زمین شناسی اقتصادی
سال:1390 | دوره:3 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

بیشتر ذخایر اسکارنی دارای ارتباط مستقیم با فعالیت ماگمایی هستند و همبستگی معناداری میان ترکیب شیمیایی پلوتون مادر و محتوای فلزی اسکارن مرتبط با آن وجود دارد. کانسار دره زرشک در جنوب غرب یزد واقع شده است. مطالعات سنگ شناختی و زمین شیمیایی توده گرانیتوئیدی دره زرشک نشان می دهد که ترکیب سنگ شناختی از گرانیت تا کوارتزدیوریت تغییر می کند و مانند بسیاری از گرانیتوئیدهای اسکارنی دیگر جهان دارای ماهیت کم قلیایی، کلسیمی- قلیایی و کم آلومینیم تا آلومینیم بالاست. این پژوهش نشان می دهد که ویژگیهای زمین شیمیایی سنگهای گرانیتوئیدی دره زرشک مشابه گرانیتوئیدهای ذخایر اسکارن Cu-Fe میلستریم کانادا، اسکارن Fe بریتیش کلمبیا و اسکارن های Cu-Au کمربند طلای ریونارسیا در اسپانیاست. شباهت الگوی رفتاری عناصر REE بین توده نفوذی و اسکارن های دره زرشک نیز موید رابطه زایشی قوی میان فرایندهای ماگمایی و اسکارن زایی می باشد.

افیولیت ملانژ نائین در 140 کیلومتری شرق اصفهان واقع است. از نظر مطالعات زمین شناسی، افیولیت این منطقه یکی از افیولیت های مزوزئیک مربوط به میکروپلیت غرب ایران مرکزی در پهنه ارومیه - دختر محسوب می گردد. سنگ حاکم منطقه پریدوتیت و پریدوتیت سرپانتینی شده است. این پریدوتیت ها از لرزولیت، هارزبورژیت و دونیت های جایگزینی تشکیل شده و متعلق به رخساره اسپنیل پریدوتیت می باشند. پاراژنز کانه ها در پریدوتیت کرومیت، ایرارسیت، مگنتیت، هماتیت، پنتلاندیت، میلریت، کالکوپیریت، پیریت و کوولین می باشند. شواهد ژئوشیمی سنگ میزبان و کرومیت نشان دهنده سری ماگمائی تولئیتی می باشد و تیپ این کرومیت آلپی است. عناصر گروه پلاتین  (Ir, Pt, Pd, Os)در کرومیت غنی شدگی دارند. الگوی نمودار عنکبوتی REE تاییدی دیگر بر فرایند ذوب بخشی و وجود سری بونینیتی می باشد.

منطقه مورد مطالعه در شرق ایران و جنوب شهر گناباد قرار گرفته است. این منطقه در شمال پهنه برشی گسل دشت بیاض و نواحی جنوبی گسل درونه واقع شده است. حرکات این دو گسل موجب جابه جایی و تغییر مکان نسبتا زیاد این بلوک شده است. باتولیت گرانودیوریتی- گرانیتی نجم آباد با روند شرقی- غربی دارای رخنمونی در حدود 8×2 کیلومتر است. کانی سازی منطقه در ارتباط با توده های گرانیتی و مونزونیتی می باشد. آلتراسیون در این توده ها شامل پروپلیتیک، سرسیتی، آرژیلیک و سیلیسی می باشد. باتولیت گرانیت- گرانودیوریت نجم آباد به لحاظ شاخص آلومینیوم، از نوع متاآلومینوس است. نمودار عنکبوتی نرمالیزه شده نسبت به بخش تحتانی پوسته قاره ای غنی شدگی عناصر لیتوفیل با شعاع یونی بزرگ (LILE) مانندRb ، Cs، K و عناصر خاکی کمیاب سبک La) (LREE) و (Ce و کاهیدگی عناصر Ba, Nb, Ta, Sr, Ti به خوبی دیده می شود. بر پایه پذیرفتاری مغناطیسی پایین ((5 to 11× 10-5 SI units، گرانیت و گرانودیوریت متعلق به سری ایلمنیت هستند. سن باتولیت بر اساس روش U-Pb در کانی زیرکن 161.85 میلیون سال (ژوراسیک میانی کالووین) تعیین شد. بر اساس مقادیر ایزوتوپ اولیهεNd=-6.51 ، نسبت ایزوتوپ87Sr/86Sr  اولیه 0.709131 و نسبت ایزوتوپ 143Nd/144Nd اولیه به میزان 0.512095، ماگمای گرانیت – گرانودیوریت نجم آباد از پوسته قاره ای منشا گرفته است. در محدوده زمانی ژوراسیک میانی (قبل از کالووین) به دلیل تصادم و در نتیجه کوه زایی سنگهای تریاس فوقانی- ژوراسیک تحتانی تحت تاثیر دگرگونی ناحیه ای واقع شده اند. همزمان با کوهزایی ژوراسیک میانی (164-162 میلیون سال قبل) گرانیتوئیدهای احیایی (سری ایلمنیت ذوب پوسته قاره ای) در منطقه نجم آباد، شاه کوه و سرخ کوه تشکیل و در سنگ های دگرگونی ناحیه ای این مناطق نفوذ نموده اند.

