اکثر اسکارن ‌ها است، اما نتایج این پژوهش نشان می ‌دهد که از ترکیب و ترمودینامیک این کانی می ‌توان برای تمایز انواع ذخایر اسکارن و تکوین فرایندهای ژئوشیمیایی- اسکارن‌ زایی بهره گرفت.

ilvaite trace mineral chemistry as a thermodynamic recorder of retrograde alteration and metallogenic indicator for discrimination of skarn deposits: an example from the iron deposit in north sanandaj-sirjan zone

ilvaite, cafe22+fe3+(si2o7)o(oh), is one of the important trace minerals in the retrograde alteration stage of skarn deposits. in this contribution, by using microscopic evidence, x-ray diffraction (xrd) and electron microprobe analysis (epma), the crystallographic characteristics, crystal chemistry and thermodynamic conditions of ilvaite have been investigated in the formation of skarn deposits. the gholamabad iron skarn deposit (1.3 mt with an average grade of 37.2% feo) is located 30 km sw of dehgolan, north sanandaj-sirjan zone (n-sasz). skarn formation has occurred in this deposit at the contact of alkali granite porphyry (upper jurassic) and tuffaceous siltstone sequence (triassic-jurassic), which was accompanied by progressive alteration of brown andradite-hedenbergite near the intrusive body and retrograde alteration of epidote-actinolite-calcite in the vicinity of volcanic rocks. ilvaite with empirical formula, ca0.90fe2+1.88fe3+0.98al0.04mn0.04mg0.02si2.14o8(oh), formed from the reaction of andradite, magnetite, and quartz minerals during retrograde alteration stage (temperature 400 to 470 °c and ∆logfo2(hm) between -4.2 and -4.0). then, in the final stage of retrograde alteration, with increasing xco2 activity (0.05 to 0.005) and decreasing oxygen content (∆logfo2(hm) < -4.5), ilvaite has been decomposed to the magnetite, calcite, and ferroactinolite assemblage at temperature 270 to 350 °c. according to the results of epma, the high ratio of fe2+/ fe3+ (avg.= 1.90) and low content of mn2+ (<0.05 assumed six cation sum) in the ilvaite of gholamabad deposit indicates that it belongs to fe skarn deposits, which is different from other skarn systems. in general, although ilvaite is a trace mineral in most skarn systems, the results of this approach show that the composition and thermodynamics of ilvaite can be used to distinguish different types of skarn deposits and the evolution of geochemical-skarnification processes.