زمین شناسی اقتصادی
سال:1391 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

توده های نفوذی ترشیری (گرانیتوئیدها) در مناطق مختلفی از بلوک لوت در استان های خراسان رضوی و جنوبی مورد مطالعه قرار گرفت. عمده توده ها از نوع نیمه عمیق با بافت پورفیری بوده و ترکیب آنها از دیوریت تا گرانیت متغیر است، ولی غالبا مونزونیتی هستند. این توده ها (به استثنای هیرد) متعلق به سری مگنتیت (نوع I) بوده و به طور عمده از نوع متاآلومینوس هستند. اغلب توده های نفوذی که کم و بیش نیز همراه با کانی سازی هستند از نوع غنی از پتاسیم هستند، در حالی که توده های نفوذی بدون کانی سازی نجم آباد از نوع سدیک است. ماگمای نجم آباد با توجه به مقدار Nb< 5 ppm، نسبت بالای Zr/Nb >30، نسبت87Sr/86Sr  اولیه کمتر از 0.7053 و مقدار eNd در حدود 5.16+ در زون فرورانش و از اعماق بیشتر منشا گرفته و کمترین آلودگی با پوسته قاره ای را داشته است، در حالی که توده های منطقه کیبرکوه با بالاترین مقدار ppm Nb> 17، نسبت کم Zr/Nb< 2، نسبت87Sr/86Sr  اولیه بیش از 0.707 و مقدار eNd کمتر از 3- بیشترین اختلاط با پوسته قاره ای را نشان می دهد. تهی شدگی شدید عناصر HREE در توده های نفوذی نجم آباد و نسبت (La/Yb)N بیش از 17 تا 23 نشان دهنده تشکیل ماگما در عمق پایداری گارنت است. بر پایه الگوی REE و مقدار Eu/Eu* بین 0.8 تا 1، توده های مناطق ماهرآباد، خوپیک، چاه شلجمی، ده سلم و کوه شاه، کالک آلکالن هستند و ماگمای آنها در شرایط اکسیدان تشکیل شده است، ولی کیبرکوه با مقدار Eu/Eu* کمتر از 0.8 با پوسته قاره ای احیایی آلوده شده است. توده های نفوذی همه مناطق غیر از نجم آباد در محدوده مشترک ماگمای کالک آلکالن نرمال با آداکیتی قرار دارد، ولی توده های نجم آباد به ترکیب ماگمای آداکیتی شباهت دارند. سن گرانیتوئیدها بین ائوسن میانی تا الیگوسن تحتانی بوده و از 43.3 میلیون سال در کیبرکوه در شمال تا 33.3 میلیون سال در چاه شلجمی در جنوب کاهش می یابد. مقدار نسبت87Sr/86Sr  اولیه نیز از شمال به جنوب همراه با کاهش سن توده های نفوذی از کیبرکوه به طرف چاه شلجمی، از 0.7077 به 0.7047 کاسته می شود. توده های نفوذی ماهرآباد، خوپیک، ده سلم و چاه شلجمی مقدار eNd بین 0.5+ تا 2.49+ و مقدار نسبت87Sr/86Sr  اولیه کمتر از 0.7055 دارند که نشان دهنده ماگمای مشتق شده از ذوب بخشی پوسته اقیانوسی است. سن سنگ منشا گرانیتوئیدها (TDM) که بر اساس ایزوتوپ های Sm-Nd محاسبه شده است، نشان می دهد که توده های نفوذی از پوسته های اقیانوسی با سن های متفاوتی منشا گرفته اند، به طوری که ماگمای منطقه کیبرکوه از قدیمی ترین پوسته اقیانوسی در حال فرورانش (840 میلیون سال)، نشات گرفته و بیشترین آلایش پوسته ای را در طی صعود متحمل شده است. ولی توده های نجم آباد از یک پوسته اقیانوسی جوان تر (سن 360 میلیون سال) منشا گرفته و کمترین آلودگی را با پوسته دارند. ماگمای مناطق ده سلم و چاه شلجمی نیز که در برخی موارد ژئوشیمی متفاوتی با ماگمای مناطق ماهرآباد و خوپیک نشان می دهند، از پوسته های اقیانوسی جداگانه ای منشا گرفته اند که حدود 200 میلیون سال با یکدیگر اختلاف سنی داشته اند. فاصله زمانی بین 42 تا 33 میلیون سال قبل (ائوسن میانی تا اوایل الیگوسن)، مهمترین پنجره زمانی کانی سازی در شرق ایران و محدوده استان خراسان جنوبی است. انواع کانی سازی مس- طلا پورفیری، طلای مرتبط با توده های نفوذی احیایی، طلای اپی ترمال سولفید بالا، اسکارن آهن، رگه های Pb-Zn-Sb و IOCG شناسایی شده اند. لذا گرانیتوئیدهای تشکیل شده در محدوده زمانی 42 تا 33 میلیون سال که در بلوک لوت و شمال آن قرار دارند، برای این مجموعه کانی سازی پتانسیل دارند.