هیدروشیمی آبهای زیرزمینی مناطق آیرکان و چشمه شتری و ژئوشیمی عناصر نادر خاکی، آلکالی گرانیت آیرکان را به عنوان منشا اورانیوم و سایر عناصر محلول در آبهای زیرزمینی این مناطق نشان می دهد. بررسیهای ژئوشیمیایی و هیدروژئوشیمیایی و روند انتقال و تحرک اورانیوم و توریم در محیطهای آبی این مناطق، اشاره به جذب سطحی اورانیوم توسط هیدروکسیدهای آهن (گوتیت) به عنوان عاملی بازدارنده در برابر انتقال و حمل اورانیوم از اعماق به سطح دارند. طیف سنجی پرتو گاما در رسوبات منطقه چشمه شتری توسط آشکارسازHPGe ، نشان دهنده حضور 226Ra به میزان بسیار زیاد و به عنوان هسته پرتوزا می باشد که دلیل اکتیویته بسیار بالای این رسوبات نیز هست. تولید 226Ra از واپاشی 238U، نیمه عمر کوتاه 226Ra نسبت به 238U، انتقال رادیوم توسط آبهای زیرزمینی از اعماق به سطح و شواهد (هیدرو) ژئوشیمیایی، همگی بیانگر احتمال حضور کانسار مخفی اورانیوم و کانه زایی اورانیوم در عمق و در حدفاصل گرانیت آیرکان و منطقه چشمه شتری است.

ذخیره کائولن کجل، در 20 کیلومتری شمال غرب هشتجین، جنوب غرب استان اردبیل واقع گردیده است. شواهد صحرایی و بررسیهای آزمایشگاهی نشان می دهند که این ذخیره محصول دگرسانی ایگنمبرایت ها، توف ها و تراکی آندزیت های ائوسن می باشد. بر اساس یافته های کانی شناسی، کانیهای سنگ ساز اصلی این ذخیره شامل کائولینیت، مونت موریلونیت، پالی گورسکیت، ارتوکلاز، زئولیت (استیلبیت)، کوارتز و کلسدونی هستند. محاسبات تغییرات جرم عناصر با فرض Ti به عنوان عنصر مانیتور بی تحرک نشان می دهد که شست وشو و تثبیت، دو تنظیم کننده عمده برای تمرکز عناصر اصلی، فرعی، جزئی و نادر خاکی در این ذخیره می باشند. الگوی توزیع REE به هنجار شده به ایگنمبرایت در نمونه های کائولن، بیان کننده تفریق ضعیفLREE ها ازHREE ها همراه با رخداد آنومالی های منفی شدید Eu در طی تکوین ذخیره می باشند. محاسبه ضرایب همبستگی بین عناصر نشان می دهند که همبستگی درونی بالایی بینHREE ها در بین نمونه های مورد مطالعه وجود دارد. با توجه به شاخصهای زمین شیمیایی می توان استدلال کرد که دگرسانیهای هیپوژن توسط دگرسانیهای سوپرژن در طی توسعه این ذخیره همپوشانی شده اند. با توجه به نحوه توزیع عناصر در ذخیره، به نظر می رسد که رفتار عناصر در طی کائولینیتی شدن ایگنمبرایت ها، تحت تاثیر عواملی چونpH ، پتانسیل احیا، تغییرات دمایی، نسبت بالای فلوئید به سنگ، جذب سطحی و ترجیحی توسط رسها و اکسیدهای آهن، اختلاف در میزان پایداری کانیها، فراوانی یونهای کمپلکس ساز (CO32-، Fˉ، Clˉ، PO34- و (SO42- و جانشینی ایزومورفی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده حکایت از آن دارند که محلولهای اسید سولفاتی وراگرمایی همراه با محلولهای اسیدی سوپرژن نشات گرفته از اکسیداسیون پیریت های هیپوژن نقش ارزنده ای در توسعه این ذخیره ایفا نموده اند. ملاحظات زمین شیمیایی بیشتر نشان می دهند که کانیهای رسی همراه با فسفات های ثانویه ای نظیر مونازیت، رابدوفان، و زینوتایم میزبانان احتمالی برای عناصر نادر خاکی در این ذخیره به شمار می روند.

