تلفیق داده‌های مقاومت ویژه و مغناطیس جهت تعیین شرایط کانه‌زایی و گسترش کانسار آهن موئیل مشکین‌شهر

نوع مقاله: مقاله تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

1 دانشکده اکتشاف معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشکده معدن دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

4 واحد دماوند، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

کانسار آهن گوتیتی مرتبط با سیستم چشمه­های آب‌گرم منطقه موئیل در یک کیلومتری جنوب روستای موئیل، واقع در 17 کیلومتری جنوب خاوری مشکین­شهر از توابع استان اردبیل، و در دامنه غربی کالدرای سبلان در شمال باختری ایران قرار دارد. در این تحقیق با استفاده از مطالعات ژئوفیزیکی انجام گرفته در منطقه مذکور شامل روش مغناطیس‌سنجی در مرحله نخست، به حجم 750 نقطه به‌عنوان روش اکتشافی غیر مستقیم و روش مقاومت ویژه الکتریکی در مرحله بعد، به‌عنوان روش مستقیم (هم‌زمان با استفاده از سه آرایش گرادیان، شلومبرگر و ونر) به حجم هفت پروفیل به طول­های 150 تا 350 متر و نیز حفاری اکتشافی به روش گمانه­زنی پودری به تعداد 16 گمانه به عمق متوسط 15 متر، نحوه گسترش قائم و افقی و شرایط کانه­زایی آهن مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس اطلاعات روش مغناطیس‌سنجی، اولاً احتمال وجود کانه‌زایی مگنتیتی در زیر رخنمون گوتیتی بررسی و منتفی شد. همچنین با مقایسه اطلاعات مذکور با شواهد زمین‌شناسی موجود، مشخص شد نواحی با آنومالی مثبت بالا مرتبط با توده­های گرانیتی، آنومالی حد واسط مرتبط با کانه­زایی آهن و نواحی با آنومالی منفی مرتبط با چشمه­های مولد کانه­زایی می­باشند. وجود یک گسل اصلی با امتداد شمال غرب – جنوب ­شرقی و یک گسل متقاطع فرعی عمود بر گسل اصلی در نقشه مغناطیسی قابل تشخیص است. همچنین شواهد گسل اصلی و نیز یک لایه آبدار در نیمرخ‌های مقاومت ویژه الکتریکی آشکار است. لایه آهن‌دار با مقاومت الکتریکی متوسط بین لایه آبدار و لایه آذرآواری با مقاومت بالا قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده از اندازه­گیری­های مغناطیسی و مقاومت ویژه الکتریکی تطابق خوبی با اطلاعات زمین­شناسی و حفاری­های اکتشافی انجام گرفته در منطقه مورد مطالعه دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Combination of Magnetic and Resistivity methods for determination of the mineralization extension in Moeil Iron ore, Meshkin-Shahr

نویسندگان [English]

  • Amir Amirpour Asl Miandoab 1
  • Qahraman Sohrabi 2
  • Navid Shad Manaman 3
  • Hashem Tabatabaee 4
1 Sahand Industrial University, Tabriz, Iran
2 Mohaghegh Ardebili University, Ardebil, Iran
3 Sahand industrial University, Tabriz, Iran
4 Damavand Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Moeil Goethite iron mineralization zone related to Moeil hot streams system is located in 1 Km south of the Moeil village, at 17 km southeast of Meshkin Shahr town in Ardebil province. This zone is at the western slopes of Sabalan caldera in the northwest part of Iran. The studied area is located in Central Iran zone according to Geological Structures’ classification by Stoklin (1988) and in Alborz-Azerbayjan zone according to Nabavi (1355). General lithology of this area consists of Cenozoic and Quaternary volcanic rocks and pyroclastic material related to the Sabalan volcanism. The reason for the high thermal gradient of the region is because of hot intrusive bodies in depth. In this area, geothermal liquids move upward via fractures and fault systems when the atmospheric water is penetrated and contacted with deep intrusive bodies then hot water springs (e.g., Geinarja and Moeil) have been generated consequently. Chlorinated hot water leaches iron of Ferro-magnesium minerals, through moving beside the mafic and intermediate rocks, and deposits iron hydroxides (Goethite and Limonite) on the surface. Moeil iron ore in the south of Meshkin Shahr is considered as a prominent iron ore related to the hot water springs in Iran. In this ore, the average amount of iron oxide (Fe2O3) is 70 percent. In this paper, extension of Iron ore body, and mineralization situation was studied in depth and horizon by implementation of two geophysical approaches, including magnetic method as an indirect way for exploration of Hematite and as a method for checking possibility of magnetite mineralization in depth (about 750 data points) and electrical resistivity method as a direct measurement (seven data profiles all with lengths between 150 to 350 meters) by utilizing three different arrays at the same time (Gradient, Schlumberger and Wenner arrays) and exploration boreholes (16 boreholes with depth of 15 meters). As a result of the magnetic survey, firstly, the possibility of magnetite mineralization has been rejected. Secondly, high positive magnetic anomalies are related to granitic rocks, intermediate positive anomalies are related to Iron ore body, and low anomalies are related to springs that the minerals become precipitated. Besides, the existence of two conjugate faults with NW-SE and NE-SW directions is clear in magnetic anomaly map. In electrical resistivity pseudo sections, the presence of a nearly vertical fault is obvious. In addition, the existence of an aquifer with a very low resistivity at the bottom is detectable. Iron mineralization as a nearly horizontal layer is located between this aquifer in deep and high resistivity volcanic sediments at the top. Finally, as an outcome of this study, it can be mentioned that results of both magnetic and electrical resistivity activities, geology evidences and exploration drilling results confirm each other. In general, the below results have been achieved through Magnetic and resistivity approaches:
- Magnetite mineralization is not expected in this ore due to the relatively low intensity of recorded magnetic signals. 
- From the magnetism viewpoint, iron layers do not have a sharp difference with base rocks (tuff).
- In some points, non-ferrous volcanic rocks (granitic) show high magnetism in comparison with mineralized zones. High intensity (more than 48550 nT) is related to these granitic bodies.
- The intensity between 48550 nT and 48800 nT is related to the iron mineralized zone.
- Results from geoelectric studies show that the specific resistivity between 150 and 700 ohm-meter is related to the iron layers, and the figures between 700 and 800 ohm-meter is associated with pyroclastic materials and volcanic rocks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geophysics
  • Magnetic method
  • resistivity method
  • Goethite
  • Moeil mine

نبوی، م.ح.، دیباچه­ای بر زمین­شناسی ایران، ۱۳۵۵.

Alberti, A., Comin-Chiaramonti, P., Dibattistini, G., Fioriti, R. and Sinigoi, S., 1981, Crystal fractionation in the eastern Azerbaijan (Iran) lower tertiary shoshonitic suite: Neues Jahrbuch Fur Mineralogie-Monatshaft, 1, 35-48.

Ghalamghash, J., Mousavi, S. Z., Hassanzadeh, J., and Schmitt, A. K., 2016, Geology, zircon geochronology, and petrogenesis of Sabalan volcano (northwestern Iran): Journal of Volcanology and Geothermal Research, 327, 192-207.

Shahbazi, S. H., and Shafaii, M. H., 2014, Geochemistry and petrogenesis of the Sabalan plio-quaternary volcanic rocks: Implication for post-collisional magmatism: Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy, 22(2), 57-68.

Stocklin, J., 1968, Structural history and tectonics of Iran: a review: The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 52(7), 1229–1258.