بخشی از مقاله
اکتشافات ژئوشیمیایی رسوبات آبراههاي در کوه جانجا، منطقه سفیدآبه، شرق ایران
چکیده
محدودهي مورد مطالعه در پهنهي جوش خوردهي سیستان واقع شده است. قدیمی ترین تشکیلات منطقه را سنگ هاي رسوبی رخساري فلیشی با سن کرتاسه پیشین تشکیل داده اند. تودهي نفوذي نیمه عمیق کوه جانجا با ترکیب دیوریتی به صورت دسته دایک هایی((Dike swarm با سن میوسن میانی تا میوسن پسین، سنگ هاي رسوبی منطقه را قطع کرده و باعث به وجود آمدن دگرسانی و کانه زایی مس و طلا در منطقه شده است. دگرسانی هاي موجود در این منطقه بیشتر از نوع پروپلیتیک، سیلیسی و دگرسانی نوع اسکارن است. بعضی کانی هاي مشاهده شده عبارتند از پیریت، کالکوپیریت، مالاکیت، مگنتیت، هماتیت و لیمونیت. در رخنمونها پیریت افشان به فراوانی تشکیل شده است.
در مطالعات ژئوشیمیایی منطقه از روش نمونه برداري از رسوبات آبراههاي و کانی سنگین استفاده شد. که پس از مشخص شدن محدودهي آنومالیها، در محدودهي کوه جانجا مطالعات لیتوژئوشیمیایی صورت گرفت. با استفاده از ترسیم هیستوگرام هاي فراوانی عناصر و تعیین ضریب همبستگی اسپیرمن و پارامترهاي مختلف آماري، محدوده هاي مناسب مس و عناصر هم پاراژنز آن در منطقه مشخص شد که جانجاي شمالی داراي آنومالی بیشتري نسبت به جانجاي جنوبی است و با توجه به شواهد کانه زایی و عیار جهت مطالعات بعدي مناسب می باشد. با توجه به مطالعات ژئوشیمیایی صورت گرفته در این منطقه، محدوده کوه جنجا به صورت دو توده شمالی و جنوبی رخنمون دارد، داراي غنی شدگی عنصر مس و به مقدار کم طلا می باشد.
واژه هاي کلیدي: کانی زایی سولفیدي، پیریت، اکتشافات ژئوشیمیایی، مس، شرق ایران، سفیدآبه، کوه جنجا.
مقدمه
منطقه مورد مطالعه در شمال استان سیستان و بلوچستان در فاصله 220 کیلومتري شمال غرب زاهدان قرار دارد. این منطقه از لحاظ جغرافیایی بین طولهاي̋60 ̊27׳ 37 ̋و 60 ̊19 ׳ 36 شرقی و عرضهاي̋ 31 ̊15׳ 00 ̋و 31 ̊07 ׳ 57 شمالی واقع شده است (شکل.(1 منطقه مورد مطالعه به لحاظ تقسیمات زمین ساختاري ایران در زون جوش خورده سیستان((Sistan suture zone قرار دارد. پهنهي جوش خورده سیستان از انباشتههاي ضخیمی از نوع نهشته هاي فلیش شامل شیل، ماسه سنگ، سیلتستون و آهک تشکیل شده که پی سنگ افیولیتی وابسته به پوستهي اقیانوسی دارند و خود از دو واحد تشکیل شده اند. حوضه رسوبی سفیدآبه در شرق و یک منطقه درهم ریخته در غرب که از دو زیر واحد به نام کمپلکسهاي رتوك و نه ساخته شده است.[1] فعالیت ماگمایی به صورت نفوذي و خروجی واحدهاي رسوبی را در این پهنه تحت تاثیر قرار داده که از مهمترین آنها می توان به کمربند ماگمایی باریک و کوچک زاهدان- نهبندان اشاره کرد.[2]کمپلکس هاي معروف در این کمربند شامل لار، ملک سیاه کوه و کوههاي آساگی، سیاستریگی و جانجا می باشند. این کوهها از لحاظ کانی شناسی شباهت زیادي به هم داشته و تحت تاثیر آن ها در سنگهاي میزبان که عمدتا سنگهاي رسوبی با رخساره فلیش هستند کانه زایی به صورت پراکنده به وجود آمده است.در این پژوهش هدف اصلی، تعیین نقاط داراي آنومالی در منطقهي مورد مطالعه بوده که براي این منظور نمونه برداري رسوبات آبراهه اي و کانی سنگین صورت گرفته، پس از مشخص شدن محدوده آنومالی ها(جانجاي شمالی و جنوبی) نمونه برداري لیتوژئوشیمیایی صورت گرفته است، داده هاي حاصل از این فاز نمونه برداري در مرحله پردازش می باشد. در این مطالعات به وجود کانه زایی مس، طلا، مولیبدن و عناصر هم پاراژنز آنها در منطقه اشاره شده است. مراحل اجرایی این پژوهش شامل شناسایی اولیه ناحیه، تهیه نقشه زمین شناسی 1/20000 منطقه، نقشه 1/20000 آبراهه ها و سپس پیاده نمودن شبکه نمونه برداري ژئوشیمیایی در محدوده مورد مطالعه بوده است؛ در نهایت تعداد 559 نمونه از رسوبات آبراهه اي منطقه و 154نمونه کانی سنگین جمع آوري گردیده است.
