زمین شناسی اقتصادی
سال:1391 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

در دوره زمانی ژوراسیک میانی یکی از شدیدترین رخدادهای ماگماتیسم در ایران رخ داده است. از جمله توده های نفوذی گرانیتوئیدی این دوره می توان به توده یا کمپلکس های نفوذی الیگودرز، الوند، آستانه، بروجرد، ملایر و چاه دزدان در زون سنندج - سیرجان، شیرکوه و آیرکان در زون ایران مرکزی و شاه کوه، سرخ کوه و کلاته آهنی در بلوک لوت اشاره کرد. اغلب این توده های نفوذی از نوع پرآلومینوس بوده و در سری کالک آلکالن پتاسیم بالا جای می گیرند. نسبت CaO/Na2O (8.37-0.12) منشا فقیر از رس را برای تولید ماگمای بیشترینه این توده های نفوذی پیشنهاد می دارد. در نمودار توزیع عناصر نادر خاکی نرمالیزه شده به کندریت عناصر نادر خاکی سبک (LREE) غنی شدگی چندانی نسبت به عناصر نادر خاکی سنگین (HREE) ندارند و الگوی نسبتا مسطحی را نشان می دهند. همچنین در این نمودار عنصر Eu آنومالی منفی دارد که نشان دهنده شرایط احیایی تشکیل ماگما و یا منشا گرفتن آن از عمق پایداری پلاژیوکلاز است. نمودار عنکبوتی نرمالیزه شده نسبت به بخش تحتانی پوسته قاره ای غنی شدگی عناصر لیتوفیل با شعاع یونی بزرگ (LILE) مانند K, Cs, Rb و عناصر خاکی کمیاب سبک(La, Ce) (LREE)  و کاهیدگی عناصر Ba, Nb, Ta, Sr, Ti را نشان می دهد. مقادیر اولیه ایزوتوپ 87Sr/86Sr این توده ها بین 0.70609 تا 0.71938 و مقدار اولیه  eNdآن منفی و بین 6.51- تا -1.1 در تغییر است که نشان دهنده منشا گرفتن ماگما از پوسته قاره ای است. شواهد ژئوشیمیایی و ایزوتوپی این توده های نفوذی را با منشا پوسته قاره ای، تیپ S و حاصل از برخورد قاره ها معرفی می نماید. شواهد زمین شناسی همچون توقف در رسوب گذاری، دگرگونی ناحیه ای، جای گیری افیولیت و نیز کانه زایی مرتبط با زون برخورد قاره ها، تاییدی بر برخورد بین دو صفحه ایران و عربی در دوره زمانی ژوراسیک میانی است.

داده های ابر طیفی سنجنده هایپریون حاوی اطلاعات بسیار غنی از بازتاب های الکترومغناطیس سطح زمین در 242 باند ظریف و پیوسته هستند. دست یابی به این گنجینه اطلاعاتی منوط به اعمال پردازشی مناسب بر روی داده های خام ماهواره ای است. روش های پردازش تصاویر ماهواره ای را می توان به دو گروه آمار پایه و طیف مبنا تقسیم کرد. در روش های آمار پایه اصول پردازش بر پایه نحوه پراکندگی هیستوگرام مقادیر پیکسلی هر باند اطراف میانگین، مود و میانه داده ها بنا نهاده می شود، در حالی که در روش های طیف مبنا، از ابتدای پردازش می بایست الگوی طیفی مرجعی مشخص و در دست باشد. پردازش بر پایه الگوی طیفی مرجع و تناسب محدوده های جذب و بازتاب هدف مورد نظر با محدوده های متناظر در الگوی مرجع بنا نهاده می شود. در این پژوهش به بررسی نتایج حاصل از هر دو نوع روش پردازش تصویر و مقایسه ضریب صحت هر کدام در برابر داده های صحرایی پرداخته شده است. مطالعات میدانی و آزمایشگاهی شامل بررسی نقاط با حداکثر شدت دگرسانی، طیف نگاری، آزمایش XRD و مطالعه مقاطع میکروسکپی نمونه های سنگی برداشت شده از منطقه می شود. روش های پردازش تصویر SAM وPCA  به ترتیب به عنوان روش های طیف مبنا و آمار پایه بر روی تصویر هایپریون زون آرژیلیک در منطقه آتشفشان مساحیم اعمال گردید. روش MTMF نیز به عنوان روشی که علاوه بر استفاده از طیف مرجع اصول آماری تصویر را نیز درگیر پردازش می کند مورد بررسی قرار گرفت. محاسبه ماتریس صحت و تعیین ضریب صحت عامل مناطق حداکثر امکان در روش های SAM، PCA وMTMF  ضریب 74.58 درصد برای پردازش با روش SAM و ضرایب 25.42 و 61 درصد به ترتیب برای مناطق حداکثر امکان در روش های PCA و MTMF را نشان می دهد. بنابراین استفاده از روش های طیف مبنا در پردازش تصاویر ابر طیفی پیشنهادی مناسب جهت مطالعات دورسنجی سطح زمین با استفاده از داده های سنجنده هایپریون به حساب می آید.