نهشته بوکسیت قشلاق در 110 کیلومتری جنوب شرقی گرگان واقع شده است. این نهشته به صورت یک افق چینه سان با طول بیش از 2 کیلومتر و ضخامت حدود 25 متر در بین کربنات های سازندهای روته و الیکا تشکیل شده است. تجزیه و تحلیلهای بافتی، هر دو خاستگاه برجازا و نابرجازا را برای این نهشته نشان می دهد. بوهمیت، دیاسپور، آناتاز، روتیل، هماتیت، گوتیت، کائولینیت، سوانبرگیت، پیریت و کوارتز در پاراژنز کانسنگ شناسایی شد. بر اساس شواهد بافتی و کانی شناسی، این نهشته به پنج واحد مجزا شامل بوکسیت بالایی، کائولینیت بالایی، بوکسیت سخت، کائولینیت پایینی و بوکسیت پایینی قابل تقسیم است. ضریب تجمع عناصر جزئی و شاخصهای ژئوشیمیایی مانند Ti/Cr ,TiO2/Al2O3 ,Zr/Ti و Nb/Y، همراه با شواهد زمین شناسی، پیشنهاد کننده بازالت های سازند سلطان میدان به عنوان منشا اصلی مواد بوکسیتی است. تلفیق داده های کانی شناسی و زمین شیمیایی نشان می دهد که این نهشته در طی دو مرحله اصلی تشکیل شده است. ابتدا، مواد بوکسیتی، اکسیدهای Fe و Ti، و کانیهای رسی بر اثر فرآیندهای بوکسیتی شدن درجازا از بازالت ها تشکیل شده اند. سپس، این مواد به حفرات کارستی انتقال و به صورت یک افق بوکسیتی نهشته شده اند.

اسکارن کمتال در 15 کیلومتری شمال شرق خاروانا در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. نفوذ استوک کوارتز مونزونیتی کمتال به سن الیگوسن به داخل توالی رسوبی کرتاسه فوقانی (آهک رس دار، مارن و سیلتستون) باعث گسترش زون های دگرسانی متاسوماتیک قابل توجه و واحدهای دگرگونی مجاورتی در امتداد کنتاکت شده است. اسکارن کمتال از نوع کلسیک بوده و زون های اسکارنی هم به صورت اندواسکارن و هم اگزواسکارن متشکل از دو زون گارنت اسکارن و اپیدوت اسکارن در آن تکامل یافته اند. فرآیند اسکارنی شدن به دو مرحله اصلی 1) پیش رونده و 2) پس رونده تقسیم می شود. در مرحله پیش رونده، جای گیری توده نفوذی باعث دگرگونی ایزوکمیکال سنگهای درون گیر و تشکیل مرمر و هورنفلس شده است. تبلور توده نفوذی باعث تکامل فاز سیال هیدروترمال و نفوذ آن به داخل سنگهای درون گیر شده است. واکنش این سیالات با سنگهای دگرگون شده اولیه باعث ایجاد دگرسانی متاسوماتیک گسترده شده که توسط تشکیل کانیهای کالک سیلیکاته بی آب نظیر گارنت و پیروکسن در درجه حرارتی حدود 420-550 °C و فوگاسیته اکسیژن 22-10 تا 25-10 مشخص می شود. در مرحله پس رونده با تغییر شرایط فیزیکوشیمیایی نظیر کاهش دما (<420 °C) و افزایش ¦S2 کانیهای کالک سیلیکاته بی آب به کانیهای کالک سیلیکاته آب دار (اپیدوت و ترمولیت- اکتینولیت)، سیلیکاته (کوارتز)، رسی (کلریت)، اکسیدی (مگنتیت و هماتیت)، سولفیدی (پیریت، کالکوپیریت و تتراهدریت) و کربناته (کلسیت) دگرسان شده اند. در مقایسه ای که بین اسکارن کمتال و برخی از کانسارهای اسکارنی مشابه در سطح کشور و دیگر نقاط دنیا انجام گرفته، مشخص شده است که کانسار اسکارن کمتال از نظر خصوصیات زمین شناسی شباهتهای زیادی به اسکارن انجرد و پهناور در استان آذربایجان شرقی دارد.

