بخشی از مقاله
چکیده
سیستمهای ساختاری مرتبط با کانیسازی آهن در محدوده ذخایر سنگان خواف، به تبعیت از ساختارهای فشاری-برشی زونهای ساختاری ایران مرکزی و بلوک لوت رابطه مستقیمی با هندسه تغییر شکلها، شکستگیها و گسلها، سایر ساختهای صفحهای و خطی و نفوذ تودههای آذرین به عنوان منشا و منبع حرکت سیالات نهایی ماگماتیسم موثر در کانیسازی دارد.
هدف از این مطالعه، بررسی و شناسایی ساختارهای تکتونیکی در ذخیره C شمالی سنگان و تحلیل آنها با روشهای متناسب با هدف به منظور دستیابی به یک مدل تکتونیکی - تعیین زونهای ناپایدار - بوده تا به وسیله نتایج آن بتوان طراحی شیب را با توجه به ایمنی و اقتصادی بودن در این ذخیره فراهم نمود . در مرحله اول، برداشتهای ساختاری - گسلها و شکستگیها - در دیوارههای مختلف به تفکیک لیتولوژی در محدوده ذخیره C شمالی سنگان انجام و سپس تجزیه و تحلیل آماری آنها با استفاده از نرمافزار Dips.5.1 برای هر یک از دیوارهها به صورت مجزاء، انجام گردید که شامل نمودار پلات قطب، نمودار همتراز قطب، نمودار گلسرخی پراکندگی آماری و نمودار صفحات نماینده شکستگیها و گسلها میشود.
در مرحله دوم، با استفاده از نتایج بررسیهای ساختاری سطحی، مطالعه ژئورادار - GPR - به منظور بررسیهای ساختاری و زونهای حاوی آب زیرزمینی برای این ذخیره انجام شد. در این مطالعه، چگالی گسل نیز با استفاده از سه پارامتر طول، تقاطع و تراکم گسل محاسبه شد. بررسیهای ساختاری نشان داد که بخشی از زونهای کممقاومت الکتریکی منطبق بر خطواره های گسلی بوده و برخی دیگر مرتبط با زونهای دگرسانی ناشی از عملکرد فرایندهای واپسین دم تبلور ماگمایی توده های نفوذی منطقه هستند.
زونهای گسلی در این ذخیره، اغلب راستای شمال، شمالغربی- جنوب، جنوب شرقی دارند. در این میان، تعدادی نیز راستای شرقی- غریی دارند. این زونها، دارای مقاومت الکتریکی به نسبت پایینی هستند که در فصول بارش با محتوای آب بالا، به عنوان زون های اشباع از آب زیرزمینی مطرح بوده و به عنوان مسیرهایی که آب زیرزمینی را به داخل پیت استخراجی منتقل میکنند، مطرح هستند. نتایج تلفیق بررسیهای زمینشناسی ساختاری و ژئورادار، با نقشه چگالی گسل تطابق کامل دارد. روشهای ذکر شده در این مطالعه، میتواند برای مطالعه پایداری معادن و تعیین زونهای ناپایدار تکتونیکی در ذخایر معدنی دیگر مورد استفاده قرار بگیرد.
مقدمه
امروزه بررسی گسلها، دستهبندی درزهها و شکستگیها، اهمیت بالایی در مطالعات زمینشناسی مهندسی دارد
رده بندی صحیح و مشخص کردن دسته درزهها براساس ویژگیهای مشترک در ردهبندی توده سنگ و بررسی آماری آنها در مطالعات پایداری شیب دیواره معادن بسیار مهم تلقی میگردد. هدف از این مطالعه، بررسی و شناسایی ساختارهای تکتونیکی با استفاده از مطالعه زمینشناسی ساختاری سطحی و ژئورادار - GPR - در ذخیره C شمالی سنگان و تعیین زونهای ناپایدار و کممقاومت در این ذخیره است.