کانسارسازی در سرچشمه با نفوذ یک استوک گرانودیوریتی به سن میوسن میانی در سنگ های آتشفشانی - رسوبی دارای راندگی و گسل خوردگی مربوط به اوایل ترشیری حادث شده است. این پژوهش بر اساس نمونه های حاصل از گمانه های تازه حفر شده و نمونه های سطحی برداشت شده از پله های 2500 متری صورت گرفته است. بر اساس مطالعات صورت گرفته بر روی کانی شناسی و روابط قطع شدگی بین رگه چه ها، دست کم چهار گروه رگه چه برای چهار دوره کانه زایی تشخیص داده شده است. آزمایش های ایزوتوپی گوگرد در کانسار مس پورفیری سرچشمه بر روی پیریت، کالکوپیریت، مولیبدنیت و انیدریت های موجود در چهار گروه رگه چه موجود در دگرسانی های مختلف صورت گرفت. مقادیر d34S در سولفیدها و سولفات های موجود در رگه چه ها به ترتیب در گستره وسیع -2.2 تا 1.27 در هزار برای سولفیدها و 10.2 تا 14.5 در هزار برای سولفات ها قرار می گیرد. میانگین d34S در سولفیدهای کانسار مورد مطالعه حدود یک در هزار بوده و برای سولفات ها در حدود 13 در هزار می باشد. با توجه به نتایج حاصل شده می توان نتیجه گرفت که سولفیدها به وسیله سیالی تشکیل شده اند که این سیال گوگرد خود را از یک منبع ماگمایی حاصل کرده است. همچنین سیالات درگیر موجود در گروه های رگه چه ای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است، که این نتایج بیانگر دمای بالا، شوری زیاد و حدوث پدیده جوشش در سیالات کانی ساز کانسار سرچشمه می باشند. از طرفی این مطالعات موید حضور سه نوع سیال مشتمل بر سیالات ماگمایی، جوی و اختلاط سیالات ماگمایی و جوی، در فرآیندهای دگرسانی و کانه زایی می باشند.

اندیس کالچویه در جنوب غرب نائین و در نوار ولکانوپلوتونیک ارومیه - دختر واقع شده است. کانه سازی عمدتا در واحدهای پیروکسن آندزیت و تراکی آندزیت منطقه به دو صورت پراکنده در متن سنگ تا فاصله چند سانتی متری از رگه و نیز به صورت رگه ای - رگه چه ای رخ داده است. به منظور انجام مطالعات کانه نگاری، دگرسانی، سیالات درگیر و ژئوشیمی، دو رگه کانه زایی شده B و A انتخاب و نمونه برداری در امتداد آنها و سنگ های پیرامون انجام شد. تنها انواع دگرسانی های مشاهده شده در منطقه، دگرسانی های پروپیلیتیک و سیلیسی و کانه های فلزی مشاهده شده در رگه ها، کالکوپیریت، گالن، پیریت، مگنتیت، بورنیت، کالکوسیت، کوولیت، هماتیت، گوتیت، لیمونیت، مالاکیت، آزوریت، سروزیت و کوپریت هستند. در مطالعات سیالات درگیر، مقدار شوری و دمای همگن شدن سیال به ترتیب در رگه A و B در محدوده 0.38 تا 4.23 و 0.166 تا 9.188 درصد وزنی معادل نمک طعام و 252-175 و 324-250 درجه سانتی گراد به دست آمد. مقایسه الگوهای به دست آمده از تغییرات عناصر کمیاب، شیب منفی نمونه ها را نشان می دهد که از ویژگی های ماگماهای کالک آلکالن است و نسبت بیشتر از یک La/Y شرایط خنثی - قلیایی را برای سیال نشان می دهد. با در نظر گرفتن این شواهد، جهت حرکت محلول های کانه ساز از رگه B به رگه A و مرکز تقریبی کانه سازی نزدیک به رگه B شناخته شد و کانسار را می توان در گروه اپی ترمال سولفیداسیون پایین جای داد.