شکل:1 راههاي دسترسی به منطقه مورد مطالعه
بحث
زمین شناسی اقتصادي منطقه
کوه جانجا در پهنه جوش خورده سیستان واقع است و می توان آن را به جانجاي شمالی و جنوبی تقسیم کرد که به فاصله 5 کیلومتري از همدیگر قرار دارند. رخنمون هاي این کوه شامل مجموعه اي از سنگ هاي رسوبی، دگرگونی، آذرین و دگرسان شده می باشد. کانی زایی هیپوژن به صورت پیریت هاي دانه ریز در اکثر واحدهاي سنگی دیده می شود. کانی زایی سوپرژن در بخشهایی از این کوه به صورت رگه هاي نازکی از هیدروکسید آهن نمایان است. دگرسانی پروپیلیتیک گسترده ترین نوع دگرسانی است ولی دیگر انواع دگرسانی از جمله دگرسانی نوع اسکارن و سیلیسی نیز به صورت موضعی دیده می شود. دگرسانی و کانی زایی مس و طلا در ارتباط یا نزدیک به دایک هایی از نوع هورنبلند– دیوریت پورفیري مشاهده می شود. بنابراین محلوهاي هیدروترمال مرتبط به این سنگها باعث کانی سازي در منطقه شده اند. طلا در تعداد محدودي از نمونه هایی که داراي مقدار قابل توجهی مس و نقره می باشد، بیشتر از1ppm است.
توده شمالی کوه جانجا به صورت نواري نسبتا ممتد است که بخشی از آن در غرب جاده زاهدان– نهبندان و بخش دیگر در شرق آن قرار دارد. واحدهاي زمین شناسی کوه جانجا عمدتا واحدهاي رخساره فلیش است. پایه این کوه عمدتا از اسلیت تشکیل شده که لایه هاي از ماسه سنگ و سنگ آهک نیز آن را همراهی می کنند. در بخش هاي بالایی این کوه سنگ هاي سخت با ظاهري هورنفلسی نمایان است که شامل شیل ها، سیلتستونها و سنگ آهکهایی هستند که دگرگونی ضعیف و دگرسانی قابل توجهی را تحمل کرده و سیلیسی شدهاند، عامل این دگرگونی و دگرسانی نفوذ دایک هاي دیوریتی متعدد در آنها است. روند عمومی سنگ هاي رسوبی و دگرگونی عمدتا شمال غرب – جنوب شرق است، هر چند در اثر نفوذ دایک ها نظم کلی به هم خورده است. دایک هاي نفوذي در توده شمالی با روند شرقی – غربی کل مجموعه را قطع کرده و دگرسان شده اند. این دایک ها در جاهایی که رخنمون دارند به رنگ زرد و در سطح آنها فرسایش هاي پوست پیازي بسیار جالبی تشکیل شده است. دسته دیگر دایک هایی هستند که داراي روند شمال شرقی – جنوب غربی بوده و در توده شمالی شاخه شاخه می شوند. این مجموعه دایک ها که در سطح رخنمون دارند متحمل دگرسانی چندانی نشده اند.