در ناحیه طوره واقع در شمال غرب شهرستان خوی، کانی سازی جیوه در ارتباط با یک سیستم دگرسانی گرمابی نوع لیستونیتی روی داده است. زون دگرسانی جیوه دار در یکی از سرشاخه های رودخانه الند قرار گرفته و حدود 0.4 کیلومترمربع گسترش دارد. تنها ترکیب یافت شده از جیوه در این منطقه، سولفیدجیوه (سینابر) است که به فرم رگه- رگ چه ای نهشته شده است. بررسی ژئوشیمیایی نشان می دهد که توزیع جیوه در زون دگرسانی تغییرپذیری زیادی دارد و مقادیر آن در دامنه 0.36 تا 10500 گرم در تن در نوسان است. میانگین عیار جیوه در زون دگرسانی 300 ppm است، اگرچه در رگه های کانه دار میانگین آن به 0.35 درصد می رسد. با توجه به کلارک جیوه در پوسته زمین، این عنصر به میزان بیش از 3750 برابر در کل زون دگرسانی و به میزان بیش از 46000 برابر در رگه های کانه دار غنی شدگی و تمرکز پیدا کرده است. بر اساس ژئوشیمی کانیهای سنگین رسوبات آب راهه ای، پراکندگی کانه سینابر تحت فرایندهای هوازدگی فیزیکی و انتقال تا فاصله دست کم 7 کیلومتری از زون دگرسانی در آبراهه پایین دستی آن روی داده است. غلظت جیوه در نمونه های گرفته شده از آبهای سطحی و زیرزمینی کمتر از 0.1 µg/l است. در مقایسه با داده های موجود از غلظتهای جیوه در مناطق معدنی دیگر دنیا و با در نظر گرفتن حد مجاز آلودگی آبهای آشامیدنی، می توان گفت که آبهای این منطقه از نظر جیوه آلودگی پیدا نکرده اند. بنابراین، با وجود گستردگی زون ناهنجار در ناحیه طوره، این زون نتوانسته است به عنوان یک منبع آلوده کننده محیط زیست از نظر جیوه عمل کند. به نظر می رسد که به دلیل حضور جیوه در ترکیب پایدار سولفید جیوه، امکان خروج جیوه در نتیجه تخریب این کانی فراهم نشده است.

معدن فیروزه نیشابور در شمال غرب نیشابور و در کمربند آتشفشانی جنوب قوچان واقع شده است. مهمترین واحدهای سنگی منطقه شامل گدازه و پیروکلاستیک های آندزیتی - داسیتی با سن ائوسن هستند. توده های نفوذی نیمه عمیق با ترکیب دیوریت پورفیری تا سینیت پورفیری (گرانیتوئیدهای سری مگنتیت) در آن نفوذ کرده اند. آلتراسیون وسیعی واحدهای آتشفشانی و نفوذی منطقه را تحت تاثیر قرار داده است که شامل چهار زون اصلی سیلیسی، آرژیلیک، کربناتی و پروپلیتیک می باشد. زون سیلیسی و بعد آرژیلیک، آلتراسیون های اصلی منطقه هستند. کانی سازی به شکلهای افشان، استوک ورک و برش هیدروترمالی دیده می شود. کانه های اولیه شامل پیریت، مگنتیت، اسپکیولاریت، کالکوپیریت و بورنیت است. کانه های ثانویه شامل فیروزه، کالکوزیت، کوولیت و اکسیدهای آهن است. زون گوسان وسیعی در منطقه دیده می شود که نشان دهنده اکسیداسیون شدید کانیهای سولفیدی است. ضخامت زون اکسیدان بیش از 80 متر است. بررسیهای ژئوشیمیایی، ناهنجاریهای عناصر مس، طلا، روی، آرسنیک، مولیبدن، کبالت، اورانیم، عناصر نادر خاکی سبک، نیوبیم و توریم را نشان می دهد. نتایج مطالعات ژئوفیزیک هوایی نیز ناهنجاری بالای مغناطیسی و رادیومتری (اورانیم و توریم) را در کمربند آتشفشانی ائوسن میزبان معدن مشخص کرده است.بر اساس ویژگیهای زمین شناسی، آلتراسیون، کانی سازی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک، معدن فیروزه نیشابور یک کانی سازی بزرگ مس- طلا- اورانیم- عناصر نادر خاکی سبک نوع IOCG است. مقایسه ویژگیهای این معدن با معادن بزرگ IOCG دنیا نشان می دهد که این معدن شبیه دو معدن المپیک دم استرالیا و کاندلاریای شیلی است. همچنین مقایسه آن با دو کانسار IOCG قلعه زری و کوه زر نشان می دهد که معدن فیروزه نیشابور نخستین کانی سازی IOCG چندفلزی است که در ایران معرفی می شود.