منطقه مورد مطالعه در شمال غرب سربیشه در استان خراسان جنوبی و در حاشیه شرقی بلوک لوت واقع شده است. در این منطقه، سنگهای آتشفشانی ترشیری (ائوسن- الیگوسن تا پلیوسن) با ترکیب آندزیت بازالتی، داسیت، ریوداسیت، ریولیت شیشه ای گاهی پرلیتی، توف و ایگنمبریت رخنمون دارد. در کوه دغار، سه لایه پرلیت A،B  و C به ترتیب با ضخامت 102، 7 و 58 متر به صورت متناوب با سنگهای آتشفشانی- آذرآواری وجود دارد. منطقه بندی، بافت غربالی و خوردگی خلیجی در فنوکریست های پلاژیوکلاز و گرد شدگی کانیها از ویژگیهای سنگهای گدازه ای بوده که حاکی از وجود شرایط عدم تعادل حین انجماد ماگما می باشد. از لحاظ خصوصیات شیمیایی، متاآلومین، کالک آلکالن پتاسیم متوسط تا بالا، دارای غنی شدگی LILE و آنومالی منفی Nb و Ti هستند. ریولیت ها در مقایسه با داسیت ها و آندزیت بازالتی، تهی شدگی بیشتری در Ba، Sr،P  و Ti دارند. نمودار عناصر نادر خاکی بهنجار شده با کندریت، حاکی از غنی شدگی LREE در مقایسه با (La/Yb)N= 9.14-12.64) HREE، آنومالی منفی ضعیف Eu برای آندزیت بازالتی (Eu/Eu*= 0.91) و داسیت ها (Eu/Eu*= 0.78- 0.87) و آنومالی منفی قوی Eu برای ریولیت ها (Eu/Eu*= 0.18 – 0.35) می باشد. وجود آنومالی منفی Eu موید ماهیت کالک آلکالن برای سنگهای مورد مطالعه است. این سنگها، بر اساس خصوصیات شیمیایی و پذیرفتاری مغناطیسی در رده I قرار می گیرند. از دیدگاه موقعیت تکتونیکی به محیط فرورانش و حاشیه قاره ای فعال تعلق داشته و ماگمای مادر آنها از ذوب بخشی گوشته غنی شده حاصل و سپس در حین تفریق، آلودگی پوسته ای را تحمل نموده است. داسیت های منطقه سربیشه دارای 87Sr/86Sr اولیه بین 0.7048 و 0.7050 (میانگین 0.7049) بوده که منشا گوشته ای را برای ماگمای سازنده آنها تایید می کند. شیشه های آتشفشانی با ترکیب ریولیتی در اثر آب گیری (احتمالا آبهای جوی)، به پرلیت تبدیل شده است. آزمایشهای فیزیکی و تجزیه شیمیایی نشان داد که پرلیت سربیشه به عنوان ماده اولیه برای تولید پرلیت منبسط مناسب است.

منطقه اکتشافی کوه شاه در کمربند ولکانو- پلوتونیکی ترشیری بلوک لوت واقع شده است. بیش از 17 توده نفوذی اسیدی تا حد واسط با ترکیب دیوریت تا سینیت در منطقه شناسایی شده است. زون های دگرسانی هیدروترمالی مرتبط با توده های نفوذی شامل آرژیلیک، پروپیلیتیک، آرژیلیک پیشرفته، سیلیسی، کوارتز- سریسیت- پیریت، گوسان و برش هیدروترمالی است که اغلب با یکدیگر تداخل کرده و این امر به همراه هوازدگی شدید، سبب پیچیدگی تفکیک زون های دگرسانی شده است. کانی سازی به شکل سولفیدی (پیریت و به مقدار کمتر کالکوپیریت) و اکسیدهای آهن دانه پراکنده و رگه چه های استوک ورک کوارتز- اکسیدآهن مشاهده می شود. توده های منطقه، متاآلومینوس، کالک آلکالن، شوشونیتی و دارای پذیرفتاری مغناطیسی بالا هستند. توده های نفوذی منطقه در طبقه توده های اکسیدان، سری مگنتیت تیپ I طبقه بندی می شوند. سن این توده های گرانیتوئیدی، بر مبنای سن سنجی U-Pb بر روی کانی زیرکن، 39.7±0.7 میلیون سال (ائوسن میانی) است. داده های رادیوایزوتوپ (نسبت های87Sr/86Sr  و 143Nd/144Nd اولیه و (eNd و داده های ژئوشیمیایی پیشنهاد می کند که توده گرانیتوئیدی کوه شاه از گوشته تهی شده، در کمان ماگمایی مرتبط با زون فرورانش منشا گرفته است. آنومالی ژئوشیمیایی عناصر  Cu ,Au ,Fe ,Pb ,Zn ,As ,Sb ,Mo ,Bi ,Hgو نیز Mn ,Ba ,Te ,Se منطبق بر زون های دگرسانی کوارتز- سریسیت- پیریت، گوسان- استوک ورک- برش هیدروترمالی، توده های سیلیسی بی قاعده و آرژیلیک پیشرفته هستند. آنومالیهای ژئوفیزیکی، منطبق بر زون های دگرسانی هیدروترمالی و کانی سازی است که نتایج و تفاسیر آنها الگویی پیچیده از مناطقی نیمه مدور تا بیضوی در جهت شمال شرق- جنوب غرب را مشخص می سازد. این شواهد، مشابه با مناطق دیگر شناسایی شده سیستم مس- طلا پورفیری و اپی ترمال طلا در ایران و جهان است.