به منظور ارزیابی پتانسیل کانه زایی مس و دیگر عناصر همراه در تشکیلات بازالتی سلطان میدان واقع در شمال شاهرود، روش رسوب آب راهه ای و کانی سنگین مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور، تعداد 68 نمونه رسوب آب راهه ای (اندازه ذرات 80- مش) و 6 عدد نمونه کانی سنگین (اندازه ذرات 20- مش) از شبکه نمونه برداری بهینه برداشت گردید. نمونه های رسوب آب راهه ای برای عناصر مس، سرب، روی، کبالت، منگنز، آهن و نیکل تجزیه شدند. پردازش آماری داده های زمین شیمیایی منجر به شناسایی عناصر با مقادیر غیرعادی، تفکیک مقادیر غیرعادی از مقادیر زمینه و همچنین روابط بین عناصر شد. در بین عناصر، مس و نیکل دارای نمونه های با ناهنجاری درجه یک و قوی بودند. روابط بین عناصر نشان داد که آهن، سرب و روی با یکدیگر و با عناصر کبالت و منگنز همبستگی مثبت قوی (r³0.5) نشان داده اند. مطالعه نمونه های کانی سنگین، وجود کانی های مگنتیت، هماتیت، گوتیت، لیمونیت، پیریت، پیریت اکسید شده، اخری، باریت، آپاتیت، روتیل، زیرکن، نیگرین، آناتاز، اسفن، لوکوکسن، طلا و کانی های سیلیکاته فرومنیزین را نشان داد. پردازش آماری داده های مربوط به نمونه های کانی سنگین، ارتباط معنی داری را بین کانی سازی طلا و تیتانیوم با اکسیدهای آهن نشان داد. نتایج حاصل از پردازش داده های زمین شیمیایی و تلفیق آنها با نتایج حاصل از الگوی توزیع شکستگی ها در منطقه مورد مطالعه انطباق خوب ناهنجاری های زمین شیمیایی بر مناطق با تراکم شکستگی را نشان داد که بر این اساس مناطق امیدبخش برای کانه زایی مس و تیتانیوم شناسایی و جهت انجام اکتشافات بیشتر پیشنهاد می شوند.

در جنوب عروسان در محدوده کوه های چاه پلنگ و معراجی، واحدهای سنگی متاگابرو، متابازالت و متادیاباز همراه با سنگ های دگرگونی پالئوزوئیک زیرین رخنمون دارند. برخی از ویژگی های کانی شناسی و ژئوشیمیایی واحدهای متابازیتی در دو ناحیه کوه چاه پلنگ و کوه معراجی شباهت نزدیکی به یکدیگر دارند. کانی های فلدسپار، آمفیبول، بیوتیت، اسفن، اپیدوت، کلریت ± کلسیت در متابازیت های کوه معراجی یافت می شوند. در ناحیه چاه پلنگ، متاگابروها و متادیابازهایی دیده می شود که شباهت کانی شناسی و ژئوشیمیایی نزدیکی به متابازیت های کوه معراجی دارند. واحدهای ولکانیک در زیر متاگابروها قرار گرفته اند و عمدتا از پلاژیوکلاز، بیوتیت، اسفن، سانیدین، کلریت، اپیدوت و اکسیدهای آهن تشکیل یافته اند. درون متاولکانیک ها و در مجاورت متاگابروهای این ناحیه دایک های برجسته ای وجود دارد که ترکیب کانی شناسی مشابهی با متاولکانیک ها دارد. دایک های آمفیبولیتی از آمفیبول، پلاژیوکلاز و بیوتیت های کشیده شده، تشکیل یافته اند. متابازیت ها تفریق محدودی از خود نشان می دهند. ترکیب متابازیت های کوه معراجی، بازالت و تراکی بازالت می باشد و بازالت و تراکی بازالت نیز ترکیب متابازیت های چاه پلنگ است. ماهیت ماگماتیسم نواحی چاه پلنگ و کوه معراجی مانند ماهیت ماگماتیسم پالئوزوئیک رخ داده در سایر نقاط ایران غالبا ماهیت آلکالن تا تحولی داشته و در اثر فعالیت های کششی از ذوب درجه پایین یک گارنت - اسپینل پریدوتیت تشکیل گردیده اند. ضمن این که فرآیندهای دگرگونی به آنها ماهیت آمفیبولیت و شیست سبز بخشیده ولی آثار و ویژگی های سنگ آذرین اولیه قابل تشخیص است.