عوامل ساختاری غالب در ذخیره C شمالی سنگان، گسلهای اصلی و پس از آن در توده سنگها، شکستگیها - درزهها - می باشند که ویژگی های آنها در هر یک از مناطق هموژن آماری، مورد توجه در مدلسازی ژئوتکنیکی است. در بررسیهای ساختاری، چگالی گسلها - Fault density - ، به عنوان عاملی برای بررسی بهتر تاثیر گسلها، معرفی میشود، چرا که محل تقاطع، طول و تراکم گسلها در تعیین زونهای ناپایدار بسیار بااهمیت است . به منظور شناسایی شکستگی ها، زون های گسلی، زونهای حاوی آب زیرزمینی، پروفیلهای ژئورادار براساس مطالعه زمینشناسی ساختاری سطحی طراحی و بررسی میگردد.
ذخایر سنگ آهن سنگان در استان خراسان رضوی در فاصله 40 کیلومتری جنوبشرقی خواف و 280 کیلومتری جنوب مشهد قرار دارد. این معادن، در گسترهای بین طولهای جغرافیایی 60 24' و 60 45' و عرضهای جغرافیایی 34 26' و 34 33' واقع شده است - شکل . - 1 این ذخایر به دلیل عیار بالای آهن، پایین بودن میزان فسفر و ذخیره زیاد، از مهمترین ذخایر آهن ایران میباشند . کانیسازی از نوع اسکارن مگنتیتی است.
امتداد ذخایر سنگ آهن، سنگان شرقی- غربی است و عوامل چینهشناسی و تکتونیکی باعث شده که مواد معدنی در منطقه بهطور یکسان پراکندگی نشان ندهند. بدین خاطر در این منطقه آنومالی های زیادی از آهن وجود دارد. این کانسار شامل سه بخش - زون - غربی - تودههای A، A'، B و C شمالی و جنوبی - ، مرکزی - تودههای دردوی و باغک - و بخش شرقی - آنومالیهای رهنه - R - و فرزنه - است
در این مطالعه، ذخیره C شمالی مورد بررسی قرار میگیرد. واحدهای سنگی در محدوده ذخیره از قدیم به جدید، شامل شیل، ماسهسنگ و سیلتاستون سیلیسی شده، اسکارن حرارت پایین، توف سبز، گارنت اسکارن، کانیسازی مگنتیت و تودههای نفوذی جوانتر از کانیسازی است. واحدهای رسوبی ژوراسیک بخشهای وسیعی از شمال و شرق محدوده را میپوشانند و در برخی قسمتها به سبب جانشینی متاسوماتیزم در اثر محلول کانهدار، کانی مگنتیت در آنها تشکیل شده است.
اسکارن حرارت پایین با رنگ روشن، بخش بزرگی از غرب منطقه را به خود اختصاص داده است. لایهبندی آن ب ه طور عمده شرقی- غربی و شیب لایهها بین 50 تا 60 درجه به سمت شمال است. این اسکارن از نظر ترکیب کانیشناسی از نوع حرارت پایین و بهطور عمده، اپیدوت اسکارن است. گارنت اسکارن با یک روند تقریبی شمالغرب - جنوبشرق در گوشه جنوبغربی و نیز مرکز منطقه رخنمون دارد.
شیب لایهبندی بهطور عمده در حدود 50 درجه به سمت شمال است. رخنمونهایی از توده مگنتیت متوسط تا پرعیار - بیش از 45 درصد - و کم عیار - کمتر از 35 درصد - ، با روند تقریبی شرقی- غربی و با شیب به سمت شمال به طور عمده در امتداد لایهبندی گارنت اسکارن و کمتر همراه با اسکارن حرارت پایین در جنوبغربی و مرکز محدوده مشاهده میشود
تودههای نفوذی اسیدی حدواسط، نیمهعمیق با بافت پورفیری، به شکل دایک و استوک، در قسمتهای مختلف نفوذ نمودهاند که همگی جوانتر از کانیسازی مگنتیت هستند. این تودهها اغلب دگرسان بوده و دربرگیرنده سنگهایی با ترکیب سینیت پورفیری، بیوتیت مونزونیت پورفیری، هورنبلند مونزونیت پورفیری، هورنبلند سینیت پورفیری، مونزودیوریت پورفیری و مونزونیت پورفیری هستند
شکل .1 موقعیت ذخایر سنگان - آنومالیهای مرکزی و غربی - در ایران، کمربند خواف- کاشمر- بردسکن و نقشه زمینشناسی ساده شده آن همراه با موقعیت تودههای مگنتیت - آنومالیهای مرکزی و غربی -