رشته کوه طشتاب خور در فاصله 25 کیلومتری خور، در شمال شرقی استان اصفهان قرار دارد. دگرسانی ولکانیک های ائوسن در منطقه خور، موجب شکل گیری معادن بنتونیت متعددی شده است، که در مجموع تحت عنوان افق بنتونیتی خور طبقه بندی می‏شوند. بررسی عناصر نادر در سنگ والد و نمونه های رسی نشان می دهد که ترکیب سنگهای والد آتشفشانی منطقه از نوع آندزیت- بازالت می‏باشد. همچنین آنالیز XRD ترکیب کانیهای رسی منطقه را از نوع مونت موریلونیت سدیم دار و میزان اندکی از کائولینیت به همراه کوارتز، کلسیت و کریستوبالیت نشان می دهد. فرآیند دگرسانی با تهی شدگی اغلب از عناصر اصلی و فرعی سنگ اولیه همراه بوده است. بیشترین میزان تهی شدگی عناصر اصلی در مورد عناصر آلکالن و در میان عناصر فرعی در عناصر لیتوفیل بزرگ یون مشاهده می شود و کمترین میزان تغییرات عناصر اصلی مربوط به آلومینیم و تیتانیم است که عناصری غیرمتحرک محسوب می شوند. عنصر مس بیشترین مقدار تهی شدگی را در بین عناصر فلزی متحمل شده است، در حالی که فلزات واسطه‏ نیکل، کروم و روی غنی شدگی جزئی نشان می دهند. همچنین عناصر نادر خاکی روندی مشابه با سنگ والد آتشفشانی خود دارند، با این تفاوت که عناصر نادر خاکی سنگین، تهی شدگی بیشتری را نسبت به عناصر نادر خاکی سبک نشان می دهند که این مساله می تواند به دلیل خروج عناصر نادر خاکی سنگین به صورت کمپلکس از محیط و جذب عناصر سبک در ساختار کانی رسی باشد.

سنگهای آهکی (پرمو- تریاس) دگرگون شده منطقه چشین در جنوب شرق همدان در مجاورت تنوعی از سنگهای رسی دگرگون شده مانند شیست ها و هورنفلس ها رخنمون دارند. نفوذ باتولیت الوند (سن ژوراسیک) به درون سنگهای رسی و آهکی سبب ایجاد سنگهای دگرگونی مجاورتی در مناطقی از همدان (روستای چشین) شده است. سنگهای آهکی دگرگون شده چشین بر اساس مدال کانیها (کلسیت، ‏دولومیت، سیلیکاتی و تیره) شامل الف) مرمرها و کالک- سیلیکات ها و ب) اسکارن ها می باشند. کانیهای فلزی در مرز بین کالک- سیلیکات ها و هورنفلس های سیلیمانیت دار شکل گرفته اند و سبب ایجاد سنگهای اسکارنی شده اند. بر اساس مطالعات کانی شناسی، اسکارن ها در منطقه مورد مطالعه دارای کانیهای دیوپسید، گارنت، ترمولیت، وزوویانیت، اپیدوت و کانیهای فلزی مانند هماتیت و مگنتیت هستند. فرآیندهای اسکارن زایی در دو مرحله دگرگونی رخ داده اند: 1) دگرگونی پیش رونده 2) دگرگونی پس رونده. مرحله اول شامل دگرگونی پیش رونده و شکل گیری کانیهای بی آب مانند گارنت و پیروکسن می باشد. مرحله دوم دگرگونی پس رونده است که عامل اصلی توسعه اسکارن ها به حساب می آید. علاوه بر Fe ,Si و Mg مقدار قابل توجهی Fe به همراه سیالات به سیستم اسکارنی اضافه می شود. نهایتا مقدار قابل ملاحظه ای از کانیهای آب دار (مانند اپیدوت+ کلریت+ آمفیبول) و اکسیدها و کربنات ها جایگزین کانیهای بدون آب در سنگ میزبان آهکی می شوند‏. با استفاده از منحنیهای تعادل ترمودینامیکی چندگانه (به کمک برنامه THERMOCALCâ)، دما، فشار و ترکیب سیالات سنگهای کالک- سیلیکاته و اسکارنی به ترتیب در حدود 620 درجه سانتی گراد، 4 کیلوبار و XCO2 کمتر از 0.17 تخمین زده شده است. فوگاسیته اکسیژن در این سنگها متوسط می باشد. مطالعات کانی شناسی اسکارن های چشین، صحت محاسبات فوق را تایید می نماید.