منطقه کیبرکوه در 70 کیلومتری جنوب غربی شهرستان خواف در استان خراسان رضوی قرار گرفته است. این منطقه در شمال شرقی بلوک لوت واقع شده است. واحدهای سنگی منطقه شامل سنگ های دگرگونی پالئوزوئیک و مجموعه توده های نفوذی نیمه عمیق با سن کرتاسه تا ترشیاری است که به شکل دایک، استوک و باتولیت در منطقه نفوذ کرده اند. ترکیب توده ها از گرانیت تا دیوریت متغیر است. بر اساس پذیرفتاری مغناطیسی، توده های نفوذی منطقه به دو سری اکسیدان و احیایی تقسیم می شوند. در این تحقیق توده های نفوذی اکسیدان مورد بررسی قرار گرفته اند. اغلب این توده ها دارای پتاسیم بالا تا شوشونیتی و از نوع متاآلومینوس می باشند. ماگمای آنها در کمان ماگمایی زون فرورانش تشکیل شده و همگی متعلق به گرانیتوئیدهای سری I هستند. غنی شدگی در عناصر LILE مانند Rb، Cs، K، Ba و Th نسبت به عناصر HFSE مانند Nb، Zr و Ti وجود دارد که موید این موضوع است. غنی شدگی عناصر خاکی کمیاب سبک (LREE) نسبت به تهی شدگی عناصر خاکی کمیاب سنگین(HREE)  نیز تیپیک ماگماهای تولید شده در زون فرورانش است. آنومالی منفی Eu/Eu* نشان دهنده تشکیل ماگما در عمق پایداری پلاژیوکلاز و آلودگی ماگما با پوسته قاره ای احیایی است. همچنین میزان Nb>11 ppm، نسبت کمZr/Nb<2 ، نسبت ایزوتوپ 87Sr/86Sr اولیه بیش از 0.706، نسبت ایزوتوپ 143Nd/144Nd اولیه بیش از 0.512 و مقدار eNd کمتر از -3.5، اختلاط ماگما با پوسته قاره ای احیایی را نشان می دهد. سن توده بیوتیت هورنبلند گرانودیوریت پورفیری با استفاده از روش U-Pb در کانی زیرکن 43.44 میلیون سال، مربوط به ائوسن میانی تعیین شد. بر اساس محاسبه مقدار TDM ماگمای تشکیل شده در کیبرکوه از یک پوسته اقیانوسی در حال فرورانش قدیمی با سن 820 میلیون سال منشا گرفته است، که بیشترین آلایش پوسته ای را در طی صعود متحمل شده است.

در این پژوهش نقش تعدادی از ساختارهای حلقوی در گسترش (توزیع) کانسارهای مس پورفیری در کمربند مس پورفیری کرمان مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ساختارهای حلقوی در منطقه مطالعاتی دارای اشکال حلقوی یا بیضوی بوده که تا حدودی از روی تصاویر ماهواره ای قابل شناسایی اند. در این مطالعه، تصاویر چند طیفی لندست جهت تشخیص ساختارهای حلقوی مورد استفاده قرار گرفته است. مراحل اصلی تشخیص حلقه ها عمدتا بر اساس خصوصیات حلقوی آنها بر روی تصاویر ماهواره ای است. ساختارهای حلقوی دارای ارتباط مکانی با واحدهای تکتونیکی منطقه می باشند و به دو نوع اصلی دیده می شوند: ساختارهای حلقوی با ابعاد بزرگ و حلقه های کوچک. کانه زایی همراه با این ساختارها در منطقه مطالعاتی عمدتا شامل کانسارهای مس پورفیری و کانسارهای رگه ای فلزات پایه می باشند. ارتباط محسوسی بین حلقه های بزرگ و کانه زایی مشاهده می شود. این حلقه های بزرگ تقریبا تمام کانسارها و نشانه های معدنی مس پورفیری در بخش جنوبی کمربند مس کرمان را دربر گرفته اند. به نظر می رسد که حلقه های کوچک اثرات بیرونی توده های نفوذی (و احتمالا پورفیری) باشند که در سطح زمین به صورت حلقوی پدیدار گشته اند. به نظر می رسد که تشکیل حلقه های بزرگ وابسته به عوامل پوسته ای در زمین نباشد؛ اگر چه سازوکار تشکیل آنها به خوبی شناخته شده نیست. اما آرایش حلقه های بزرگ در اطراف لبه یک ناهنجاری بر جای مثبت، مبین نقش احتمالی این ناهنجاری در تشکیل آنهاست. این موضوع همچنین بر روی نقشه ضخامت پوسته ای منطقه، قابل تشخیص است و می تواند مربوط به بالا آمدن یک زبانه جبه ای در زیر آن منطقه باشد. این تحقیق می تواند به عنوان عاملی در ارتقا و اصلاح دانش ما در زمینه ارتباط عوامل ساختاری و کانه زایی مس در منطقه مطالعاتی بسیار کارآمد باشد.