کانسار مگنتیت دهبید در شمال شرق استان فارس در حاشیه جنوبی زون دگرگونی سنندج- سیرجان واقع شده است. کانه زایی در شکلهای رگه ای و عدسی در امتداد گسلهای NW-SE در درون دولومیت سیلیسی شده با سن تریاس رخ داده است. بر اساس داده های کانی شناسی، مگنتیت و به مقدار کمتر هماتیت با بافت توده ای تشکیل دهنده کانسار آهن می باشند که به صورت سیمانی قطعات زاویه دار سنگ میزبان را دربرمی گیرند. داده های ژئوشیمیایی کانسنگ نشانگر تغییرات وسیع آهن از 34 تا 75 درصد وزنی است. مقادیر عناصر فسفر، تیتانیوم، کروم و وانادیوم بسیار پایین بوده و نسبتهایNi/Co ، Cr/V در کنار بی هنجاری مثبت Eu، بی هنجاری منفی Ce، Eu/Sm =<1 و La/Lu =>1 و غنی شدگی شدید از عناصر LREE نسبت به عناصرHREE ، داده های صحرایی و بافتی نشانگر منشا گرمابی ذخیره آهن و تشکیل آن از طریق فرایند پر کردن فضای خالی است. توده های آذرین پراکنده با ماهیت ریولیتی و بازالتی در محدوده مورد مطالعه به عنوان منشا آهن و موتور گرمایی در سیستم گرمابی عمل کرده اند و کاهش ناگهانی دما و احتمالا فشار در اثر اختلاط سیالات عوامل اصلی نهشته شدن اکسیدآهن از سیال کانه دار محسوب می شوند.

کانسار کائولن زنوز، در 15 کیلومتری شمال شرق مرند، استان آذربایجان شرقی واقع می باشد. بر اساس سیماهای فیزیکی در بررسی های صحرایی، نظیر رنگ، 5 نوع مشخص از کائولن، شامل (1) سفید، (2) لیمویی، (3) خاکستری، (4) قهوه ای و (5) زرد در این کانسار تشخیص داده شد. شواهد صحرایی و مطالعات سنگ نگاری نشان می دهند که این کانسار از نظر ژنتیکی در ارتباط با سنگهای تراکی آندزیتی است. با توجه به یافته های کانی شناسی، این کانسار شامل کانیهای کوارتز، کائولینیت، مونت موریلونیت، کلسیت، پیروفیلیت، کلریت، موسکویت- ایلیت، دولومیت، هماتیت و آناتاز است. یافته های زمین شیمیایی نشان می دهند که عملکرد فرایندهای دگرسانی روی سنگهای تراکی آندزیتی در طی توسعه کانسار کائولن زنوز با شست وشوی عناصری نظیرAl ، Na، K، Rb، Ba، V، Hf، Cu، Zr، Tm، Yb وLu ، غنی شدگی عناصری نظیر U، Nb و Ta و شست وشو تثبیت عناصری چونSi ، Fe، Ca، Mg، Ti، Mn، P، Cs، Sr، Th، Co، Cr، Ni، Y، Ga، LREE، Tb، Dy، Ho و Er همراه بوده است. تلفیق نتایج به دست آمده از مطالعات کانی شناسی و زمین شیمیایی حکایت از آن دارند که شرایط فیزیکوشیمیایی محیط دگرسانی، پایداری نسبی کانیهای اولیه، جذب سطحی، جذب ترجیحی توسط اکسیدهای فلزی، وجود مواد ارگانیکی، فرایندهای روبش و تمرکز، تثبیت در فازهای کانیایی نئومورف نقش مهمی در توزیع عناصر در این کانسار ایفا نموده اند. مطالعات زمین شیمیایی نشان می دهند که توسعه این کانسار در ارتباط با دو تیپ فرایند، (1) هیپوژن و (2) سوپرژن می باشد. الگوی توزیع REEها نشان می دهد که درجه تفریقLREE ها از HREEها در کائولن های سوپرژن بیشتر از کائولن های هیپوژن است. مطالعات زمین شیمیایی نشان می دهند که اکسیدهای منگنز، زیرکن، آناتاز، هماتیت، سریانیت و فسفات های ثانویه (مونازیت، رابدوفان، چورچیت و زینوتایم) میزبان عناصر نادر خاکی در این کانسار می باشند.