منطقه مورد مطالعه در جنوب شرق ایران، حدود 110 کیلومتری جنوب غربی کرمان قرار گرفته است. واحدهای زمین شناسی در منطقه شامل سنگهای افیولیتی، سنگهای آتشفشانی، توده های نفوذی و سنگهای رسوبی می باشند. کانسارسازی در امتداد گسل چهارگنبد درون سنگهای آندزیتی، آندزیت بازالتی و توف های آندزیتی به صورت رگه ای رخ داده است. کانی سازی سولفیدی در سنگهای کانه زا به سه صورت انتشاری، رگه چه ای و رگه ای دیده می شوند که در این میان، پیریت و کالکوپیریت مهم ترین کانه های سولفیدی می باشند. دگرسانیها در منطقه مورد مطالعه شامل دگرسانیهای آرژیلیک، فیلیک و پروپیلیتیک می باشند. عناصر طلا، بیسموت، مس، گوگرد و سلنیم نسبت به سایر عناصر غنی شدگی بالاتری دارند، غنی شدگی این عناصر نسبت به زمینه طبیعی منطقه به ترتیب 321، 503، 393، 703، 208 و نسبت به کلارک 401، 222، 532، 101 و 156 برابر می باشد. بر اساس آزمونهای چند متغیره آماری، سه فاز اصلی کانه زایی در کانسار شناسایی شد که در اولین فاز، آرسنیک، کادمیم، سرب، روی و کلسیم در رگه های کلسیتی گرمابی غنی شده اند؛ در فاز دوم، مس، طلا، نقره، بیسموت، آهن و گوگرد درون رگه های سولفیدی غنی شدگی نشان می دهند و فاز سوم کانه زایی شامل غنی شدگی نیکل، منگنز، سلنیم و آنتیموان می باشد و مبین مرحله حد واسطی بین دو فاز کانه زایی قبلی است.

ذخیره فلوئوریت قهرآباد در 58 کیلومتری جنوب شرق سقز در شمال غرب استان کردستان و منتهی الیه شمالی زون سنندج- سیرجان از سمت شمال غرب قرار گرفته است. عواملی نظیر تغییر در شرایط فیزیکوشیمیایی محیط کانی سازی pH) و(Eh ، تغییر در فشار و دما، دگرسانی، متامورفیسم، اکسیداسیون مواد ارگانیکی، جذب سطحی، فعالیت و انحلال آنیون های وابسته، غنی شدگی درجازا و شست و شوی کانیهای رسی، نقش مهمی در توزیع عناصر اصلی، جزئی و نادر خاکی و توسعه این ذخیره ایفا نموده اند. ملاحظات ژئوشیمیایی بیشتر با استفاده از توزیع عناصر نادر خاکی نشان می دهند که مقدار کل عناصر REE در نمونه ها کم بوده و فلوئوریت های بنفش در مراحل اولیه کانی زایی همراه با غنی شدگی عناصر LREE (حاصل هضم و جانشینی سنگ دیواره) و انواع آبی و بی رنگ در مراحل تاخیری (پسین) کانی زایی همراه با غنی شدگی عناصر MREE و HREE (حاصل تبلور و تحرک مجدد) تشکیل شده اند. کانی سازی فلوئوریت های بنفش در این ذخیره در شرایط نسبتا اکسیدان و قلیایی و فلوئوریت های بی رنگ تا زرد کم رنگ و آبی تا آبی مایل به سبز در شرایط نسبتا احیایی و اسیدی صورت گرفته است. با استفاده از نمودار نسبت Tb/Ca در مقابل نسبت Tb/La، می توان نتیجه گرفت که فلوئوریت ها از نوع گرمابی بوده و مدل ژنز ذخیره نیز به صورت جانشینی در سنگهای کربناته می باشد.