افق فسفاتی دلیر در فاصله 57 کیلومتری جنوب غرب چالوس، استان مازندران واقع می باشد. این افق به صورت چینه سان در شیل بالایی سازند سلطانیه (نئوپروتروزوئیک بالایی - کامبرین زیرین) گسترش یافته است. بر اساس یافته های کانی شناسی، کانی های اصلی افق فسفاتی کلسیت، فلوئور آپاتیت، دولومیت، کوارتز، پیریت، مسکویت و ایلیت هستند. شواهد میکروسکپی نظیر وجود فابریک شبیه به فابریک گروموس دلالت بر نقش ارزنده فرآیندهای دیاژنتیک و فشارهای دینامیکی در تکامل این افق دارد. الگوی توزیع REEs به هنجار شده به PAAS تفریق ضعیفLREEEs  از HREEs و بی هنجاری منفی Ce در طی فسفات زایی را روشن می سازند. تلفیق نتایج به دست آمده از مطالعات کانی شناسی و زمین شیمیایی پیشنهاد می کنند که رفتار و توزیع REEs تحت تاثیر عواملی نظیر دیاژنز، جذب ترجیحی، حضور و تخریب مواد آلی، پتانسیل اکسیداسیون - احیا و عملکرد آب های منفذی قرار گرفته است. ملاحظات زمین شیمیایی بیشتر نشان می دهند که کانی های فلوئور آپاتیت، زینوتایم، مسکویت، اکسیدهای منگنز و ایلیت میزبانان احتمالی REEs می باشند.

وجود کروم (VI) در آب های زیرزمینی به شرایط Eh و pH آب بستگی داشته و ترکیبات آن اغلب محلول و در محیط های اکسیدکننده سمیت و تحرک بیشتری دارند. در این مقاله، ضمن بررسی تمرکز کروم در واحدهای افیولیتی جنوب شرقی بیرجند، غلظت آن در رسوبات و منابع آب زیرزمینی و همچنین پتانسیل آلایندگی زیست محیطی آن مورد برسی قرار گرفته است. بدین منظور، 17 نمونه آب (2 نمونه آب باران و 15 نمونه آب زیرزمینی) و 8 نمونه رسوب از رسوبات منطقه، نمونه برداری شده است. غلظت کاتیون ها (کاتیون های اصلی و کروم) و غلظت آنیون های نمونه های آب به ترتیب توسط دستگاه های ICP-AES و IC در آزمایشگاه هیدروژئوشیمی دانشگاه اوتاوا - کانادا، غلظت کروم نمونه های رسوب از روی نتایج آنالیز XRF و غلظت فازهای حاصل از عصاره گیری متوالی (SSE) کروم با استفاده از دستگاه جذب اتمی (AA) در آزمایشگاه ژئوشیمی دانشگاه فردوسی تعیین شده است. میانگین غلظت کروم در رسوبات و در منابع آب به ترتیب 627 ppm و 0.026 ppm است و با توجه به pH رسوبات و Eh-pH منابع آب، کروم موجود در منابع آب منطقه از نوع کروم (VI) می باشد. همچنین نتایج عصاره گیری متوالی، نشان می دهد که بیشترین مقدار کروم به ترتیب در فازهای مواد ماندگار، متصل به اکسیدهای آهن و منگنز، متصل به کربنات، مواد آلی، تبادل پذیر و محلول است. بررسی هیدروژئوشیمی منابع آب زیرزمینی، نشان می دهد که میانگین غلظتTDS, EC  و pH به ترتیب 509 میلی گرم بر لیتر، 1045mS/cm و 8.1 می باشد و غلظت یون های Mg2+, Na+, Cl- وSO42-  در برخی منابع آب بیشتر از حد مطلوب WHO و استاندارد 1053 ملی ایران است. با توجه به تقسیم بندیWQI ، %20 منابع آب دارای کیفیت بسیار عالی، 60% دارای کیفیت خوب و 20% دارای کیفیت ضعیف هستند.