هدف اصلی کار ژئوشیمی یافتن تمرکزهایی از یک یا چند عنصر و یا ترکیبات آنها با غلظتی بالاتر از حد مقدار زمینه است که آن را بتوان آنومالی تلقی کرد. در این پژوهش ابتدا نمونه هاي ژئوشیمیایی رسوبات آبراههاي و کانی سنگین در مقیاس 1/100000 با برداشت 18 نمونه در 5 فراکسیون 40، 60، 80، 100 و 120 مش، مش بهینه سایز نمونههاي ژئوشیمی(رسوبات آبراهه اي) تعیین گردید. بعد از تعیین سایز نمونه هاي ژئوشیمیایی که نتیجه بهینه -60 مش بود، اقدام به طراحی شبکه نمونه برداري و برداشت نمونه ها شد که ماحصل آن برداشت 559 نمونه رسوبات آبراههاي و 154 نمونه کانی سنگین می باشد. نمونه هاي برداشت شده بعد از آماده سازي مورد تجزیه شیمیایی به روش ICP و مطالعات کانی سنگین قرار گرفتند. داده هاي حاصل از تجزیه شیمیایی با استفاده از نرم افزار SPSS مورد پردازش قرار گرفت که در زیر به آنها می پردازیم. بعد از گذراندن مراحل مختلف نقشه هاي توزیع عنصري و کانی سنگین در کل منطقه تهیه گردید. با استفاده از نتایج حاصل از نقشه ها و تحلیل داده ها، مناطق ناهنجار اولیه مشخص گردید. در ادامه جهت کنترل ناهنجاریها اقدام به نمونه برداري لیتوژئوشیمیایی گردید که داده هاي حاصل در مرحلهي پردازش می باشند. براي مشخص نمودن عناصر کانسار ساز در منطقه از روش هاي آماري تک متغیره و چند متغیره استفاده گردید، که در نتیجه آن عناصر مهم از جمله مس،
طلا، نقره، سرب و روي، آنتیموان، بیسموت و...به عنوان عناصر کانسار ساز در منطقه معرفی شدند. در مرحله بعد براي مشخص نمودن توزیع عناصر در منطقه از روش آماري تک متغیره استفاده شد، پارامترهاي آماري حاصل از این روش در جدول1 اورده شده است. با استفاده از این پارامترها و نمودارهاي هیستوگرام فراوانی و Q-Q،عادي بودن توزیع عناصر مس، طلا، نقره و مولیبدن در منطقه مشخص گردید(شکل.(2
جدول:1 پارامترهاي آماري عناصر مهم از نظر کانسارسازي در منطقه مورد مطالعه
میانگین عنصر مس براي 559 نمونه رسوبات آبراهه اي 29/17 ppm و حداکثر به مقدار 133ppm می رسد. مقدار %1 از نمونه ها(5نمونه) عیار بالاتر از 50ppm دارند. مقدار زمینه آن 38/1 ppm می باشد.
میانگین عنصر طلا براي 355 نمونه رسوبات آبراهه اي(بقیه داده ها جزء مقادیر سنسورد قرار گرفتند) 1/5 ppb و حداکثر به مقدار45 ppb می رسد. %1 از نمونه ها 5) نمونه) عیار بالاتر از 10ppb دارند. مقدار زمینه این عنصر 4/4 ppb و حد آستانه ان برابر 7/3ppb می باشد که مقادیر بالاتر از این مقدار را به عنوان آنومالی در نظر می گیرند.
میانگین عنصر مولیبدن براي 559 نمونه رسوبات آبراهه اي 0/99 ppm و حداکثر به مقدار 5/93ppm می رسد. مقدار زمینه این عنصر 1/41 ppm و حد آستانه آن 1/83ppm می باشد. مقدار 9) %1/5 نمونه) عیار بالاتر از 2ppm دارند. با توجه به میانگین و نزدیک بودن مقدار میانه به ان می توان گفت که توزیع این عنصر در جامعهي داده ها به صورت نرمال است.
میانگین عنصر نقره بر اي 348 نمونه رسوبات آبراهه اي(بقیه داده ها جزء مقادیر سنسورد قرار گرفتند) 0/99ppm و حداکثر به مقدار13/4ppm می رسد.مقدار زمینه این عنصر 2/37ppmو حد آستانه آن 3/59ppm می باشد. مقدار %5 از نمونه ها 17) نمونه) عیار بالاتر از 2ppm دارند. با توجه به نمودار هیستوگرام فراوانی و نزدیک بودن میانگین و میانه توزیع عنصر به صورت نرمال می باشد.
شکل :2 نمودارهاي هیستوگرام فراوانی عناصر مس، نقره، طلا و مولیبدن
در ادامه با روش آماري چند متغییره( ضریب همبستگی و آنالیز خوشه اي) ارتباط بین عناصر کانسار ساز و عناصر همراه در منطقه مورد بررسی قرار گرفت.
ضرایب همبستگی عبارت است از سنجشی از شدت وابستگی بین دو متغییر اندازه گیري شده در یک مجموعه از داده هاي منفرد. این پارامتر را با r نشان می دهند که مقدار آن بین +1 تا -1 در تغییر است. جهت بررسی نحوه ارتباط و میزان همبستگی عناصر اقدام به محاسبه ضریب همبستگی به روش اسپیرمن((Spearman method شد. همانطور که در جدول 2 مشاهده می شود بیشترین ضریب همبستگی بین مس با روي و روي با مولیبدن می باشند.
